JPH10126961A - 限流装置 - Google Patents
限流装置Info
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- JPH10126961A JPH10126961A JP27430496A JP27430496A JPH10126961A JP H10126961 A JPH10126961 A JP H10126961A JP 27430496 A JP27430496 A JP 27430496A JP 27430496 A JP27430496 A JP 27430496A JP H10126961 A JPH10126961 A JP H10126961A
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- JP
- Japan
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- reverse conducting
- gto thyristor
- thyristor
- conducting gto
- voltage
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】安価な逆導通ＧＴＯサイリスタを使用してしか
も従来のＧＴＯサイリスタを使用した装置に比べて回路
素子が増加することのないようにする。 【解決手段】逆導通ＧＴＯサイリスタ３と、これに逆極
性の逆導通ＧＴＯサイリスタ３０とを直列接続した回路
構成を採用することによって、逆導通ＧＴＯサイリスタ
３が順方向になるように電圧が印加されているとする
と、逆導通ＧＴＯサイリスタ３０は逆方向に電圧印加さ
れているので、逆導通ＧＴＯサイリスタの特性から導通
状態になり、回路的には無いも同然になってＧＴＯサイ
リスタ３の電流の流れを妨げない。また、逆導通ＧＴＯ
サイリスタ３がオフのときには、この逆導通ＧＴＯサイ
リスタ３が電圧を負担する。スナバコンデンサ２４は逆
導通ＧＴＯサイリスタ３，３０に共通に動作するので図
のように１つだけ設けてよいが、逆導通ＧＴＯサイリス
タ３，３０ごとにスナバコンデンサを設けて回路部品の
標準化を図ってもよい。
も従来のＧＴＯサイリスタを使用した装置に比べて回路
素子が増加することのないようにする。 【解決手段】逆導通ＧＴＯサイリスタ３と、これに逆極
性の逆導通ＧＴＯサイリスタ３０とを直列接続した回路
構成を採用することによって、逆導通ＧＴＯサイリスタ
３が順方向になるように電圧が印加されているとする
と、逆導通ＧＴＯサイリスタ３０は逆方向に電圧印加さ
れているので、逆導通ＧＴＯサイリスタの特性から導通
状態になり、回路的には無いも同然になってＧＴＯサイ
リスタ３の電流の流れを妨げない。また、逆導通ＧＴＯ
サイリスタ３がオフのときには、この逆導通ＧＴＯサイ
リスタ３が電圧を負担する。スナバコンデンサ２４は逆
導通ＧＴＯサイリスタ３，３０に共通に動作するので図
のように１つだけ設けてよいが、逆導通ＧＴＯサイリス
タ３，３０ごとにスナバコンデンサを設けて回路部品の
標準化を図ってもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、配電系統に短絡
事故が発生した際に、短絡電流を制限して系統を保護す
るための限流装置、又は、直流系統における直流電流を
高速に遮断するための直流高速遮断器などの、一般にゲ
ートターンオフサイリスタ、略してＧＴＯサイリスタと
呼ばれる自己消弧形半導体素子、特に逆導通ＧＴＯサイ
リスタを用いたＧＴＯサイリスタ装置を備えた限流装置
に関する。
事故が発生した際に、短絡電流を制限して系統を保護す
るための限流装置、又は、直流系統における直流電流を
高速に遮断するための直流高速遮断器などの、一般にゲ
ートターンオフサイリスタ、略してＧＴＯサイリスタと
呼ばれる自己消弧形半導体素子、特に逆導通ＧＴＯサイ
リスタを用いたＧＴＯサイリスタ装置を備えた限流装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】配電系統では定格容量に対して短絡容量
が非常に大きいために、短絡電流の定格電流に対する比
率が大きいという特徴を持つことが多く、そのためにこ
の配電系統の保護のために設置する遮断器は大きな遮断
容量を持つものが必要とされその結果遮断器が高価なも
のにならざるを得ないという問題がある。
が非常に大きいために、短絡電流の定格電流に対する比
率が大きいという特徴を持つことが多く、そのためにこ
の配電系統の保護のために設置する遮断器は大きな遮断
容量を持つものが必要とされその結果遮断器が高価なも
のにならざるを得ないという問題がある。
【０００３】このようなことから短絡電流が最大値に達
する前に限流し限流された電流を遮断器で遮断し短絡部
を回路から切り離して配電系統を保護するという方式が
採用される場合がある。この場合の限流手段として、Ｇ
ＴＯサイリスタを使用したＧＴＯサイリスタ装置によっ
て電流を遮断し、遮断された電流をこのＧＴＯサイリス
タ装置に並列接続されている避雷素子などの限流素子に
転流させて限流させる方式が採用される。
する前に限流し限流された電流を遮断器で遮断し短絡部
を回路から切り離して配電系統を保護するという方式が
採用される場合がある。この場合の限流手段として、Ｇ
ＴＯサイリスタを使用したＧＴＯサイリスタ装置によっ
て電流を遮断し、遮断された電流をこのＧＴＯサイリス
タ装置に並列接続されている避雷素子などの限流素子に
転流させて限流させる方式が採用される。
【０００４】ところで、ＧＴＯサイリスタは直流を交流
に変換するインバータに広く適用されていて、製品とし
てのＧＴＯサイリスタの素子の定格電圧、定格電流など
の仕様は多種のものが用意されている。インバータに使
用されるＧＴＯサイリスタの場合、これに並列にフリー
ホイルダイオードと呼ばれる逆極性に接続されたダイオ
ードを接続した回路構成が採用される。それは、ＧＴＯ
サイリスタが電流遮断したときに回路のインダクタンス
によって過電圧が発生するのを防ぐために、遮断された
電流をこのフリーホイルダイオードに転流させて電流そ
のものは持続して負荷に流れるようにするためである。
に変換するインバータに広く適用されていて、製品とし
てのＧＴＯサイリスタの素子の定格電圧、定格電流など
の仕様は多種のものが用意されている。インバータに使
用されるＧＴＯサイリスタの場合、これに並列にフリー
ホイルダイオードと呼ばれる逆極性に接続されたダイオ
ードを接続した回路構成が採用される。それは、ＧＴＯ
サイリスタが電流遮断したときに回路のインダクタンス
によって過電圧が発生するのを防ぐために、遮断された
電流をこのフリーホイルダイオードに転流させて電流そ
のものは持続して負荷に流れるようにするためである。
【０００５】このような用途にＧＴＯサイリスタが多く
使用されるために、ＧＴＯサイリスタと前述のフリーホ
イルダイオードを共通のウエハー上に形成して一体化し
たものが逆導通ＧＴＯサイリスタとして製作されてい
る。これは通常のＧＴＯサイリスタが逆電圧に対して所
定の耐圧値を持っているのに対して、逆導通ＧＴＯサイ
リスタは逆電圧に対しては導通状態になる点が異なる。
したがって、同じウエハー上のＧＴＯサイリスタの部分
では順方向の耐圧値を持たせる必要がないという特長が
あるが、なんといっても逆導通ＧＴＯサイリスタの特長
はインバータにおいて逆導通ＧＴＯサイリスタの外部に
フリーホイルダイオードが不要であり、そのために回路
構成が簡単になって回路構成の簡素化とこれによる製品
のコストダウンに大きく寄与するという特長がある。こ
のようなことから逆方向の耐圧値が順方向の耐圧値に同
じ従来のＧＴＯサイリスタに比べて製作される数が多い
ことから、数量効果のために同じ電圧、電流の仕様の場
合には逆導通ＧＴＯサイリスタの方が安価であるという
状態になっている。
使用されるために、ＧＴＯサイリスタと前述のフリーホ
イルダイオードを共通のウエハー上に形成して一体化し
たものが逆導通ＧＴＯサイリスタとして製作されてい
る。これは通常のＧＴＯサイリスタが逆電圧に対して所
定の耐圧値を持っているのに対して、逆導通ＧＴＯサイ
リスタは逆電圧に対しては導通状態になる点が異なる。
したがって、同じウエハー上のＧＴＯサイリスタの部分
では順方向の耐圧値を持たせる必要がないという特長が
あるが、なんといっても逆導通ＧＴＯサイリスタの特長
はインバータにおいて逆導通ＧＴＯサイリスタの外部に
フリーホイルダイオードが不要であり、そのために回路
構成が簡単になって回路構成の簡素化とこれによる製品
のコストダウンに大きく寄与するという特長がある。こ
のようなことから逆方向の耐圧値が順方向の耐圧値に同
じ従来のＧＴＯサイリスタに比べて製作される数が多い
ことから、数量効果のために同じ電圧、電流の仕様の場
合には逆導通ＧＴＯサイリスタの方が安価であるという
状態になっている。
【０００６】このようなことから、インバータ以外への
ＧＴＯサイリスタの適用において、従来のＧＴＯサイリ
スタではなく逆導通ＧＴＯサイリスタが使用されるよう
になってきている。図６は逆導通ＧＴＯサイリスタを用
いた限流装置を設けた遮断装置とその周辺の回路図であ
る。この図において、交流電源１と負荷６との間に限流
装置１１０と遮断器５とからなる遮断装置が直列に挿入
されており、配電系統に設置された限流装置とこれに関
連する部分を模擬的に示すものである。
ＧＴＯサイリスタの適用において、従来のＧＴＯサイリ
スタではなく逆導通ＧＴＯサイリスタが使用されるよう
になってきている。図６は逆導通ＧＴＯサイリスタを用
いた限流装置を設けた遮断装置とその周辺の回路図であ
る。この図において、交流電源１と負荷６との間に限流
装置１１０と遮断器５とからなる遮断装置が直列に挿入
されており、配電系統に設置された限流装置とこれに関
連する部分を模擬的に示すものである。
【０００７】限流装置１１０は、互いに極性を反対方向
に並列接続、いわゆる逆並列接続された２つの逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ３，３０、これら逆導通ＧＴＯサイリス
タ３，３０それぞれのスナバ回路２，２０、これらに直
列接続されたダイオード３１，３０１及びこれらの回路
に並列接続されたＺn Ｏ素子からなる避雷素子４からな
っている。なお、限流装置１１０には逆導通ＧＴＯサイ
リスタ３，３０と並列に高速開閉器が接続されていて、
常時はこの高速開閉器を通って電源１から負荷６に負荷
電流が供給され逆導通ＧＴＯサイリスタ３，３０はいず
れもオフの状態にある。この図では限流動作のために逆
導通ＧＴＯサイリスタ３，３０がオンになってから後の
現象について説明するので高速開閉器の図示は省略して
ある。
に並列接続、いわゆる逆並列接続された２つの逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ３，３０、これら逆導通ＧＴＯサイリス
タ３，３０それぞれのスナバ回路２，２０、これらに直
列接続されたダイオード３１，３０１及びこれらの回路
に並列接続されたＺn Ｏ素子からなる避雷素子４からな
っている。なお、限流装置１１０には逆導通ＧＴＯサイ
リスタ３，３０と並列に高速開閉器が接続されていて、
常時はこの高速開閉器を通って電源１から負荷６に負荷
電流が供給され逆導通ＧＴＯサイリスタ３，３０はいず
れもオフの状態にある。この図では限流動作のために逆
導通ＧＴＯサイリスタ３，３０がオンになってから後の
現象について説明するので高速開閉器の図示は省略して
ある。
【０００８】スナバ回路２はコンデンサ２１にダイオー
ド２２と抵抗２３との並列回路が直列に接続されたもの
で逆導通ＧＴＯサイリスタ３に並列に接続されている。
このようなスナバ回路２はＧＴＯサイリスタのスナバ回
路として一般に採用されている構成である。負荷６側の
短絡部２００で短絡が発生し短絡電流が流れた場合の限
流装置１１０の限流動作について以下に説明する。な
お、電流の方向は左から右、したがって逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３が導通状態にあるものとする。また、高速開
閉器はないものとしている。 (1) 図示しない短絡検出装置が短絡電流を検出する。 (2) 検出結果に基づいて図示しない制御装置がオフ信号
を発しその結果逆導通ＧＴＯサイリスタ３がターンオフ
を開始しその電流ｉAKが減少し始める。 (3) 回路に流れている電流は逆導通ＧＴＯサイリスタ３
の電流ｉAKが減衰する短い時間では一定と見なして良い
ほどに変化しないので、逆導通ＧＴＯサイリスタ３の電
流ｉAKの減衰分がスナバ回路２に転流してダイオード２
２を介してコンデンサ２１を充電しコンデンサ２１の端
子電圧、すなわち逆導通ＧＴＯサイリスタ３の端子間電
圧ｖAKが上昇する。 (4) 電圧ｖAKが避雷素子４の制限電圧に達したところで
避雷素子４が導通状態になってスナバ回路２に流れてい
た電流がこの避雷素子４に転流し、ここでエネルギーが
消費されて電流が減少し始めこれ以上短絡電流が増大す
ることのない限流作用が働く。避雷素子４の制限電圧は
交流電源１の電圧波高値よりも高く設定されているので
交流電源１から続流が流れて避雷素子４が導通状態を維
持することはない。電圧ｖAKが避雷素子４の制限電圧よ
り小さくなったとき避雷素子４には漏れ電流だけが流れ
る。ここまでの現象は１ミリ秒以下の短時間に終了す
る。 (5) この後、遮断器５をオフにして負荷６を含めて短絡
部２００を電源から切り離す。一般に遮断器５はオフ指
令の信号が出されてから実際にオフになるのにはサイク
ル単位、すなわち、数１０ミリ秒かかるのが実際であ
る。
ド２２と抵抗２３との並列回路が直列に接続されたもの
で逆導通ＧＴＯサイリスタ３に並列に接続されている。
このようなスナバ回路２はＧＴＯサイリスタのスナバ回
路として一般に採用されている構成である。負荷６側の
短絡部２００で短絡が発生し短絡電流が流れた場合の限
流装置１１０の限流動作について以下に説明する。な
お、電流の方向は左から右、したがって逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３が導通状態にあるものとする。また、高速開
閉器はないものとしている。 (1) 図示しない短絡検出装置が短絡電流を検出する。 (2) 検出結果に基づいて図示しない制御装置がオフ信号
を発しその結果逆導通ＧＴＯサイリスタ３がターンオフ
を開始しその電流ｉAKが減少し始める。 (3) 回路に流れている電流は逆導通ＧＴＯサイリスタ３
の電流ｉAKが減衰する短い時間では一定と見なして良い
ほどに変化しないので、逆導通ＧＴＯサイリスタ３の電
流ｉAKの減衰分がスナバ回路２に転流してダイオード２
２を介してコンデンサ２１を充電しコンデンサ２１の端
子電圧、すなわち逆導通ＧＴＯサイリスタ３の端子間電
圧ｖAKが上昇する。 (4) 電圧ｖAKが避雷素子４の制限電圧に達したところで
避雷素子４が導通状態になってスナバ回路２に流れてい
た電流がこの避雷素子４に転流し、ここでエネルギーが
消費されて電流が減少し始めこれ以上短絡電流が増大す
ることのない限流作用が働く。避雷素子４の制限電圧は
交流電源１の電圧波高値よりも高く設定されているので
交流電源１から続流が流れて避雷素子４が導通状態を維
持することはない。電圧ｖAKが避雷素子４の制限電圧よ
り小さくなったとき避雷素子４には漏れ電流だけが流れ
る。ここまでの現象は１ミリ秒以下の短時間に終了す
る。 (5) この後、遮断器５をオフにして負荷６を含めて短絡
部２００を電源から切り離す。一般に遮断器５はオフ指
令の信号が出されてから実際にオフになるのにはサイク
ル単位、すなわち、数１０ミリ秒かかるのが実際であ
る。
【０００９】逆導通ＧＴＯサイリスタ３，３０の導通状
態では１Ｖ程度の電圧降下があってこれによる損失が発
生するので、これを回避するために前述のように限流装
置１１０に並列に高速の機械式スイッチを設けて、定常
時にはこれに電流を流して限流装置１１０はオフ状態に
しておき、短絡電流が検出されたときに逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３又は３０にオン信号を発してオンの状態にし
た後、高速スイッチを先ず遮断して短絡電流を限流装置
１１０に転流させ、そのあと上記の限流作用を行わせ
る。
態では１Ｖ程度の電圧降下があってこれによる損失が発
生するので、これを回避するために前述のように限流装
置１１０に並列に高速の機械式スイッチを設けて、定常
時にはこれに電流を流して限流装置１１０はオフ状態に
しておき、短絡電流が検出されたときに逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３又は３０にオン信号を発してオンの状態にし
た後、高速スイッチを先ず遮断して短絡電流を限流装置
１１０に転流させ、そのあと上記の限流作用を行わせ
る。
【００１０】前述のように逆導通ＧＴＯサイリスタ３，
３０は逆電圧がかかったときには導通状態になるので、
これを防止するためにそれぞれのＧＴＯサイリスタ３，
３０に同極性で直列にダイオード３１，３０１がそれぞ
れ接続されている。図７は逆導通ＧＴＯサイリスタ３が
オフ信号を受けて電流が減衰しスナバ回路２に転流する
ときの逆導通ＧＴＯサイリスタ３に流れる電流ｉAKと、
その端子間電圧ｖAKの時間的変化を示す波形図である。
この図において、横軸の時間軸はμsec レベルの速い変
化を図示したものであり、この時間軸の範囲では短絡電
流は殆ど変化しないと考えてよい。
３０は逆電圧がかかったときには導通状態になるので、
これを防止するためにそれぞれのＧＴＯサイリスタ３，
３０に同極性で直列にダイオード３１，３０１がそれぞ
れ接続されている。図７は逆導通ＧＴＯサイリスタ３が
オフ信号を受けて電流が減衰しスナバ回路２に転流する
ときの逆導通ＧＴＯサイリスタ３に流れる電流ｉAKと、
その端子間電圧ｖAKの時間的変化を示す波形図である。
この図において、横軸の時間軸はμsec レベルの速い変
化を図示したものであり、この時間軸の範囲では短絡電
流は殆ど変化しないと考えてよい。
【００１１】オフ信号を受けて逆導通ＧＴＯサイリスタ
３の電流ｉAKが急激に減少し前述のように減衰した分が
図１０のスナバ回路２に転流するが、このスナバ回路２
及びこれと逆導通ＧＴＯサイリスタ３との接続回路の漂
遊インダクタンスがあるために電流の急激な立ち上がり
によって電圧が発生し電圧ｖAKの波形に最大値ＶSPのピ
ークが発生する。このピーク電圧は前述の漂遊インダク
タンスによるものだけでなく、ダイオード２２のオフ状
態からオン状態に移る間に発生する数１００Ｖ程度の過
渡順電圧も含まれる。なお、電圧ｖAKが上昇を開始する
時点ｔ1 から最大値ＶSPが生ずる時点ｔS までの時間は
ゲート電流や電流ｉAKの値によっても異なるが数μsec
である。
３の電流ｉAKが急激に減少し前述のように減衰した分が
図１０のスナバ回路２に転流するが、このスナバ回路２
及びこれと逆導通ＧＴＯサイリスタ３との接続回路の漂
遊インダクタンスがあるために電流の急激な立ち上がり
によって電圧が発生し電圧ｖAKの波形に最大値ＶSPのピ
ークが発生する。このピーク電圧は前述の漂遊インダク
タンスによるものだけでなく、ダイオード２２のオフ状
態からオン状態に移る間に発生する数１００Ｖ程度の過
渡順電圧も含まれる。なお、電圧ｖAKが上昇を開始する
時点ｔ1 から最大値ＶSPが生ずる時点ｔS までの時間は
ゲート電流や電流ｉAKの値によっても異なるが数μsec
である。
【００１２】このように逆導通ＧＴＯサイリスタ３のオ
フ信号を受けた直後に発生するピーク電圧のことをスパ
イク電圧と呼ばれるが、このスパイク電圧をｖSPとした
ときこの電圧ｖSPは次式によって求められる。このスパ
イク電圧ｖSPの最大値が前述のピーク電圧ＶSPである。 ｖSP＝（ dｉS ／ dｔ)(ＬS ＋ＬC ＋ＬD ) ＋ＶDF‥‥（１） ここで、 ｉS ；スナバ電流 ＬS ；スナバ回路の回路配線インダクタンス ＬC ；コンデンサ２１の内部インダクタンス ＬD ；ダイオード２２の寄生インダクタンス ＶDF；ダイオード２２の過渡順電圧 ターンオフ動作時の逆導通ＧＴＯサイリスタ３に発生す
る損失はこの電圧ｖSPと電流ｉAKとの積になり、この値
によって逆導通ＧＴＯサイリスタ３の許容電流が決まる
という関係がある。したがって、スパイク電圧ｖSPはな
るべく小さいことが望ましく特にそのピーク電圧ＶSPが
小さいことが望まれ、このピーク電圧Ｖ SPが大きいとタ
ーンオフ電流最大値が小さくなるという特性があること
から、特にこのピーク電圧ＶSPの低減が重要である。
フ信号を受けた直後に発生するピーク電圧のことをスパ
イク電圧と呼ばれるが、このスパイク電圧をｖSPとした
ときこの電圧ｖSPは次式によって求められる。このスパ
イク電圧ｖSPの最大値が前述のピーク電圧ＶSPである。 ｖSP＝（ dｉS ／ dｔ)(ＬS ＋ＬC ＋ＬD ) ＋ＶDF‥‥（１） ここで、 ｉS ；スナバ電流 ＬS ；スナバ回路の回路配線インダクタンス ＬC ；コンデンサ２１の内部インダクタンス ＬD ；ダイオード２２の寄生インダクタンス ＶDF；ダイオード２２の過渡順電圧 ターンオフ動作時の逆導通ＧＴＯサイリスタ３に発生す
る損失はこの電圧ｖSPと電流ｉAKとの積になり、この値
によって逆導通ＧＴＯサイリスタ３の許容電流が決まる
という関係がある。したがって、スパイク電圧ｖSPはな
るべく小さいことが望ましく特にそのピーク電圧ＶSPが
小さいことが望まれ、このピーク電圧Ｖ SPが大きいとタ
ーンオフ電流最大値が小さくなるという特性があること
から、特にこのピーク電圧ＶSPの低減が重要である。
【００１３】なお、図の破線は避雷素子４がないとした
ときの電圧ｖAKの上昇を表しており、避雷素子４がある
ために電圧ｖAKは図示のように飽和する波形となる。図
８は図６とは異なる従来の限流装置を設けた遮断装置と
その周辺の回路図である。この図の図６と異なる点は、
図６の限流装置１１０ではそれぞれの極性の逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタの数は１個で構成されているのに対して、
図８では２つの逆導通ＧＴＯサイリスタが直列接続され
て構成されている点である。逆導通ＧＴＯサイリスタを
直列接続するのは、電源１の電圧に対して１つの逆導通
ＧＴＯサイリスタでは耐電圧が足りないからである。一
般の半導体装置では、１つの半導体素子が系統の電圧に
耐えるだけの耐圧値を持たないときにはこのように複数
個の半導体素子を直列接続して装置が構成される。この
図の半導体素子の直列数が２という値は、直列数が複数
であることの代表例として採用したものであって直列数
が２であることにこだわるものではない。
ときの電圧ｖAKの上昇を表しており、避雷素子４がある
ために電圧ｖAKは図示のように飽和する波形となる。図
８は図６とは異なる従来の限流装置を設けた遮断装置と
その周辺の回路図である。この図の図６と異なる点は、
図６の限流装置１１０ではそれぞれの極性の逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタの数は１個で構成されているのに対して、
図８では２つの逆導通ＧＴＯサイリスタが直列接続され
て構成されている点である。逆導通ＧＴＯサイリスタを
直列接続するのは、電源１の電圧に対して１つの逆導通
ＧＴＯサイリスタでは耐電圧が足りないからである。一
般の半導体装置では、１つの半導体素子が系統の電圧に
耐えるだけの耐圧値を持たないときにはこのように複数
個の半導体素子を直列接続して装置が構成される。この
図の半導体素子の直列数が２という値は、直列数が複数
であることの代表例として採用したものであって直列数
が２であることにこだわるものではない。
【００１４】限流装置１２０は互いに逆極性の同じ回路
構成の２つのＧＴＯサイリスタ装置７，７０、避雷器４
及び高速開閉器８がそれぞれ並列接続されてなってい
る。前述のように図６では高速開閉器８の図示を省いた
がこの図では図示してある。ＧＴＯサイリスタ装置７は
２つの単位逆導通ＧＴＯサイリスタ装置７１，７２が直
列接続されてなっている。単位逆導通ＧＴＯサイリスタ
装置７１，７２の構成は均圧回路２５を除けば基本的に
図６の逆導通ＧＴＯサイリスタ３とスナバ回路２の並列
回路と同じである。
構成の２つのＧＴＯサイリスタ装置７，７０、避雷器４
及び高速開閉器８がそれぞれ並列接続されてなってい
る。前述のように図６では高速開閉器８の図示を省いた
がこの図では図示してある。ＧＴＯサイリスタ装置７は
２つの単位逆導通ＧＴＯサイリスタ装置７１，７２が直
列接続されてなっている。単位逆導通ＧＴＯサイリスタ
装置７１，７２の構成は均圧回路２５を除けば基本的に
図６の逆導通ＧＴＯサイリスタ３とスナバ回路２の並列
回路と同じである。
【００１５】逆導通ＧＴＯサイリスタ装置７１は逆導通
ＧＴＯサイリスタ３、スナバ回路２の他に均圧回路２５
がこれらに並列に接続されている。単位逆導通ＧＴＯサ
イリスタ装置７２も単位逆導通ＧＴＯサイリスタ装置７
１と同じ回路構成なので回路素子の符号の図示と重複す
る説明を省く。特に断らない限り例えば逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３と述べたときには全てのＧＴＯサイリスタ装
置７の逆導通ＧＴＯサイリスタを対象とするものとす
る。
ＧＴＯサイリスタ３、スナバ回路２の他に均圧回路２５
がこれらに並列に接続されている。単位逆導通ＧＴＯサ
イリスタ装置７２も単位逆導通ＧＴＯサイリスタ装置７
１と同じ回路構成なので回路素子の符号の図示と重複す
る説明を省く。特に断らない限り例えば逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３と述べたときには全てのＧＴＯサイリスタ装
置７の逆導通ＧＴＯサイリスタを対象とするものとす
る。
【００１６】高速開閉器８が設けられている限流装置１
２０を持つ遮断装置の動作は次のようになる。なお、動
作開始前では、高速開閉器８がオン、限流装置１２０の
逆導通ＧＴＯサイリスタは全てオフの状態にあって、短
絡電流は高速開閉器８に流れた状態にある。 (1) 図示しない短絡検出装置が短絡電流を検出する。 (2) 検出結果に基づいて図示しない制御装置がオン信号
を発しその結果全ての逆導通ＧＴＯサイリスタ３がター
ンオンの状態になる。 (3) 高速開閉器８をオフにする。その結果、高速開閉器
８に流れていた負荷電流が逆導通ＧＴＯサイリスタ３に
転流する。このとき、高速開閉器８の極間には逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタのオン電圧である数ボルトがかかるだけ
なのでアークが発生することはなく、開極とともに直ち
にオフになる。 (4) 図示しない制御装置がオフ信号を発しその結果逆導
通ＧＴＯサイリスタ３がターンオフを開始しその電流が
減少し始める。以後は図６の場合と同じ現象となる。
２０を持つ遮断装置の動作は次のようになる。なお、動
作開始前では、高速開閉器８がオン、限流装置１２０の
逆導通ＧＴＯサイリスタは全てオフの状態にあって、短
絡電流は高速開閉器８に流れた状態にある。 (1) 図示しない短絡検出装置が短絡電流を検出する。 (2) 検出結果に基づいて図示しない制御装置がオン信号
を発しその結果全ての逆導通ＧＴＯサイリスタ３がター
ンオンの状態になる。 (3) 高速開閉器８をオフにする。その結果、高速開閉器
８に流れていた負荷電流が逆導通ＧＴＯサイリスタ３に
転流する。このとき、高速開閉器８の極間には逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタのオン電圧である数ボルトがかかるだけ
なのでアークが発生することはなく、開極とともに直ち
にオフになる。 (4) 図示しない制御装置がオフ信号を発しその結果逆導
通ＧＴＯサイリスタ３がターンオフを開始しその電流が
減少し始める。以後は図６の場合と同じ現象となる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６、図８
で逆導通ＧＴＯサイリスタ３の代わりに逆耐圧値が順方
向の耐圧値と同じ通常のＧＴＯサイリスタを採用したＧ
ＴＯサイリスタ装置の場合にはダイオード３１，３０１
を必要としない。したがって、図６，図８のＧＴＯサイ
リスタ装置では逆導通ＧＴＯサイリスタを使用したため
に回路素子の数が増加してその分構造が複雑なることと
もあいまって装置のコストアップの要因になっていると
いう問題がある。
で逆導通ＧＴＯサイリスタ３の代わりに逆耐圧値が順方
向の耐圧値と同じ通常のＧＴＯサイリスタを採用したＧ
ＴＯサイリスタ装置の場合にはダイオード３１，３０１
を必要としない。したがって、図６，図８のＧＴＯサイ
リスタ装置では逆導通ＧＴＯサイリスタを使用したため
に回路素子の数が増加してその分構造が複雑なることと
もあいまって装置のコストアップの要因になっていると
いう問題がある。
【００１８】この発明の目的はこのような点が考慮され
たもので、安価な逆導通ＧＴＯサイリスタを使用してし
かも従来のＧＴＯサイリスタを使用した装置に比べて回
路素子が増加することのない限流装置を提供することに
ある。
たもので、安価な逆導通ＧＴＯサイリスタを使用してし
かも従来のＧＴＯサイリスタを使用した装置に比べて回
路素子が増加することのない限流装置を提供することに
ある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明によれば、逆導通ＧＴＯサイリスタが使用さ
れた交流電流を遮断可能のＧＴＯサイリスタ装置を備え
た限流装置において、ＧＴＯサイリスタ装置が、ｍを１
以上の整数として、極性が同じｍ個の単位逆導通ＧＴＯ
サイリスタ群と、これらに逆極性のｍ個の単位逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ群とが直列接続されてなるとともに、前
記の各単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群が、ｎを１以上の
整数として、ｎ個の逆導通ＧＴＯサイリスタが並列接続
されてなる構成を採用することによって、一つの方向の
単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群をＧＴＯサイリスタ群Ａ
とし、これと逆方向の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群を
ＧＴＯサイリスタ群Ｂとし、ＧＴＯサイリスタ群Ａに順
方向に電圧が印加されているとすると、ＧＴＯサイリス
タ群Ｂは逆電圧が印加されるので常に導通状態であり、
回路的には実質的に無いも同然となる。したがって、Ｇ
ＴＯサイリスタ群ＡがオフのときにはこのＧＴＯサイリ
スタ群Ａが電圧を負担して電流を阻止するので、逆電圧
を負担するためのダイオードが不要になる。
にこの発明によれば、逆導通ＧＴＯサイリスタが使用さ
れた交流電流を遮断可能のＧＴＯサイリスタ装置を備え
た限流装置において、ＧＴＯサイリスタ装置が、ｍを１
以上の整数として、極性が同じｍ個の単位逆導通ＧＴＯ
サイリスタ群と、これらに逆極性のｍ個の単位逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ群とが直列接続されてなるとともに、前
記の各単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群が、ｎを１以上の
整数として、ｎ個の逆導通ＧＴＯサイリスタが並列接続
されてなる構成を採用することによって、一つの方向の
単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群をＧＴＯサイリスタ群Ａ
とし、これと逆方向の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群を
ＧＴＯサイリスタ群Ｂとし、ＧＴＯサイリスタ群Ａに順
方向に電圧が印加されているとすると、ＧＴＯサイリス
タ群Ｂは逆電圧が印加されるので常に導通状態であり、
回路的には実質的に無いも同然となる。したがって、Ｇ
ＴＯサイリスタ群ＡがオフのときにはこのＧＴＯサイリ
スタ群Ａが電圧を負担して電流を阻止するので、逆電圧
を負担するためのダイオードが不要になる。
【００２０】また、それぞれの逆導通ＧＴＯサイリスタ
ごとに一つのスナバコンデンサを並列接続して設けれ
ば、一つの逆導通ＧＴＯサイリスタとこれに付属する回
路素子をスナバコンデンサも含めて標準化することが可
能である。また、それぞれの単位逆導通ＧＴＯサイリス
タ群ごとに一つのスナバコンデンサを並列接続して設け
てもよい。すなわち、単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群の
中の逆導通ＧＴＯサイリスタは全て並列接続なので、た
とえ素子ごとにスナバコンデンサを設けたとしてもこれ
らは全て並列接続になるので実質的には一つのスナバコ
ンデンサとして働くことから、単位逆導通ＧＴＯサイリ
スタ群ごとに１つのスナバコンデンサを設けても差し支
えない。
ごとに一つのスナバコンデンサを並列接続して設けれ
ば、一つの逆導通ＧＴＯサイリスタとこれに付属する回
路素子をスナバコンデンサも含めて標準化することが可
能である。また、それぞれの単位逆導通ＧＴＯサイリス
タ群ごとに一つのスナバコンデンサを並列接続して設け
てもよい。すなわち、単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群の
中の逆導通ＧＴＯサイリスタは全て並列接続なので、た
とえ素子ごとにスナバコンデンサを設けたとしてもこれ
らは全て並列接続になるので実質的には一つのスナバコ
ンデンサとして働くことから、単位逆導通ＧＴＯサイリ
スタ群ごとに１つのスナバコンデンサを設けても差し支
えない。
【００２１】同じ極性の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群
をまとめて直列接続し、これらの直列接続回路ごとに一
つのスナバコンデンサを並列接続して設けると、スナバ
コンデンサの数が減るので部品点数の減少とこれに伴う
装置の簡素化となる。更に、ＧＴＯサイリスタ装置に一
つのスナバコンデンサを並列接続して設けると、同一方
向の極性の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群がオフ動作を
するときにはこれに逆極性の単位逆導通ＧＴＯサイリス
タ群は導通状態にあるので、一つだけのスナバコンデン
サがオフ動作する単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群だけに
働くので、前述の同一極性の単位逆導通ＧＴＯサイリス
タ群をまとめて一つのスナバコンデンサを並列接続する
場合と動作が同じになる。
をまとめて直列接続し、これらの直列接続回路ごとに一
つのスナバコンデンサを並列接続して設けると、スナバ
コンデンサの数が減るので部品点数の減少とこれに伴う
装置の簡素化となる。更に、ＧＴＯサイリスタ装置に一
つのスナバコンデンサを並列接続して設けると、同一方
向の極性の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群がオフ動作を
するときにはこれに逆極性の単位逆導通ＧＴＯサイリス
タ群は導通状態にあるので、一つだけのスナバコンデン
サがオフ動作する単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群だけに
働くので、前述の同一極性の単位逆導通ＧＴＯサイリス
タ群をまとめて一つのスナバコンデンサを並列接続する
場合と動作が同じになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下この発明を実施例に基づいて
説明する。図１はこの発明の第１の実施例を示す限流装
置の回路図であり、図６と共通の回路要素に対しては同
じ符号を付けて重複する説明を省く。図１の図６と異な
る点は、図６では逆導通ＧＴＯサイリスタ３，３０を逆
並列に接続してあるのに対して、図１のＧＴＯサイリス
タ装置７００では直列接続してある点である。このよう
な回路構成を採用することによって図６，図８のダイオ
ード３１，３０１を省略しても差し支えなく、したがっ
て回路構成が簡素化される。なお、図１ではスナバ回路
として一つのスナバコンデンサ２４を図示してあるが、
限流装置に使用されるＧＴＯサイリスタでは図６，図８
のようなスナバ回路は必要ではなく図１のように単にス
ナバコンデンサであっても、そして、複数の逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタに対して共通に１つのスナバコンデンサを
並列接続する回路構成でも差し支えない。
説明する。図１はこの発明の第１の実施例を示す限流装
置の回路図であり、図６と共通の回路要素に対しては同
じ符号を付けて重複する説明を省く。図１の図６と異な
る点は、図６では逆導通ＧＴＯサイリスタ３，３０を逆
並列に接続してあるのに対して、図１のＧＴＯサイリス
タ装置７００では直列接続してある点である。このよう
な回路構成を採用することによって図６，図８のダイオ
ード３１，３０１を省略しても差し支えなく、したがっ
て回路構成が簡素化される。なお、図１ではスナバ回路
として一つのスナバコンデンサ２４を図示してあるが、
限流装置に使用されるＧＴＯサイリスタでは図６，図８
のようなスナバ回路は必要ではなく図１のように単にス
ナバコンデンサであっても、そして、複数の逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタに対して共通に１つのスナバコンデンサを
並列接続する回路構成でも差し支えない。
【００２３】限流装置１００を構成するＧＴＯサイリス
タ装置７００の二つの逆導通ＧＴＯサイリスタ３，３０
は図示のように極性が互いに逆方向になるように直列接
続されている。このような回路構成のＧＴＯサイリスタ
装置７００の動作について以下に説明する。図の二点鎖
線は逆導通ＧＴＯサイリスタ３が導通状態、すなわちオ
ンのときの電流の流れる経路を、破線は逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３０がオンのときの電流の流れる経路をそれぞ
れ示す。図では逆導通ＧＴＯサイリスタ３，３０を逆導
通機能のない従来のＧＴＯサイリスタを本体部、逆導通
機能をダイオード部として、これらを並列接続した等価
回路で示してある。
タ装置７００の二つの逆導通ＧＴＯサイリスタ３，３０
は図示のように極性が互いに逆方向になるように直列接
続されている。このような回路構成のＧＴＯサイリスタ
装置７００の動作について以下に説明する。図の二点鎖
線は逆導通ＧＴＯサイリスタ３が導通状態、すなわちオ
ンのときの電流の流れる経路を、破線は逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３０がオンのときの電流の流れる経路をそれぞ
れ示す。図では逆導通ＧＴＯサイリスタ３，３０を逆導
通機能のない従来のＧＴＯサイリスタを本体部、逆導通
機能をダイオード部として、これらを並列接続した等価
回路で示してある。
【００２４】印加電圧が逆導通ＧＴＯサイリスタ３に対
して順方向、すなわち、図の左側が高く、右側が低い電
圧のときには、この逆導通ＧＴＯサイリスタ３がオンの
ときには二点鎖線と矢印で示すように、この逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタ３の本体部と逆導通ＧＴＯサイリスタ３０
のダイオード部を電流が流れる。また、逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３が電流阻止、すなわち、オフのときには逆導
通ＧＴＯサイリスタ３の本体部、ダイオード部ともに印
加電圧を負担した状態になる。このとき、逆導通ＧＴＯ
サイリスタ３０は電圧を分担しない。すなわち、逆導通
ＧＴＯサイリスタ３に対して順方向の電圧が印加されて
いるときには逆導通ＧＴＯサイリスタ３０は回路的には
実質的に無いも同然となっている。逆に逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３０に対して順方向の電圧が印加されていると
きには逆導通ＧＴＯサイリスタ３は無いも同然になる。
して順方向、すなわち、図の左側が高く、右側が低い電
圧のときには、この逆導通ＧＴＯサイリスタ３がオンの
ときには二点鎖線と矢印で示すように、この逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタ３の本体部と逆導通ＧＴＯサイリスタ３０
のダイオード部を電流が流れる。また、逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３が電流阻止、すなわち、オフのときには逆導
通ＧＴＯサイリスタ３の本体部、ダイオード部ともに印
加電圧を負担した状態になる。このとき、逆導通ＧＴＯ
サイリスタ３０は電圧を分担しない。すなわち、逆導通
ＧＴＯサイリスタ３に対して順方向の電圧が印加されて
いるときには逆導通ＧＴＯサイリスタ３０は回路的には
実質的に無いも同然となっている。逆に逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３０に対して順方向の電圧が印加されていると
きには逆導通ＧＴＯサイリスタ３は無いも同然になる。
【００２５】図２はこの発明の第２の実施例を示す限流
装置の回路図であり、図１と同じ構成要素には同じ符号
を付けて重複する説明を省く。図２の限流装置１０１の
ＧＴＯサイリスタ装置７０１と、図１のＧＴＯサイリス
タ装置７００との違いは、スナバコンデンサをそれぞれ
の逆導通ＧＴＯサイリスタごとに設けた点である。すな
わち、逆導通ＧＴＯサイリスタ３にスナバコンデンサ２
４１を、逆導通ＧＴＯサイリスタ３０に並列にスナバコ
ンデンサ２４２をそれぞれ並列接続してある。また、前
述のように印加電圧が逆方向になる方の逆導通ＧＴＯサ
イリスタは動作上は実質的に無いも同然であるから、ス
ナバコンデンサ２４１，２４２のそれぞれの静電容量は
図１のスナバコンデンサ２４の静電容量と同じで、しか
も定格電圧も同じものである。したがって、スナバコン
デンサだけの比較では図２の方が高価になる。図２の構
成のＧＴＯサイリスタ装置を採用するのは、一つの逆導
通ＧＴＯサイリスタとスナバコンデンサとを一体にして
構成したものを標準品として用意しておき、限流装置が
設けられる配電系統の定格電圧、定格電流に応じた数の
逆導通ＧＴＯサイリスタを使用する場合である。
装置の回路図であり、図１と同じ構成要素には同じ符号
を付けて重複する説明を省く。図２の限流装置１０１の
ＧＴＯサイリスタ装置７０１と、図１のＧＴＯサイリス
タ装置７００との違いは、スナバコンデンサをそれぞれ
の逆導通ＧＴＯサイリスタごとに設けた点である。すな
わち、逆導通ＧＴＯサイリスタ３にスナバコンデンサ２
４１を、逆導通ＧＴＯサイリスタ３０に並列にスナバコ
ンデンサ２４２をそれぞれ並列接続してある。また、前
述のように印加電圧が逆方向になる方の逆導通ＧＴＯサ
イリスタは動作上は実質的に無いも同然であるから、ス
ナバコンデンサ２４１，２４２のそれぞれの静電容量は
図１のスナバコンデンサ２４の静電容量と同じで、しか
も定格電圧も同じものである。したがって、スナバコン
デンサだけの比較では図２の方が高価になる。図２の構
成のＧＴＯサイリスタ装置を採用するのは、一つの逆導
通ＧＴＯサイリスタとスナバコンデンサとを一体にして
構成したものを標準品として用意しておき、限流装置が
設けられる配電系統の定格電圧、定格電流に応じた数の
逆導通ＧＴＯサイリスタを使用する場合である。
【００２６】図３はこの発明の第３の実施例を示す限流
装置の回路図であり、図１と同じ構成要素には同じ符号
を付けて重複する説明を省く。図３の図１に対する違い
は、逆導通ＧＴＯサイリスタ３、３０の位置を入れ換え
たことである。すなわち、図１のＧＴＯサイリスタ装置
７００では逆導通ＧＴＯサイリスタ３を左に、逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ３０を右に配置してあるのに対して、図
３のＧＴＯサイリスタ装置７０２では逆導通ＧＴＯサイ
リスタ３を右に逆導通ＧＴＯサイリスタ３０を左に配置
してある。スナバコンデンサは二つの逆導通ＧＴＯサイ
リスタ３，３０に共通に一つのスナバコンデンサ２４を
接続している点では図１と同じである。
装置の回路図であり、図１と同じ構成要素には同じ符号
を付けて重複する説明を省く。図３の図１に対する違い
は、逆導通ＧＴＯサイリスタ３、３０の位置を入れ換え
たことである。すなわち、図１のＧＴＯサイリスタ装置
７００では逆導通ＧＴＯサイリスタ３を左に、逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ３０を右に配置してあるのに対して、図
３のＧＴＯサイリスタ装置７０２では逆導通ＧＴＯサイ
リスタ３を右に逆導通ＧＴＯサイリスタ３０を左に配置
してある。スナバコンデンサは二つの逆導通ＧＴＯサイ
リスタ３，３０に共通に一つのスナバコンデンサ２４を
接続している点では図１と同じである。
【００２７】前述のように、印加電圧が一方の逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタに対して順方向の場合にはもう一方の逆
導通ＧＴＯサイリスタは回路的には無いも同然なので、
図３のように二つの逆導通ＧＴＯサイリスタの位置を入
れ換えても動作上は同じである。図４はこの発明の第４
の実施例を示す限流装置の回路図であり、図３と同じ構
成要素には同じ符号を付けて重複する説明を省く。図４
のＧＴＯサイリスタ装置７０３の図３のＧＴＯサイリス
タ装置７０２との違いは、スナバコンデンサを逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタごとに設けた点であり、この点について
は図２のＧＴＯサイリスタ装置７０１の図１のＧＴＯサ
イリスタ装置７００に対する違いと同じなので重複する
説明を省く。
ＴＯサイリスタに対して順方向の場合にはもう一方の逆
導通ＧＴＯサイリスタは回路的には無いも同然なので、
図３のように二つの逆導通ＧＴＯサイリスタの位置を入
れ換えても動作上は同じである。図４はこの発明の第４
の実施例を示す限流装置の回路図であり、図３と同じ構
成要素には同じ符号を付けて重複する説明を省く。図４
のＧＴＯサイリスタ装置７０３の図３のＧＴＯサイリス
タ装置７０２との違いは、スナバコンデンサを逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタごとに設けた点であり、この点について
は図２のＧＴＯサイリスタ装置７０１の図１のＧＴＯサ
イリスタ装置７００に対する違いと同じなので重複する
説明を省く。
【００２８】図５はこの発明の第５の実施例を示す限流
装置の回路図であり、この図のＧＴＯサイリスタ装置７
０４の図３のＧＴＯサイリスタ装置７０２との違いは、
極性が同じ方向の逆導通ＧＴＯサイリスタを二つ直列に
設けた点である。すなわち、図３の逆導通ＧＴＯサイリ
スタ３０の代わりに二つの逆導通ＧＴＯサイリスタ３０
Ａ，３０Ｂを、逆導通ＧＴＯサイリスタ３の代わりに二
つの逆導通ＧＴＯサイリスタ３Ａ，３Ｂをそれぞれを設
けてある。一般に逆導通ＧＴＯサイリスタの許容電圧に
は上限値があるので、対象とする配電系統の電圧に対し
て１つの逆導通ＧＴＯサイリスタではこの電圧を負担で
きないときには図５のように２つの逆導通ＧＴＯサイリ
スタを直列に使用する。系統電圧が高いときには３つ、
またはそれ以上の逆導通ＧＴＯサイリスタを直列に使用
する。図５は同方向の逆導通ＧＴＯサイリスタの数が複
数であることの代表例を示すものであり、個数の２とい
う数値にこだわるものではない。
装置の回路図であり、この図のＧＴＯサイリスタ装置７
０４の図３のＧＴＯサイリスタ装置７０２との違いは、
極性が同じ方向の逆導通ＧＴＯサイリスタを二つ直列に
設けた点である。すなわち、図３の逆導通ＧＴＯサイリ
スタ３０の代わりに二つの逆導通ＧＴＯサイリスタ３０
Ａ，３０Ｂを、逆導通ＧＴＯサイリスタ３の代わりに二
つの逆導通ＧＴＯサイリスタ３Ａ，３Ｂをそれぞれを設
けてある。一般に逆導通ＧＴＯサイリスタの許容電圧に
は上限値があるので、対象とする配電系統の電圧に対し
て１つの逆導通ＧＴＯサイリスタではこの電圧を負担で
きないときには図５のように２つの逆導通ＧＴＯサイリ
スタを直列に使用する。系統電圧が高いときには３つ、
またはそれ以上の逆導通ＧＴＯサイリスタを直列に使用
する。図５は同方向の逆導通ＧＴＯサイリスタの数が複
数であることの代表例を示すものであり、個数の２とい
う数値にこだわるものではない。
【００２９】このように複数の同方向の逆導通ＧＴＯサ
イリスタを用いる構成の場合にもスナバコンデンサを図
のように共通に１つのスナバコンデンサ２４を設けた構
成としてあるが、この場合にも逆導通ＧＴＯサイリスタ
それぞれごとにスナバコンデンサを設ける構成、又は２
つずつまとめて一つのスナバコンデンサを設ける構成を
採用することもできる。
イリスタを用いる構成の場合にもスナバコンデンサを図
のように共通に１つのスナバコンデンサ２４を設けた構
成としてあるが、この場合にも逆導通ＧＴＯサイリスタ
それぞれごとにスナバコンデンサを設ける構成、又は２
つずつまとめて一つのスナバコンデンサを設ける構成を
採用することもできる。
【００３０】図５の逆導通ＧＴＯサイリスタの配置は図
示に限るものではない。逆導通ＧＴＯサイリスタ３０
Ａ，３０Ｂの組と逆導通ＧＴＯサイリスタ３Ａ，３Ｂの
組とを左右入れ換えてもよく、更には、逆方向の逆導通
ＧＴＯサイリスタを交互に配置してもよい。例えば、符
号で表現すれば、３０Ａ，３Ａ，３０Ｂ，３Ｂのように
である。この場合には、例えば、二つの逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３０Ａ，３Ａに一つのスナバコンデンサ、二つ
の逆導通ＧＴＯサイリスタ３０Ｂ，３Ｂにもう一つのス
ナバコンデンサをそれぞれ並列に接続する回路構成を採
用することができる。このような構成は図１のＧＴＯサ
イリスタ装置７００又は図３のＧＴＯサイリスタ７０２
を２組直列に接続したのと同じである。勿論、ＧＴＯサ
イリスタ装置７００と７０２とを直列接続した構成でも
よい。
示に限るものではない。逆導通ＧＴＯサイリスタ３０
Ａ，３０Ｂの組と逆導通ＧＴＯサイリスタ３Ａ，３Ｂの
組とを左右入れ換えてもよく、更には、逆方向の逆導通
ＧＴＯサイリスタを交互に配置してもよい。例えば、符
号で表現すれば、３０Ａ，３Ａ，３０Ｂ，３Ｂのように
である。この場合には、例えば、二つの逆導通ＧＴＯサ
イリスタ３０Ａ，３Ａに一つのスナバコンデンサ、二つ
の逆導通ＧＴＯサイリスタ３０Ｂ，３Ｂにもう一つのス
ナバコンデンサをそれぞれ並列に接続する回路構成を採
用することができる。このような構成は図１のＧＴＯサ
イリスタ装置７００又は図３のＧＴＯサイリスタ７０２
を２組直列に接続したのと同じである。勿論、ＧＴＯサ
イリスタ装置７００と７０２とを直列接続した構成でも
よい。
【００３１】前述の実施例では逆導通ＧＴＯサイリスタ
を並列接続する例について述べていないが、系統の定格
電流が１つの逆導通ＧＴＯサイリスタでは負担できない
ほどに大きいときには、同方向の逆導通ＧＴＯサイリス
タを並列接続した回路構成が採用される。前述の実施例
１乃至実施例５で一つの逆導通ＧＴＯサイリスタを同方
向に並列接続された複数の逆導通ＧＴＯサイリスタに置
き換えることができる。このような順並列接続された複
数の逆導通ＧＴＯサイリスタのことを単位逆導通ＧＴＯ
サイリスタ群と称すると、前述の図１乃至図５の逆導通
ＧＴＯサイリスタ３，３０，３Ａ，３Ｂ，３０Ａ，３０
Ｂはいずれもこの単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群に置き
換えた構成を採用することができる。この場合も、スナ
バコンデンサの数、配置はこの発明の目的に反しない範
囲で種々のものを採用することができる。
を並列接続する例について述べていないが、系統の定格
電流が１つの逆導通ＧＴＯサイリスタでは負担できない
ほどに大きいときには、同方向の逆導通ＧＴＯサイリス
タを並列接続した回路構成が採用される。前述の実施例
１乃至実施例５で一つの逆導通ＧＴＯサイリスタを同方
向に並列接続された複数の逆導通ＧＴＯサイリスタに置
き換えることができる。このような順並列接続された複
数の逆導通ＧＴＯサイリスタのことを単位逆導通ＧＴＯ
サイリスタ群と称すると、前述の図１乃至図５の逆導通
ＧＴＯサイリスタ３，３０，３Ａ，３Ｂ，３０Ａ，３０
Ｂはいずれもこの単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群に置き
換えた構成を採用することができる。この場合も、スナ
バコンデンサの数、配置はこの発明の目的に反しない範
囲で種々のものを採用することができる。
【００３２】
【発明の効果】この発明は前述のように、ＧＴＯサイリ
スタ装置が、ｍを１以上の整数として、極性が同じｍ個
の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群と、これらに逆極性の
ｍ個の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群とが直列接続され
てなるとともに、前記の各単位逆導通ＧＴＯサイリスタ
群が、ｎを１以上の整数として、ｎ個の逆導通ＧＴＯサ
イリスタが並列接続されてなる構成を採用することによ
って、一つの方向の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群をＧ
ＴＯサイリスタ群Ａとし、これと逆方向の単位逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ群をＧＴＯサイリスタ群Ｂとし、ＧＴＯ
サイリスタ群Ａに順方向に電圧が印加されているとする
と、ＧＴＯサイリスタ群Ｂは逆電圧が印加されるので常
に導通状態であり、回路的には実質的に無いも同然とな
る。したがって、ＧＴＯサイリスタ群Ａがオフのときに
はこのＧＴＯサイリスタ群Ａが電圧を負担して電流を阻
止するので、逆電圧を負担するためのダイオードが不要
になって部品点数が少なくなり回路構成が簡素化されて
装置のコストダウンに資する。
スタ装置が、ｍを１以上の整数として、極性が同じｍ個
の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群と、これらに逆極性の
ｍ個の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群とが直列接続され
てなるとともに、前記の各単位逆導通ＧＴＯサイリスタ
群が、ｎを１以上の整数として、ｎ個の逆導通ＧＴＯサ
イリスタが並列接続されてなる構成を採用することによ
って、一つの方向の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群をＧ
ＴＯサイリスタ群Ａとし、これと逆方向の単位逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ群をＧＴＯサイリスタ群Ｂとし、ＧＴＯ
サイリスタ群Ａに順方向に電圧が印加されているとする
と、ＧＴＯサイリスタ群Ｂは逆電圧が印加されるので常
に導通状態であり、回路的には実質的に無いも同然とな
る。したがって、ＧＴＯサイリスタ群Ａがオフのときに
はこのＧＴＯサイリスタ群Ａが電圧を負担して電流を阻
止するので、逆電圧を負担するためのダイオードが不要
になって部品点数が少なくなり回路構成が簡素化されて
装置のコストダウンに資する。
【００３３】また、それぞれの逆導通ＧＴＯサイリスタ
ごとに一つのスナバコンデンサを並列接続して設けれ
ば、一つの逆導通ＧＴＯサイリスタとこれに付属する回
路素子をスナバコンデンサも含めて標準化することが可
能である。また、それぞれの単位逆導通ＧＴＯサイリス
タ群ごとに一つのスナバコンデンサを並列接続して設け
てもよい。すなわち、単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群の
中の逆導通ＧＴＯサイリスタは全て並列接続なので、た
とえ素子ごとにスナバコンデンサを設けたとしてもこれ
らは全て並列接続になるので実質的には一つのスナバコ
ンデンサとして働くことから、単位逆導通ＧＴＯサイリ
スタ群ごとに１つのスナバコンデンサを設けても差し支
えない。
ごとに一つのスナバコンデンサを並列接続して設けれ
ば、一つの逆導通ＧＴＯサイリスタとこれに付属する回
路素子をスナバコンデンサも含めて標準化することが可
能である。また、それぞれの単位逆導通ＧＴＯサイリス
タ群ごとに一つのスナバコンデンサを並列接続して設け
てもよい。すなわち、単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群の
中の逆導通ＧＴＯサイリスタは全て並列接続なので、た
とえ素子ごとにスナバコンデンサを設けたとしてもこれ
らは全て並列接続になるので実質的には一つのスナバコ
ンデンサとして働くことから、単位逆導通ＧＴＯサイリ
スタ群ごとに１つのスナバコンデンサを設けても差し支
えない。
【００３４】同じ極性の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群
をまとめて直列接続し、これらの直列接続回路ごとに一
つのスナバコンデンサを並列接続して設けると、スナバ
コンデンサの数が減るので部品点数の減少とこれに伴う
装置の簡素化となる。更に、ＧＴＯサイリスタ装置に一
つのスナバコンデンサを並列接続して設けると、同方向
の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群がオフ動作をするとき
にはこれらに逆方向の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群は
導通状態にあるので、一つだけのスナバコンデンサがオ
フ動作する単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群だけに働くの
で、前述の同一極性の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群を
まとめて一つのスナバコンデンサを並列接続する場合と
動作が同じになり、更に部品点数を少なくしてコストダ
ウンを図ることが可能になる。
をまとめて直列接続し、これらの直列接続回路ごとに一
つのスナバコンデンサを並列接続して設けると、スナバ
コンデンサの数が減るので部品点数の減少とこれに伴う
装置の簡素化となる。更に、ＧＴＯサイリスタ装置に一
つのスナバコンデンサを並列接続して設けると、同方向
の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群がオフ動作をするとき
にはこれらに逆方向の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群は
導通状態にあるので、一つだけのスナバコンデンサがオ
フ動作する単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群だけに働くの
で、前述の同一極性の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群を
まとめて一つのスナバコンデンサを並列接続する場合と
動作が同じになり、更に部品点数を少なくしてコストダ
ウンを図ることが可能になる。
【図１】この発明の第１の実施例を示す限流装置の回路
図
図
【図２】この発明の第２の実施例を示す限流装置の回路
図
図
【図３】この発明の第３の実施例を示す限流装置の回路
図
図
【図４】この発明の第４の実施例を示す限流装置の回路
図
図
【図５】この発明の第５の実施例を示す限流装置の回路
図
図
【図６】従来の限流装置を備えた遮断装置とその周辺の
回路図
回路図
【図７】図６の限流装置におけるターンオフ時の逆導通
ＧＴＯサイリスタの端子電圧と電流の時間的変化を示す
波形図
ＧＴＯサイリスタの端子電圧と電流の時間的変化を示す
波形図
【図８】図６とは別の従来の限流装置を備えた遮断装置
とその周辺の回路図
とその周辺の回路図
１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１１０，１
２０…限流装置、２４，２４１，２４２…スナバコンデ
ンサ、３，３Ａ，３Ｂ，３０，３０Ａ，３０Ｂ…逆導通
ＧＴＯサイリスタ、４…避雷素子、７，７０，７００，
７０１，７０２，７０３，７０４…ＧＴＯサイリスタ装
置
２０…限流装置、２４，２４１，２４２…スナバコンデ
ンサ、３，３Ａ，３Ｂ，３０，３０Ａ，３０Ｂ…逆導通
ＧＴＯサイリスタ、４…避雷素子、７，７０，７００，
７０１，７０２，７０３，７０４…ＧＴＯサイリスタ装
置
Claims (5)
- 【請求項１】逆導通ＧＴＯサイリスタが使用された交流
電流を遮断可能のＧＴＯサイリスタ装置を備えた限流装
置において、ＧＴＯサイリスタ装置が、ｍを１以上の整
数として、極性が同じｍ個の単位逆導通ＧＴＯサイリス
タ群と、これらｍ個の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群と
は逆方向のｍ個の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群とが直
列接続されてなるとともに、前記の各単位逆導通ＧＴＯ
サイリスタ群が、ｎを１以上の整数として、ｎ個の逆導
通ＧＴＯサイリスタが並列接続されてなることを特徴と
する限流装置。 - 【請求項２】それぞれの逆導通ＧＴＯサイリスタごとに
一つのスナバコンデンサが並列接続して設けられてなる
ことを特徴とする請求項１記載の限流装置。 - 【請求項３】それぞれの単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群
ごとに一つのスナバコンデンサが並列接続して設けられ
てなることを特徴とする請求項１記載の限流装置。 - 【請求項４】同方向の単位逆導通ＧＴＯサイリスタ群が
まとめて直列接続され、これらの直列接続回路ごとに一
つのスナバコンデンサが並列接続して設けられてなるこ
とを特徴とする請求項１記載の限流装置。 - 【請求項５】ＧＴＯサイリスタ装置に一つのスナバコン
デンサが並列接続されて設けられていることを特徴とす
る請求項１記載の限流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27430496A JPH10126961A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 限流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27430496A JPH10126961A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 限流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10126961A true JPH10126961A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17539786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27430496A Pending JPH10126961A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 限流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10126961A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006254675A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Chubu Electric Power Co Inc | 電路電流制限装置 |
| JP2008270171A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-11-06 | Yyl:Kk | 限流遮断器 |
| JP2008310972A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | General Electric Co <Ge> | 微小電気機械システムをベースとするソフトスイッチング |
| KR100899169B1 (ko) | 2008-10-09 | 2009-05-26 | 주식회사 충남도시가스 | 지역 정압기의 충격전류 유입 방지장치 |
| JP2014038775A (ja) * | 2012-08-17 | 2014-02-27 | Fuji Electric Co Ltd | 直流回路用の回路遮断スイッチ |
| JP2014235834A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 株式会社東芝 | 直流電流遮断装置 |
| WO2015087558A1 (ja) | 2013-12-11 | 2015-06-18 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断装置 |
| JP2015115096A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 株式会社東芝 | 直流遮断装置 |
| WO2016047209A1 (ja) * | 2014-09-26 | 2016-03-31 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断器 |
| JP2016162713A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 株式会社東芝 | 直流遮断装置 |
| WO2016199407A1 (ja) * | 2015-06-09 | 2016-12-15 | 株式会社 東芝 | 直流遮断装置、直流遮断方法 |
-
1996
- 1996-10-17 JP JP27430496A patent/JPH10126961A/ja active Pending
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2015087558A1 (ja) | 2013-12-11 | 2015-06-18 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断装置 |
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| CN105531893B (zh) * | 2013-12-11 | 2018-06-01 | 三菱电机株式会社 | 直流断路装置 |
| US9948089B2 (en) | 2013-12-11 | 2018-04-17 | Mitsubishi Electric Corporation | DC circuit breaker device |
| WO2016047209A1 (ja) * | 2014-09-26 | 2016-03-31 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断器 |
| JP6049957B2 (ja) * | 2014-09-26 | 2016-12-21 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断器 |
| CN106716583A (zh) * | 2014-09-26 | 2017-05-24 | 三菱电机株式会社 | 直流切断器 |
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| WO2016140122A1 (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-09 | 株式会社 東芝 | 直流遮断装置 |
| JP2016162713A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 株式会社東芝 | 直流遮断装置 |
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