JPH10228849A - D.c. breaker device, and d.c. power transmission system using it - Google Patents

D.c. breaker device, and d.c. power transmission system using it

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JPH10228849A
JPH10228849A JP22668797A JP22668797A JPH10228849A JP H10228849 A JPH10228849 A JP H10228849A JP 22668797 A JP22668797 A JP 22668797A JP 22668797 A JP22668797 A JP 22668797A JP H10228849 A JPH10228849 A JP H10228849A
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JP
Japan
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current
capacitor
power
line
semiconductor switching
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Application number
JP22668797A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromoto Ito
弘基 伊藤
Kenji Kamei
健次 亀井
Suenobu Hamano
末信 浜野
Etsuo Nitta
悦雄 新田
Manabu Yomo
学 四方
Yoshihiko Nakakoshi
吉彦 中越
Masayuki Hatano
雅幸 畑野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electric Power Development Co Ltd
Kansai Electric Power Co Inc
Shikoku Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Electric Power Development Co Ltd
Kansai Electric Power Co Inc
Shikoku Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a D.C. breakout device without needing a cooling means to obtain a D.C. power transmission system using, by providing a bypass switch in parallel to a semiconductor switch element, connected to a D.C. line in series and in a normal direction, and releasing a bypass switch at the time of breaking a current, also adding reverse voltage to the main electrode of the semiconductor switch element to break the current. SOLUTION: A reverse blocking three-terminal thyristor 11 is not heated by a bypass line 14 at a normal time, and at a breaking time at first, an ON signal is given to the gate of the thyristor 11 to conduct the thyristor element to open the switch S of the bypass line 14. The movable piece of a change-over switch 34 is fixed to the thyristor element side to be broken, and a driving switch 33 is turned on to a cathode line 2 side to store energy in a capacitor 31. Then when the driving switch 33 is depressed to the change-over switch 34 side, the energy, stored in the capacitor 31, is applied as reverse voltage to make the thyristor 11 into a cutoff condition cutoff the D.C. current.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電力システムの
直流電流を通電する機能及び地絡や短絡等の異常時に電
力システムの直流電流を遮断する機能を備えた直流遮断
装置と、この直流遮断装置が用いられる直流送電システ
ムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC cut-off device having a function of supplying a DC current of a power system and a function of cutting off the DC current of the power system in the event of an abnormality such as a ground fault or short circuit, and a DC cut-off device. The present invention relates to a DC power transmission system in which is used.

【0002】[0002]

【従来の技術】図12は「平成7年電気学会全国大会部
門誌、p.6−341,342,355,356」及び
「第11回気体放電とその国際会議、p.378〜p.
381」に示された直流送電システムを模式的に示す図
である。
2. Description of the Related Art FIG. 12 is a publication of the 1995 IEEJ National Convention, p. 6-341, 342, 355, 356, and the 11th International Conference on Gas Discharge and Its International Conference, pp. 378-pp.
381 "is a view schematically showing the DC power transmission system shown in FIG.

【0003】図12において、1は正電位の直流を送電
する正極本線、2は負電位の直流を送電する負極本線、
3及び4は直流の帰路である中性線(帰路線)、5は複
数個の整流器(サイリスタバルブ)、6は2本の中性線
3及び4間に設けられた中性線保護用遮断器、7は中性
線3及び4にそれぞれ設けられた帰路線保護用遮断器で
ある。
In FIG. 12, 1 is a positive main line for transmitting a positive potential direct current, 2 is a negative main line for transmitting a negative potential direct current,
Reference numerals 3 and 4 denote a neutral line (return line) which is a return line of direct current, 5 denotes a plurality of rectifiers (thyristor valves), and 6 denotes a neutral line protection shutoff provided between two neutral lines 3 and 4. And 7, a return circuit breaker provided on the neutral conductors 3 and 4, respectively.

【0004】中性線保護用遮断器6は、通常、パッファ
型SF6ガス遮断器61と、コンデンサ62に直列接続
されたリアクトル63と、サージアブソーバ64とが並
列接続されて構成される。また、帰路線保護用遮断器7
は、通常、パッファ型SF6ガス遮断器71と、コンデ
ンサ72に直列接続されたリアクトル73と、サージア
ブソーバ74とが並列接続されて構成される。
The circuit breaker 6 for protecting a neutral conductor is usually composed of a puffer type SF 6 gas circuit breaker 61, a reactor 63 connected in series to a capacitor 62, and a surge absorber 64 connected in parallel. Also, return circuit protection circuit breaker 7
Is usually configured by connecting a puffer type SF 6 gas circuit breaker 71, a reactor 73 connected in series to a capacitor 72, and a surge absorber 74 in parallel.

【0005】次に直流送電システムの動作について説明
する。最初に、この直流送電システムの正極側のみを用
いて送電する場合について説明する。電気エネルギーを
送る側に設置された変換用変圧器91と整流器(サイリ
スタバルブ)5において、交流電気エネルギーがプラス
数百キロボルトに昇圧されると共に数千アンペア程度の
直流電流に整流された後、正極本線1により送電され
る。
Next, the operation of the DC power transmission system will be described. First, a case where power is transmitted using only the positive electrode side of the DC power transmission system will be described. In the conversion transformer 91 and the rectifier (thyristor valve) 5 installed on the side where the electric energy is sent, the AC electric energy is boosted to plus several hundred kilovolts and rectified to a direct current of about several thousand amps. Power is transmitted by the main line 1.

【0006】一方、整流された電気エネルギーを受ける
側に設置された整流器(サイリスタバルブ)5と変換用
変圧器93において、この電気エネルギーが、交流電力
に変換された後、送電される直流電流は、中性線3を経
て電気エネルギーを送る側に戻って接地(アース)され
る。
On the other hand, in the rectifier (thyristor valve) 5 and the conversion transformer 93 installed on the side receiving the rectified electric energy, after this electric energy is converted into AC power, the DC current transmitted is , And returns to the side that sends the electric energy through the neutral wire 3 and is grounded (earthed).

【0007】同様にして、直流送電システムの負極側の
みを用いて送電するケースについて説明する。電気エネ
ルギーを送る側に設置された変換用変圧器92と整流器
(サイリスタバルブ)5において、交流電気エネルギー
が、マイナス数百キロボルトに昇圧されると共に数千ア
ンペア程度の直流電流に整流された後、負極本線2によ
り送電される。
[0007] Similarly, a case in which power is transmitted using only the negative electrode side of the DC power transmission system will be described. In the conversion transformer 92 and the rectifier (thyristor valve) 5 installed on the side where the electric energy is sent, after the AC electric energy is boosted to minus several hundred kilovolts and rectified to a DC current of several thousand amperes, Power is transmitted by the negative electrode main line 2.

【0008】一方、整流された電気エネルギーを受ける
側に設置された変換用変圧器94と整流器(サイリスタ
バルブ)5とにおいて、この電気エネルギーが交流電力
に変換された後、送電される直流電流は中性線4を経て
電気エネルギーを送る側に戻って接地(アース)され
る。
On the other hand, in the conversion transformer 94 and the rectifier (thyristor valve) 5 installed on the side receiving the rectified electric energy, after this electric energy is converted into AC power, the DC current transmitted is It returns to the side that sends the electric energy via the neutral wire 4 and is grounded (earthed).

【0009】このように直流送電システムの片極のみを
用いた通常運転状態では、中性線3及び4に設けられた
帰路線保護用遮断器7は、開極(OFF)されている。
中性線3及び4に短絡事故が生じた場合、帰路線保護用
遮断器7を閉極(ON)して中性線3及び4が接地(ア
ース)される。
In the normal operation state using only one pole of the DC power transmission system, the return circuit protection circuit breaker 7 provided on the neutral conductors 3 and 4 is open (OFF).
When a short circuit accident occurs in the neutral wires 3 and 4, the return circuit protection circuit breaker 7 is closed (ON), and the neutral wires 3 and 4 are grounded (earthed).

【0010】中性線3及び4の絶縁が確保(事故原因が
除去)された後に、再び、帰路線保護用遮断器7が開極
(OFF)されて片極のみを用いた通常運転に復帰す
る。
After the insulation of the neutral wires 3 and 4 has been secured (the cause of the accident has been eliminated), the return circuit protection circuit breaker 7 is opened again (OFF) to return to normal operation using only one pole. I do.

【0011】次に、直流送電システムの正極側と負極側
の両極を用いて送電するケースについて説明する。電気
エネルギーを送る側に設置された変換用変圧器91と整
流器(サイリスタバルブ)5において、この電気エネル
ギーがプラス数百キロボルトに昇圧されると共に、数千
アンペア程度の直流電流に整流された後に正極本線1に
より送電される。
Next, a case in which power is transmitted using both the positive electrode and the negative electrode of the DC power transmission system will be described. In the conversion transformer 91 and the rectifier (thyristor valve) 5 installed on the side where the electric energy is sent, this electric energy is boosted to plus several hundred kilovolts and rectified to a direct current of about several thousand amps, and then converted to a positive electrode. Power is transmitted by the main line 1.

【0012】一方、電気エネルギーを受ける側に設置さ
れた整流器(サイリスタバルブ)5と変換用変圧器9
3,94において、この電気エネルギーが交流電流に変
換された後、直流電流は電気エネルギーを受ける側に設
置された変換用変圧器92と整流器(サイリスタバル
ブ)5において、マイナス数百キロボルトに昇圧された
後、負極本線2を経て、電気エネルギーを送る側に戻
る。この場合、2本の中性線3及び4を流れる電流は零
である。
On the other hand, a rectifier (thyristor valve) 5 and a conversion transformer 9 installed on the side receiving electric energy
After the electric energy is converted into an alternating current at 3,94, the direct current is boosted to minus several hundred kilovolts at a converter 92 and a rectifier (thyristor valve) 5 installed on the side receiving the electric energy. Then, it returns to the side that sends electric energy through the negative electrode main line 2. In this case, the current flowing through the two neutral wires 3 and 4 is zero.

【0013】このような直流送電システムの両極を用い
た通常運転状態では、2本の中性線3及び4間に設けら
れた中性線保護用遮断器6は閉極(ON)されていてい
る。また、中性線3及び4に設けられた帰路線保護用遮
断器7は開極(OFF)されている。正極側もしくは負
極側に事故等が生じて片極運転に切り替える必要がある
場合は、中性線保護用遮断器6が開極(OFF)され
て、正極側と負極側の極分離が行われる。
In a normal operation state using both poles of such a DC transmission system, the neutral protective circuit breaker 6 provided between the two neutral conductors 3 and 4 is closed (ON). I have. The return circuit protection circuit breakers 7 provided on the neutral wires 3 and 4 are open (OFF). When an accident or the like occurs on the positive electrode side or the negative electrode side and it is necessary to switch to the unipolar operation, the neutral protective circuit breaker 6 is opened (OFF), and the positive electrode side and the negative electrode side are separated from each other. .

【0014】次に、中性線保護用遮断器6及び帰路線保
護用遮断器7において、直流電流が遮断される動作及び
原理について説明する。直流電流の遮断プロセスは、そ
れぞれ中性線保護用遮断器6及び帰路線保護用遮断器7
を構成するパッファ型SF6ガス遮断器61及び71の
コンタクトを開極することで開始する。コンタクトを開
極すると、直流アークが発生するが、この際、パッファ
型SF6ガス遮断器61及び71のパッファ室のガス圧
が上昇して、コンタクト間に発生したアークにSF6
スが吹き付けられる。
Next, the operation and principle of blocking the DC current in the neutral line protection circuit breaker 6 and return line protection circuit breaker 7 will be described. The DC current interruption process includes a neutral line protection circuit breaker 6 and a return line protection circuit breaker 7 respectively.
Is started by opening the contacts of the puffer type SF 6 gas circuit breakers 61 and 71 constituting the above. When the contacts are opened, a DC arc is generated. At this time, the gas pressure in the puffer chambers of the puffer type SF 6 gas circuit breakers 61 and 71 increases, and SF 6 gas is blown to the arc generated between the contacts. .

【0015】パッファ型SF6ガス遮断器61及び71
の負抵抗特性、パッファ型SF6ガス遮断器61及び7
1に並列に接続されたコンデンサ62及び72、及びリ
アクトル63及び73の相互作用により、これらの回路
条件が不安定条件にある場合には、直流アーク電流に生
じた微小擾乱が次第に拡大されて、電流振動の振幅が大
きくなり、遂には電流零点に到達したときに消弧され、
電圧が回復する。
Puffer type SF 6 gas circuit breakers 61 and 71
Resistance characteristics of puffer type SF 6 gas circuit breakers 61 and 7
Due to the interaction of the capacitors 62 and 72 and the reactors 63 and 73 connected in parallel with each other, when these circuit conditions are in an unstable condition, the small disturbance generated in the DC arc current is gradually enlarged, When the amplitude of the current oscillation increases and finally reaches the current zero point, the arc is extinguished,
Voltage recovers.

【0016】また、パッファ型SF6ガス遮断器61及
び71に並列に接続されたサージアブソーバ64及び7
4は、遮断後における過渡回復電圧の過電圧を抑制す
る。
Also, surge absorbers 64 and 7 connected in parallel to the puffer type SF 6 gas circuit breakers 61 and 71
4 suppresses an overvoltage of the transient recovery voltage after the interruption.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】このような直流送電シ
ステムにおける直流遮断装置は、保護用遮断器としてパ
ッファ型SF6ガス遮断器が使われている。しかしなが
ら、地球環境の保全の面から、クーラー、冷蔵庫等の電
気機器に使われているフロンガス及びハロゲンガスを抑
制する検討が進められているように、SF6ガスも地球
環境の保全の面から抑制検討の対象になる。
THE INVENTION Problems to be Solved by the DC blocking device in such a DC transmission system, puffer type SF 6 gas circuit breaker is used as a protective circuit breaker. However, inhibition in view of global environmental conservation, cooler, so as to suppress consider freon and halogen gas are used in electrical equipment such as a refrigerator has been promoted, SF 6 gas in terms of preservation of the global environment Be considered for consideration.

【0018】そこで、SF6ガスを使わない遮断器と、
このような遮断器を用いた直流送電システムを提案して
いく必要がある。交流電流を遮断するSF6ガスを使わ
ない遮断器としては、半導体スイッチング素子の一種で
ある逆阻止三端子型サイリスタ(サイリスタ素子)及び
逆阻止三端子型サイリスタを逆並列接続したトライアッ
クとしての機能を持たせたものが遮断器として検討され
ている。
Therefore, a circuit breaker not using SF 6 gas,
It is necessary to propose a DC power transmission system using such a circuit breaker. As a circuit breaker that does not use SF 6 gas to block alternating current, it functions as a reverse blocking three-terminal thyristor (thyristor element), which is a type of semiconductor switching element, and a triac in which a reverse blocking three-terminal thyristor is connected in reverse parallel. What they have is being considered as a circuit breaker.

【0019】トライアックは各通電方向が異なる逆阻止
三端子型サイリスタ素子のゲートに信号を与える(ON
する)と、各逆阻止三端子型サイリスタ素子がそれぞれ
導通(ON)状態となり、トライアック間に交流電流が
流れる。交流電流は、半周期毎に電流零点を交差するの
で、ゲートの信号を切る(OFFする)と電流零点にお
いて、サイリスタ素子が遮断(OFF)状態となり、交
流電流が切れる。
The triac gives a signal to the gate of a reverse blocking three-terminal thyristor element having different conduction directions (ON
Then, each reverse blocking three-terminal thyristor element becomes conductive (ON), and an alternating current flows between the triacs. Since the alternating current crosses the current zero point every half cycle, when the gate signal is cut off (turned off), the thyristor element is cut off (OFF) at the current zero point, and the alternating current is cut off.

【0020】しかし、サイリスタ素子を用いた遮断器に
より、直流電流を遮断する場合と交流電流を遮断する場
合とでは異なり、、直流電流は周期的に電流零点と交差
しないため簡単なサイリスタ素子のゲート操作では直流
電流を遮断することができない。また、サイリスタ素子
に、長時間に渡って大きなエネルギーを持つ電流を流す
場合には冷却手段が必要となり、更に、サージが発生し
た場合に高価なサイリスタ素子が破壊されるという問題
点もある。
However, different from the case where the DC current is cut off by the circuit breaker using the thyristor element and the case where the AC current is cut off, the DC current does not periodically cross the current zero point. Operation cannot interrupt DC current. In addition, when a current having a large energy is supplied to the thyristor element for a long time, a cooling means is required, and further, when a surge occurs, the expensive thyristor element is destroyed.

【0021】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、SF6ガスを使わない遮断器と
して、双方向の直流電流が遮断できると共に冷却手段を
必要としないコンパクトなサイリスタ素子を用いた直流
遮断装置と、このサイリスタ方式の直流遮断装置を用い
た直流送電システムを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and is a compact thyristor which can cut off bidirectional DC current and does not require cooling means as a circuit breaker not using SF 6 gas. It is an object of the present invention to provide a DC cutoff device using an element and a DC power transmission system using the thyristor-type DC cutoff device.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る直
流遮断装置は、直流ラインに直列に順方向接続された半
導体スイッチング素子と、この半導体スイッチング素子
に並列に設けた電流バイパス手段と、前記半導体スイッ
チング素子の通電電流を遮断時に、前記半導体スイッチ
ング素子の主電極に逆電圧を加える電流遮断手段とを備
え、前記直流ラインを流れる直流電流遮断時に前記電流
バイパス手段を開放し、前記半導体スイッチング素子の
主電極に逆電圧を加えてオフ動作させる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a DC cutoff device, comprising: a semiconductor switching element serially connected to a DC line in a forward direction; current bypass means provided in parallel with the semiconductor switching element; Current interrupting means for applying a reverse voltage to the main electrode of the semiconductor switching element when the current flowing through the semiconductor switching element is interrupted, and opening the current bypass means when interrupting the DC current flowing through the DC line; The element is turned off by applying a reverse voltage to the main electrode of the element.

【0023】請求項2の発明に係る直流遮断装置は、直
流ラインに直列に順方向接続された半導体スイッチング
素子に対して逆方向に並列接続した半導体スイッチング
素子を備え、これら半導体スイッチング素子の各主電極
に逆電圧を加える電流遮断手段とを備えたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a DC cutoff device comprising a semiconductor switching element connected in parallel in a reverse direction to a semiconductor switching element connected in series in a forward direction to a DC line. Current interrupting means for applying a reverse voltage to the electrodes.

【0024】請求項3の発明に係る直流遮断装置は、半
導体スイッチング素子を逆阻止三端子型サイリスタで構
成し、その主電極に電流遮断手段により逆電圧を加える
ものである。
According to a third aspect of the present invention, the DC switching device comprises a semiconductor switching element formed by a three-terminal reverse blocking thyristor, and a reverse voltage is applied to the main electrode by a current blocking means.

【0025】請求項4の発明に係る直流遮断装置は、逆
並列接続された各半導体スイッチング素子を逆阻止三端
子型サイリスタで構成し、その主電極に電流遮断手段に
より逆電圧を加えるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a DC cutoff device wherein each of the semiconductor switching elements connected in antiparallel is constituted by a reverse blocking three-terminal thyristor, and a reverse voltage is applied to a main electrode of the thyristor by a current cutoff means. .

【0026】請求項5の発明に係る直流遮断装置は、半
導体スイッチング素子をゲートターンオフサイリスタで
構成し、そのゲートと陰極間に電流遮断手段により逆電
圧を加えるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a DC cutoff device wherein the semiconductor switching element is constituted by a gate turn-off thyristor, and a reverse voltage is applied between the gate and the cathode by current cutoff means.

【0027】請求項6の発明に係る直流遮断装置は、電
流遮断手段が、直流ラインにかかる直流電圧にて充電さ
れるコンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前記
直流ラインより半導体スイッチング素子の主電極に切り
換える切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に前
記コンデンサの充電電圧を前記主電極に放電して逆電圧
を印加するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the DC cutoff device, the current cutoff means includes a capacitor charged with a DC voltage applied to the DC line, and a charge / discharge terminal of the capacitor connected to the mains of the semiconductor switching element from the DC line. A switching switch for switching to an electrode, wherein when a DC current is interrupted, a charging voltage of the capacitor is discharged to the main electrode to apply a reverse voltage.

【0028】請求項7の発明に係る直流遮断装置は、電
流遮断手段が、直流ラインにかかる直流電圧にて充電さ
れるコンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前記
直流ラインより半導体スイッチング側に切り換える第1
の切り換えスイッチと、この第1の切り換えスイッチの
出力を、逆並列接続された前記各半導体スイッチング素
子の主電極に切り換える第2の切り換えスイッチとを備
え、直流電流遮断時に、直流電流の通電方向に応じて前
記コンデンサの充電電圧の放電先の主電極を第2の切り
換えスイッチにより切り換えて放電し、逆電圧を印加す
るものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the DC cutoff device, the current cutoff means switches a capacitor charged with a DC voltage applied to the DC line and a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a semiconductor switching side. First
And a second changeover switch for changing the output of the first changeover switch to the main electrode of each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel. Accordingly, the main electrode to which the capacitor is discharged with the charging voltage is switched by the second switch to discharge, and a reverse voltage is applied.

【0029】請求項8の発明に係る直流遮断装置は、電
流遮断手段が、直流ラインにかかる直流電圧にて充電さ
れるコンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前記
直流電源よりゲートターンオフサイリスタのゲートに切
り換える切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に
前記コンデンサの充電電圧を前記ゲートに放電してゲー
トと陰極間にバイアス電圧を印加するものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a DC cutoff device, wherein the current cutoff means includes a capacitor charged by a DC voltage applied to a DC line, and a charge / discharge terminal of the capacitor connected to the gate of a gate turn-off thyristor by the DC power supply. And a charge switch for discharging a charge voltage of the capacitor to the gate and applying a bias voltage between the gate and the cathode when the DC current is cut off.

【0030】請求項9の発明に係る直流遮断装置は、電
流遮断手段が、直流電源により充電されるコンデンサ
と、このコンデンサの充放電端子を前記直流ラインより
半導体スイッチング素子の主電極に切り換える切り換え
スイッチとを備え、直流電流遮断時に前記コンデンサの
充電電圧を前記主電極に放電して逆電圧を印加するもの
である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a DC cutoff device, wherein the current cutoff means includes a capacitor charged by a DC power supply and a changeover switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a main electrode of a semiconductor switching element. And discharging a charging voltage of the capacitor to the main electrode and applying a reverse voltage when a DC current is interrupted.

【0031】請求項10の発明に係る直流遮断装置は、
電流遮断手段が、直流電源により充電されるコンデンサ
と、このコンデンサの充放電端子を前記直流ラインより
半導体スイッチング側に切り換える第1の切り換えスイ
ッチと、この第1の切り換えスイッチの出力を、逆並列
接続された前記各半導体スイッチング素子の主電極に切
り換える第2の切り換えスイッチとを備え、直流電流遮
断時に、直流電流の通電方向に応じて前記コンデンサの
充電電圧の放電先の主電極を第2の切り換えスイッチに
より切り換えて放電し、逆電圧を印加するものである。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a
Current interrupting means for connecting a capacitor charged by a DC power supply, a first switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a semiconductor switching side, and an anti-parallel connection of an output of the first switch; A second changeover switch for changing over to a main electrode of each of the semiconductor switching elements, wherein when the DC current is interrupted, the main electrode to which the charging voltage of the capacitor is discharged is switched in accordance with the direction of the DC current. It is switched by a switch to discharge and apply a reverse voltage.

【0032】請求項11の発明に係る直流遮断装置は、
電流遮断手段が、直流電源により充電されるコンデンサ
と、このコンデンサの充放電端子を前記直流電源よりゲ
ートターンオフサイリスタのゲートに切り換える切り換
えスイッチとを備え、直流電流遮断時に前記コンデンサ
の充電電圧を前記ゲートに放電してゲートと陰極間に逆
電圧を印加するものである。
According to the eleventh aspect of the present invention,
The current cutoff means includes a capacitor charged by the DC power supply, and a changeover switch for switching a charging / discharging terminal of the capacitor from the DC power supply to a gate of a gate turn-off thyristor, and the charging voltage of the capacitor is cut off when the DC current is cut off. And a reverse voltage is applied between the gate and the cathode.

【0033】請求項12の発明に係る直流遮断装置は、
コンデンサにリアクトルの一端を接続し、他端を接地し
たものである。
According to a twelfth aspect of the present invention,
One end of the reactor is connected to the capacitor, and the other end is grounded.

【0034】請求項13の発明に係る直流遮断装置は、
半導体スイッチング素子に並列の過渡過電圧抑制素子を
並列接続したものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a
A transient overvoltage suppression element connected in parallel to a semiconductor switching element is connected in parallel.

【0035】請求項14の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、第1の電力送電側に配置さ
れ、送電用の交流電力を直流電力に変換する第1の変換
器と、この変換された直流電力の正極側のみを電力受電
側に送電する正極本線と、この送電された正極側の直流
電力を交流電力に変換する第1の逆変換器と、交流電力
に変換された後に直流電流を前記電力送電側に戻して接
地する第1の中性線と、第2の電力送電側に配置され、
送電用の交流電力を直流電力に変換する第2の変換器
と、この変換された直流電力の負極側のみを電力受電側
に送電する負極本線と、この送電された負極側の直流電
力を交流電力に変換する第2の逆変換器と、交流電力に
変換された後に直流電流を前記電力送電側に戻して接地
する第2の中性線と、前記第1と第2の中性線との間に
備えた中性線保護用遮断器と、前記各中性線とアース間
に設けられた第1及び第2の帰路線保護用遮断器とを備
え、この第1及び第2の帰路線保護用遮断器と中性線保
護用遮断器との少なくとも一方に、請求項1に記載の半
導体スイッチング素子による直流遮断器を用いたもので
ある。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a DC power transmission system using a DC power cutoff device, which is disposed on a first power transmission side and converts AC power for power transmission into DC power. A positive main line for transmitting only the positive side of the converted DC power to the power receiving side, a first inverter for converting the transmitted positive side DC power to AC power, and after being converted to AC power A first neutral wire that returns the DC current to the power transmission side and is grounded, and is disposed on the second power transmission side;
A second converter for converting the AC power for transmission to DC power, a negative main line for transmitting only the negative side of the converted DC power to the power receiving side, and an AC power source for transmitting the transmitted DC power on the negative side. A second inverter for converting the power to electric power, a second neutral line that is converted to AC power and returns a DC current to the power transmission side and grounded, and the first and second neutral lines. And a first and second return line protection circuit breaker provided between each neutral line and the ground, the first and second return lines being provided between the neutral line and ground. At least one of the line protection circuit breaker and the neutral line protection circuit breaker uses a DC switching circuit using a semiconductor switching element according to claim 1.

【0036】請求項15の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、半導体スイッチング素子を逆
阻止三端子型サイリスタで構成し、その主電極に電流遮
断手段にて逆電圧を加えて電流遮断するようにしたもの
である。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a direct current transmission system using a direct current cutoff device, wherein a semiconductor switching element is constituted by a three-terminal reverse blocking thyristor, and a main electrode is supplied with a reverse voltage by a current interrupting means. It is designed to be cut off.

【0037】請求項16の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、半導体スイッチング素子をゲ
ートターンオフサイリスタで構成し、そのゲートと陰極
間に逆電圧を加えて電流遮断するようにしたものであ
る。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a direct current power transmission system using the direct current cutoff device, wherein the semiconductor switching element is constituted by a gate turn-off thyristor, and a current is interrupted by applying a reverse voltage between the gate and the cathode. It is.

【0038】請求項17の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、第1の電力送電側に配置さ
れ、送電用の交流電力を直流電力に変換する第1の変換
器と、この変換された直流電力の正極側のみを電力受電
側に送電する正極本線と、この送電された正極側の直流
電力を交流電力に変換する第1の逆変換器と、交流電力
に変換された後に直流電流を前記電力送電側に戻して接
地する第1の中性線と、第2の電力送電側に配置され、
送電用の交流電力を直流電力に変換する第2の変換器
と、この変換された直流電力の負極側のみを電力受電側
に送電する負極本線と、この送電された負極側の直流電
力を交流電力に変換する第2の逆変換器と、交流電力に
変換された後に直流電流を前記電力送電側に戻して接地
する第2の中性線と、前記第1と第2の中性線との間に
備えた中性線保護用遮断器と、前記各中性線とアース間
に設けられた第1及び第2の帰路線保護用遮断器とを備
え、この第1及び第2の帰路線保護用遮断器と中性線保
護用遮断器との少なくとも一方を、請求項4に記載の2
個の逆阻止三端子型サイリスタを逆並列接続し、これら
逆阻止三端子型サイリスタの主電極に電流遮断手段によ
り逆電圧を加える直流遮断装置で構成したものである。
A DC power transmission system using the DC cutoff device according to the seventeenth aspect of the present invention is provided on a first power transmission side, and a first converter for converting AC power for power transmission into DC power. A positive main line for transmitting only the positive side of the converted DC power to the power receiving side, a first inverter for converting the transmitted positive side DC power to AC power, and after being converted to AC power A first neutral wire that returns the DC current to the power transmission side and is grounded, and is disposed on the second power transmission side;
A second converter for converting the AC power for transmission to DC power, a negative main line for transmitting only the negative side of the converted DC power to the power receiving side, and an AC power source for transmitting the transmitted DC power on the negative side. A second inverter for converting the power to electric power, a second neutral line that is converted to AC power and returns a DC current to the power transmission side and grounded, and the first and second neutral lines. And a first and second return line protection circuit breaker provided between each neutral line and the ground, the first and second return lines being provided between the neutral line and ground. The circuit breaker according to claim 4, wherein at least one of the line protection circuit breaker and the neutral line protection circuit breaker is provided.
A three-terminal reverse blocking thyristor is connected in anti-parallel, and is constituted by a DC cutoff device for applying a reverse voltage to a main electrode of the three-terminal thyristor by current blocking means.

【0039】請求項18の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、中性線保護用遮断器と第1及
び第2の帰路線保護用遮断器との少なくとも一方に、半
導体スイッチング素子を逆阻止三端子型サイリスタで構
成してその主電極に電流遮断手段にて逆電圧を加えて電
流遮断する直流遮断装置を用いたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a DC power transmission system using a DC cutoff device, wherein a semiconductor switching element is provided in at least one of the neutral line protection circuit breaker and the first and second return line protection circuit breakers. Is constructed by a three-terminal reverse blocking thyristor and uses a DC cutoff device for cutting off the current by applying a reverse voltage to the main electrode by a current cutoff means.

【0040】請求項19の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、中性線保護用遮断器と第1及
び第2の帰路線保護用遮断器との少なくとも一方に、半
導体スイッチング素子をゲートターンオフサイリスタで
構成してそのゲート陰極間に電流遮断手段にて逆電圧を
加えて電流遮断する直流遮断装置を用いたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a DC power transmission system using the DC cutoff device, wherein at least one of the neutral line protection circuit breaker and the first and second return line protection circuit breakers includes a semiconductor switching element. Is constituted by a gate turn-off thyristor, and a DC cut-off device for applying a reverse voltage by a current cut-off means between its gate and cathode to cut off the current is used.

【0041】請求項20の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、中性線保護用遮断器と第1及
び第2の帰路線保護用遮断器との少なくとも一方に、2
個の逆阻止三端子型サイリスタを逆並列接続して双方向
性サイリスタを構成し、それら主電極に電流遮断手段に
て逆電圧を加えて電流遮断するようにした直流遮断装置
を用いたものである。
According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided a DC power transmission system using the DC interrupter, wherein at least one of the neutral line protection circuit breaker and the first and second return line protection circuit breakers has
A reverse current blocking three-terminal thyristor is connected in anti-parallel to form a bidirectional thyristor. is there.

【0042】請求項21の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、直流ラインにかかる直流電圧
にて充電されるコンデンサと、このコンデンサの充放電
端子を前記直流ラインより半導体スイッチング素子の主
電極に切り換える切り換えスイッチとを備え、直流電流
遮断時に前記コンデンサの充電電圧を前記主電極に放電
して逆電圧を印加する電流遮断手段を備えたものであ
る。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a DC power transmission system using a DC cutoff device, wherein a capacitor charged by a DC voltage applied to a DC line and a charge / discharge terminal of the capacitor are connected to the semiconductor switching element from the DC line. A changeover switch for switching to a main electrode, and a current cutoff means for discharging a charging voltage of the capacitor to the main electrode and applying a reverse voltage when a DC current is cut off.

【0043】請求項22の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、直流ラインにかかる直流電圧
にて充電されるコンデンサと、このコンデンサの充放電
端子を前記直流ラインより半導体スイッチング側に切り
換える第1の切り換えスイッチと、この第1の切り換え
スイッチの出力を、逆並列接続された前記各半導体スイ
ッチング素子の主電極に切り換える第2の切り換えスイ
ッチとを備え、直流電流遮断時に、直流電流の通電方向
に応じて前記コンデンサの充電電圧の放電先の主電極を
第2の切り換えスイッチにより切り換えて放電し、逆電
圧を印加する電流遮断手段を備えたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a DC power transmission system using a DC cutoff device, wherein a capacitor charged by a DC voltage applied to a DC line and a charge / discharge terminal of the capacitor are connected to the semiconductor switching side from the DC line. A first changeover switch for switching, and a second changeover switch for changing an output of the first changeover switch to a main electrode of each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel. There is provided a current interrupting means for switching the main electrode of the discharge destination of the charging voltage of the capacitor by a second changeover switch in accordance with the direction of the current to discharge and apply a reverse voltage.

【0044】請求項23の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、直流ラインにかかる直流電圧
にて充電されるコンデンサと、このコンデンサの充放電
端子を前記直流電源よりゲートターンオフサイリスタの
ゲートに切り換える切り換えスイッチとを備え、直流電
流遮断時に前記コンデンサの充電電圧を前記ゲートに放
電してゲートと陰極間に逆電圧を印加する電流遮断手段
を備えたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a DC power transmission system using a DC cutoff device, wherein a capacitor charged by a DC voltage applied to a DC line and a charge / discharge terminal of the capacitor are connected to the gate turn-off thyristor by the DC power supply. A changeover switch for switching to a gate, and a current cutoff means for discharging a charging voltage of the capacitor to the gate and applying a reverse voltage between the gate and the cathode when the DC current is cutoff.

【0045】請求項24の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、直流電源により充電されるコ
ンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前記直流ラ
インより半導体スイッチング素子の主電極に切り換える
切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に前記コン
デンサの充電電圧を前記主電極に逆電圧として印加する
電流遮断手段を備えたものである。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided a DC power transmission system using a DC cutoff device, wherein a capacitor charged by a DC power supply and a charge / discharge terminal of the capacitor are switched from the DC line to a main electrode of a semiconductor switching element. And a current interrupting means for applying a charging voltage of the capacitor as a reverse voltage to the main electrode when the DC current is interrupted.

【0046】請求項25の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、直流電源により充電されるコ
ンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前記直流ラ
インより半導体スイッチング側に切り換える第1の切り
換えスイッチと、この第1の切り換えスイッチの出力
を、逆並列接続された前記各半導体スイッチング素子の
主電極に切り換える第2の切り換えスイッチとを備え、
直流電流遮断時に、直流電流の通電方向に応じて前記コ
ンデンサの充電電圧の放電先の主電極を第2の切り換え
スイッチにより切り換えて放電し、逆電圧を印加する電
流遮断手段を備えたものである。
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, there is provided a DC power transmission system using a DC cutoff device, wherein a capacitor charged by a DC power supply and a first switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a semiconductor switching side. A switch, and a second changeover switch for changing an output of the first changeover switch to a main electrode of each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel,
When the DC current is cut off, a current cut-off means is provided which switches the main electrode to which the charging voltage of the capacitor is discharged by the second changeover switch in accordance with the direction of the DC current to discharge and applies a reverse voltage. .

【0047】請求項26の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、直流電源により充電されるコ
ンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前記直流電
源よりゲートターンオフサイリスタのゲートに切り換え
る切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に前記コ
ンデンサの充電電圧を前記ゲートに放電してゲートと陰
極間に逆電圧を印加する電流遮断手段を備えたものであ
る。
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided a DC power transmission system using a DC cutoff device, wherein a capacitor charged by a DC power source and a switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC power source to a gate of a gate turn-off thyristor. And a current interruption means for discharging a charging voltage of the capacitor to the gate and applying a reverse voltage between the gate and the cathode when the DC current is interrupted.

【0048】請求項27の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、コンデンサにリアクトルの一
端を接続し、他端を接地したものである。
In a DC power transmission system using a DC cutoff device according to a twenty-seventh aspect, one end of a reactor is connected to a capacitor and the other end is grounded.

【0049】請求項28の発明に係る直流遮断装置を用
いた直流送電システムは、半導体スイッチング素子に並
列の過渡過電圧抑制素子を並列接続したものである。
A DC transmission system using the DC cutoff device according to the twenty-eighth aspect of the present invention is a system in which a transient overvoltage suppression element connected in parallel to a semiconductor switching element is connected in parallel.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.以下、本実施の形態を図について説明す
る。図1は実施の形態1による逆阻止三端子型サイリス
タ素子を用いた直流遮断装置10の模式図を示すもの
で、図1において、11は直流ラインに直列接続された
逆阻止三端子型サイリスタ素子、13は正極側が接地さ
れ、負極側が逆阻止三端子型サイリスタ素子11の上流
側(アノード)に印加される直流電源、14は逆阻止三
端子型サイリスタ素子11に並列に接続されるバイパス
線であり、途中にスイッチSが直列に挿入されている。
21は直流ライン19の上流側に直流電源13の負極よ
り逆電圧を印加するスイッチである。
Embodiment 1 FIG. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a DC blocking device 10 using a reverse blocking three-terminal thyristor element according to a first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a reverse blocking three-terminal thyristor element connected in series to a DC line. Reference numeral 13 denotes a DC power supply whose positive side is grounded and whose negative side is applied to the upstream side (anode) of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11, and 14 denotes a bypass line connected in parallel to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11. The switch S is inserted in the middle in the middle.
A switch 21 applies a reverse voltage to the upstream side of the DC line 19 from the negative electrode of the DC power supply 13.

【0051】次に、直流遮断装置10の動作(遮断プロ
セス)について説明する。直流ライン19の電流を直流
遮断装置10に流す場合は、逆阻止三端子型サイリスタ
素子11の通電過熱を防ぐために、逆阻止三端子型サイ
リスタ素子11に並列に接続されたバイパス線14のス
イッチSを投入(ON)して、バイパス線14に直流電
流を流しておく。
Next, the operation (interruption process) of the DC interrupter 10 will be described. When the current of the DC line 19 flows through the DC cutoff device 10, the switch S of the bypass line 14 connected in parallel to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is connected in order to prevent the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 from overheating. Is turned on (ON), and a direct current is supplied to the bypass line 14.

【0052】遮断プロセスでは、先ず、バイパス線14
のスイッチSを開極(OFF)すると共に、逆阻止三端
子型サイリスタ素子11のゲートに図示しないゲート回
路よりゲート信号(ON)を与えて、逆阻止三端子型サ
イリスタ素子11を導通(ON)状態にして、バイパス
線14に流れる直流電流を逆阻止三端子型サイリスタ素
子11側に転流させる。次に、この状態で、逆阻止三端
子型サイリスタ素子11のゲートの信号を切る(OF
F)が、この時点では直流電流は逆阻止三端子型サイリ
スタ素子11を流れ続ける。
In the shut-off process, first, the bypass line 14
Is turned on (OFF), and a gate signal (ON) is given to the gate of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 from a gate circuit (not shown) to make the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 conductive (ON). In this state, the DC current flowing through the bypass line 14 is commutated to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 side. Next, in this state, the signal of the gate of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is cut off (OF).
F), at this point, the DC current continues to flow through the reverse blocking three-terminal thyristor element 11.

【0053】そこで、スイッチ21を投入(ON)し
て、直流電源13により逆電圧を印加すると、逆阻止三
端子型サイリスタ素子11を流れている直流電流が強制
的に電流零点を迎えるので、この電流零点において、逆
阻止三端子型サイリスタ素子11が遮断(OFF)状態
となり、直流電流が切れる。
Then, when the switch 21 is turned on (ON) and a reverse voltage is applied by the DC power supply 13, the DC current flowing through the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 forcibly reaches the current zero point. At the current zero point, the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is turned off (OFF), and the DC current is cut off.

【0054】実施の形態2.図2は、実施の形態2によ
る逆阻止三端子型サイリスタ素子(サイリスタ素子)を
逆並列接続して構成したトライアック(双方向性サイリ
スタ素子)を用いた双方向の直流遮断装置20の模式図
を示すものである。尚、図中、図1と同一符号は同一ま
たは相当部分を示す。図2において、12はトライアッ
ク、22は直流ライン19の上流側或いは下流側に直流
電圧を印加し、トライアック12を構成する各サイリス
タ素子に逆電圧を印加するスイッチである。このスイッ
チ22の各固定子はそれぞれ直流ライン19の上流側或
いは下流側に接続され、可動子が直流電源の負極側に接
続されている。そして可動子は直流ライン19における
直流電流の通電方向に応じて何れかの固定子に切り換え
られる。
Embodiment 2 FIG. 2 is a schematic diagram of a bidirectional DC cutoff device 20 using a triac (bidirectional thyristor element) configured by connecting a reverse blocking three-terminal thyristor element (thyristor element) in reverse parallel according to the second embodiment. It is shown. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. In FIG. 2, reference numeral 12 denotes a triac, and 22 denotes a switch that applies a DC voltage to the upstream or downstream side of the DC line 19 and applies a reverse voltage to each thyristor element included in the triac 12. Each stator of the switch 22 is connected to the upstream or downstream side of the DC line 19, and the mover is connected to the negative side of the DC power supply. Then, the mover is switched to one of the stators according to the direction in which the DC current flows in the DC line 19.

【0055】次に本直流遮断装置20の動作(遮断プロ
セス)について説明する。直流ライン19の電流を直流
遮断装置20に流す場合にはトライアック12の通電過
熱を防ぐために、トライアック12に並列に接続された
バイパス線14のスイッチSを投入(ON)して、この
バイパス線14に直流電流を流しておく。
Next, the operation (interruption process) of the DC interrupter 20 will be described. When the current of the DC line 19 flows through the DC cutoff device 20, the switch S of the bypass line 14 connected in parallel with the triac 12 is turned on (ON) in order to prevent the triac 12 from overheating. DC current is supplied to the

【0056】遮断プロセスでは、まず、バイパス線14
のスイッチSを開極(OFF)すると共に、直流電流の
通電方向に応じてトライアック12を構成する何れかの
サイリスタ素子のゲートにゲート信号(ON)を与える
ことで、サイリスタ素子を導通(ON)状態にしてトラ
イアック側に直流電流を転流させる。次に、この状態
で、サイリスタ素子のゲート信号を切る(OFF)が、
直流電流はトライアック12を流れ続ける。
In the shut-off process, first, the bypass line 14
The switch S is opened (OFF) and a gate signal (ON) is applied to the gate of any of the thyristor elements constituting the triac 12 in accordance with the direction in which the DC current flows, thereby turning on the thyristor element (ON). In this state, direct current is commutated to the triac side. Next, in this state, the gate signal of the thyristor element is turned off (OFF).
DC current continues to flow through triac 12.

【0057】そこで、スイッチ22を投入(ON)し
て、直流電源13により、直流ライン19に流れる直流
電流の方向に応じてトライアック12の上流側或いは下
流側に逆電圧を印加すると、トライアック12を流れて
いる直流電流が強制的に電流零点を迎える。従って、電
流零点において、サイリスタ素子が遮断(OFF)状態
となり、直流電流が切れる。即ち、直流遮断装置20で
は、直流ライン19に流れるどちらの方向の直流電流を
も遮断することができる。
Then, when the switch 22 is turned on (ON) and a reverse voltage is applied to the upstream or downstream of the triac 12 by the DC power supply 13 in accordance with the direction of the DC current flowing through the DC line 19, the triac 12 is turned on. The flowing DC current is forced to reach the current zero point. Therefore, at the current zero point, the thyristor element is turned off (OFF), and the DC current is cut off. That is, the DC cutoff device 20 can cut off the DC current flowing in the DC line 19 in either direction.

【0058】実施の形態3.図3は、本実施の形態によ
る直流送電システムの模式図を示すものであり、直流遮
断装置として図1及び図2に構成を示す直流遮断装置を
用いている。図3において、1は正電位の直流を送電す
る正極本線、2は負電位の直流を送電する負極本線、3
及び4は直流の帰路である中性線(帰路線)、5は複数
個の整流器(逆阻止三端子型サイリスタバルブ、以下サ
イリスタバルブと記載する。)、20は2本の中性線3
及び4間に設けられたトライアック12を用いた直流遮
断装置による中性線保護用遮断器であり、この中性線保
護用遮断器20は図2にその構成を示すようにトライア
ック12と、直流電源13と、スイッチSを有するバイ
パス線14と、スイッチ22により構成される。
Embodiment 3 FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of the DC power transmission system according to the present embodiment, and uses the DC interrupting device shown in FIGS. 1 and 2 as the DC interrupting device. In FIG. 3, 1 is a positive main line for transmitting a positive potential DC, 2 is a negative main line for transmitting a negative potential DC, 3
Reference numerals 4 and 4 denote a neutral line (return line) which is a return line of DC, 5 denotes a plurality of rectifiers (reverse blocking three-terminal thyristor valves, hereinafter referred to as thyristor valves), and 20 denotes two neutral lines 3.
2 and 4 is a neutral line protection circuit breaker using a DC interrupter using a triac 12 provided between the triac 12 and the triac 12, as shown in FIG. It comprises a power supply 13, a bypass line 14 having a switch S, and a switch 22.

【0059】10はそれぞれの中性線3及び4とアース
間に設けられた逆阻止三端子型サイリスタ素子11を用
いた直流遮断装置による帰路線保護用遮断器であり、こ
の帰路線保護用遮断器10は図1にその構成を示すよう
に逆阻止三端子型サイリスタ素子11と、直流電源13
と、スイッチSを有するバイパス線14と、スイッチ2
1により構成される。
Reference numeral 10 denotes a return line protection circuit breaker using a DC blocking device using a reverse blocking three-terminal thyristor element 11 provided between each of the neutral lines 3 and 4 and the ground. As shown in FIG. 1, the switch 10 has a reverse blocking three-terminal thyristor element 11 and a DC power supply 13.
, A bypass line 14 having a switch S, and a switch 2
1.

【0060】次に動作について説明する。この直流送電
システムの正極側もしくは負極側の片極のみを用いて送
電する動作は、既に説明したとおりである。このような
直流送電システムの片極のみを用いた通常運転状態で
は、中性線3及び4に設けられた帰路線保護用遮断器1
0は、開極(OFF)されている。
Next, the operation will be described. The operation of transmitting power using only the positive electrode side or the negative electrode side of this DC power transmission system is as described above. In a normal operation state using only one pole of such a DC transmission system, the return line protection circuit breaker 1 provided on the neutral conductors 3 and 4 is used.
0 is open (OFF).

【0061】中性線3及び4に短絡事故が生じた場合、
帰路線保護用遮断器10を構成するバイパス線14のス
イッチSを、閉極(ON)して、中性線3及び4が接地
(アース)される。中性線3及び4の絶縁が確保(事故
原因が除去)された後、帰路線保護用遮断器10を図1
に基づく遮断プロセスで説明した直流遮断装置と同様に
動作させると、直流電流が遮断されて片極のみを用いた
通常運転に復帰する。
When a short circuit accident occurs in the neutral wires 3 and 4,
The switch S of the bypass line 14 constituting the return line protection circuit breaker 10 is closed (ON), and the neutral lines 3 and 4 are grounded (earthed). After the insulation of the neutral wires 3 and 4 has been secured (the cause of the accident has been eliminated), the circuit breaker 10 for return line protection is connected to the circuit shown in FIG.
When the operation is performed in the same manner as the DC cutoff device described in the cutoff process based on, the DC current is cut off and the operation returns to the normal operation using only one pole.

【0062】また、直流送電システムの正極側と負極側
の両極を用いて送電する動作も、既に説明したとおりで
ある。直流送電システムの両極を用いた通常運転状態に
おいて、2本の中性線3及び4間に設けられた中性線保
護用遮断器20はバイパス線14のスイッチSが閉極
(ON)され、また、中性線3及び4に設けられた帰路
線保護用遮断器10は開極(OFF)されている。
The operation of transmitting power using both the positive electrode side and the negative electrode side of the DC power transmission system is as described above. In the normal operation state using both poles of the DC power transmission system, the switch S of the bypass line 14 of the neutral line protection circuit breaker 20 provided between the two neutral lines 3 and 4 is closed (ON), The return circuit protection circuit breakers 10 provided on the neutral wires 3 and 4 are open (OFF).

【0063】正極側もしくは負極側に事故等が生じて片
極運転に切り替える必要がある場合は、実施の形態2の
遮断プロセスで説明した直流遮断装置と同様に、中性線
保護用遮断器20を動作させると、直流電流が遮断され
て正極側と負極側の極分離が行われる。
When an accident or the like occurs on the positive electrode side or the negative electrode side and it is necessary to switch to the unipolar operation, similarly to the DC cutoff device described in the cutoff process of the second embodiment, the neutral circuit protection circuit breaker 20 is used. Is operated, the direct current is cut off, and the positive electrode side and the negative electrode side are separated from each other.

【0064】勿論、帰路線保護用遮断器10として、逆
阻止三端子型サイリスタ素子11を逆並列接続して組み
合わせたトライアック12を用いた直流遮断器20を用
いてもよいし、また、中性線保護用遮断器20として、
逆阻止三端子型サイリスタ素子11を用いた直流遮断器
10を用いてもよい。このようにすると、SF6ガスを
使わない直流遮断器による直流送電システムの構築が可
能となる。
Of course, as the return circuit protection circuit breaker 10, a DC circuit breaker 20 using a triac 12 in which reverse blocking three-terminal thyristor elements 11 are connected in anti-parallel may be used. As the line protection circuit breaker 20,
A DC circuit breaker 10 using a three-terminal reverse blocking thyristor element 11 may be used. This makes it possible to construct a DC power transmission system using a DC circuit breaker that does not use SF 6 gas.

【0065】実施の形態4.上記実施の形態1〜3では
逆電圧を得るための直流電源13を外部電源として備え
たが負極本線2より逆電圧を得るようにしても良い。ま
た、逆阻止三端子型サイリスタ素子11をサージ電圧よ
り保護するために、逆阻止三端子型サイリスタ素子11
に過渡過電圧抑制素子(サージアブソーバ)を並列接続
しても良い。
Embodiment 4 In the first to third embodiments, the DC power supply 13 for obtaining the reverse voltage is provided as an external power supply, but the reverse voltage may be obtained from the negative main line 2. Further, in order to protect the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 from surge voltage, the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is protected.
A transient overvoltage suppression element (surge absorber) may be connected in parallel.

【0066】以下、本実施の形態を図について説明す
る。図4は、逆阻止三端子型サイリスタ素子を用いた直
流遮断器により構成した直流送電システムの模式図であ
る。尚、図中、図3と同一符号は同一または相当部分を
示す。図4において、10Aaは2本の中性線3及び4
間に設けられた逆阻止三端子型サイリスタ素子11を用
いた直流遮断器10Aによる中性線保護用遮断器であ
り、この中性線保護用遮断器10Aaは逆阻止三端子型
サイリスタ素子11と、逆阻止三端子型サイリスタ素子
11に並列接続されたスイッチSを有するバイパス線1
4と、同じく逆阻止三端子型サイリスタ素子11に並列
接続された過渡過電圧抑制素子(サージアブソーバ)1
5より構成される。
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic diagram of a DC power transmission system including a DC circuit breaker using a reverse blocking three-terminal thyristor element. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate the same or corresponding parts. In FIG. 4, 10Aa represents two neutral wires 3 and 4.
This is a neutral line protection circuit breaker using a DC circuit breaker 10A using a reverse blocking three-terminal thyristor element 11 provided therebetween. This neutral line protection circuit breaker 10Aa is connected to a reverse blocking three-terminal thyristor element 11. , Bypass line 1 having switch S connected in parallel to three-terminal reverse blocking thyristor element 11
4 and a transient overvoltage suppression element (surge absorber) 1 also connected in parallel to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11
5 is comprised.

【0067】10Abはそれぞれの中性線3及び4に設
けられた逆阻止三端子型サイリスタ素子11を用いた直
流遮断器10Aによる帰路線保護用遮断器であり、この
帰路線保護用遮断器10Abは逆阻止三端子型サイリス
タ素子11と、逆阻止三端子型サイリスタ素子11に並
列接続されたスイッチSを有するバイパス線14と、同
じく逆阻止三端子型サイリスタ素子11に並列接続され
た過渡過電圧抑制素子(サージアブソーバ)15より構
成される。
10Ab is a return circuit protection circuit breaker using a DC circuit breaker 10A using a three-terminal reverse blocking thyristor element 11 provided on each of the neutral conductors 3 and 4, and this return circuit protection circuit breaker 10Ab. Is a reverse blocking three-terminal thyristor element 11, a bypass line 14 having a switch S connected in parallel to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11, and a transient overvoltage suppression also connected in parallel to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11. An element (surge absorber) 15 is provided.

【0068】また、34は各遮断器10Aa,10Ab
の逆阻止三端子型サイリスタ素子11に逆電圧を印加す
るための切り換えスイッチであり、この切り換えスイッ
チ34の各固定子は帰路線保護用遮断器10Abを構成
する逆阻止三端子型サイリスタ素子11のアノード側
に、そして中性線保護用遮断器10Aaを構成する逆阻
止三端子型サイリスタ素子11のアノード側とカソード
側に接続されている。これら固定子には可動子により逆
電圧が切り換えながら供給される。
Reference numeral 34 denotes each circuit breaker 10Aa, 10Ab
Are switches for applying a reverse voltage to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11, and each stator of the switch 34 is connected to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 constituting the return line protection circuit breaker 10Ab. It is connected to the anode side and to the anode side and the cathode side of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 constituting the neutral line protection circuit breaker 10Aa. A reverse voltage is supplied to these stators while being switched by a mover.

【0069】31及び32は負極本線2のアース側に直
列接続して設けられたコンデンサ及びリアクトル、33
はコンデンサ31の充放電端子に接続された駆動スイッ
チであり、この駆動スイッチ33の一方の固定子は負極
本線2に接続され、もう一方の固定子は切り換えスイッ
チ34の可動子に接続されている。また、駆動スイッチ
33の可動子はコンデンサ31の充放電端子に接続され
ている。
Reference numerals 31 and 32 denote capacitors and reactors connected in series to the ground side of the negative electrode main line 2.
Is a drive switch connected to the charge / discharge terminal of the capacitor 31, one of the stators of the drive switch 33 is connected to the negative electrode main line 2, and the other is connected to the mover of the changeover switch 34. . The mover of the drive switch 33 is connected to the charge / discharge terminal of the capacitor 31.

【0070】次に動作について説明する。この直流送電
システムの正極側もしくは負極側の片極のみを用いて送
電する動作は、既に説明した通りである。このような直
流送電システムの片極のみを用いた通常運転状態では、
中性線3及び4に設けられた帰路線保護用遮断器10A
bは、開極(OFF)されている。中性線3及び4に短
絡事故が生じた場合、帰路線保護用遮断器10Abを構
成する直流遮断器10Aのバイパス線14のスイッチS
を閉極(ON)して、中性線3及び4が接地(アース)
される。
Next, the operation will be described. The operation of transmitting power using only the positive electrode or the negative electrode of this DC power transmission system is as described above. In a normal operation state using only one pole of such a DC transmission system,
Return circuit protection circuit breaker 10A provided on neutral wires 3 and 4
b is open (OFF). When a short circuit fault occurs in the neutral wires 3 and 4, the switch S of the bypass line 14 of the DC circuit breaker 10A constituting the return line protection circuit breaker 10Ab
(ON), neutral wires 3 and 4 are grounded (earth)
Is done.

【0071】中性線3及び4の絶縁が確保(事故原因除
去)された後、遮断プロセスでは、まず、バイパス線1
4のスイッチSを開極(OFF)すると共に、逆阻止三
端子型サイリスタ素子11のゲートに信号(ON)を与
えて、逆阻止三端子型サイリスタ素子11を導通(O
N)状態にして、バイパス線14より直流電流を逆阻止
三端子型サイリスタ素子11側に転流させる。次に、こ
の状態で、逆阻止三端子型サイリスタ素子11のゲート
信号を切る(OFF)が、直流電流は逆阻止三端子型サ
イリスタ素子11を流れ続ける。
After the insulation of the neutral wires 3 and 4 has been secured (the cause of the accident has been eliminated), in the shut-off process, first, the bypass wire 1
4 is opened (OFF) and a signal (ON) is applied to the gate of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 to turn on the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 (O).
In the state N), a direct current is commutated from the bypass line 14 to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 side. Next, in this state, the gate signal of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is turned off (OFF), but the direct current continues to flow through the reverse blocking three-terminal thyristor element 11.

【0072】そこで、切り換えスイッチ34の可動子
を、遮断する帰路線保護用遮断器10Abを構成する直
流遮断器10Aの逆電圧を印加すべき逆阻止三端子型サ
イリスタ素子11側に接続された固定子に投入(ON)
して置く。次に、負極本線2に接続して設けられたコン
デンサ31及びリアクトル32に電圧を印加するため
に、駆動スイッチ33を負極本線2側に投入(ON)し
てコンデンサ31に電気エネルギーを蓄える。
Therefore, the movable element of the changeover switch 34 is fixed to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 to which a reverse voltage is to be applied, to which the reverse voltage of the DC circuit breaker 10A constituting the return line protection circuit breaker 10Ab is cut off. Input to child (ON)
And put. Next, in order to apply a voltage to the capacitor 31 and the reactor 32 connected to the negative electrode main line 2, the drive switch 33 is turned on (ON) to the negative electrode main line 2 side to store electric energy in the capacitor 31.

【0073】次に、駆動スイッチ33を切り換えスイッ
チ34側に切り換えると、帰路線保護用遮断器10Ab
を構成する直流遮断器10Aの逆阻止三端子型サイリス
タ素子11にコンデンサ31に蓄えられた電気エネルギ
ーが逆電圧として印加され、逆阻止三端子型サイリスタ
素子11を流れている直流電流が強制的に電流零点を迎
えるので、この電流零点において、逆阻止三端子型サイ
リスタ素子11が遮断(OFF)状態となり、直流電流
が遮断される。
Next, when the drive switch 33 is switched to the changeover switch 34 side, the return line protection circuit breaker 10Ab
The electric energy stored in the capacitor 31 is applied as a reverse voltage to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 of the DC circuit breaker 10A, and the DC current flowing through the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is forcibly applied. At the current zero point, the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is turned off (OFF) at this current zero point, and the DC current is cut off.

【0074】すなわち、負極本線2を利用して、逆阻止
三端子型サイリスタ素子11に逆電圧を印加するように
したので、特別な外部電源が不要となる。また、このよ
うな直流送電システムの両極を用いた通常運転状態で
は、既に説明したとおり2本の中性線3及び4間に設け
られた中性線保護用遮断器10Aaを構成する直流遮断
器10Aのバイパス線14のスイッチSは、閉極(O
N)されている。また、中性線3及び4に設けられた帰
路線保護用遮断器10Abを構成する直流遮断器10A
は、開極(OFF)されている。
That is, since a reverse voltage is applied to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 using the negative electrode main line 2, a special external power supply is not required. In a normal operation state using both poles of such a DC power transmission system, the DC circuit breaker constituting the neutral line protection circuit breaker 10Aa provided between the two neutral lines 3 and 4 as described above. The switch S of the 10A bypass line 14 is closed (O
N). Also, a DC circuit breaker 10A constituting a return line protection circuit breaker 10Ab provided for the neutral conductors 3 and 4
Are open (OFF).

【0075】正極側もしくは負極側に事故等が生じて片
極運転に切り替える必要がある場合は、中性線保護用遮
断器10Aaを構成する直流遮断器10Aのバイパス線
14のスイッチSを開極(OFF)すると共に、逆阻止
三端子型サイリスタ素子11のゲートに信号(ON)を
与えて、逆阻止三端子型サイリスタ素子11を導通(O
N)状態にして、逆阻止三端子型サイリスタ素子11側
にバイパス線14を流れる直流電流を転流させる。
When an accident or the like occurs on the positive electrode side or the negative electrode side and it is necessary to switch to the unipolar operation, the switch S of the bypass line 14 of the DC circuit breaker 10A constituting the neutral circuit protection circuit breaker 10Aa is opened. (OFF), and at the same time, a signal (ON) is given to the gate of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 to make the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 conductive (O).
In the state N), a DC current flowing through the bypass line 14 is commutated to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 side.

【0076】次に、この状態で、逆阻止三端子型サイリ
スタ素子11のゲートの信号を切る(OFF)が、直流
電流は逆阻止三端子型サイリスタ素子11を流れ続け
る。そこで、切り換えスイッチ34を、遮断する中性線
保護用遮断器10Aaを構成する直流遮断器10Aで逆
電圧を印加すべき逆阻止三端子型サイリスタ素子11側
に投入(ON)して置く。
Next, in this state, the signal of the gate of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is cut off (OFF), but direct current continues to flow through the reverse blocking three-terminal thyristor element 11. Therefore, the changeover switch 34 is turned on (ON) on the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 side to which a reverse voltage is to be applied by the DC circuit breaker 10A constituting the neutral line protection circuit breaker 10Aa to be cut off.

【0077】次に、駆動スイッチ33を負極本線2に投
入して(ON)コンデンサ31及びリアクトル32に電
気エネルギーを蓄える。次に、駆動スイッチ33を切り
換えスイッチ34側に切り換えると、中性線保護用遮断
器10Aaを構成する直流遮断器10Aの逆阻止三端子
型サイリスタ素子11に蓄えられた電気エネルギーが逆
電圧として印加される。その結果、逆阻止三端子型サイ
リスタ素子11を流れている直流電流が強制的に電流零
点を迎えるので、この電流零点において、逆阻止三端子
型サイリスタ素子11が遮断(OFF)状態となり、直
流電流が切れるので、正極と負極側の極分離が行われ
る。
Next, the drive switch 33 is turned on to the negative main line 2 (ON) to store electric energy in the capacitor 31 and the reactor 32. Next, when the drive switch 33 is switched to the changeover switch 34 side, the electric energy stored in the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 of the DC circuit breaker 10A constituting the neutral line protection circuit breaker 10Aa is applied as a reverse voltage. Is done. As a result, the DC current flowing through the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 forcibly reaches the current zero point. At this current zero point, the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is turned off (OFF), and the DC current is reduced. Is cut off, so that the positive electrode and the negative electrode are separated from each other.

【0078】実施の形態5.図5は、2つの逆阻止三端
子型サイリスタ素子(サイリスタ素子)を逆並列接続し
て組み合わせて構成したトライアックを用いた直流遮断
器からなる直流送電システムの模式図を示すものであ
る。尚、図中、図4と同一符号は同一または相当部分を
示す。
Embodiment 5 FIG. FIG. 5 is a schematic diagram of a DC power transmission system including a DC breaker using a triac configured by combining two reverse blocking three-terminal thyristor elements (thyristor elements) in antiparallel connection. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding parts.

【0079】図5において、20Aaは2本の中性線3
及び4の間に設けられた2つの逆阻止三端子型サイリス
タ素子を逆並列接続して組み合わせたトライアック12
を用いた直流遮断器20Aによる中性線保護用遮断器で
あり、この中性線保護用遮断器20Aaはトライアック
12、スイッチSを有するバイパス線14、過渡過電圧
抑制素子(サージアブソーバ)15により構成される。
In FIG. 5, 20Aa represents two neutral wires 3
And a triac 12 in which two reverse blocking three-terminal thyristor elements provided between the thyristor and the thyristor are connected in antiparallel.
This is a circuit breaker for neutral line protection by a DC circuit breaker 20A using the same. The circuit breaker 20Aa for neutral line protection comprises a triac 12, a bypass line 14 having a switch S, and a transient overvoltage suppression element (surge absorber) 15. Is done.

【0080】20Abはそれぞれの中性線3及び4に設
けられた逆阻止三端子型サイリスタ素子11を用いた直
流遮断器20Aによる帰路線保護用遮断器であり、この
帰路線保護用遮断器20Abはトライアック12と、ス
イッチSを有するバイパス線14と、過渡過電圧抑制素
子(サージアブソーバ)15により構成される。
Reference numeral 20Ab designates a return circuit protection circuit breaker using a DC circuit breaker 20A using a three-terminal reverse blocking thyristor element 11 provided on each of the neutral conductors 3 and 4, and the return circuit protection circuit breaker 20Ab Is composed of a triac 12, a bypass line 14 having a switch S, and a transient overvoltage suppression element (surge absorber) 15.

【0081】また、34は各直流遮断器20Aのトライ
アック12に逆電圧を印加するための切り換えスイッ
チ、31及び32は負極本線2に接続して設けられ、負
極本線2より電気エネルギーを蓄えるコンデンサ及びリ
アクトル、33はコンデンサ31に蓄えられた電気エネ
ルギーを各トライアック12の直流ラインに逆電圧とし
て印加する駆動スイッチである。
Reference numeral 34 denotes a changeover switch for applying a reverse voltage to the triac 12 of each DC circuit breaker 20A. Reference numerals 31 and 32 are connected to the negative electrode main line 2, and capacitors for storing electric energy from the negative electrode main line 2. A reactor 33 is a drive switch for applying the electric energy stored in the capacitor 31 to the DC line of each triac 12 as a reverse voltage.

【0082】次に動作について説明する。この直流送電
システムの正極側もしくは負極側の片極のみを用いて送
電する動作は、既に説明したとおりである。このような
直流送電システムの片極のみを用いた通常運転状態で
は、中性線3及び4に設けられた帰路線保護用遮断器2
0Abは、開極(OFF)されている。中性線3及び4
に短絡事故が生じた場合、帰路線保護用遮断器20Ab
を構成する直流遮断器20Aのバイパス線14のスイッ
チを閉極(ON)して中性線3及び4を接地させる。
Next, the operation will be described. The operation of transmitting power using only the positive electrode side or the negative electrode side of this DC power transmission system is as described above. In a normal operation state using only one pole of such a DC power transmission system, the return line protection circuit breaker 2 provided on the neutral conductors 3 and 4
0Ab is open (OFF). Neutral wires 3 and 4
If a short circuit accident occurs on the return circuit breaker 20Ab
The switch of the bypass line 14 of the DC circuit breaker 20A is closed (ON) to ground the neutral lines 3 and 4.

【0083】中性線3及び4の絶縁が確保(事故原因が
除去)された後、遮断プロセスでは、まず、バイパス線
14のスイッチSを開極(OFF)すると共に、サイリ
スタ素子のゲートに信号(ON)を与えてトライアック
12を導通(ON)状態にして、サイリスタ側にバイパ
ス線14の直流電流を転流させる。
After the insulation of the neutral wires 3 and 4 has been secured (the cause of the accident has been eliminated), in the shut-off process, first, the switch S of the bypass wire 14 is opened (OFF) and a signal is applied to the gate of the thyristor element. (ON) to make the triac 12 conductive (ON), and the DC current of the bypass line 14 is commutated to the thyristor side.

【0084】次に、この状態で、サイリスタ素子のゲー
ト信号を切る(OFF)が、直流電流は、トライアック
12のどちらか一方のサイリスタ素子を流れ続ける。そ
こで、切り換えスイッチ34を、遮断する帰路線保護用
遮断器20Abを構成する直流遮断器20Aに逆電圧を
印加すべきトライアック12のどちらか一方のサイリス
タ素子側に投入(ON)しておく。
Next, in this state, the gate signal of the thyristor element is cut off (OFF), but the direct current continues to flow through one of the thyristor elements of the triac 12. Therefore, the changeover switch 34 is turned on (ON) to one of the thyristor elements of the triac 12 to which a reverse voltage is to be applied to the DC breaker 20A constituting the return line protection circuit breaker 20Ab to be cut off.

【0085】次に、負極本線2に接続して設けられたコ
ンデンサ31及びリアクトル32に電気エネルギーを蓄
えさせるために、駆動スイッチ33を負極本線2側に投
入(ON)してコンデンサ31に電気エネルギーを蓄え
る。次に、駆動スイッチ33を切り換えスイッチ34側
に切り換えると、帰路線保護用遮断器20Abを構成す
る直流遮断器20Aのトライアック12のどちらか一方
のサイリスタ素子に電気エネルギーが逆電圧として印加
される。
Next, in order to store electric energy in the capacitor 31 and the reactor 32 connected to the negative electrode main line 2, the drive switch 33 is turned on (ON) to the negative electrode main line 2, and the electric energy is supplied to the capacitor 31. To store. Next, when the drive switch 33 is switched to the changeover switch 34 side, electric energy is applied as a reverse voltage to one of the thyristor elements of the triac 12 of the DC breaker 20A constituting the return line protection breaker 20Ab.

【0086】その結果、トライアック12のどちらか一
方のサイリスタ素子を流れている直流電流が強制的に電
流零点を迎えるので、この電流零点において、サイリス
タ素子が遮断(OFF)状態となり、直流電流が遮断さ
れる。
As a result, the DC current flowing through one of the thyristor elements of the triac 12 forcibly reaches the current zero point. At this current zero point, the thyristor element is cut off (OFF), and the DC current is cut off. Is done.

【0087】すなわち、負極本線2を利用して、トライ
アック12に逆電圧を印加するようにしたので、特別な
外部電源が不要となる。また、このような直流送電シス
テムの両極を用いた通常運転状態では、既に説明したと
おり2本の中性線3及び4間に設けられた中性線保護用
遮断器20Aaを構成する直流遮断器10のバイパス線
14のスイッチSは閉極ONされ、また、中性線3及び
4に設けられた帰路線保護用遮断器20Abを構成する
直流遮断器20Aは、開極(OFF)されている。
That is, since a reverse voltage is applied to the triac 12 using the negative electrode main line 2, a special external power supply is not required. In a normal operation state using both poles of such a DC power transmission system, the DC circuit breaker constituting the neutral line protection circuit breaker 20Aa provided between the two neutral lines 3 and 4 as described above. The switch S of the bypass line 10 is closed, and the DC circuit breaker 20A constituting the return line protection circuit breaker 20Ab provided on the neutral lines 3 and 4 is opened (OFF). .

【0088】正極側もしくは負極側に事故等が生じて片
極運転に切り替える必要がある場合は、中性線保護用遮
断器20Aaを構成する直流遮断器20Aのバイパス線
14のスイッチSが開極(OFF)すると共に、サイリ
スタ素子にゲート信号(ON)を与えて、トライアック
12のどちらか一方のサイリスタ素子を導通(ON)状
態にして、サイリスタ側にバイパス線14の直流電流を
転流させる。
When an accident or the like occurs on the positive electrode side or the negative electrode side and it is necessary to switch to the unipolar operation, the switch S of the bypass line 14 of the DC breaker 20A constituting the neutral protective circuit breaker 20Aa is opened. (OFF), a gate signal (ON) is given to the thyristor element, and one of the thyristor elements of the triac 12 is turned on (ON), and the DC current of the bypass line 14 is commutated to the thyristor side.

【0089】次に、この状態で、サイリスタ素子のゲー
トに信号(OFF)を切るが、直流電流は、トライアッ
ク12のどちらか一方のサイリスタ素子を流れ続ける。
そこで、切り換えスイッチ34を、遮断する中性線保護
用遮断器20Aaを構成する直流遮断器20Aで逆電圧
を印加すべきトライアック12のどちらか一方のサイリ
スタ素子側に投入(ON)しておく。
Next, in this state, the signal (OFF) is cut off to the gate of the thyristor element, but the DC current continues to flow through one of the thyristor elements of the triac 12.
Therefore, the changeover switch 34 is turned on (ON) to one of the thyristor elements of the triac 12 to which a reverse voltage is to be applied by the DC circuit breaker 20A constituting the neutral line protection circuit breaker 20Aa to be cut off.

【0090】次に、負極線2に接続して設けられたコン
デンサ31及びリアクトル32に電気エネルギーを蓄え
させるために、駆動スイッチ33を負極本線2側に投入
(ON)してコンデンサ31に電気エネルギーを蓄え
る。次に、駆動スイッチ33を切り換えスイッチ34側
に切り換えると、中性線保護用遮断器20Aaを構成す
る直流遮断器20Aのトライアック12のどちらか一方
のサイリスタ素子に電気エネルギーが逆電圧として印加
される。
Next, in order to store electric energy in the capacitor 31 and the reactor 32 connected to the negative line 2, the drive switch 33 is turned on (ON) to the negative main line 2, and the electric energy is stored in the capacitor 31. To store. Next, when the drive switch 33 is switched to the changeover switch 34 side, electric energy is applied as a reverse voltage to one of the thyristor elements of the triac 12 of the DC breaker 20A constituting the neutral protective circuit breaker 20Aa. .

【0091】その結果、トライアック12のどちらか一
方のサイリスタ素子を流れている直流電流が強制的に電
流零点を迎えるので、この電流零点において、サイリス
タ素子が遮断(OFF)状態となり、直流電流が切れる
ため正極側と負極側の極分離が行われる。
As a result, the DC current flowing through one of the thyristor elements of the triac 12 is forced to reach the current zero point. At this current zero point, the thyristor element is cut off (OFF) and the DC current is cut off. Therefore, pole separation between the positive electrode side and the negative electrode side is performed.

【0092】実施の形態6.上記実施の形態3〜5で
は、直流遮断器を構成する半導体スイッチング素子に対
する逆電圧を負極本線2よりコンデンサ31とリアクト
ル32に蓄えた電気エネルーを利用したが、外部に直流
電源を設け、この直流電源よりコンデンサ31とリアク
トル32に蓄えた電気エネルーを半導体スイッチング素
子に対する逆電圧としても良い。
Embodiment 6 FIG. In the above-described third to fifth embodiments, the electric energy in which the reverse voltage to the semiconductor switching element forming the DC circuit breaker is stored in the capacitor 31 and the reactor 32 from the negative main line 2 is used. The electric energy stored in the capacitor 31 and the reactor 32 from the power supply may be used as a reverse voltage for the semiconductor switching element.

【0093】図6は、本実施の形態による逆阻止三端子
型サイリスタ素子を用いた直流遮断器10Bの模式図を
示すもので、図6において、11は逆阻止三端子型サイ
リスタ素子、13は直流電源、14は逆阻止三端子型サ
イリスタ素子11に並列に接続されたスイッチを有する
バイパス線、15は同様に逆阻止三端子型サイリスタ素
子11に並列に接続された過渡過電圧抑制素子(サージ
アブソーバ)、16及び17は同様に逆阻止三端子型サ
イリスタ素子11に並列に設けられたコンデンサ及びリ
アクトル、23はコンデンサ16及びリアクトル17に
直流電源13の電圧を印加すると共に、コンデンサ16
及びリアクトル17に蓄えられた電気エネルギーを直流
ライン19に逆電圧としてを印加する駆動スイッチであ
る。
FIG. 6 is a schematic view of a DC circuit breaker 10B using a reverse blocking three-terminal thyristor element according to the present embodiment. In FIG. DC power supply, 14 is a bypass line having a switch connected in parallel with the reverse blocking three-terminal thyristor element 11, and 15 is a transient overvoltage suppression element (surge absorber) similarly connected in parallel with the reverse blocking three-terminal thyristor element 11. ), 16 and 17 are similarly capacitors and reactors provided in parallel with the reverse blocking three-terminal thyristor element 11, and 23 applies the voltage of the DC power supply 13 to the capacitors 16 and 17 and
And a drive switch for applying the electric energy stored in the reactor 17 to the DC line 19 as a reverse voltage.

【0094】次に、直流遮断器10Bの動作(遮断プロ
セス)について説明する。直流ライン19の電流を直流
遮断器10Bに流す場合は、逆阻止三端子型サイリスタ
素子11の通電過熱を防ぐために、逆阻止三端子型サイ
リスタ素子11に並列に接続されたバイパス線14のス
イッチSを投入(ON)して、このバイパス線14に直
流電流を流しておく。
Next, the operation (interruption process) of DC breaker 10B will be described. When the current of the DC line 19 flows through the DC circuit breaker 10B, the switch S of the bypass line 14 connected in parallel with the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is used to prevent overheating of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11. Is turned on (ON), and a direct current is supplied to the bypass line 14.

【0095】遮断プロセスでは、まず、バイパス線14
のスイッチを開極(OFF)すると共に、逆阻止三端子
型サイリスタ素子11のゲートにゲート信号を与え(O
N)て、逆阻止三端子型サイリスタ素子11を導通(O
N)状態にして、逆阻止三端子型サイリスタ側にバイパ
ス線14の直流電流を転流させる。次に、この状態で、
逆阻止三端子型サイリスタ素子11のゲート信号(OF
F)を切るが、直流電流は、逆阻止三端子型サイリスタ
素子11を流れ続ける。
In the shut-off process, first, the bypass line 14
Is opened (OFF), and a gate signal is supplied to the gate of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 (O
N) to turn on the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 (O
In the state N), the direct current of the bypass line 14 is commutated to the reverse blocking three-terminal thyristor side. Next, in this state,
Gate signal (OF) of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11
F) is cut off, but the direct current continues to flow through the reverse blocking three-terminal thyristor element 11.

【0096】一方、駆動スイッチ23を直流電源13側
に投入(ON)して、コンデンサ16に電気エネルギー
蓄えさせる。次に、駆動スイッチ23を直流ライン19
側に投入(ON)して、コンデンサ16とリアクトル1
7に蓄えられた電気エネルギーを逆電圧として印加す
る。この結果、逆阻止三端子型サイリスタ素子11に逆
電圧が印加されると、この逆阻止三端子型サイリスタ素
子11を流れている直流電流が強制的に電流零点を迎え
るので、この電流零点において、逆阻止三端子型サイリ
スタ素子11が遮断(OFF)状態となり、直流電流が
切れる。
On the other hand, the drive switch 23 is turned on (ON) to the DC power supply 13 side to cause the capacitor 16 to store electric energy. Next, the drive switch 23 is connected to the DC line 19.
(ON) to the condenser 16 and the reactor 1
The electric energy stored in 7 is applied as a reverse voltage. As a result, when a reverse voltage is applied to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11, the DC current flowing through the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 forcibly reaches the current zero point. The reverse blocking three-terminal thyristor element 11 is turned off (OFF), and the DC current is cut off.

【0097】このとき、過渡過電圧抑制素子(サージア
ブソーバ)15によって、逆阻止三端子型サイリスタ素
子11に印加される過電圧が抑制されるので、逆阻止三
端子型サイリスタ素子11のサージによる破壊頻度が減
少する。また、適当なコンデンサ16とリアクトル17
容量を選定することにより、ゲート電流の立ち上がりの
勾配及びその絶対値とタイミングを制御することができ
る。
At this time, since the transient overvoltage suppression element (surge absorber) 15 suppresses the overvoltage applied to the reverse blocking three-terminal thyristor element 11, the frequency of destruction of the reverse blocking three-terminal thyristor element 11 due to the surge is reduced. Decrease. Also, an appropriate capacitor 16 and a reactor 17
By selecting the capacitance, the slope of the rise of the gate current and its absolute value and timing can be controlled.

【0098】実施の形態7.図7は、半導体スイッチン
グ素子として、サイリスタ素子を逆並列接続して構成し
たトライアックを用いた双方向の直流遮断器20Bの模
式図を示すものである。図7において、12はサイリス
タ素子を逆並列接続して構成したトライアック、13は
直流電源、14はトライアック12に並列に接続された
スイッチSを有するバイパス線、15は同様にトライア
ック12に並列に接続された過渡過電圧抑制素子(サー
ジアブソーバ)、16及び17は同様にトライアック1
2に並列に設けられたコンデンサ及びリアクトル、23
はコンデンサ16及びリアクトル17に電圧を印加する
と共に、コンデンサ16及びリアクトル17からの電気
エネルギーを出力する駆動スイッチである。22は駆動
スイッチ23の出力である電気エネルギーをトライアッ
ク12の上流側或いは下流側に切り替えて印加する切り
換えスイッチである。
Embodiment 7 FIG. FIG. 7 is a schematic diagram of a bidirectional DC circuit breaker 20B using a triac configured by connecting thyristor elements in antiparallel as a semiconductor switching element. In FIG. 7, reference numeral 12 denotes a triac configured by connecting thyristor elements in antiparallel, 13 denotes a DC power supply, 14 denotes a bypass line having a switch S connected in parallel to the triac 12, and 15 similarly connects in parallel to the triac 12. Transient overvoltage suppression elements (surge absorbers) 16 and 17 are also triac 1
A capacitor and a reactor provided in parallel with 2;
Is a drive switch that applies a voltage to the capacitor 16 and the reactor 17 and outputs electric energy from the capacitor 16 and the reactor 17. Reference numeral 22 denotes a changeover switch for switching and applying the electric energy output from the drive switch 23 to the upstream side or the downstream side of the triac 12.

【0099】以下、直流遮断器20Bの動作(遮断プロ
セス)について説明する。直流ライン19の電流を、こ
の直流遮断器20Bに流す場合は、トライアック12の
通電過熱を防ぐために、トライアック12に並列に接続
されたスイッチSを有するバイパス線14のスイッチS
を投入(ON)して、このバイパス線14に直流電流を
流しておく。
Hereinafter, the operation (interruption process) of DC breaker 20B will be described. When the current of the DC line 19 flows through the DC breaker 20B, the switch S of the bypass line 14 having the switch S connected in parallel with the triac 12 is used to prevent the triac 12 from overheating.
Is turned on (ON), and a direct current is supplied to the bypass line 14.

【0100】遮断プロセスでは、まず、バイパス線14
のスイッチSを開極(OFF)すると共に、トライアッ
ク12を構成するサイリスタ素子のゲートにゲート信号
を与えて、サイリスタ素子を導通(ON)状態にして、
トライアック12側にバイパス線14の直流電流を転流
する。
In the shut-off process, first, the bypass line 14
Switch S is opened (OFF), and a gate signal is applied to the gate of the thyristor element constituting the triac 12 to make the thyristor element conductive (ON).
The direct current of the bypass line 14 is commutated to the triac 12 side.

【0101】次に、この状態で、サイリスタ素子のゲー
トのゲート信号を切る(OFF)が、直流電流は、トラ
イアック12を流れ続ける。
Next, in this state, the gate signal of the gate of the thyristor element is cut off (OFF), but the direct current continues to flow through the triac 12.

【0102】一方、駆動スイッ23を直流電源13側に
投入(ON)して、コンデンサ16に電圧を印加する。
次に、駆動スイッチ23を直流ライン19側に投入(O
N)して、コンデンサ16とリアクトル17に蓄えられ
た電気エネルギーを放電することにより、直流電流の方
向に応じてトライアック12の上流側或いは下流側に逆
電圧を印加すると、トライアック12を流れている直流
電流が強制的に電流零点を迎えるので、この電流零点に
おいて、サイリスタ素子が遮断(OFF)状態となり、
直流電流が遮断される。
On the other hand, the drive switch 23 is turned on (ON) on the DC power supply 13 side, and a voltage is applied to the capacitor 16.
Next, the drive switch 23 is turned on to the DC line 19 side (O
N) Then, when a reverse voltage is applied to the upstream or downstream of the triac 12 depending on the direction of the direct current by discharging the electric energy stored in the capacitor 16 and the reactor 17, the triac 12 flows through the triac 12. Since the DC current forcibly reaches the current zero point, the thyristor element is turned off (OFF) at this current zero point,
DC current is cut off.

【0103】即ち、直流遮断器20Bでは、どちらの方
向の直流電流も遮断することができる。また、このと
き、過渡過電圧抑制素子(サージアブソーバ)15によ
って、サイリスタ素子に印加される過電圧が抑制される
ので、サイリスタ素子がサージによって破壊する頻度は
減少する。また、適当なコンデンサ16とリアクトル1
7容量を選定することにより、ゲート電流の立ち上がり
の勾配及びその絶対値とタイミングを制御することがで
きる。
That is, the DC breaker 20B can cut off DC current in either direction. Further, at this time, the transient overvoltage suppression element (surge absorber) 15 suppresses the overvoltage applied to the thyristor element, so that the frequency at which the thyristor element is destroyed by the surge is reduced. Also, a suitable capacitor 16 and reactor 1
By selecting seven capacitors, it is possible to control the slope of the rise of the gate current and its absolute value and timing.

【0104】実施の形態8.図8は本実施の形態による
サイリスタ素子を用いた直流遮断器により構成した直流
送電システムの模式図を示すものである。尚、図中、図
5と同一符号は同一または相当部分を示す。図8におい
て、20Bは2本の中性線3及び4間に設けられたトラ
イアックを用いた直流遮断器による中性線保護用遮断器
であり、この中性線保護用遮断器20Bはトライアック
12と、直流電源13と、スイッチSを有するバイパス
線14と、過渡過電圧抑制素子(サージアブソーバ)1
5と、コンデンサ16及びリアクトル17と、切り換え
スイッチ22と、駆動スイッチ23により構成される。
Embodiment 8 FIG. FIG. 8 is a schematic diagram of a DC power transmission system constituted by a DC circuit breaker using a thyristor element according to the present embodiment. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 5 indicate the same or corresponding parts. In FIG. 8, reference numeral 20B denotes a neutral line protection circuit breaker using a DC circuit breaker using a triac provided between two neutral lines 3 and 4, and the neutral line protection circuit breaker 20B is a triac 12 , A DC power supply 13, a bypass line 14 having a switch S, and a transient overvoltage suppression element (surge absorber) 1
5, a capacitor 16 and a reactor 17, a changeover switch 22, and a drive switch 23.

【0105】10Bはそれぞれの中性線3及び4に設け
られた逆阻止三端子型サイリスタ素子11を用いた直流
遮断器による帰路線保護用遮断器であり、この帰路線保
護用遮断器10Bは逆阻止三端子型サイリスタ素子11
と、直流電源13と、スイッチを有するバイパス線14
と、過渡過電圧抑制素子(サージアブソーバ)15と、
コンデンサ16及びリアクトル17と、駆動スイッチ2
3より構成される。
Reference numeral 10B denotes a return line protection circuit breaker formed by a DC circuit breaker using a reverse blocking three-terminal thyristor element 11 provided on each of the neutral wires 3 and 4. This return line protection circuit breaker 10B Reverse blocking three-terminal thyristor element 11
, A DC power supply 13, and a bypass line 14 having a switch
And a transient overvoltage suppression element (surge absorber) 15;
Capacitor 16 and reactor 17, drive switch 2
3

【0106】次に動作について説明する。この直流送電
システムの正極側もしくは負極側の片極のみを用いて送
電する動作は、既に説明したとおりである。このような
直流送電システムの片極のみを用いた通常運転状態で
は、中性線3及び4に設けられた帰路線保護用遮断器1
0Bは、開極(OFF)されている。
Next, the operation will be described. The operation of transmitting power using only the positive electrode side or the negative electrode side of this DC power transmission system is as described above. In a normal operation state using only one pole of such a DC transmission system, the return line protection circuit breaker 1 provided on the neutral conductors 3 and 4 is used.
0B is open (OFF).

【0107】中性線3及び4に短絡事故が生じた場合、
帰路線保護用遮断器10Bを構成するバイパス線14の
スイッチを、閉極(ON)して、中性線3及び4は接地
(アース)される。
If a short circuit accident occurs in the neutral wires 3 and 4,
The switch of the bypass line 14 constituting the return line protection circuit breaker 10B is closed (ON), and the neutral lines 3 and 4 are grounded (earthed).

【0108】中性線3及び4の絶縁が確保(事故原因が
除去)された後、図6に従って説明した通り帰路線保護
用遮断器10Bを動作させると、直流電流が遮断され
て、片極のみを用いた通常運転に復帰する。また、直流
送電システムの正極側と負極側の両極を用いて送電する
動作も既に説明したとおりである。
After the insulation of the neutral wires 3 and 4 has been secured (the cause of the accident has been eliminated), when the return circuit protection circuit breaker 10B is operated as described with reference to FIG. 6, the direct current is cut off and the unipolar Return to normal operation using only The operation of transmitting power using both the positive electrode and the negative electrode of the DC power transmission system is as described above.

【0109】このような直流送電システムの両極を用い
た通常運転状態では、2本の中性線3及び4間に設けら
れた中性線保護用遮断器20Bは、遮断器を構成するバ
イパス線14のスイッチSを閉極(ON)され、また、
中性線3及び4に設けられた帰路線保護用遮断器10B
は開極(OFF)されている。
In a normal operation state using both poles of such a DC power transmission system, the neutral line protection circuit breaker 20B provided between the two neutral lines 3 and 4 is a bypass line constituting the circuit breaker. The 14 switches S are closed (ON), and
Return circuit breaker 10B provided for neutral wires 3 and 4
Are open (OFF).

【0110】正極側もしくは負極側に事故等が生じて片
極運転に切り替える必要がある場合は、中性線保護用遮
断器20Bを図7において説明した通り動作させると、
直流電流が遮断されて、正極側と負極側の極分離が行わ
れる。
When it is necessary to switch to the unipolar operation due to an accident or the like on the positive electrode side or the negative electrode side, the neutral line protective circuit breaker 20B is operated as described in FIG.
The direct current is cut off, and the positive electrode and the negative electrode are separated from each other.

【0111】もちろん、帰路線保護用遮断器10Bとし
て、逆阻止三端子型サイリスタ素子を逆並列接続して組
み合わせたトライアック12を用いた直流遮断器を用い
ても良い。また、中性線保護用遮断器20Bとして、阻
止三端子型サイリスタ素子を用いた直流遮断器を用いて
もよい。このようにすると、SF6ガスを使わない直流
遮断器による直流送電システムが可能になる。
As a matter of course, as the return line protection circuit breaker 10B, a DC circuit breaker using a triac 12 in which reverse-blocking three-terminal thyristor elements are connected in anti-parallel may be used. Further, a DC circuit breaker using a blocking three-terminal thyristor element may be used as the neutral line protection circuit breaker 20B. This enables a DC power transmission system using a DC circuit breaker that does not use SF 6 gas.

【0112】実施の形態9.以下、本実施の形態を図に
ついて説明する。図9はゲートターンオフサイリスタ
(GTO)素子を用いた本実施の形態による直流遮断器
30の模式図を示すもので、図9において、36はGT
O素子、13は直流電源、14はGTO素子36に並列
に接続されたスイッチSを有するバイパス線、15は同
様にGTO素子36に並列に接続された過渡過電圧抑制
素子(サージアブソーバ)、16および17は同様にG
TO素子36に並列に設けられたコンデンサおよびリア
クトル、24は直流電源13よりコンデンサ16および
リアクトル17に電圧を印加すると共に、コンデンサに
蓄えられた電気エネルギーを直流ライン19に逆電圧と
して印加する駆動スイッチである。
Embodiment 9 FIG. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a schematic diagram of a DC breaker 30 according to the present embodiment using a gate turn-off thyristor (GTO) element. In FIG.
O element, 13 is a DC power supply, 14 is a bypass line having a switch S connected in parallel to the GTO element 36, 15 is a transient overvoltage suppression element (surge absorber) also connected in parallel to the GTO element 36, 16 and 17 is also G
A capacitor and a reactor 24 provided in parallel with the TO element 36 are a drive switch for applying a voltage to the capacitor 16 and the reactor 17 from the DC power supply 13 and applying the electric energy stored in the capacitor to the DC line 19 as a reverse voltage. It is.

【0113】次に、直流遮断器30の動作(遮断プロセ
ス)について説明する。直流ライン19の電流を直流遮
断器30に流す場合は、GTO素子36の通電過熱を防
ぐために、GTO素子36に並列に接続されたスイッチ
Sを有するバイパス線14のスイッチSを投入(ON)
して、バイパス線14に直流電流を流しておく。
Next, the operation (interruption process) of DC breaker 30 will be described. When the current of the DC line 19 flows through the DC circuit breaker 30, the switch S of the bypass line 14 having the switch S connected in parallel with the GTO element 36 is turned on (ON) in order to prevent the GTO element 36 from overheating.
Then, a direct current is supplied to the bypass line 14.

【0114】遮断プロセスでは、まず、バイパス線14
のスイッチSを開極(OFF)すると共に、GTO素子
36のゲートにゲート信号を与え(ON)てGTO素子
36を導通(ON)状態にし、GTO素子36側にバイ
パス線14の直流電流を転流させる。次に、この状態
で、GTO素子36のゲート信号を切(OFF)るが、
直流電流は、GTO素子36を流れ続ける。
In the shut-off process, first, the bypass line 14
Switch S is opened (OFF), a gate signal is applied to the gate of the GTO element 36 (ON) to make the GTO element 36 conductive (ON), and the DC current of the bypass line 14 is transferred to the GTO element 36 side. Let it flow. Next, in this state, the gate signal of the GTO element 36 is turned off (OFF).
The DC current continues to flow through the GTO element 36.

【0115】一方、駆動スイッチ24を直流電源13側
に投入(ON)して、コンデンサ16に電気エネルギー
を蓄えさせる。 次に、駆動スイッチ24を直流ライン
19側に投入(ON)して、コンデンサ16とリアクト
ル17に蓄えられた電気エネルギーを放電することでG
TO素子36のゲート陰極間に逆電圧を印加する。ゲー
トに遮断する直流電流の1/3程度の逆電流を流すと、
GTO素子36が遮断(OFF)状態となり、直流電流
が切れる。
On the other hand, the drive switch 24 is turned on (ON) to the DC power supply 13 side to cause the capacitor 16 to store electric energy. Next, the drive switch 24 is turned on (ON) to the DC line 19 side, and the electric energy stored in the capacitor 16 and the reactor 17 is discharged, thereby achieving G
A reverse voltage is applied between the gate cathode of the TO element 36. When a reverse current of about 1/3 of the DC current to be cut off flows to the gate,
The GTO element 36 is turned off (OFF), and the DC current is cut off.

【0116】このとき、過渡過電圧抑制素子(サージア
ブソーバ)15によって、GTO素子36に印加される
過電圧が抑制されるので、GTO素子36のサージによ
る破壊頻度が減少する。また、適当なコンデンサ16と
リアクトル17の容量を選定することにより、ゲート電
流の立ち上がりの勾配およびその絶対値とタイミングを
制御することができる。
At this time, since the transient overvoltage suppression element (surge absorber) 15 suppresses the overvoltage applied to the GTO element 36, the frequency of destruction of the GTO element 36 due to the surge is reduced. Further, by selecting appropriate capacitances of the capacitor 16 and the reactor 17, it is possible to control the rising gradient of the gate current and its absolute value and timing.

【0117】実施の形態10.図10は本実施の形態に
よるGTO素子36を用いた直流遮断器により構成した
直流送電システムの模式図を示すものである。尚、図
中、図8と同一符号は同一または相当部分を示す。図1
0において、30aは2本の中性線3および4間に設け
られたGTO素子36を用いた直流遮断器30Aによる
中性線保護用遮断器であり、この中性線保護用遮断器3
0aはGTO素子36と、スイッチSを有するバイパス
線14と、過渡過電圧抑制素子(サージアブソーバ)1
5により構成される。
Embodiment 10 FIG. FIG. 10 is a schematic diagram of a DC power transmission system constituted by a DC circuit breaker using the GTO element 36 according to the present embodiment. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 8 indicate the same or corresponding parts. FIG.
At 0, reference numeral 30a denotes a neutral line protection circuit breaker using a DC circuit breaker 30A using a GTO element 36 provided between two neutral lines 3 and 4.
0a is a GTO element 36, a bypass line 14 having a switch S, and a transient overvoltage suppression element (surge absorber) 1
5.

【0118】30bはそれぞれの中性線3および4に設
けられたGTO36を用いた直流遮断器30Aによる帰
路線保護用遮断器であり、この帰路線保護用遮断器30
bはGTO素子36と、スイッチSを有するバイパス線
14と、過渡過電圧抑制素子(サージアブソーバ)15
により構成される。
Reference numeral 30b denotes a return line protection circuit breaker using a DC circuit breaker 30A using the GTO 36 provided on each of the neutral lines 3 and 4.
b denotes a GTO element 36, a bypass line 14 having a switch S, and a transient overvoltage suppression element (surge absorber) 15
It consists of.

【0119】31および32は負極本線2に駆動スイッ
チ33を介して接続されたコンデンサおよびリアクト
ル、34はコンデンサ31に蓄えられた電気エンネルギ
ーを逆電圧としてGTO素子36のゲートに印加する切
り換えスイッチである。
Reference numerals 31 and 32 denote capacitors and reactors connected to the negative electrode main line 2 via a drive switch 33, and reference numeral 34 denotes a changeover switch for applying the electric energy stored in the capacitor 31 as a reverse voltage to the gate of the GTO element 36. .

【0120】次に動作について説明する。直流送電シス
テムの正極側もしくは負極側の片極のみを用いて送電す
る動作は、既に説明した通りである。このような直流送
電システムの片極のみを用いた通常運転状態では、中性
線3および4に設けられた帰路線保護用遮断器30b
は、開極(OFF)されている。中性線3および4に短
絡事故が生じた場合、帰路線保護用遮断器30bを構成
する直流遮断器30Aのバイパス線14のスイッチを閉
極(ON)して、中性線3および4を接地(アース)す
る。
Next, the operation will be described. The operation of transmitting power using only the positive electrode or the negative electrode of the DC power transmission system is as described above. In a normal operation state using only one pole of such a DC power transmission system, the return line protection circuit breaker 30b provided on the neutral conductors 3 and 4
Are open (OFF). When a short circuit accident occurs in the neutral lines 3 and 4, the switch of the bypass line 14 of the DC circuit breaker 30A constituting the return line protection circuit breaker 30b is closed (ON), and the neutral lines 3 and 4 are disconnected. Ground (earth).

【0121】中性線3および4の絶縁が確保され事故原
因が除去された後、遮断プロセスでは、まず、バイパス
線14のスイッチを開極(OFF)すると共に、GTO
素子36のゲートに順方向の電流を流して、GTO素子
36を導通(ON)状態にして、GTO素子36側にバ
イパス線14の直流電流を転流する。
After the insulation of the neutral wires 3 and 4 has been secured and the cause of the accident has been eliminated, in the shut-off process, first, the switch of the bypass wire 14 is opened (OFF) and the GTO is turned off.
A forward current is applied to the gate of the element 36 to make the GTO element 36 conductive (ON), and the DC current of the bypass line 14 is commutated to the GTO element 36 side.

【0122】次に、この状態で、GTO素子36のゲー
ト信号を切る(OFF)が、直流電流はGTO素子36
を流れ続ける。そこで、切り換えスイッチ34を遮断す
る帰路線保護用遮断器30bを構成する直流遮断器30
Aで逆電圧を印加すべきGTO素子36のゲート側に投
入(ON)して置く。
Next, in this state, the gate signal of the GTO element 36 is turned off (OFF).
Keep flowing. Therefore, the DC circuit breaker 30 that constitutes the return line protection circuit breaker 30b that shuts off the changeover switch 34
At A, it is turned on (ON) on the gate side of the GTO element 36 to which a reverse voltage is to be applied.

【0123】次に、負極本線2に接続して設けられたコ
ンデンサ31およびリアクトル32に電気エネルギー蓄
えさせるために、駆動スイッチ33を負極本線2側に投
入(ON)してコンデンサ31に電気エネルギー蓄えさ
せる。次に、駆動スイッチ33を切り換えスイッチ34
側に切り換えると、帰路線保護用遮断器30bを構成す
る直流遮断器30AのGTO素子36のゲートにコンデ
ンサ31に蓄えられた電気エネルギーが逆電圧として印
加される。その結果、遮断すべき電流の1/3程度の逆
電流がゲートに流れると、GTO素子36が遮断(OF
F)状態となり、直流電流が切れる。
Next, in order to cause the capacitor 31 and the reactor 32 connected to the negative electrode main line 2 to store electric energy, the drive switch 33 is turned on (ON) to the negative electrode main line 2 to store electric energy in the capacitor 31. Let it. Next, the drive switch 33 is changed to the changeover switch 34.
When switching to the side, the electric energy stored in the capacitor 31 is applied as a reverse voltage to the gate of the GTO element 36 of the DC circuit breaker 30A constituting the return line protection circuit breaker 30b. As a result, when a reverse current of about の of the current to be interrupted flows to the gate, the GTO element 36 shuts off (OF).
F) state, and the DC current is cut off.

【0124】また、このような直流送電システムの両極
を用いた通常運転状態では、既に説明した通り2本の中
性線3および4間に設けられた中性線保護用遮断器30
aを構成する直流遮断器30Aのバイパス線14のスイ
ッチSは、閉極(ON)されていて、また、中性線3お
よび4に設けられた帰路線保護用遮断器30bを構成す
る直流遮断器30Aは、開極(OFF)されている。
In a normal operation state using both poles of such a DC power transmission system, as described above, the neutral protection circuit breaker 30 provided between the two neutral conductors 3 and 4 has already been described.
a, the switch S of the bypass line 14 of the DC circuit breaker 30A constituting the “a” is closed (ON), and the DC interruption constituting the return line protection circuit breaker 30b provided on the neutral conductors 3 and 4 is performed. The device 30A is open (OFF).

【0125】正極側もしくは負極側に事故等が生じて片
極運転に切り替える必要がある場合は、中性線保護用遮
断器30aを構成する直流遮断器30Aのバイパス線1
4のスイッチSが開極(OFF)すると共に、GTO3
6のゲートに順方向の電流を流して、GTO素子36を
導通(ON)状態にして、GTO素子36側に直流電流
を転流する。
If it is necessary to switch to the unipolar operation due to an accident or the like on the positive electrode side or the negative electrode side, the bypass line 1 of the DC circuit breaker 30A constituting the neutral line protection circuit breaker 30a is used.
4 switch S is opened (OFF) and GTO3
A forward current is passed through the gate of No. 6 to make the GTO element 36 conductive (ON), and a direct current is commutated to the GTO element 36 side.

【0126】次に、この状態で、GTO素子36のゲー
ト信号を切る(OFF)が、直流電流は、GTO素子3
6を流れ続ける。そこで、切り換えスイッチ34を遮断
する中性線保護用遮断器30aを構成する直流遮断器3
0Aの逆電圧を印加すべきGTO素子36のゲート側に
投入(ON)して置く。次に、負極本線2に接続して設
けられたコンデンサ31およびリアクトル32に電気エ
ネルギーを蓄えられるために、駆動スイッチ33を負極
本線2側に投入(ON)してコンデンサ31を充電す
る。
Next, in this state, the gate signal of the GTO element 36 is turned off (OFF).
Continue to flow 6. Therefore, the DC circuit breaker 3 constituting the neutral line protection circuit breaker 30a that shuts off the changeover switch 34
It is turned on (ON) on the gate side of the GTO element 36 to which a reverse voltage of 0 A is to be applied. Next, in order to store electric energy in the capacitor 31 and the reactor 32 connected to the negative electrode main line 2, the drive switch 33 is turned on (ON) to the negative electrode main line 2 to charge the capacitor 31.

【0127】次に、駆動スイッチ33を切り換えスイッ
チ34側に切り換えると、中性線保護用遮断器30aを
構成する直流遮断器30AのGTO素子36のゲートに
コンデンサ31に蓄えられた電気エネルギーが逆電圧と
して印加され、遮断すべき電流の1/3程度の逆電流が
流れると、GTO素子36が遮断(OFF)状態とな
り、直流電流が切れるので、正極側と負極側の極分離が
行われる。
Next, when the drive switch 33 is switched to the changeover switch 34 side, the electric energy stored in the capacitor 31 at the gate of the GTO element 36 of the DC circuit breaker 30A constituting the neutral line protection circuit breaker 30a is reversed. When applied as a voltage and a reverse current of about 1/3 of the current to be cut off flows, the GTO element 36 is cut off (OFF) and the DC current is cut off, so that the positive electrode side and the negative electrode side are separated from each other.

【0128】また、以上の実施の形態において、中性線
保護用遮断器30aおよび帰路線保護用遮断器30bを
構成する直流遮断器30AのGTO素子36は、そのゲ
ート電流を負極本線2から流すのでなく、図9の発明に
よる外部電源を用いた直流遮断器30のものを用いても
同様の動作が可能である。
In the above embodiment, the GTO element 36 of the DC circuit breaker 30A constituting the neutral line protection circuit breaker 30a and the return line protection circuit breaker 30b allows the gate current to flow from the negative main line 2. Instead, the same operation can be performed by using a DC breaker 30 using an external power supply according to the invention of FIG.

【0129】実施の形態11.尚、上記各実施の形態で
は、それぞれの直流遮断器において、逆阻止三端子型サ
イリスタ11、トライアック12、GTO36等のサイ
リスタを1つ用いた場合について説明した。しかし、図
11の(a)に示すように複数個のサイリスタ11、1
2、36を直列に接続すれば耐電圧を高くすることがで
きる。
Embodiment 11 FIG. In each of the above embodiments, the case where one thyristor such as the reverse blocking three-terminal thyristor 11, the triac 12, the GTO 36, or the like is used in each DC breaker has been described. However, as shown in FIG.
If the capacitors 2 and 36 are connected in series, the withstand voltage can be increased.

【0130】また、同図の(b)に示すように複数個の
逆阻止三端子型サイリスタ11、トライアック12或い
はGTO36を並列に接続すれば耐電流を大きくするこ
とができる。更に、同図の(c)に示すように複数個の
逆阻止三端子型サイリスタ11、トライアック12或い
はGTO36を直列に接続したものを複数並列接続すれ
ば耐電圧及び耐電流を共に大きくすることができる。
Further, if a plurality of reverse blocking three-terminal thyristors 11, triacs 12, or GTOs 36 are connected in parallel as shown in FIG. Further, if a plurality of reverse blocking three-terminal thyristors 11, triacs 12, or GTOs 36 are connected in series as shown in FIG. it can.

【0131】[0131]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、直流ラインに
直列に順方向接続された半導体スイッチング素子と、こ
の半導体スイッチング素子に並列に設けた電流バイパス
手段と、前記半導体スイッチング素子の通電電流を遮断
時に、前記半導体スイッチング素子の主電極に逆電圧を
加える電流遮断手段とを備え、前記直流ラインを流れる
直流電流遮断時に前記電流バイパス手段を開放し、前記
半導体スイッチング素子の主電極に逆電圧を加えてオフ
動作させるので、長時間半導体スイッチング素子に電流
を流さなくて済むため冷却手段が不要となり装置を小型
化できるとい効果がある。
According to the first aspect of the present invention, a semiconductor switching element serially connected to a DC line in a forward direction, current bypass means provided in parallel with the semiconductor switching element, and a current flowing through the semiconductor switching element Current interrupting means for applying a reverse voltage to the main electrode of the semiconductor switching element when shutting off, opening the current bypass means when interrupting the DC current flowing through the DC line, and applying a reverse voltage to the main electrode of the semiconductor switching element. In addition, since an off operation is performed, current does not need to flow through the semiconductor switching element for a long time, so that there is no need for a cooling means, and the device can be downsized.

【0132】請求項2の発明によれば、直流ラインに直
列に順方向接続された半導体スイッチング素子に対して
逆方向に並列接続した半導体スイッチング素子を備え、
これら半導体スイッチング素子の各主電極に逆電圧を加
える電流遮断手段とを備えたので、請求項1の効果に加
えて直流ラインに流れる双方向の直流電流を遮断できる
という効果がある。
According to the second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor switching element connected in parallel in a reverse direction to a semiconductor switching element connected in a forward direction in series with a DC line,
Since the current switching means for applying a reverse voltage to each main electrode of these semiconductor switching elements is provided, there is an effect that the bidirectional DC current flowing through the DC line can be cut off in addition to the effect of the first aspect.

【0133】請求項3の発明によれば、半導体スイッチ
ング素子を逆阻止三端子型サイリスタで構成し、その主
電極に電流遮断手段により逆電圧を加えるようにしたの
で、SF6ガスを使わずともアークの発生を抑えて高速
に直流電流を遮断できるという効果がある。
[0133] According to the invention of claim 3, and the semiconductor switching element in reverse-blocking three-terminal thyristor. Thus applying an inverse voltage by the current interrupting means to the main electrode, without using the SF 6 gas There is an effect that direct current can be cut off at high speed by suppressing the occurrence of arc.

【0134】請求項4の発明によれば、逆並列接続され
た各半導体スイッチング素子を逆阻止三端子型サイリス
タで構成し、その主電極に電流遮断手段により逆電圧を
加えるようにしたので請求項3の効果に加えて直流ライ
ンに流れる双方向の直流電流を遮断できるという効果が
ある。
According to the fourth aspect of the present invention, each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel is constituted by a reverse blocking three-terminal thyristor, and a reverse voltage is applied to the main electrode by a current interrupting means. In addition to the effect of 3, the bidirectional DC current flowing through the DC line can be cut off.

【0135】請求項5の発明によれば、半導体スイッチ
ング素子をゲートターンオフサイリスタで構成し、その
ゲートと陰極間に電流遮断手段により逆バイアス電圧を
加えるようにしたので、長時間半導体スイッチング素子
に電流を流さなくて済むため冷却手段が不要となり装置
を小型化できると共に、低電力でもって電流遮断を行う
ことができるという効果がある。
According to the fifth aspect of the present invention, the semiconductor switching element is constituted by a gate turn-off thyristor, and a reverse bias voltage is applied between the gate and the cathode by the current cutoff means. This eliminates the necessity of flowing the cooling air, thereby eliminating the need for a cooling means, thereby making it possible to reduce the size of the apparatus and to perform the current interruption with low power.

【0136】請求項6の発明によれば、電流遮断手段
が、直流ラインにかかる直流電圧にて充電されるコンデ
ンサと、このコンデンサの充放電端子を前記直流ライン
より半導体スイッチング素子の主電極に切り換える切り
換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に前記コンデン
サの充電電圧を前記主電極に放電して逆電圧を印加する
ようにしたので、逆電圧印加用の外部電源を不要にでき
るため装置を小型化できるという効果がある。
According to the invention of claim 6, the current interrupting means switches the capacitor charged with the DC voltage applied to the DC line and the charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to the main electrode of the semiconductor switching element. A changeover switch for discharging the charging voltage of the capacitor to the main electrode and applying a reverse voltage when the DC current is interrupted, so that an external power supply for applying the reverse voltage can be eliminated, so that the apparatus can be downsized. This has the effect.

【0137】請求項7の発明によれば、電流遮断手段
が、直流ラインにかかる直流電圧にて充電されるコンデ
ンサと、このコンデンサの充放電端子を前記直流ライン
より半導体スイッチング側に切り換える第1の切り換え
スイッチと、この第1の切り換えスイッチの出力を、逆
並列接続された前記各半導体スイッチング素子の主電極
に切り換える第2の切り換えスイッチとを備え、直流電
流遮断時に、直流電流の通電方向に応じて前記コンデン
サの充電電圧の放電先の主電極を切り換えて放電し、逆
電圧を印加するようにしたので、請求項4の効果に加え
て逆電圧印加用の外部電源を不要にできるため装置を小
型化できるという効果がある。
According to the seventh aspect of the present invention, the current cutoff means includes a capacitor charged with a DC voltage applied to the DC line and a first terminal for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to the semiconductor switching side. A changeover switch, and a second changeover switch for changing an output of the first changeover switch to a main electrode of each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel. Since the main electrode of the discharge destination of the charging voltage of the capacitor is switched and discharged to apply a reverse voltage, an external power supply for applying a reverse voltage can be made unnecessary in addition to the effect of claim 4, so that the device is required. There is an effect that the size can be reduced.

【0138】請求項8の発明によれば、電流遮断手段
が、直流ラインにかかる直流電圧にて充電されるコンデ
ンサと、このコンデンサの充放電端子を前記直流電源よ
りゲートターンオフサイリスタのゲートに切り換える切
り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に前記コンデ
ンサの充電電圧を前記ゲートに放電してゲートと陰極間
にバイアス電圧を印加するようにしたので、逆電圧印加
用の外部電源を不要にできるため装置を小型化できると
いう効果がある。
According to the eighth aspect of the present invention, the current cut-off means switches the capacitor charged with the DC voltage applied to the DC line and switches the charge / discharge terminal of the capacitor from the DC power source to the gate of the gate turn-off thyristor. A switch, and discharges the charging voltage of the capacitor to the gate when a DC current is cut off so as to apply a bias voltage between the gate and the cathode. There is an effect that the size can be reduced.

【0139】請求項9の発明によれば、電流遮断手段
が、バッテリにより充電されるコンデンサと、このコン
デンサの充放電端子を前記バッテリより半導体スイッチ
ング素子の主電極に切り換える切り換えスイッチとを備
え、直流電流遮断時に前記コンデンサの充電電圧を前記
主電極に放電して逆電圧を印加するようにしたので、直
流ラインの事故にも拘わらず逆電圧印加用の電源を確保
することができるという効果がある。
According to the ninth aspect of the present invention, the current interrupting means includes a capacitor charged by a battery, and a changeover switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the battery to a main electrode of a semiconductor switching element. Since the charging voltage of the capacitor is discharged to the main electrode and the reverse voltage is applied at the time of current interruption, there is an effect that a power supply for applying the reverse voltage can be secured despite the accident of the DC line. .

【0140】請求項10の発明によれば、電流遮断手段
が、バッテリにより充電されるコンデンサと、このコン
デンサの充放電端子を前記バッテリより半導体スイッチ
ング側に切り換える第1の切り換えスイッチと、この第
1の切り換えスイッチの出力を、逆並列接続された前記
各半導体スイッチング素子の主電極に切り換える第2の
切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に、直流電
流の通電方向に応じて前記コンデンサの充電電圧の放電
先の主電極を切り換えて放電し、逆電圧を印加するよう
にしたので、直流ラインの事故にも拘わらず双方に流れ
る直流電流を遮断するための各半導体スイッチング素子
への逆電圧印加用の電源を確保することができるという
効果がある。
According to the tenth aspect of the present invention, the current cutoff means includes a capacitor charged by the battery, a first changeover switch for changing a charge / discharge terminal of the capacitor from the battery to the semiconductor switching side, And a second changeover switch for changing the output of the changeover switch to the main electrode of each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel. When the DC current is cut off, the charge voltage of the capacitor is changed according to the direction of the DC current. Since the main electrode of the discharge destination is switched to discharge and a reverse voltage is applied, a reverse voltage for applying a reverse voltage to each semiconductor switching element to cut off a DC current flowing to both sides despite the accident of the DC line. There is an effect that a power supply can be secured.

【0141】請求項11の発明によれば、電流遮断手段
が、バッテリにより充電されるコンデンサと、このコン
デンサの充放電端子を前記直流電源よりゲートターンオ
フサイリスタのゲートに切り換える切り換えスイッチと
を備え、直流電流遮断時に前記コンデンサの充電電圧を
前記ゲートに放電してゲートと陰極間に逆バイアス電圧
を印加するようにしたので、直流ラインの事故にも拘わ
らず双方に流れる直流電流を遮断するためのゲートター
ンオフサイリスタのゲートに印加する逆電圧用の電源を
確保することができるという効果がある。
According to the eleventh aspect of the present invention, the current cutoff means includes a capacitor charged by a battery, and a changeover switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC power supply to a gate of a gate turn-off thyristor. When the current is cut off, the charging voltage of the capacitor is discharged to the gate and a reverse bias voltage is applied between the gate and the cathode. There is an effect that a power supply for the reverse voltage applied to the gate of the turn-off thyristor can be secured.

【0142】請求項12の発明によれば、コンデンサに
リアクトルの一端を接続し、他端を接地するようにした
ので、半導体スイッチング素子のゲート電流の立ち上が
りの勾配及びその絶対値のタイミングを制御できるとい
う効果がある。
According to the twelfth aspect of the present invention, one end of the reactor is connected to the capacitor and the other end is grounded, so that the rising gradient of the gate current of the semiconductor switching element and the timing of its absolute value can be controlled. This has the effect.

【0143】請求項13の発明によれば、半導体スイッ
チング素子に並列の過渡過電圧抑制素子を並列接続した
ので、サージが発生した場合に、半導体スイッチング素
子への過電圧を抑制できるという効果がある。
According to the thirteenth aspect, the transient overvoltage suppression element connected in parallel to the semiconductor switching element has an effect of suppressing an overvoltage to the semiconductor switching element when a surge occurs.

【0144】請求項14の発明によれば、第1の電力送
電側に配置され、送電用の交流電力を直流電力に変換す
る第1の変換器と、この変換された直流電力の正極側の
みを電力受電側に送電する正極本線と、この送電された
正極側の直流電力を交流電力に変換する第1の逆変換器
と、交流電力に変換された後に直流電流を前記電力送電
側に戻して接地する第1の中性線と、第2の電力送電側
に配置され、送電用の交流電力を直流電力に変換する第
2の変換器と、この変換された直流電力の負極側のみを
電力受電側に送電する負極本線と、この送電された負極
側の直流電力を交流電力に変換する第2の逆変換器と、
交流電力に変換された後に直流電流を前記電力送電側に
戻して接地する第2の中性線と、前記第1と第2の中性
線との間に備えた中性線保護用遮断器と、前記各中性線
とアース間に設けられた第1及び第2の帰路線保護用遮
断器とを備え、この第1及び第2の帰路線保護用遮断器
と中性線保護用遮断器の少なくとも一方に、請求項1に
記載の半導体スイッチング素子による直流遮断器を用い
たので、電流遮断時のアークを抑えるSF6ガスおよび
半導体スイッチング素子の冷却手段を必要としない小型
化された保護用遮断器による直流送電システムが可能と
なる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, the first converter, which is arranged on the first power transmission side and converts AC power for transmission to DC power, includes only the positive side of the converted DC power. And a first inverter that converts the transmitted positive-side DC power to AC power, and returns a DC current to the power transmitting side after being converted to AC power. A first neutral line that is grounded, and a second converter that is disposed on the second power transmission side and converts AC power for transmission to DC power, and that only the negative side of the converted DC power is A negative main line for transmitting power to the power receiving side, and a second inverter for converting the transmitted DC power on the negative side to AC power;
A neutral protection circuit breaker provided between a first neutral wire and a second neutral wire that returns a DC current to the power transmission side after being converted into AC power and is grounded. And first and second return line protection circuit breakers provided between the neutral lines and ground, and the first and second return line protection circuit breakers and the neutral line protection breakers are provided. at least one of the vessels protection, since using DC circuit breaker according to the semiconductor switching element according to claim 1, which is miniaturized does not require cooling means of SF 6 gas and the semiconductor switching element to suppress the arc during current interruption A DC power transmission system using a circuit breaker is possible.

【0145】請求項15の発明によれば、半導体スイッ
チング素子に逆阻止三端子型サイリスタで構成したの
で、SF6ガスを使わずともアークの発生を抑えて高速
に直流電流を遮断できるという効果がある。
According to the fifteenth aspect of the present invention, since the semiconductor switching element is constituted by a three-terminal reverse blocking thyristor, the DC current can be cut off at high speed without arc generation without using SF 6 gas. is there.

【0146】請求項16の発明によれば、半導体スイッ
チング素子にゲートターンオフサイリスタで構成したの
で、長時間半導体スイッチング素子に電流を流さなくて
済むため冷却手段が不要となり装置を小型化できると共
に、低電力でもって電流遮断を行うことができるという
効果がある。
According to the sixteenth aspect of the present invention, since the semiconductor switching element is constituted by the gate turn-off thyristor, it is not necessary to supply current to the semiconductor switching element for a long time, so that no cooling means is required, and the device can be reduced in size. There is an effect that current interruption can be performed with electric power.

【0147】請求項17の発明によれば、第1の電力送
電側に配置され、送電用の交流電力を直流電力に変換す
る第1の変換器と、この変換された直流電力の正極側の
みを電力受電側に送電する正極本線と、この送電された
正極側の直流電力を交流電力に変換する第1の逆変換器
と、交流電力に変換された後に直流電流を前記電力送電
側に戻して接地する第1の中性線と、第2の電力送電側
に配置され、送電用の交流電力を直流電力に変換する第
2の変換器と、この変換された直流電力の負極側のみを
電力受電側に送電する負極本線と、この送電された負極
側の直流電力を交流電力に変換する第2の逆変換器と、
交流電力に変換された後に直流電流を前記電力送電側に
戻して接地する第2の中性線と、前記第1と第2の中性
線との間に備えた中性線保護用遮断器と、前記各中性線
とアース間に設けられた第1及び第2の帰路線保護用遮
断器とを備え、この第1及び第2の帰路線保護用遮断器
と中性線保護用遮断器との少なくとも一方を、請求項4
に記載の2個の逆阻止三端子型サイリスタを逆並列接続
し、これら逆阻止三端子型サイリスタの主電極に電流遮
断手段により逆電圧を加える直流遮断器で構成したの
で、電流遮断時のアークを抑えるSF6ガスおよび半導
体スイッチング素子の冷却手段を必要としない小型化さ
れた直流遮断器による直流送電システムが可能となる。
According to the seventeenth aspect of the present invention, the first converter, which is arranged on the first power transmission side and converts AC power for transmission into DC power, includes only the positive side of the converted DC power. And a first inverter for converting the transmitted positive-side DC power to AC power, and returning the DC current to the power transmitting side after being converted to AC power. A first neutral line that is grounded, and a second converter that is disposed on the second power transmission side and converts AC power for transmission to DC power, and that only the negative side of the converted DC power is A negative main line for transmitting power to the power receiving side, and a second inverter for converting the transmitted DC power on the negative side to AC power;
A neutral protection circuit breaker provided between a first neutral wire and a second neutral wire that returns a DC current to the power transmission side after being converted into AC power and is grounded. And first and second return line protection circuit breakers provided between the neutral lines and ground, and the first and second return line protection circuit breakers and the neutral line protection breakers are provided. Claim 4 wherein at least one of the containers
The two reverse blocking three-terminal thyristors described in (1) are connected in reverse parallel, and the reverse blocking three-terminal thyristor is constituted by a DC breaker that applies a reverse voltage to the main electrode by a current blocking means. It is possible to provide a DC power transmission system using a miniaturized DC circuit breaker that does not require SF 6 gas and a cooling means for semiconductor switching elements.

【0148】請求項18の発明によれば、第1及び第2
の帰路線保護用遮断器と中性線保護用遮断器との少なく
とも一方に、逆阻止三端子型サイリスタを半導体スイッ
チング素子とした直流遮断器を用いたので、SF6ガス
を使わずともアークの発生を抑えて高速に直流電流を遮
断できるという効果がある。
According to the eighteenth aspect of the present invention, the first and the second
Because at least one of the return line protection circuit breaker and the neutral line protection circuit breaker uses a DC circuit breaker using a three-terminal reverse blocking thyristor as a semiconductor switching element, the arc can be generated without using SF 6 gas. There is an effect that the DC current can be cut off at high speed by suppressing generation.

【0149】請求項19の発明によれば、第1及び第2
の帰路線保護用遮断器と中性線保護用遮断器との少なく
とも一方に、ゲートターンオフサイリスタを半導体スイ
ッチング素子とした直流遮断器を用いたので、長時間半
導体スイッチング素子に電流を流さなくて済むため冷却
手段が不要となり装置を小型化できると共に、低電力で
もって電流遮断を行うことができるという効果がある。
According to the nineteenth aspect, the first and the second
As a DC breaker using a gate turn-off thyristor as a semiconductor switching element is used for at least one of the return line protection circuit breaker and the neutral line protection circuit breaker, current does not need to flow through the semiconductor switching element for a long time. Therefore, there is an effect that cooling means is not required, the device can be downsized, and current can be interrupted with low power.

【0150】請求項20の発明によれば、第1及び第2
の帰路線保護用遮断器と中性線保護用遮断器との少なく
とも一方に、2個の逆阻止三端子型サイリスタを逆並列
接続して構成した双方向性サイリスタを直流遮断器とに
用いたので、直流ラインに流れる双方向の直流電流を遮
断できるという効果がある。
According to the twentieth aspect, the first and the second
A bidirectional thyristor configured by connecting two reverse blocking three-terminal thyristors in anti-parallel to at least one of the return line protection circuit breaker and the neutral line protection circuit breaker was used as a DC circuit breaker. Therefore, there is an effect that bidirectional DC current flowing in the DC line can be cut off.

【0151】請求項21の発明によれば、直流ラインに
かかる直流電圧にて充電されるコンデンサと、このコン
デンサの充放電端子を前記直流ラインより半導体スイッ
チング素子の主電極に切り換える切り換えスイッチとを
備え、直流電流遮断時に前記コンデンサの充電電圧を前
記主電極に放電して逆電圧を印加する電流遮断手段を備
えたので、逆電圧印加用の外部電源を不要にできるため
装置を小型化できるという効果がある。
According to the twenty-first aspect of the present invention, there is provided a capacitor charged with a DC voltage applied to a DC line, and a changeover switch for changing a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a main electrode of a semiconductor switching element. In addition, when the DC current is cut off, the current supply means for discharging the charging voltage of the capacitor to the main electrode and applying a reverse voltage is provided, so that an external power supply for applying the reverse voltage can be eliminated, and the device can be downsized. There is.

【0152】請求項22の発明によれば、直流ラインに
かかる直流電圧にて充電されるコンデンサと、このコン
デンサの充放電端子を前記直流ラインより半導体スイッ
チング側に切り換える第1の切り換えスイッチと、この
第1の切り換えスイッチの出力を、逆並列接続された前
記各半導体スイッチング素子の主電極に切り換える第2
の切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に、直流
電流の通電方向に応じて前記コンデンサの充電電圧の放
電先の主電極を切り換えて放電し、逆電圧を印加する電
流遮断手段を備えたので、逆電圧印加用の外部電源を不
要にできるため装置を小型化できるという効果がある。
According to the twenty-second aspect of the present invention, a capacitor charged with a DC voltage applied to a DC line, a first changeover switch for changing a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a semiconductor switching side, A second switch for switching an output of the first changeover switch to a main electrode of each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel;
And a current cut-off means for switching and discharging the main electrode of the discharge destination of the charging voltage of the capacitor according to the direction of the direct current when the direct current is interrupted, and applying a reverse voltage. Since an external power supply for applying a reverse voltage can be eliminated, the size of the device can be reduced.

【0153】請求項23の発明によれば、直流ラインに
かかる直流電圧にて充電されるコンデンサと、このコン
デンサの充放電端子を前記直流電源よりゲートターンオ
フサイリスタのゲートに切り換える切り換えスイッチと
を備え、直流電流遮断時に前記コンデンサの充電電圧を
前記ゲートに放電してゲートと陰極間に逆バイアス電圧
を印加する電流遮断手段を備えたので、逆電圧印加用の
外部電源を不要にできるため装置を小型化できるという
効果がある。
According to the twenty-third aspect of the present invention, there is provided a capacitor charged with a DC voltage applied to a DC line, and a changeover switch for changing a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC power source to a gate of a gate turn-off thyristor, A current interruption means for discharging a charging voltage of the capacitor to the gate and applying a reverse bias voltage between the gate and the cathode when the DC current is interrupted, so that an external power supply for applying a reverse voltage is not required, so that the apparatus can be downsized. There is an effect that can be made.

【0154】請求項24の発明によれば、バッテリによ
り充電されるコンデンサと、このコンデンサの充放電端
子を前記バッテリより半導体スイッチング素子の主電極
に切り換える切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断
時に前記コンデンサの充電電圧を前記主電極に放電して
逆電圧を印加する電流遮断手段を備えたので、直流ライ
ンの事故にも拘わらず逆電圧印加用の電源を確保するこ
とができるという効果がある。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided a capacitor charged by a battery, and a changeover switch for changing a charge / discharge terminal of the capacitor from the battery to a main electrode of a semiconductor switching element. Since the current interruption means for applying the reverse voltage by discharging the charge voltage to the main electrode is provided, there is an effect that a power supply for applying the reverse voltage can be secured irrespective of the DC line accident.

【0155】請求項25の発明によれば、バッテリによ
り充電されるコンデンサと、このコンデンサの充放電端
子を前記バッテリより半導体スイッチング側に切り換え
る第1の切り換えスイッチと、この第1の切り換えスイ
ッチの出力を、逆並列接続された前記各半導体スイッチ
ング素子の主電極に切り換える第2の切り換えスイッチ
とを備え、直流電流遮断時に、直流電流の通電方向に応
じて前記コンデンサの充電電圧の放電先の主電極を切り
換えて放電し、逆電圧を印加する電流遮断手段を備えた
ので、直流ラインの事故にも拘わらず双方に流れる直流
電流を遮断するための各半導体スイッチング素子への逆
電圧印加用の電源を確保することができるという効果が
ある。
According to the twenty-fifth aspect of the present invention, a capacitor charged by a battery, a first switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the battery to a semiconductor switching side, and an output of the first switch. And a second changeover switch for switching to the main electrode of each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel. When the DC current is interrupted, the main electrode to which the charging voltage of the capacitor is discharged according to the direction of the DC current flow Is switched to discharge and apply a reverse voltage.Therefore, a power supply for applying a reverse voltage to each semiconductor switching element for cutting off the DC current flowing to both sides despite the accident of the DC line is provided. There is an effect that it can be secured.

【0156】請求項26の発明によれば、バッテリによ
り充電されるコンデンサと、このコンデンサの充放電端
子を前記バッテリよりゲートターンオフサイリスタのゲ
ートに切り換える切り換えスイッチとを備え、直流電流
遮断時に前記コンデンサの充電電圧を前記ゲートに放電
してゲートと陰極間に逆バイアス電圧を印加する電流遮
断手段を備えたので、直流ラインの事故にも拘わらず直
流電流を遮断するためのゲートターンオフサイリスタの
ゲートに印加する逆電圧用の電源を確保することができ
るという効果がある。
According to the twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided a capacitor charged by a battery, and a changeover switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the battery to a gate of a gate turn-off thyristor. A current cut-off means for discharging a charging voltage to the gate and applying a reverse bias voltage between the gate and the cathode is provided, so that a voltage is applied to a gate of a gate turn-off thyristor for cutting off a DC current despite a DC line accident. There is an effect that a power supply for the reverse voltage can be secured.

【0157】請求項27の発明によれば、コンデンサに
リアクトルの一端を接続し、他端を接地したので、半導
体スイッチング素子のゲート電流の立ち上がりの勾配及
びその絶対値のタイミングを制御できるという効果があ
る。
According to the twenty-seventh aspect, since one end of the reactor is connected to the capacitor and the other end is grounded, it is possible to control the rising gradient of the gate current of the semiconductor switching element and the timing of its absolute value. is there.

【0158】請求項28の発明によれば、半導体スイッ
チング素子に並列の過渡過電圧抑制素子を並列接続した
ので、サージが発生した場合に、半導体スイッチング素
子への過電圧を抑制できるという効果がある。
According to the twenty-eighth aspect of the present invention, since the transient overvoltage suppressing element connected in parallel to the semiconductor switching element is connected in parallel, it is possible to suppress the overvoltage to the semiconductor switching element when a surge occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1に係る直流遮断装置
の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a DC blocking device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2に係る直流遮断装置
の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a DC blocking device according to Embodiment 2 of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3に係る直流送電シス
テムの構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a DC power transmission system according to Embodiment 3 of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態4に係る直流遮断装置
を用いた直流送電システムの構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a DC power transmission system using a DC blocking device according to Embodiment 4 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態5に係る直流遮断装置
を用いた直流送電システムの構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a DC power transmission system using a DC blocking device according to Embodiment 5 of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態6に係る直流遮断装置
の構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a DC cutoff device according to Embodiment 6 of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態7に係る直流遮断装置
の構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a DC cutoff device according to Embodiment 7 of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態8に係る直流遮断装置
を用いた直流送電システムの構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a DC power transmission system using a DC blocking device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態9に係る直流遮断装置
の構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of a DC cutoff device according to Embodiment 9 of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態10に係る直流遮断
装置を用いた直流送電システムの構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a DC power transmission system using a DC blocking device according to Embodiment 10 of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態11に係る逆阻止三
端子型サイリスタを複数個接続した状態を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a state in which a plurality of reverse blocking three-terminal thyristors according to Embodiment 11 of the present invention are connected.

【図12】 従来の直流遮断装置を用いた直流送電シス
テムの構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram of a DC power transmission system using a conventional DC cutoff device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極線、2 負極線、3,4 中性線、5 サイリ
スタバルブ、10,10Ab,20Ab,10B,30
b 中性線保護用遮断器、20,10Aa,20Aa,
20B,30a 帰路線保護用遮断器、11 逆阻止三
端子型サイリスタ、12 トライアック、13 直流電
源、14 バイパス線、15 サージアブソーバ、31
コンデンサ、32 リアクトル、34 切り換えスイ
ッチ、33 駆動スイッチ、36 GTO。
1 Positive wire, 2 Negative wire, 3, 4 Neutral wire, 5 Thyristor valve, 10, 10 Ab, 20 Ab, 10 B, 30
b Circuit breaker for neutral protection, 20, 10Aa, 20Aa,
20B, 30a Return circuit protection circuit breaker, 11 reverse blocking three-terminal thyristor, 12 triac, 13 DC power supply, 14 bypass line, 15 surge absorber, 31
Capacitor, 32 reactor, 34 changeover switch, 33 drive switch, 36 GTO.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 弘基 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 亀井 健次 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 浜野 末信 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 新田 悦雄 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 四方 学 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 中越 吉彦 香川県高松市丸の内2番5号 四国電力株 式会社内 (72)発明者 畑野 雅幸 東京都中央区銀座六丁目15番1号 電源開 発株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroki Ito 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Kenji Kamei 2-3-2 Marunouchi 3-chome, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Ryo Denki Co., Ltd. (72) Inventor Sueshin Hamano 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo San-Bi Electric Co., Ltd. (72) Etsuo Nitta 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 3 Inside Rishi Electric Co., Ltd. (72) Manabu Shikata 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Inside Kansai Electric Power Co., Inc. (72) Yoshihiko Chuetsu 2-5 Marunouchi, Takamatsu City, Kagawa Prefecture Shikoku Electric Power Company In-company (72) Inventor Masayuki Hatano 6-15-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Inside Power Development Co., Ltd.

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流ラインに直列に順方向接続された半
導体スイッチング素子と、この半導体スイッチング素子
に並列に設けた電流バイパス手段と、前記半導体スイッ
チング素子の通電電流を遮断時に、前記半導体スイッチ
ング素子の主電極に逆電圧を加える電流遮断手段とを備
え、前記直流ラインを流れる直流電流遮断時に前記電流
バイパス手段を開放し、前記半導体スイッチング素子の
主電極に逆電圧を加えてオフ動作させることを特徴とす
る直流遮断装置。
A semiconductor switching element connected in series to a DC line in a forward direction; a current bypass means provided in parallel with the semiconductor switching element; Current interrupting means for applying a reverse voltage to the main electrode, wherein when the DC current flowing through the DC line is interrupted, the current bypass means is opened, and the semiconductor switching element is turned off by applying a reverse voltage to the main electrode. DC blocking device.
【請求項2】 直流ラインに直列に順方向接続された半
導体スイッチング素子に対して逆方向に並列接続した半
導体スイッチング素子を備え、これら半導体スイッチン
グ素子の各主電極に逆電圧を加える電流遮断手段とを備
えたことを特徴とする請求項1に記載の直流遮断装置。
2. A current cutoff means comprising a semiconductor switching element connected in parallel in the reverse direction to a semiconductor switching element connected in series in the DC line in the forward direction, and applying a reverse voltage to each main electrode of the semiconductor switching elements. The direct current cut-off device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 半導体スイッチング素子を逆阻止三端子
型サイリスタで構成し、その主電極に電流遮断手段によ
り逆電圧を加えることを特徴とする請求項1に記載の直
流遮断装置。
3. The direct current cutoff device according to claim 1, wherein the semiconductor switching element is constituted by a reverse blocking three-terminal thyristor, and a reverse voltage is applied to a main electrode of the thyristor by a current cutoff means.
【請求項4】 逆並列接続された各半導体スイッチング
素子を逆阻止三端子型サイリスタで構成し、その主電極
に電流遮断手段により逆電圧を加えることを特徴とする
請求項2に記載の直流遮断装置。
4. The direct current cutoff according to claim 2, wherein each of the semiconductor switching elements connected in antiparallel is constituted by a reverse blocking three-terminal thyristor, and a reverse voltage is applied to a main electrode of the thyristor by current cutoff means. apparatus.
【請求項5】 半導体スイッチング素子をゲートターン
オフサイリスタで構成し、そのゲートと陰極間に電流遮
断手段により逆電圧を加えることを特徴とする請求項1
に記載の直流遮断装置。
5. A semiconductor switching device comprising a gate turn-off thyristor, wherein a reverse voltage is applied between the gate and the cathode by a current cutoff means.
The direct-current cut-off device according to 1.
【請求項6】 電流遮断手段は、直流ラインにかかる直
流電圧にて充電されるコンデンサと、このコンデンサの
充放電端子を前記直流ラインより半導体スイッチング素
子の主電極に切り換える切り換えスイッチとを備え、直
流電流遮断時に前記コンデンサの充電電圧を前記主電極
に放電して逆電圧を印加することを特徴とする請求項1
または3に記載の直流遮断装置。
6. The current interrupting means includes a capacitor charged with a DC voltage applied to a DC line, and a changeover switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a main electrode of a semiconductor switching element. 2. A reverse voltage is applied by discharging a charge voltage of said capacitor to said main electrode when current is cut off.
Or the direct current cut-off device according to 3.
【請求項7】 電流遮断手段は、直流ラインにかかる直
流電圧にて充電されるコンデンサと、このコンデンサの
充放電端子を前記直流ラインより半導体スイッチング素
子側に切り換える第1の切り換えスイッチと、この第1
の切り換えスイッチの出力を、逆並列接続された前記各
半導体スイッチング素子の主電極に切り換える第2の切
り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に、直流電流
の通電方向に応じて前記コンデンサの充電電圧の放電先
の主電極を前記第2の切り換えスイッチにより切り換え
て放電し、逆電圧を印加することを特徴とする請求項2
または4に記載の直流遮断装置。
7. The current interrupting means includes: a capacitor charged with a DC voltage applied to a DC line; a first switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a semiconductor switching element side; 1
And a second changeover switch for changing the output of the changeover switch to the main electrode of each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel. When the DC current is cut off, the charge voltage of the capacitor is changed according to the direction of the DC current. 3. The method according to claim 2, wherein the main electrode of the discharge destination is switched by the second switch to discharge and apply a reverse voltage.
Or the direct current cut-off device according to 4.
【請求項8】 電流遮断手段は、直流ラインにかかる直
流電圧にて充電されるコンデンサと、このコンデンサの
充放電端子を前記直流電源よりゲートターンオフサイリ
スタのゲートに切り換える切り換えスイッチとを備え、
直流電流遮断時に前記コンデンサの充電電圧を前記ゲー
トに放電してゲートと陰極間に逆電圧を印加することを
特徴とする請求項5に記載の直流遮断装置。
8. The current cutoff means includes a capacitor charged with a DC voltage applied to a DC line, and a changeover switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC power supply to a gate of a gate turn-off thyristor,
6. The DC cutoff device according to claim 5, wherein when the DC current is cut off, the charging voltage of the capacitor is discharged to the gate to apply a reverse voltage between the gate and the cathode.
【請求項9】 電流遮断手段は、バッテリにより充電さ
れるコンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前記
直流ラインより半導体スイッチング素子の主電極に切り
換える切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に前
記コンデンサの充電電圧を前記主電極に放電して逆電圧
を印加することを特徴とする請求項1または3に記載の
直流遮断装置。
9. The current cutoff means includes a capacitor charged by a battery, and a changeover switch for changing a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a main electrode of a semiconductor switching element. 4. The DC cutoff device according to claim 1, wherein a reverse voltage is applied by discharging a charging voltage to the main electrode.
【請求項10】 電流遮断手段は、バッテリにより充電
されるコンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前
記直流ラインより半導体スイッチング側に切り換える第
1の切り換えスイッチと、この第1の切り換えスイッチ
の出力を、逆並列接続された前記各半導体スイッチング
素子の主電極に切り換える第2の切り換えスイッチとを
備え、直流電流遮断時に、直流電流の通電方向に応じて
前記コンデンサの充電電圧の放電先の主電極を前記第2
の切り換えスイッチにより切り換えて放電し、逆電圧を
印加することを特徴とする請求項2または4に記載の直
流遮断装置。
10. The current cutoff means includes a capacitor charged by a battery, a first switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a semiconductor switching side, and an output of the first switch. A second changeover switch for switching to the main electrode of each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel, and when the DC current is cut off, the discharge destination main electrode of the capacitor is charged according to the direction of the DC current. The second
The direct current cut-off device according to claim 2 or 4, wherein the switching is performed by a changeover switch to discharge and apply a reverse voltage.
【請求項11】 電流遮断手段は、バッテリにより充電
されるコンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前
記直流電源よりゲートターンオフサイリスタのゲートに
切り換える切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時
に前記コンデンサの充電電圧を前記ゲートに放電してゲ
ートと陰極間に逆電圧を印加することを特徴とする請求
項5に記載の直流遮断装置。
11. The current interrupting means includes a capacitor charged by a battery, and a changeover switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC power supply to a gate of a gate turn-off thyristor, and charges the capacitor when DC current is interrupted. The direct current cutoff device according to claim 5, wherein a voltage is discharged to the gate to apply a reverse voltage between the gate and the cathode.
【請求項12】 コンデンサにリアクトルの一端を接続
し、他端を接地したことを特徴とする請求項5ないし7
のいずれかに記載の直流遮断装置。
12. The capacitor according to claim 5, wherein one end of the reactor is connected to the capacitor, and the other end is grounded.
The direct current cutoff device according to any one of the above.
【請求項13】 半導体スイッチング素子に並列の過渡
過電圧抑制素子を並列接続したことを特徴とする請求項
1ないし5のいずれかに記載の直流遮断装置。
13. The direct current cutoff device according to claim 1, wherein a transient overvoltage suppression element connected in parallel to the semiconductor switching element is connected in parallel.
【請求項14】 第1の電力送電側に配置され、送電用
の交流電力を直流電力に変換する第1の変換器と、この
変換された直流電力の正極側のみを電力受電側に送電す
る正極本線と、この送電された正極側の直流電力を交流
電力に変換する第1の逆変換器と、交流電力に変換され
た後に直流電流を前記電力送電側に戻して接地する第1
の中性線と、第2の電力送電側に配置され、送電用の交
流電力を直流電力に変換する第2の変換器と、この変換
された直流電力の負極側のみを電力受電側に送電する負
極本線と、この送電された負極側の直流電力を交流電力
に変換する第2の逆変換器と、交流電力に変換された後
に直流電流を前記電力送電側に戻して接地する第2の中
性線と、前記第1と第2の中性線との間に備えた中性線
保護用遮断器と、前記各中性線とアース間に設けられた
第1及び第2の帰路線保護用遮断器とを備え、この第1
及び第2の帰路線保護用遮断器と前記中性線保護用遮断
器との少なくとも一方に、請求項1に記載の半導体スイ
ッチング素子による直流遮断装置を用いたことを特徴と
する直流遮断装置を用いた直流送電システム。
14. A first converter arranged on a first power transmission side for converting AC power for transmission to DC power, and transmitting only a positive side of the converted DC power to a power receiving side. A positive main line, a first inverter for converting the transmitted DC power on the positive electrode side to AC power, and a first inverter for converting the DC current to AC power and returning the DC current to the power transmission side to ground.
And a second converter arranged on the second power transmission side for converting AC power for transmission to DC power, and transmitting only the negative side of the converted DC power to the power receiving side. A negative main line, a second inverter that converts the transmitted DC power on the negative electrode side into AC power, and a second ground that returns the DC current to the power transmission side after being converted to AC power and grounds the DC power. A neutral conductor, a neutral protective circuit breaker provided between the first and second neutral conductors, and first and second return lines provided between the neutral conductors and ground. And a circuit breaker for protection.
And a DC breaker using the semiconductor breaker according to claim 1 for at least one of the second return line protection breaker and the neutral protection breaker. DC power transmission system used.
【請求項15】 半導体スイッチング素子は逆阻止三端
子型サイリスタで構成し、その主電極に電流遮断手段に
て逆電圧を加えて電流遮断するようにしたことを特徴と
する請求項14に記載の直流遮断装置を用いた直流送電
システム。
15. The semiconductor switching device according to claim 14, wherein the semiconductor switching element is constituted by a three-terminal reverse blocking thyristor, and a current is cut off by applying a reverse voltage to a main electrode of the semiconductor switching element by means of a current blocking means. DC power transmission system using a DC blocking device.
【請求項16】 半導体スイッチング素子はゲートター
ンオフサイリスタで構成し、そのゲートと陰極間に電流
遮断手段にて逆電圧を加えて電流遮断するようにしたこ
とを特徴とする請求項14に記載の直流遮断装置を用い
た直流送電システム。
16. The direct current according to claim 14, wherein the semiconductor switching element is constituted by a gate turn-off thyristor, and a current is cut off by applying a reverse voltage between the gate and the cathode by a current cut-off means. DC power transmission system using a breaking device.
【請求項17】 第1の電力送電側に配置され、送電用
の交流電力を直流電力に変換する第1の変換器と、この
変換された直流電力の正極側のみを電力受電側に送電す
る正極本線と、この送電された正極側の直流電力を交流
電力に変換する第1の逆変換器と、交流電力に変換され
た後に直流電流を前記電力送電側に戻して接地する第1
の中性線と、第2の電力送電側に配置され、送電用の交
流電力を直流電力に変換する第2の変換器と、この変換
された直流電力の負極側のみを電力受電側に送電する負
極本線と、この送電された負極側の直流電力を交流電力
に変換する第2の逆変換器と、交流電力に変換された後
に直流電流を前記電力送電側に戻して接地する第2の中
性線と、前記第1と第2の中性線との間に備えた中性線
保護用遮断器と、前記各中性線とアース間に設けられた
第1及び第2の帰路線保護用遮断器とを備え、この第1
及び第2の帰路線保護用遮断器と前記中性線保護用遮断
器との少なくとも一方を、請求項4に記載の2個の逆阻
止三端子型サイリスタを逆並列接続し、これら逆阻止三
端子型サイリスタの主電極に電流遮断手段により逆電圧
を加える直流遮断装置で構成したことを特徴とする直流
遮断装置を用いた直流送電システム。
17. A first converter arranged on a first power transmission side for converting AC power for transmission to DC power, and transmitting only a positive side of the converted DC power to a power receiving side. A positive main line, a first inverter for converting the transmitted DC power on the positive electrode side to AC power, and a first inverter for converting the DC current to AC power and returning the DC current to the power transmission side to ground.
And a second converter arranged on the second power transmission side for converting AC power for transmission to DC power, and transmitting only the negative side of the converted DC power to the power receiving side. A negative main line, a second inverter that converts the transmitted DC power on the negative electrode side into AC power, and a second ground that returns the DC current to the power transmission side after being converted to AC power and grounds the DC power. A neutral conductor, a neutral protective circuit breaker provided between the first and second neutral conductors, and first and second return lines provided between the neutral conductors and ground. And a circuit breaker for protection.
5. The two reverse blocking three-terminal thyristors according to claim 4, wherein at least one of the second return line protection circuit breaker and the neutral line protection circuit breaker is connected in reverse parallel. A DC power transmission system using a DC interrupter, comprising a DC interrupter for applying a reverse voltage to a main electrode of a terminal thyristor by a current interrupter.
【請求項18】 中性線保護用遮断器と第1及び第2の
帰路線保護用遮断器との少なくとも一方に、逆阻止三端
子型サイリスタを半導体スイッチング素子とし、その主
電極に電流遮断手段にて逆電圧を加えて電流遮断するよ
うにした直流遮断装置を用いたことを特徴とする請求項
17に記載の直流遮断装置を用いた直流送電システム。
18. A three-terminal reverse blocking thyristor is used as a semiconductor switching element in at least one of the neutral circuit protection circuit breaker and the first and second return line protection circuit breakers, and the main electrode has current interruption means. 18. A DC power transmission system using the DC interrupting device according to claim 17, wherein a DC interrupting device that applies a reverse voltage to interrupt the current is used.
【請求項19】 中性線保護用遮断器と第1及び第2の
帰路線保護用遮断器との少なくとも一方に、ゲートター
ンオフサイリスタを半導体スイッチング素子とし、その
ゲートと陰極間に電流遮断手段にて逆電圧を加えて電流
遮断するようにした直流遮断装置を用いたことを特徴と
する請求項17に記載の直流遮断装置を用いた直流送電
システム。
19. A semiconductor device comprising a gate turn-off thyristor as a semiconductor switching element and at least one of the neutral line protection circuit breaker and the first and second return line protection circuit breakers, wherein a current interrupting means is provided between the gate and the cathode. 18. The DC power transmission system using the DC interrupting device according to claim 17, wherein a DC interrupting device that interrupts current by applying a reverse voltage is used.
【請求項20】 中性線保護用遮断器と第1及び第2の
帰路線保護用遮断器との少なくとも一方に、2個の逆阻
止三端子型サイリスタを逆並列接続して双方向性サイリ
スタが構成され、それら主電極に電流遮断手段にて逆電
圧を加えて電流遮断するようにした直流遮断装置を用い
たことを特徴とする請求項17に記載の直流遮断装置を
用いた直流送電システム。
20. A bidirectional thyristor in which two reverse blocking three-terminal thyristors are connected in anti-parallel to at least one of the neutral line protection circuit breaker and the first and second return line protection circuit breakers. 18. A DC power transmission system using the DC interrupting device according to claim 17, wherein a DC interrupting device configured to apply a reverse voltage to the main electrodes by a current interrupting device to interrupt the current is used. .
【請求項21】 直流ラインにかかる直流電圧にて充電
されるコンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前
記直流ラインより半導体スイッチング素子の主電極に切
り換える切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時に
前記コンデンサの充電電圧を前記主電極に放電して逆電
圧を印加する電流遮断手段を備えたことを特徴とする請
求項14、15、18のいずれかに記載の直流遮断装置
を用いた直流送電システム。
21. A capacitor charged with a DC voltage applied to a DC line, and a changeover switch for changing a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a main electrode of a semiconductor switching element, wherein the capacitor is connected when DC current is cut off. 19. The DC power transmission system using the DC cutoff device according to claim 14, further comprising a current cutoff unit that discharges the charging voltage to the main electrode and applies a reverse voltage.
【請求項22】 直流ラインにかかる直流電圧にて充電
されるコンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前
記直流ラインより半導体スイッチング側に切り換える第
1の切り換えスイッチと、この第1の切り換えスイッチ
の出力を、逆並列接続された前記各半導体スイッチング
素子の主電極に切り換える第2の切り換えスイッチとを
備え、直流電流遮断時に、直流電流の通電方向に応じて
前記コンデンサの充電電圧の放電先の主電極を第2の切
り換えスイッチにより切り換えて放電し、逆電圧を印加
する電流遮断手段を備えたことを特徴とする請求項17
または20に記載の直流遮断装置を用いた直流送電シス
テム。
22. A capacitor charged by a DC voltage applied to a DC line, a first switch for switching a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a semiconductor switching side, and an output of the first switch. And a second changeover switch for switching to the main electrode of each of the semiconductor switching elements connected in anti-parallel. When the DC current is interrupted, the main electrode to which the charging voltage of the capacitor is discharged according to the direction of the DC current flow 18. A current cut-off means for switching and discharging by a second changeover switch and applying a reverse voltage.
Or a DC power transmission system using the DC cutoff device according to 20.
【請求項23】 直流ラインにかかる直流電圧にて充電
されるコンデンサと、このコンデンサの充放電端子を前
記直流電源よりゲートターンオフサイリスタのゲートに
切り換える切り換えスイッチとを備え、直流電流遮断時
に前記コンデンサの充電電圧を前記ゲートに放電してゲ
ートと陰極間に逆電圧を印加する電流遮断手段を備えた
ことを特徴とする請求項16または19に記載の直流遮
断装置を用いた直流送電システム。
23. A capacitor charged with a DC voltage applied to a DC line, and a changeover switch for changing a charging / discharging terminal of the capacitor from the DC power supply to a gate of a gate turn-off thyristor, wherein the capacitor is connected when DC current is cut off. 20. The DC power transmission system according to claim 16 or 19, further comprising current interrupting means for discharging a charging voltage to the gate and applying a reverse voltage between the gate and the cathode.
【請求項24】 バッテリにより充電されるコンデンサ
と、このコンデンサの充放電端子を前記直流ラインより
半導体スイッチング素子の主電極に切り換える切り換え
スイッチとを備え、直流電流遮断時に前記コンデンサの
充電電圧を前記主電極に放電して逆電圧を印加する電流
遮断手段を備えたことを特徴とする請求項14、15、
18のいずれかに記載の直流遮断装置を用いた直流送電
システム。
24. A capacitor charged by a battery, and a changeover switch for switching a charging / discharging terminal of the capacitor from the DC line to a main electrode of a semiconductor switching element, wherein when a DC current is cut off, the charging voltage of the capacitor is changed to the main voltage. 16. A device according to claim 14, further comprising a current interrupting means for applying a reverse voltage by discharging to the electrode.
19. A DC power transmission system using the DC cutoff device according to any one of 18.
【請求項25】 バッテリにより充電されるコンデンサ
と、このコンデンサの充放電端子を前記直流ラインより
半導体スイッチング側に切り換える第1の切り換えスイ
ッチと、この第1の切り換えスイッチの出力を、逆並列
接続された前記各半導体スイッチング素子の主電極に切
り換える第2の切り換えスイッチとを備え、直流電流遮
断時に、直流電流の通電方向に応じて前記コンデンサの
充電電圧の放電先の主電極を前記第2の切り換えスイッ
チにより切り換えて放電し、逆電圧を印加する電流遮断
手段を備えたことを特徴とする請求項17または20に
記載の直流遮断装置を用いた直流送電システム。
25. A capacitor charged by a battery, a first changeover switch for changing a charge / discharge terminal of the capacitor from the DC line to a semiconductor switching side, and an output of the first changeover switch connected in anti-parallel. A second changeover switch for changing over to a main electrode of each of the semiconductor switching elements, wherein when the DC current is cut off, the main electrode of the discharge destination of the charging voltage of the capacitor is changed to the second changeover in accordance with the direction of DC current supply. 21. The DC power transmission system using the DC cutoff device according to claim 17, further comprising a current cutoff means for switching and discharging by a switch and applying a reverse voltage.
【請求項26】 バッテリにより充電されるコンデンサ
と、このコンデンサの充放電端子を前記直流電源よりゲ
ートターンオフサイリスタのゲートに切り換える切り換
えスイッチとを備え、直流電流遮断時に前記コンデンサ
の充電電圧を前記ゲートに放電してゲートと陰極間に逆
電圧を印加する電流遮断手段を備えたことを特徴とする
請求項16または19に記載の直流遮断装置を用いた直
流送電システム。
26. A capacitor charged by a battery, and a changeover switch for switching a charging / discharging terminal of the capacitor from the DC power supply to a gate of a gate turn-off thyristor, wherein a charging voltage of the capacitor is applied to the gate when DC current is cut off. 20. The DC power transmission system using the DC interrupting device according to claim 16, further comprising a current interrupting unit that discharges and applies a reverse voltage between the gate and the cathode.
【請求項27】 コンデンサにリアクトルの一端を接続
し、他端を接地したことを特徴とする請求項21ないし
26のいずれかに記載の直流遮断装置を用いた直流送電
システム。
27. A DC power transmission system using the DC cutoff device according to claim 21, wherein one end of the reactor is connected to the capacitor, and the other end is grounded.
【請求項28】 半導体スイッチング素子に並列の過渡
過電圧抑制素子を並列接続したことを特徴とする請求項
14ないし21のいずれかに記載の直流遮断装置を用い
た直流送電システム。
28. A DC power transmission system using a DC cutoff device according to claim 14, wherein a transient overvoltage suppression element connected in parallel to the semiconductor switching element is connected in parallel.
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