JPH1040786A - Self-excited communication direct current breaker - Google Patents
Self-excited communication direct current breakerInfo
- Publication number
- JPH1040786A JPH1040786A JP18953696A JP18953696A JPH1040786A JP H1040786 A JPH1040786 A JP H1040786A JP 18953696 A JP18953696 A JP 18953696A JP 18953696 A JP18953696 A JP 18953696A JP H1040786 A JPH1040786 A JP H1040786A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc
- circuit
- circuit breaker
- capacitor
- commutation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、転流回路を備
え、電力系統の直流を通電する機能及び地絡や短絡等の
異常時に電力系統の直流を遮断する機能を備えた自励転
流方式直流遮断装置に関し、特に、その転流回路を並列
コンデンサのみで構成した自励転流方式直流遮断装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-commutated commutation system having a commutation circuit, a function of supplying a direct current of a power system, and a function of cutting off the direct current of a power system when an abnormality such as a ground fault or a short circuit occurs. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC cutoff device, and more particularly to a self-excited commutation type DC cutoff device having a commutation circuit composed of only parallel capacitors.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2及び図3は、「第11回国際気体放
電とその応用国際会議」No.118(1995年)に
示された自励転流方式の直流遮断器が用いられる直流送
電系の概略系統図と、自励転流方式の直流遮断器の構成
を模式的に示すものである。2. Description of the Related Art FIGS. 2 and 3 show "Eleventh International Gas Discharge and its Application International Conference" No. FIG. 118 schematically shows a DC power transmission system using a self-excited commutation type DC circuit breaker shown in FIG. 118 (1995), and schematically shows a configuration of the self-excited commutation type DC circuit breaker.
【0003】図2に示されたこの直流送電系の保護遮断
器(直流遮断器)の動作は、次の通りである。The operation of the protection circuit breaker (DC circuit breaker) of the DC power transmission system shown in FIG. 2 is as follows.
【0004】直流遮断器(1)は通常運転時には開極さ
れている。中性線(2)に地絡事故があった場合、直流
遮断器(1)が閉極されて地絡電流を直流遮断器(1)
に導いて、中性線(2)の事故を除去する。中性線
(2)の絶縁が回復した後、直流遮断器(1)を開極し
てアークを遮断し、中性線(2)に直流電流を転流し
て、通常運転に復帰する。[0004] The DC breaker (1) is open during normal operation. When a ground fault occurs in the neutral wire (2), the DC breaker (1) is closed and the ground fault current is reduced to the DC breaker (1).
To eliminate the neutral line (2) accident. After the insulation of the neutral line (2) is restored, the DC breaker (1) is opened to cut off the arc, and a DC current is commutated to the neutral line (2) to return to normal operation.
【0005】この直流遮断器(1)は、図3に示すよう
に、SF6ガス等の消弧用ガスを使用した遮断器(1
1)に、並列に接続されたコンデンサ(12)とリアク
トル(13)とからなる転流回路と、その転流回路の直
列に接続されたコンデンサ(12)とリアクトル(1
3)間に並列接続されたZnO素子等からなるサージア
ブソーバ(14)とから構成されている。また、図4
は、直流遮断器(11)の1実施例であるパッファ型ガ
ス遮断器(11)を示しており、これは、直流遮断装置
の直流を通電する固定コンタクト(22)及び可動コン
タクト(23)と、開極時にそれら固定、可動コンタク
ト間(22)、(23)に発生するアーク(28)にS
F6ガス等の消弧用ガス(27)を吹き付けるパッファ
ピストン(26)と、固定、可動コンタクト(22)、
(23)の接触端を取り囲むよう配置された絶縁ノズル
(24)とから構成される。As shown in FIG. 3, this DC circuit breaker (1) is a circuit breaker (1) using an arc-extinguishing gas such as SF 6 gas.
1), a commutation circuit including a capacitor (12) and a reactor (13) connected in parallel, and a capacitor (12) and a reactor (1) connected in series of the commutation circuit.
And 3) a surge absorber (14) made of a ZnO element or the like connected in parallel between them. FIG.
Shows a puffer-type gas circuit breaker (11), which is an embodiment of the DC circuit breaker (11), and includes a fixed contact (22) and a movable contact (23) for supplying a direct current to the DC circuit breaker. , The arc (28) generated between the fixed and movable contacts (22) and (23) when the electrode is opened,
A puffer piston (26) for blowing arc-extinguishing gas (27) such as F 6 gas, and fixed and movable contacts (22);
(23) and an insulating nozzle (24) arranged so as to surround the contact end.
【0006】次に、この従来例の動作について説明す
る。電流の遮断プロセスは、遮断器(11)のアークコ
ンタクト(22)、(23)を開極することで開始す
る。様々な擾乱が電流の微小な変動となって現われ、回
路条件が不安定領域にある場合には、この擾乱が成長し
て振動が拡大し電流零点を迎える。すなわち、パッファ
型ガス遮断器(11)の直流を通電する固定コンタクト
(22)と可動コンタクト(23)を開極すると、交流
遮断時と同様に固定、可動コンタクト(22)、(2
3)間にアーク(28)が発生する。ここに、遮断器
(11)に並列にリアクトル(13)とコンデンサ(1
2)とを接続することで、電流を転流回路に転流させる
一方、アークの電流を共振させて零点に近づけて、パッ
ファピストン(26)で昇圧されたSF6ガス(27)
を絶縁ノズル(24)からアーク(28)に吹き付けて
これを消弧させる。Next, the operation of this conventional example will be described. The current interruption process is started by opening the arc contacts (22, 23) of the circuit breaker (11). Various disturbances appear as minute fluctuations in the current, and when the circuit conditions are in an unstable region, the disturbance grows, the oscillation expands, and the current reaches the zero point. That is, when the fixed contact (22) and the movable contact (23) of the puffer type gas circuit breaker (11), which are energized with direct current, are opened, the fixed and movable contacts (22), (2) are opened in the same manner as in the AC interruption.
An arc (28) occurs during 3). Here, the reactor (13) and the capacitor (1) are connected in parallel with the circuit breaker (11).
2), the current is commutated to the commutation circuit, while the current of the arc is resonated to approach the zero point, and the SF 6 gas (27) pressurized by the puffer piston (26)
Is blown from the insulating nozzle (24) to the arc (28) to extinguish the arc.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】自励転流方式では、ア
ーク電流を拡大振動させて、転流させるため並列リアク
トルと並列コンデンサとが用いられているが、特に、並
列リアクトルがどのような役割をしているか、また、遮
断電流と遮断器の性能により、どのような容量の並列リ
アクトルと並列コンデンサを設けたらよいのか明らかに
なっていない。また、遮断時に固定、可動コンタクト間
に発生するアーク自身がインダクタンスを有するため、
並列リアクトルを用いなくとも遮断可能であると考えら
れるが、その場合も、遮断電流と遮断器の性能により、
どのような容量の並列コンデンサを設けたらよいのか明
らかになっていない。In the self-excited commutation method, a parallel reactor and a parallel capacitor are used to expand and oscillate an arc current to perform commutation. In particular, what role does the parallel reactor play? It is not clear what type of parallel reactor and parallel capacitor should be provided depending on the current and the breaking current and the performance of the circuit breaker. In addition, since the arc itself generated between the fixed and movable contacts at the time of interruption has inductance,
Although it is thought that it is possible to cut off without using a parallel reactor, also in that case, depending on the breaking current and the performance of the circuit breaker,
It is not clear what type of parallel capacitor should be provided.
【0008】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、転流回路をコンデンサのみで構
成し、且つ、最適のコンデンサ容量を規定し得る自励転
流方式直流遮断装置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 has a self-excited commutation type DC cutoff device in which a commutation circuit is constituted only by capacitors and an optimum capacitor capacity can be defined. The purpose is to provide.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
わる自励転流方式直流遮断装置は、電力系統の直流を通
電する機能及び地絡や短絡等の異常時には電力系統の直
流を遮断する機能を有する遮断器と、この遮断器に並列
に接続されたコンデンサのみからなる転流回路と、前記
転流回路のコンデンサに並列に接続されたサージアブソ
ーバと、を備えるものである。A self-commutated commutation type DC interrupter according to claim 1 of the present invention has a function of energizing DC of an electric power system and shuts off DC of an electric power system in the event of abnormality such as ground fault or short circuit. A commutation circuit consisting of only a capacitor connected in parallel to the circuit breaker, and a surge absorber connected in parallel to the capacitor of the commutation circuit.
【0010】この発明の請求項2に係わる自励転流方式
直流遮断装置は、前記転流回路のコンデンサの容量Ce
を、次式(1)を満足する値に設定するものである。 15μF<Ce<90μF (1)According to a second aspect of the present invention, there is provided a self-excited commutation type DC interrupter, wherein the capacity Ce of a capacitor of the commutation circuit is Ce.
Is set to a value that satisfies the following equation (1). 15μF <Ce <90μF (1)
【0011】この発明の請求項3に係わる自励転流方式
直流遮断装置は、前記転流回路のコンデンサの容量Ce
を、次式(2)を満足する値に設定するものである。 35μF<Ce<70μF (2)According to a third aspect of the present invention, there is provided a self-excited commutation type DC interrupter, wherein the capacity Ce of a capacitor of the commutation circuit is Ce.
Is set to a value that satisfies the following equation (2). 35μF <Ce <70μF (2)
【0012】この発明の請求項4に係わる自励転流方式
直流遮断装置は、前記転流回路のコンデンサの容量Ce
を、前記遮断器により遮断される直流電流値io(A)
と、前記遮断器の能力をマイヤー型アークモデルで近似
したときその平均エネルギー損失n(W)と平均アーク
時定数θ(sec)との関係が次式(3)を満足する値
に設定するものである。 0.80<io/(n・Ce/θ)1/2<0.95 (3)According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a self-excited commutation type DC interrupter, wherein the capacity Ce of a capacitor of the commutation circuit is Ce.
Is a DC current value io (A) interrupted by the circuit breaker.
And the relationship between the average energy loss n (W) and the average arc time constant θ (sec) when the capability of the circuit breaker is approximated by a Meyer type arc model is set to a value that satisfies the following equation (3). It is. 0.80 <io / (n ・ Ce / θ) 1/2 <0.95 (3)
【0013】この発明の請求項5に係わる自励転流方式
直流遮断装置は、前記転流回路のコンデンサの容量Ce
を、前記遮断器により遮断される直流電流値io(A)
と、前記遮断器の能力をマイヤー型アークモデルで近似
したときその平均エネルギー損失n(W)と平均アーク
時定数θ(sec)との関係が次式(4)を満足する値
に設定するものである。 0.80<io/(n・Ce/θ)1/2<0.85 (4)According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a self-excited commutation type DC interrupter, wherein the capacity Ce of a capacitor of the commutation circuit is Ce.
Is a DC current value io (A) interrupted by the circuit breaker.
The relationship between the average energy loss n (W) and the average arc time constant θ (sec) when the capability of the circuit breaker is approximated by a Meyer type arc model is set to a value satisfying the following equation (4). It is. 0.80 <io / (n · Ce / θ) 1/2 <0.85 (4)
【0014】この発明の請求項6に係わる自励転流方式
直流遮断装置は、前記遮断器が、直流を通電する固定コ
ンタクト及び可動コンタクトと、それら固定、可動コン
タクトの開極時に該固定及び可動コンタクト間に発生す
るアークに消弧用ガスを吹き付けるパッファピストン
と、前記固定、可動コンタクトの接触端を取り囲むよう
配置された絶縁ノズルとから構成されるパッファ型ガス
遮断器であり、遮断する直流電流値をio=3500A
とした場合、その遮断器の能力をマイヤー型アークモデ
ルで近似したときその遮断器の平均エネルギー損失nを
8〜15MWに設定しとし、また平均アーク時定数θを1
5〜50μsecに設定するものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a self-excited commutation type DC interrupter, wherein the circuit breaker has a fixed contact and a movable contact for supplying a direct current, and the fixed and movable contacts are fixed and movable when the movable contact is opened. A puffer type gas circuit breaker comprising a puffer piston for blowing an arc-extinguishing gas to an arc generated between contacts, and an insulating nozzle arranged to surround the contact end of the fixed or movable contact. The value is io = 3500A
When the capacity of the circuit breaker is approximated by a Meyer type arc model, the average energy loss n of the circuit breaker is set to 8 to 15 MW, and the average arc time constant θ is set to 1
It is set to 5 to 50 μsec.
【0015】この発明の請求項7に係わる自励転流方式
直流遮断装置は、前記遮断器の平均アーク時定数θを2
0〜40μsecに設定するものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the self-excited commutation type DC interrupter, the average arc time constant θ of the circuit breaker is set to 2
It is set to 0 to 40 μsec.
【0016】本発明では、遮断器の固定、可動コンタク
トの開極時に、それらのコンタクト間に発生するアーク
の電圧va−電流ia動特性が、次式(5)のマイヤーモ
デルにより、近似できるとしている。ここで、raは、
アーク抵抗である。 (1/ra)・(dra/dt)=(1/θ)・{1-(υa・ia)/n} (5) すなわち、このマイヤーモデルでは、遮断器の能力をア
ークのエネルギー損失nとアークの時定数θの2つの定
数パラメーターで与えている。実際のアークのエネルギ
ー損失nとアークの時定数θは定数ではないが、平均的
な値を使うことで、このモデルで近似することができ
る。例えば、図5は、遮断電流io=840A、並列リ
アクトル容量Le=225μH、並列コンデンサ容量C
e=5.1μFの場合での遮断試験のアーク電圧e
a(=va)及び電流iaの測定結果であり、また図6
は、この結果を(1/ra)・(dra/dt)−eaia
平面で表示したものである。このデータを、図6に示す
ように、直線近似したときの横軸eaiaとの交点がアー
ク損失nであり、縦軸(1/ra)・(dra/dt)と
の交点がアーク時定数の逆数1/θである。すなわち、
この図6にプロットした遮断試験結果から、アーク損失
は、n=2〜3.3MW、アーク時定数の逆数θ=10〜
20μsという遮断器の特性値を読み取ることができ
る。In the present invention, the circuit breaker fixed, upon opening of the movable contact, the voltage of the arc generated between these contacts v a - current i a dynamic characteristics, Meier model equation (5), approximating I can do it. Where r a is
Arc resistance. (1 / r a) · ( dr a / dt) = (1 / θ) · {1- (υ a · i a) / n} (5) In other words, in this Mayer model, breaker capability of the arc of the It is given by two constant parameters: energy loss n and arc time constant θ. Although the actual energy loss n of the arc and the time constant θ of the arc are not constants, the model can be approximated by using an average value. For example, FIG. 5 shows that the breaking current io = 840 A, the parallel reactor capacity Le = 225 μH, and the parallel capacitor capacity C
Arc voltage e in the breaking test when e = 5.1 μF
a (= v a) and the measurement results of the current i a, and FIG. 6
Calculates this result as (1 / r a ) · (d a / dt) −e a i a
This is displayed in a plane. The data, as shown in FIG. 6, the intersection of the horizontal axis e a i a at the time of the linear approximation is arc loss n, the intersection of the longitudinal axis (1 / r a) · ( dr a / dt) Is the reciprocal 1 / θ of the arc time constant. That is,
From the interruption test results plotted in FIG. 6, the arc loss is n = 2 to 3.3 MW, and the reciprocal of the arc time constant θ = 10
The characteristic value of the circuit breaker of 20 μs can be read.
【0017】次に、この遮断器の性能を示す2つの定数
パラメーター(アークのエネルギー損失nとアークの時
定数θ)で近似した式(5)のマイヤー型アークモデル
と回路方程式(後述する式(6)〜(8))を用いると
アークの動特性が再現できることを示す。Next, a Meyer-type arc model of equation (5) approximated by two constant parameters (arc energy loss n and arc time constant θ) indicating the performance of the circuit breaker and a circuit equation (formula (described later) 6) to (8) show that the dynamic characteristics of the arc can be reproduced.
【0018】図7は、アーク損失n=2MW、アーク時定
数の逆数θ=18.5μs、遮断電流io=840A、
並列リアクトル容量Le=225μH、並列コンデンサ
容量Ce=5.1μFの場合で計算した再現波形であ
る。この計算結果は、図5に示した遮断試験結果と良く
似ている。すなわち、マイヤー型アークモデルで遮断器
の能力を近似することの妥当性を示している。FIG. 7 shows that arc loss n = 2 MW, reciprocal of arc time constant θ = 18.5 μs, breaking current io = 840 A,
It is a reproduced waveform calculated when the parallel reactor capacity Le = 225 μH and the parallel capacitor capacity Ce = 5.1 μF. This calculation result is very similar to the interruption test result shown in FIG. That is, the validity of approximating the capability of the circuit breaker with the Meyer-type arc model is shown.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。遮断電流と遮断器の性
能と転流回路のパラメータにより、どのようにアーク電
流の振動が拡大して遮断に至るかを明らかにするため、
マイヤーモデルを用いた理論計算と試験データの比較検
討を行った。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In order to clarify how the oscillation of the arc current expands and interrupts by the breaking current, the performance of the circuit breaker, and the parameters of the commutation circuit,
The theoretical calculation using the Meyer model and the test data were compared.
【0020】図1は、この発明の一実施の形態による直
流遮断装置の構成を示す回路図である。図1において、
この発明による直流遮断装置は、直流ラインに接続され
たSF6ガス遮断器等の遮断器(11)に並列に接続さ
れ、本発明により容量を設定されたコンデンサ(12)
のみの転流回路と、同じく並列に接続されたZnO素子
からなるサージアブソーバ(14)とから構成されてい
る。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a DC cutoff device according to an embodiment of the present invention. In FIG.
A DC cutoff device according to the present invention is connected in parallel to a circuit breaker (11) such as an SF 6 gas circuit breaker connected to a DC line, and a capacitor (12) having a capacity set according to the present invention.
And a surge absorber (14) composed of ZnO elements connected in parallel.
【0021】次にこの直流遮断装置の動作について説明
する。この直流遮断装置の電流遮断プロセスは、図2に
示されるものと同様であり、遮断器(11)のアークコ
ンタクトを開極することで開始する。転流回路にリアク
トルを設けなくとも、アークが発生するとアーク自身が
インダクタンスを有するため、コンデンサとの相互作用
により振動条件になる。様々な擾乱が電流の微小な変動
となって現われ、回路条件が不安定領域にある場合に
は、この擾乱が成長して振動が拡大し電流零点を迎え
る。このように、転流回路には、ある条件のコンデンサ
を接続することで、リアクトルが無い簡単な転流回路で
も、振動を拡大させて電流を遮断することが可能とな
る。また、リアクトルが無いことで、リアクトルケーブ
ルのストレイ抵抗が減少するので、電流の拡大率が大き
くなり遮断性能が向上する。Next, the operation of the DC cutoff device will be described. The current interrupting process of this DC interrupter is similar to that shown in FIG. 2 and starts by opening the arc contacts of the circuit breaker (11). Even if a reactor is not provided in the commutation circuit, when an arc is generated, the arc itself has an inductance, so that an interaction with a capacitor causes vibration conditions. Various disturbances appear as minute fluctuations in the current, and when the circuit conditions are in an unstable region, the disturbance grows, the oscillation expands, and the current reaches the zero point. As described above, by connecting a capacitor under a certain condition to the commutation circuit, even a simple commutation circuit having no reactor can expand the vibration and cut off the current. Further, since there is no reactor, the stray resistance of the reactor cable is reduced, so that the current expansion rate is increased and the cutoff performance is improved.
【0022】次に、どのようなコンデンサ容量にすれば
よいかを決定するためにマイヤーモデルを用いた理論解
析を行う。このマイヤーモデルでは、前述したように、
遮断器の能力をアーク時定数θとアーク損失nの2つの
定数パラメーターで与えていて、アークを直径一定の均
質な円柱状アークとすると共に、アークのエネルギー損
失nが一定であるとしている。本発明でも、異なるガス
遮断器の能力を規定するために、この考え方を使ってい
る。Next, a theoretical analysis using a Meyer model is performed to determine what type of capacitor should be used. In this Meyer model, as mentioned above,
The performance of the circuit breaker is given by two constant parameters of an arc time constant θ and an arc loss n, and the arc is assumed to be a uniform cylindrical arc having a constant diameter and the energy loss n of the arc is constant. The present invention also uses this concept to define the capabilities of different gas circuit breakers.
【0023】図3に示した直流遮断装置におけるアーク
の電流iaと電圧vaの挙動は、マイヤー型アークモデル
式(5)と、式(6)〜(8)の回路方程式で与えられ
る。The arc behavior of current i a and the voltage v a of the DC blocking device shown in FIG. 3, Mayer arc model equation (5) is given by the circuit equations of the formula (6) to (8).
【0024】方程式に現われる変数と回路パラメータ
は、以下のように無次元化できる。 T=t/θ (無次元時間) (9) I=i/io (無次元電流) (10) V=υ/(n/io) (無次元電圧) (11) R=r/(n/io2) (無次元抵抗) (12) LN=L/(n・θ/io2) (無次元リアクタンス) (13) CN=C/(i2・θ/n) (無次元キャパシタンス)(14) Ω=ω/(1/θ) (無次元角周波数) (15)The variables and circuit parameters appearing in the equations can be made dimensionless as follows. T = t / θ (Dimensionless time) (9) I = i / io (Dimensionless current) (10) V = υ / (n / io) (Dimensionless voltage) (11) R = r / (n / io 2 ) (Dimensionless resistance) (12) L N = L / (n ・ θ / io 2 ) (Dimensionless reactance) (13) C N = C / (i 2・ θ / n) (Dimensionless capacitance) (14) Ω = ω / (1 / θ) (Dimensionless angular frequency) (15)
【0025】上記の無次元変数を用いると基礎方程式
(5)〜(8)は、次のように書き直すことができる。 (1/Ra)・(dRa/dT)=1-Va・Ia (16) dVe/dT=(1/CNe)・(Io-Ia)=(1/CNe)・(1-Ia) (17) LNe・(dIa/dT)=Ve+Re・(Io-Ia)-Va (18) Va=Ra・Ia (19)Using the above dimensionless variables, the basic equations (5) to (8) can be rewritten as follows. (1 / R a ) ・ (dR a / dT) = 1-V a・ I a (16) dV e / dT = (1 / C Ne ) ・ (Io-I a ) = (1 / C Ne ) ・(1−I a ) (17) L Ne · (dI a / dT) = V e + R e · (Io−I a ) −V a (18) V a = R a · I a (19)
【0026】アーク電流がIa=1(これは、アークの
実電流値ia=ioに等価)でかつVa=1の場合、方
程式(16)は、平衡状態にあり、アーク電流電圧は、
この値で一定である。アーク電流の微小変動ΔIaに対
する方程式の応答は、以下のように表わすことができ
る。また、電圧に現われる微小変動は、Δva、Δve
と表記する。これらの微小変動量は、1に比べて十分小
さいと仮定する。 Ia≡Ia・(1+ΔIa) (20) Va≡Va・(1+ΔVa) (21) Ve≡Ve・(1+ΔVe)≡Va・(1+ΔVe) (22)If the arc current is Ia = 1 (this is equivalent to the actual arc current value ia = io) and Va = 1, equation (16) is in equilibrium and the arc current voltage is
This value is constant. The response of the equation to the small variation ΔI a of the arc current can be expressed as: The minute fluctuations appearing in the voltage are Δva, Δve
Notation. It is assumed that these minute fluctuations are sufficiently smaller than 1. I a ≡I a・ (1 + ΔI a ) (20) V a ≡V a・ (1 + ΔV a ) (21) V e ≡V e・ (1 + ΔV e ) ≡V a・ (1 + ΔV e ) (22)
【0027】これらの微小変動量を基礎方程式に代入し
て、高次の微小量(Δ2)を無視すると以下の方程式が
得られる。 (dΔVa/dT)-(dΔIa/dT)=-ΔVa-ΔIa (23) Va・(dΔVe/dT)=-(Ia/CNe)・ΔIa (24) LNe・Ia・(dΔIa/dT)=Va・ΔVe-Ia・Re・ΔIa-Va・ΔVa (25)By substituting these minute fluctuations into the basic equation and ignoring higher-order minute quantities (Δ 2 ), the following equations are obtained. (dΔV a / dT) - ( dΔI a / dT) = - ΔV a -ΔI a (23) V a · (dΔV e / dT) = - (I a / C Ne) · ΔI a (24) L Ne · I a · (dΔI a / dT) = V a · ΔV e -I a · R e · ΔI a -V a · ΔV a (25)
【0028】以上の方程式から、次のΔIaに対する線
形微分方程式を得ることができる。 LNe・(d3ΔIa/dT3)+(Re+LNe+1)・(d2ΔIa/dT2)+{Re+(1/CNe)ー1}・(dΔIa/dT) +1/CNe=0 (26)From the above equation, the following linear differential equation for ΔIa can be obtained. L Ne・ (d 3 ΔI a / dT 3 ) + (R e + LNe +1) ・ (d 2 ΔI a / dT 2 ) + {R e + (1 / C Ne ) -1} ・ (dΔI a / dT) + 1 / C Ne = 0 (26)
【0029】この微分方程式の特性方程式は、3個の実
根を持つか、若しくは、1個の実根と2個の複素根を持
つ。ΔIaが振動的なモードとなるのは、2個の複素根
を持つ場合である。この複素根の実数部分が正の場合、
ΔIaは不安定解となり振動が拡大する。また、微分方
程式の特性方程式が実根のみを持つ場合は、この擾乱
は、非振動モードで単調に成長する(1個の実根が正の
場合)か、若しくは、単調に減衰する(全ての実根が負
の場合)。ここで、振動モードで拡大する現象がより重
要である。何故なら、実機レベル、特に、大電流遮断責
務は、通常振動モードとなるからである。The characteristic equation of this differential equation has three real roots or one real root and two complex roots. ΔIa becomes an oscillating mode when it has two complex roots. If the real part of this complex root is positive,
ΔIa becomes an unstable solution and the vibration expands. If the characteristic equation of the differential equation has only real roots, this disturbance grows monotonically in a non-oscillation mode (when one real root is positive) or monotonically decays (when all real roots decay). If negative). Here, the phenomenon of expansion in the vibration mode is more important. This is because the actual machine level, in particular, the duty of interrupting a large current is in the normal vibration mode.
【0030】方程式(26)の一般解は、次式で与えら
れる。 ΔIa=Δo・expαoT+Δ1・expα1T(sinΩT+Φ) (27)The general solution of equation (26) is given by: ΔI a = Δo ・ expα oT + Δ1 ・ expα 1T (sinΩT + Φ) (27)
【0031】ここで、式(26)の特性方程式は、次の
ように因数分解できるものとする。 (ρ-αo)・(ρ-α1-jΩ)・(ρ-α1+jΩ)=0 (28)Here, it is assumed that the characteristic equation of the equation (26) can be factorized as follows. (ρ-αo) ・ (ρ-α 1 -jΩ) ・ (ρ-α 1 + jΩ) = 0 (28)
【0032】式(26)を解いて、アーク電流振動の拡
大率の定数α1の回路パラメータ依存性を評価した。図
8に示した電流振幅の拡大率の定数α1の計算結果は、
遮断電流io=3500A、アーク時定数θ=40μ
s、アーク損失n=10MW、転流回路のストレイ抵抗
Re=0.2Ωの場合である。電流零点を迎えるために
は、振動の振幅が十分成長することが不可欠であり、こ
の振動の振幅は、拡大率の定数α1が正の場合のみ成長
する。Equation (26) was solved to evaluate the circuit parameter dependence of the constant α 1 of the expansion rate of the arc current oscillation. The calculation result of the constant α 1 of the expansion ratio of the current amplitude shown in FIG.
Breaking current io = 3500A, arc time constant θ = 40μ
s, arc loss n = 10 MW, and stray resistance Re of the commutation circuit R e = 0.2Ω. To greet current zero point is essential that the amplitude of the vibration is sufficiently grown, the amplitude of the vibration is constant alpha 1 magnification grows for positive only.
【0033】図8の(a)は、拡大率の定数α1が正の
場合のみを転流コンデンサ及びリアクトル容量に対して
示したもので、これを見ると、リアクトル容量が大きく
なる程、小さなコンデンサ容量でも拡大率の定数α1が
正となることが分かる。すなわち、ガス遮断器が無限に
長い遮断時間を持つ場合(SF6ガスを無限に長く吹き
付けられる場合)、リアクトル容量を大きくすること
で、より小さなコンデンサ容量で、アーク電流の振幅が
拡大してついには零点を迎えて遮断できることを意味し
ている。FIG. 8A shows only the case where the expansion factor constant α 1 is positive with respect to the commutation capacitor and the reactor capacity. As can be seen from FIG. It can be seen that the magnification constant α 1 is positive even with the capacitor capacity. That is, when the gas circuit breaker has an infinitely long shut-off time (when the SF 6 gas can be blown indefinitely), by increasing the reactor capacity, the amplitude of the arc current is enlarged with a smaller capacitor capacity and finally. Means that it can be cut off at the zero point.
【0034】しかしながら、実際の遮断器では、ある決
められた時間内で遮断する必要があるため、振動の拡大
率は、この時間内で電流零点を迎えることができるよう
な十分大きな値でなくてはならない。従って、この振動
の拡大率の定数α1は、遮断器の遮断性能と密接な関係
がある。However, in an actual circuit breaker, since it is necessary to cut off within a predetermined time, the expansion rate of the vibration is not a sufficiently large value such that the current zero point can be reached within this time. Not be. Therefore, the constant α 1 of the expansion rate of the vibration is closely related to the breaking performance of the circuit breaker.
【0035】図9の(a)及び(b)は、図8の(a)
の計算結果のうち、コンデンサ容量Ce=20μFと、
Ce=30μFの断面を表示(横軸:リアクトル容量、
縦軸:振動の拡大率)したもので、図9には、この回路
条件での遮断試験の成否の結果も示している。これらの
図から明らかなように、この条件での振動の拡大率は、
あるリアクトル容量に対して最大値を持つことが分か
る。また、これらの計算結果を遮断試験データと比較す
ると、コンデンサ容量Ce=20μFと、Ce=30μ
Fとの両方の場合、振動の拡大率α1が0.018以上
であれば遮断に成功していることが分かる。すなわち、
有限の遮断時間をもつ試験に用いた遮断器では、この時
間内で電流零点を迎えるためには、振動の拡大率α1が
0.018以上となる転流回路条件であればよいことが
明らかとなった。FIGS. 9 (a) and 9 (b) correspond to (a) of FIG.
Out of the calculation results, the capacitor capacitance Ce = 20 μF,
A cross section of Ce = 30 μF is displayed (horizontal axis: reactor capacity,
(Vertical axis: magnification rate of vibration), and FIG. 9 also shows the results of the success or failure of the cutoff test under these circuit conditions. As is clear from these figures, the magnification of vibration under this condition is
It can be seen that there is a maximum value for a certain reactor capacity. Further, when these calculation results are compared with the interruption test data, the capacitor capacitances Ce = 20 μF and Ce = 30 μF
For both the F, it can be seen that the enlargement ratio alpha 1 of the vibration has successfully blocked if 0.018 or more. That is,
In the circuit breaker used in the tests with a finite cutoff time, to greet current zero point within this time, clear that may be a commutation circuit condition enlargement ratio alpha 1 of the vibration is 0.018 or more It became.
【0036】図8の(b)は、拡大率の定数α1が0.
018以上となる回路条件を転流コンデンサ及びリアク
トル容量に対して示したもので、これを見ると、コンデ
ンサ容量が最も小さくなる最適のリアクトル容量が存在
することが理論計算から分かる。FIG. 8B shows that the constant α 1 of the enlargement ratio is 0.
The circuit conditions of 018 or more are shown for the commutation capacitor and the reactor capacity. From this, it can be seen from the theoretical calculation that there is an optimum reactor capacity that minimizes the capacitor capacity.
【0037】一方、図10は、遮断電流io=3500
Aの場合、様々な転流回路条件で遮断試験を行った際の
成否の結果を転流コンデンサ及びリアクトル容量に対し
て示したもので、これを見ると、図8の(b)で計算さ
れた遮断領域の曲線と略等しい結果が得られていること
が分かる。すなわち、今回の理論計算により、試験結果
を略予測できることが分かる。On the other hand, FIG. 10 shows the breaking current io = 3500
In the case of A, the results of the success or failure of the cutoff test under various commutation circuit conditions are shown for the commutation capacitors and the reactor capacities. It can be seen that a result substantially equal to the curve of the cutoff region obtained was obtained. That is, it is understood that the test results can be substantially predicted by the current theoretical calculation.
【0038】また、図11は、転流回路のストレイ抵抗
を大きくした場合、すなわち、遮断電流io=3500
A、アーク時定数θ=40μs、アーク損失n=10M
W、転流回路のストレイ抵抗Re=0.4Ωの場合に、
電流振幅の拡大率の定数α1が0.018以上となる回
路条件依存性を計算した結果である。FIG. 11 shows the case where the stray resistance of the commutation circuit is increased, that is, the breaking current io = 3500
A, arc time constant θ = 40 μs, arc loss n = 10M
W, when the stray resistance R e of the commutation circuit is 0.4Ω,
It is the result of calculating the circuit condition dependency in which the constant α 1 of the expansion rate of the current amplitude is 0.018 or more.
【0039】これを見ると、転流回路のストレイ抵抗
は、振動の拡大率に大きな影響を持ち、抵抗値の増加
は、振動の成長を抑制することがわかる。すなわち、転
流回路のストレイ抵抗の観点からすると、リアクトルケ
ーブルが短い場合の方が遮断に有利なことが分かる。It can be seen from this that the stray resistance of the commutation circuit has a large effect on the expansion rate of the vibration, and that an increase in the resistance value suppresses the growth of the vibration. That is, from the viewpoint of the stray resistance of the commutation circuit, it can be seen that the case where the reactor cable is short is more advantageous for interruption.
【0040】このように電流振動の拡大率は、遮断器の
性能を評価する格好の指標である。この振動の拡大率
は、回路パラメータCe、Le、Re、とアーク特性
n、θの関数である。As described above, the expansion rate of the current oscillation is a good index for evaluating the performance of the circuit breaker. The magnification of the vibration is a function of the circuit parameters Ce, Le, Re, and the arc characteristics n, θ.
【0041】図12は、コンデンサ容量を様々に変えた
場合、すなわち、遮断電流io=3500A、アーク時
定数θ=40μs、アーク損失n=10MW、転流回路
のストレイ抵抗Re=0.2Ω、コンデンサ容量Ce=
20μF、30μF、50μF、70μFの場合に、電
流振幅の拡大率の定数α1のリアクトル容量依存性を計
算した結果である。FIG. 12 shows the case where the capacitance of the capacitor is variously changed, that is, breaking current io = 3500 A, arc time constant θ = 40 μs, arc loss n = 10 MW, stray resistance Re of the commutation circuit Re = 0.2Ω, and capacitor Capacity Ce =
It is a result of calculating the reactor capacity dependence of the constant α 1 of the current amplitude expansion rate in the case of 20 μF, 30 μF, 50 μF, and 70 μF.
【0042】これを見ると、電流振幅の拡大率の定数α
1が0.018以上となる回路条件は、コンデンサ容量
が大きくなる程、リアクトル容量の領域も広くなってい
ることがわかる。特に、コンデンサ容量Ce=70μF
の場合、リアクトル容量Le=0μH、すなわち、並列
リアクトルが無くても、遮断できることを示している。
先に述べたように、並列リアクトルが無くなれば、転流
回路が簡単になるばかりでなく、ストレイ抵抗が低くな
り、遮断には非常に有利になる。It can be seen that the constant α of the current amplitude expansion rate
It can be seen that, under the circuit condition where 1 is 0.018 or more, the area of the reactor capacity becomes wider as the capacitor capacity becomes larger. In particular, the capacitor capacity Ce = 70 μF
In the case of, the reactor capacity Le = 0 μH, that is, it can be cut off without the parallel reactor.
As described above, the elimination of the parallel reactor not only simplifies the commutation circuit, but also lowers the stray resistance, which is very advantageous for interruption.
【0043】図13は、任意の遮断電流io、アーク時
定数θ=20〜40μs、アーク損失n=5〜10M
W、転流回路のストレイ抵抗Re=0.2Ωの場合、リ
アクトル容量が零でも遮断できるコンデンサ容量をio
/(n/θ)1/2に対して計算した結果である。FIG. 13 shows an arbitrary breaking current io, an arc time constant θ = 20 to 40 μs, and an arc loss n = 5 to 10 M
W, when the stray resistance Re of the commutation circuit is Re = 0.2Ω, the capacitor capacity that can be cut off even when the reactor capacity is zero is io
It is a result calculated with respect to / (n / θ) 1/2 .
【0044】これを見ると、リアクトル無しで遮断でき
るコンデンサ容量は、アーク時定数θが小さい(遮断器
の能力が良い)程、小さくてもよいことが分かる。It can be seen from this that the capacity of the capacitor that can be cut off without a reactor may be smaller as the arc time constant θ is smaller (the capacity of the circuit breaker is better).
【0045】このリアクトル無しで遮断できるコンデン
サ容量Ceは、遮断電流io=3500Aの場合、15
μF<Ce<90μF、より望ましくは、35μF<C
e<70μFとなる。また、任意の遮断電流に対して
は、遮断する直流電流値をio(A)とし、遮断器の能
力をマイヤー型アークモデルで近似したときその平均エ
ネルギー損失をn(W)とし、平均アーク時定数をθ
(sec)とすると、リアクトル無しで遮断できるコン
デンサ容量Ceの関係が次式(3)、すなわち 0.80<io/(n・Ce/θ)1/2<0.95 (3)、 より望ましくは次式(4)、すなわち 0.80<io/(n・Ce/θ)1/2<0.85 を満足する値に設定するものである。The capacity of the capacitor Ce that can be cut off without the reactor is 15 when the cutoff current io = 3500 A.
μF <Ce <90 μF, more preferably 35 μF <C
e <70 μF. Further, for an arbitrary breaking current, the DC current value to be broken is defined as io (A), and when the capability of the circuit breaker is approximated by a Meyer type arc model, the average energy loss is defined as n (W). Constant θ
(Sec), the relationship of the capacitor capacity Ce that can be cut off without a reactor is expressed by the following equation (3), that is, 0.80 <io / (n · Ce / θ) 1/2 <0.95 (3), and more preferably the following equation (3) 4), that is, a value that satisfies 0.80 <io / (n · Ce / θ) 1/2 <0.85.
【0046】さらに、遮断電流io=3500Aの場合
の遮断器の能力は、その遮断器の能力をマイヤー型アー
クモデルで近似したときその遮断器の平均エネルギー損
失nが8〜15MWで、また平均アーク時定数θが15〜
50μsec、より望ましくは、20〜40μsecに
設定するものである。Further, when the breaker capacity when the breaking current io = 3500 A is approximated by a Meyer type arc model, the average energy loss n of the breaker is 8 to 15 MW, and the average arc loss is 8 to 15 MW. Time constant θ is 15 ~
It is set to 50 μsec, more preferably, 20 to 40 μsec.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、自励転
流方式直流遮断装置は、電力系統の直流を通電する機能
及び地絡や短絡等の異常時には電力系統の直流を遮断す
る機能を有する遮断器と、この遮断器に並列に接続され
たコンデンサのみからなる転流回路と、前記転流回路の
コンデンサに並列に接続されたサージアブソーバとから
構成される。このような構成により、転流回路のリアク
トルを無くしたため装置の構造が簡単になり、部品点数
が減少して小型の直流遮断装置を得ることができる。さ
らに、転流回路のリアクトルが無いため、転流回路の電
気抵抗(転流回路のリアクトルケーブルのストレイ抵
抗)が低減されて電流の拡大率が大きくなり、遮断能力
が著しく向上する。As described above, according to the present invention, the self-excited commutation type DC cut-off device has a function of energizing the DC of the power system and a function of cutting the DC of the power system in the event of an abnormality such as a ground fault or short circuit. , A commutation circuit consisting of only a capacitor connected in parallel to the circuit breaker, and a surge absorber connected in parallel to the capacitor of the commutation circuit. With such a configuration, since the reactor of the commutation circuit is eliminated, the structure of the device is simplified, the number of components is reduced, and a small DC cutoff device can be obtained. Further, since there is no reactor in the commutation circuit, the electric resistance of the commutation circuit (the stray resistance of the reactor cable of the commutation circuit) is reduced, the expansion rate of the current is increased, and the breaking capability is significantly improved.
【0048】また、転流回路のコンデンサ容量を、所定
の数式を満足する値にすることにより、簡単容易に最適
値に設定することができ、転流回路のリアクトルを省い
たことと相俟って、小型で高性能の直流遮断装置を提供
することができる。Further, by setting the capacity of the capacitor of the commutation circuit to a value that satisfies a predetermined mathematical formula, the optimum value can be easily and easily set to an optimum value, which is combined with the fact that the reactor of the commutation circuit is omitted. As a result, it is possible to provide a compact and high-performance DC cutoff device.
【図1】 本発明の一実施の形態による直流遮断装置の
構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a DC cutoff device according to an embodiment of the present invention.
【図2】 自励転流方式の直流遮断器が用いられる直流
送電系の概略系統図である。FIG. 2 is a schematic system diagram of a DC power transmission system using a self-excited commutation type DC circuit breaker.
【図3】 従来例による直流遮断装置の構成を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a DC blocking device according to a conventional example.
【図4】 本発明による直流遮断器の一実施の形態を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a DC breaker according to the present invention.
【図5】 遮断試験でのアーク電圧及び電流波形の一例
を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform chart showing an example of arc voltage and current waveforms in a breaking test.
【図6】 遮断波形を(1/ra)・(dra/dt)−
eaia平面で表わした図である。FIG. 6 shows the cutoff waveform as (1 / r a ) · (d a / dt) −
It is a diagram showing in e a i a plane.
【図7】 遮断波形(アーク電圧及び電流波形)の計算
のよる再現波形図である。FIG. 7 is a reproduced waveform diagram obtained by calculating an interruption waveform (arc voltage and current waveform).
【図8】 電流振動の拡大率の定数α1の回路パラメー
タ依存性の計算結果を表す図である。FIG. 8 is a diagram showing a calculation result of circuit parameter dependence of a constant α 1 of the magnification of current oscillation.
【図9】 コンデンサ容量に対する拡大率の定数α1の
リアクトル容量依存性を表す図である。FIG. 9 is a diagram showing a reactor capacity dependency of a constant α 1 of an enlargement ratio with respect to a capacitor capacity.
【図10】 様々なリアクトルとコンデンサ容量に対す
る遮断領域を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing cut-off regions for various reactors and capacitor capacities.
【図11】 転流回路のストレイ抵抗を大きくした場合
の拡大率の定数α1の回路パラメータ依存性の計算結果
を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a calculation result of circuit parameter dependence of a constant α 1 of the magnification when the stray resistance of the commutation circuit is increased.
【図12】 様々なコンデンサ容量に対する拡大率の定
数α1のリアクトル容量依存性を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a reactor capacity dependence of a magnification constant α 1 with respect to various capacitor capacities.
【図13】 リアクトルなしで遮断できるコンデンサ容
量の遮断器の能力依存性を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the capacity dependency of a circuit breaker on the capacity of a capacitor that can be cut off without a reactor.
(11) 遮断器、(12) コンデンサ(転流回
路)、(14) サージアブソーバ、(22) 固定コ
ンタクト、(23) 可動コンタクト、(26)パッフ
ァピストン、(24) 絶縁ノズル。(11) Circuit breaker, (12) Capacitor (commutation circuit), (14) Surge absorber, (22) Fixed contact, (23) Movable contact, (26) Puffer piston, (24) Insulating nozzle.
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 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 橋本 隆輝 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Continued on the front page (72) Inventor Hiroki Ito 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Sueshin Hamano 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Inside (72) Inventor Etsuo Nitta 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Manabu Yokata 3-2-2 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Kansai Electric Power Co., Inc. Inside (72) Inventor Takaki Hashimoto 2-5 Marunouchi, Takamatsu City, Kagawa Prefecture Inside Shikoku Electric Power Company (72) Inventor Masayuki Hatano 6-15-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Inside Power Development Co., Ltd.
Claims (7)
や短絡等の異常時には電力系統の直流を遮断する機能を
有する遮断器と、 この遮断器に並列に接続されたコンデンサのみからなる
転流回路と、 前記転流回路のコンデンサに並列に接続されたサージア
ブソーバと、を備えることを特徴とする自励転流方式直
流遮断装置。1. A circuit breaker having a function of energizing a direct current of a power system and a function of shutting off a direct current of the power system in the event of an abnormality such as a ground fault or short circuit, and an inverter comprising only a capacitor connected in parallel to the circuit breaker. A self-excited commutation type DC cutoff device, comprising: a current circuit; and a surge absorber connected in parallel to a capacitor of the commutation circuit.
式(1)を満足する値に設定されることを特徴とする請
求項1記載の自励転流方式直流遮断装置。 15μF<Ce<90μF (1)2. The self-excited commutation type DC cutoff device according to claim 1, wherein the capacitance C of the capacitor of the commutation circuit is set to a value satisfying the following expression (1). 15μF <Ce <90μF (1)
次式(2)を満足する値に設定されることを特徴とする
請求項2記載の自励転流方式直流遮断装置。 35μF<Ce<70μF (2)3. The self-excited commutation type DC cutoff device according to claim 2, wherein the capacitance Ce of the capacitor of the commutation circuit is set to a value satisfying the following expression (2). 35μF <Ce <70μF (2)
は、前記遮断器により遮断される直流電流値io(A)
と、前記遮断器の能力をマイヤー型アークモデルで近似
したときその平均エネルギー損失n(W)と平均アーク
時定数θ(sec)との関係が次式(3)を満足する値
に設定されることを特徴とする請求項1記載の自励転流
方式直流遮断装置。 0.80<io/(n・Ce/θ)1/2<0.95 (3)4. The capacity Ce of a capacitor of the commutation circuit.
Is a DC current value io (A) interrupted by the circuit breaker.
And the relationship between the average energy loss n (W) and the average arc time constant θ (sec) when the capability of the circuit breaker is approximated by a Meyer type arc model is set to a value satisfying the following equation (3). The self-excited commutation type DC cutoff device according to claim 1, characterized in that: 0.80 <io / (n ・ Ce / θ) 1/2 <0.95 (3)
は、前記遮断器により遮断される直流電流値io(A)
と、前記遮断器の能力をマイヤー型アークモデルで近似
したときその平均エネルギー損失n(W)と平均アーク
時定数θ(sec)との関係が次式(4)を満足する値
に設定されることを特徴とする請求項4記載の自励転流
方式直流遮断装置。 0.80<io/(n・Ce/θ)1/2<0.85 (4)5. The capacity Ce of a capacitor of the commutation circuit.
Is a DC current value io (A) interrupted by the circuit breaker.
And the relationship between the average energy loss n (W) and the average arc time constant θ (sec) when the capacity of the circuit breaker is approximated by a Meyer type arc model is set to a value satisfying the following equation (4). The self-excited commutation type DC cutoff device according to claim 4, characterized in that: 0.80 <io / (n · Ce / θ) 1/2 <0.85 (4)
タクト及び可動コンタクトと、それら固定、可動コンタ
クトの開極時に該固定及び可動コンタクト間に発生する
アークに消弧用ガスを吹き付けるパッファピストンと、
前記固定、可動コンタクトの接触端を取り囲むよう配置
された絶縁ノズルとから構成されるパッファ型ガス遮断
器であり、遮断する直流電流値をio=3500Aとし
た場合、その遮断器の能力をマイヤー型アークモデルで
近似したときその遮断器の平均エネルギー損失nを8〜
15MWに設定し、また平均アーク時定数θを15〜50
μsecに設定することを特徴とする請求項1記載の自
励転流方式直流遮断装置。6. A circuit breaker comprising: a fixed contact and a movable contact for supplying a direct current; a puffer piston for blowing an arc-extinguishing gas to an arc generated between the fixed and the movable contact when the fixed and the movable contact are opened. ,
A puffer type gas circuit breaker comprising an insulating nozzle arranged so as to surround the contact end of the fixed or movable contact. When a direct current value to be cut off is io = 3500 A, the capability of the circuit breaker is a Meyer type. When approximated by the arc model, the average energy loss n of the circuit breaker is 8 to
15MW, and the average arc time constant θ is 15-50.
2. The self-excited commutation type DC cutoff device according to claim 1, wherein the DC cutoff device is set to μsec.
〜40μsecに設定することを特徴とする請求項6記
載の自励転流方式直流遮断装置。7. The circuit breaker has an average arc time constant θ of 20.
7. The self-excited commutation type DC cut-off device according to claim 6, wherein the DC cut-off device is set to a range of 40 to 40 [mu] sec.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18953696A JPH1040786A (en) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Self-excited communication direct current breaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18953696A JPH1040786A (en) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Self-excited communication direct current breaker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1040786A true JPH1040786A (en) | 1998-02-13 |
Family
ID=16242957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18953696A Pending JPH1040786A (en) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Self-excited communication direct current breaker |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1040786A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100464384C (en) * | 2006-04-20 | 2009-02-25 | 北京航空航天大学 | Low voltage heavy current tank loop with arc-striking branch |
CN102420084A (en) * | 2011-08-25 | 2012-04-18 | 许继集团有限公司 | Self-powered type direct-current quick circuit breaker |
KR101483084B1 (en) * | 2013-01-24 | 2015-01-16 | 한국전기연구원 | Device and method to interrupt direct current |
JP2019534535A (en) * | 2016-10-10 | 2019-11-28 | スーパーグリッド インスティテュート | CO2 switch for high voltage DC grid |
KR20200067668A (en) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 삼성중공업 주식회사 | Hybrid ship |
-
1996
- 1996-07-18 JP JP18953696A patent/JPH1040786A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100464384C (en) * | 2006-04-20 | 2009-02-25 | 北京航空航天大学 | Low voltage heavy current tank loop with arc-striking branch |
CN102420084A (en) * | 2011-08-25 | 2012-04-18 | 许继集团有限公司 | Self-powered type direct-current quick circuit breaker |
KR101483084B1 (en) * | 2013-01-24 | 2015-01-16 | 한국전기연구원 | Device and method to interrupt direct current |
JP2019534535A (en) * | 2016-10-10 | 2019-11-28 | スーパーグリッド インスティテュート | CO2 switch for high voltage DC grid |
KR20200067668A (en) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 삼성중공업 주식회사 | Hybrid ship |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2639805B1 (en) | Method, circuit breaker and switching unit for switching off high-voltage DC currents | |
Nakao et al. | DC current interruption in HVDC SF/sub 6/gas MRTB by means of self-excited oscillation superimposition | |
KR101506581B1 (en) | High-voltage DC circuit breaker | |
JPH0950743A (en) | Dc circuit breaker | |
Marciniak | Model of the arc earth-fault for medium voltage networks | |
CN2884641Y (en) | Overvoltage limit and small current earthing selective integrator of power transfer and distribution system | |
JP3501886B2 (en) | Self-excited commutation type DC interrupter and capacity setting method | |
JPH1040786A (en) | Self-excited communication direct current breaker | |
Li et al. | Impact research of inductive FCL on the rate of rise of recovery voltage with circuit breakers | |
JPWO2019202703A1 (en) | DC circuit breaker | |
KR960012072A (en) | Transient recovery voltage control method and gas insulated switchgear using the same | |
CN114884028A (en) | Optimal harmonic elimination current calculation and implementation method for inhibiting ferromagnetic resonance | |
JP3185541B2 (en) | High voltage circuit breaker synthesis test equipment | |
Lan et al. | Research on Voltage Distribution Characteristics of Double-Break Vacuum Circuit Breakers | |
SU1465839A1 (en) | Device for testing switches for switching-off of capacitive current | |
Cornick | Computer simulation of three-phase prestriking transients in cable-connected motor systems | |
SU278829A1 (en) | ||
Ragaller et al. | Introduction and survey: physical and network phenomena | |
Li et al. | Experimental Research on Overvoltage Suppressing Measures Caused by 10-kV Vacuum Circuit Breakers Switching-off Shunt Reactors | |
JPH0376083B2 (en) | ||
CN118393335A (en) | Method and system for evaluating correlation between pre-zero parameter and breaker breaking performance | |
SU502345A2 (en) | Device for testing high-voltage switches | |
JPH07161264A (en) | Large current breaker | |
JPS5916231A (en) | Charging current breakage testing circuit for sf6 gas disconnecting switch | |
JP3136858B2 (en) | Loop current switching test equipment for disconnector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040128 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040130 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040213 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20040210 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040525 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |