JPH11111123A - 交流開閉装置 - Google Patents
交流開閉装置Info
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- JPH11111123A JPH11111123A JP27481997A JP27481997A JPH11111123A JP H11111123 A JPH11111123 A JP H11111123A JP 27481997 A JP27481997 A JP 27481997A JP 27481997 A JP27481997 A JP 27481997A JP H11111123 A JPH11111123 A JP H11111123A
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 接点を流れる交流電流の極性が何れであって
も、接点に流れる交流電流が０になる時点を強制的に作
ることにより、交流電流のゼロクロス点以外の任意の時
点においても、瞬時にその交流電流を遮断することがで
きる交流開閉装置の提供。 【解決手段】 交流電流を通電／遮断すべく接離自在な
１対の接点２ａと、接点２ａを接離する機構部２ａと、
機構部２ａの駆動制御を行う制御部５と、接点２ａに並
列接続され、制御部５が機構部２ａを駆動して接点２ａ
を離隔するときに、前記交流電流よりも周波数が高い高
周波電流をその交流電流に重畳させる高周波電流回路１
０，２０とを備え、高周波電流回路１０，２０が高周波
電流を重畳させることにより交流電流が概ね０になる時
に、その交流電流を遮断する構成である。
も、接点に流れる交流電流が０になる時点を強制的に作
ることにより、交流電流のゼロクロス点以外の任意の時
点においても、瞬時にその交流電流を遮断することがで
きる交流開閉装置の提供。 【解決手段】 交流電流を通電／遮断すべく接離自在な
１対の接点２ａと、接点２ａを接離する機構部２ａと、
機構部２ａの駆動制御を行う制御部５と、接点２ａに並
列接続され、制御部５が機構部２ａを駆動して接点２ａ
を離隔するときに、前記交流電流よりも周波数が高い高
周波電流をその交流電流に重畳させる高周波電流回路１
０，２０とを備え、高周波電流回路１０，２０が高周波
電流を重畳させることにより交流電流が概ね０になる時
に、その交流電流を遮断する構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビル及び工場等に
おいて、電力を受電して施設内の負荷機器へ電力を分配
供給する受配電設備の開閉装置に関し、特に電流を遮断
する際に、交流電流のゼロクロス点を待たずに、瞬時に
強制的に電流ゼロ点を作って電流を遮断し、短絡事故時
等の大電流波高値を回路に流さない開閉装置に関するも
のである。
おいて、電力を受電して施設内の負荷機器へ電力を分配
供給する受配電設備の開閉装置に関し、特に電流を遮断
する際に、交流電流のゼロクロス点を待たずに、瞬時に
強制的に電流ゼロ点を作って電流を遮断し、短絡事故時
等の大電流波高値を回路に流さない開閉装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図９は、例えば特開平７−３７４７１号
公報に開示された直流遮断器の構成を示すブロック図で
ある。この直流遮断器は、主回路に流れる直流電流を通
電／遮断する為の機構部を備えた主接点２と、その直流
電流を検出する電流検出器３が検出した電流値又は外部
からの指示に従って、主接点２の機構部を駆動制御して
主接点２を接離する制御部４と、主接点２に並列接続さ
れた転流回路９とを備えている。転流回路９は、放電コ
ンデンサ１１と放電リアクトル１２と閉路瞬接スイッチ
１３との直列回路である。主接点２の機構部と閉路瞬接
スイッチ１３の駆動系とは同一電源から供給されてい
る。
公報に開示された直流遮断器の構成を示すブロック図で
ある。この直流遮断器は、主回路に流れる直流電流を通
電／遮断する為の機構部を備えた主接点２と、その直流
電流を検出する電流検出器３が検出した電流値又は外部
からの指示に従って、主接点２の機構部を駆動制御して
主接点２を接離する制御部４と、主接点２に並列接続さ
れた転流回路９とを備えている。転流回路９は、放電コ
ンデンサ１１と放電リアクトル１２と閉路瞬接スイッチ
１３との直列回路である。主接点２の機構部と閉路瞬接
スイッチ１３の駆動系とは同一電源から供給されてい
る。
【０００３】図１０は、このような直流遮断器の動作を
示すタイミングチャートである。電流検出器３が検出し
た主回路に流れる電流値が、時点Ｔ1 で変化し（ｄ）、
所定値に達した時点Ｔ2 で、制御部４は、閉路瞬接スイ
ッチ１３をオンにする（ｂ）。転流回路９は、閉路瞬接
スイッチ１３がオンになると、放電コンデンサ１１及び
放電リアクトル１２で定まる周波数の、主回路に流れる
直流電流と逆極性の電流を主回路に流し、主回路に流れ
る電流が０になる時点を強制的に作る（ｄ）。このと
き、制御部４は、時点Ｔ2 の後、主接点２の機構部を駆
動制御して主接点２を切り離し始め（ａ）、主回路に流
れる電流が０になる時点付近で（ｄ）、主接点２のギャ
ップが所定値に達しているようにし、主接点２のギャッ
プに生じたアークを消去するようにしている。
示すタイミングチャートである。電流検出器３が検出し
た主回路に流れる電流値が、時点Ｔ1 で変化し（ｄ）、
所定値に達した時点Ｔ2 で、制御部４は、閉路瞬接スイ
ッチ１３をオンにする（ｂ）。転流回路９は、閉路瞬接
スイッチ１３がオンになると、放電コンデンサ１１及び
放電リアクトル１２で定まる周波数の、主回路に流れる
直流電流と逆極性の電流を主回路に流し、主回路に流れ
る電流が０になる時点を強制的に作る（ｄ）。このと
き、制御部４は、時点Ｔ2 の後、主接点２の機構部を駆
動制御して主接点２を切り離し始め（ａ）、主回路に流
れる電流が０になる時点付近で（ｄ）、主接点２のギャ
ップが所定値に達しているようにし、主接点２のギャッ
プに生じたアークを消去するようにしている。
【０００４】図４は、交流回路用の高速遮断器である例
えば特願平７−１５００５５号に開示された開閉器（遮
断器）の構成を示す横断面図であり、（ａ）は投入時
を、（ｂ）は開極時をそれぞれ示す。この開閉器は、主
回路に流れる交流電流を通電／遮断する為の機構部を備
えた主接点が、固定接点９１及び可動接点９０が真空容
器中に収納された真空バルブ８６となっている。固定接
点９１及び可動接点９０は、それぞれ図示しない主回路
導体に接続されている。この開閉器は、４本の固定柱１
０２に、その一方の各端部から貫かれ垂設された固定板
９６〜１００と、４本の固定柱１０２の他方の各端部に
垂設された固定板１０１とでなる枠を備えている。
えば特願平７−１５００５５号に開示された開閉器（遮
断器）の構成を示す横断面図であり、（ａ）は投入時
を、（ｂ）は開極時をそれぞれ示す。この開閉器は、主
回路に流れる交流電流を通電／遮断する為の機構部を備
えた主接点が、固定接点９１及び可動接点９０が真空容
器中に収納された真空バルブ８６となっている。固定接
点９１及び可動接点９０は、それぞれ図示しない主回路
導体に接続されている。この開閉器は、４本の固定柱１
０２に、その一方の各端部から貫かれ垂設された固定板
９６〜１００と、４本の固定柱１０２の他方の各端部に
垂設された固定板１０１とでなる枠を備えている。
【０００５】固定接点９１は、固定板９６の略中央部に
垂設され固定されている。可動接点９０は、絶縁物９５
を介して連結棒８９に結合されている。連結棒８９は、
固定板９７の略中央部に設けられた穴を挿通し、反発円
盤８７を貫通固定している。反発円盤８７を貫通した連
結棒８９は、固定板９８，９９の略中央部に設けられた
各穴を挿通し、固定板１００の略中央部に垂設固定され
たラッチ部９２に連結されている。固定接点９１は、固
定枠１０２に垂設された固定板９６に固定されている。
垂設され固定されている。可動接点９０は、絶縁物９５
を介して連結棒８９に結合されている。連結棒８９は、
固定板９７の略中央部に設けられた穴を挿通し、反発円
盤８７を貫通固定している。反発円盤８７を貫通した連
結棒８９は、固定板９８，９９の略中央部に設けられた
各穴を挿通し、固定板１００の略中央部に垂設固定され
たラッチ部９２に連結されている。固定接点９１は、固
定枠１０２に垂設された固定板９６に固定されている。
【０００６】反発円盤８７は、連結棒８９がその内部を
挿通するように固定板９９に他方が固定されたバネ９３
の一方に取り付けられている。バネ９３は、固定板９８
の略中央部に設けられた穴を挿通している。反発円盤８
７は、閉極時には、固定板９７に固定された開極用反発
コイル８８ａと近接し、開極時には、固定板９８に固定
された閉極用反発コイル８８ｂと近接するように、バネ
９３により付勢されている。
挿通するように固定板９９に他方が固定されたバネ９３
の一方に取り付けられている。バネ９３は、固定板９８
の略中央部に設けられた穴を挿通している。反発円盤８
７は、閉極時には、固定板９７に固定された開極用反発
コイル８８ａと近接し、開極時には、固定板９８に固定
された閉極用反発コイル８８ｂと近接するように、バネ
９３により付勢されている。
【０００７】このような構成の開閉器の動作を以下に説
明する。図４（ａ）に示すように閉極状態にある接点９
０，９１を開極し、主回路に流れる交流電流を遮断する
場合、開極用反発コイル８８ａにパルス電流を通電する
と、開極用反発コイル８８ａにより誘導磁界が発生す
る。反発円盤８７には、この誘導磁界による渦電流が流
れ、この渦電流による誘導磁界が発生する。この結果、
パルス電流により生じた誘導磁界と渦電流により生じた
誘導磁界とが反発しあい、反発円盤８７は、固定板９８
の方向へ駆動力を受ける。
明する。図４（ａ）に示すように閉極状態にある接点９
０，９１を開極し、主回路に流れる交流電流を遮断する
場合、開極用反発コイル８８ａにパルス電流を通電する
と、開極用反発コイル８８ａにより誘導磁界が発生す
る。反発円盤８７には、この誘導磁界による渦電流が流
れ、この渦電流による誘導磁界が発生する。この結果、
パルス電流により生じた誘導磁界と渦電流により生じた
誘導磁界とが反発しあい、反発円盤８７は、固定板９８
の方向へ駆動力を受ける。
【０００８】可動接点９０は、絶縁物９５を介して連結
棒８９により反発円盤８７に結合されているので、この
とき、可動接点９０も、固定板９８の方向へ駆動力を受
け、図４（ｂ）に示すように、固定接点９１と引き離さ
れる。この開閉器は、上述したような電磁反発方式を用
いている為、開極するように指示を受けてから開極し終
える迄の開極時間は１ｍｓ以下と短いが、開極し終えて
からも、接点９０，９１間にアークが発生している。こ
のアークが消滅し、主回路に流れる交流電流が遮断され
るのは、開極し終えた後の最初の交流電流のゼロクロス
点付近又はその次のゼロクロス点付近となる。
棒８９により反発円盤８７に結合されているので、この
とき、可動接点９０も、固定板９８の方向へ駆動力を受
け、図４（ｂ）に示すように、固定接点９１と引き離さ
れる。この開閉器は、上述したような電磁反発方式を用
いている為、開極するように指示を受けてから開極し終
える迄の開極時間は１ｍｓ以下と短いが、開極し終えて
からも、接点９０，９１間にアークが発生している。こ
のアークが消滅し、主回路に流れる交流電流が遮断され
るのは、開極し終えた後の最初の交流電流のゼロクロス
点付近又はその次のゼロクロス点付近となる。
【０００９】開極状態にある接点９０，９１を閉極し、
主回路に交流電流を通電させる場合は、閉極用反発コイ
ル８８ｂにパルス電流を通電すると、閉極用反発コイル
８８ｂにより誘導磁界が発生する。反発円盤８７には、
この誘導磁界による渦電流が流れ、この渦電流による誘
導磁界が発生する。この結果、パルス電流により生じた
誘導磁界と渦電流により生じた誘導磁界とが反発しあ
い、反発円盤８７は、固定板９７の方向へ駆動力を受け
る。このとき、可動接点９０も、固定板９７の方向へ駆
動力を受け、固定接点９１と圧接される。
主回路に交流電流を通電させる場合は、閉極用反発コイ
ル８８ｂにパルス電流を通電すると、閉極用反発コイル
８８ｂにより誘導磁界が発生する。反発円盤８７には、
この誘導磁界による渦電流が流れ、この渦電流による誘
導磁界が発生する。この結果、パルス電流により生じた
誘導磁界と渦電流により生じた誘導磁界とが反発しあ
い、反発円盤８７は、固定板９７の方向へ駆動力を受け
る。このとき、可動接点９０も、固定板９７の方向へ駆
動力を受け、固定接点９１と圧接される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来技
術では、主回路に流れる直流電流が０になる時点を強制
的に作ることにより、その直流電流を遮断する直流遮断
器はあるが、主回路に流れる交流電流が０になる時点を
強制的に作ることにより、その交流電流を遮断する交流
遮断器はなく、交流遮断器では、主回路に流れる交流電
流のゼロクロス点付近でその交流電流を遮断するように
したものがあるだけであった。本発明は、上述したよう
な事情に鑑みてなされたものであり、接点を流れる交流
電流の極性が何れであっても、接点に流れる交流電流が
０になる時点を強制的に作ることにより、交流電流のゼ
ロクロス点以外の任意の時点においても、瞬時にその交
流電流を遮断することができる交流開閉装置を提供する
ことを目的とする。
術では、主回路に流れる直流電流が０になる時点を強制
的に作ることにより、その直流電流を遮断する直流遮断
器はあるが、主回路に流れる交流電流が０になる時点を
強制的に作ることにより、その交流電流を遮断する交流
遮断器はなく、交流遮断器では、主回路に流れる交流電
流のゼロクロス点付近でその交流電流を遮断するように
したものがあるだけであった。本発明は、上述したよう
な事情に鑑みてなされたものであり、接点を流れる交流
電流の極性が何れであっても、接点に流れる交流電流が
０になる時点を強制的に作ることにより、交流電流のゼ
ロクロス点以外の任意の時点においても、瞬時にその交
流電流を遮断することができる交流開閉装置を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る交流開閉
装置は、交流電流を通電／遮断すべく接離自在な１対の
接点と、該接点を接離する機構部と、該機構部の駆動制
御を行う制御部と、前記接点に並列接続され、前記制御
部が前記機構部を駆動して前記接点を離隔するときに、
前記交流電流よりも周波数が高い高周波電流を該交流電
流に重畳させる高周波電流回路とを備え、該高周波電流
回路が前記高周波電流を重畳させることにより前記交流
電流が概ね０になる時に、該交流電流を遮断すべくなし
てあることを特徴とする。
装置は、交流電流を通電／遮断すべく接離自在な１対の
接点と、該接点を接離する機構部と、該機構部の駆動制
御を行う制御部と、前記接点に並列接続され、前記制御
部が前記機構部を駆動して前記接点を離隔するときに、
前記交流電流よりも周波数が高い高周波電流を該交流電
流に重畳させる高周波電流回路とを備え、該高周波電流
回路が前記高周波電流を重畳させることにより前記交流
電流が概ね０になる時に、該交流電流を遮断すべくなし
てあることを特徴とする。
【００１２】第２発明に係る交流開閉装置は、交流電流
の極性を検出する検出器を更に備え、該検出器が検出し
た極性と逆極性の高周波電流を重畳させるべくなしてあ
ることを特徴とする。
の極性を検出する検出器を更に備え、該検出器が検出し
た極性と逆極性の高周波電流を重畳させるべくなしてあ
ることを特徴とする。
【００１３】第３発明に係る交流開閉装置は、制御部及
び高周波電流回路は、交流電流に高周波電流を重畳させ
てから該高周波電流の１周期内に、前記交流電流を０に
すべくなしてあることを特徴とする。
び高周波電流回路は、交流電流に高周波電流を重畳させ
てから該高周波電流の１周期内に、前記交流電流を０に
すべくなしてあることを特徴とする。
【００１４】第４発明に係る交流開閉装置は、制御部及
び高周波電流回路は、交流電流への高周波電流の重畳を
開始する時点が、接点の離隔距離が所定距離に達した時
点となるようになしてあることを特徴とする。
び高周波電流回路は、交流電流への高周波電流の重畳を
開始する時点が、接点の離隔距離が所定距離に達した時
点となるようになしてあることを特徴とする。
【００１５】第５発明に係る交流開閉装置は、機構部
は、制御部から接点を離隔するように指示されてから概
ね４ミリ秒未満で、該接点の離隔を開始すべくなしてあ
ることを特徴とする。
は、制御部から接点を離隔するように指示されてから概
ね４ミリ秒未満で、該接点の離隔を開始すべくなしてあ
ることを特徴とする。
【００１６】第６発明に係る交流開閉装置は、機構部
は、電磁反発力を利用して接点を離隔すべくなしてある
ことを特徴とする。
は、電磁反発力を利用して接点を離隔すべくなしてある
ことを特徴とする。
【００１７】第７発明に係る交流開閉装置は、機構部
は、電磁反発力を利用して接点を接合すべくなしてある
ことを特徴とする。
は、電磁反発力を利用して接点を接合すべくなしてある
ことを特徴とする。
【００１８】第８発明に係る交流開閉装置は、接点は、
真空容器中に収納され、真空中で接離すべくなしてある
真空バルブであることを特徴とする。
真空容器中に収納され、真空中で接離すべくなしてある
真空バルブであることを特徴とする。
【００１９】第９発明に係る交流開閉装置は、制御部が
接点を離隔するように指示してから、高周波電流を重畳
させることにより交流電流が概ね０になり遮断される迄
の時間が、前記高周波電流の概ね１／４周期未満である
ことを特徴とする。
接点を離隔するように指示してから、高周波電流を重畳
させることにより交流電流が概ね０になり遮断される迄
の時間が、前記高周波電流の概ね１／４周期未満である
ことを特徴とする。
【００２０】第１０発明に係る交流開閉装置は、接点及
び高周波電流回路に並列に接続されたインピーダンス回
路を更に備えることを特徴とする。
び高周波電流回路に並列に接続されたインピーダンス回
路を更に備えることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】 実施の形態１．以下に、本発明を、その実施の形態を示
す図面に基づき説明する。図１は、本発明に係る交流開
閉装置の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
この交流開閉装置は、主回路に流れる交流電流を通電／
遮断する為の機構部を備えた主接点２ａと、その交流電
流を検出する電流検出器３ａと、電流検出器３ａが検出
した電流値又は外部からの指示に従って、主接点２ａの
機構部を駆動制御して主接点２ａを接離する制御部５
と、主接点２ａに並列接続された２つの高周波電流回路
１０，２０とを備えている。
す図面に基づき説明する。図１は、本発明に係る交流開
閉装置の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
この交流開閉装置は、主回路に流れる交流電流を通電／
遮断する為の機構部を備えた主接点２ａと、その交流電
流を検出する電流検出器３ａと、電流検出器３ａが検出
した電流値又は外部からの指示に従って、主接点２ａの
機構部を駆動制御して主接点２ａを接離する制御部５
と、主接点２ａに並列接続された２つの高周波電流回路
１０，２０とを備えている。
【００２２】高周波電流回路１０は、主接点２ａの一方
の接点側から他方の接点側に、高周波電流用リアクトル
１２、高周波電流用コンデンサ１１、サイリスタ（高周
波電流始動用スイッチ）１３のアノード、同カソードの
順に接続されている。高周波電流用コンデンサ１１に
は、サイリスタ１３のアノード側が正極となるように、
充電装置１４が接続されている。
の接点側から他方の接点側に、高周波電流用リアクトル
１２、高周波電流用コンデンサ１１、サイリスタ（高周
波電流始動用スイッチ）１３のアノード、同カソードの
順に接続されている。高周波電流用コンデンサ１１に
は、サイリスタ１３のアノード側が正極となるように、
充電装置１４が接続されている。
【００２３】高周波電流回路２０は、主接点２ａの一方
の接点側から他方の接点側に、高周波電流用リアクトル
２２、高周波電流用コンデンサ２１、サイリスタ（高周
波電流始動用スイッチ）２３のカソード、同アノードの
順に接続されている。高周波電流用コンデンサ２１に
は、サイリスタ２３のカソード側が負極となるように、
充電装置２４が接続されている。高周波電流回路１０，
２０は、互いに逆極性の高周波電流を、主接点２ａに流
れる交流電流に重畳するように構成されている。サイリ
スタ１３，２３の各ゲートは、制御部５によりオン／オ
フ制御される。
の接点側から他方の接点側に、高周波電流用リアクトル
２２、高周波電流用コンデンサ２１、サイリスタ（高周
波電流始動用スイッチ）２３のカソード、同アノードの
順に接続されている。高周波電流用コンデンサ２１に
は、サイリスタ２３のカソード側が負極となるように、
充電装置２４が接続されている。高周波電流回路１０，
２０は、互いに逆極性の高周波電流を、主接点２ａに流
れる交流電流に重畳するように構成されている。サイリ
スタ１３，２３の各ゲートは、制御部５によりオン／オ
フ制御される。
【００２４】高周波電流用コンデンサ１１，２１は、主
接点２ａに流れる交流電流のピーク値より高いピーク値
の高周波電流を流し得る充電電圧に、充電装置１４，２
４によりそれぞれ充電されている。高周波電流用リアク
トル１２及び高周波電流用コンデンサ１１により定まる
電流周波数と、高周波電流用リアクトル２２及び高周波
電流用コンデンサ２１により定まる電流周波数とは、同
じ周波数であり、主接点２ａに流れる交流電流の周波数
より高くなるように選択されている。
接点２ａに流れる交流電流のピーク値より高いピーク値
の高周波電流を流し得る充電電圧に、充電装置１４，２
４によりそれぞれ充電されている。高周波電流用リアク
トル１２及び高周波電流用コンデンサ１１により定まる
電流周波数と、高周波電流用リアクトル２２及び高周波
電流用コンデンサ２１により定まる電流周波数とは、同
じ周波数であり、主接点２ａに流れる交流電流の周波数
より高くなるように選択されている。
【００２５】主接点２ａには、前述した図４に示すよう
な、開極時間が２ｍｓ程度以下の従来の交流用の高速遮
断器を用いることが可能である。図４は、この開閉器
（遮断器）の構成を示す横断面図であり、（ａ）は投入
時を、（ｂ）は開極時をそれぞれ示す。この開閉器は、
主回路に流れる交流電流を通電／遮断する為の機構部を
備えた主接点（２ａ）が、固定接点９１及び可動接点９
０が真空容器中に収納された真空バルブ８６となってい
る。固定接点９１及び可動接点９０は、それぞれ図示し
ない主回路導体に接続されている。この開閉器は、４本
の固定柱１０２に、その一方の各端部から貫かれ垂設さ
れた固定板９６〜１００と、４本の固定柱１０２の他方
の各端部に垂設された固定板１０１とでなる枠を備えて
いる。
な、開極時間が２ｍｓ程度以下の従来の交流用の高速遮
断器を用いることが可能である。図４は、この開閉器
（遮断器）の構成を示す横断面図であり、（ａ）は投入
時を、（ｂ）は開極時をそれぞれ示す。この開閉器は、
主回路に流れる交流電流を通電／遮断する為の機構部を
備えた主接点（２ａ）が、固定接点９１及び可動接点９
０が真空容器中に収納された真空バルブ８６となってい
る。固定接点９１及び可動接点９０は、それぞれ図示し
ない主回路導体に接続されている。この開閉器は、４本
の固定柱１０２に、その一方の各端部から貫かれ垂設さ
れた固定板９６〜１００と、４本の固定柱１０２の他方
の各端部に垂設された固定板１０１とでなる枠を備えて
いる。
【００２６】固定接点９１は、固定板９６の略中央部に
垂設され固定されている。可動接点９０は、絶縁物９５
を介して連結棒８９に結合されている。連結棒８９は、
固定板９７の略中央部に設けられた穴を挿通し、反発円
盤８７を貫通固定している。反発円盤８７を貫通した連
結棒８９は、固定板９８，９９の略中央部に設けられた
各穴を挿通し、固定板１００の略中央部に垂設固定され
たラッチ部９２に連結されている。固定接点９１は、固
定枠１０２に垂設された固定板９６に固定されている。
垂設され固定されている。可動接点９０は、絶縁物９５
を介して連結棒８９に結合されている。連結棒８９は、
固定板９７の略中央部に設けられた穴を挿通し、反発円
盤８７を貫通固定している。反発円盤８７を貫通した連
結棒８９は、固定板９８，９９の略中央部に設けられた
各穴を挿通し、固定板１００の略中央部に垂設固定され
たラッチ部９２に連結されている。固定接点９１は、固
定枠１０２に垂設された固定板９６に固定されている。
【００２７】反発円盤８７は、連結棒８９がその内部を
挿通するように固定板９９に他方が固定されたバネ９３
の一方に取り付けられている。バネ９３は、固定板９８
の略中央部に設けられた穴を挿通している。反発円盤８
７は、閉極時には、固定板９７に固定された開極用反発
コイル８８ａと近接し、開極時には、固定板９８に固定
された閉極用反発コイル８８ｂと近接するように、バネ
９３により付勢されている。反発円盤８７、バネ９３、
開極用反発コイル８８ａ、閉極用反発コイル８８ｂ及び
ラッチ部９２は、主接点２ａの機構部を構成している。
挿通するように固定板９９に他方が固定されたバネ９３
の一方に取り付けられている。バネ９３は、固定板９８
の略中央部に設けられた穴を挿通している。反発円盤８
７は、閉極時には、固定板９７に固定された開極用反発
コイル８８ａと近接し、開極時には、固定板９８に固定
された閉極用反発コイル８８ｂと近接するように、バネ
９３により付勢されている。反発円盤８７、バネ９３、
開極用反発コイル８８ａ、閉極用反発コイル８８ｂ及び
ラッチ部９２は、主接点２ａの機構部を構成している。
【００２８】このような構成の開閉器では、図４（ａ）
に示すように閉極状態にある接点９０，９１を開極し、
主回路に流れる交流電流を遮断する場合、制御部５（図
１）から開極用反発コイル８８ａにパルス電流を通電す
ると、開極用反発コイル８８ａにより誘導磁界が発生す
る。反発円盤８７には、この誘導磁界による渦電流が流
れ、この渦電流による誘導磁界が発生する。この結果、
パルス電流により生じた誘導磁界と渦電流により生じた
誘導磁界とが反発しあい、反発円盤８７は、固定板９８
の方向へ駆動力を受ける。可動接点９０は、絶縁物９５
を介して連結棒８９により反発円盤８７に結合されてい
るので、このとき、可動接点９０も、固定板９８の方向
へ駆動力を受け、図４（ｂ）に示すように、固定接点９
１と引き離される（主接点２ａ（図１）が離隔され
る）。
に示すように閉極状態にある接点９０，９１を開極し、
主回路に流れる交流電流を遮断する場合、制御部５（図
１）から開極用反発コイル８８ａにパルス電流を通電す
ると、開極用反発コイル８８ａにより誘導磁界が発生す
る。反発円盤８７には、この誘導磁界による渦電流が流
れ、この渦電流による誘導磁界が発生する。この結果、
パルス電流により生じた誘導磁界と渦電流により生じた
誘導磁界とが反発しあい、反発円盤８７は、固定板９８
の方向へ駆動力を受ける。可動接点９０は、絶縁物９５
を介して連結棒８９により反発円盤８７に結合されてい
るので、このとき、可動接点９０も、固定板９８の方向
へ駆動力を受け、図４（ｂ）に示すように、固定接点９
１と引き離される（主接点２ａ（図１）が離隔され
る）。
【００２９】開極状態にある接点９０，９１を閉極し、
主回路に交流電流を通電させる場合は、制御部５（図
１）から閉極用反発コイル８８ｂにパルス電流を通電す
ると、閉極用反発コイル８８ｂにより誘導磁界が発生す
る。反発円盤８７には、この誘導磁界による渦電流が流
れ、この渦電流による誘導磁界が発生する。この結果、
パルス電流により生じた誘導磁界と渦電流により生じた
誘導磁界とが反発しあい、反発円盤８７は、固定板９７
の方向へ駆動力を受ける。このとき、可動接点９０も、
固定板９７の方向へ駆動力を受け、固定接点９１と圧接
される（主接点２ａ（図１）が接合される）。
主回路に交流電流を通電させる場合は、制御部５（図
１）から閉極用反発コイル８８ｂにパルス電流を通電す
ると、閉極用反発コイル８８ｂにより誘導磁界が発生す
る。反発円盤８７には、この誘導磁界による渦電流が流
れ、この渦電流による誘導磁界が発生する。この結果、
パルス電流により生じた誘導磁界と渦電流により生じた
誘導磁界とが反発しあい、反発円盤８７は、固定板９７
の方向へ駆動力を受ける。このとき、可動接点９０も、
固定板９７の方向へ駆動力を受け、固定接点９１と圧接
される（主接点２ａ（図１）が接合される）。
【００３０】以下に、この交流開閉装置の動作を、それ
を示す図２，３のタイミングチャートを参照しながら説
明する。主接点２ａに商用交流電流が流れており
（ａ）、時点Ｔ1 で外部から制御部５に開極指示が入力
されると（ｄ）、（Ｔ2 −Ｔ1 ）で示される接点部（２
ａ）の開極時間が経過した後（ｄ）、主接点２ａは機構
部が駆動されて開極する（ｃ）。その後、時点Ｔ3 にお
いて、電流検出器３ａが検出した電流値から、制御部５
は主接点２ａに流れていた電流の逆極性となる高周波電
流が重畳されるように、高周波電流始動スイッチ１３，
２３のゲートをオンする。この場合、高周波電流始動ス
イッチ（サイリスタ）１３をオンにし、高周波電流用コ
ンデンサ１１に予め蓄積されていた電荷が、高周波電流
用リアクトル１２及び高周波電流用コンデンサ１１によ
り定まる周波数による高周波電流となって（ｂ）、主接
点２ａに流れている商用交流電流に重畳される（ａ）。
を示す図２，３のタイミングチャートを参照しながら説
明する。主接点２ａに商用交流電流が流れており
（ａ）、時点Ｔ1 で外部から制御部５に開極指示が入力
されると（ｄ）、（Ｔ2 −Ｔ1 ）で示される接点部（２
ａ）の開極時間が経過した後（ｄ）、主接点２ａは機構
部が駆動されて開極する（ｃ）。その後、時点Ｔ3 にお
いて、電流検出器３ａが検出した電流値から、制御部５
は主接点２ａに流れていた電流の逆極性となる高周波電
流が重畳されるように、高周波電流始動スイッチ１３，
２３のゲートをオンする。この場合、高周波電流始動ス
イッチ（サイリスタ）１３をオンにし、高周波電流用コ
ンデンサ１１に予め蓄積されていた電荷が、高周波電流
用リアクトル１２及び高周波電流用コンデンサ１１によ
り定まる周波数による高周波電流となって（ｂ）、主接
点２ａに流れている商用交流電流に重畳される（ａ）。
【００３１】その結果、高周波電流が流れ始めてその周
波数の１／４周期に達しない時点Ｔ 4 において、主接点
２ａに流れる電流には強制的に電流ゼロ点が作られ
（ａ）、主接点２ａにおいて電流が遮断される（ａ）。
尚、時点Ｔ4 において、主接点２ａの開極距離（ギャッ
プ）が電流遮断に必要な距離となるように、時間（Ｔ3
−Ｔ2 ）は設定されている。
波数の１／４周期に達しない時点Ｔ 4 において、主接点
２ａに流れる電流には強制的に電流ゼロ点が作られ
（ａ）、主接点２ａにおいて電流が遮断される（ａ）。
尚、時点Ｔ4 において、主接点２ａの開極距離（ギャッ
プ）が電流遮断に必要な距離となるように、時間（Ｔ3
−Ｔ2 ）は設定されている。
【００３２】時点Ｔ1 において、主接点２ａに流れる商
用交流電流が上述した場合と逆極性である場合は
（ｅ）、時点Ｔ3 において、高周波電流始動スイッチ
（サイリスタ）２３がオンになり、高周波電流用コンデ
ンサ２１に予め蓄積されていた電荷が、高周波電流用リ
アクトル２２及び高周波電流用コンデンサ２１により定
まる周波数による高周波電流となって（ｆ）、主接点２
ａに流れている商用交流電流に重畳される（ｅ）。その
他の動作は、上述した場合と同様である。その結果、主
接点２ａに流れる商用交流電流が正負何れの極性であっ
ても、商用交流電流のゼロクロス点Ｔ5 に至る前に、時
点Ｔ4 で電流は遮断される。
用交流電流が上述した場合と逆極性である場合は
（ｅ）、時点Ｔ3 において、高周波電流始動スイッチ
（サイリスタ）２３がオンになり、高周波電流用コンデ
ンサ２１に予め蓄積されていた電荷が、高周波電流用リ
アクトル２２及び高周波電流用コンデンサ２１により定
まる周波数による高周波電流となって（ｆ）、主接点２
ａに流れている商用交流電流に重畳される（ｅ）。その
他の動作は、上述した場合と同様である。その結果、主
接点２ａに流れる商用交流電流が正負何れの極性であっ
ても、商用交流電流のゼロクロス点Ｔ5 に至る前に、時
点Ｔ4 で電流は遮断される。
【００３３】図３は、この交流開閉装置の、負荷側で短
絡事故が発生した場合の動作を説明する為のタイミング
チャートである。時点Ｔ6 迄は、正常な負荷電流が主接
点２ａを流れている。時点Ｔ6 において、短絡電流が流
れ始め、時点Ｔ1 において、電流検出器３ａが検出した
電流値が所定値に達すると、制御部５は、時点Ｔ3 にお
いて、電流検出器３ａが検出した電流値から、主接点２
ａに流れていた電流の逆極性となる高周波電流が重畳さ
れるように、高周波電流始動スイッチ１３，２３の何れ
かのゲートをオンし、主接点２ａに流れる商用交流電流
に高周波電流を重畳させる。この結果、時点Ｔ4 におい
て、主接点２ａに流れている電流は遮断される。
絡事故が発生した場合の動作を説明する為のタイミング
チャートである。時点Ｔ6 迄は、正常な負荷電流が主接
点２ａを流れている。時点Ｔ6 において、短絡電流が流
れ始め、時点Ｔ1 において、電流検出器３ａが検出した
電流値が所定値に達すると、制御部５は、時点Ｔ3 にお
いて、電流検出器３ａが検出した電流値から、主接点２
ａに流れていた電流の逆極性となる高周波電流が重畳さ
れるように、高周波電流始動スイッチ１３，２３の何れ
かのゲートをオンし、主接点２ａに流れる商用交流電流
に高周波電流を重畳させる。この結果、時点Ｔ4 におい
て、主接点２ａに流れている電流は遮断される。
【００３４】例えば、従来の交流高速遮断器の場合、交
流電流の最初のゼロクロス点Ｔ7 で遮断され、従来の一
般の交流遮断器の場合、約２．５周期後の時点Ｔ8 で遮
断される。以上の結果、この実施の形態１によれば、商
用交流周波数の電流に対して、主接点２ａに流れる電流
の極性に係わらず、交流電流のゼロクロス点を待つこと
なく、瞬時に電流を遮断することができる。尚、この実
施の形態１では、高周波電流の始動にサイリスタを用い
ているが、その他の半導体スイッチ、ダイオードとその
他のスイッチの組み合わせ及び半導体以外のスイッチ等
であってもも良い。
流電流の最初のゼロクロス点Ｔ7 で遮断され、従来の一
般の交流遮断器の場合、約２．５周期後の時点Ｔ8 で遮
断される。以上の結果、この実施の形態１によれば、商
用交流周波数の電流に対して、主接点２ａに流れる電流
の極性に係わらず、交流電流のゼロクロス点を待つこと
なく、瞬時に電流を遮断することができる。尚、この実
施の形態１では、高周波電流の始動にサイリスタを用い
ているが、その他の半導体スイッチ、ダイオードとその
他のスイッチの組み合わせ及び半導体以外のスイッチ等
であってもも良い。
【００３５】実施の形態２．図５は、本発明に係る交流
開閉装置の実施の形態２の構成を示すブロック図であ
る。この交流開閉装置は、主回路に流れる交流電流を通
電／遮断する為の機構部を備えた主接点２ａと、その交
流電流を検出する電流検出器３ａと、電流検出器３ａが
検出した電流値又は外部からの指示に従って、主接点２
ａの機構部を駆動制御して主接点２ａを接離する制御部
６と、主接点２ａに並列接続された高周波電流回路１０
ａとを備えている。
開閉装置の実施の形態２の構成を示すブロック図であ
る。この交流開閉装置は、主回路に流れる交流電流を通
電／遮断する為の機構部を備えた主接点２ａと、その交
流電流を検出する電流検出器３ａと、電流検出器３ａが
検出した電流値又は外部からの指示に従って、主接点２
ａの機構部を駆動制御して主接点２ａを接離する制御部
６と、主接点２ａに並列接続された高周波電流回路１０
ａとを備えている。
【００３６】高周波電流回路１０ａは、主接点２ａの一
方の接点側から他方の接点側に、高周波電流用リアクト
ル１２、高周波電流用コンデンサ１１、逆並列に接続さ
れた２つのサイリスタ（高周波電流始動用スイッチ）１
３ａ，１３ｂの順に接続されている。高周波電流用コン
デンサ１１には、サイリスタ１３ａ，１３ｂ側が正極と
なるように、充電装置１４が接続されている。サイリス
タ１３ａ，１３ｂの各ゲートは、制御部５によりオン／
オフ制御される。
方の接点側から他方の接点側に、高周波電流用リアクト
ル１２、高周波電流用コンデンサ１１、逆並列に接続さ
れた２つのサイリスタ（高周波電流始動用スイッチ）１
３ａ，１３ｂの順に接続されている。高周波電流用コン
デンサ１１には、サイリスタ１３ａ，１３ｂ側が正極と
なるように、充電装置１４が接続されている。サイリス
タ１３ａ，１３ｂの各ゲートは、制御部５によりオン／
オフ制御される。
【００３７】高周波電流用コンデンサ１１は、主接点２
ａに流れる交流電流のピーク値より高いピーク値の高周
波電流を流し得る充電電圧に、充電装置１４により充電
されている。高周波電流用リアクトル１２及び高周波電
流用コンデンサ１１により定まる電流周波数は、主接点
２ａに流れる交流電流の周波数より高くなるように選択
されている。その他の構成は、実施の形態１で説明した
交流開閉装置の構成と同様であるので、説明を省略す
る。
ａに流れる交流電流のピーク値より高いピーク値の高周
波電流を流し得る充電電圧に、充電装置１４により充電
されている。高周波電流用リアクトル１２及び高周波電
流用コンデンサ１１により定まる電流周波数は、主接点
２ａに流れる交流電流の周波数より高くなるように選択
されている。その他の構成は、実施の形態１で説明した
交流開閉装置の構成と同様であるので、説明を省略す
る。
【００３８】以下に、この交流開閉装置の動作を、それ
を示す図５のタイミングチャートを参照しながら説明す
る。高周波電流用コンデンサ１１は、常に一定の極性に
充電されており、その為に高周波電流回路１０ａに流れ
る高周波電流の波形は決まっているが、サイリスタ１３
ａ，１３ｂの各ゲートを制御部６がオンすることによ
り、両方向の電流を、主接点２ａに流れる交流電流に重
畳させることができる。
を示す図５のタイミングチャートを参照しながら説明す
る。高周波電流用コンデンサ１１は、常に一定の極性に
充電されており、その為に高周波電流回路１０ａに流れ
る高周波電流の波形は決まっているが、サイリスタ１３
ａ，１３ｂの各ゲートを制御部６がオンすることによ
り、両方向の電流を、主接点２ａに流れる交流電流に重
畳させることができる。
【００３９】主接点２ａに商用交流電流が流れており
（ａ）、時点Ｔ1 で外部から制御部５に開極指示が入力
されると（ｄ）、（Ｔ2 −Ｔ1 ）で示される接点部（２
ａ）の開極時間が経過した後（ｄ）、主接点２ａは機構
部が駆動されて開極する（ｃ）。その後、時点Ｔ3 にお
いて、制御部５は、高周波電流始動スイッチ１３ａ，１
３ｂの各ゲートをオンすることにより、主接点２ａに流
れている電流に高周波電流が重畳される。この場合、高
周波電流始動スイッチ（サイリスタ）１３ａ，１３ｂの
各ゲートをオンにすることにより、高周波電流用コンデ
ンサ１１に予め蓄積されていた電荷が、高周波電流用リ
アクトル１２及び高周波電流用コンデンサ１１により定
まる周波数による高周波電流となって（ｂ）、主接点２
ａに流れている商用交流電流に重畳される（ａ）。
（ａ）、時点Ｔ1 で外部から制御部５に開極指示が入力
されると（ｄ）、（Ｔ2 −Ｔ1 ）で示される接点部（２
ａ）の開極時間が経過した後（ｄ）、主接点２ａは機構
部が駆動されて開極する（ｃ）。その後、時点Ｔ3 にお
いて、制御部５は、高周波電流始動スイッチ１３ａ，１
３ｂの各ゲートをオンすることにより、主接点２ａに流
れている電流に高周波電流が重畳される。この場合、高
周波電流始動スイッチ（サイリスタ）１３ａ，１３ｂの
各ゲートをオンにすることにより、高周波電流用コンデ
ンサ１１に予め蓄積されていた電荷が、高周波電流用リ
アクトル１２及び高周波電流用コンデンサ１１により定
まる周波数による高周波電流となって（ｂ）、主接点２
ａに流れている商用交流電流に重畳される（ａ）。
【００４０】このとき、高周波電流の第１半波は、商用
交流電流の絶対値を増加させる極性に重畳されている
が、高周波電流が振動する為、時点Ｔ4 において、主接
点２ａに流れる電流には強制的に電流ゼロ点が作られ
（ａ）、主接点２ａにおいて電流が遮断される（ａ）。
尚、時点Ｔ4 において、主接点２ａの開極距離（ギャッ
プ）が電流遮断に必要な距離となるように、時間（Ｔ3
−Ｔ2 ）は設定されている。その他の動作は、実施の形
態１で説明した交流開閉装置の動作と同様であるので、
説明を省略する。
交流電流の絶対値を増加させる極性に重畳されている
が、高周波電流が振動する為、時点Ｔ4 において、主接
点２ａに流れる電流には強制的に電流ゼロ点が作られ
（ａ）、主接点２ａにおいて電流が遮断される（ａ）。
尚、時点Ｔ4 において、主接点２ａの開極距離（ギャッ
プ）が電流遮断に必要な距離となるように、時間（Ｔ3
−Ｔ2 ）は設定されている。その他の動作は、実施の形
態１で説明した交流開閉装置の動作と同様であるので、
説明を省略する。
【００４１】以上の結果、この実施の形態２によれば、
商用交流周波数の電流に対して、主接点２ａに流れる電
流の極性に係わらず、交流電流のゼロクロス点を待つこ
となく、瞬時に電流を遮断することができる。尚、この
実施の形態２では、高周波電流の始動にサイリスタを用
いているが、その他の半導体スイッチ、ダイオードとそ
の他のスイッチの組み合わせ及び半導体以外のスイッチ
等であってもも良い。
商用交流周波数の電流に対して、主接点２ａに流れる電
流の極性に係わらず、交流電流のゼロクロス点を待つこ
となく、瞬時に電流を遮断することができる。尚、この
実施の形態２では、高周波電流の始動にサイリスタを用
いているが、その他の半導体スイッチ、ダイオードとそ
の他のスイッチの組み合わせ及び半導体以外のスイッチ
等であってもも良い。
【００４２】実施の形態３．図７は、本発明に係る交流
開閉装置の実施の形態３の構成を示すブロック図であ
る。この交流開閉装置は、主回路に流れる交流電流を通
電／遮断する為の機構部を備えた主接点２ａと、その交
流電流を検出する電流検出器３ａと、電流検出器３ａが
検出した電流値又は外部からの指示に従って、主接点２
ａの機構部を駆動制御して主接点２ａを接離する制御部
６と、主接点２ａに並列接続された高周波電流回路１０
ａと、主接点２ａ及び高周波電流回路１０ａに並列接続
された限流インピーダンス３０とを備えている。その他
の構成は、実施の形態２で説明した交流開閉装置の構成
と同様であるので、説明を省略する。
開閉装置の実施の形態３の構成を示すブロック図であ
る。この交流開閉装置は、主回路に流れる交流電流を通
電／遮断する為の機構部を備えた主接点２ａと、その交
流電流を検出する電流検出器３ａと、電流検出器３ａが
検出した電流値又は外部からの指示に従って、主接点２
ａの機構部を駆動制御して主接点２ａを接離する制御部
６と、主接点２ａに並列接続された高周波電流回路１０
ａと、主接点２ａ及び高周波電流回路１０ａに並列接続
された限流インピーダンス３０とを備えている。その他
の構成は、実施の形態２で説明した交流開閉装置の構成
と同様であるので、説明を省略する。
【００４３】以下に、この交流開閉装置の動作を、それ
を示す図８のタイミングチャートを参照しながら説明す
る。時点Ｔ6 において、交流開閉装置の主回路に短絡事
故が発生し、短絡電流が流れ始め、時点Ｔ1 において、
電流検出器３ａが検出した電流値Ｉ1 （ａ）が所定値に
達すると、制御部６は、時点Ｔ3 において、高周波電流
始動スイッチ１３ａ，１３ｂの各ゲートをオンすること
により、主接点２ａに流れている電流Ｉ2 （ｂ）に高周
波電流Ｉ3 （ｃ）を重畳させる。そして、時点Ｔ4 にお
いて、主接点２ａに流れる電流には強制的に電流ゼロ点
が作られ（ｂ）、主接点２ａにおいて電流が遮断される
（ｂ）。
を示す図８のタイミングチャートを参照しながら説明す
る。時点Ｔ6 において、交流開閉装置の主回路に短絡事
故が発生し、短絡電流が流れ始め、時点Ｔ1 において、
電流検出器３ａが検出した電流値Ｉ1 （ａ）が所定値に
達すると、制御部６は、時点Ｔ3 において、高周波電流
始動スイッチ１３ａ，１３ｂの各ゲートをオンすること
により、主接点２ａに流れている電流Ｉ2 （ｂ）に高周
波電流Ｉ3 （ｃ）を重畳させる。そして、時点Ｔ4 にお
いて、主接点２ａに流れる電流には強制的に電流ゼロ点
が作られ（ｂ）、主接点２ａにおいて電流が遮断される
（ｂ）。
【００４４】この後、高周波電流回路１０ａは、限流イ
ンピーダンス３０に電流Ｉ4 を流し込み、図示しない電
力系統側から限流インピーダンス３０を介して電流が流
れ込む。しかし、この電流値は、電力系統の電圧と短絡
回路のインピーダンスと限流インピーダンス３０とで決
まる電流値に収まる。即ち、この交流開閉装置がないと
仮定した場合に流れる電流ピーク値Ｉ1 より十分低い電
流値とすることができる。また、実施の形態１の場合の
ような急激な電流遮断により発生する過電圧値も抑制す
ることができる。その他の動作は、実施の形態２で説明
した交流開閉装置の動作と同様であるので、説明を省略
する。以上の結果、主接点２ａにおいて交流電流が０に
なる時点を強制的に作ることにより電流を遮断した直後
の電圧上昇を抑制すると共に、短絡事故時に負荷側に接
続されることがない。
ンピーダンス３０に電流Ｉ4 を流し込み、図示しない電
力系統側から限流インピーダンス３０を介して電流が流
れ込む。しかし、この電流値は、電力系統の電圧と短絡
回路のインピーダンスと限流インピーダンス３０とで決
まる電流値に収まる。即ち、この交流開閉装置がないと
仮定した場合に流れる電流ピーク値Ｉ1 より十分低い電
流値とすることができる。また、実施の形態１の場合の
ような急激な電流遮断により発生する過電圧値も抑制す
ることができる。その他の動作は、実施の形態２で説明
した交流開閉装置の動作と同様であるので、説明を省略
する。以上の結果、主接点２ａにおいて交流電流が０に
なる時点を強制的に作ることにより電流を遮断した直後
の電圧上昇を抑制すると共に、短絡事故時に負荷側に接
続されることがない。
【００４５】
【発明の効果】第１発明に係る交流開閉装置によれば、
１対の接点が交流電流を通電／遮断すべく接離自在であ
り、機構部がその接点を接離する。制御部は、機構部の
駆動制御を行い、その接点に並列接続された高周波電流
回路は、制御部が機構部を駆動してその接点を離隔する
ときに、交流電流よりも周波数が高い高周波電流をその
交流電流に重畳させる。そして、高周波電流回路が高周
波電流を重畳させることにより交流電流が概ね０になる
時に、交流電流を遮断する。これにより、接点を流れる
交流電流の極性が何れであっても、接点に流れる交流電
流が０になる時点を強制的に作ることにより、交流電流
のゼロクロス点以外の任意の時点においても、瞬時にそ
の交流電流を遮断することができる。また、接点が、接
離自在な機械式であるので通電損失即ち発熱が殆ど生じ
ない。
１対の接点が交流電流を通電／遮断すべく接離自在であ
り、機構部がその接点を接離する。制御部は、機構部の
駆動制御を行い、その接点に並列接続された高周波電流
回路は、制御部が機構部を駆動してその接点を離隔する
ときに、交流電流よりも周波数が高い高周波電流をその
交流電流に重畳させる。そして、高周波電流回路が高周
波電流を重畳させることにより交流電流が概ね０になる
時に、交流電流を遮断する。これにより、接点を流れる
交流電流の極性が何れであっても、接点に流れる交流電
流が０になる時点を強制的に作ることにより、交流電流
のゼロクロス点以外の任意の時点においても、瞬時にそ
の交流電流を遮断することができる。また、接点が、接
離自在な機械式であるので通電損失即ち発熱が殆ど生じ
ない。
【００４６】第２発明に係る交流開閉装置によれば、交
流電流の極性を検出する検出器を更に備え、その検出器
が検出した極性と逆極性の高周波電流を重畳させるの
で、高周波電流の１／４周期が経過する迄に、接点に流
れる交流電流が０になる時点を強制的に作ることがで
き、交流電流のゼロクロス点以外の任意の時点において
も、瞬時にその交流電流を遮断することができる。
流電流の極性を検出する検出器を更に備え、その検出器
が検出した極性と逆極性の高周波電流を重畳させるの
で、高周波電流の１／４周期が経過する迄に、接点に流
れる交流電流が０になる時点を強制的に作ることがで
き、交流電流のゼロクロス点以外の任意の時点において
も、瞬時にその交流電流を遮断することができる。
【００４７】第３発明に係る交流開閉装置によれば、制
御部及び高周波電流回路は、交流電流に高周波電流を重
畳させてからその高周波電流の１周期内に、交流電流を
０にするので、接点を流れる交流電流の極性が何れであ
っても、高周波電流の１周期内に、接点に流れる交流電
流が０になる時点を強制的に作ることができ、交流電流
のゼロクロス点以外の任意の時点においても、瞬時にそ
の交流電流を遮断することができる。また、高周波電流
の極性を問わないので、高周波電流回路は１つで良い。
御部及び高周波電流回路は、交流電流に高周波電流を重
畳させてからその高周波電流の１周期内に、交流電流を
０にするので、接点を流れる交流電流の極性が何れであ
っても、高周波電流の１周期内に、接点に流れる交流電
流が０になる時点を強制的に作ることができ、交流電流
のゼロクロス点以外の任意の時点においても、瞬時にそ
の交流電流を遮断することができる。また、高周波電流
の極性を問わないので、高周波電流回路は１つで良い。
【００４８】第４発明に係る交流開閉装置によれば、制
御部及び高周波電流回路は、交流電流への高周波電流の
重畳を開始する時点が、接点の離隔距離が所定距離に達
した時点となるようにするので、確実な遮断性能を確保
できる。
御部及び高周波電流回路は、交流電流への高周波電流の
重畳を開始する時点が、接点の離隔距離が所定距離に達
した時点となるようにするので、確実な遮断性能を確保
できる。
【００４９】第５発明に係る交流開閉装置によれば、機
構部は、制御部から接点を離隔するように指示されてか
ら概ね４ミリ秒未満で、その接点の離隔を開始するの
で、接点を離隔するように指示されてから、商用交流電
流の概ね１／２周期以下で、接点の離隔を完了すること
ができる。
構部は、制御部から接点を離隔するように指示されてか
ら概ね４ミリ秒未満で、その接点の離隔を開始するの
で、接点を離隔するように指示されてから、商用交流電
流の概ね１／２周期以下で、接点の離隔を完了すること
ができる。
【００５０】第６発明に係る交流開閉装置によれば、機
構部は、電磁反発力を利用して接点を離隔するので、接
点を離隔するように指示されてから接点の離隔を開始す
るまでの開極時間を短くすることができる。
構部は、電磁反発力を利用して接点を離隔するので、接
点を離隔するように指示されてから接点の離隔を開始す
るまでの開極時間を短くすることができる。
【００５１】第７発明に係る交流開閉装置によれば、機
構部は、電磁反発力を利用して接点を接合するので、接
点を接合するように指示されてから接点の接合を開始す
るまでの閉極時間を短くすることができ、電流遮断後の
再閉路が高速で行え電力供給の安定性が向上する。
構部は、電磁反発力を利用して接点を接合するので、接
点を接合するように指示されてから接点の接合を開始す
るまでの閉極時間を短くすることができ、電流遮断後の
再閉路が高速で行え電力供給の安定性が向上する。
【００５２】第８発明に係る交流開閉装置によれば、接
点は、真空容器中に収納され、真空中で接離すべくなし
てある真空バルブであるので、電流遮断に必要な開極距
離が短くて良く、アークガスを放出しない。
点は、真空容器中に収納され、真空中で接離すべくなし
てある真空バルブであるので、電流遮断に必要な開極距
離が短くて良く、アークガスを放出しない。
【００５３】第９発明に係る交流開閉装置によれば、制
御部が接点を離隔するように指示してから、高周波電流
を重畳させることにより交流電流が概ね０になり遮断さ
れる迄の時間が、高周波電流の概ね１／４周期未満であ
るので、開閉装置による交流回路の切り離し及び事故電
流の遮断による事故除去に要する時間が短い。即ち、瞬
時に電流を遮断することができる。
御部が接点を離隔するように指示してから、高周波電流
を重畳させることにより交流電流が概ね０になり遮断さ
れる迄の時間が、高周波電流の概ね１／４周期未満であ
るので、開閉装置による交流回路の切り離し及び事故電
流の遮断による事故除去に要する時間が短い。即ち、瞬
時に電流を遮断することができる。
【００５４】第１０発明に係る交流開閉装置によれば、
接点及び高周波電流回路に並列に接続されたインピーダ
ンス回路を更に備えるので、接点において交流電流が０
になる時点を強制的に作ることにより電流を遮断した直
後の電圧上昇を抑制すると共に、短絡事故時に負荷側に
接続されない。
接点及び高周波電流回路に並列に接続されたインピーダ
ンス回路を更に備えるので、接点において交流電流が０
になる時点を強制的に作ることにより電流を遮断した直
後の電圧上昇を抑制すると共に、短絡事故時に負荷側に
接続されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る交流開閉装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】 本発明に係る交流開閉装置の動作を示すタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図３】 本発明に係る交流開閉装置の動作を示すタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図４】 交流回路用の高速遮断器の構成例を示す横断
面図である。
面図である。
【図５】 本発明に係る交流開閉装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】 本発明に係る交流開閉装置の動作を示すタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図７】 本発明に係る交流開閉装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図８】 本発明に係る交流開閉装置の動作を示すタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図９】 従来の直流遮断器の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図１０】 従来の直流遮断器の動作を示すタイミング
チャートである。
チャートである。
２ａ 主接点（接点、機構部）、３ａ 電流検出器、
５，６ 制御部、１０，１０ａ，２０ 高周波電流回
路、１１，２１ 高周波電流用コンデンサ、１２，２２
高周波電流用リアクトル、１３，１３ａ，１３ｂ，２
３ サイリスタ（高周波電流始動用スイッチ）、１４，
２４ 充電装置、３０ 限流インピーダンス、８６ 真
空バルブ、８７ 反発円盤、８８ａ，８８ｂ 反発コイ
ル、８９ 連結棒、９０ 可動接点、９１ 固定接点、
９２ ラッチ部。
５，６ 制御部、１０，１０ａ，２０ 高周波電流回
路、１１，２１ 高周波電流用コンデンサ、１２，２２
高周波電流用リアクトル、１３，１３ａ，１３ｂ，２
３ サイリスタ（高周波電流始動用スイッチ）、１４，
２４ 充電装置、３０ 限流インピーダンス、８６ 真
空バルブ、８７ 反発円盤、８８ａ，８８ｂ 反発コイ
ル、８９ 連結棒、９０ 可動接点、９１ 固定接点、
９２ ラッチ部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 知恵 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
Claims (10)
- 【請求項１】 交流電流を通電／遮断すべく接離自在な
１対の接点と、該接点を接離する機構部と、該機構部の
駆動制御を行う制御部と、前記接点に並列接続され、前
記制御部が前記機構部を駆動して前記接点を離隔すると
きに、前記交流電流よりも周波数が高い高周波電流を該
交流電流に重畳させる高周波電流回路とを備え、該高周
波電流回路が前記高周波電流を重畳させることにより前
記交流電流が概ね０になる時に、該交流電流を遮断すべ
くなしてあることを特徴とする交流開閉装置。 - 【請求項２】 交流電流の極性を検出する検出器を更に
備え、該検出器が検出した極性と逆極性の高周波電流を
重畳させるべくなしてある請求項１記載の交流開閉装
置。 - 【請求項３】 制御部及び高周波電流回路は、交流電流
に高周波電流を重畳させてから該高周波電流の１周期内
に、前記交流電流を０にすべくなしてある請求項１記載
の交流開閉装置。 - 【請求項４】 制御部及び高周波電流回路は、交流電流
への高周波電流の重畳を開始する時点が、接点の離隔距
離が所定距離に達した時点となるようになしてある請求
項１〜３の何れかに記載の交流開閉装置。 - 【請求項５】 機構部は、制御部から接点を離隔するよ
うに指示されてから概ね４ミリ秒未満で、該接点の離隔
を開始すべくなしてある請求項１〜４の何れかに記載の
交流開閉装置。 - 【請求項６】 機構部は、電磁反発力を利用して接点を
離隔すべくなしてある請求項１〜５の何れかに記載の交
流開閉装置。 - 【請求項７】 機構部は、電磁反発力を利用して接点を
接合すべくなしてある請求項１〜６の何れかに記載の交
流開閉装置。 - 【請求項８】 接点は、真空容器中に収納され、真空中
で接離すべくなしてある真空バルブである請求項１〜７
の何れかに記載の交流開閉装置。 - 【請求項９】 制御部が接点を離隔するように指示して
から、高周波電流を重畳させることにより交流電流が概
ね０になり遮断される迄の時間が、前記高周波電流の概
ね１／４周期未満である請求項１，２，４〜８の何れか
に記載の交流開閉装置。 - 【請求項１０】 接点及び高周波電流回路に並列に接続
されたインピーダンス回路を更に備える請求項１〜９の
何れかに記載の交流開閉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27481997A JPH11111123A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 交流開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27481997A JPH11111123A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 交流開閉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111123A true JPH11111123A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17547017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27481997A Pending JPH11111123A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 交流開閉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11111123A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013055743A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電源切替システム |
| JP5265063B1 (ja) * | 2012-09-05 | 2013-08-14 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断器 |
| US10184452B2 (en) | 2014-09-16 | 2019-01-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Wind power generation system and DC power transmission system |
| US10403449B2 (en) | 2014-10-09 | 2019-09-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Direct-current circuit breaker |
| US11239657B2 (en) | 2017-03-21 | 2022-02-01 | Gridon Ltd. | AC switching arrangement |
| EP3843118A4 (en) * | 2018-08-24 | 2022-03-09 | Mitsubishi Electric Corporation | DC PROTECTION BREAKER |
-
1997
- 1997-10-07 JP JP27481997A patent/JPH11111123A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013055743A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電源切替システム |
| JP5265063B1 (ja) * | 2012-09-05 | 2013-08-14 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断器 |
| WO2014038008A1 (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-13 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断器 |
| US10184452B2 (en) | 2014-09-16 | 2019-01-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Wind power generation system and DC power transmission system |
| US10403449B2 (en) | 2014-10-09 | 2019-09-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Direct-current circuit breaker |
| US11239657B2 (en) | 2017-03-21 | 2022-02-01 | Gridon Ltd. | AC switching arrangement |
| EP3843118A4 (en) * | 2018-08-24 | 2022-03-09 | Mitsubishi Electric Corporation | DC PROTECTION BREAKER |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041109 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050106 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060207 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20061017 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |