JPH11234894A - 半導体素子併用遮断器 - Google Patents
半導体素子併用遮断器Info
- Publication number
- JPH11234894A JPH11234894A JP2950998A JP2950998A JPH11234894A JP H11234894 A JPH11234894 A JP H11234894A JP 2950998 A JP2950998 A JP 2950998A JP 2950998 A JP2950998 A JP 2950998A JP H11234894 A JPH11234894 A JP H11234894A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit breaker
- semiconductor element
- semiconductor device
- mechanical
- self
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
- H01H9/541—Contacts shunted by semiconductor devices
- H01H9/542—Contacts shunted by static switch means
- H01H2009/543—Contacts shunted by static switch means third parallel branch comprising an energy absorber, e.g. MOV, PTC, Zener
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
- H01H9/541—Contacts shunted by semiconductor devices
- H01H9/542—Contacts shunted by static switch means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
- H01H9/548—Electromechanical and static switch connected in series
Landscapes
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は高速かつ多頻度に遮断できる半
導体素子併用遮断器を提供するにある。 【解決手段】機械式遮断器と半導体素子遮断器を併用し
た半導体素子併用遮断器において、機械式遮断器と直列
に電圧定格が低く低損失な自己消弧型半導体素子を設け
る。 【効果】機械式遮断器に直列接続した自己消弧型半導体
素子で過電流を半導体素子遮断器に転流させるので機械
式遮断器の接点損傷がなく、また該自己消弧型半導体素
子に電圧定格の低い半導体素子を使えるので通電時の低
損失化が図れる。
導体素子併用遮断器を提供するにある。 【解決手段】機械式遮断器と半導体素子遮断器を併用し
た半導体素子併用遮断器において、機械式遮断器と直列
に電圧定格が低く低損失な自己消弧型半導体素子を設け
る。 【効果】機械式遮断器に直列接続した自己消弧型半導体
素子で過電流を半導体素子遮断器に転流させるので機械
式遮断器の接点損傷がなく、また該自己消弧型半導体素
子に電圧定格の低い半導体素子を使えるので通電時の低
損失化が図れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主に高圧配電系統の
事故時電流遮断を行う半導体素子併用遮断器に係り、特
に低損失で高速かつ多頻度に遮断が可能な半導体素子併
用遮断器に関するものである。
事故時電流遮断を行う半導体素子併用遮断器に係り、特
に低損失で高速かつ多頻度に遮断が可能な半導体素子併
用遮断器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、配電系統の総合自動化の要請が高
く、電力供給信頼性の向上を目的として多分割多連系方
式が採用され、負荷開閉や区分開閉，結合開閉用として
多数の遮断器が設置されているが、これら遮断器には、
事故時電流をできるだけ速く遮断する高速遮断性や頻繁
に開閉するための多頻度遮断性が要求されている。
く、電力供給信頼性の向上を目的として多分割多連系方
式が採用され、負荷開閉や区分開閉，結合開閉用として
多数の遮断器が設置されているが、これら遮断器には、
事故時電流をできるだけ速く遮断する高速遮断性や頻繁
に開閉するための多頻度遮断性が要求されている。
【０００３】このため、サイリスタやトランジスタ，Ｇ
ＴＯサイリスタ等の半導体素子を用いた半導体素子遮断
器が注目されているが、まだ単体で遮断器を構成できる
素子はなく、多数個直並列接続する必要があるため、構
成が複雑で大型高価となり、また通電時の電力損失も大
きくなるので、まだまだ実用化できる段階にない。そこ
で、最近、折衷案として、機械式遮断器と半導体素子遮
断器を併用した半導体素子併用遮断器が提案されてい
る。これの一例を、図４の回路に示す。図４の回路にお
いて、ＶＣＢは機械式遮断器としての真空遮断器、ＧＴ
Ｏ.ＳＷ は半導体素子遮断器としてのＧＴＯサイリスタ
（交流回路に接続する場合の適用例であり、直流回路で
は逆並列接続の必要はない）、ＳＶＳは過電圧を抑制す
るサージ電圧制限素子で前記ＧＴＯサイリスタのスナバ
要素を兼ねる適用例を示すが、勿論、このスナバ要素は
別設しても良い。ＯＣＤＴは過電流検出器、ＣＴＲは制
御装置である。なお、負荷回路は省略している。この図
４の回路における過電流遮断動作は、次のようにして行
われる。先ず、真空遮断器ＶＣＢが制御装置ＣＴＲから
の信号で閉路して、図示しない負荷に電力を供給してい
る。この真空遮断器ＶＣＢの閉路時には、同様に制御装
置ＣＴＲから半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷにオンゲー
ト信号が与えられているが、該半導体素子遮断器ＧＴ
Ｏ.ＳＷ には、真空遮断器ＶＣＢの接点が閉路するまで
の少しの間電流が流れる。なお、該半導体素子遮断器Ｇ
ＴＯ.ＳＷ へのオンゲート信号は、後述する過電流検出
器OCDT出力により与えてもよい。
ＴＯサイリスタ等の半導体素子を用いた半導体素子遮断
器が注目されているが、まだ単体で遮断器を構成できる
素子はなく、多数個直並列接続する必要があるため、構
成が複雑で大型高価となり、また通電時の電力損失も大
きくなるので、まだまだ実用化できる段階にない。そこ
で、最近、折衷案として、機械式遮断器と半導体素子遮
断器を併用した半導体素子併用遮断器が提案されてい
る。これの一例を、図４の回路に示す。図４の回路にお
いて、ＶＣＢは機械式遮断器としての真空遮断器、ＧＴ
Ｏ.ＳＷ は半導体素子遮断器としてのＧＴＯサイリスタ
（交流回路に接続する場合の適用例であり、直流回路で
は逆並列接続の必要はない）、ＳＶＳは過電圧を抑制す
るサージ電圧制限素子で前記ＧＴＯサイリスタのスナバ
要素を兼ねる適用例を示すが、勿論、このスナバ要素は
別設しても良い。ＯＣＤＴは過電流検出器、ＣＴＲは制
御装置である。なお、負荷回路は省略している。この図
４の回路における過電流遮断動作は、次のようにして行
われる。先ず、真空遮断器ＶＣＢが制御装置ＣＴＲから
の信号で閉路して、図示しない負荷に電力を供給してい
る。この真空遮断器ＶＣＢの閉路時には、同様に制御装
置ＣＴＲから半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷにオンゲー
ト信号が与えられているが、該半導体素子遮断器ＧＴ
Ｏ.ＳＷ には、真空遮断器ＶＣＢの接点が閉路するまで
の少しの間電流が流れる。なお、該半導体素子遮断器Ｇ
ＴＯ.ＳＷ へのオンゲート信号は、後述する過電流検出
器OCDT出力により与えてもよい。
【０００４】回路に短絡事故等が発生して過電流になる
と過電流検出器ＯＣＤＴが出力を生じ、該過電流検出器
ＯＣＤＴ出力を受けた制御装置ＣＴＲは真空遮断器ＶＣ
Ｂに遮断信号を、また半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ に
は所定時間後にオフ信号を与える。真空遮断器ＶＣＢが
遮断動作を始めるとその接点間にアーク電圧が発生し、
電流は半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ に転流する。この
半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ への転流により、真空遮
断器ＶＣＢの遮断が促進され、真空遮断器ＶＣＢは完全
に遮断状態となる。半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ には
所定時間（真空遮断器ＶＣＢが遮断信号を与えられてか
ら完全に遮断状態になるまでの時間）後にオフ信号が与
えられるので、該半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ もター
ンオフされ、完全な遮断状態となる。この時、回路の配
線インダクタンス等により発生するサージ電圧は、サー
ジ電圧制限素子ＳＶＳに吸収され、半導体素子遮断器Ｇ
ＴＯ.ＳＷ への過電圧印加が抑制される。なお、回路の
配線インダクタンス等による蓄積エネルギーが非常に多
くて、サージ電圧制限素子ＳＶＳで吸収しきれないよう
な場合には、これも図示はしていないが、真空遮断器Ｖ
ＣＢと直列に接続された別設遮断器で、サージ電圧制限
素子ＳＶＳにより限流された電流を遮断すれば良い（こ
の別設遮断器には特に高速性や過電流遮断性能は必要な
い）。ところで、この図４に示した半導体素子併用遮断
器では、通電は真空遮断器ＶＣＢの機械式接点、過電流
遮断は半導体素子となるので、機械式遮断器を持たない
純粋な半導体素子遮断器に対して回路構成が比較的簡単
で電力損失も小さくて済む利点がある。しかし、図４の
半導体素子併用遮断器では、半導体素子遮断器への過電
流の転流が機械式遮断器でのアーク発生に頼ることにな
るので、高速開路の限界と接点損傷のための多頻度遮断
が難しい問題がある。
と過電流検出器ＯＣＤＴが出力を生じ、該過電流検出器
ＯＣＤＴ出力を受けた制御装置ＣＴＲは真空遮断器ＶＣ
Ｂに遮断信号を、また半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ に
は所定時間後にオフ信号を与える。真空遮断器ＶＣＢが
遮断動作を始めるとその接点間にアーク電圧が発生し、
電流は半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ に転流する。この
半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ への転流により、真空遮
断器ＶＣＢの遮断が促進され、真空遮断器ＶＣＢは完全
に遮断状態となる。半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ には
所定時間（真空遮断器ＶＣＢが遮断信号を与えられてか
ら完全に遮断状態になるまでの時間）後にオフ信号が与
えられるので、該半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ もター
ンオフされ、完全な遮断状態となる。この時、回路の配
線インダクタンス等により発生するサージ電圧は、サー
ジ電圧制限素子ＳＶＳに吸収され、半導体素子遮断器Ｇ
ＴＯ.ＳＷ への過電圧印加が抑制される。なお、回路の
配線インダクタンス等による蓄積エネルギーが非常に多
くて、サージ電圧制限素子ＳＶＳで吸収しきれないよう
な場合には、これも図示はしていないが、真空遮断器Ｖ
ＣＢと直列に接続された別設遮断器で、サージ電圧制限
素子ＳＶＳにより限流された電流を遮断すれば良い（こ
の別設遮断器には特に高速性や過電流遮断性能は必要な
い）。ところで、この図４に示した半導体素子併用遮断
器では、通電は真空遮断器ＶＣＢの機械式接点、過電流
遮断は半導体素子となるので、機械式遮断器を持たない
純粋な半導体素子遮断器に対して回路構成が比較的簡単
で電力損失も小さくて済む利点がある。しかし、図４の
半導体素子併用遮断器では、半導体素子遮断器への過電
流の転流が機械式遮断器でのアーク発生に頼ることにな
るので、高速開路の限界と接点損傷のための多頻度遮断
が難しい問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
に鑑み、機械式遮断器と半導体素子遮断器を併用した半
導体素子併用遮断器において、機械式遮断器で過電流を
遮断することなく該過電流を半導体素子遮断器に転流さ
せる手段を設け、もって高速かつ多頻度に遮断できる半
導体素子併用遮断器を提供するにある。また、上記手段
の通電時における損失低減を図ることにある。
に鑑み、機械式遮断器と半導体素子遮断器を併用した半
導体素子併用遮断器において、機械式遮断器で過電流を
遮断することなく該過電流を半導体素子遮断器に転流さ
せる手段を設け、もって高速かつ多頻度に遮断できる半
導体素子併用遮断器を提供するにある。また、上記手段
の通電時における損失低減を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、機械式遮断器
と半導体素子遮断器を併用した半導体素子併用遮断器に
おいて、機械式遮断器と直列に電圧定格が低く低損失な
自己消弧型半導体素子を設けたことにある。
と半導体素子遮断器を併用した半導体素子併用遮断器に
おいて、機械式遮断器と直列に電圧定格が低く低損失な
自己消弧型半導体素子を設けたことにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による半導体素子
併用遮断器の一実施例を示すもので、図４の半導体素子
併用遮断器の従来例に対応して示してある。即ち、図１
の本発明実施例においては、図４の従来回路における真
空遮断器ＶＣＢと直列にパワートランジスタＴＲ.ＳＷ
(自己消弧型半導体素子）が設けてある。本パワートラ
ンジスタの電圧定格は、半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ
よりも低い。一般に、半導体素子の損失はその電圧定格
が低いほうが小さく、特にシングルタイプのパワートラ
ンジスタは低損失な半導体素子として知られているもの
である。図１の本発明実施例の動作について、図２の動
作図を用いて説明する。
併用遮断器の一実施例を示すもので、図４の半導体素子
併用遮断器の従来例に対応して示してある。即ち、図１
の本発明実施例においては、図４の従来回路における真
空遮断器ＶＣＢと直列にパワートランジスタＴＲ.ＳＷ
(自己消弧型半導体素子）が設けてある。本パワートラ
ンジスタの電圧定格は、半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ
よりも低い。一般に、半導体素子の損失はその電圧定格
が低いほうが小さく、特にシングルタイプのパワートラ
ンジスタは低損失な半導体素子として知られているもの
である。図１の本発明実施例の動作について、図２の動
作図を用いて説明する。
【０００８】制御装置ＣＴＲからの信号で真空遮断器Ｖ
ＣＢが閉路している時は、同時にパワートランジスタＴ
Ｒ.ＳＷ にも信号を与えてオン状態として負荷に電力を
供給するが、この通電時の電力損失は上述の理由で低損
失にできる。図２の時刻ｔ０において回路に短絡事故等
が発生し、時刻ｔ１で過電流になると過電流検出器ＯＣ
ＤＴが出力を生じ、該過電流検出器ＯＣＤＴ出力を受け
た制御装置ＣＴＲは真空遮断器ＶＣＢとパワートランジ
スタＴＲ.ＳＷ に遮断信号を、また半導体素子遮断器Ｇ
ＴＯ.ＳＷ には前記所定時間後にオフ信号を与える。真
空遮断器VCBが遮断を始める前に、時刻ｔ２においてパ
ワートランジスタＴＲ.ＳＷ がオフ状態になって、過電
流は半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ に転流する。この半
導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ へのオン信号は、後述する
ように、真空遮断器ＶＣＢの閉路時とほぼ同時に与えて
あるため、パワートランジスタＴＲ.ＳＷ には、ほとん
ど電圧が印加されることがなく（実質的には、過電流が
半導体素子遮断器GTO.SWに転流する経路の配線インダク
タンスによる電圧降下分は印加される）、電圧定格の低
い安価な半導体素子でよいことになる。一方、この間に
真空遮断器ＶＣＢの遮断動作が進んで、時刻ｔ３におい
て該真空遮断器ＶＣＢは無電流で開放されることにな
る。このため、遮断動作が高速に、また接点損傷もなく
多頻度に使用できることになる。そして、半導体素子遮
断器ＧＴＯ.ＳＷ に転流した過電流は、従来と同様に真
空遮断器ＶＣＢの遮断動作後に与えられるオフ信号で時
刻ｔ４において遮断され、この時、回路の配線インダク
タンス等により発生するサージ電圧はサージ電圧制限素
子ＳＶＳに吸収されて、半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ
への過電圧印加が抑制される。
ＣＢが閉路している時は、同時にパワートランジスタＴ
Ｒ.ＳＷ にも信号を与えてオン状態として負荷に電力を
供給するが、この通電時の電力損失は上述の理由で低損
失にできる。図２の時刻ｔ０において回路に短絡事故等
が発生し、時刻ｔ１で過電流になると過電流検出器ＯＣ
ＤＴが出力を生じ、該過電流検出器ＯＣＤＴ出力を受け
た制御装置ＣＴＲは真空遮断器ＶＣＢとパワートランジ
スタＴＲ.ＳＷ に遮断信号を、また半導体素子遮断器Ｇ
ＴＯ.ＳＷ には前記所定時間後にオフ信号を与える。真
空遮断器VCBが遮断を始める前に、時刻ｔ２においてパ
ワートランジスタＴＲ.ＳＷ がオフ状態になって、過電
流は半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ に転流する。この半
導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ へのオン信号は、後述する
ように、真空遮断器ＶＣＢの閉路時とほぼ同時に与えて
あるため、パワートランジスタＴＲ.ＳＷ には、ほとん
ど電圧が印加されることがなく（実質的には、過電流が
半導体素子遮断器GTO.SWに転流する経路の配線インダク
タンスによる電圧降下分は印加される）、電圧定格の低
い安価な半導体素子でよいことになる。一方、この間に
真空遮断器ＶＣＢの遮断動作が進んで、時刻ｔ３におい
て該真空遮断器ＶＣＢは無電流で開放されることにな
る。このため、遮断動作が高速に、また接点損傷もなく
多頻度に使用できることになる。そして、半導体素子遮
断器ＧＴＯ.ＳＷ に転流した過電流は、従来と同様に真
空遮断器ＶＣＢの遮断動作後に与えられるオフ信号で時
刻ｔ４において遮断され、この時、回路の配線インダク
タンス等により発生するサージ電圧はサージ電圧制限素
子ＳＶＳに吸収されて、半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ
への過電圧印加が抑制される。
【０００９】このように、本発明実施例では、パワート
ランジスタＴＲ.ＳＷ で過電流を半導体素子遮断器ＧＴ
Ｏ.ＳＷ に高速転流するとともに、真空遮断器ＶＣＢが
無電流遮断で高速開路されるので、過電流値を従来実施
例よりも小さな値に抑制できる効果もある。
ランジスタＴＲ.ＳＷ で過電流を半導体素子遮断器ＧＴ
Ｏ.ＳＷ に高速転流するとともに、真空遮断器ＶＣＢが
無電流遮断で高速開路されるので、過電流値を従来実施
例よりも小さな値に抑制できる効果もある。
【００１０】図３は、図１の本発明実施例における真空
遮断器ＶＣＢ閉路時の動作を示すもので、時刻ｔ１にお
いて、真空遮断器ＶＣＢへの投入信号と半導体素子遮断
器ＧＴＯ.ＳＷ へのオンゲート信号が与えられる。真空
遮断器ＶＣＢの接点閉路よりも半導体素子遮断器ＧＴ
Ｏ.ＳＷ のターンオン動作のほうが速いので、回路電流
は先ず半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ に流れる。次に、
真空遮断器ＶＣＢの接点が時刻ｔ２で無電流閉路し、こ
の後の時刻ｔ３においてパワートランジスタＴＲ.ＳＷ
にオン信号を与えると、上記回路電流は、半導体素子遮
断器GTO.SWからオン電圧の低いパワートランジスタＴ
Ｒ.ＳＷ にほとんど転流する。すなわち、真空遮断器Ｖ
ＣＢの接点閉路時においても、パワートランジスタＴ
Ｒ.ＳＷ には電圧がほとんど印加されることがなく、電
圧定格の低い安価な半導体素子でよいことになる。ま
た、真空遮断器ＶＣＢは無電流閉路となるので、遮断時
と同様に接点損傷がなく多頻度使用ができる。なお、パ
ワートランジスタＴＲ.ＳＷ がオン状態となった後は、
半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ をオフしてもよいが、こ
の場合は前述した過電流遮断時には真空遮断器ＶＣＢの
遮断信号と同時に半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ に再び
オン信号を与えてやる必要がある。また、一般的には、
真空遮断器ＶＣＢの接点閉路時に電流が流れても、接点
損傷が遮断時よりも少ないので、これを許容する場合に
は上記時刻ｔ１において、パワートランジスタＴＲ.Ｓ
Ｗ にも同時にオン信号を与えてもよい。
遮断器ＶＣＢ閉路時の動作を示すもので、時刻ｔ１にお
いて、真空遮断器ＶＣＢへの投入信号と半導体素子遮断
器ＧＴＯ.ＳＷ へのオンゲート信号が与えられる。真空
遮断器ＶＣＢの接点閉路よりも半導体素子遮断器ＧＴ
Ｏ.ＳＷ のターンオン動作のほうが速いので、回路電流
は先ず半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ に流れる。次に、
真空遮断器ＶＣＢの接点が時刻ｔ２で無電流閉路し、こ
の後の時刻ｔ３においてパワートランジスタＴＲ.ＳＷ
にオン信号を与えると、上記回路電流は、半導体素子遮
断器GTO.SWからオン電圧の低いパワートランジスタＴ
Ｒ.ＳＷ にほとんど転流する。すなわち、真空遮断器Ｖ
ＣＢの接点閉路時においても、パワートランジスタＴ
Ｒ.ＳＷ には電圧がほとんど印加されることがなく、電
圧定格の低い安価な半導体素子でよいことになる。ま
た、真空遮断器ＶＣＢは無電流閉路となるので、遮断時
と同様に接点損傷がなく多頻度使用ができる。なお、パ
ワートランジスタＴＲ.ＳＷ がオン状態となった後は、
半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ をオフしてもよいが、こ
の場合は前述した過電流遮断時には真空遮断器ＶＣＢの
遮断信号と同時に半導体素子遮断器ＧＴＯ.ＳＷ に再び
オン信号を与えてやる必要がある。また、一般的には、
真空遮断器ＶＣＢの接点閉路時に電流が流れても、接点
損傷が遮断時よりも少ないので、これを許容する場合に
は上記時刻ｔ１において、パワートランジスタＴＲ.Ｓ
Ｗ にも同時にオン信号を与えてもよい。
【００１１】以上、図１の本発明実施例では、過電流を
遮断する動作で説明したが、過電流を限流させる場合に
も適用できるもので、この時には前記従来例で述べたよ
うに、真空遮断器ＶＣＢと直列接続された別設遮断器で
限流された電流を遮断すればよい。また、本発明実施例
では、電圧定格が低く低損失な半導体素子としてパワー
トランジスタＴＲ.ＳＷ で説明したが、これに限定され
ることなく他の自己消弧半導体素子も適用できることは
勿論である。
遮断する動作で説明したが、過電流を限流させる場合に
も適用できるもので、この時には前記従来例で述べたよ
うに、真空遮断器ＶＣＢと直列接続された別設遮断器で
限流された電流を遮断すればよい。また、本発明実施例
では、電圧定格が低く低損失な半導体素子としてパワー
トランジスタＴＲ.ＳＷ で説明したが、これに限定され
ることなく他の自己消弧半導体素子も適用できることは
勿論である。
【００１２】なお、本発明実施例では、機械式遮断器は
無電流遮断となるので、特に真空遮断器ＶＣＢでなくと
もよく、高速に開路動作できる他の機械式遮断器が適用
できるものである。
無電流遮断となるので、特に真空遮断器ＶＣＢでなくと
もよく、高速に開路動作できる他の機械式遮断器が適用
できるものである。
【００１３】
【発明の効果】以上に述べた図１の本発明実施例によれ
ば、機械式遮断器と半導体素子遮断器を併用した半導体
素子併用遮断器において、機械式遮断器に直列接続した
自己消弧型半導体素子で過電流を半導体素子遮断器に転
流させるので機械式遮断器の接点損傷がなく、また該自
己消弧型半導体素子に電圧定格の低い半導体素子を使え
るので通電時の低損失化が図れる効果がある。また、機
械式遮断器が無電流遮断となるので高速かつ多頻度に遮
断できる効果がある。
ば、機械式遮断器と半導体素子遮断器を併用した半導体
素子併用遮断器において、機械式遮断器に直列接続した
自己消弧型半導体素子で過電流を半導体素子遮断器に転
流させるので機械式遮断器の接点損傷がなく、また該自
己消弧型半導体素子に電圧定格の低い半導体素子を使え
るので通電時の低損失化が図れる効果がある。また、機
械式遮断器が無電流遮断となるので高速かつ多頻度に遮
断できる効果がある。
【図１】本発明による半導体素子併用遮断器の実施例。
【図２】本発明による半導体素子併用遮断器の遮断時動
作説明図。
作説明図。
【図３】本発明による半導体素子併用遮断器の投入時動
作説明図。
作説明図。
【図４】半導体素子併用遮断器の従来例
ＶＣＢ…真空遮断器、ＧＴＯ.ＳＷ …ＧＴＯサイリスタ
（半導体素子遮断器）、ＳＶＳ…サージ電圧制限素子、
ＯＣＤＴ…過電流検出器、ＣＴＲ…制御装置、ＴＲ.Ｓ
Ｗ …パワートランジスタ（自己消弧型半導体素子）。
（半導体素子遮断器）、ＳＶＳ…サージ電圧制限素子、
ＯＣＤＴ…過電流検出器、ＣＴＲ…制御装置、ＴＲ.Ｓ
Ｗ …パワートランジスタ（自己消弧型半導体素子）。
Claims (6)
- 【請求項１】電力系統の負荷に電力を供給する電路に接
続されて負荷に電流を通電する機械式遮断器と該機械式
遮断器に夫々並列接続された半導体素子遮断器とサージ
電圧制限素子、過電流保護を含めた前記機械式遮断器と
半導体素子遮断器の開閉動作を指令する制御装置、前記
負荷の過電流を検出する過電流検出器から成る半導体素
子併用遮断器において、前記機械式遮断器に自己消弧型
半導体素子を直列接続し、該機械式遮断器と自己消弧型
半導体素子の直列接続体に前記半導体素子遮断器とサー
ジ電圧制限素子を夫々並列接続したことを特徴とする半
導体素子併用遮断器。 - 【請求項２】請求項１において、前記自己消弧型半導体
素子は前記半導体素子遮断器よりも電圧定格の低い自己
消弧型半導体素子であることを特徴とする半導体素子併
用遮断器。 - 【請求項３】請求項１，２において、前記制御装置は、
前記過電流検出器の出力で、前記機械式遮断器の開路信
号と前記自己消弧型半導体素子のオフ信号をほぼ同時
に、一方前記半導体素子遮断器のオフ信号は前記機械式
遮断器の開路信号から所定時間後に発生することを特徴
とする半導体素子併用遮断器。 - 【請求項４】請求項３において、前記所定時間は、前記
機械式遮断器の接点開路時間であることを特徴とする半
導体素子併用遮断器。 - 【請求項５】請求項１，２において、前記制御装置は、
半導体素子併用遮断器への投入指令で、前記機械式遮断
器の閉路信号と前記半導体素子遮断器のオン信号をほぼ
同時に、一方前記自己消弧型半導体素子のオン信号は前
記機械式遮断器の閉路信号から所定時間後に発生するこ
とを特徴とする半導体素子併用遮断器。 - 【請求項６】請求項５において、前記所定時間は、前記
機械式遮断器の接点閉路時間であることを特徴とする半
導体素子併用遮断器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2950998A JPH11234894A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 半導体素子併用遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2950998A JPH11234894A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 半導体素子併用遮断器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11234894A true JPH11234894A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12278078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2950998A Pending JPH11234894A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 半導体素子併用遮断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11234894A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010074499A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Panasonic Electric Works Co Ltd | リレー装置 |
| WO2011057675A1 (en) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | Abb Technology Ag | Device and method to break the current of a power transmission or distribution line and current limiting arrangement |
| WO2012018432A1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Cree, Inc. | Circuit breaker |
| JP2012119104A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Matsuo Hirofumi | 電力監視制御装置およびブレーカ |
| KR20120115958A (ko) * | 2011-04-11 | 2012-10-19 | 에이비비 테크놀로지 아게 | 2 개의 접촉 요소 세트 및 2 개의 드라이브를 갖는 스위치 |
| KR20120115957A (ko) * | 2011-04-11 | 2012-10-19 | 에이비비 테크놀로지 아게 | 2 개의 접촉 요소 세트를 갖는 스위치 |
| CN102884702A (zh) * | 2010-05-11 | 2013-01-16 | Abb技术有限公司 | 具有半导体开关的高压dc开关站 |
| CN102959818A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-03-06 | Abb技术有限公司 | Hvdc开关站和hvdc开关站系统 |
| EP2569793A1 (en) | 2010-05-11 | 2013-03-20 | ABB Technology AG | A high voltage dc breaker apparatus |
| CN103618298A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-05 | 中国科学院电工研究所 | 一种高压直流断路器 |
| JP2014044904A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Railway Technical Research Institute | 直流遮断装置 |
| WO2015087558A1 (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-18 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断装置 |
| CN105206449A (zh) * | 2009-11-16 | 2015-12-30 | Abb技术有限公司 | 使输电线路或配电线路的电流断路的装置和方法以及限流布置 |
| CN105811369A (zh) * | 2014-12-30 | 2016-07-27 | 国家电网公司 | 一种用于高压直流断路器的旁路保护装置及其保护方法 |
| JP2016167406A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | 直流電流遮断装置 |
| WO2017135269A1 (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 矢崎総業株式会社 | 電流遮断装置及びワイヤハーネス |
| CN107769178A (zh) * | 2016-08-23 | 2018-03-06 | 全球能源互联网研究院 | 一种基于正温度系数阻性材料的混合式限流器 |
| WO2018091418A1 (de) * | 2016-11-15 | 2018-05-24 | Eaton Industries (Austria) Gmbh | Niederspannungs-schutzschaltgerät |
| WO2018140188A1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Pneumatically operable current protection device for a fault current limiter |
| JP2020024830A (ja) * | 2018-08-06 | 2020-02-13 | 富士電機株式会社 | スイッチ装置 |
| JP2021502048A (ja) * | 2017-11-06 | 2021-01-21 | デーン エスエー プルス ツェオー カーゲー | 負荷を一時的過電圧および過渡過電圧の両方から保護するための回路配置 |
| CN113515723A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-10-19 | 北京慧智神光科技有限公司 | 一种断路器最低动作电压综合评估方法 |
| JP2022511891A (ja) * | 2019-06-10 | 2022-02-01 | ディーイシス カンパニー リミテッド | 直流系統の遮断装置およびその制御方法 |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP2950998A patent/JPH11234894A/ja active Pending
Cited By (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010074499A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Panasonic Electric Works Co Ltd | リレー装置 |
| RU2510092C2 (ru) * | 2009-11-16 | 2014-03-20 | Абб Текнолоджи Аг | Устройство и способ для прерывания тока в линии передачи или распределения энергии и компоновка ограничения тока |
| WO2011057675A1 (en) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | Abb Technology Ag | Device and method to break the current of a power transmission or distribution line and current limiting arrangement |
| US8717716B2 (en) | 2009-11-16 | 2014-05-06 | Abb Technology Ag | Device and method to break the current of a power transmission or distribution line and current limiting arrangement |
| AU2009355281B2 (en) * | 2009-11-16 | 2014-01-16 | Hitachi Energy Ltd | Device and method to break the current of a power transmission or distribution line and current limiting arrangement |
| CN102687221A (zh) * | 2009-11-16 | 2012-09-19 | Abb技术有限公司 | 使输电线路或配电线路的电流断路的装置和方法以及限流布置 |
| CN105206449B (zh) * | 2009-11-16 | 2018-01-02 | Abb 技术有限公司 | 使输电线路或配电线路的电流断路的装置和方法以及限流布置 |
| CN105206449A (zh) * | 2009-11-16 | 2015-12-30 | Abb技术有限公司 | 使输电线路或配电线路的电流断路的装置和方法以及限流布置 |
| CN102884702A (zh) * | 2010-05-11 | 2013-01-16 | Abb技术有限公司 | 具有半导体开关的高压dc开关站 |
| EP2569793A1 (en) | 2010-05-11 | 2013-03-20 | ABB Technology AG | A high voltage dc breaker apparatus |
| CN102959818A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-03-06 | Abb技术有限公司 | Hvdc开关站和hvdc开关站系统 |
| US8817441B2 (en) | 2010-08-04 | 2014-08-26 | Cree, Inc. | Circuit breaker |
| WO2012018432A1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Cree, Inc. | Circuit breaker |
| JP2012119104A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Matsuo Hirofumi | 電力監視制御装置およびブレーカ |
| KR20120115957A (ko) * | 2011-04-11 | 2012-10-19 | 에이비비 테크놀로지 아게 | 2 개의 접촉 요소 세트를 갖는 스위치 |
| JP2012221959A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Abb Technology Ag | 接点要素の二つのセット及び二つの駆動源を有するスイッチ |
| JP2012221960A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Abb Technology Ag | 接点要素の二つのセットを有するスイッチ |
| KR20120115958A (ko) * | 2011-04-11 | 2012-10-19 | 에이비비 테크놀로지 아게 | 2 개의 접촉 요소 세트 및 2 개의 드라이브를 갖는 스위치 |
| KR101867101B1 (ko) * | 2011-04-11 | 2018-07-17 | 에이비비 슈바이쯔 아게 | 2 개의 접촉 요소 세트 및 2 개의 드라이브를 갖는 스위치 |
| KR101867100B1 (ko) * | 2011-04-11 | 2018-07-17 | 에이비비 슈바이쯔 아게 | 2 개의 접촉 요소 세트를 갖는 스위치 |
| JP2014044904A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Railway Technical Research Institute | 直流遮断装置 |
| CN103618298A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-05 | 中国科学院电工研究所 | 一种高压直流断路器 |
| WO2015087558A1 (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-18 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断装置 |
| JP6029772B2 (ja) * | 2013-12-11 | 2016-11-24 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断装置 |
| US9948089B2 (en) | 2013-12-11 | 2018-04-17 | Mitsubishi Electric Corporation | DC circuit breaker device |
| CN105811369A (zh) * | 2014-12-30 | 2016-07-27 | 国家电网公司 | 一种用于高压直流断路器的旁路保护装置及其保护方法 |
| CN105811369B (zh) * | 2014-12-30 | 2018-07-17 | 国家电网公司 | 一种用于高压直流断路器的旁路保护装置及其保护方法 |
| JP2016167406A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | 直流電流遮断装置 |
| CN108604791A (zh) * | 2016-02-04 | 2018-09-28 | 矢崎总业株式会社 | 电流切断装置和线束 |
| JP2017139902A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 矢崎総業株式会社 | 電流遮断装置及びワイヤハーネス |
| WO2017135269A1 (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 矢崎総業株式会社 | 電流遮断装置及びワイヤハーネス |
| CN107769178A (zh) * | 2016-08-23 | 2018-03-06 | 全球能源互联网研究院 | 一种基于正温度系数阻性材料的混合式限流器 |
| US11120955B2 (en) | 2016-11-15 | 2021-09-14 | Eaton Intelligent Power Limited | Low-voltage circuit breaker device with multiple-breaking switch |
| WO2018091418A1 (de) * | 2016-11-15 | 2018-05-24 | Eaton Industries (Austria) Gmbh | Niederspannungs-schutzschaltgerät |
| WO2018140188A1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Pneumatically operable current protection device for a fault current limiter |
| US10396548B2 (en) | 2017-01-30 | 2019-08-27 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Pneumatically operable current protection device for a fault current limiter |
| JP2021502048A (ja) * | 2017-11-06 | 2021-01-21 | デーン エスエー プルス ツェオー カーゲー | 負荷を一時的過電圧および過渡過電圧の両方から保護するための回路配置 |
| JP2020024830A (ja) * | 2018-08-06 | 2020-02-13 | 富士電機株式会社 | スイッチ装置 |
| CN110808572A (zh) * | 2018-08-06 | 2020-02-18 | 富士电机株式会社 | 开关装置 |
| JP2022511891A (ja) * | 2019-06-10 | 2022-02-01 | ディーイシス カンパニー リミテッド | 直流系統の遮断装置およびその制御方法 |
| CN113515723A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-10-19 | 北京慧智神光科技有限公司 | 一种断路器最低动作电压综合评估方法 |
| CN113515723B (zh) * | 2021-09-15 | 2022-01-25 | 北京慧智神光科技有限公司 | 一种断路器最低动作电压综合评估方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11234894A (ja) | 半導体素子併用遮断器 | |
| CA2166225C (en) | Circuit breaker and circuit breaking apparatus | |
| US6075684A (en) | Method and arrangement for direct current circuit interruption | |
| JP4913761B2 (ja) | 限流遮断器 | |
| JPH04112619A (ja) | 配電系統の遮断方法、遮断装置、遮断装置の使用方法 | |
| JPS632214A (ja) | 固体限流回路遮断器 | |
| KR20150115854A (ko) | 선로 전류를 차단 또는 제한하는 장치 및 그의 제어 방법 | |
| CN110739167A (zh) | 一种直流开关设备 | |
| JPH0970138A (ja) | 限流装置 | |
| JP2023512630A (ja) | 固体インターロック機構を有する固体回路遮断器 | |
| JP3114001B2 (ja) | 限流遮断装置 | |
| JPH0586052B2 (ja) | ||
| JP2002093294A (ja) | 真空直流遮断器 | |
| JP7528271B2 (ja) | 直流電流遮断装置 | |
| JP2000090788A (ja) | 限流装置及び限流遮断装置 | |
| JPH1031924A (ja) | 複合型スイッチング装置 | |
| JP2004022525A (ja) | Ｄｃ遮断機 | |
| WO2024084643A1 (ja) | 直流電流遮断装置 | |
| JP2784142B2 (ja) | 遮断器および遮断装置 | |
| JP7473786B2 (ja) | サージ吸収回路、及び限流回路 | |
| JP3423539B2 (ja) | 高速再閉路装置 | |
| JP3971089B2 (ja) | 限流遮断装置 | |
| JP2002093291A (ja) | 半導体開閉器およびその制御方法 | |
| JP2739022B2 (ja) | 高圧三相配電線の相切替装置 | |
| JP2001185008A (ja) | 直流遮断器 |