JPS5875720A - 直流遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は゛高電圧直流遮断装置に係シ、４！に逆電流挿
入方式によシミ流を遮断する直流遮断装置に関する。

交流遮断装置では、遮断時には接点を開き、接点の間に
発生するアークを電流零点で遮断する。

しかし、直流遮断装置においては、遮断すべき直流に自
然電流零点がないため、これを遮断するには種々の工夫
が欧されている。

このような工夫の中で、逆電流゛挿メ方式と呼ばれてい
る直流遮断装置がある。この装置では、直流送電線に設
置されている遮断部に、トリガギャップ等を介してコン
デンサが並列に接続されている。このコンデンサには、
コンデンサの一端と中性点を接続する充電用抵抗を通し
て常時電荷が充填されている。直流遮断時には、コンデ
ンサの電荷をトリガギャップを介して遮断部側に放電し
、この遮断部側の直流送電線に高周波電流を重畳させて
流し、人口的に直流電流に電流零点を発生させ、この零
点時に遮断する。なお、この従来例は実施例の回路図と
同様であるため、各部品の接続関係は第１図を参照され
たい。

このような逆電流挿入方式は遮断原理が簡単で、且つ所
定の性能を達成する見通しが容易にたてられるという特
徴がある。しかし、直流送電系統では線路に地絡事故が
発生すると、系統の電圧が降下するため、前記したコン
デンサの電荷はこの事故のため放電され、その時遮断部
が開極して、トリガギャップが動作しても、遮断部側の
直流電流に電流零点を発生されるに十分な振幅を持った
高周波電流は発生しない。これを防止するため、充電用
抵抗の抵抗値を大きくし、コンデンサと充電用抵抗によ
って決まる放電時定数を長くする方法がある。しかし、
この方法で放電時定数をあ″！１シ長くすると、直流電
流遮断後、コンデンサに再充電する時間が長くなつ、高
速度再閉路を行なうことができなくなる欠点が生じる。

本発明の目的は、上記の欠点を解消し、送電線の地絡事
故時にも確実に直流電流を遮断でき、且つ高速度再閉路
を行なうことができる直流遮断装置を提供することにあ
る。

本発明は、充電用抵抗の抵抗値を適切な値に選定するこ
とによシ、コンデンサの充放電の時定数を２５〜２００
ｍ秒となるようにして上記目的を達成するものである。

以下本発明の直流遮断装置の一実施例を図面によシ説明
する。

第１図は逆電流挿入方式と呼ばれている本実施例の直流
遮断装置の回路図である。遮断部１は直流送電線路７２
に接続されており、この遮断部１と並列に非線形抵抗３
が接続されている。また、この遮断部１と並列にコンデ
ンサ４、リアクトル５及びトリガギャップ６の直列回路
が接続されている。更に、コンデンサ４とリアクトル５
の接続点は充電用抵抗７の一端に接続され、この充電用
抵抗７の他端は中性線（大地）８に接続されている。

なお、この充電用抵抗７の一端はりアクドル５とトリガ
ギャップ６の接続点に接続されても良い。

また、前記トリガギャップ６は電気的投入機能と分離機
能を有している。

遮断部１は通常開じており、直流電流が流れている。遮
断指令によ＃）遮断部１が開極した後、トリガギヤツブ
６を放電させて、コンデンサ４に充電されていた電荷を
遮断部ｌ側に流す。すると、遮断部１側には、直流型類
■。に重畳して高周波電流Ｉ。が流れ、電流零点を作る
。遮断部ｌは、この電流零点でアークを消して電流を遮
断する。

遮断部１の電流遮断後は、直流電流Ｉ０は非線形抵抗３
に転流して減衰消滅し、直流電流■。の遮断が完了した
ことになる。

第２図は第１図で示した直流遮断装置の動作、を示すも
のである。図中符号９は遮断部１の接触子が接触してい
る状態を示し、符号１０は開離している状態を示してい
る。また、符号１１は時間軸であシ、時点ｔ。で事故が
発生し、ｔｌで遮断し。

ｔ２で再投入し、ｔｓで再遮断を示している。

コンデンサ４に充電された電荷は、時点ｔ。で放電が始
まシ、放電の途中ｔ１でトリガギャップ６を動作させ高
周波電流を発生させて直流電流を遮断する。直流電流遮
断により電源側の電圧は元の系統電圧まで回復し、コン
デンサ４は再び系統電圧によシ充電される。しかし、時
点ｔ、で遮断部１が遮断動作するためには、それまでに
、遮断に必要な高周波電流を発生させるに十分なレベル
まで、コンデンサ４の充電を終了していなければならな
い。

そこで、本実施例の直流遮断装置では、充電用抵抗７の
抵抗値は、コンデンサ４と充電用抵抗７によって決まる
充放電の時定数を２５ｍ秒から２００ｍ秒になるように
設定されている。

ここで、時点ｔｏとｔ、との間を６０ｍ秒・、時点ｔ１
　とｔ２の間を１５０ｍ秒、時点ｔ２と１３の間を３０
ｍ秒−とじ、充放電の時定数を１０５ｍ秒とする。する
と１時点１．でのコンデンサ４の電圧は −６０／　１０５　＝：　Ｏ，ｓ　７ 時点ｔ３でのコンデンサ４の電圧は （１−ｅ　　　　　）Ｘｅ　　　　＝０．５７となシ、
遮断動作時に、等しい充電電圧でコンデンサ４を動作さ
せるごとができる。

コンデンサ４を電源として遮断部１に流す高周波電流工
。の振幅は、コンデンサ４の静電容量と充電電圧に依存
する。従って１時点ｔＸ　と時点ｔ２におけるコンデン
サ、４の充電電圧を等しくすることかコンデンサ４の利
用効率を最も高くすることとなる。

時点ｔ。と時点ｔ、との間は、系統条件及び系統の運用
の方法により変化するが、いずれの場合でも、上記した
充放電時定数の範囲内で、最も適切な時定数が得られる
ように充電用抵抗７の抵抗値を設定すれば良い。

ところで、従来例の所で述べたように、直流遮断装置を
実際の直流送電系統に適用すると、送電線の地絡事故時
に系統の電圧が一時的に低下するため、コンデンサ４に
充電された電荷は放電する。

こうした時に、遮断部ｌを開極してトリガギャップ６を
動作させても、■。に重畳して電流零点を作り得る程の
高周波電流１．は流れない。そこで充電用抵抗７の抵抗
値を大きくして、コンデンサ４の放電を抑制することも
可能となるが、この場゛合は直流電流遮断後のコレ“デ
／す４に再充電するための時間が長くなシ高速度再投入
を行なうことができなくなる。ところでコンデンサ４の
放電を抑制するにはコンデンサ４の容量を大きくしても
且つ高価格となるため好ましくない。

そこでＪ゛前述たように本実施例の直流遮断装置では、
コンデンサ４の充放電の時定数を２５ｍ秒〜２００ｍ秒
となるように設定して、地絡時にコンデンサ４の電圧か
あ−１）下がらず、且つ、コンデンサ４が充電される時
間が適−当となっているため、コンデンサ４の容量を不
必要に大きくすることなく、地絡事故時にも、確実に直
流電流を遮断でき、且つ高速度再閉路を行なうこともで
きる。

次にこのような観点からコンデンサ４の充放電の時定数
の設定例を挙げる。

時点１ｏ−１，の間の時間は、リレ一時間及びアーク時
間が長くなった場合に、７０ｍ秒程変死なることも想定
できる。時点１２〜ｔ、は、交流系統の場合（超高用以
下）では３００ｍ秒程度変死るため、この値を採用する
と、充放電の時定数は１８５ｍ秒程度変死当となる。

また、時点ｉｏ’＋＋Ｉ、を４０ｍ秒１時点１．〜ｔ２
を１５０ｍ秒とすると、充放電時定数は７５ｍ秒程変死
適当となる。しかし、系統条件によっては、地絡後、直
流遮断器の端子電圧が零まで低下するのにある程度時間
がかかる場合があるため、適切なコンデンサ４の充放電
の時定数はこれよシ短くなる。従って、想定される系統
では、充放電の時定数は２５〜２００ｍ秒程度の範囲変
死から適切なものが選択されれば良い。

本実施例によれば、コンデンサ４の容量を大きくするこ
となく、充放電時定数が２５〜２００ｍ秒内になるよう
に、充電用抵抗７の値を設定することによシ、直流送電
線路地絡時に、直流電流を確実に遮断し得る効果があり
、且つ高速度再投入を行ない得る効果もある。

以上記述した如く本発明の直流遮断装置によれば、送電
線の地絡事故時にも確実に直流電流を遮断でき、且つ高
速度再閉路を行なうことができる効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直流遮断装置の一実施例を示す回路図
、第２図は本実施例の直流遮断装置の動作状態を示す線
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、直流送電線路に設けられた遮断部が開極した時Ｋ、
   直流送電線路の直流に重畳して高周波電流を流すための
   電源となるコンデンサを、この遮断部に並列に接続し、
   コンデンサを充電するための充電用抵抗をコンデンサと
   中性線との間に接続した直流遮断装置において、直流送
   電線路地絡時にコンデンサの端子電圧が前記電源となる
   ための十分な電圧を維持し、且つ、再充電に時間が長く
   かから彦いようにするため、コンデンサの容量と充電用
   抵抗の抵抗値とによって決まる充放電時定数を２５ｍ秒
   から２００ｍ秒の範囲内に入るような充電用抵抗値を選
   択したことを特徴とする直流遮断装置。