JPS59206917A - 無効電力補償装置の過電圧保護回路 - Google Patents
無効電力補償装置の過電圧保護回路Info
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- JPS59206917A JPS59206917A JP58082948A JP8294883A JPS59206917A JP S59206917 A JPS59206917 A JP S59206917A JP 58082948 A JP58082948 A JP 58082948A JP 8294883 A JP8294883 A JP 8294883A JP S59206917 A JPS59206917 A JP S59206917A
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- Protection Of Static Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、サイリスタスイッチを用いてコンデンサな
開閉する無効電力補償装置の過電圧保護回路に関するも
のである。
開閉する無効電力補償装置の過電圧保護回路に関するも
のである。
第１図は、サイリスタスイッチを用いてコンデンサを開
閉する従来の無効電力補償装置の回路構成図を示す。図
において、１は交流電源、２は直列ＩＪアクドル、６は
コンデンサ、４はサイリスタ１１．１２の逆並列回路て
構成されるサイリスタスイッチ、５は電流変成器、６は
電圧変成器、７はタイミング信号発生回路、８はＡＮＤ
回路、９はゲート信号発生回路、１０は過電流検出回路
。
閉する従来の無効電力補償装置の回路構成図を示す。図
において、１は交流電源、２は直列ＩＪアクドル、６は
コンデンサ、４はサイリスタ１１．１２の逆並列回路て
構成されるサイリスタスイッチ、５は電流変成器、６は
電圧変成器、７はタイミング信号発生回路、８はＡＮＤ
回路、９はゲート信号発生回路、１０は過電流検出回路
。
１１及び１２はサイリスタ素子である。
次に動作について第２図に示す信号波形図と共（２）
に説明する。
サイリスタスイッチ４がＯＦＦになるときはコンデンサ
電流Ｉｃが零［Ａ］ ｗ横切る時点でＯＦＦ’になるた
めコンデンサ６には交流電源電圧のピーク値に等しい電
圧Ｅが充電されることになる。この充電極性はサイリス
タスイッチ４がＯＦＦになる時点で正又は負方向のいづ
れのコンデンサ電流Ｉｃが最後に流れたか否かにより決
定される。
電流Ｉｃが零［Ａ］ ｗ横切る時点でＯＦＦ’になるた
めコンデンサ６には交流電源電圧のピーク値に等しい電
圧Ｅが充電されることになる。この充電極性はサイリス
タスイッチ４がＯＦＦになる時点で正又は負方向のいづ
れのコンデンサ電流Ｉｃが最後に流れたか否かにより決
定される。
第２図（ａ）は交流電源１の電源電圧■ム０の信号波形
図である。今、仮にサイリスタ素子１２ｖ通って電流が
流れた後、サイリスタスイッチ４がＯＦＦになったもの
とすると、コンデンサ３０両端充電電圧Ｖｃは第２図（
ｂ）に示すように負極性電圧−Ｅに充電されている。
図である。今、仮にサイリスタ素子１２ｖ通って電流が
流れた後、サイリスタスイッチ４がＯＦＦになったもの
とすると、コンデンサ３０両端充電電圧Ｖｃは第２図（
ｂ）に示すように負極性電圧−Ｅに充電されている。
サイリスタスイッチ４がＯＦＦの期間はコンデンサ６に
はこの電圧−Ｅが充電されっばなしになっているため、
サイリスタスイッチ４０両端電圧ＶＴＨＹ は第２図
（Ｃ）に示すようにコンデンサ電圧Ｖｃと電源電圧Ｖａ
ｃの重畳した電圧となり最大印加電圧２Ｅが印加される
ことになる。
はこの電圧−Ｅが充電されっばなしになっているため、
サイリスタスイッチ４０両端電圧ＶＴＨＹ は第２図
（Ｃ）に示すようにコンデンサ電圧Ｖｃと電源電圧Ｖａ
ｃの重畳した電圧となり最大印加電圧２Ｅが印加される
ことになる。
第２図（ｅ）に示すように時刻ｔ、でコンデンサ６の投
入指令が投入信号端子ａに入るとサイリスタスイッチ４
０両端電圧ＶＴＨＴ が零〔Ｖ〕近傍の時点ｔ。
入指令が投入信号端子ａに入るとサイリスタスイッチ４
０両端電圧ＶＴＨＴ が零〔Ｖ〕近傍の時点ｔ。
でゲート点弧信号Ｓｇがサイリスタスイッチ４に与えら
れ、サイリスタスイッチ４がＯＮになってコンデンサ６
が交流電源１に接続される。サイリスタスイッチ両端電
圧ＶＴＨＹ が零〔ｖ〕の近傍でサイリスタスイッチ
４がＯＮになった場合は第２図（ｄ）に示すようにコン
デンサ電流Ｉｃ には突入電流は含まれず定常状態か
ら電流が流れ始める。
れ、サイリスタスイッチ４がＯＮになってコンデンサ６
が交流電源１に接続される。サイリスタスイッチ両端電
圧ＶＴＨＹ が零〔ｖ〕の近傍でサイリスタスイッチ
４がＯＮになった場合は第２図（ｄ）に示すようにコン
デンサ電流Ｉｃ には突入電流は含まれず定常状態か
ら電流が流れ始める。
サイリスタスイッチ両端電圧ＶＴＲＹ の零〔Ｖ〕の
近傍で各サイリスタ素子にゲート点弧信号Ｓｇ ’に与
えるため交流電源１の電源電圧Ｖａｃｙ＜電圧変成器６
を介して検出し、タイミング信号発生回路７において第
２図（ｆ）に示すように両端電圧ＶＴｕｙ が零〔■〕
の近傍、即ち交流電源１の電源電圧Ｖａｃの負のピーク
位相に同期したタイミング信号Ｓｔ ｙ発生している。
近傍で各サイリスタ素子にゲート点弧信号Ｓｇ ’に与
えるため交流電源１の電源電圧Ｖａｃｙ＜電圧変成器６
を介して検出し、タイミング信号発生回路７において第
２図（ｆ）に示すように両端電圧ＶＴｕｙ が零〔■〕
の近傍、即ち交流電源１の電源電圧Ｖａｃの負のピーク
位相に同期したタイミング信号Ｓｔ ｙ発生している。
このタイミング信号Ｓｔはコンデンサ６の充電極性によ
り電源電圧の正のピーク位相か負のピーク位相かのいづ
れかのタイミングに同期して出される。
り電源電圧の正のピーク位相か負のピーク位相かのいづ
れかのタイミングに同期して出される。
このタイミング信号Ｓｔ とコンデンサ投入信号Ｓ、と
のＡＮＤ条件４ＡＮＤ回路８により求め条件が成立した
時点でゲート点弧信号発生回路９を駆動し、第２図（ｇ
）のようにゲート点弧信号Ｓｇ ’ｒ発生する。ゲート
点弧信号発生回路９は自励形見振器等で構成されており
一度駆動信号が入ると次に停止信号Ｓ、が端子（ｂ）に
与えられるまでゲート点弧信号Ｓｇ Ｙサイリスタスイ
ッチ４に与え続ける。
のＡＮＤ条件４ＡＮＤ回路８により求め条件が成立した
時点でゲート点弧信号発生回路９を駆動し、第２図（ｇ
）のようにゲート点弧信号Ｓｇ ’ｒ発生する。ゲート
点弧信号発生回路９は自励形見振器等で構成されており
一度駆動信号が入ると次に停止信号Ｓ、が端子（ｂ）に
与えられるまでゲート点弧信号Ｓｇ Ｙサイリスタスイ
ッチ４に与え続ける。
通常は上述のようにサイリスタスイッチ４ｇ０Ｎにする
場合はサイリスタスイッチ両端電圧ＶＴＨＹが零〔ｖ〕
の近傍にて行うのでコンデンサ６には突入電流が流れな
いが、例えばタイばング信号発生回路７の故障により正
規の位相と異なる時点でタイミング信号Ｓｔが出た場合
はサイリスタスイッチ４のＯＮ時に大きな突入電流が流
れサイリスタ素子１１又は１２が過負荷になることが考
えられる。このためサイリスタスイッチ４に流れる電流
？電流変成器５により検出し、タイミング信号Ｓｔのず
れ等によりサイリスタ素子１１又は１２の点弧位相がず
れた場合（この現象を以後誤点弧と称す）に流れる突入
電流を過電流検出回路１０により検出して直ちにゲート
点弧信号発生回路９からの信号発生？停止させサイリス
タスイッチ４ヲＯＦＦにする無効電力補償装置の保護回
路が用いられている。
場合はサイリスタスイッチ両端電圧ＶＴＨＹが零〔ｖ〕
の近傍にて行うのでコンデンサ６には突入電流が流れな
いが、例えばタイばング信号発生回路７の故障により正
規の位相と異なる時点でタイミング信号Ｓｔが出た場合
はサイリスタスイッチ４のＯＮ時に大きな突入電流が流
れサイリスタ素子１１又は１２が過負荷になることが考
えられる。このためサイリスタスイッチ４に流れる電流
？電流変成器５により検出し、タイミング信号Ｓｔのず
れ等によりサイリスタ素子１１又は１２の点弧位相がず
れた場合（この現象を以後誤点弧と称す）に流れる突入
電流を過電流検出回路１０により検出して直ちにゲート
点弧信号発生回路９からの信号発生？停止させサイリス
タスイッチ４ヲＯＦＦにする無効電力補償装置の保護回
路が用いられている。
従来の無効電力補償装置は以上のように構成されている
ので、サイリスタスイッチ４の誤点弧時に直ちにゲート
点弧信号Ｓｇ Ｙ停止させる結果、コンデンサ６及びサ
イリスタスイッチ４に過大な印加電圧が印加される。そ
こで以下に過電圧が印加される現象を第３図とともに説
明する。
ので、サイリスタスイッチ４の誤点弧時に直ちにゲート
点弧信号Ｓｇ Ｙ停止させる結果、コンデンサ６及びサ
イリスタスイッチ４に過大な印加電圧が印加される。そ
こで以下に過電圧が印加される現象を第３図とともに説
明する。
第３図（ａ） 〜（ｄ）は、それぞれ第２図（ａ） 〜
（ｄ）に対応した電源電圧Ｖａｃ％コンデンサ電圧Ｖｃ
、サイリスタスイッチ両端電圧ＶＴＨＹ ｓコンデンサ
電流Ｉｃの誤点弧時の波形図であり、同図（Ｃ）に示す
ようにサイリスタスイッチ４に電圧２Ｅが印加される時
刻ｔ１においてサイリスタスイッチ４が誤点弧した場合
が過電圧として最も厳しくなる。このとき第１図のコン
デンサ３とリアクトル２の直列回路により初期値振幅２
Ｅ〔Ｖ）で自由振動が生じる。更に交流電圧Ｖａｃが
重畳されることによりコンデンサ電圧Ｖｃは最大振幅３
Ｅ ｌ”Ｖ）進達する。この時には、コンデンサ６に
は定常電流の数倍の過電流１ｃが第３図（ｄ）のように
流れる。従来の装置ではこの過電流が過電流検出回路１
０の設定値以上になると直ちにゲート点弧信号Ｓｇ Ｙ
停止するため、コンデンサ電流１ｃが零ｒＡ）になった
時刻ｔ、においてサイリスタスイッチ４はＯＦＦになる
。この時点ではコンデンサ電圧Ｖｃは第３図（ｂ）のよ
うにピーク値に達しており最悪の時は３ Ｅ ｒＶ］の
両端電圧がコンデンサ３に充電されたままになる。
（ｄ）に対応した電源電圧Ｖａｃ％コンデンサ電圧Ｖｃ
、サイリスタスイッチ両端電圧ＶＴＨＹ ｓコンデンサ
電流Ｉｃの誤点弧時の波形図であり、同図（Ｃ）に示す
ようにサイリスタスイッチ４に電圧２Ｅが印加される時
刻ｔ１においてサイリスタスイッチ４が誤点弧した場合
が過電圧として最も厳しくなる。このとき第１図のコン
デンサ３とリアクトル２の直列回路により初期値振幅２
Ｅ〔Ｖ）で自由振動が生じる。更に交流電圧Ｖａｃが
重畳されることによりコンデンサ電圧Ｖｃは最大振幅３
Ｅ ｌ”Ｖ）進達する。この時には、コンデンサ６に
は定常電流の数倍の過電流１ｃが第３図（ｄ）のように
流れる。従来の装置ではこの過電流が過電流検出回路１
０の設定値以上になると直ちにゲート点弧信号Ｓｇ Ｙ
停止するため、コンデンサ電流１ｃが零ｒＡ）になった
時刻ｔ、においてサイリスタスイッチ４はＯＦＦになる
。この時点ではコンデンサ電圧Ｖｃは第３図（ｂ）のよ
うにピーク値に達しており最悪の時は３ Ｅ ｒＶ］の
両端電圧がコンデンサ３に充電されたままになる。
更にサイリスタスイッチ４にはコンデンサ３の充１１甫
圧３ Ｅｍに交流電源１の電源電圧Ｖａｃ（ピーク値Ｅ
）が重畳されるため、第３図（Ｃ）のように最大４ Ｅ
ｒＶ）の電圧が印加されることになる。
圧３ Ｅｍに交流電源１の電源電圧Ｖａｃ（ピーク値Ｅ
）が重畳されるため、第３図（Ｃ）のように最大４ Ｅ
ｒＶ）の電圧が印加されることになる。
上述のように従来のこの種の無効電力補償装置において
はコンデンサ６及びサイリスタスイッチ４としては誤漬
弧時の過電圧に耐えるようにする必要があるために電圧
定格の大きなものが必要であり、著しく不経済となると
いう欠点があった。
はコンデンサ６及びサイリスタスイッチ４としては誤漬
弧時の過電圧に耐えるようにする必要があるために電圧
定格の大きなものが必要であり、著しく不経済となると
いう欠点があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたものであり、ゲート点弧信号Ｓｇ Ｙ停
止するタイミングを適切に制御することにより、誤点弧
時においても大ぎな過電圧がサイリスタスイッチ及びコ
ンデンサに印加しないように機能すると共に、サイリス
タスイッチのＯＦＦ時点のタイミング？検出するのにコ
ンデンサ電圧を検出せずにより経済的な計測回路構成に
よって検知して制御する無効電力補償装置の過電圧保護
回路な提供することを目的としている。
ためになされたものであり、ゲート点弧信号Ｓｇ Ｙ停
止するタイミングを適切に制御することにより、誤点弧
時においても大ぎな過電圧がサイリスタスイッチ及びコ
ンデンサに印加しないように機能すると共に、サイリス
タスイッチのＯＦＦ時点のタイミング？検出するのにコ
ンデンサ電圧を検出せずにより経済的な計測回路構成に
よって検知して制御する無効電力補償装置の過電圧保護
回路な提供することを目的としている。
以下この発明の一実施例？図について説明する。
第４図において第１図と同一符号は同−又は相当部分を
示し、さらに２９は交流電源電圧を検出するための電圧
変成器、１３ａ、１３ｂ；１４ａ。
示し、さらに２９は交流電源電圧を検出するための電圧
変成器、１３ａ、１３ｂ；１４ａ。
１４ｂ；１５ａ、１５ｂ；はいずれも比較器、１６゜１
７はＡＮＤ回路、１８．１９はＯＲ回路、２０ａ。
７はＡＮＤ回路、１８．１９はＯＲ回路、２０ａ。
２０ｂはＮ０１回路、２１８．２１ｂはシングルショッ
ト回路、２２はフリップフロップ回路、２６゜２４はＡ
ＮＤ回路％２５はＮＯＴ回路％２６はＯＲ回路、２７は
ＡＮＤ回路、２８はゲート点弧信号発生回路である。
ト回路、２２はフリップフロップ回路、２６゜２４はＡ
ＮＤ回路％２５はＮＯＴ回路％２６はＯＲ回路、２７は
ＡＮＤ回路、２８はゲート点弧信号発生回路である。
このような構成の本実施例の動作を述べる前に。
本実施例による無効電力補償装置の過電圧保護回路の原
理的動作を第５図（ａ）〜（Ｃ）の動作説明図に基づい
て説明する。なお、第５図（ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ
第３図に対し【図示したコンデンサ電圧Ｖｃ、コンデン
サ電流Ｉｃ、＠源電圧Ｖａｃの各信号波形図である。
理的動作を第５図（ａ）〜（Ｃ）の動作説明図に基づい
て説明する。なお、第５図（ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ
第３図に対し【図示したコンデンサ電圧Ｖｃ、コンデン
サ電流Ｉｃ、＠源電圧Ｖａｃの各信号波形図である。
今、サイリスタスイッチ４が第５図（ａｌの時刻ｔ。
において誤点弧した場合を想定すると誤点弧により第５
図（ｂ）に示すように大ぎな突入電流Ｔｃがコンデンサ
３に流れ、その結果同図（ａ）に示すようにコンデンサ
電圧Ｖｃは第４図に示したりアクドル２とコンデンサ３
の自由振動と交流電圧との重畳した波形となる。最もき
びしい場合を考えるため第３図（ｃ） Ｋ述べたのと同
様にサイリスタ電圧が２Ｅ〔■〕の時に誤点弧したとす
ると自由振動振巾は２Ｅ（Ｖ）となり更に交流電圧が重
畳されるためコンデンサ電圧Ｖｃは減衰を無視すると次
式で表わされる。
図（ｂ）に示すように大ぎな突入電流Ｔｃがコンデンサ
３に流れ、その結果同図（ａ）に示すようにコンデンサ
電圧Ｖｃは第４図に示したりアクドル２とコンデンサ３
の自由振動と交流電圧との重畳した波形となる。最もき
びしい場合を考えるため第３図（ｃ） Ｋ述べたのと同
様にサイリスタ電圧が２Ｅ〔■〕の時に誤点弧したとす
ると自由振動振巾は２Ｅ（Ｖ）となり更に交流電圧が重
畳されるためコンデンサ電圧Ｖｃは減衰を無視すると次
式で表わされる。
Ｖｃ ＝ＥＯＯ８ω１ ｊ ＋ ２ Ｅｓｌｌ１ω、
ｔ ＠＠＠＠１１１１＠ （１）但し ω、は交流
電源の角周波数 ω、は自由振動の角周波数 （１）式から蕉ω、ｉ＝ｌ、３ｉｉω、ｔ＝１が成立す
る時はＶｃ ＝ ３ Ｅ トｔｘ、 Ｑ ％ マタ逆Ｖ
Ｃｃｔｙｇω１ｔ ＝ −１、ａｔｉω、ｔ＝１が成立
する時はＶｃ ＝ Ｅとなることは明らかである。この
ことは第５図（ａ）に示すようにコンデンサ電圧Ｖｃの
自由振動成分と電源電圧成分とが逆極性になったｔ、で
はコンデンサ電圧Ｖｃは電源電圧Ｅ ［Ｖ］に近い値に
なるためこの位相でサイリスタスイッチ４ｇ’ＯＦＦに
するように制御すればコンデンサ電圧ＶｃはほぼＥ〔■
〕に近くなりサイリスタスイッチ４及びコンデンサ６の
過電圧な避けることかできることになる。
ｔ ＠＠＠＠１１１１＠ （１）但し ω、は交流
電源の角周波数 ω、は自由振動の角周波数 （１）式から蕉ω、ｉ＝ｌ、３ｉｉω、ｔ＝１が成立す
る時はＶｃ ＝ ３ Ｅ トｔｘ、 Ｑ ％ マタ逆Ｖ
Ｃｃｔｙｇω１ｔ ＝ −１、ａｔｉω、ｔ＝１が成立
する時はＶｃ ＝ Ｅとなることは明らかである。この
ことは第５図（ａ）に示すようにコンデンサ電圧Ｖｃの
自由振動成分と電源電圧成分とが逆極性になったｔ、で
はコンデンサ電圧Ｖｃは電源電圧Ｅ ［Ｖ］に近い値に
なるためこの位相でサイリスタスイッチ４ｇ’ＯＦＦに
するように制御すればコンデンサ電圧ＶｃはほぼＥ〔■
〕に近くなりサイリスタスイッチ４及びコンデンサ６の
過電圧な避けることかできることになる。
しかしながら回路電圧が高い場合にはコンデンサ電圧Ｖ
ｃ Ｙ計測するのは大がかりな計測回路を必要とし、不
経済となる欠点がある。
ｃ Ｙ計測するのは大がかりな計測回路を必要とし、不
経済となる欠点がある。
本実施例はコンデンサ電圧を計測することなく適切なサ
イリスタスイッチのＯＦＦＦＦ時点小検出サイリスタ素
子の誤点弧時においても過電圧がサイリスタスイッチ及
びコンデンサに印加されないように制御する無効宵力補
償装置の保獲回路を提供するものである。
イリスタスイッチのＯＦＦＦＦ時点小検出サイリスタ素
子の誤点弧時においても過電圧がサイリスタスイッチ及
びコンデンサに印加されないように制御する無効宵力補
償装置の保獲回路を提供するものである。
次に上述した動作原理？考慮Ｉ−て第４図実施例の動作
について第５図（ａ）〜（ｋ）に従い説明する。
について第５図（ａ）〜（ｋ）に従い説明する。
交流電源電圧Ｖａｃは電圧変成器２９により検出され比
較器１３ａ及び１３ｂに入力される。この比較器１３ａ
及び１３ｂでは電源電圧Ｖａｃのピーク値とほぼ等しい
電圧ピークレベル値と比較され、比較器１３ａ及び１３
ｂからは第５図（ｄ） 、 （ｅ）に示す様に電源電圧
Ｖａｃのピーク付近で「１」の出力信号が出力される。
較器１３ａ及び１３ｂに入力される。この比較器１３ａ
及び１３ｂでは電源電圧Ｖａｃのピーク値とほぼ等しい
電圧ピークレベル値と比較され、比較器１３ａ及び１３
ｂからは第５図（ｄ） 、 （ｅ）に示す様に電源電圧
Ｖａｃのピーク付近で「１」の出力信号が出力される。
なお第４図実施例では電源電圧Ｖａｃの正のピーク値と
負のピーク値を区別して検出するため２つの比較器１３
ａ、１６ｂ、￥用いている。一方、コンデンサ乙に流れ
るコンデンサ電流Ｉｃは電流変成器５を介して検出され
、シャント抵抗Ｒにより電流値Ｉｃに比例した電圧信号
に変換される。なお説明の便宜上、上記の電圧信号に変
換した電流信号を以下コンデンサ電流信号Ｉｃと称する
。コンデンサ電流信号Ｉｃは第５図ｆｂ）のように比較
器１４ａ、１４ｂにおいてあらかじめ設定された正、負
のそれぞれの過電流レベルと比較される。第４図では両
極性の比較？行うために２つの比較器１４ａ及び１４ｂ
ｖ用いている。
負のピーク値を区別して検出するため２つの比較器１３
ａ、１６ｂ、￥用いている。一方、コンデンサ乙に流れ
るコンデンサ電流Ｉｃは電流変成器５を介して検出され
、シャント抵抗Ｒにより電流値Ｉｃに比例した電圧信号
に変換される。なお説明の便宜上、上記の電圧信号に変
換した電流信号を以下コンデンサ電流信号Ｉｃと称する
。コンデンサ電流信号Ｉｃは第５図ｆｂ）のように比較
器１４ａ、１４ｂにおいてあらかじめ設定された正、負
のそれぞれの過電流レベルと比較される。第４図では両
極性の比較？行うために２つの比較器１４ａ及び１４ｂ
ｖ用いている。
又、このコンデンサ電流信号Ｉｃは更に電流値の零点を
みつけるための比較器１５ａ、１５ｂにも入力される。
みつけるための比較器１５ａ、１５ｂにも入力される。
電流の両極性の比較を行うため２つの比較器１５ａ及び
１５ｂｖ用いている。すなわち、比較器１５ａではコン
デンサ電流Ｉｃが正方向に流れ始めてから負方向に反転
するまでの期間中「１」を出力する。又比較器１５ｂで
はコンデンサ電流Ｉｃが負方向に流れ始めてから正方向
に反転するまでの期間中［１」を出力する。各比較器１
５ａ、１５ｂの出力信号ＹＮＯＴ回路２０ａ。
１５ｂｖ用いている。すなわち、比較器１５ａではコン
デンサ電流Ｉｃが正方向に流れ始めてから負方向に反転
するまでの期間中「１」を出力する。又比較器１５ｂで
はコンデンサ電流Ｉｃが負方向に流れ始めてから正方向
に反転するまでの期間中［１」を出力する。各比較器１
５ａ、１５ｂの出力信号ＹＮＯＴ回路２０ａ。
２０ｂ）２通してシングルショット回路２１ａ、２１ｂ
に入力することにより電流値が零（Ａ］ ｗ横切る時点
でパルス状の出力信号？出すようにしている。
に入力することにより電流値が零（Ａ］ ｗ横切る時点
でパルス状の出力信号？出すようにしている。
コンデンサ３に充電される電圧Ｖｃは、電流値が零を横
切る時点でピーク値に達しシングルショット回路２１ａ
が「１」？出方する時点では正のピークに又、別のシン
グルショット回路２１ｂが「１」？出力する時点では負
のピークに達していることになる。上述（１）式に示し
たようにコンデンサ３のピーク電圧の極性と電源電圧Ｖ
ａｃの極性とが逆極性になる時にはコンデンサ３には過
電圧が印加されていないので比較器１３ａの出方信号と
シングルショット回路２１ｂの出力信号を、又、比較器
１３ｂの出力信号と別のシングルショット回路２１ａの
出力信号を、それぞれＡＮＤ回路１６及び１７でＡＮＤ
条件を求めることによりサイリスタスイッチ４ｖＯＦ’
Ｆにするタイミング信号ることがで辣る。
切る時点でピーク値に達しシングルショット回路２１ａ
が「１」？出方する時点では正のピークに又、別のシン
グルショット回路２１ｂが「１」？出力する時点では負
のピークに達していることになる。上述（１）式に示し
たようにコンデンサ３のピーク電圧の極性と電源電圧Ｖ
ａｃの極性とが逆極性になる時にはコンデンサ３には過
電圧が印加されていないので比較器１３ａの出方信号と
シングルショット回路２１ｂの出力信号を、又、比較器
１３ｂの出力信号と別のシングルショット回路２１ａの
出力信号を、それぞれＡＮＤ回路１６及び１７でＡＮＤ
条件を求めることによりサイリスタスイッチ４ｖＯＦ’
Ｆにするタイミング信号ることがで辣る。
一方、第１図の場合と同様に投入信号ＳＩが入るとこの
投入信号Ｓ１とサイリスタスイッチ４の印加電圧の零〔
■〕近傍を検出するタイミング信号Ｓｔと４ＡＮＤ回路
２３に入力してＡＮＤ条件を求め、条件が成立した時点
でＡＮＤ回路２４？介してゲート点弧信号発生回路２８
を駆動してサイリスタスイッチ４にゲート点弧信号ｓｇ
ヲ与える。このゲート点弧信号発生回路２８は自己保持
形のゲート点弧信号発生回路であり、１度スタート信号
が入ると次に停止信号Ｓ、が入らない限りゲート点弧信
号Ｓｇ ｆｔ出力し続ける。サイリスタスイッチ４の誤
点弧が生じ過電流が流れると比較回路１４が過電流？検
出してＯＲ回路１９を介してフリップフロップ２２をセ
ットし、このフリップフロップ２２の出力信号はＯＲ回
路２６？介してＡＮＤ回路２７に入力される。このＡＮ
Ｄ回路２７ではＯＲ回路１８の出力信号とのＡＮＤ条件
を求め条件が成立した時点でゲート点弧信号発生回路２
８に停止信号Ｓ、ヲ送りゲート点弧信号Ｓｇ ’Ｙ停止
してサイリスタスイッチ４の電流が零になった時点でサ
イリスタスイッチ４ｖＯＦＦにする。ＯＲ回路１８の出
力信号が「１」になる時点では前述のようにコンデンサ
電圧Ｖｃのピーク電圧の極性と電源電圧Ｖａｃの極性が
互に逆になっており、この時点ｔ、で前述した様にサイ
リスタスイッチ４４ ＯＦＦにすればコンデンサ６やサ
イリスタスイッチ４に過電圧が印加されることは避ける
ことができる。
投入信号Ｓ１とサイリスタスイッチ４の印加電圧の零〔
■〕近傍を検出するタイミング信号Ｓｔと４ＡＮＤ回路
２３に入力してＡＮＤ条件を求め、条件が成立した時点
でＡＮＤ回路２４？介してゲート点弧信号発生回路２８
を駆動してサイリスタスイッチ４にゲート点弧信号ｓｇ
ヲ与える。このゲート点弧信号発生回路２８は自己保持
形のゲート点弧信号発生回路であり、１度スタート信号
が入ると次に停止信号Ｓ、が入らない限りゲート点弧信
号Ｓｇ ｆｔ出力し続ける。サイリスタスイッチ４の誤
点弧が生じ過電流が流れると比較回路１４が過電流？検
出してＯＲ回路１９を介してフリップフロップ２２をセ
ットし、このフリップフロップ２２の出力信号はＯＲ回
路２６？介してＡＮＤ回路２７に入力される。このＡＮ
Ｄ回路２７ではＯＲ回路１８の出力信号とのＡＮＤ条件
を求め条件が成立した時点でゲート点弧信号発生回路２
８に停止信号Ｓ、ヲ送りゲート点弧信号Ｓｇ ’Ｙ停止
してサイリスタスイッチ４の電流が零になった時点でサ
イリスタスイッチ４ｖＯＦＦにする。ＯＲ回路１８の出
力信号が「１」になる時点では前述のようにコンデンサ
電圧Ｖｃのピーク電圧の極性と電源電圧Ｖａｃの極性が
互に逆になっており、この時点ｔ、で前述した様にサイ
リスタスイッチ４４ ＯＦＦにすればコンデンサ６やサ
イリスタスイッチ４に過電圧が印加されることは避ける
ことができる。
上述の動作？より具体的に示すために第５図？用いて説
明する。時刻ｔ、において誤点弧が生じた場合同図（ｂ
）に示す過電流Ｉｃが流れコンデンサ電圧Ｖｃは同図（
ａ）のような振動波形が印加される。
明する。時刻ｔ、において誤点弧が生じた場合同図（ｂ
）に示す過電流Ｉｃが流れコンデンサ電圧Ｖｃは同図（
ａ）のような振動波形が印加される。
一方、第５図（ｃ）は電源電圧Ｖａｃｉ示しておりピー
ク付近の位相？求めるため電圧ピークレベルが設けられ
ている。比較器１３ａと１６ｂでは同図（ｄ）及び（ｅ
）に示すように電源電圧が電圧ピークレベル？超過した
期間中パルス出力信号「１」を出力している。比較回路
１５ａ及び１５ｂの各出力信号は、同図（ｆ）と（ｇ）
に示されているとおり、同図（ｂ）に示−ｆｌＷ流の正
の期間中、比較器１５ａが「１」を出力し、負の期間中
比較器１５ｂが「１」？出力している。これ等の比較器
１５ａ及び１５ｂの出力信号の立下り時で同図（ｈ）及
び（ｉ）に示すように各シングルショット回路２１ａ及
び２１ｂはパルス信号な出力する。ＡＮＤ回路１６及び
１７の出力信号は同図０１及び（ｋ）に示している様に
、この場合はｔ、の時刻でＡＮＤ回路１７の出力信号が
「１」となる。
ク付近の位相？求めるため電圧ピークレベルが設けられ
ている。比較器１３ａと１６ｂでは同図（ｄ）及び（ｅ
）に示すように電源電圧が電圧ピークレベル？超過した
期間中パルス出力信号「１」を出力している。比較回路
１５ａ及び１５ｂの各出力信号は、同図（ｆ）と（ｇ）
に示されているとおり、同図（ｂ）に示−ｆｌＷ流の正
の期間中、比較器１５ａが「１」を出力し、負の期間中
比較器１５ｂが「１」？出力している。これ等の比較器
１５ａ及び１５ｂの出力信号の立下り時で同図（ｈ）及
び（ｉ）に示すように各シングルショット回路２１ａ及
び２１ｂはパルス信号な出力する。ＡＮＤ回路１６及び
１７の出力信号は同図０１及び（ｋ）に示している様に
、この場合はｔ、の時刻でＡＮＤ回路１７の出力信号が
「１」となる。
ｔ、の時刻では第５図（ａ）に示すようにコンデンサ電
圧Ｖｃはほぼ電源電圧Ｖａｃに等しくなっており。
圧Ｖｃはほぼ電源電圧Ｖａｃに等しくなっており。
この時点でゲート点弧信号Ｓｇ Ｙ停止にしてサイリス
タスイッチ４＝ｒＯＦＦにすればコンデンサ６及びサイ
リスタスイッチ４に過電圧が印加されることは避けるこ
とができる。この目的のため第４図ではＡＮＤ回路２７
によりＯＲ回路１８の出力信号と停止指令Ｓ２であるＯ
Ｒ回路２６の出力信号とのＡＮＤ条件な求めてゲート点
弧信号発生回路２８の出力信号Ｓｇ ？停止するように
している。
タスイッチ４＝ｒＯＦＦにすればコンデンサ６及びサイ
リスタスイッチ４に過電圧が印加されることは避けるこ
とができる。この目的のため第４図ではＡＮＤ回路２７
によりＯＲ回路１８の出力信号と停止指令Ｓ２であるＯ
Ｒ回路２６の出力信号とのＡＮＤ条件な求めてゲート点
弧信号発生回路２８の出力信号Ｓｇ ？停止するように
している。
この実施例では電流が零に達する時点でゲート点弧信号
Ｓｇヲ停止するためサイリスタスイッチ４のターンオフ
期間が十分確保できない場合が考えられる。そのため■
流が零に達てる一定時間前にゲート点弧信号Ｓｇ Ｙ停
止てるタイミングを見つげることが望ましい。
Ｓｇヲ停止するためサイリスタスイッチ４のターンオフ
期間が十分確保できない場合が考えられる。そのため■
流が零に達てる一定時間前にゲート点弧信号Ｓｇ Ｙ停
止てるタイミングを見つげることが望ましい。
第６図は、このような点に鑑み改良された第２の実施例
による過電圧保護回路の入力段の回路構成図である。薗
６図において、６０は■混層波電圧の位相を進めるため
の位相進みフィルタであり。
による過電圧保護回路の入力段の回路構成図である。薗
６図において、６０は■混層波電圧の位相を進めるため
の位相進みフィルタであり。
３１はリアクトル２とコンデンサ３で決まる振動周波数
に基づいて流れる電流の検出位相を進めるための位相進
みフィルタである。
に基づいて流れる電流の検出位相を進めるための位相進
みフィルタである。
それぞれの位相進みフィルタ３０及び３１ｖ用いること
により実際に電流が０に達する以前にサイリスタスイッ
チ４．−０ＦＦにすべきタイミングを知ることができゲ
ート点弧信号Ｓｇ、ｌ０ＦＦにする場合にサイリスタス
イッチ４のターンオフ期間を十分確保てることができる
。
により実際に電流が０に達する以前にサイリスタスイッ
チ４．−０ＦＦにすべきタイミングを知ることができゲ
ート点弧信号Ｓｇ、ｌ０ＦＦにする場合にサイリスタス
イッチ４のターンオフ期間を十分確保てることができる
。
なお、上記実施例では、サイリスタスイッチ４としてサ
イリスタの逆並列接続の場合な示したが、サイリスタと
ダイオードの逆並列接続の場合でもよく上記実施例と同
様の効果を奏する。
イリスタの逆並列接続の場合な示したが、サイリスタと
ダイオードの逆並列接続の場合でもよく上記実施例と同
様の効果を奏する。
また上記実施例ではサイリスタスイッチ４に流れる電流
の過電流検出回路な設けているが、この検出回路が無く
ても、電源電圧のピーク付近に達した時点と、電流が零
ｒＡ） ｙｘ横切る時点とのＡＮＤ条件な求めることに
よりサイリスタスイッチ４ＹＯＦＦに丁べきタイミング
な見つけることができる。
の過電流検出回路な設けているが、この検出回路が無く
ても、電源電圧のピーク付近に達した時点と、電流が零
ｒＡ） ｙｘ横切る時点とのＡＮＤ条件な求めることに
よりサイリスタスイッチ４ＹＯＦＦに丁べきタイミング
な見つけることができる。
以上のように、この発明の無効電力補償装置の過電圧保
護回路によればサイリスタスイッチの誤点弧時にコンデ
ンサに過電圧が印加されない時点に同期してサイリスタ
スイッチ１ＯＦＦにするようにしたので、サイリスタス
イッチ及びコンデンサの耐圧を従来より低くすることか
でき経済的な装置が得られるばかりてなく、さらにコン
デンサ電圧を計測する必要がないので、このための犬が
かりな計測回路が不要となり、経済的な価値も向上する
。また、第６図に示すように位相進みフィルタを採用す
ると、サイリスタスイッチのターンオフ期間な充分に確
保できるので、保護装置としての信頼性も向上する効果
がある。
護回路によればサイリスタスイッチの誤点弧時にコンデ
ンサに過電圧が印加されない時点に同期してサイリスタ
スイッチ１ＯＦＦにするようにしたので、サイリスタス
イッチ及びコンデンサの耐圧を従来より低くすることか
でき経済的な装置が得られるばかりてなく、さらにコン
デンサ電圧を計測する必要がないので、このための犬が
かりな計測回路が不要となり、経済的な価値も向上する
。また、第６図に示すように位相進みフィルタを採用す
ると、サイリスタスイッチのターンオフ期間な充分に確
保できるので、保護装置としての信頼性も向上する効果
がある。
第１図は従来の無効電力補償装置の保護回路を示す回路
構成図、第２図は第１図の無効電力補償装置の正常時の
動作を示す各部の信号波形図、第３図は第１図の無効電
力補償装置のサイリスタスイッチが誤点弧時の各部の信
号波形図、第４図はこの発明の第１の実施例による無効
電力補償装置の過電圧保護回路を示す回路構成図、第５
図は第４図に示した第１の実施例の過電圧保護回路の各
部の信号波形図、第６図はこの発明の第２の実施例によ
る無効′イカ補償装置の過電圧保護回路Ｙ示す入力部回
路構成図である。 １・・・交流電源、２・・・リアクトル、３・・・コン
デンサ、４・・・サイリスタスイッチ、５・・・■流変
成器。 ６・・・電圧変成器、７・・・タイミング信号発生回路
、８・・・ＡＮＤ回路、９・・・ゲート信号発生回路、
１０・・・過電流検出回路、１１．１２・・・サイリス
タ素子。 １３ａ、１３ｂ；１４ａ、１４ｂ；１５ａ、１５ｂ・・
・比較器＆ １６．１７・・・Ａ Ｎ Ｄ回路、１８，
１９、、、ＯＲ１１ａ［Ｌ ２０ 、、・Ｎ ＯＴ回路
、２ｔａ、２１ｂ・・、シングルショット回路、２２・
・・フリップフロップ回路、２５．２４・−・ＡＮＩ）
回路、２５・・・ＮＯＴ回路、２６・・・ＯＲ回路、２
７・・・Ａ Ｎ Ｉ）回路、２Ｂ・・・ゲート点弧信号
発生回路、２９・・・電圧変成器。 ３０．３１・・・位相進みフィルタ。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分？示イ。 代理人 大岩増雄 第３図 （ａ） 亀源亀丘Ｖａｃ 第 ５ 図 （ｋ） １７の出力 ”第 ６
９
構成図、第２図は第１図の無効電力補償装置の正常時の
動作を示す各部の信号波形図、第３図は第１図の無効電
力補償装置のサイリスタスイッチが誤点弧時の各部の信
号波形図、第４図はこの発明の第１の実施例による無効
電力補償装置の過電圧保護回路を示す回路構成図、第５
図は第４図に示した第１の実施例の過電圧保護回路の各
部の信号波形図、第６図はこの発明の第２の実施例によ
る無効′イカ補償装置の過電圧保護回路Ｙ示す入力部回
路構成図である。 １・・・交流電源、２・・・リアクトル、３・・・コン
デンサ、４・・・サイリスタスイッチ、５・・・■流変
成器。 ６・・・電圧変成器、７・・・タイミング信号発生回路
、８・・・ＡＮＤ回路、９・・・ゲート信号発生回路、
１０・・・過電流検出回路、１１．１２・・・サイリス
タ素子。 １３ａ、１３ｂ；１４ａ、１４ｂ；１５ａ、１５ｂ・・
・比較器＆ １６．１７・・・Ａ Ｎ Ｄ回路、１８，
１９、、、ＯＲ１１ａ［Ｌ ２０ 、、・Ｎ ＯＴ回路
、２ｔａ、２１ｂ・・、シングルショット回路、２２・
・・フリップフロップ回路、２５．２４・−・ＡＮＩ）
回路、２５・・・ＮＯＴ回路、２６・・・ＯＲ回路、２
７・・・Ａ Ｎ Ｉ）回路、２Ｂ・・・ゲート点弧信号
発生回路、２９・・・電圧変成器。 ３０．３１・・・位相進みフィルタ。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分？示イ。 代理人 大岩増雄 第３図 （ａ） 亀源亀丘Ｖａｃ 第 ５ 図 （ｋ） １７の出力 ”第 ６
９
Claims (1)
- （１）コンデンサに直列接続されるサイリスタ・スイッ
チにより上記コンデンサの投入な制御する際に上記サイ
リスタスイッチ及び上記コンデンサを保護する無効電力
補償装置の過電圧保護回路罠おいて、電源電圧が正及び
負の各ピーク値付近に達する時点をそれぞれ検出する第
１及び第２検出回路と、上記サイリスタ・スイッチな流
れるスイッチ電流の極性が正から負方向及び負から正方
向に切替る時点？それぞれ検出する第３及び第４検出回
路とを有し、上記第１検出回路の出力信号と上記第４検
出回路の出力信号との論理積条件、又は上記第２検出回
路の出力信号と上記第３検出回路の出力信号との論理積
条件のいずれかの該条件が成立した時点に上記サイリス
タスイッチ？停止するように制御したことを特徴とする
無効電力補償装置の過電圧保護回路。 （１）
１ｃす（２）上記電源電圧のピーク値付近に達
する時点を第１の位相進みフィルタを介して、また上記
サイリスタ・スイッチを流れるスイッチ電流の極性が切
替る時点を第２の位相進みフィルタ？介してそれぞれ検
出したことな特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無
効電力補償装置の過電圧保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082948A JPS59206917A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | 無効電力補償装置の過電圧保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58082948A JPS59206917A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | 無効電力補償装置の過電圧保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59206917A true JPS59206917A (ja) | 1984-11-22 |
| JPH0217804B2 JPH0217804B2 (ja) | 1990-04-23 |
Family
ID=13788436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58082948A Granted JPS59206917A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | 無効電力補償装置の過電圧保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59206917A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170110314A (ko) * | 2016-03-23 | 2017-10-11 | 엘에스산전 주식회사 | 사이리스터 보호장치 및 그의 보호방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02236607A (ja) * | 1989-03-10 | 1990-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転体表示装置 |
-
1983
- 1983-05-10 JP JP58082948A patent/JPS59206917A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170110314A (ko) * | 2016-03-23 | 2017-10-11 | 엘에스산전 주식회사 | 사이리스터 보호장치 및 그의 보호방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0217804B2 (ja) | 1990-04-23 |
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