JPS61171019A - 高電圧直流遮断器 - Google Patents
高電圧直流遮断器Info
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- JPS61171019A JPS61171019A JP1090385A JP1090385A JPS61171019A JP S61171019 A JPS61171019 A JP S61171019A JP 1090385 A JP1090385 A JP 1090385A JP 1090385 A JP1090385 A JP 1090385A JP S61171019 A JPS61171019 A JP S61171019A
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- Japan
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- capacitor
- parallel
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (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】
（発明の利用分野〕
本発明は、直流遮断器に係り、特に、高電圧。
大容量直流送電用に好適な高電圧直流遮断器に関する。
直流遮断器には、電流零点発生と電流遮断直後の過電圧
を吸収するため、コンデンサが用いられる。電流零点発
生方法により、遮断方式が異なり。
を吸収するため、コンデンサが用いられる。電流零点発
生方法により、遮断方式が異なり。
一般には、常時、無充電のコンデンサを用いる自励振動
方式（転流方式とも称呼）と常時充電されたコンデンサ
を用いる他励振動方式（逆電流挿入型系統の電流方向、
電圧極性等の変化に関係なく確実に遮断できるため、信
頼性の点で極めて優れている。しかし、使用するコンデ
ンサの容量が遮断すべき電流値の二乗で増大するため、
特に、遮断電流が大きい場合には、経済的でないと言う
欠点がある。後者は常にコンデンサを充電しておくため
、充電装置が必要であり、かつ、回路構成そのものが複
雑となるため信頼性で劣る。しかし、コンデンサの充電
電圧を高めることで利用率が高くなり、コンデンサ容量
を低減でき、経済的に優れている。この両者の特長を合
わせ、信頼性が高く、経済的にも優れた直流遮断器とし
て、上記二つの遮断方式を組合せた方式が発明されてい
る（特開昭５８−３４５２６号）。
方式（転流方式とも称呼）と常時充電されたコンデンサ
を用いる他励振動方式（逆電流挿入型系統の電流方向、
電圧極性等の変化に関係なく確実に遮断できるため、信
頼性の点で極めて優れている。しかし、使用するコンデ
ンサの容量が遮断すべき電流値の二乗で増大するため、
特に、遮断電流が大きい場合には、経済的でないと言う
欠点がある。後者は常にコンデンサを充電しておくため
、充電装置が必要であり、かつ、回路構成そのものが複
雑となるため信頼性で劣る。しかし、コンデンサの充電
電圧を高めることで利用率が高くなり、コンデンサ容量
を低減でき、経済的に優れている。この両者の特長を合
わせ、信頼性が高く、経済的にも優れた直流遮断器とし
て、上記二つの遮断方式を組合せた方式が発明されてい
る（特開昭５８−３４５２６号）。
この発明の回路構成を第４図に示す。図において遮断部
ＣＢと遮断部Ｓ０が直列に接続され、遮断部Ｓ０と並列
に無充電コンデンサＣ，が接続されている。遮断部ＣＢ
とＳ。の直列回路と並列に。
ＣＢと遮断部Ｓ０が直列に接続され、遮断部Ｓ０と並列
に無充電コンデンサＣ，が接続されている。遮断部ＣＢ
とＳ。の直列回路と並列に。
接続点とＣＢ、Ｓｏの接続点の間にインピーダンス素子
を接続している。
を接続している。
遮断時には遮断部ＣＢと遮断部Ｓ０が開極し。
それぞれの極間にアークを発生する。遮断部Ｓ。
のアークは負抵抗特性をもち、並列コンデンサｃｏの補
助で次第に振幅が増大する振動電流を発 Ｊ生
し、電流零点でＳ。は遮断する（自励振動方式）、Ｓｏ
を遮断された直流電流は、並列コンデンサＣ０に転流し
、Ｃ０を充電する。この充電電圧が放電ギャップＧの放
電電圧を越えると放電ギャップＧが放電し、Ｃ０の電荷
はＣＢ−Ｃ−Ｇ−ｃｏの回路で振動電流が流れる。この
振動電流でＣＢを流れる直流電流に電流零点を発生させ
ＣＢは遮断する（他励振動方式）、これにより直流電流
はＣ−０回路に転流され、遮断完了する。
助で次第に振幅が増大する振動電流を発 Ｊ生
し、電流零点でＳ。は遮断する（自励振動方式）、Ｓｏ
を遮断された直流電流は、並列コンデンサＣ０に転流し
、Ｃ０を充電する。この充電電圧が放電ギャップＧの放
電電圧を越えると放電ギャップＧが放電し、Ｃ０の電荷
はＣＢ−Ｃ−Ｇ−ｃｏの回路で振動電流が流れる。この
振動電流でＣＢを流れる直流電流に電流零点を発生させ
ＣＢは遮断する（他励振動方式）、これにより直流電流
はＣ−０回路に転流され、遮断完了する。
この場合、遮断部ＳｅｔコンデンサＣ０の充電電圧は、
放電ギャップＧの放電電圧で制限して低電圧に抑え、遮
断部ＣＢ、コンデンサＣで高電圧を分担する。即ち、大
容量のコンデンサが必要なＣ０の極間電圧を低くおさえ
ることで経済的になる（コンデンサの価格は概略容量に
比例し、定格電圧の二乗に比例して増大する）。
放電ギャップＧの放電電圧で制限して低電圧に抑え、遮
断部ＣＢ、コンデンサＣで高電圧を分担する。即ち、大
容量のコンデンサが必要なＣ０の極間電圧を低くおさえ
ることで経済的になる（コンデンサの価格は概略容量に
比例し、定格電圧の二乗に比例して増大する）。
これにより、常時、無充電のコンデンサを用い。
経済的で、かつ、信頼性の高い直流遮断器が得られる。
しかし、本発明では、コンデンサＣ６の充電電圧を利用
するため、ｃｏの値を最大遮断電流に合わせて選ぶと、
小電流遮断時は、Ｃ０の充電時間が長くなり、放電ギャ
ップが放電するまでの時間に高電圧用遮断部ＣＢの遮断
能力を失なうことになり、遮断できないと言う問題があ
る。
するため、ｃｏの値を最大遮断電流に合わせて選ぶと、
小電流遮断時は、Ｃ０の充電時間が長くなり、放電ギャ
ップが放電するまでの時間に高電圧用遮断部ＣＢの遮断
能力を失なうことになり、遮断できないと言う問題があ
る。
本発明の目的は、大電流から小電流まで確実に遮断でき
る信頼性の高い直流遮断器を提供することにある。
る信頼性の高い直流遮断器を提供することにある。
本発明は従来の低電圧は自励振動方式と高電圧の他励振
動方式を組合せたものに、小電流遮断を対象にした低電
圧の自励振動方式を追加し、小電流から大電流までの遮
断を確実なものとした。
動方式を組合せたものに、小電流遮断を対象にした低電
圧の自励振動方式を追加し、小電流から大電流までの遮
断を確実なものとした。
特に、小電流遮断部と並列に、小電流遮断用の小容量コ
ンデンサを接続し、小電流遮断時でも。
ンデンサを接続し、小電流遮断時でも。
電圧上昇時間が短く、短時間で放電ギャップを放電でき
るように構成したことに特徴がある。
るように構成したことに特徴がある。
〔発明の実施例〕
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。
第一の遮断部ＣＢ、第二の遮断部Ｓ、第三の遮断部Ｓ。
が直列に接続されている。この直列回路と並列にリアク
トルＬをコンデンサＣの直列回路および抵抗Ｒ（酸化亜
鉛を主成分とする非線形抵抗）が接続されている。第二
の遮断部Ｓと第三の遮断部Ｓ０の直列回路と並列に放電
ギャップＧが接続されている。第二の遮断部Ｓと並列に
、リアクトルＬ１１ とコンデンサＣ６の直列回路、第
三の遮断部Ｓ。と並列にリアクトルＬ０とコンデンサｃ
ｏの直列回路が接続されている。また、第三の遮断部Ｓ
０とコンデンサＣ０の接続点と、コンデンサＣと放電ギ
ャップＧの接続点との間にインピータンスＺを接続しで
ある。この図では、第一の遮断部ＣＢとリアクトルＬ、
コンデンサＣ２抵抗Ｒに高電圧が印加される他はすべて
低電圧印加となる。コンデンサＣは高電圧小容量、Ｃ，
は低電圧小容量、ｃｏは低電圧大容量のものが用いられ
る。Ｃの容量はＣ８の値より概略−桁小さい値であり、
Ｃ８はＣと同程度の容量である。
トルＬをコンデンサＣの直列回路および抵抗Ｒ（酸化亜
鉛を主成分とする非線形抵抗）が接続されている。第二
の遮断部Ｓと第三の遮断部Ｓ０の直列回路と並列に放電
ギャップＧが接続されている。第二の遮断部Ｓと並列に
、リアクトルＬ１１ とコンデンサＣ６の直列回路、第
三の遮断部Ｓ。と並列にリアクトルＬ０とコンデンサｃ
ｏの直列回路が接続されている。また、第三の遮断部Ｓ
０とコンデンサＣ０の接続点と、コンデンサＣと放電ギ
ャップＧの接続点との間にインピータンスＺを接続しで
ある。この図では、第一の遮断部ＣＢとリアクトルＬ、
コンデンサＣ２抵抗Ｒに高電圧が印加される他はすべて
低電圧印加となる。コンデンサＣは高電圧小容量、Ｃ，
は低電圧小容量、ｃｏは低電圧大容量のものが用いられ
る。Ｃの容量はＣ８の値より概略−桁小さい値であり、
Ｃ８はＣと同程度の容量である。
定常送電時は、ＣＢ、Ｓ、Ｓ、は投入されており、直流
電流ＩＤ（ｌを通電している。各々のコンデンサｃ＝
Ｃ，−Ｓｏはそれぞれの遮断部で短絡されており、無充
電状態にある。
電流ＩＤ（ｌを通電している。各々のコンデンサｃ＝
Ｃ，−Ｓｏはそれぞれの遮断部で短絡されており、無充
電状態にある。
まず、大電流遮断動作について説明する。遮断時はＣＢ
、Ｓ、Ｓ、の各遮断部を開極すると、アークが発生する
。このアークとＳの並列ＬＢｐＣａおよびＳｏと並列の
し。ｔ ＣＯの振動電流が発生する。この場合、ｃｏ〉
）Ｃ，であるから、Ｓは遮断できず、Ｓｏが遮断する。
、Ｓ、Ｓ、の各遮断部を開極すると、アークが発生する
。このアークとＳの並列ＬＢｐＣａおよびＳｏと並列の
し。ｔ ＣＯの振動電流が発生する。この場合、ｃｏ〉
）Ｃ，であるから、Ｓは遮断できず、Ｓｏが遮断する。
Ｓｏ遮断により■。。はＣ０に転流され、Ｃ０を充電す
るため、Ｃ０の充電電圧が高くなる。この時点では、Ｃ
Ｂ。
るため、Ｃ０の充電電圧が高くなる。この時点では、Ｃ
Ｂ。
Ｓはアークで導通されており、Ｃ０の充電電圧に相当す
る電圧がＣに充電される。Ｃ０の電圧が高くなり放電ギ
ャップＧの放電電圧を越えると放電ヤヤツプＧが放電し
、Ｃ０の電荷はＬｏ−５−Ｇ−２を通して放電する。一
方、Ｃに充電された電荷は、 Ｌ、−ＣＢ−Ｇ−Ｃの閉
回路で放電するため、ＣＢを流れる直流に、Ｌ−Ｃの振
動電流が重畳され電流零点を発生してＣＢは遮断する。
る電圧がＣに充電される。Ｃ０の電圧が高くなり放電ギ
ャップＧの放電電圧を越えると放電ヤヤツプＧが放電し
、Ｃ０の電荷はＬｏ−５−Ｇ−２を通して放電する。一
方、Ｃに充電された電荷は、 Ｌ、−ＣＢ−Ｇ−Ｃの閉
回路で放電するため、ＣＢを流れる直流に、Ｌ−Ｃの振
動電流が重畳され電流零点を発生してＣＢは遮断する。
ＣＲＴ遮断された直流電流工・・番よ０シこ転流され・
ＪＣの充電電圧が高められる。Ｃの電圧
がＲで制限される電圧を越えるとＲが導通し、このＲで
工。ｃｌを限流遮断する。
ＪＣの充電電圧が高められる。Ｃの電圧
がＲで制限される電圧を越えるとＲが導通し、このＲで
工。ｃｌを限流遮断する。
Ｒの制限電圧は系統運用条件により異なるが、系統電圧
５００ｋｖで過電圧倍数１．６倍（１，６ｐｕ）とする
と、８００ｋＶに制限されることになる。放電ギャップ
Ｇの放電電圧は、Ｃと００の値で最適値が存在するが、
一般に０゜２〜０．３ｐｕに選ばれる。
５００ｋｖで過電圧倍数１．６倍（１，６ｐｕ）とする
と、８００ｋＶに制限されることになる。放電ギャップ
Ｇの放電電圧は、Ｃと００の値で最適値が存在するが、
一般に０゜２〜０．３ｐｕに選ばれる。
次に、小電流遮断の場合について説明する。
小電流遮断時も大電流遮断時と同じく各遮断部ＣＢ、Ｓ
、Ｓ０を開極する。この場合も、並列容量の大きい遮断
部Ｓ。が自励振動方式で遮断する。
、Ｓ０を開極する。この場合も、並列容量の大きい遮断
部Ｓ。が自励振動方式で遮断する。
遮断後の電流はＣ０に転流され、直流電流１１１（ｌは
ＣＢ、Ｓを通して通電されている。遮断部Ｓの並列コン
デンサＣ８は、小電流遮断を考慮した値に設定しである
ため、Ｓ０遮断に続いてＳが自励振動方式で遮断する。
ＣＢ、Ｓを通して通電されている。遮断部Ｓの並列コン
デンサＣ８は、小電流遮断を考慮した値に設定しである
ため、Ｓ０遮断に続いてＳが自励振動方式で遮断する。
Ｓで遮断後の直流電流■、、。はり、−Ｃ，−Ｌ、−Ｃ
，を通して転流され、Ｃ。
，を通して転流され、Ｃ。
を充電する。Ｃ，の値は、Ｃ０に比べ一桁程度小さく、
かつ、小電流値も大電流値より一桁程度小さいため、Ｃ
８の極間電圧上昇率はＳｏで大電流遮断したときの００
の極間電圧上昇率と同程度になる。（コンデンサの極間
電圧上昇率は遮１１電流Ｉ、コンデンサ容量Ｃとすると
Ｉ／Ｃになる）。
かつ、小電流値も大電流値より一桁程度小さいため、Ｃ
８の極間電圧上昇率はＳｏで大電流遮断したときの００
の極間電圧上昇率と同程度になる。（コンデンサの極間
電圧上昇率は遮１１電流Ｉ、コンデンサ容量Ｃとすると
Ｉ／Ｃになる）。
即ち、小電流遮断時でも、大電流遮断時と同じ電圧上昇
率が得られることになる。Ｃ，、Ｃｏの直列回路に充電
された電圧は、遮断部ＣＢが通電状態にあるため、コン
デンサＣにも充電される。この電圧が放電ギャップＧの
放電電圧値を越えると放電ギャップＧが放電し、Ｃ，ｌ
Ｃｏの電荷はＧ−２を通して放電する。Ｃの電荷は大
電流遮断時と同様にＬ−ＣＢ−Ｇ−Ｃの閉回路で放電し
、この振動電流でＣＢに電流零を発生し、ＣＢは遮断す
る。ＣＢ遮断後は、大電流遮断時と同様の過程でＣに転
流後Ｒで限流遮断することになる。
率が得られることになる。Ｃ，、Ｃｏの直列回路に充電
された電圧は、遮断部ＣＢが通電状態にあるため、コン
デンサＣにも充電される。この電圧が放電ギャップＧの
放電電圧値を越えると放電ギャップＧが放電し、Ｃ，ｌ
Ｃｏの電荷はＧ−２を通して放電する。Ｃの電荷は大
電流遮断時と同様にＬ−ＣＢ−Ｇ−Ｃの閉回路で放電し
、この振動電流でＣＢに電流零を発生し、ＣＢは遮断す
る。ＣＢ遮断後は、大電流遮断時と同様の過程でＣに転
流後Ｒで限流遮断することになる。
本実施例によれば、小電流遮断から大電流遮断まで、は
ぼ同程度の電圧上昇率が得られるため。
ぼ同程度の電圧上昇率が得られるため。
常に、放電ギャップＧの放電電圧値を一定に設定してお
くだけで、同程度の遮断時間内に遮断できるため、信頼
性の高い直流遮断器が得られる効果がある。
くだけで、同程度の遮断時間内に遮断できるため、信頼
性の高い直流遮断器が得られる効果がある。
なお、本発明によれば、小電流遮断時でも高い電圧上昇
率が得られるため、放電ギャップＧの族ｆｆ１ｆｆｉ圧
値を従来より高めることができるため、トータルのコン
デンサ容量を低減できる効果がある。
率が得られるため、放電ギャップＧの族ｆｆ１ｆｆｉ圧
値を従来より高めることができるため、トータルのコン
デンサ容量を低減できる効果がある。
第２図は他の実施例を示すもので、第１図で高圧側に設
置したリアクトルＬを低圧側に設けたもので、機能的に
は第１図と同じである。この場合は、Ｃ，、Ｃ０の充電
電圧を放電する場合のインピーダンスとして流用でき、
放電周波数を低減し、サージ電圧の発生を抑制できる。
置したリアクトルＬを低圧側に設けたもので、機能的に
は第１図と同じである。この場合は、Ｃ，、Ｃ０の充電
電圧を放電する場合のインピーダンスとして流用でき、
放電周波数を低減し、サージ電圧の発生を抑制できる。
第３図も他の実施例を示したものである。遮断部Ｓと遮
断部Ｓ０の直列回路の極間′に抵抗（酸化亜鉛を主成分
とする非線形抵抗）ｒを設けた場合である。この場合抵
抗ｒの制限電圧は、放電ギャップＧの放電電圧値より若
干高めに設定しておき。
断部Ｓ０の直列回路の極間′に抵抗（酸化亜鉛を主成分
とする非線形抵抗）ｒを設けた場合である。この場合抵
抗ｒの制限電圧は、放電ギャップＧの放電電圧値より若
干高めに設定しておき。
放電ギャップＧの放電を確実に行なうと共に、放電のば
らつきによる低圧回路（Ｓ、Ｓｏ、Ｌ、。
らつきによる低圧回路（Ｓ、Ｓｏ、Ｌ、。
Ｃｍ 、Ｌｏ 、Ｇｏ ）の絶縁を保護する効果がある
。
。
本発明で放電ギャップＧを投入スイッチ、あるいま、Ｚ
ｎＯ等の非線形抵抗等の投入手段を用いても同様の効果
がある。
ｎＯ等の非線形抵抗等の投入手段を用いても同様の効果
がある。
本発明によれば、小電流から大電流まで確実に遮断でき
るので信頼性の高い経済的な直流遮断器が得られる。
るので信頼性の高い経済的な直流遮断器が得られる。
第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図。
第３図は本発明の他の実施例の回路図、第４図は従来例
を示す回路図である。 ＣＢ・・・第１遮断部、Ｓ・・・第２遮断部、ｓｏ・・
・第３遮断部、Ｌ、Ｌ、、Ｌｏ−・・リアクトＪＬ１．
Ｃ，Ｃ，。 Ｃ０・・・コンデンサ、Ｇ・・・放電ギャップ、Ｒ，ｒ
・・・第１ 目 第２回 め３図
を示す回路図である。 ＣＢ・・・第１遮断部、Ｓ・・・第２遮断部、ｓｏ・・
・第３遮断部、Ｌ、Ｌ、、Ｌｏ−・・リアクトＪＬ１．
Ｃ，Ｃ，。 Ｃ０・・・コンデンサ、Ｇ・・・放電ギャップ、Ｒ，ｒ
・・・第１ 目 第２回 め３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、他励振動方式を用いた第一の遮断部と自励振動方式
を用いた第二の遮断部と第三の遮断部を直列に接続し、
前記第二の遮断部と前記第三の遮断部と並列にリアクト
ルとコンデンサの直列回路を接続し、前記第一の遮断部
と並列にリアクトルとコンデンサ及び放電ギャップの直
列回路を接続し、前記第一の遮断部と前記第二の遮断部
の接続点と前記第三の遮断部の一端の間に前記放電ギャ
ップを介してインピーダンスを直列に接続したことを特
徴とする高電圧直流遮断器。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記第二および前
記第三の遮断部を前記第一の遮断部より低電圧に制限し
たことを特徴とする高電圧直流遮断器。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記第二の遮断部
と並列に接続されるコンデンサの容量は、前記第三の遮
断部と並列に接続されるコンデンサの容量より小さいこ
とを特徴とする高電圧直流遮断器。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記第一の遮断部
と並列に接続されるリアクトルを省略し、同容量のリア
クトルを前記放電ギャップと前記インピーダンスとの間
に接続し、前記リアクトルと前記インピーダンスの接続
点に前記第一の遮断部と並列に接続される前記コンデン
サの一端を接続したことを特徴とする高電圧直流遮断器
。 ５、特許請求の範囲第１項において、前記第二の遮断部
と前記第三の遮断部の直列回路と並列に酸化亜鉛を主成
分とする非線形抵抗を接続したことを特徴とする高電圧
直流遮断器。 ６、特許請求の範囲第５項において、前記非線形抵抗の
制限電圧は、前記放電ギャップの放電電圧値と同等もし
くはこれ以上としたことを特徴とする高電圧直流遮断器
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090385A JPS61171019A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 高電圧直流遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090385A JPS61171019A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 高電圧直流遮断器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61171019A true JPS61171019A (ja) | 1986-08-01 |
Family
ID=11763252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090385A Pending JPS61171019A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 高電圧直流遮断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61171019A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5877492A (en) * | 1995-09-14 | 1999-03-02 | Nec Corporation | Contact type image sensor comprising a plurality of microlenses |
| JP5265063B1 (ja) * | 2012-09-05 | 2013-08-14 | 三菱電機株式会社 | 直流遮断器 |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP1090385A patent/JPS61171019A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5877492A (en) * | 1995-09-14 | 1999-03-02 | Nec Corporation | Contact type image sensor comprising a plurality of microlenses |
| 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 |
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