JPS6133333B2

JPS6133333B2 -

Info

Publication number: JPS6133333B2
Application number: JP52145302A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ishida; Tadashi Fukuchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1977-12-02
Filing date: 1977-12-02
Publication date: 1986-08-01
Also published as: JPS5478472A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、無発弧で直流回路をしや断する直流
しや断器の点弧装置に係り、手動あるいは自動し
や断器以外のしや断動作後の再点弧装置に関する
ものである。

従来この種の装置として第１図の回路図に示す
ものが用いられていた。すなわち図において、１
は主回路電流を通電する主サイリスタ、２は主サ
イリスタ１と並列接続された転流用サイリスタ、
３は転流サイリスタの陰極側と直列に接続された
インダクタンス、４は一端を上記インダクタンス
３に、他端を主サイリスタ１の陰極側に接続され
この主サイリスタの陰極側を正方向として充電さ
れるコンデンサであり、またi₁は主回路電流、i₂
は転流用サイリスタ２が導通状態となつたとき、
コンデンサ４から放電される放電電流を示す。

次に第２図は上記従来の点弧装置の簡略ブロツ
ク図であり、図中、５は手動入指令部、６はこの
手動入指令部からの信号により主サイリスタ１を
導通させるためのゲート信号を出力する主サイリ
スタ１のゲート部を示す。

なお、主サイリスタ１は逆電圧が印加されると
不導通状態となり、また、手動しや断指令信号お
よび主回路電流i₁が一定値を越えたとき転流用サ
イリスタ２のゲートにしや断指令信号が与えられ
るしや断時不導通状態になるものである。

但し、このしや断指令を与える回路は本発明に
直接関係しないので省略する。

次に上記構成による従来装置によれば、手動入
指令部５より主サイリスタ１のゲート部６にゲー
ト信号を与えると、主サイリスタ１は導通状態に
なり主回路電流i₁が流れる。今、手動しや断指令
を与えたり、または主回路に故障電流が流れる
と、転流用サイリスタ２のゲートにゲート信号が
入り、コンデンサ４に蓄えられていた電荷が放電
され主サイリスタ１、転流用サイリスタ２、イン
ダタクンス３の閉回路に電流i₂が流れてコンデン
サ４を逆充電し、しや断器は開放状態となり、次
の手動入指令が主サイリスタゲート部６に入力す
るまでこの開放状態を維持する。

すなわち手動しや断および自動しや断のいずれ
の場合でも転流サイリスタ２、インダクタンス
３、コンデンサ４の直列転流回路が構成される
が、主サイリスタ１に上述の手動または自動しや
断以外の要因で逆電圧が印加されしや断器が開放
状態となつたときには転流回路は構成されない。

上述の従来装置の機能の問題点を実用例につい
て説明すると、直流しや断器の主回路電流を通電
するスイツチング部をサイリスタで構成し、この
直流しや断器を、電鉄変動所のき電線用しや断器
として使用した場合、通電中に主サイリスタに逆
方向電圧がサイリスタ素子のターンオフ時間以上
印加されると、主サイリスタが不導通状態にな
り、走行中の電車（以下負荷と称す）への電力供
給が不可能になる。しかも上記逆方向電圧が印加
される要因としては、回生制動、隣接する対向変
電所の電圧増大、および電源振動等があり、その
発生頻度は非常に高い。

しかるに、従来の主サイリスタ点弧装置では操
作者の手動入指令によつてのみ主サイリスタへ点
弧信号が送られるため上述の逆方向電圧に起因す
る主サイリスタ不導通のたびに、手動入指令を送
らねばならないので、著るしく非効率的であるば
かりでなく、操作者が常時主サイリスタの状態を
監視していなければならず、現実問題として不可
能であつた。さらに手動入指令を与える場合に
は、主サイリスタに順方向電圧が印加されている
ことが必須条件であり、この順方向電圧の確認も
要求されていた。

本発明は上記のような従来のものの欠点を解消
するためになされたもので、手動および自動しや
断が行なわれると、主サイリスタを並列に設けら
れた転流用サイリスタ、イダクタンス、およびコ
ンデンサの転流回路が形成されることに着目し、
上記転流用サイリスタに印加されている逆方向電
圧の有無によつて、手動および自動しや断動作
と、回生制動、隣接する対向変電所の電圧増大、
および電源振動等に起因するしや断動作とを区別
して、後者の場合に自動的に再点弧指令を与える
装置を提供することを目的としている。

本発明に係る直流しや断器の点弧装置は、電源
から負荷への主回路に挿入された回路電流を通電
する主サイリスタが通電中に不導通状態になつた
とき、上記転流用サイリスタに印加されている逆
方向電圧の有無を電圧検出記憶回路にて検出記憶
し、上記サイリスタの順方向電圧の有無を電圧検
出判定回路にて検出し、これらの回路の各出力信
号に基づき主サイリスタに順方向の電圧が印加さ
れ且つ主サイリスタに並列に接続されて上記主サ
イリスタと閉回路を構成する転流用サイリスタに
逆方向に電圧が印加されていることを条件として
上記不導通状態が上記しや断以外の要因によるこ
とを論理回路にて判定して、上記主サイリスタの
ゲート部へ再点弧信号を出力する構成である。

以下、本発明の一実施例を第３図のブロツク図
および第４図、第５図の回路図について説明する
と、第３図において７は主サイリスタ４の順方向
電圧Ｖ_TH1、８は転流用サイリスタ２の逆方向電
圧Ｖ_TH2、９はこの電圧Ｖ_TH2８を記憶する記憶回
路、１０はこの記憶回路９の出力信の否定回路、
５′は主サイリスタ１のゲート部へ出力し、かつ
記憶回路９をリセツトする手動入指令、１１は論
理回路用電源の不足電圧UV、１２はこの不足電
圧UVの否定回路、１３はこの不足電圧UV１２と
否定回路１３を組合わせた不足電圧保持回路、１
４は上記順方向電圧７、否定回路１０および１２
の各出力を入力して主サイリスタのゲート部６へ
論理出力を送出する論理積回路である。

次に第４図において第３図と同一符号は同一部
分を示す。７′は上記主サイリスタ１の順方向電
圧Ｖ_TH1７の電圧検出装置、８′は上記転用サイス
タの逆方向電圧Ｖ_TH2８は検出する電圧検出装
置、９′は記回路９に用いられるサイリスタ、
５′ｂは記憶回路９をリセツトする手動入指令
５′によつてオフになる接点、１５、および１
６，１７は論理回路１４内に設けられた抵抗およ
びダイオードである。なお、上記第４図中におけ
る電圧検出回路７′電流検出回路８′主サイリスタ
のゲート部６及び不足電圧保持回路１３は基準と
する共通の電位（点Ａの電位）であり例えばアー
ス線と同一視することができ、上記各回路を接点
構成としてこの接続の有無により再点弧条件を検
出できる。

また第５図は電圧検出装置７′，８′の回路図で
あり、図中、１８，１９な主サイリスタ１に並列
に接続された抵抗で、この抵抗１９の一端はダイ
オード１６の陰極側に、他端はサイリスタ９′の
陰極側に接続されている。したがつて抵抗１９の
両端間電圧はＶ_TH1７になる。すなわち主サイリ
スタ１が不導通状態ではＶ_TH1は第４図Ｂ点の電
圧V₀以上になり、導通状態では０になる。また
２０，２１は転流用サイリスタ２に並列に接続さ
れた抵抗であり、この抵抗２０の一端は絶縁増幅
器２８の入力側に接続され、他端はダイオード２
２の陰極側に接続されている。またこのダイオー
ド２２の陽極側は絶縁増幅器２３の入力側他端に
接続されている。さらに絶縁増幅器２３の制御電
源として交流電源２４を設けている。この絶縁増
幅器２３は、転流用サイリスタ２が導通状態に流
れる電流を抵抗２０，２１にて分流し、この分流
された電流を転流用サイリスタ２に流れる電流と
同じ大きさに増幅して逆方向電圧Ｖ_TH2として出
力する。

本発明による直流しや断器の点弧装置は以上の
ように構成されているので、転流用サイリスタ２
に順方向電圧が印加されているときは、絶縁増幅
器２３に入らないためＶ_TH2＝０であるが、逆方
向電圧が印加されると、絶縁増幅器２３に入力が
入り、この絶縁増幅器の出力側に電圧Ｖ_TH2が発
生する。

また第４図において、主サイリスタ１が導通状
態ではＶ_TH1＝０，Ｖ_TH2＝０であるため、サイリ
スタ９′は不導通状態である。また点Ｂには点Ａ
を基準にして＋V₀の電圧が印加されているの
で、このとき抵抗１５を介してダイオード１６に
は矢印の方向にｉ_G1の電流が流れる。またこのと
き点Ｃの電位は点の電位とほとんど等しいため主
サイリスタのゲート部６には電流は流れない。次
に手動あるいは自動しや断動作が発生すると、主
サイリスタ１は不導通状態すなわちＶ_TH1≧V₀と
なつて転流用サイリスタに逆方向電圧Ｖ_TH2が発
生し、サイリスタ９′のゲートに信号が入りサイ
リスタ９′は導通状態になる。このとき抵抗１５
を介してダイオード１７およびサイリスタ９′に
は矢印の方向に電流ｉ_G2が流れる。このときも点
Ｃの電位や点Ａの電位とほとんど等しいため主サ
イリスタのゲート部６には電流が流れない。さら
にサイリスタ９′は、電流検出回路８′が転流電流
i₂を検出している間、ゲート部に電流が流れて導
通状態を記憶回路９として保持し、次の手動入指
令５によつて常閉接点５′ｂがオフ状態となるま
で手動または自動しや断が行われたことを記憶す
る。このサイリスタ９が導通状態のときは、電流
i₂が流れず電流検出回路７′が順方向電圧Ｖ_TH1を
検出していないことから、主サイリスタ１には再
点弧信号が送出されず開放状態を維持する。

次に回生制動、隣接する対向変電所の電圧増
大、あるいは電源振動等によつて主サイリスタが
不導通状態になつたときは、Ｖ_TH1≧V₀，Ｖ_TH2＝
０のためサイリスタ９′は不導通状態である。こ
のとき点Ｃの電位は点Ｂの電位と等しくなり＋
V₀なる。この結果主サイリスタのゲート部６に
は抵抗１５を介し矢印の方向にｉ_G3の電流が流れ
主サイリスタ１は再び導通状態になる。

また、主サイリスタに逆方向電圧が印加されて
いる場合はＶ_TH1＜０となりｉ_G1の電流が流れ続
けるため主サイリスタのゲート部６に電流は流れ
ない。

なお論理回路用電源の不足電圧UV検出回路１
１は論理積回路１４の判定電圧を＋V₀に確保す
るための補助機能として設けられたものである。

以上のように本発明によれば、従来の直流しや
断器の点弧装置において、手動または自動しや断
が行われると、転流回路が形成され、転流用サイ
リスタがコンデンサの放電によつて導通状態とな
り、この後上記コンデンサへの逆充電電圧によつ
て不導通状態となり一時的に上記転流用サイリス
タに逆方向電圧が印加されることに着目し、上述
の手動または自動しや断以外の要因で主サイリス
タが不導通状態になり、再点弧を必要とすると
き、転流用サイリスタの逆方向電圧を検出記憶
し、さらに主サイリスタに順方向電圧が印加され
ていることを判定した上で、主サイリスタの順方
向電圧が印加され且つ転流用サイリスタに逆方向
電圧が印加されていることを条件として、主サイ
リスタのゲート部に再点弧信号を送出する論理回
路を構成し、すみやかに主サイリスタを再投入す
るようにしたので、操作者の監視および再投入指
令によることなく負荷への電力供給を維持し得る
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流しや断器の基本構成を示す
回路図、第２図は従来の点弧装置の簡略ブロツク
図、第３図は本発明の点弧装置を示すブロツク
図、第４図は第３図の具体例を示す回路図、第５
図は第４図の検出装置の回路図である。１：主サイリスタ、２：転流用サイリスタ、
３：インダクタンス、４：コンデンサ、i₁：主回
路電流、i₂：転流回路電流、５：手動入指令部、
６：主サイリスタゲート部、５′：手動入指令、
７：主サイリスタ順方向電圧、８：転流用サイリ
スタ逆方向電圧、９：記憶回路、１０：否定回
路、１１：不足電圧、１２：否定回路、１３：不
足電圧保持回路、１４：論理積回路、７′：主サ
イリスタ順方向電圧検出回路、８′：転流用サイ
リスタ逆方向電圧検出回路、５′ｂ：接点、９′：
サイリスタ、１５：抵抗、１６，１７：ダイオー
ド、１８，１９，２０，２１：抵抗、２２：ダイ
オード、２３：絶縁増幅器、２４：交流電源、ｉ
_G1，ｉ_G2，ｉ_G3：各モードにおいて論理回路内を
流れる電流。なお図中、同一符号は同一または相
当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１電源から負荷への主回路に挿入された主回路
電流を通電する主サイリスタと、この主サイリス
タに並列に接続されて上記主サイリスタと閉回路
を構成する転流用サイリスタ、インダクタンスお
よびコンデンサの直列転流回路とを備え、上記転
流用サイリスタの点弧により上記コンデンサに蓄
積された電荷を放電して上記主サイリスタの電流
をしや断する直流しや断器の点弧装置において、
上記主サイリスタが通電中に不導通状態になつた
とき、上記転流用サイリスタに印加されている逆
方向電圧の有無を検出記憶する電圧検出記憶回路
と、上記主サイリスタの順方向電圧の有無を検出
する電圧検出判定回路、およびこれらの回路の出
力信号に基づき上記主サイリスタに順方向の電圧
が印加され且つ転流用サイリスタに逆方向電圧が
印加されていることを条件として上記不導通状態
が上記しや断以外の要因によることを判定して上
記主サイリスタのゲート部へ再点弧信号を出力す
る論理回路を備えたことを特徴とする直流しや断
器の点弧装置。