JPS62259071A - 検査回路 - 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】 本発明は特許請求の範囲第１項の上位部分に従う検査回
路に関する。

仮性、加藤、徳山、管厚及び有松による論文、「直流電
圧伝送用の金属製保護ブレーカの開発と応用Ｊ　（Ｍ、
５ａｋａｉ、Ｙ、ｋａｔｏ、Ｓ、Ｌｏｋｕｙａｍａ、Ｉ
ｌ、Ｓｕｇａｗａｒａ＆に、Ａｒｉｍａｔｓｕ、”Ｄｅ
ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｆｉｅｌｄ　ａｐｐｌｉ
ｃａＬｉｏｎ　ｏｒ　ｍｅｔａｌｌｉｃ　ｒｅｔｕｒｎ
　ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ　ｂｒｅａｋｅｒ　ｒｏｒ　Ｉ
ＩＶＤｃ−Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ”１ＨＥＥ　Ｔｒ
ａｎｓ、　ｏｎ　Ｉ’ｏｗｅｒ　Ａ−ｐｐａｒａｔｕｓ
　ａｎｄ　Ｓｙｓｔｅｍ’ｓ、８１３Ｍ　４７２ｎ０）
から直流開閉器の綜合試験用の検査回路は公知である。

この検査回路は、エネルギ源として充電されたコンデン
サーバッテリを有し、このバッテリは接続装置によって
誘導性負荷に直列接続されている。接続装置を操作する
と、コンデンサ電池によって給電される振動電流が流れ
、誘導性負荷に電流を送る。最大負荷電流に達すると、
直ぐ短絡器によってコンデンサーバッテリは短絡される
。この短絡器は同時に誘導性負荷とこの負荷に直列接続
している試験開閉器とを橋渡しする。充電した誘導性負
荷に蓄えたエネルギは、試験開閉器と短絡器とを直列接
続して直流電流を流す、この短絡器は公知の方法によっ
て試験開閉器から遮断されている。

遮断が成功すると、反動電圧が試験開閉器を経由し誘導
負荷に蓄えてあったエネルギから生じる。

しかしながら、この検査回路は比較的小さい直流電流と
小さい遮断負荷に対してのみ適合する。

何故なら、家庭で代替できる経費のコンデンサーバッテ
リは比較的小さいエネルギしか蓄えることができないか
らである。更に、この検査回路では過渡電流成分のある
直流電流を発生することができない。同様に、この検査
回路は接続に失敗したとき二次災害に対する保護を行う
ことができない。

本発明はこの点に対し救済を提示するものである。本発
明は、特許請求の範囲に記載しているように、強力な出
力のエネルギ源を有し、相当大きい遮断工率を実証する
ことができ、直流電流を遮断した後に形成される過渡的
な経過を許容する、高電圧直流開閉器の綜合検査用の検
査回路を提供すると言う課題を解決している。

本発明の利点は、この発明を比較的簡単で、高出力試験
設備中にある手段で実現できることにある。更に、検査
しようとする高電圧直流開閉器を接続に失敗したとき二
次災害に対して保護できることが有利である。

本発明による他の構成は従属する特許請求の範囲に記載
されている。

次に、本発明を図面に基き詳しく説明する。第１図に、
本発明による検査回路が示しである。この検査回路は給
電抵抗２を有するエネルギ源として使用されている給電
回路ｌと誘導性負荷回路３から合成されている。給電回
路ｌは、通常二つの同じ交流電流発生器５．６、例えば
一方を互いに接続している短絡発生器によって給電され
る。この場合、中間タップとして動作する結合個所７が
接地端８に接続しである。交流電流発生器５．６に並列
に、それぞれ過電圧避雷器９．１０．主にＭＯ−アレス
タ（酸化金属アレスタ）が設置されている。交流電流発
生器５は安全開閉器１１を経由して給電回路ｌの分岐１
３に給電する。この分岐１３にはオーム抵抗Ｒ＋　Ｉ−
Ｒ＋’１１の直列接続がある。このオーム抵抗Ｒ＋　ｔ
−Ｒｔｚの各々に対して補助装置Ｈ，，−Ｈ，，が並列
に接続されている。

補助装置Ｈ８〜１］Ｉｎは付属する各々の抵抗を短絡し
、また再度分岐１３に接続することができる。

補助装置Ｈ１ｌ〜１１１、は高電圧交流電流開閉器又は
高電圧遮断器である。オーム抵抗器Ｒ１ｓの後に分岐１
３では、整流装置１４とこれに並列に過電圧避雷器装置
１５が設置されている。整流装置１４は所定の電圧及び
電流出力に応じて直列及び並列接続した多段ダイオード
で組立である。これ等のダイオードの各々に対して過電
圧避雷器装置１５の中の対応して別個の過電圧避雷器、
主にＭＯ−アレスタが並列に接続されている。分岐１３
の出力端は端子Ｉ７に接続されている。

交流電流発生器６は保護開閉器２２を経由して給電回路
１の分岐２３に給電している。分岐２３には、分岐１３
と同じように、オーム抵抗Ｒ□〜Ｒ１１の直列接続があ
り、これに並列に補助装置Ｈ８〜Ｈｅｎがある。この補
助装置Ｈ□〜Ｈｔｘは、同様に対応するオーム抵抗の開
閉に使用される。

更に、分岐２３には抵抗Ｉｔ！ｆＬの後に整流装置２４
と、これに並列に過電圧避雷器装置２５が設置されてい
る。分岐２３の出力端は、同様に端子１７に接続されて
いる。整流装置１４と２４は、同様に組立てあり、過電
圧避雷器装置１５と２５も丁度同じになっている。両分
岐墓３と２３の互いに対応するオーム抵抗、例えば、Ｒ
１１とＲ１い又はＲ１１とＲｔ％％はそれぞれ同じ抵抗
値を有する。

補助装置ｆｆｏ、、〜■］、１は、通常直列にした多数
のアーク室を有する交流電圧用の高電圧負荷開閉器であ
る。給電回路１の両分岐Ｉ３と２３は、補助装置１１□
〜Ｈ１１（とＩ−Ｉ　＊　ｌ〜Ｈ２ｎを除いて対称に組
立である。

端子１７は給電抵抗２を経由して端子２７に接続しであ
る。この端子２７は誘導性負荷回路３に対する入力端と
見做せる。端子２７と２８の間には誘導性負荷３０が接
続してあり、他方端子２８と接地端子８の間には、試験
開閉器３１が設置されている。接続されている短絡器３
２を経由して端子２７が接地されている。接続されてい
る他の短絡器は、非常用短絡器３３として使用されるも
のであるが、端子２８を接地するもので、この接続は特
にインピーダンスを少なくしである。

この検査回路の動作を解明するために、第１図を更に詳
しく見ることにする。まず、全ての補助装置Ｈ８〜Ｈ１
％及びＨ２１−Ｈ２１を接続し、また試験開閉器３１も
閉じることにする。保護開閉器１１と２２は、短絡器３
２と非常用開閉器と同じように、開になっているとする
。保護開閉器１１と２２を閉じると、これ等の開閉器に
よって両方の交流電流発生器５と６が給電を始め、分岐
Ｉ３と２３の各々に交互に電流を流す。センタータップ
接続の半波整流装置Ｉ４と２４中で、この電流は整流さ
れ、その後直流電流ｔＬ（ｔ）に加算される。給電抵抗
２、誘導負荷３０、閉になっている試験開閉器３１、接
地端子８及び両受流電流発生器５と６の結合点７に帰る
戻り線を経由して検査更に大きい電流が必要であれば、
この検査回路の個々の要素をそれに応じて調整すること
によって電流値を任意に高めることができる。直流電流
ｉ！（ｔ）が最大値に達すると、誘導負荷３０も電気エ
ネルギで最大に給電される。

動作の他の説明のために、更に第４図を詳細に考慮する
ことにする。曲線１（ｔ）は直流電流の時間変化を典型
的な直流回路の場合にして示したものである。まず、一
定公称駆動電流は、ある時点Ｔ１で変化が生じるまで流
れている。この変化は時点１１ｔの最大値に達するまで
、直流電流ｉ　（ｔ）の過渡的上昇が生じる。その後、
この過渡的直流電流ｉ　（ｔ）は、直流電流回路に給電
する開閉部の制御作用のために公称駆動電流の値まで低
下する。このことは、図に示しであるように、減衰振動
の形となって現れる。

直流電流１Ｌ（ｔ）の−降下特性を得るため、検査回路
の給電抵抗２に対し更にオーム抵抗を付加する。付加し
た抵抗の値が矢きくなればなる程、直流電流ＩＬ　（ｔ
　）は急激に降下する。二つの分岐１３と２３は交互に
電流を導入する。抵抗の付加は、所望の検査条件に応じ
て予めプログラムされている、図示していない中央制御
ユニットによって分岐１３が無電流位相のときに、この
分岐１３中で、例えば全補助装置Ｈ，，〜Ｈ□を開にす
るように、先ず指令される。この開放は電流のないとき
に行われるので、上記補助装置の遮断能に関してわづか
な要請しかない。分岐１３には、このようにして全ての
抵抗Ｒ８〜Ｒ□がつなぎ込まれる。

同じ過程は、分岐２３の理論上後続する無電流の位相−
この期間分岐１３に電流が流れる−にこの分岐２３で行
われる。しかし、誘導負荷３０はの補助装置Ｈｔ＋〜Ｈ
２ＴＬとして多数の開閉要素を直列にしている高電圧負
荷開閉器を必要としている。これ等の補助装置１］１１
〜Ｈ１ｎは分岐１３の補助装置Ｈ１ｌ−’−Ｈ１１を開
放にした後先ず操作され、電流が流れている間に開放さ
れるため、開閉時のアークが生じる。この場合、高いア
ーク電圧が補助装置Ｈ１１〜ＨｔＴＬの各々を経由して
発生し、分岐１３と部分的に分岐２３の抵抗中で電流の
切換えが強制的に行われる。この切換後に開閉時のアー
クが消弧し、抵抗Ｒ，，〜ｎ、、ｎ及びＲ２（〜Ｒｚ’
７Ｌが完全に動作する。給電回路ｌはそのとき再び対称
になり、二つの分岐１３と２３は直流電流１Ｌ（１）に
対して交流成分を供給する。しかしながら、誘導性負荷
３０は給電回路１から強い電流を吸い込み、直流電流１
１（１）はまず除々に新たな抵抗接続に応じて低い値に
減少する。この降下は直流電流ｉ　（ｔ）の過渡的な経
過が以後に良く形成されるように調整することができる
。

時刻Ｔ３になって、付加している抵抗の所定の部分、例
えば分岐１３のＲ８とｎｅｔ及び分岐２３のＲ２＋とＲ
ｏを付属する補助装置Ｈ１１、Ｒ１２、Ｒ２２１Ｈｘｖ
によって短絡すると直流電流ｉＬ、（ｔ）の減少を中断
させることができる。時刻Ｔ４で上記の短絡した抵抗が
先行状態に対応して再び検査回路に接続され、直流ｉＬ
（、ｔ　）が漸次減少しはじめるまで、直流電流１Ｌ（
ｔ）の上昇が継続する。

記述した開閉操作はいろいろな方法で行えるので、直流
回路網中で可能な過渡電流の各々の経過を再現できる。

この場合、分岐１３と２３を対称に接続しておくと言う
ことに注意してあれば、抵抗の任意の組み合わせを接続
したり、切離すこともできる。

時刻Ｔｔ又はその後には、試験開閉器３１が、過渡成分
を重畳した直流電流領域でのこの開閉器３１の遮断能力
を調べるために、開放される。更に各時点で短絡器３２
を接続できて、過渡的に推移する直流電流１Ｌ（ｔ）か
らほぼ一定した直流電流を見通すことができる。試験開
閉器３１を通過する準定常直流電流はその時誘導性負荷
３０によって供給される。遮断時に試験開閉器３１が動
作しないなら、非常用開閉器３３を入れる。この開閉器
３３は試験開閉器３１を短絡し二次災害に対して保護す
る。非常用開閉器３３は、中央制御ユニットによって各
試験時に試験開閉器３１の巧妙に設計されている遮断時
間の後、自動的に動作させることができるが、試験開閉
器３１の後、こ接続した、図示していないセンサによっ
ても操作できる。電流通路は、その通路中に非常用開閉
器３３があるが、試験開閉器３１の直流電流を早くこの
電流通路に切換、試験開閉器３１を最も適切に保護する
ために、特にインピー、ダンスを低く設計しである。

補助装置１■、〜Ｈ１４及びＨｔ　＋−Ｈｔｒｙ　、短
絡器３２と非常用開閉器３３は通常交流電流開閉装置で
あって、この装置は本検査回路中で特別な動作条件に合
わせである。交流電流開閉装置は、この検査回路に生じ
うる開閉時の電流よりも更に大きい開閉時の電流に合わ
せて設計すると最も良い。そのため、例えば、分岐２３
中に高電圧負荷開閉器の場合、アーク室のノズル径を小
さくできる。ここに加圧空気開閉器を入れることは、特
にアーク電圧が高いため推奨されるが、より小さいノズ
ル径で空気排出を大ｒｊ】に低減し、検査回路の経済性
を高めている。

直流電流１Ｌ（Ｌ）を効果的に遮断した後には、反動を
して生じる電圧が誘導性負荷３０又はこの負荷３０に蓄
えであるエネルギによって供給される。この検査回路の
設計に応じて、２００ＫＶ又はそれ以上の電圧が現れる
。この電圧レベルが高まることは、検査回路の個々の部
品をそれに応じて適合させ、寸法を合わせればいつでも
可能である。

第２図には他の検査回路を示す。この回路は第１図によ
る検査回路に似た構造である。しかしながらここでは、
エネルギ源として使用される給電回路ｌが交流電流発生
器５と変圧器３５のみから給電される。この変圧器の二
次巻線には接地端子８に接続されている中間タップ３７
がある。二次巻線の両側は過電圧避雷器９とｌＯで保護
しである。給電回路１には二つの対象的に形成した分岐
３９と４０があり、それぞれ２個の図示した接続可能な
抵抗Ｒ１、Ｒｔｔ及びＲｔ２１ｎｔｚがある。この場合
、これ等の数を増すこともできる。補助装置Ｈ１は分岐
３９の全抵抗を、他の補助装置）ＩｔｓはＲ８以外の全
ての抵抗、等々を橋渡しする。分岐４０も分岐３９と同
じように接続されている。

検査回路の残りの構造は第１図による検査回路と同じで
、両検査回路の動作も同一である。

第３図には、エネルギ源として使用される給電回路ｌが
変圧器４５によって二次巻線に中間タップなしで給電さ
れる検査回路が示しである。二次巻線の両端は過電圧避
雷器９．１０によって高電位に対して保護されていて、
Ｇｒａｅｔｚ接続原理によって動作する整流ブリッジ回
路４９の入力端に接続されている。このブリッジ回路４
９には、ダイオード配列５０とそれに並列過電圧避雷器
配列５Ｉがある。この場合、ダイオード５０の各々は直
列及び並列接続した多数の単一ダイオードで（この単一
ダイオードあたり過電圧避雷器配列５１の個々のアレス
タを有する）形成されている。整流ブリッジ回路４９の
一方の出力端は接地端子８に接続されていて、他方の出
力端は端子１７で一致する検査回路ｌの二つの分岐５３
と５４に対して給電している。分岐５３には、補助装置
Ｈ１１で橋渡しできるオーム抵抗Ｒ１ｌが、分岐５４に
は補助装置Ｈｚ＋で橋渡しできる抵抗Ｒ１ｌがある。い
づれにしても、これ等の分岐５３と５４に他の抵抗と補
助装置を設置することができる。他の構造は第１図及び
第２図に示した検査回路に一致する。この検査回路は第
１図に一致する検査回路と同じ動作し、ただ分岐５３又
は５４中の抵抗Ｒ０又はＲ２１をそれぞれ開閉できるの
で、直流電流ｉ　（ｔ）の所望の過渡的な経過は比較的
粗く近似できる。しかしながら、調べたい接続テストの
殆んどのものに対して、この近似で充分間に合う。この
方法で、現在使用している検査設備中の材料経費と設置
条件で実現できる検査回路を提供することに成功する。

第５図は本発明による□検査回蕗の一部が示しである。

この場合、エネルギとして使用されている給電回路ｌと
誘導性負荷回路３の間に、他の構成要素が中間接続しで
ある。端子１７と給電抵抗２の間に第１開閉″ａ６０が
設置しである。この第１開閉器６０の給電抵抗２に向こ
う側で電流通路２ｎは分岐している。この電流通路２ｎ
に図示していない中央制御ユニットによって正確な時間
で働かすことのできるスパークギャップＦ、がある。

更に、このスパークギャップＦ１に直列に一方側を接地
したコンデンサーバッテリＣＩが接続されている。この
バッテリＣ，を端子１７から充電できる。開閉器６２に
よって充電されたコンデンサーバッテリＣ１を端子１７
から分離できる。その後、第１開閉器６０は検査回路を
接続し、誘導性負荷が、以前に述べたように給電される
。給電回路によって供給された直流電流１ｌ−（ｔ）が
最大に達すると、スパークギャップＦ、が発火し、コン
デンサーバッテリに蓄えたエネルギは直流電流ｉＬ（ｔ
　）に重畳した過渡電流成分を供給する。

スパークギャップＦ、が例えばＴ５時点で点火すると、
１４時点まで直流電流１Ｌ（ｔ）の立上りが急激に生じ
る。このことは立、上り特性の制御ができ、直流電流１
１（ｔ）の過渡的な経過をいろいろな変形にして再現で
きる。

オーム抵抗Ｒ８〜ＲＩＴＬ及びＲ１１〜Ｒ７ＴＬを全部
又は部分的に非線型抵抗、特に正温度係数抵抗で置き換
えると、特に有利に動作する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による検査回路の第１実施例の構成で
、第２図は、本発明による検査回路の第２実施例の構成
で、第３図は、本発明による検査回路の第３実施例の構
成である。第４図は、第１図の検査回路で可能な直流電
流の過渡的経過を単純化した図面である。第５図は、本
発明による検査回路の第４実施例の構成である。 図中引用記号： ｌ・・・給電回路 ２・・・給電抵抗 ３・・・誘導性負荷回路 ５．６・・・交流電流発生器 ８・・・接地端子 ９．１０・・・過電圧避雷器 ３１・・・試験開閉器 ３２・・・短絡器 ３３・・・非常用開閉器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも１個の第１エネルギ源を少なくとも１個
   の誘導性負荷（３０）と試験開閉器（３１）に直列接続
   した高電圧直流開閉器の綜合試験用検査回路において、 少なくとも１個の第１エネルギ源は少なくとも１個の交
   流電圧源を有し、この後に少なくとも１個の整流装置を
   接続し、検査回路中に、少なくとも１個の開閉操作ので
   きるオーム抵抗が配設してある、ことを特徴とする検査
   回路。 ２）少なくとも２個の開閉操作できるオーム抵抗（Ｒ＿
   １＿１・・・Ｒ＿１＿ｎ、Ｒ＿２＿１・・・Ｒ＿２＿ｎ
   ）を配設し、交流電圧源には一個の中間タップがあり、
   センタータップ接続半波整流回路にした整流装置は２つ
   の分岐（１３、２３、３９、４０）に接続されていて、
   これ等の分岐中にそれぞれ少なくとも２個のオーム抵抗
   （Ｒ＿１＿１・・・Ｒ＿１＿ｎ；Ｒ＿２＿１・・・Ｒ＿
   ２＿ｎ）の中の少なくとも１個が配設してあることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の検査回路。 ３）少なくとも２個の開閉操作できるオーム抵抗（Ｒ＿
   １＿１、Ｒ＿２＿１）を配設し、整流装置はブリッジ接
   続回路（４９）として形成され、この整流装置の出力端
   は二つの分岐（５３、５４）を有し、これ等の分岐には
   、それぞれ少なくとも２個のオーム抵抗の内の少なくと
   も１個（Ｒ＿１＿１、Ｒ＿２＿１）が配設されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の検査回路。 ４）二つの分岐の中の第１分岐（１３、３９、５３）に
   配設した第１オーム抵抗（Ｒ＿１＿１・・・Ｒ＿１＿ｎ
   ）の少なくとも一つに第１補助装置（Ｈ＿１＿１・・・
   Ｈ＿１＿ｎ）が並列に接続され、二つの分岐の中の第２
   分岐（２３、４０、５４）に配設した第２オーム抵抗（
   Ｒ＿２＿１・・・Ｒ＿２＿ｎ）の少なくとも１個に第２
   補助装置（Ｈ＿２＿１・・・Ｈ＿２＿ｎ）を並列に接続
   し、上記補助装置は開放したとき第２オーム抵抗（Ｒ＿
   ２＿１・・・Ｒ＿２＿ｎ）の少なくとも１個及び第１オ
   ーム抵抗（Ｒ＿１＿１・・・Ｒ＿１＿ｎ）の少なくとも
   １個よりも大きいインピーダンスを有することを特徴と
   する特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の検査回路
   。 ５）試験開閉器（３１）に並列に非常用開閉器（３３）
   を有する低インピーダンス電流通路が接続されているこ
   とを特徴とする第１〜４項のいずれか１項に記載の検査
   回路。 ６）第１エネルギ源に並列に開閉操作できる少なくとも
   １個の第２エネルギ源が配設してあることを特徴とする
   特許請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載の検査
   回路。 ７）第２エネルギ源の少なくとも１個はコンデンサーバ
   ッテリ（Ｃ＿１）として形成されていることを特徴とす
   る第６項に記載の検査回路。