JPS6247335B2 - - Google Patents
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- JPS6247335B2 JPS6247335B2 JP7359981A JP7359981A JPS6247335B2 JP S6247335 B2 JPS6247335 B2 JP S6247335B2 JP 7359981 A JP7359981 A JP 7359981A JP 7359981 A JP7359981 A JP 7359981A JP S6247335 B2 JPS6247335 B2 JP S6247335B2
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- surge
- voltage
- capacitance
- capacitor
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は力率改善用コンデンサバンクやフイル
タ回路の開閉に適用されるしや断器の再点弧サー
ジ抑制方法に関する。
タ回路の開閉に適用されるしや断器の再点弧サー
ジ抑制方法に関する。
力率改善用のコンデンサバンクやフイルタ回路
の開閉に適用されるしや断器あるいは開閉器（以
下しや断器とする）で負荷電流をしや断した時
に、負荷側対地間に第１図ａに示すような残留電
圧が発生し、しや断器の極間には第１図ｂに示す
極間電圧が加わる。この極間電圧は遅れ力率の負
荷電流をしや断した時に極間に加わる極間電圧が
第１図ｃであるのに対して２倍以上の電圧が加わ
ることになり、しや断器にとつては電圧的に厳し
い条件となる。
の開閉に適用されるしや断器あるいは開閉器（以
下しや断器とする）で負荷電流をしや断した時
に、負荷側対地間に第１図ａに示すような残留電
圧が発生し、しや断器の極間には第１図ｂに示す
極間電圧が加わる。この極間電圧は遅れ力率の負
荷電流をしや断した時に極間に加わる極間電圧が
第１図ｃであるのに対して２倍以上の電圧が加わ
ることになり、しや断器にとつては電圧的に厳し
い条件となる。
またコンデンサバンクやフイルタ回路は突入時
の過電流を抑制するためにコンデンサと直列にリ
アクトルが挿入されており、一種のフエランチ効
果によつて電流しや断後に負荷側対地電圧が上昇
する現象がある。さらにコンデンサバンクやフイ
ルタ回路と並列に電気炉設備が接続されている場
合には、電気炉起動時に高周波電流が発生した
り、電気炉用変圧器のコイルとコンデンサバンク
やフイルタ回路のコンデンサが共振現象を発生し
たりすることがあり、コンデンサバンクやフイル
タ回路の回路電圧が予想外に高い値となることが
ある。
の過電流を抑制するためにコンデンサと直列にリ
アクトルが挿入されており、一種のフエランチ効
果によつて電流しや断後に負荷側対地電圧が上昇
する現象がある。さらにコンデンサバンクやフイ
ルタ回路と並列に電気炉設備が接続されている場
合には、電気炉起動時に高周波電流が発生した
り、電気炉用変圧器のコイルとコンデンサバンク
やフイルタ回路のコンデンサが共振現象を発生し
たりすることがあり、コンデンサバンクやフイル
タ回路の回路電圧が予想外に高い値となることが
ある。
以上の事項より、特に電気炉系統のコンデンサ
バンクやフイルタ回路に適用されるしや断器は他
の系統と比較して再点弧の発生率が高くなる。従
来このような系統にしや断器を適用する場合は、
(1)定格電圧より高い電圧の開閉装置にする、(2)
CRサージサプレツサや非直線抵抗素子等をしや
断器の負荷側端子部と大地間に接続し再点弧サー
ジの過電圧を抑制するなどの方法がとれらてき
た。
バンクやフイルタ回路に適用されるしや断器は他
の系統と比較して再点弧の発生率が高くなる。従
来このような系統にしや断器を適用する場合は、
(1)定格電圧より高い電圧の開閉装置にする、(2)
CRサージサプレツサや非直線抵抗素子等をしや
断器の負荷側端子部と大地間に接続し再点弧サー
ジの過電圧を抑制するなどの方法がとれらてき
た。
しかし、(1)は列盤構成上他盤との連結に母線変
換盤が必要となり、スペースフアクタや経済的に
問題がある。(2)はCRサージプレツサで連続して
再点弧が発生した時の過電圧を抑制しようとする
と、系統によつてはコンデンサ容量が大きくな
り、さらにこれと直列に接続される抵抗が熱容量
の面より非常に大形化し実用上選定が困難になつ
てくる。また非直線抵抗素子についても連続して
再点弧が発生するような場合は２〜３相で非直線
抵抗素子の動作電圧以上の再点弧サージが発生す
ることがあり、非直線抵抗素子の抵抗値が小さな
値となりコンデンサにたくわえられた静電エネル
ギが２〜３相の抵抗値の下がつた非直線抵抗素子
を介して放電するため非直線抵抗素子に流入する
エネルギが非常に大きくなる。従つてこれに耐え
る非直線抵抗素子を選定することは容積が大形化
するとともに、価格的にも高価なものとなり実用
的でなくなるなどの欠点があつた。
換盤が必要となり、スペースフアクタや経済的に
問題がある。(2)はCRサージプレツサで連続して
再点弧が発生した時の過電圧を抑制しようとする
と、系統によつてはコンデンサ容量が大きくな
り、さらにこれと直列に接続される抵抗が熱容量
の面より非常に大形化し実用上選定が困難になつ
てくる。また非直線抵抗素子についても連続して
再点弧が発生するような場合は２〜３相で非直線
抵抗素子の動作電圧以上の再点弧サージが発生す
ることがあり、非直線抵抗素子の抵抗値が小さな
値となりコンデンサにたくわえられた静電エネル
ギが２〜３相の抵抗値の下がつた非直線抵抗素子
を介して放電するため非直線抵抗素子に流入する
エネルギが非常に大きくなる。従つてこれに耐え
る非直線抵抗素子を選定することは容積が大形化
するとともに、価格的にも高価なものとなり実用
的でなくなるなどの欠点があつた。
本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、コン
デンサバンクやフイルタ回路の負荷電流のしや断
後に発生する再点弧サージを抑制して地絡・相間
短絡・３相短絡等の大事故発生を抑制する再点弧
サージ抑制方法を提供することを目的とする。
デンサバンクやフイルタ回路の負荷電流のしや断
後に発生する再点弧サージを抑制して地絡・相間
短絡・３相短絡等の大事故発生を抑制する再点弧
サージ抑制方法を提供することを目的とする。
以下本発明を図面に示す一実施例について説明
する。第２図において、３相電源１はしや断器５
を通りコンデンサおよび直列リアクトルを介して
負荷に３相接続しており、２は電源インピーダン
ス、３は電源の変圧器やケーブル等の対地キヤパ
シタンス、４は母線を模擬したインダクタンス、
６は負荷側ケーブルの対地キヤパシタンス、７は
コンデンサバンクのキヤパシタンス、８は過電流
を抑制する直列リアクトルのインダクタンス、９
は直列リアクトルの対地キヤパシタンス、１０は
本発明にかかるキヤパシタンス７と直列リアクト
ルのインダクタンス８との間を対地に接続する非
直線抵抗体あるいは避雷器などのサージ保護装置
である。
する。第２図において、３相電源１はしや断器５
を通りコンデンサおよび直列リアクトルを介して
負荷に３相接続しており、２は電源インピーダン
ス、３は電源の変圧器やケーブル等の対地キヤパ
シタンス、４は母線を模擬したインダクタンス、
６は負荷側ケーブルの対地キヤパシタンス、７は
コンデンサバンクのキヤパシタンス、８は過電流
を抑制する直列リアクトルのインダクタンス、９
は直列リアクトルの対地キヤパシタンス、１０は
本発明にかかるキヤパシタンス７と直列リアクト
ルのインダクタンス８との間を対地に接続する非
直線抵抗体あるいは避雷器などのサージ保護装置
である。
次に作用を説明する。第２図においてしや断器
５が開路してＲ相が再発弧すると第３図のように
２０と２１の２つの電流ループに区分され、電流
ループ２０は再点弧相のしや断器５廻りの電源側
キヤパシタンス３、母線模擬インダクタンス４、
負荷側キヤパシタンス６によつて定まる高周波電
流ループ、電流ループ２１は再点弧相の電位変動
にともない、他相の負荷側キヤパシタンス６や直
列リアクトルの対地キヤパシタンス９のエネルギ
が直列リアクトルのインダクタンス８を介して流
れる低周波電流ループである。
５が開路してＲ相が再発弧すると第３図のように
２０と２１の２つの電流ループに区分され、電流
ループ２０は再点弧相のしや断器５廻りの電源側
キヤパシタンス３、母線模擬インダクタンス４、
負荷側キヤパシタンス６によつて定まる高周波電
流ループ、電流ループ２１は再点弧相の電位変動
にともない、他相の負荷側キヤパシタンス６や直
列リアクトルの対地キヤパシタンス９のエネルギ
が直列リアクトルのインダクタンス８を介して流
れる低周波電流ループである。
このような高周波電流ループ２０と低周波電流
ループ２１とによる各部サージ電圧波形はサージ
保護装置１０がない場合は第４図のようになり、
ａは第３図の３０、ｂは第３図の３１、ｃは第３
図の３２、ｄは第３図の３３、ｅは第３図の３
４、ｆは第３図の３５における電圧波形である。
第４図のａとｂ，ｃとｄ，ｅとｆとを対応して明
らかなように、サージ電圧の振動部はほとんど同
一で、初期および最終電圧が異なる。これは負荷
側キヤパシタンス６≦コンデンサバンクのキヤパ
シタンス７であるため、コンデンサバンクのキヤ
パシタンス７による電圧降下が無視できるためで
ある。
ループ２１とによる各部サージ電圧波形はサージ
保護装置１０がない場合は第４図のようになり、
ａは第３図の３０、ｂは第３図の３１、ｃは第３
図の３２、ｄは第３図の３３、ｅは第３図の３
４、ｆは第３図の３５における電圧波形である。
第４図のａとｂ，ｃとｄ，ｅとｆとを対応して明
らかなように、サージ電圧の振動部はほとんど同
一で、初期および最終電圧が異なる。これは負荷
側キヤパシタンス６≦コンデンサバンクのキヤパ
シタンス７であるため、コンデンサバンクのキヤ
パシタンス７による電圧降下が無視できるためで
ある。
このような場合にサージ保護装置１０が接続し
てあると電圧波形は第５図のようになり、ａ〜ｆ
は第４図のａ〜ｆと同一点における電圧波形であ
る。第５図ｄにおいて初期電位Ｖoの状態で再点
弧により電圧は振動するがサージ保護装置１０に
より制限電圧Ｖcに抑制される。これに対し３２
の点では特に電圧を抑制する素子は付いてない
が、３３の点でｄのように電圧波形が抑制された
ことによりｃのように振動部波形と同一形状を呈
する。すなわち、 振幅 V2＝Ｖo＋Ｖc となり、初期電圧V1に振幅V2が重畳した形状と
なる。他相についても同様である。
てあると電圧波形は第５図のようになり、ａ〜ｆ
は第４図のａ〜ｆと同一点における電圧波形であ
る。第５図ｄにおいて初期電位Ｖoの状態で再点
弧により電圧は振動するがサージ保護装置１０に
より制限電圧Ｖcに抑制される。これに対し３２
の点では特に電圧を抑制する素子は付いてない
が、３３の点でｄのように電圧波形が抑制された
ことによりｃのように振動部波形と同一形状を呈
する。すなわち、 振幅 V2＝Ｖo＋Ｖc となり、初期電圧V1に振幅V2が重畳した形状と
なる。他相についても同様である。
第５図の最大電圧の所で電流２０，２１はしや
断され、さらに再点弧すると３１，３３，３５の
各点ではＶcに電圧が制限されることにより、２
回目の再点弧による振幅V5はV5＝2Vcとなり、初
期電圧V3、V1＋V2、V4に重畳した形となり第６
図ａ，ｃ，ｅの形となる。このように直列リアク
トルとコンデンサとの間にサージ保護装置１０を
接続することによりサージ電圧は抑制される。
断され、さらに再点弧すると３１，３３，３５の
各点ではＶcに電圧が制限されることにより、２
回目の再点弧による振幅V5はV5＝2Vcとなり、初
期電圧V3、V1＋V2、V4に重畳した形となり第６
図ａ，ｃ，ｅの形となる。このように直列リアク
トルとコンデンサとの間にサージ保護装置１０を
接続することによりサージ電圧は抑制される。
次にサージ保護装置１０の非直線素子あるいは
避雷器のサージ耐量について検討すれば、まずし
や断器５とコンデンサバンクのキヤパシタンス７
との間にサージ保護装置１０を接続した状態で再
点弧が発生し、２相のサージ保護装置１０が動作
した時の放電電流は第７図ａに示すように２３，
２４の電流ループで流れる。この時電流ループ２
４は漂遊キヤパシタンス分のエネルギの放勢であ
り、電流ループ２３はコンデンサバンクのキヤパ
シタンス７のエネルギの放勢である。従つて、こ
のような場合のサージ保護装置１０のサージ耐量
はコンデンサバンクのキヤパシタンス７を考慮し
た非常に大きな値となる。これに対し本発明にお
けるサージ保護装置１０はコンデンサバンクのキ
ヤパシタンス７と直列リアクトルのインダクタン
ス８との間に取り付けてあるので、２相のサージ
保護装置１０が動作した時の放電電流は第８図の
ように電流ループ２５，２６となり何れも漂流キ
ヤパシタンスのエネルギを放勢するのみであり、
コンデンサバンクのキヤパシタンス７のエネルギ
放勢を考慮する必要がなく、サージ耐量は小さな
値でよいことになる。
避雷器のサージ耐量について検討すれば、まずし
や断器５とコンデンサバンクのキヤパシタンス７
との間にサージ保護装置１０を接続した状態で再
点弧が発生し、２相のサージ保護装置１０が動作
した時の放電電流は第７図ａに示すように２３，
２４の電流ループで流れる。この時電流ループ２
４は漂遊キヤパシタンス分のエネルギの放勢であ
り、電流ループ２３はコンデンサバンクのキヤパ
シタンス７のエネルギの放勢である。従つて、こ
のような場合のサージ保護装置１０のサージ耐量
はコンデンサバンクのキヤパシタンス７を考慮し
た非常に大きな値となる。これに対し本発明にお
けるサージ保護装置１０はコンデンサバンクのキ
ヤパシタンス７と直列リアクトルのインダクタン
ス８との間に取り付けてあるので、２相のサージ
保護装置１０が動作した時の放電電流は第８図の
ように電流ループ２５，２６となり何れも漂流キ
ヤパシタンスのエネルギを放勢するのみであり、
コンデンサバンクのキヤパシタンス７のエネルギ
放勢を考慮する必要がなく、サージ耐量は小さな
値でよいことになる。
以上のように本発明によれば、コンデンサを直
列リアクトルと電源側しや断器との間に接続する
回路において、コンデンサとリアクトルとの間を
サージ保護装置を介して接地するようにしたの
で、サージ耐量の小さなサージ保護装置を用いて
しや断器を開路した場合に負荷電流のしや断後に
発生する再点弧サージを抑制して地絡・相間短
絡・３相短絡等をなくすことができ、既設の回路
へも大幅な構成変更することなくサージ保護装置
を取り付けることができるなどのすぐれた効果が
ある。
列リアクトルと電源側しや断器との間に接続する
回路において、コンデンサとリアクトルとの間を
サージ保護装置を介して接地するようにしたの
で、サージ耐量の小さなサージ保護装置を用いて
しや断器を開路した場合に負荷電流のしや断後に
発生する再点弧サージを抑制して地絡・相間短
絡・３相短絡等をなくすことができ、既設の回路
へも大幅な構成変更することなくサージ保護装置
を取り付けることができるなどのすぐれた効果が
ある。
第１図ａはコンデンサバンク回路のしや断時に
おける第１相対地電圧波形、ｂは第１相極間電圧
波形、ｃは遅れ力率回路のしや断時における第１
相極間電圧波形、第２図は本発明の再点弧サージ
抑制方法の一実施例を示すコンデンサバンク回
路、第３図は第２図における再点弧時の放電電流
ループを示す説明図、第４図はａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅおよびｆはそれぞれ第３図の要所における電圧
波形、第５図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅおよびｆはそれ
ぞれ第３図の要所における１回再点弧時の電圧波
形、第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅおよびｆはそれぞ
れ第３図の要所における２回再点弧時の電圧波
形、第７図は従来のサージ保護装置の再点弧サー
ジによる放電電流ループを示す説明図、第８図は
本発明のサージ保護装置の再点弧サージによる放
電電流ループを示す説明図である。 ５…しや断器、６…負荷側ケーブルのキヤパシ
タンス、７…コンデンサバンクのキヤパシタン
ス、８…直流リアクトルのインダクタンス、９…
直流リアクトルのキヤパシタンス、１０…サージ
保護装置、２０…高周波電流ループ、２１…低周
波電流ループ。
おける第１相対地電圧波形、ｂは第１相極間電圧
波形、ｃは遅れ力率回路のしや断時における第１
相極間電圧波形、第２図は本発明の再点弧サージ
抑制方法の一実施例を示すコンデンサバンク回
路、第３図は第２図における再点弧時の放電電流
ループを示す説明図、第４図はａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅおよびｆはそれぞれ第３図の要所における電圧
波形、第５図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅおよびｆはそれ
ぞれ第３図の要所における１回再点弧時の電圧波
形、第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅおよびｆはそれぞ
れ第３図の要所における２回再点弧時の電圧波
形、第７図は従来のサージ保護装置の再点弧サー
ジによる放電電流ループを示す説明図、第８図は
本発明のサージ保護装置の再点弧サージによる放
電電流ループを示す説明図である。 ５…しや断器、６…負荷側ケーブルのキヤパシ
タンス、７…コンデンサバンクのキヤパシタン
ス、８…直流リアクトルのインダクタンス、９…
直流リアクトルのキヤパシタンス、１０…サージ
保護装置、２０…高周波電流ループ、２１…低周
波電流ループ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コンデンサを直列リアクトルと電源側しや断
器との間に接続する回路において、前記コンデン
サと前記リアクトルとの間をサージ保護装置を介
して接地したことを特徴とする再点弧サージ抑制
方法。 ２ サージ保護装置を非直線抵抗体にしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の再点弧サ
ージ抑制方法。 ３ サージ保護装置を避雷器にしたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の再点弧サージ抑
制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7359981A JPS57189415A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Method of suppressing refiring surge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7359981A JPS57189415A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Method of suppressing refiring surge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57189415A JPS57189415A (en) | 1982-11-20 |
| JPS6247335B2 true JPS6247335B2 (ja) | 1987-10-07 |
Family
ID=13522942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7359981A Granted JPS57189415A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Method of suppressing refiring surge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57189415A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348107A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | 株式会社東芝 | リアクトル開閉装置 |
-
1981
- 1981-05-18 JP JP7359981A patent/JPS57189415A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57189415A (en) | 1982-11-20 |
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