JPS643305B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は直流しや断器及び高速減流装置のよう
なしや断装置に関する。

（従来の技術） 一般に、直流しや断器や高速減流装置のような
しや断装置に本来求められる性能は非常に優れた
電流零点近傍特性である。直流をしや断する場合
は、直流しや断器のしや断部に電流零点をつくる
ためにしや断部と並列に転流回路を設けるか、し
や断時のしや断部のアーク電圧を回路電圧以上に
上昇させる方法がとられる。しかし、回路電圧が
高くなるとアーク電圧上昇法はむずかしくなり、
又しや断する電流が大きくなるほどアーク電圧の
上昇は困難になる。このため一般には電流回路を
用いる方法がより簡単である。この転流回路方式
は第２図に示すリアクトル４とコンデンサ１から
なるのが一般的であるが、他に抵抗とコンデンサ
からなる方法もある。リアクトル４とコンデンサ
１とからなる転流回路では被しや断電流が矢印５
方向に流れているとすれば、しや断部３を開極さ
せ、アーク状態を作つた後、あらかじめ充電して
あるコンデンサ１からスイツチ２を投入すること
により、リアクトル４とコンデンサ１との値で決
まる周波数と大きさの電流を矢向６の方向に流
す。このとき、矢印５の方向の電流I₅と矢印６の
方向I₆は、電流I₆が電流I₅より大きいとして、し
や断部３に電流零点をつくりしや断する。しか
し、電流I₅が大きく、回路電圧が高い場合リアク
トル４、コンデンサ１及びスイツチ２からなる転
流回路の規模は膨大なものとなり、直流しや断器
としては非現実的な大きさになる。このため転流
回路の電流I₆の周波数を高くし、転流回路のイン
ピーダンスを小さく抑え、コンデンサの容量を可
能な限り小さくする必要がある。従つて、このた
めには、しや断部３は非常に優れた電流零点近傍
特性を持つ必要がある。すなわち、しや断部３は
電流零点近傍において、非常に急峻な電流傾斜率
と、同じく急峻な電圧上昇率に耐えるしや断部で
ある必要がある。

（発明が解決しようとする課題） このような条件に対し、最も適合するしや断器
は真空を利用した、いわゆる真空しや断器であ
る。真空しや断器は非常に優れた電流零点近傍特
性を有しており、優れた方式の真空しや断器で
は、例えば被しや断電流I₅が10KAである場合、
SF₆ガスしや断器に比べ、この処理能力は電流傾
斜率で５ないし10倍、電圧上昇率で４ないし５倍
以上の能力をもつている。しかし、真空しや断器
においても、優れた電流零点近傍特性を有する真
空しや断器は耐圧的に低い傾向があり、耐圧特性
の優れた方式の真空しや断器では、電流零点近傍
特性が劣る傾向がある。

また、何れの方式においても真空しや断器で
は、SF₆ガスしや断器あるいは空気しや断器のよ
うな高気圧アークしや断器と比較して再点弧現象
を起し易い欠点がある。真空しや断器における再
点弧現象は、まだ解明されていない現象である
が、しや断する電流が大きいほど、また回路電圧
が高い程発生し易い現象である。このような現象
は直流しや断器としては不適格であることは明ら
かである。

また、上述した直流しや断器に関する内容は高
速減流装置においても、まつたく同様の問題であ
る。この高速減流装置は、交流回路に短絡事故が
発生した場合、回路にある程度の値のインピーダ
ンスを挿入し、回路に備えられた従来のしや断器
の短絡電流しや断容量内に、回路の短絡電流を減
少させる装置である。この装置は、短絡事故が送
変電機器に被害を及ぼす前に送変電機器のもつ短
絡容量内に短絡電流を減少させる目的をもつた
め、高速で動作する必要があり、また前述した第
２図の電流回路方式の直流しや断器と全く同一の
性能及び動作を必要としている。このリアクトル
とコンデンサによる転流回路方式での高速減流装
置では、回路にリアクタンスを接続したことにな
り短絡電流を減少させることができる。しかし、
この場合でも直流しや断器と同様に再点弧の発生
はしや断器として不適格である。

本発明は上記の点を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、優れたしや断特性ある
いは減流特性を有する直流しや断器や高速減流装
置のようなしや断装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段と作用） 真空しや断器のしや断部とSF₆ガスしや断器あ
るいは空気しや断器のしや断部とを第１の接続点
を介して直列接続し、上記真空しや断器のしや断
部に並列抵抗をまたSF₆ガスしや断器あるいは空
気しや断器のしや断部に並列コンデンサを接続
し、上記並列抵抗と前記並列コンデンサとを第２
の接続点を介して直列接続したものを上記両しや
断部に並列に接続し、前記第１の接続点と上記第
２の接続点との間に挿入抵抗を接続し、前記真空
しや断器のしや断部の両端にスイツチとコンデン
サとリアクトルとの直列回路からなる転流装置を
接続したことにより、優れたしや断特性あるいは
減流特性を有する直流しや断器や高速減流装置の
ようなしや断装置を提供することにある。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して
説明する。第１図において、真空しや断器のしや
断部１３と直列に高気圧アークしや断器例えば
SF₆ガスしや断器あるいは空気しや断器のしや断
部を接続するが、ここではSF₆ガスしや断器（以
下ガスしや断器と略記する）のしや断部１４を直
列接続する。このようにしや断部１３としや断部
１４とを直列に接続し、真空しや断器のしや断部
１３に並列に並列抵抗１５を接続し、またガスし
や断器のしや断部１４に並列に並列コンデンサ１
６を接続する。すなわち、並列抵抗１５と並列コ
ンデンサ１６の接続点１７と真空しや断器のしや
断部１３とガスしや断器のしや断部１４との接続
点１８とは挿入抵抗３５を介して接続されてい
る。また、しや断部１３としや断部１４との直列
接続された両端子１９，２０とし、端子１９と接
続点１８との間に転流装置２１を接続して直流し
や断器が構成され、直流電源２２の線路２３に接
続されている。そして、転流装置２１は、スイツ
チ２４とコンデンサ２５とリアクトル２６との直
列回路からなり、この直列回路は端子１９と接続
点１８との間に接続され、またコンデンサ２５の
両端にはこのコンデンサ２５を充電する充電装置
２７が接続されている。

線路２３のＰ点で短絡事故が発生すると矢印２
９の方向の事故電流I₁₁が流れ、真空しや断器の
しや断部１３とガスしや断器のしや断部１４とが
開極する。転流装置２１のコンデンサ２５は充電
装置２７によつて予め規定電圧に充電しておき、
しや断部１３及びしや断部１４の電極間距離が最
大に達した時刻で、スイツチ２４を投入すると、
事故電流I₁₁とは逆方向に矢印３０の方向の転流
電流I₁₂が、しや断部１３に流れ、このしや断部
１３には電流零点がつくられ、短絡事故の発生し
た回路は切り離される。

さらに、しや断部１３及びしや断部１４に印加
される電圧は並列抵抗１５と並列コンデンサ１６
の値を選ぶことにより調整することができ、また
並列コンデンサ１６に充電する時間を調整するこ
とができる。コンデンサ２５の残留電圧及び再起
電圧の上昇部分は殆んど並列抵抗１５すなわち真
空しや断器のしや断部１３に印加され、このしや
断部１３に流れる残留電流は挿入抵抗３５に流
れ、並列コンデンサ１６を充電する電流は抑制さ
れることからガスしや断器のしや断部１４に印加
される再起電圧の上昇部分では殆んど印加されな
いという効果がある。

そしてしや断部１４には転流電流が流れないた
めアーク電圧による減少はない。しかも、しや断
部１４には電流が零点に達した後、残留電圧が再
び零点を通過するまでの間、無電圧の休止期間が
あり、しや断部１４は、しや断に対する負荷を大
幅に軽減する効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明によれば、真空し
や断器と真空しや断器以外の高気圧アークを利用
する他のしや断器例えばガスしや断器あるいは空
気しや断器のしや断部を直列に第１の接続点を介
して接続し、この直列接続した真空しや断器のし
や断部に転流装置を接続し、真空しや断器のしや
断部に対しては並列抵抗を、他のしや断器のしや
断部に対しては並列コンデンサを夫々接続し、か
つこの並列抵抗とこの並列コンデンサとを第２の
接続点で接続し、この第１及び第２の接続点の間
に挿入抵抗を接続することによつて、事故電流に
対して逆方向でかつ事故電流より大きい転流電流
を流して電流零点を発生させて事故電流をしや断
する。このとき、直流電源による再起電圧が印加
され、初期には真空しや断器の並列抵抗によつて
殆んど真空しや断器に印加されるが、残留電流に
よつて並列コンデンサが充電され、再起電圧が立
上ると同様に高気圧アークの他のしや断器に電圧
が印加され、再起電圧に対して絶縁耐力のあるし
や断器によつて電圧分担してしや断を遂行するこ
とができる。また、このように挿入抵抗を接続す
ることにより、挿入抵抗がなくこの間を接続した
場合より、再点弧のような不具合を生ずるおそれ
は全くなくすことができる。そして真空しや断器
にのみスイツチとコンデンサとリアクトルとの直
列回路を備えた転流装置を接続することによつ
て、高気圧アークしや断器には転流電流が流れな
いため、アーク電圧による転流電流の減少はな
く、このしや断器では電流が零点に達した後、残
留電圧が再び零点を通過するまでの間、無電圧の
休止期間があり、高気圧アークしや断器はしや断
に対する負担を大幅に軽減される。

上述した動作は高速減流装置においても、全く
同様であつて、優れたしや断特性あるいは減流特
性を有する電流しや断器あるいは高速減流装置の
ようなしや断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のしや断装置の一実施例を示す
電気回路図、第２図は従来のしや断装置を示す電
気回路図である。 １３……真空しや断器のしや断部、１４……
SF₆ガスあるいは空気しや断器のしや断部、１５
……並列抵抗、１６……並列コンデンサ、１７，
１８……接続点、２１……転流装置、２２……直
流電源、２５……コンデンサ、２６……リアクト
ル、３５……挿入抵抗、I₁₁……事故電流、I₁₂…
…転流電流。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空しや断器のしや断部とSF₆ガスしや断器
   あるいは空気しや断器のしや断部とを第１の接続
   点を介して直列接続し、前記真空しや断器のしや
   断部に並列抵抗を接続し、またSF₆ガスしや断器
   あるいは空気しや断器のしや断部に並列コンデン
   サを接続し、前記並列抵抗と前記並列コンデンサ
   とを第２の接続点を介して直列接続したものを前
   記両しや断部に並列に接続し、前記第１の接続点
   と前記第２の接続点との間に挿入抵抗を接続し、
   前記真空しや断器のしや断部の両端に転流装置を
   接続し、この転流装置はスイツチとコンデンサと
   リアクトルとの直列回路を備えてなることを特徴
   とするしや断装置。