JPS644376B2 - - Google Patents
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- JPS644376B2 JPS644376B2 JP54160404A JP16040479A JPS644376B2 JP S644376 B2 JPS644376 B2 JP S644376B2 JP 54160404 A JP54160404 A JP 54160404A JP 16040479 A JP16040479 A JP 16040479A JP S644376 B2 JPS644376 B2 JP S644376B2
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- JP
- Japan
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- thyristor
- voltage
- circuit
- overvoltage protection
- protection circuit
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- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
- H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
- H02M1/096—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices the power supply of the control circuit being connected in parallel to the main switching element
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
- H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Thyristor Switches And Gates (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、交流を直流に変換する交直変換器
（以下、単に変換器という）に用いられるサイリ
スタバルブの保護装置に係り、特に、順過電圧に
対する保護を必要とするものに最適なサイリスタ
バルブの保護装置に関する。
（以下、単に変換器という）に用いられるサイリ
スタバルブの保護装置に係り、特に、順過電圧に
対する保護を必要とするものに最適なサイリスタ
バルブの保護装置に関する。
第１図は従来のサイリスタバルブを構成するト
レイモジユールの回路図である。
レイモジユールの回路図である。
通常サイリスタバルブは第１図に示すような構
成のトレイモジユールを複数個直列に接続して構
成されている。第１図の例では６個のサイリスタ
素子２を直列接続して構成している。これら全体
のアノード側にアノードリアクトル１が直列接続
されて電源側に接続される。個々のサイリスタ素
子のアノード・カソード間には、コンデンサ３及
び抵抗４よりなる交流分圧回路と直流分圧回路５
とが並列接続されている。これらの分圧回路は各
サイリスタ素子に印加される電圧が均一に分割印
加されるように設けられたもので、このうち交流
分圧回路はサイリスタ素子がもつ接合容量による
容量性インピーダンス特性を補償し、各素子間の
ばらつきを補償する働きをしている。
成のトレイモジユールを複数個直列に接続して構
成されている。第１図の例では６個のサイリスタ
素子２を直列接続して構成している。これら全体
のアノード側にアノードリアクトル１が直列接続
されて電源側に接続される。個々のサイリスタ素
子のアノード・カソード間には、コンデンサ３及
び抵抗４よりなる交流分圧回路と直流分圧回路５
とが並列接続されている。これらの分圧回路は各
サイリスタ素子に印加される電圧が均一に分割印
加されるように設けられたもので、このうち交流
分圧回路はサイリスタ素子がもつ接合容量による
容量性インピーダンス特性を補償し、各素子間の
ばらつきを補償する働きをしている。
各サイリスタ素子の点弧は一斉に行なわれる
が、これにはパルス変圧器６が用いられ、２次側
に巻かれた６個の２次コイルの出力をダイオード
７で各々整流したのち、各サイリスタ素子２のゲ
ートに点弧信号として与えられる。パルス変圧器
６の１次側にはパルス増幅器８が接続され、光電
変換部９の出力を増幅した信号が供給される。こ
の光電変換部９は図示しないゲート制御装置より
発せられる光点弧信号を受信するように構成され
ている。なお、アノード電極Ａとパルス増幅器８
との間に挿入されている抵抗１０、コンデンサ１
１の直列回路はダンピング回路である。また、各
サイリスタ素子に順方向の過電圧が印加された場
合のサイリスタ素子保護手段として、アノード・
ゲート間に順過電圧保護回路１２が各々のサイリ
スタ素子２に設けられている。
が、これにはパルス変圧器６が用いられ、２次側
に巻かれた６個の２次コイルの出力をダイオード
７で各々整流したのち、各サイリスタ素子２のゲ
ートに点弧信号として与えられる。パルス変圧器
６の１次側にはパルス増幅器８が接続され、光電
変換部９の出力を増幅した信号が供給される。こ
の光電変換部９は図示しないゲート制御装置より
発せられる光点弧信号を受信するように構成され
ている。なお、アノード電極Ａとパルス増幅器８
との間に挿入されている抵抗１０、コンデンサ１
１の直列回路はダンピング回路である。また、各
サイリスタ素子に順方向の過電圧が印加された場
合のサイリスタ素子保護手段として、アノード・
ゲート間に順過電圧保護回路１２が各々のサイリ
スタ素子２に設けられている。
変換器運転時の条件により、例えば交流系統に
地絡事故等が発生することにより、交流波形が大
きく歪むことがある。このような条件により、サ
イリスタの逆電圧期間が充分でない場合、例え
ば、１個のサイリスタ素子のみが順阻止能力を回
復し、他の全ての素子が順阻止能力を回復できな
かつた場合には、この順阻止能力を回復した素子
に変換器の順方向全電圧が印加されることにな
る。つまり、第１図例の場合では６個のサイリス
タ素子２で略均等に分担すべき全電圧が、１個の
サイリスタ素子２のみに印加されることになる。
そして、この順方向全電圧によつてサイリスタ素
子が破損されるおそれがあることから、順過電圧
保護回路１２が設けられている。すなわち、順過
電圧保護回路１２は当該サイリスタ素子２のアノ
ード・カソード間電圧を検出し、その電圧がサイ
リスタ素子２の過電圧耐量に基づいて定めた一定
値VPを越えたとき、当該サイリスタ素子２の制
御極に点弧信号を印加して点弧させ、順方向過電
圧によるサイリスタ素子２の破損を防止するよう
にしている。通常こういつた現象は、極めて散発
的に発生するものであり、連続して毎サイクル発
生するものではない。
地絡事故等が発生することにより、交流波形が大
きく歪むことがある。このような条件により、サ
イリスタの逆電圧期間が充分でない場合、例え
ば、１個のサイリスタ素子のみが順阻止能力を回
復し、他の全ての素子が順阻止能力を回復できな
かつた場合には、この順阻止能力を回復した素子
に変換器の順方向全電圧が印加されることにな
る。つまり、第１図例の場合では６個のサイリス
タ素子２で略均等に分担すべき全電圧が、１個の
サイリスタ素子２のみに印加されることになる。
そして、この順方向全電圧によつてサイリスタ素
子が破損されるおそれがあることから、順過電圧
保護回路１２が設けられている。すなわち、順過
電圧保護回路１２は当該サイリスタ素子２のアノ
ード・カソード間電圧を検出し、その電圧がサイ
リスタ素子２の過電圧耐量に基づいて定めた一定
値VPを越えたとき、当該サイリスタ素子２の制
御極に点弧信号を印加して点弧させ、順方向過電
圧によるサイリスタ素子２の破損を防止するよう
にしている。通常こういつた現象は、極めて散発
的に発生するものであり、連続して毎サイクル発
生するものではない。
また、順過電圧保護回路の動作電圧VPは絶縁
協調のうえから、通常運転時のサイリスタのター
ンオン電圧VOの２〜３倍に設定されている。交
流分圧用抵抗に於て発生するサイリスタターンオ
ン時の損失Ｐは Ｐ＝0.5CV2 ……(1) で与えられる。（但しは系統周波数、Ｃは交流
分圧回路コンデンサの静電容量、Ｖはサイリスタ
のターンオン電圧である。）通常運転時のＰを
PO、順過電圧保護回路連続運転時のＰをPPとす
ると、 PP＝0.5CVP 2＝0.5C（kVO）2＝k2PO……(2) となる。ｋ＝２〜３に設定されている為、順過電
圧保護回路連続動作時のターンオン時の損失は、
通常時のそれの４〜９倍に達する。前記の如く順
過電圧保護回路の動作頻度は極めて散発的である
と期待されること及び経済性の面から、交流分圧
抵抗の許容損失は通常運転時の発生損失を基準に
設定されるのが普通である。
協調のうえから、通常運転時のサイリスタのター
ンオン電圧VOの２〜３倍に設定されている。交
流分圧用抵抗に於て発生するサイリスタターンオ
ン時の損失Ｐは Ｐ＝0.5CV2 ……(1) で与えられる。（但しは系統周波数、Ｃは交流
分圧回路コンデンサの静電容量、Ｖはサイリスタ
のターンオン電圧である。）通常運転時のＰを
PO、順過電圧保護回路連続運転時のＰをPPとす
ると、 PP＝0.5CVP 2＝0.5C（kVO）2＝k2PO……(2) となる。ｋ＝２〜３に設定されている為、順過電
圧保護回路連続動作時のターンオン時の損失は、
通常時のそれの４〜９倍に達する。前記の如く順
過電圧保護回路の動作頻度は極めて散発的である
と期待されること及び経済性の面から、交流分圧
抵抗の許容損失は通常運転時の発生損失を基準に
設定されるのが普通である。
従つて、パルス変圧器２次側回路部品の故障、
例えば第１図に示すダイオード７の開放故障、に
より正規の点弧パルスがサイリスタの制御極に与
えられない場合、他のサイリスタの正規点弧に伴
ない該サイリスタは順過電圧保護回路により点弧
を繰り返すことになる。すなわち、交流の正の半
周期においては、サイリスタ素子の印加電圧が前
記VPを越えるまでは交流分圧回路を介して電流
が流れ、VPを越えたときは順過電圧保護回路１
２により点弧されることになる。そして、交流の
負の半周期においては、当該サイリスタを含め全
サイリスタ素子２が自然消弧されるから、正規の
点弧パルスが与えられないサイリスタ素子２は、
順過電圧保護回路の機能により交流の半周期ごと
に繰返し点弧されることになる。この場合、該サ
イリスタに接続された交流分圧回路の抵抗器４は
許容損失をはるかに越える発生損失のため過熱を
きたし拡大事故に致る恐れがある。これに対処す
るため、温度リレー１３により、交流分圧抵抗４
の温度を測定し、これが規定値を越えた場合、順
過電圧保護回路１２が連続動作を行なつていると
判断し、該サイリスタ素子の制御極を短絡するこ
とにより該サイリスタ素子を順過電圧により破損
せしめ、似つて順過電保護回路１２の連続動作に
起因する交流分圧抵抗の過熱による拡大事故を防
止していた。すなわち、温度リレー１３の接点が
閉路することにより当該サイリスタ素子の制御極
とカソード間が短絡されると、前記順過電圧によ
つて当該サイリスタ素子が破損されるので、当該
サイリスタ素子のアノード・カソード間が常時短
絡状態となる。したがつて、交流分圧抵抗４には
電流が流れなくなるので、過熱が防止され、過熱
溶融などによる２次事故が防止される。
例えば第１図に示すダイオード７の開放故障、に
より正規の点弧パルスがサイリスタの制御極に与
えられない場合、他のサイリスタの正規点弧に伴
ない該サイリスタは順過電圧保護回路により点弧
を繰り返すことになる。すなわち、交流の正の半
周期においては、サイリスタ素子の印加電圧が前
記VPを越えるまでは交流分圧回路を介して電流
が流れ、VPを越えたときは順過電圧保護回路１
２により点弧されることになる。そして、交流の
負の半周期においては、当該サイリスタを含め全
サイリスタ素子２が自然消弧されるから、正規の
点弧パルスが与えられないサイリスタ素子２は、
順過電圧保護回路の機能により交流の半周期ごと
に繰返し点弧されることになる。この場合、該サ
イリスタに接続された交流分圧回路の抵抗器４は
許容損失をはるかに越える発生損失のため過熱を
きたし拡大事故に致る恐れがある。これに対処す
るため、温度リレー１３により、交流分圧抵抗４
の温度を測定し、これが規定値を越えた場合、順
過電圧保護回路１２が連続動作を行なつていると
判断し、該サイリスタ素子の制御極を短絡するこ
とにより該サイリスタ素子を順過電圧により破損
せしめ、似つて順過電保護回路１２の連続動作に
起因する交流分圧抵抗の過熱による拡大事故を防
止していた。すなわち、温度リレー１３の接点が
閉路することにより当該サイリスタ素子の制御極
とカソード間が短絡されると、前記順過電圧によ
つて当該サイリスタ素子が破損されるので、当該
サイリスタ素子のアノード・カソード間が常時短
絡状態となる。したがつて、交流分圧抵抗４には
電流が流れなくなるので、過熱が防止され、過熱
溶融などによる２次事故が防止される。
従来においては、パルス変圧器６の２次側回路
の破損に起因する極めて少数のサイリスタの順過
電圧保護回路１２の連続動作には有効に対処し得
るが、パルス変圧器の１次側、即ちパルス増幅器
８の故障が発生した場合には、該トレイモジユー
ル内全てのサイリスタ素子が順過電圧保護回路１
２により点弧される状態に至る。すなわち、当該
トレイモジユールで交流系統の全電圧を負担する
こととなり、また、サージ電圧の影響等もあつて
１つの順過電圧保護回路１２が動作すると、次々
と各サイリスタ素子２の分担電圧が増大し、つい
には全てのサイリスタ素子２が順過電圧保護回路
１２によつて連続して点弧されることになる。そ
してこの状態が交流の数周期にわたつて連続する
と、特性のバラツキなども影響するが、温度リレ
ー１３が動作して前述したようにサイリスタ素子
２が次々と破損されるという問題がある。
の破損に起因する極めて少数のサイリスタの順過
電圧保護回路１２の連続動作には有効に対処し得
るが、パルス変圧器の１次側、即ちパルス増幅器
８の故障が発生した場合には、該トレイモジユー
ル内全てのサイリスタ素子が順過電圧保護回路１
２により点弧される状態に至る。すなわち、当該
トレイモジユールで交流系統の全電圧を負担する
こととなり、また、サージ電圧の影響等もあつて
１つの順過電圧保護回路１２が動作すると、次々
と各サイリスタ素子２の分担電圧が増大し、つい
には全てのサイリスタ素子２が順過電圧保護回路
１２によつて連続して点弧されることになる。そ
してこの状態が交流の数周期にわたつて連続する
と、特性のバラツキなども影響するが、温度リレ
ー１３が動作して前述したようにサイリスタ素子
２が次々と破損されるという問題がある。
本発明の目的は、トレイモジユール内の全ての
順過電圧保護回路が連続的に動作して、全てのサ
イリスタ素子が破損されるに至るということを防
止することができるサイリスタバルブの保護装置
を提供することにある。
順過電圧保護回路が連続的に動作して、全てのサ
イリスタ素子が破損されるに至るということを防
止することができるサイリスタバルブの保護装置
を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するため、直列接続
された複数個のサイリスタ素子と、該複数個のサ
イリスタ素子を一斉に点弧させる点弧信号発生手
段と、前記各サイリスタ素子にそれぞれ対応して
設けられ、当該サイリスタ素子に印加される順方
向電圧を検出し、該順方向電圧が所定値を越えた
ときに当該サイリスタ素子を点弧させる順過電圧
保護回路と、前記各サイリスタ素子にそれぞれ並
列接続された電圧分担回路と、該電圧分担回路の
抵抗の温度を検出し、該温度が所定値を越えたと
き当該電圧分担回路に係る前記サイリスタ素子の
制御極とカソード間を短絡する温度リレーと、を
有して１トレイモジユールが形成されてなる交直
変換器のサイリスタバルブにおいて、前記各順過
電圧保護回路の点弧動作をそれぞれ検出する動作
検出手段と、該全ての検出手段から動作検出信号
が一定時間以上継続して出力されたときに交直変
換器停止時の保護信号を出力する判定手段と、を
設けたことを特徴とするサイリスタバルブの保護
装置としたことにある。
された複数個のサイリスタ素子と、該複数個のサ
イリスタ素子を一斉に点弧させる点弧信号発生手
段と、前記各サイリスタ素子にそれぞれ対応して
設けられ、当該サイリスタ素子に印加される順方
向電圧を検出し、該順方向電圧が所定値を越えた
ときに当該サイリスタ素子を点弧させる順過電圧
保護回路と、前記各サイリスタ素子にそれぞれ並
列接続された電圧分担回路と、該電圧分担回路の
抵抗の温度を検出し、該温度が所定値を越えたと
き当該電圧分担回路に係る前記サイリスタ素子の
制御極とカソード間を短絡する温度リレーと、を
有して１トレイモジユールが形成されてなる交直
変換器のサイリスタバルブにおいて、前記各順過
電圧保護回路の点弧動作をそれぞれ検出する動作
検出手段と、該全ての検出手段から動作検出信号
が一定時間以上継続して出力されたときに交直変
換器停止時の保護信号を出力する判定手段と、を
設けたことを特徴とするサイリスタバルブの保護
装置としたことにある。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第２図は本発明の実施例を示す回路図である。
第２図においては簡単のため第１図において示し
た回路の一部の記載を省略しているが、この第１
図の回路に追加した構成として説明できるもので
ある。
第２図においては簡単のため第１図において示し
た回路の一部の記載を省略しているが、この第１
図の回路に追加した構成として説明できるもので
ある。
第２図に示すように、サイリスタ素子２の各々
には並列に非線形抵抗体１４とダイオード１５の
直列回路が接続され、さらにダイオード１５と逆
方向接続で発光ダイオード１６が接続されてい
る。なお、非線形抵抗体１４とダイオード１５の
直列回路と発光ダイオード１６により、各順過電
圧保護回路１２の点弧動作を検出する動作検出手
段が形成されている。非線形抵抗体１４として
は、例えば、ZnO2により構成される素子で、こ
の端子間電圧が、ある値を越えると急激に電流を
流す特性を備えているものである。従つて、非線
形抵抗体１４が通電を開始する電圧を順過電圧保
護回路１２の動作レベルより若干低く、かつ通常
運転時にサイリスタに印加される電圧より充分高
く設定しておくことにより、順過電圧保護回路１
２が動作した場合には、非線形抵抗体１４を流れ
る電流により発光ダイオード１６を発光させ光信
号を出すことができる。
には並列に非線形抵抗体１４とダイオード１５の
直列回路が接続され、さらにダイオード１５と逆
方向接続で発光ダイオード１６が接続されてい
る。なお、非線形抵抗体１４とダイオード１５の
直列回路と発光ダイオード１６により、各順過電
圧保護回路１２の点弧動作を検出する動作検出手
段が形成されている。非線形抵抗体１４として
は、例えば、ZnO2により構成される素子で、こ
の端子間電圧が、ある値を越えると急激に電流を
流す特性を備えているものである。従つて、非線
形抵抗体１４が通電を開始する電圧を順過電圧保
護回路１２の動作レベルより若干低く、かつ通常
運転時にサイリスタに印加される電圧より充分高
く設定しておくことにより、順過電圧保護回路１
２が動作した場合には、非線形抵抗体１４を流れ
る電流により発光ダイオード１６を発光させ光信
号を出すことができる。
これらの発光ダイオード１６の各々に対応して
受光素子（光導電素子）１７が発光ダイオード１
６側と電気的に絶縁して配設されており、発光ダ
イオード１６よりの光信号を受光する。光導電素
子１７の各々は直流電源Vccに抵抗器１８を介し
て電源が印加され、光導電素子１７は受光量に応
じて端子電圧が変化する。この端子電圧の各々が
高値検出器１９にとり込まれ、どれか１つの順過
電圧保護回路１２が動作してない場合には、これ
に対応する光導電素子１７の端子電圧は高くな
り、高値検出値１９の出力は“１”レベルとなつ
ている。一方、全ての順電圧保護回路１２が動作
すると全ての光導電素子１７の端子電圧は低下
し、“０”レベルとなる。これが一定期間継続し
たことを検出して１トレイモジユール内の全サイ
リスタが順過電保護回路１２により点弧を続けて
いると判断し、変換器停止時の保護手段を構じる
ことができる。この一定期間継続したことを検出
する手段は高値検出器１９に付加して設ける他、
変換器の停止回路等に設けることができる。すな
わち、光導電素子１７、抵抗器１８、高値検出器
１９、および一定期間継続検出手段により、各発
光ダイオード１６から出力される全ての順過電圧
保護回路１２の点弧動作検出信号が、一定時間以
上継続して出力されたことを検出して変換器停止
等の保護信号を出力する判定手段が形成されてい
る。
受光素子（光導電素子）１７が発光ダイオード１
６側と電気的に絶縁して配設されており、発光ダ
イオード１６よりの光信号を受光する。光導電素
子１７の各々は直流電源Vccに抵抗器１８を介し
て電源が印加され、光導電素子１７は受光量に応
じて端子電圧が変化する。この端子電圧の各々が
高値検出器１９にとり込まれ、どれか１つの順過
電圧保護回路１２が動作してない場合には、これ
に対応する光導電素子１７の端子電圧は高くな
り、高値検出値１９の出力は“１”レベルとなつ
ている。一方、全ての順電圧保護回路１２が動作
すると全ての光導電素子１７の端子電圧は低下
し、“０”レベルとなる。これが一定期間継続し
たことを検出して１トレイモジユール内の全サイ
リスタが順過電保護回路１２により点弧を続けて
いると判断し、変換器停止時の保護手段を構じる
ことができる。この一定期間継続したことを検出
する手段は高値検出器１９に付加して設ける他、
変換器の停止回路等に設けることができる。すな
わち、光導電素子１７、抵抗器１８、高値検出器
１９、および一定期間継続検出手段により、各発
光ダイオード１６から出力される全ての順過電圧
保護回路１２の点弧動作検出信号が、一定時間以
上継続して出力されたことを検出して変換器停止
等の保護信号を出力する判定手段が形成されてい
る。
なお、第２図の実施例において、非線形抵抗体
１４は非線形を有しない抵抗体でも、動作レベル
の設定の困難さを問題にしなければ使用可能であ
る。
１４は非線形を有しない抵抗体でも、動作レベル
の設定の困難さを問題にしなければ使用可能であ
る。
第３図および第４図は本発明の第２の実施例を
示す回路図である。第４図は第３図の出力部に接
続されるものである。第３図においては第２図の
実施例同様、第１図の回路に付加する形で説明す
ることができる。
示す回路図である。第４図は第３図の出力部に接
続されるものである。第３図においては第２図の
実施例同様、第１図の回路に付加する形で説明す
ることができる。
ダイオード１５と発光ダイオード１６の挿入位
置を、直流分圧回路５と直列に挿入したものであ
り、これに対する光導電素子１７の配置および機
能は第２図の実施例と同一である。しかし、光導
電素子１７の端子電圧は増幅器２０で増幅された
のち、第４図に示す回路に送られる。
置を、直流分圧回路５と直列に挿入したものであ
り、これに対する光導電素子１７の配置および機
能は第２図の実施例と同一である。しかし、光導
電素子１７の端子電圧は増幅器２０で増幅された
のち、第４図に示す回路に送られる。
第３図に於て、サイリスタ素子２に印加される
電圧の大きさに応じた電流が直流分圧抵抗５を介
して発光ダイオード１６に流れる。即ち、サイリ
スタ素子２が破損（ブレークダウン）している場
合には発光ダイオード１６には電流が流れず。従
つて光信号も出ていないため光導電素子１７の抵
抗は第５図のＡ領域の如く暗抵抗領域の非常に高
い値にある。
電圧の大きさに応じた電流が直流分圧抵抗５を介
して発光ダイオード１６に流れる。即ち、サイリ
スタ素子２が破損（ブレークダウン）している場
合には発光ダイオード１６には電流が流れず。従
つて光信号も出ていないため光導電素子１７の抵
抗は第５図のＡ領域の如く暗抵抗領域の非常に高
い値にある。
サイリスタ２が通常運転を行なつている場合に
はサイリスタ素子２の端子間電圧に応じた電流が
発光ダイオード１６に流れ、これによつて光導電
素子１７の抵抗値は第５図の領域Ｂの如く低下す
る。また、順過電圧保護回路が動作する場合には
通常運転時の２〜３倍の電流が発光ダイオード１
６に流れるため、光導電素子１７の抵抗値は第５
図の領域Ｃの如く極端に低くなる。
はサイリスタ素子２の端子間電圧に応じた電流が
発光ダイオード１６に流れ、これによつて光導電
素子１７の抵抗値は第５図の領域Ｂの如く低下す
る。また、順過電圧保護回路が動作する場合には
通常運転時の２〜３倍の電流が発光ダイオード１
６に流れるため、光導電素子１７の抵抗値は第５
図の領域Ｃの如く極端に低くなる。
第３図の光導電素子１７の出力はバツフアアン
プ２１を介した後、第４図の入力端子ａ〜ｆに接
続する。
プ２１を介した後、第４図の入力端子ａ〜ｆに接
続する。
第４図は受光側の処理回路を示すものであり、
光導電素子１７の出力ａ〜ｆに対応する入力端子
群が設けられ、これら入力信号を個別に電圧比較
する比較器２１、および該比較器２１の出力のう
ちの高値出力をとり出す高値検出器１９で構成さ
れている。比較器２１は予め設定した設定電圧値
と入力信号値とを比較するもので、設定値より入
力信号の方が大きくなると出力を反転するように
構成されている。この場合の比較電圧の設定とし
ては、第５図における受光素子（光導電素子１
７）の抵抗値がＡ領域とＢ領域の間にくるように
設定する。素子故障が発生すると、光導電素子１
７の抵抗値はＢ領域からＡ領域に移り、比較器２
１の出力は“１”レベルから“０”レベルに変化
する。即ち、比較器２１出力Ａ〜Ｆを素子故障検
出信号として用いることができる。
光導電素子１７の出力ａ〜ｆに対応する入力端子
群が設けられ、これら入力信号を個別に電圧比較
する比較器２１、および該比較器２１の出力のう
ちの高値出力をとり出す高値検出器１９で構成さ
れている。比較器２１は予め設定した設定電圧値
と入力信号値とを比較するもので、設定値より入
力信号の方が大きくなると出力を反転するように
構成されている。この場合の比較電圧の設定とし
ては、第５図における受光素子（光導電素子１
７）の抵抗値がＡ領域とＢ領域の間にくるように
設定する。素子故障が発生すると、光導電素子１
７の抵抗値はＢ領域からＡ領域に移り、比較器２
１の出力は“１”レベルから“０”レベルに変化
する。即ち、比較器２１出力Ａ〜Ｆを素子故障検
出信号として用いることができる。
一方、順過電圧保護回路１２が動作すると、光
導電素子の抵抗値は極めて低い領域（第５図Ｃ領
域）に入るため、これを高値検出器１９に入力す
ることにより、全サイリスタの順過電圧保護回路
１２が動作した場合、高値検出器出力が“１”レ
ベルから“０”レベルに変化する。これが一定時
限継続したことをもつて変換器停止等の保護動作
を行なうことにより所期の目的を達成できる。
導電素子の抵抗値は極めて低い領域（第５図Ｃ領
域）に入るため、これを高値検出器１９に入力す
ることにより、全サイリスタの順過電圧保護回路
１２が動作した場合、高値検出器出力が“１”レ
ベルから“０”レベルに変化する。これが一定時
限継続したことをもつて変換器停止等の保護動作
を行なうことにより所期の目的を達成できる。
また、サイリスタバルブに電圧が印加されてい
ない場合には、素子故障検出信号の不要動作を避
けるためのインタロツク信号が必要なことは明ら
かである。本実施例に於ては、全順過電圧保護回
路の連続動作を検出するための光フアイバを新た
に追加することなく、素子故障検出信号用光フア
イバと共用できる効果がある。
ない場合には、素子故障検出信号の不要動作を避
けるためのインタロツク信号が必要なことは明ら
かである。本実施例に於ては、全順過電圧保護回
路の連続動作を検出するための光フアイバを新た
に追加することなく、素子故障検出信号用光フア
イバと共用できる効果がある。
なお、当然のことではあるが温度リレー７の動
作時限よりも短い時限をもつて動作するように本
発明を構成する必要がある。
作時限よりも短い時限をもつて動作するように本
発明を構成する必要がある。
各順過電圧保護回路の点弧動作をそれぞれ検出
する動作検出手段と、該全ての検出手段から動作
検出信号が一定時間以上継続して出力されたとき
に交直変換器停止等の保護信号を出力する判定手
段を有していることから、点弧信号発生手段の故
障等により１トレイモジユールの全てのサイリス
タ素子の点弧信号が失われたことにより生ずる全
ての順過電圧保護回路の連続的動作を、速やかに
検出して変換器を停止等させることができる。し
たがつて、全ての順過電圧保護回路の連続的動作
に起因するサイリスタ素子の全数破損を防止でき
るという効果がある。
する動作検出手段と、該全ての検出手段から動作
検出信号が一定時間以上継続して出力されたとき
に交直変換器停止等の保護信号を出力する判定手
段を有していることから、点弧信号発生手段の故
障等により１トレイモジユールの全てのサイリス
タ素子の点弧信号が失われたことにより生ずる全
ての順過電圧保護回路の連続的動作を、速やかに
検出して変換器を停止等させることができる。し
たがつて、全ての順過電圧保護回路の連続的動作
に起因するサイリスタ素子の全数破損を防止でき
るという効果がある。
第１図は従来のトレイモジユールの一例を示す
回路図、第２図は本発明の実施例を示す回路図、
第３図および第４図は本発明の他の実施例を示す
回路図、第５図は本発明に係る光導電素子の抵抗
特性図である。 ２…サイリスタ素子、４…交流分圧用抵抗、５
…直流分圧用抵抗、６…パルストランス、７…ダ
イオード、８…パルス増幅器、９…光電変換部、
１２…順過電圧保護回路、１３…温度リレー、１
４…非線形抵抗体、１６…発光ダイオード、１７
…光導電素子、１８…抵抗、１９…高値検出器、
２０…増幅器、２１…比較器。
回路図、第２図は本発明の実施例を示す回路図、
第３図および第４図は本発明の他の実施例を示す
回路図、第５図は本発明に係る光導電素子の抵抗
特性図である。 ２…サイリスタ素子、４…交流分圧用抵抗、５
…直流分圧用抵抗、６…パルストランス、７…ダ
イオード、８…パルス増幅器、９…光電変換部、
１２…順過電圧保護回路、１３…温度リレー、１
４…非線形抵抗体、１６…発光ダイオード、１７
…光導電素子、１８…抵抗、１９…高値検出器、
２０…増幅器、２１…比較器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直列接続された複数個のサイリスタ素子と、
該複数個のサイリスタ素子を一斉に点弧させる点
弧信号発生手段と、前記各サイリスタ素子にそれ
ぞれ対応して設けられ、当該サイリスタ素子に印
加される順方向電圧を検出し、該順方向電圧が所
定値を越えたときに当該サイリスタ素子を点弧さ
せる順過電圧保護回路と、前記各サイリスタ素子
にそれぞれ並列接続された電圧分担回路と、該電
圧分担回路の抵抗の温度を検出し、該温度が所定
値を越えたとき当該電圧分担回路に係る前記サイ
リスタ素子の制御極とカソード間を短絡する温度
リレーと、を有して１トレイモジユールが形成さ
れてなる交直変換器のサイリスタバイブにおい
て、前記順過電圧保護回路の点弧動作をそれぞれ
検出する動作検出手段と、該全ての検出手段から
動作検出信号が一定時間以上継続して出力された
ときに交直変換器停止等の保護信号を出力する判
定手段と、を設けたことを特徴とするサイリスタ
バルブの保護装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記動作検
出手段は前記サイリスタ素子の順方向電圧を検出
し、該順方向電圧が前記順過電圧保護回路の動作
電圧より若干低く設定された所定電圧を越えたと
きに動作検出信号を出力する構成としたことを特
徴とするサイリスタバルブの保護装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16040479A JPS5684032A (en) | 1979-12-12 | 1979-12-12 | Protective device for thyristor bulb |
| DE3046304A DE3046304C2 (de) | 1979-12-12 | 1980-12-09 | Überwachungseinrichtung für einen Hochspannungsumrichter |
| CA000366431A CA1154087A (en) | 1979-12-12 | 1980-12-09 | High voltage converter apparatus having overvoltage protection circuits for thyristors |
| US06/215,066 US4371909A (en) | 1979-12-12 | 1980-12-10 | High voltage converter apparatus having overvoltage protection circuits for thyristors |
| SE8008716A SE443899B (sv) | 1979-12-12 | 1980-12-11 | Hogspenningsomvandlare, innefattande ett flertal seriekopplade tyristorer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16040479A JPS5684032A (en) | 1979-12-12 | 1979-12-12 | Protective device for thyristor bulb |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5684032A JPS5684032A (en) | 1981-07-09 |
| JPS644376B2 true JPS644376B2 (ja) | 1989-01-25 |
Family
ID=15714199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16040479A Granted JPS5684032A (en) | 1979-12-12 | 1979-12-12 | Protective device for thyristor bulb |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4371909A (ja) |
| JP (1) | JPS5684032A (ja) |
| CA (1) | CA1154087A (ja) |
| DE (1) | DE3046304C2 (ja) |
| SE (1) | SE443899B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1162977A (en) * | 1981-05-29 | 1984-02-28 | Philip Chadwick | Thyristor-switched capacitor apparatus |
| JPS5911772A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-21 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 光点弧サイリスタの過電圧保護装置 |
| JPS5983569A (ja) * | 1982-10-30 | 1984-05-15 | Toshiba Corp | ゲ−トタ−ンオフサイリスタの故障検出回路 |
| US4675770A (en) * | 1985-01-30 | 1987-06-23 | Telefonaktiebolaget L. M. Ericsson | Multiple voltage regulator integrated circuit having control circuits for selectively disabling a voltage regulator in an over-current condition |
| US4613932A (en) * | 1985-08-01 | 1986-09-23 | Westinghouse Electric Corp. | Method and circuit for reduction of stress in thyristors operating in the individual emergency firing mode |
| JPS63234874A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-30 | Toshiba Corp | サイリスタバルブ |
| US6164479A (en) * | 1996-09-06 | 2000-12-26 | Ultra Flota Corp. | Internal floating roof tank and peripheral seal |
| TW588499B (en) * | 2002-12-30 | 2004-05-21 | Ind Tech Res Inst | Programmable photocoupler-isolated wide band modulator fore high voltage power supply |
| US20090206677A1 (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-20 | Kulpin John G | High voltage switching device |
| DE102008060975A1 (de) * | 2008-12-06 | 2010-06-10 | Abp Induction Systems Gmbh | Vorrichtung zur Überwachung von Thyristoren |
| CN102759653A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 电压侦测电路 |
| US9520389B1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-12-13 | National Chiao Tung University | Silicon-controlled rectifier and an ESD clamp circuit |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH427000A (de) * | 1965-05-07 | 1966-12-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Uberspannungsschutzeinrichtung für mindestens ein gesteuertes Ventil in einem Umrichter, insbesondere eines solchen mit Thyristoren |
| US3424948A (en) * | 1966-12-12 | 1969-01-28 | Westinghouse Electric Corp | Overvoltage protection circuit for controlled solid state valves |
| CH492334A (de) * | 1968-11-08 | 1970-06-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Stromrichteranordnung mit mehreren in Reihe geschalteten Stromrichterventilen |
| DE2424825A1 (de) * | 1974-05-22 | 1975-11-27 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung fuer den stromrichterbetrieb eines elektrowaermegeraets |
| US4015170A (en) * | 1975-06-30 | 1977-03-29 | Khristofor Fedorovich Barakaev | Method for overvoltage protection of HVDC transmission line systems |
| JPS5268355A (en) * | 1975-12-05 | 1977-06-07 | Hitachi Ltd | Gate control circuit of high-voltage thyristor converter |
| CA1068782A (en) * | 1976-08-23 | 1979-12-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Protective circuit for thyristors |
-
1979
- 1979-12-12 JP JP16040479A patent/JPS5684032A/ja active Granted
-
1980
- 1980-12-09 DE DE3046304A patent/DE3046304C2/de not_active Expired
- 1980-12-09 CA CA000366431A patent/CA1154087A/en not_active Expired
- 1980-12-10 US US06/215,066 patent/US4371909A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-12-11 SE SE8008716A patent/SE443899B/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4371909A (en) | 1983-02-01 |
| DE3046304C2 (de) | 1985-08-08 |
| SE8008716L (sv) | 1981-06-13 |
| SE443899B (sv) | 1986-03-10 |
| CA1154087A (en) | 1983-09-20 |
| DE3046304A1 (de) | 1981-09-17 |
| JPS5684032A (en) | 1981-07-09 |
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