WO2023047556A1 - 直流遮断器 - Google Patents

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卓志 稲垣
翔 常世田
健次 亀井
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三菱電機株式会社
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H33/02—Details
    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Definitions

  • the present disclosure relates to a direct current circuit breaker that interrupts direct current.
  • a DC circuit breaker When a DC circuit breaker is applied to multi-terminal high voltage direct current (HVDC) power transmission, it is required to interrupt the DC current within a certain period of time when an accident such as a ground fault or short circuit occurs in the system. be.
  • HVDC high voltage direct current
  • a multi-terminal HVDC system when the DC system voltage falls below the voltage threshold at which the converter connecting the AC system and the DC system can operate, the converter stops operating, causing system collapse. Therefore, in order to maintain the operation of the multi-terminal HVDC power transmission system in the event of an accident, it is necessary to immediately interrupt the DC current with a DC circuit breaker after the occurrence of the accident and ensure that the DC system voltage drops below the threshold. must be prevented.
  • Patent Document 1 has a main circuit breaker inserted in a DC line, and a resonance circuit section including a capacitor, a reactor, and a closing switch. A DC circuit breaker is disclosed that forms a current zero and interrupts DC current at the current zero.
  • the DC circuit breaker is capable of immediate closing of the main circuit breaker in order to resume power transmission in the grid after interrupting the DC current, that is, high-speed reclosing. Also, if an accident occurs again immediately after reclosing, the DC circuit breaker must immediately interrupt the DC current.
  • the conventional DC circuit breaker disclosed in Patent Document 1 has the limitation that the capacitor must be charged in advance when interrupting the DC current, so there is a problem that it is difficult to realize high-speed reclosing. there were.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and aims to obtain a DC circuit breaker that enables realization of high-speed reclosing.
  • the DC circuit breaker includes a first breaking unit and a second breaking unit.
  • the first interrupting unit has a first circuit breaker inserted in the DC line and a resonance circuit section that generates a resonance current. Forming and opening of the first circuit breaker interrupts the direct current.
  • the second interrupting unit has a semiconductor element, a direct current flows when the semiconductor element is energized, and interrupts the direct current by switching the semiconductor element from being energized to being turned off.
  • the DC circuit breaker according to the present disclosure has the effect of realizing high-speed reclosing.
  • FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration example of the DC circuit breaker according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a controller included in the DC circuit breaker according to the first embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining changes in current and voltage and energy processing in the first breaking unit of the DC circuit breaker according to the first embodiment
  • FIG. 1 is a first diagram for explaining state transition of the DC circuit breaker according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a second diagram for explaining state transition of the DC circuit breaker according to the first embodiment
  • Timing chart showing the operation of the DC circuit breaker according to the first embodiment
  • FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration example of a DC circuit breaker 1 according to a first embodiment.
  • a DC circuit breaker 1 is provided in a DC line 2 of a power system.
  • the power system is a power system that performs multi-terminal HVDC power transmission.
  • the DC circuit breaker 1 protects the power system by interrupting the DC current when an accident such as a short circuit or ground fault occurs in the DC line 2 .
  • the DC circuit breaker 1 has a first circuit breaker unit 3, a second circuit breaker unit 4, and a control device 18 that controls the DC circuit breaker 1 as a whole.
  • the first breaker unit 3 is a mechanical direct current circuit breaker (DCCB).
  • the second breaker unit 4 is a semiconductor breaker.
  • the first breaker unit 3 includes a main breaker 5 that is a first breaker, a resonance circuit section 6 that generates a resonance current, a charging circuit section 7, and an auxiliary breaker 8 that is a second breaker. , and a lightning arrester 14, which is a first energy processing unit.
  • the resonant circuit section 6 has a reactor 9 , a capacitor 10 and a closing switch 11 .
  • the charging circuit section 7 has a charging switch 12 and a charging resistor 13 .
  • the first interrupting unit 3 forms a current zero point by superimposing a resonance current on the direct current flowing through the direct current line 2 and interrupts the direct current by opening the main circuit breaker 5 .
  • the main circuit breaker 5 is inserted in the DC line 2.
  • the main circuit breaker 5 interrupts the direct current at the current zero point formed by the mutual cancellation of the resonant current and the direct current. That is, the main circuit breaker 5 interrupts the DC current by the forced arc extinguishing method. Since the main circuit breaker 5 enables high-speed breaking, a circuit breaker excellent in high-frequency current breaking is mentioned as a candidate, for example, a vacuum circuit breaker (VCB).
  • the main circuit breaker 5 may be a circuit breaker other than VCB, such as a gas circuit breaker.
  • the reactor 9, the capacitor 10, and the closing switch 11 are connected in series with each other.
  • Reactor 9 , capacitor 10 , and closing switch 11 are connected in parallel to main circuit breaker 5 .
  • the reactor 9 and the capacitor 10 generate a resonance current by discharging the capacitor 10 .
  • the closing switch 11 is a switch for closing for forming a current zero point.
  • the charging circuit section 7 charges the capacitor 10 with the DC potential of the DC line 2 .
  • the charging switch 12 and the charging resistor 13 are connected in series with each other.
  • the charging resistor 13 is grounded.
  • Lightning arrester 14 is connected in parallel with capacitor 10 and closing switch 11 .
  • the first interrupting unit 3 is not limited to charging the capacitor 10 with the DC potential of the DC line 2 .
  • the first interrupting unit 3 may charge the capacitor 10 with an external power supply or the like.
  • the lightning arrester 14 processes energy remaining in the system after the main circuit breaker 5 has interrupted the DC current.
  • the lightning arrester 14 suppresses overvoltage to a voltage level based on the withstand voltage specification of the first breaking unit 3 .
  • the auxiliary circuit breaker 8 is inserted in the DC line 2.
  • the auxiliary circuit breaker 8 is connected in series with the main circuit breaker 5 .
  • the auxiliary circuit breaker 8 interrupts the residual current flowing through the lightning arrester 14 after the main circuit breaker 5 interrupts the DC current.
  • the second breaking unit 4 has a plurality of semiconductor elements 15, an auxiliary breaker 16 as a third breaker, and a lightning arrester 17 as a second energy processing section.
  • the second interrupting unit 4 allows direct current to flow when each semiconductor element 15 is energized, and interrupts the direct current when the energization of each semiconductor element 15 is switched from on to off.
  • Each semiconductor element 15 is connected in series with each other.
  • a plurality of semiconductor elements 15 are connected in parallel to the auxiliary circuit breaker 8 .
  • Each semiconductor element 15 is, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • the number of semiconductor elements 15 provided in the second blocking unit 4 is arbitrary.
  • the plurality of semiconductor elements 15 are arranged so as to be bidirectionally energized. That is, the plurality of semiconductor elements 15 include semiconductor elements 15 having different conducting directions.
  • the plurality of semiconductor elements 15 will also be referred to as a semiconductor element group.
  • the lightning arrester 17 is connected in parallel with the plurality of semiconductor elements 15 .
  • the lightning arrester 17 treats the energy remaining in the system after the semiconductor elements block the direct current.
  • the lightning arrester 17 suppresses the overvoltage to the voltage level based on the withstand voltage specification of the second breaking unit 4 .
  • the auxiliary circuit breaker 16 is inserted in the DC line 2.
  • the auxiliary circuit breaker 16 is connected in series with the auxiliary circuit breaker 8 .
  • Auxiliary circuit breaker 16 interrupts the residual current flowing through lightning arrester 17 after the semiconductor element group interrupts the direct current.
  • the control device 18 controls opening and closing of each of the main circuit breaker 5, the auxiliary circuit breaker 8, the closing switch 11, the charging switch 12 and the auxiliary circuit breaker 16. In addition, the control device 18 controls on/off switching of energization for each of the plurality of semiconductor elements 15 of the second interrupting unit 4 .
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control device 18 included in the DC circuit breaker 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a hardware configuration in which the functions of the control device 18 are realized by using hardware that executes programs.
  • the processing circuit 20 shown in FIG. 2 has a processor 21 and a memory 22 .
  • Processing circuitry 20 is also referred to as control circuitry.
  • the functions of controller 18 are realized through the use of processing circuitry 20 .
  • the processor 21, memory 22 and interface 23 are interconnected via a bus.
  • the processor 21 is a CPU (Central Processing Unit).
  • the processor 21 may be a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • the memory 22 is, for example, a non-volatile or A volatile semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, or a DVD (Digital Versatile Disc) is applicable.
  • a program for operating as the control device 18 is stored in the memory 22 .
  • the processing circuit 20 implements the functions of the control device 18 by causing the processor 21 to read and execute a program stored in the memory 22 .
  • the interface 23 is an input/output circuit responsible for signal input and signal output. Interface 23 outputs commands to each of main circuit breaker 5 , auxiliary circuit breaker 8 , closing switch 11 , charging switch 12 , semiconductor device 15 and auxiliary circuit breaker 16 . A signal indicating that a fault current has been detected is input to the interface 23 from the outside of the DC circuit breaker 1 . Fault current is the direct current that flows when an accident occurs.
  • the configuration shown in FIG. 2 is an example of hardware in which the functions of the control device 18 are realized by a general-purpose processor 21 and memory 22. Instead of the processor 21 and memory 22, a dedicated processing circuit is used for the control device 18. function may be realized.
  • a dedicated processing circuit is a single circuit, a composite circuit, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a circuit combining these.
  • a part of the functions of the control device 18 may be realized by the processor 21 and the memory 22, and the rest may be realized by a dedicated processing circuit.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining changes in current and voltage and energy processing in the first breaking unit 3 of the DC circuit breaker 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows a graph representing changes in the current I, a graph representing changes in the voltage V, and a graph representing changes in the energy E.
  • a current I is a current that flows between the poles of the main circuit breaker 5 .
  • a voltage V is a voltage applied between poles of the main circuit breaker 5 .
  • Energy E is the energy processed by lightning arrestor 14 .
  • the broken line indicates the transition of the residual current flowing through the lightning arrester 14 and the auxiliary circuit breaker 8 .
  • the horizontal axis t of each graph represents time.
  • the main circuit breaker 5, the auxiliary circuit breaker 8 and the auxiliary circuit breaker 16 are all closed, and a DC current flows through the DC line 2.
  • the closing switch 11 is open.
  • the current I increases due to the flow of a fault current that is larger than the steady current in the DC line 2 .
  • the energized current in a DC system does not periodically form a current zero, unlike the energized current in an AC system. Therefore, the DC circuit breaker 1 needs to cut off the current by forming a current zero point in some way.
  • the main circuit breaker 5 opens and the closing switch 11 closes.
  • the closing switch 11 When the closing switch 11 is closed, the discharge of the capacitor 10 causes the capacitor 10 and the reactor 9 to generate a resonance current.
  • a resonance current flows through a loop including the reactor 9, the capacitor 10, the closing switch 11, and the main circuit breaker 5, so that the resonance current is superimposed on the fault current.
  • a current zero point is formed at time t3 by the superimposition of a resonant current opposite to the direction of the fault current on the fault current. In this way, the first interrupting unit 3 forces the fault current to be interrupted by forming a current zero point.
  • the auxiliary circuit breaker 8 interrupts the residual current by opening the auxiliary circuit breaker 8 when the residual current reaches the current zero point. This completes the processing of the fault current by the first breaking unit 3 .
  • the DC circuit breaker 1 When the first breaking unit 3 completes processing of the fault current, the DC circuit breaker 1 performs re-closing to resume power transmission in the grid.
  • the DC circuit breaker 1 performs reclosing by means of a first breaking unit 3 and a second breaking unit 4 . After reclosing, the DC circuit breaker 1 interrupts the fault current by the second interrupting unit 4 when an accident occurs again while the capacitor 10 is being charged. Therefore, the DC circuit breaker 1 can reclose the circuit and interrupt the fault current without waiting for the charging of the capacitor 10 to be completed.
  • FIG. 4 is a first diagram for explaining state transition of the DC circuit breaker 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a second diagram for explaining state transition of the DC circuit breaker 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the DC circuit breaker 1 according to the first embodiment.
  • FIGS. 4 and 5 show fault current interruption by the first interruption unit 3, reclosing by the first interruption unit 3 and second interruption unit 4, and second It shows how the state of the DC circuit breaker 1 transitions through the interruption of the fault current by the interruption unit 4 and the return to the steady state.
  • the dashed arrows in FIGS. 4 and 5 represent current paths.
  • the steady state is defined as the time when the power transmission of the system is performed normally.
  • the steady state is the state of the DC circuit breaker 1 in a steady state.
  • the timing chart shown in FIG. 6 represents the states of each of the main circuit breaker 5, the closing switch 11, the auxiliary circuit breaker 8, the semiconductor element 15, and the auxiliary circuit breaker 16.
  • the state of the semiconductor element 15 refers to the state of each semiconductor element 15 in the semiconductor element group.
  • the lower part of FIG. 6 shows a graph representing the transition of the current flowing through the DC line 2 .
  • (a) to (i) shown in FIG. 6 correspond to (a) to (i) in FIGS. 4 and 5 .
  • Main circuit breaker 5 , auxiliary circuit breaker 8 , closing switch 11 , charging switch 12 , and auxiliary circuit breaker 16 each perform opening and closing operations according to commands from control device 18 .
  • the semiconductor element 15 switches ON and OFF of the energization in accordance with a command from the control device 18 . Since the charging switch 12 is normally closed, illustration of the operation of the charging switch 12 is omitted in FIG.
  • FIG. 4 shows the state of the DC circuit breaker 1 before time t11, that is, the state of the DC circuit breaker 1 in a steady state.
  • the main circuit breaker 5, the auxiliary circuit breaker 8, and the auxiliary circuit breaker 16 are all closed.
  • the closing switch 11 is open.
  • the power supply to the semiconductor element 15 is off.
  • the time t11 shown in FIG. 6 is the time when the accident occurred. From time t11, the current flowing through the DC line 2 increases due to the fault current flowing through the DC line 2 . At time t12, the main circuit breaker 5 opens and the closing switch 11 closes. As a result, the DC circuit breaker 1 is brought into the state shown in FIG. 4(b). As explained with reference to FIG. 3, the first interrupting unit 3 forms a current zero point by superimposing the resonance current of the direct current and interrupts the direct current by opening the main circuit breaker 5 . At time t12, the DC current becomes zero and the DC current is interrupted. By opening the auxiliary breaker 8 at time t13, the first breaking unit 3 breaks the residual current. Thus, the accident processing by the first blocking unit 3 is completed.
  • the main circuit breaker 5 is closed and the closing switch 11 is opened. return to the same state as The auxiliary circuit breaker 8 remains open. Since the first interrupting unit 3 is connected to the DC line 2 at time t14, charging of the capacitor 10 is started.
  • the semiconductor element 15 is energized as shown in FIG. 4(d).
  • the auxiliary circuit breaker 8 opens, and at time t15 after the main circuit breaker 5 interrupts the direct current, the energization of the semiconductor device 15 switches from off to on.
  • a current path is formed through the DC line 2 and the semiconductor element 15 .
  • the DC circuit breaker 1 performs reclosing for resuming power transmission of the system. Since the DC circuit breaker 1 can cut off the DC current by switching the conduction of the semiconductor element 15 from ON to OFF as described later, the circuit can be reclosed without waiting for the charging of the capacitor 10 to be completed. .
  • the DC circuit breaker 1 can shorten the period from time t13 when the fault current is interrupted to time t15 when the circuit is reclosed.
  • the DC circuit breaker 1 When the second breaking unit 4 completes processing of the fault current, the DC circuit breaker 1 performs re-closing to resume power transmission in the grid. At time t18, the semiconductor device 15 is energized and the auxiliary circuit breaker 16 is closed, as shown in FIG. 5(g). As a result, the DC circuit breaker 1 is in the same state as shown in FIG. 4(d). Since the direct-current circuit breaker 1 recloses the circuit by turning on the energization of the semiconductor element 15, the circuit can be reclosed at a higher speed than when a mechanical switch is used. The DC circuit breaker 1 can shorten the period from time t17 when the fault current is interrupted to time t18 when the circuit is reclosed.
  • the controller 18 confirms full charge based on the results of monitoring the charging voltage of the capacitor 10 .
  • the auxiliary breaker 8 is closed as shown in FIG. 5(h). Since the resistance of the auxiliary circuit breaker 8 when the auxiliary circuit breaker 8 is closed is smaller than the on-resistance of the semiconductor element 15, the direct current path changes from the path passing through the semiconductor element 15 to the path passing through the auxiliary circuit breaker 8. moves. After that, as shown in (i) of FIG. 5, the power supply to the semiconductor element 15 is turned off. Thereby, as shown in (j) of FIG. 5, the DC circuit breaker 1 returns to a steady state. In addition, the DC circuit breaker 1 is directly changed from the state shown in FIG. (h).
  • the DC circuit breaker 1 can reclose before the charging of the capacitor 10 is completed. As a result, the DC circuit breaker 1 can easily achieve high-speed reclosing compared to the case where the capacitor 10 needs to be charged for reclosing.
  • the DC circuit breaker 1 cuts off the fault current by turning off the power to the semiconductor device 15 when the fault current is cut off again due to failure of reclosing. It can be cut off at high speed.
  • the DC circuit breaker 1 recloses the circuit by turning on the energization of the semiconductor element 15 after the fault current is interrupted, the circuit can be reclosed at a higher speed than when a mechanical switch is used. . As a result, the DC circuit breaker 1 can achieve high-speed reclosing.
  • the DC circuit breaker 1 When an accident occurs again when the circuit is reclosed after the second interrupting unit 4 has completed the accident processing, the DC circuit breaker 1 is in the state from (e) of FIG. 4 to (g) of FIG. Repeat transitions. The DC circuit breaker 1 repeats the state transition from (e) of FIG. 4 to (g) of FIG. 5, thereby repeatedly performing high-speed interruption of the fault current and high-speed reclosing. Note that the DC circuit breaker 1 may stop repeating reclosing when the number of consecutive failures in reclosing exceeds a preset upper limit.
  • the fault current at the time of breaking by the second breaking unit 4 can be It is smaller than the fault current at the time of interruption by 3. That is, as shown in FIG. 6, the current waveform from the occurrence of the fault to the formation of the current zero point is more pronounced when the second interrupting unit 4 interrupts the fault current than when the first interrupting unit 3 interrupts the fault current. is smaller when blocking Therefore, the energy processed by the lightning arrester 17 of the second breaking unit 4 is smaller than the energy processed by the lightning arrester 14 of the first breaking unit 3 .
  • a lightning arrester 17 that can handle less energy than the lightning arrester 14 can be used for the second breaking unit 4 .
  • the direct-current circuit breaker 1 can use the lightning arrester 17 that is small and highly reliable in the second interrupting unit 4 .
  • the DC circuit breaker 1 can shorten the period from time t13 when the fault current is interrupted to time t15 when the circuit is reclosed.
  • the DC circuit breaker 1 can shorten the period from time t17 when the fault current is interrupted to time t18 when the circuit is reclosed.
  • the DC circuit breaker 1 can easily achieve high-speed reclosing equivalent to the high-speed reclosing required for AC circuit breakers.
  • the DC circuit breaker 1 includes a first interrupting unit 3 that forms a current zero point by superimposing a resonance current on a DC current and interrupts the DC current by opening the main circuit breaker 5; and a second interrupting unit 4 having a semiconductor element 15 .
  • the second interrupting unit 4 allows a direct current to flow when the semiconductor element 15 is energized, and interrupts the direct current when the energization of the semiconductor element 15 is switched from on to off.
  • the DC circuit breaker 1 can reclose the circuit and interrupt the fault current before the charging for generating the resonance current is completed.
  • the DC circuit breaker 1 can quickly reclose the circuit after the fault current has been interrupted. As described above, the DC circuit breaker 1 has the effect of realizing high-speed reclosing.
  • the configuration shown in the above embodiment shows an example of the content of the present disclosure.
  • the configuration of the embodiment can be combined with another known technique. A part of the configuration of the embodiment can be omitted or changed without departing from the gist of the present disclosure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

直流遮断器（１）は、第１の遮断ユニット（３）と第２の遮断ユニット（４）とを有する。第１の遮断ユニット（３）は、直流線路（２）に挿入された第１の遮断器と、共振電流を発生する共振回路部（６）とを有し、直流線路（２）を流れる直流電流に共振電流を重畳させることにより電流零点を形成するとともに第１の遮断器が開くことによって直流電流を遮断する。第２の遮断ユニット（４）は、半導体素子（１５）を有し、半導体素子（１５）の通電がオンであるときに直流電流が流れ、半導体素子（１５）の通電がオンからオフに切り換わることによって直流電流を遮断する。

Description

直流遮断器
　本開示は、直流電流を遮断する直流遮断器に関する。
　直流遮断器を多端子高電圧直流（High　Voltage　Direct　Current：ＨＶＤＣ）送電に適用する場合、系統にて地絡または短絡といった事故が発生した際において一定時間内に直流電流を遮断することが要求される。多端子ＨＶＤＣ系統において、交流系統と直流系統とを結ぶコンバータが運転可能な電圧の閾値よりも直流系統電圧が下回ると、コンバータが運転を停止し、系統崩壊を引き起こす。したがって、事故が発生した場合において多端子ＨＶＤＣ送電の系統の運用を維持するためには、事故発生後、直流遮断器によって速やかに直流電流を遮断し、直流系統電圧が閾値以下に低下することを防ぐ必要がある。
　直流電流は、交流電流とは異なり電流零点が存在しない。このため、直流電流を遮断するには、主遮断器の極間に強制的に電流零点を形成することが行われる。特許文献１には、直流線路に挿入された主遮断器と、コンデンサ、リアクトルおよび投入スイッチを含む共振回路部とを有し、共振回路部で発生させた共振電流を直流電流に重畳することによって電流零点を形成し、電流零点において直流電流を遮断する直流遮断器が開示されている。
特開昭５８－３４５２５号公報
　直流遮断器は、直流電流を遮断した後に、系統の送電を再開するために主遮断器を即座に閉じること、すなわち高速度再閉路が可能であることが望まれる。また、再閉路の直後に再び事故が発生した場合、直流遮断器は、直流電流を即座に遮断する必要がある。しかしながら、特許文献１に開示される従来の直流遮断器は、直流電流の遮断に際し、事前にコンデンサを充電しておかなければならないという制約があるため、高速度再閉路の実現が困難という問題があった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、高速度再閉路の実現を可能とする直流遮断器を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる直流遮断器は、第１の遮断ユニットと第２の遮断ユニットとを備える。第１の遮断ユニットは、直流線路に挿入された第１の遮断器と、共振電流を発生する共振回路部とを有し、直流線路を流れる直流電流に共振電流を重畳させることにより電流零点を形成するとともに第１の遮断器が開くことによって直流電流を遮断する。第２の遮断ユニットは、半導体素子を有し、半導体素子の通電がオンであるときに直流電流が流れ、半導体素子の通電がオンからオフに切り換わることによって直流電流を遮断する。
　本開示にかかる直流遮断器は、高速度再閉路を実現することができる、という効果を奏する。
実施の形態１にかかる直流遮断器の回路構成例を示す図 実施の形態１にかかる直流遮断器が有する制御装置のハードウェア構成の例を示す図 実施の形態１にかかる直流遮断器が有する第１の遮断ユニットにおける電流および電圧の推移とエネルギーの処理とについて説明するための図 実施の形態１にかかる直流遮断器の状態の遷移について説明するための第１の図 実施の形態１にかかる直流遮断器の状態の遷移について説明するための第２の図 実施の形態１にかかる直流遮断器の動作を表したタイミングチャート
　以下に、実施の形態にかかる直流遮断器を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかる直流遮断器１の回路構成例を示す図である。直流遮断器１は、電力系統の直流線路２に設けられている。実施の形態１において、電力系統は、多端子ＨＶＤＣ送電を行う電力系統である。直流遮断器１は、直流線路２における短絡または地絡といった事故の発生時に直流電流を遮断することによって、電力系統を保護する。
　直流遮断器１は、第１の遮断ユニット３と、第２の遮断ユニット４と、直流遮断器１の全体を制御する制御装置１８とを有する。第１の遮断ユニット３は、機械式の直流遮断器（Direct　Current　Circuit　Breaker：ＤＣＣＢ）である。第２の遮断ユニット４は、半導体遮断器である。
　第１の遮断ユニット３は、第１の遮断器である主遮断器５と、共振電流を発生する共振回路部６と、充電回路部７と、第２の遮断器である補助遮断器８と、第１のエネルギー処理部である避雷器１４とを有する。共振回路部６は、リアクトル９と、コンデンサ１０と、投入スイッチ１１とを有する。充電回路部７は、充電スイッチ１２と、充電抵抗１３とを有する。第１の遮断ユニット３は、直流線路２を流れる直流電流に共振電流を重畳させることにより電流零点を形成するとともに主遮断器５が開くことによって直流電流を遮断する。
　主遮断器５は、直流線路２に挿入されている。主遮断器５は、共振電流と直流電流とが互いに打ち消し合うことによって形成される電流零点において、直流電流を遮断する。すなわち、主遮断器５は、強制消弧方式によって直流電流を遮断する。主遮断器５は、高速な遮断を可能とするため、周波数の高い電流遮断に優れる遮断器が候補として挙げられ、例えば真空遮断器（Vacuum　Circuit　Breaker：ＶＣＢ）である。主遮断器５は、ＶＣＢ以外の遮断器、例えばガス遮断器でも良い。
　リアクトル９と、コンデンサ１０と、投入スイッチ１１とは、互いに直列に接続されている。リアクトル９と、コンデンサ１０と、投入スイッチ１１とは、主遮断器５に並列に接続されている。リアクトル９と、コンデンサ１０とは、コンデンサ１０の放電により共振電流を生成する。投入スイッチ１１は、電流零点の形成のための投入を行うスイッチである。
　充電回路部７は、コンデンサ１０を直流線路２の直流電位で充電する。充電スイッチ１２と充電抵抗１３とは、互いに直列に接続されている。充電抵抗１３は接地されている。避雷器１４は、コンデンサ１０および投入スイッチ１１に並列に接続されている。なお、第１の遮断ユニット３は、直流線路２の直流電位でコンデンサ１０を充電するものに限られない。第１の遮断ユニット３は、外部電源などによってコンデンサ１０を充電するものであっても良い。
　避雷器１４は、主遮断器５が直流電流を遮断した後に系統に残留するエネルギーを処理する。避雷器１４は、第１の遮断ユニット３の耐電圧仕様に基づいた電圧レベルまでに過電圧を抑制する。
　補助遮断器８は、直流線路２に挿入されている。補助遮断器８は、主遮断器５に直列に接続されている。補助遮断器８は、主遮断器５が直流電流を遮断した後に避雷器１４を介して流れる残留電流を遮断する。
　第２の遮断ユニット４は、複数の半導体素子１５と、第３の遮断器である補助遮断器１６と、第２のエネルギー処理部である避雷器１７とを有する。第２の遮断ユニット４は、各半導体素子１５の通電がオンであるときに直流電流が流れ、各半導体素子１５の通電がオンからオフに切り換わることによって直流電流を遮断する。
　各半導体素子１５は、互いに直列に接続されている。複数の半導体素子１５は、補助遮断器８に並列に接続されている。各半導体素子１５は、例えばＩＧＢＴ（Insulated　Gate　Bipolar　Transistor）である。第２の遮断ユニット４に備えられる半導体素子１５の数は任意である。複数の半導体素子１５は、双方向に通電できるように配置されている。すなわち、複数の半導体素子１５は、通電方向が互いに異なる半導体素子１５を含む。以下、複数の半導体素子１５を半導体素子群とも称する。
　避雷器１７は、複数の半導体素子１５に並列に接続されている。避雷器１７は、半導体素子群が直流電流を遮断した後に系統に残留するエネルギーを処理する。避雷器１７は、第２の遮断ユニット４の耐電圧仕様に基づいた電圧レベルまでに過電圧を抑制する。
　補助遮断器１６は、直流線路２に挿入されている。補助遮断器１６は、補助遮断器８に直列に接続されている。補助遮断器１６は、半導体素子群が直流電流を遮断した後に避雷器１７を介して流れる残留電流を遮断する。
　制御装置１８は、主遮断器５、補助遮断器８、投入スイッチ１１、充電スイッチ１２および補助遮断器１６の各々の開閉を制御する。また、制御装置１８は、第２の遮断ユニット４が有する複数の半導体素子１５の各々について、通電のオンおよびオフの切り換えを制御する。
　図２は、実施の形態１にかかる直流遮断器１が有する制御装置１８のハードウェア構成の例を示す図である。図２には、プログラムを実行するハードウェアを用いることによって制御装置１８の機能が実現される場合におけるハードウェア構成を示している。図２に示す処理回路２０は、プロセッサ２１とメモリ２２とを有する。処理回路２０は、制御回路とも呼ばれる。制御装置１８の機能は、処理回路２０の使用により実現される。プロセッサ２１とメモリ２２とインタフェース２３とは、バスを介して相互に接続されている。
　プロセッサ２１は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）である。プロセッサ２１は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）でも良い。メモリ２２は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）などが該当する。メモリ２２には、制御装置１８として動作するためのプログラムが格納される。処理回路２０は、メモリ２２に格納されているプログラムをプロセッサ２１が読み出して実行することにより、制御装置１８の機能を実現する。
　インタフェース２３は、信号の入力と信号の出力とを担う入出力回路である。インタフェース２３は、主遮断器５、補助遮断器８、投入スイッチ１１、充電スイッチ１２、半導体素子１５および補助遮断器１６の各々へ指令を出力する。また、インタフェース２３には、事故電流が検出されたことを示す信号が直流遮断器１の外部から入力される。事故電流は、事故の発生時に流れる直流電流である。
　図２に示す構成は、汎用のプロセッサ２１およびメモリ２２により制御装置１８の機能を実現する場合のハードウェアの例であるが、プロセッサ２１およびメモリ２２の代わりに専用の処理回路で制御装置１８の機能を実現しても良い。専用の処理回路は、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせた回路である。なお、制御装置１８の機能の一部をプロセッサ２１およびメモリ２２で実現し、残りを専用の処理回路で実現しても良い。
　図３は、実施の形態１にかかる直流遮断器１が有する第１の遮断ユニット３における電流および電圧の推移とエネルギーの処理とについて説明するための図である。図３には、電流Ｉの推移を表すグラフと、電圧Ｖの推移を表すグラフと、エネルギーＥの推移を表すグラフとを示す。電流Ｉは、主遮断器５の極間に流れる電流である。電圧Ｖは、主遮断器５の極間に印加される電圧である。エネルギーＥは、避雷器１４によって処理されるエネルギーである。電流Ｉの推移を表すグラフにおいて、破線で示すグラフは、避雷器１４と補助遮断器８とに流れる残留電流の推移を示す。各グラフの横軸ｔは時刻を表す。
　定常時において、主遮断器５、補助遮断器８および補助遮断器１６はいずれも閉じており、直流線路２に直流電流が流れる。定常時において、投入スイッチ１１は開いている。時刻ｔ１において事故が発生してから、定常時の電流よりも大きい事故電流が直流線路２に流れることによって、電流Ｉは増加する。直流系統における通電電流は、交流系統における通電電流とは異なり、周期的に電流零点を形成することが無い。このため、直流遮断器１は、何らかの方法で電流零点を形成して電流を遮断する必要がある。
　時刻ｔ２において、主遮断器５が開き、かつ投入スイッチ１１が閉じる。投入スイッチ１１が閉じると、コンデンサ１０の放電によってコンデンサ１０およびリアクトル９が共振電流を発生させる。リアクトル９、コンデンサ１０、投入スイッチ１１および主遮断器５を含むループに共振電流が流れることによって、共振電流が事故電流に重畳する。事故電流の向きとは逆向きの共振電流が事故電流に重畳することによって、時刻ｔ３において電流零点が形成される。このようにして、第１の遮断ユニット３は、電流零点を形成させて、強制的に事故電流を遮断する。
　強制的に事故電流を遮断することによって、系統には、１／２×ＬＩ２と表される電磁エネルギーが残留する。Ｌはインダクタンス、Ｉは電流であるものとする。避雷器１４は、時刻ｔ３以降において、ある電圧値まで電圧Ｖが上昇したときにエネルギーの処理を開始する。避雷器１４は、時刻ｔ４までエネルギーを処理することによって、電圧Ｖの上昇を抑制する。このようにして、第１の遮断ユニット３は、過電圧を抑制する。
　避雷器１４がエネルギーを処理しているとき、避雷器１４を介して残留電流が流れる。残留電流が電流零点に到達したときに補助遮断器８が開くことによって、補助遮断器８は、残留電流を遮断する。これにより、第１の遮断ユニット３による事故電流の処理が完了する。
　直流遮断器１は、第１の遮断ユニット３が事故電流の処理を完了すると、系統の送電を再開するための再閉路を行う。直流遮断器１は、第１の遮断ユニット３および第２の遮断ユニット４により再閉路を行う。直流遮断器１は、再閉路の後、コンデンサ１０が充電中である期間に再び事故が発生した場合に、第２の遮断ユニット４によって事故電流を遮断する。このため、直流遮断器１は、コンデンサ１０の充電完了を待つことなく、再閉路および事故電流の遮断が可能となる。
　次に、直流遮断器１の動作について説明する。図４は、実施の形態１にかかる直流遮断器１の状態の遷移について説明するための第１の図である。図５は、実施の形態１にかかる直流遮断器１の状態の遷移について説明するための第２の図である。図６は、実施の形態１にかかる直流遮断器１の動作を表したタイミングチャートである。
　図４および図５に示す（ａ）から（ｊ）は、第１の遮断ユニット３による事故電流の遮断と、第１の遮断ユニット３および第２の遮断ユニット４による再閉路と、第２の遮断ユニット４による事故電流の遮断とを経て定常状態に戻るまでにおいて、直流遮断器１の状態が遷移する様子を表す。図４および図５における破線矢印は、電流の経路を表す。定常時は、系統の送電が正常に行われている時とする。定常状態は、定常時における直流遮断器１の状態とする。
　図６に示すタイミングチャートは、主遮断器５と、投入スイッチ１１と、補助遮断器８と、半導体素子１５と、補助遮断器１６との各々の状態を表す。ここでは、半導体素子１５の状態とは、半導体素子群の各半導体素子１５の状態を指すものとする。また、図６の下部には、直流線路２に流れる電流の推移を表すグラフを示す。図６に示す（ａ）から（ｉ）は、図４および図５の（ａ）から（ｉ）に対応している。
　図６のタイミングチャートにおいて、「Ｏ」は、電気回路の遮断、すなわち開極を表し、「Ｃ」は、電気回路の閉極を表す。「Ｏ」は、主遮断器５、補助遮断器８、投入スイッチ１１および補助遮断器１６の各々の開極信号を意味するものではない。「Ｃ」は、主遮断器５、補助遮断器８、投入スイッチ１１および補助遮断器１６の各々の閉極信号を意味するものではない。図６のタイミングチャートにおいて、半導体素子１５については、「ＯＮ」は通電がオンである状態を表し、「ＯＦＦ」は通電がオフである状態を表す。主遮断器５と、補助遮断器８と、投入スイッチ１１と、充電スイッチ１２と、補助遮断器１６との各々は、制御装置１８からの指令に従って、開動作と閉動作とを行う。半導体素子１５は、制御装置１８からの指令に従って、通電のオンおよびオフを切り換える。なお、充電スイッチ１２は常時閉極とするため、図６では、充電スイッチ１２の動作についての図示は省略する。
　図４の（ａ）は、時刻ｔ１１よりも前における直流遮断器１の状態、すなわち定常時における直流遮断器１の状態を示す。定常時において、主遮断器５と、補助遮断器８と、補助遮断器１６とは、いずれも閉じている。定常時において、投入スイッチ１１は開いている。定常時において、半導体素子１５の通電はオフである。
　図６に示す時刻ｔ１１は、事故が発生した時刻とする。時刻ｔ１１からは、直流線路２に事故電流が流れることによって、直流線路２に流れる電流が上昇する。時刻ｔ１２において、主遮断器５が開き、かつ投入スイッチ１１が閉じる。これにより、直流遮断器１は、図４の（ｂ）に示す状態となる。図３を参照して説明したように、第１の遮断ユニット３は、直流電流の共振電流を重畳させることにより電流零点を形成し、かつ主遮断器５が開くことによって直流電流を遮断する。時刻ｔ１２において直流電流がゼロとなり、直流電流が遮断される。時刻ｔ１３において補助遮断器８が開くことによって、第１の遮断ユニット３は、残留電流を遮断する。これにより、第１の遮断ユニット３による事故処理が完了する。
　時刻ｔ１４では、図４の（ｃ）に示すように、主遮断器５が閉じ、かつ投入スイッチ１１が開くことによって、第１の遮断ユニット３のうち主遮断器５および投入スイッチ１１は定常時と同じ状態に戻る。補助遮断器８は、開いた状態を維持する。第１の遮断ユニット３は、時刻ｔ１４において、直流線路２に接続されるため、コンデンサ１０の充電を開始する。
　時刻ｔ１５では、図４の（ｄ）に示すように、半導体素子１５の通電がオンになる。主遮断器５が直流電流を遮断する時刻ｔ１３において補助遮断器８が開き、主遮断器５が直流電流を遮断した後の時刻ｔ１５に半導体素子１５の通電がオフからオンに切り換わることによって、直流線路２と半導体素子１５とを通る電流の経路が形成される。このようにして、直流遮断器１は、系統の送電を再開するための再閉路を行う。直流遮断器１は、後述するように半導体素子１５の通電をオンからオフに切り換えることによって直流電流を遮断することができるため、コンデンサ１０の充電完了を待つことなく、再閉路を行うことができる。直流遮断器１は、事故電流の遮断時である時刻ｔ１３から再閉路が行われる時刻ｔ１５までの期間を短くすることができる。
　ここで、再閉路と同時に事故が再度発生したとする。すなわち再閉路が失敗したとする。時刻ｔ１６では、図４の（ｅ）に示すように、半導体素子１５の通電がオフになる。半導体素子１５の通電がオフになることによって、時刻ｔ１６において直流電流がゼロとなり、直流電流が遮断される。これにより、第２の遮断ユニット４は、事故電流を遮断する。このように、直流遮断器１は、コンデンサ１０の充電完了を待たずに、事故電流を遮断することができる。第２の遮断ユニット４は、半導体素子１５の通電をオンからオフに切り換えることによって事故電流を遮断するため、機械式スイッチを用いる場合に比べて事故電流を高速に遮断することができる。
　事故電流を遮断することによって、系統には過電圧が印加される。図５の（ｆ）に示すように、避雷器１７には残留電流が流れる。避雷器１７は、避雷器１４の場合と同様にエネルギーを処理する。このようにして、第２の遮断ユニット４は、過電圧を抑制する。時刻ｔ１７において補助遮断器１６が開くことによって、第２の遮断ユニット４は、残留電流を遮断する。これにより、第２の遮断ユニット４による事故電流の処理が完了する。
　直流遮断器１は、第２の遮断ユニット４が事故電流の処理を完了すると、系統の送電を再開するための再閉路を行う。時刻ｔ１８では、図５の（ｇ）に示すように、半導体素子１５の通電がオンになり、かつ補助遮断器１６が閉じる。これにより、直流遮断器１は、図４の（ｄ）と同じ状態となる。直流遮断器１は、半導体素子１５の通電をオンにすることによって再閉路を行うため、機械式スイッチを用いる場合に比べて再閉路を高速に行うことができる。直流遮断器１は、事故電流の遮断時である時刻ｔ１７から再閉路が行われる時刻ｔ１８までの期間を短くすることができる。
　制御装置１８は、コンデンサ１０の充電電圧を監視した結果を基に、満充電を確認する。コンデンサ１０の充電が完了すると、図５の（ｈ）に示すように、補助遮断器８が閉じる。半導体素子１５のオン抵抗よりも、補助遮断器８が閉じている状態における補助遮断器８の抵抗のほうが小さいため、半導体素子１５を通る経路から補助遮断器８を通る経路へ、直流電流の経路が移る。その後、図５の（ｉ）に示すように、半導体素子１５の通電がオフになる。これにより、図５の（ｊ）に示すように、直流遮断器１は、定常状態に戻る。なお、直流遮断器１は、図４の（ｄ）に示す再閉路からコンデンサ１０の充電完了までの間において事故が発生しなかった場合、図４の（ｄ）に示す状態から直接、図５の（ｈ）に示す状態へ遷移する。
　直流遮断器１は、第１の遮断ユニット３による遮断の後に、コンデンサ１０の充電が完了するよりも前に、再閉路を行うことができる。これにより、直流遮断器１は、再閉路のためにコンデンサ１０の充電が必要である場合に比べて、高速度再閉路を容易に実現することができる。
　直流遮断器１は、再閉路の失敗により事故電流を再度遮断する際に、半導体素子１５の通電をオフにすることよって事故電流を遮断するため、機械式スイッチを用いる場合に比べて事故電流を高速に遮断することができる。また、直流遮断器１は、事故電流を遮断した後に、半導体素子１５の通電をオンにすることによって再閉路を行うため、機械式スイッチを用いる場合に比べて再閉路を高速に行うことができる。これにより、直流遮断器１は、高速度再閉路を実現することができる。
　なお、直流遮断器１は、第２の遮断ユニット４が事故処理を完了した後の再閉路の際に再び事故が発生した場合、図４の（ｅ）から図５の（ｇ）までの状態遷移を繰り返す。直流遮断器１は、図４の（ｅ）から図５の（ｇ）までの状態遷移を繰り返すことによって、事故電流の高速な遮断と高速度再閉路とを繰り返し行うことができる。なお、直流遮断器１は、再閉路が連続して失敗した回数があらかじめ設定された上限値を超えた場合に、再閉路の繰り返しを停止しても良い。
　第２の遮断ユニット４による事故電流の遮断を、第１の遮断ユニット３による事故電流の遮断よりも高速にできることによって、第２の遮断ユニット４による遮断時における事故電流は、第１の遮断ユニット３による遮断時における事故電流よりも小さくなる。すなわち、図６に示すように、事故の発生から電流零点が形成されるまでにおける電流波形は、第１の遮断ユニット３が事故電流を遮断する場合よりも、第２の遮断ユニット４が事故電流を遮断する場合のほうが小さい。このため、第１の遮断ユニット３の避雷器１４が処理するエネルギーよりも、第２の遮断ユニット４の避雷器１７が処理するエネルギーのほうが小さい。第２の遮断ユニット４には、避雷器１４よりも処理可能なエネルギーが小さい避雷器１７を使用することができる。これにより、直流遮断器１は、小型で、かつ信頼性が高い避雷器１７を第２の遮断ユニット４に使用することが可能となる。
　ＨＶＤＣ送電に用いる直流遮断器について、高速度再閉路に関する工業規格は、現状では規定されていない。一方、交流遮断器においては、国際電気標準会議（International　Electrotechnical　Commission：ＩＥＣ）の一規格であるＩＥＣ６２２７１－１００において、直流電流の遮断から投入までの時間は、「Dead　Time」という名称で規定されている。Dead　Timeの典型的な値の例は、３００ｍｓである。すなわち、従来の交流遮断器は、３００ｍｓ程度での高速度再閉路を行うことが要求される。従来の交流遮断器が、高速度再閉路に対して３００ｍｓ程度の高速動作が要求されていることから、ＨＶＤＣ送電に用いる直流遮断器においても、同様な高速動作が要求される可能性がある。
　実施の形態１にかかる直流遮断器１は、上述するように、事故電流の遮断時である時刻ｔ１３から再閉路が行われる時刻ｔ１５までの期間を短くすることができる。また、直流遮断器１は、事故電流の遮断時である時刻ｔ１７から再閉路が行われる時刻ｔ１８までの期間を短くすることができる。これにより、直流遮断器１は、交流遮断器に要求される高速度再閉路と同等の高速度再閉路を容易に実現することが可能となる。
　実施の形態１によると、直流遮断器１は、直流電流に共振電流を重畳させることにより電流零点を形成するとともに主遮断器５が開くことによって直流電流を遮断する第１の遮断ユニット３と、半導体素子１５を有する第２の遮断ユニット４とを備える。第２の遮断ユニット４は、半導体素子１５の通電がオンであるときに直流電流が流れ、半導体素子１５の通電がオンからオフに切り換わることによって直流電流を遮断する。直流遮断器１は、半導体素子１５の通電のオンおよびオフを切り換えることによって、共振電流を発生させるための充電が完了する前に、再閉路と事故電流の遮断とを行うことができる。また、直流遮断器１は、事故電流を遮断した後における再閉路を高速に行うことができる。以上により、直流遮断器１は、高速度再閉路を実現することができるという効果を奏する。
　以上の実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。
　１　直流遮断器、２　直流線路、３　第１の遮断ユニット、４　第２の遮断ユニット、５　主遮断器、６　共振回路部、７　充電回路部、８，１６　補助遮断器、９　リアクトル、１０　コンデンサ、１１　投入スイッチ、１２　充電スイッチ、１３　充電抵抗、１４，１７　避雷器、１５　半導体素子、１８　制御装置、２０　処理回路、２１　プロセッサ、２２　メモリ、２３　インタフェース。

Claims (5)

  1. 　直流線路に挿入された第１の遮断器と、共振電流を発生する共振回路部とを有し、前記直流線路を流れる直流電流に前記共振電流を重畳させることにより電流零点を形成するとともに前記第１の遮断器が開くことによって前記直流電流を遮断する第１の遮断ユニットと、
    　半導体素子を有し、前記半導体素子の通電がオンであるときに前記直流電流が流れ、前記半導体素子の通電がオンからオフに切り換わることによって前記直流電流を遮断する第２の遮断ユニットと、
    　を備えることを特徴とする直流遮断器。
  2. 　前記第１の遮断ユニットは、前記直流線路に挿入されて前記第１の遮断器に直列に接続されている第２の遮断器を有し、
    　前記半導体素子は、前記第２の遮断器に並列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の直流遮断器。
  3. 　前記第１の遮断器が前記直流電流を遮断する際に前記第２の遮断器が開き、
    　前記第１の遮断器が前記直流電流を遮断した後に、前記半導体素子の通電がオフからオンに切り換わることを特徴とする請求項２に記載の直流遮断器。
  4. 　前記共振回路部は、前記第１の遮断器に並列に接続されたコンデンサおよびリアクトルを有し、前記コンデンサの放電によって前記コンデンサおよび前記リアクトルが前記共振電流を発生させ、
    　前記第１の遮断器が前記直流電流を遮断した後に前記コンデンサの充電が完了してから、前記第２の遮断器が閉じ、かつ前記半導体素子の通電がオンからオフに切り換わることを特徴とする請求項２または３に記載の直流遮断器。
  5. 　前記第１の遮断ユニットは、前記コンデンサに並列に接続されており過電圧を抑制するための第１のエネルギー処理部を有し、
    　前記第２の遮断ユニットは、前記半導体素子に並列に接続されており過電圧を抑制するための第２のエネルギー処理部を有することを特徴とする請求項４に記載の直流遮断器。
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