JPH025468Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH025468Y2 JPH025468Y2 JP1980051137U JP5113780U JPH025468Y2 JP H025468 Y2 JPH025468 Y2 JP H025468Y2 JP 1980051137 U JP1980051137 U JP 1980051137U JP 5113780 U JP5113780 U JP 5113780U JP H025468 Y2 JPH025468 Y2 JP H025468Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- disconnector
- circuit
- output
- disconnection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、直流き電システムにおける断路器な
ど、しや断電流が残留する断路器の保護装置に関
し、特にしや断器に静止形しや断器を備えるシス
テムにおける断路器の保護装置に関する。
ど、しや断電流が残留する断路器の保護装置に関
し、特にしや断器に静止形しや断器を備えるシス
テムにおける断路器の保護装置に関する。
直流キ電システムにおける断路器のしや断電流
は、第１図に示す等価回路例で説明される。自変
電所内コンバータCNV1は定電圧制御されたとき
電圧を出力し、無負荷時電圧（ａ＝30゜）は第２
図ａに示す波形になる。コンバータCNV1と断路
器DSとのしや断器はそのしや断状態での漏れ電
流による定電流源ｉとして表わされる。断路器
DSの両電極側にはリツプル電流バイパス用コン
デンサC1，C2が存在する。断路器DSに接続され
るき電線には架線インダクタンスＬを持つて隣接
変電所のコンバータCNV2に接続され、隣接変電
所側にもバイパス用コンデンサなどに代表される
コンデンサC3が存在する。コンバータCNV2の出
力電圧波形は断路器DS位置で第２図ｂに示すも
のになる。
は、第１図に示す等価回路例で説明される。自変
電所内コンバータCNV1は定電圧制御されたとき
電圧を出力し、無負荷時電圧（ａ＝30゜）は第２
図ａに示す波形になる。コンバータCNV1と断路
器DSとのしや断器はそのしや断状態での漏れ電
流による定電流源ｉとして表わされる。断路器
DSの両電極側にはリツプル電流バイパス用コン
デンサC1，C2が存在する。断路器DSに接続され
るき電線には架線インダクタンスＬを持つて隣接
変電所のコンバータCNV2に接続され、隣接変電
所側にもバイパス用コンデンサなどに代表される
コンデンサC3が存在する。コンバータCNV2の出
力電圧波形は断路器DS位置で第２図ｂに示すも
のになる。
従つて、断路器DSにはそのしや断に際して第
２図ｃに示す電流ｉが流れている。即ち、コンバ
ータCNV1からコンデンサC2への充電電流Ipと漏
れ電流ｉが流れ、隣接変電所側からインダクタン
スＬを通してコンデンサC1へ逆方向電流irが流れ
る。この電流は断路器DSの許容しや断電流（１
アンペア程度）以下に設計されるが、許容しや断
電流以上になる場合には断路器の故障原因にな
る。即ち、断路器DSは消弧室を持たないためそ
の許容しや断電流以上の電流しや断によつて極間
アークが発生し、電極焼損事故に発展する。
２図ｃに示す電流ｉが流れている。即ち、コンバ
ータCNV1からコンデンサC2への充電電流Ipと漏
れ電流ｉが流れ、隣接変電所側からインダクタン
スＬを通してコンデンサC1へ逆方向電流irが流れ
る。この電流は断路器DSの許容しや断電流（１
アンペア程度）以下に設計されるが、許容しや断
電流以上になる場合には断路器の故障原因にな
る。即ち、断路器DSは消弧室を持たないためそ
の許容しや断電流以上の電流しや断によつて極間
アークが発生し、電極焼損事故に発展する。
特に、しや断器として静止形しや断器を採るも
のは、しや断要素としてのサイリスタ及びその
CRスナバー回路や転流回路を通した漏れ電流が
大きく、さらにき電システムでは定常運転電流が
数千アンペアとなることからサイリスタの並列素
子数も多くなる結果、漏れ電流も大きくなり、断
路器の焼損事故を起し易い。
のは、しや断要素としてのサイリスタ及びその
CRスナバー回路や転流回路を通した漏れ電流が
大きく、さらにき電システムでは定常運転電流が
数千アンペアとなることからサイリスタの並列素
子数も多くなる結果、漏れ電流も大きくなり、断
路器の焼損事故を起し易い。
第３図は静止形しや断器の１回路のみを示し、
主サイリスタTH1のほかにその転流回路として
転流コンデンサC1，補助サイリスタTH2及びダ
イオードD1を具え、主サイリスタTH1のスナバ
ー回路として抵抗R1とコンデンサC2を具える。
主サイリスタのしや断動作は、補助サイリスタ
TH2を点弧することによつて予め図示極性に充
電されたコンデンサC1の電荷をダイオードD1−
補助サイリスタTH2のループで放電させ、主サ
イリスタTH1にそのターンオフ時間以上逆バイ
アスして該主サイリスタTH1をターンオフ動作
させる。補助サイリスタTH2は転流コンデンサ
C1の電圧極性が反転してターンオフする。こう
したしや断器において、主サイリスタTH1はオ
フ状態でその漏れ電流が断路器DS側に流れ、ス
ナバー回路にはリツプル電流が流れ、これら漏れ
電流の総和は並列主サイリスタ個々の漏れ電流の
和として増大する。
主サイリスタTH1のほかにその転流回路として
転流コンデンサC1，補助サイリスタTH2及びダ
イオードD1を具え、主サイリスタTH1のスナバ
ー回路として抵抗R1とコンデンサC2を具える。
主サイリスタのしや断動作は、補助サイリスタ
TH2を点弧することによつて予め図示極性に充
電されたコンデンサC1の電荷をダイオードD1−
補助サイリスタTH2のループで放電させ、主サ
イリスタTH1にそのターンオフ時間以上逆バイ
アスして該主サイリスタTH1をターンオフ動作
させる。補助サイリスタTH2は転流コンデンサ
C1の電圧極性が反転してターンオフする。こう
したしや断器において、主サイリスタTH1はオ
フ状態でその漏れ電流が断路器DS側に流れ、ス
ナバー回路にはリツプル電流が流れ、これら漏れ
電流の総和は並列主サイリスタ個々の漏れ電流の
和として増大する。
本考案の目的は、断路器の断路動作がその許容
しや断電流以下で確実になされるようにした保護
装置を提供するにある。
しや断電流以下で確実になされるようにした保護
装置を提供するにある。
本考案は、断路器電路導体の電流を許容しや断
電流レベルで検出し、この検出出力に基づいて断
路器の断路操作可否を判定及び操作制御すること
を特徴とする。また、しや断電流検出に従来の変
流器によるものに比べて精度良く検出できるしや
断電流検出器を特徴とする。また、しや断電流の
検出出力から断路器操作の可否判定に検出電流の
平均値から判定することを特徴とする。
電流レベルで検出し、この検出出力に基づいて断
路器の断路操作可否を判定及び操作制御すること
を特徴とする。また、しや断電流検出に従来の変
流器によるものに比べて精度良く検出できるしや
断電流検出器を特徴とする。また、しや断電流の
検出出力から断路器操作の可否判定に検出電流の
平均値から判定することを特徴とする。
以下、本考案の保護装置を詳細に説明する。
まず、本考案の保護装置としては電路導体電流
を検出できる検出器を用意する。この電流検出器
としては、一般にはシヤフト抵抗とこの抵抗の電
圧を検出増幅する増幅器から成るシヤント方式が
知られている。しかし、直流き電システムにおい
ては定常時数千アンペア（4000〜10000アンペア）
流れる電路から断路操作時の１アンペア程度の電
流検出を必要とするため、シヤント方式による電
流検出は不都合を生じる。即ち、シヤント方式に
よる１アンペア程度の電流検出には、増幅器のオ
フセツト電流変化による誤差をカバーするために
シヤント抵抗検出電圧が5mv／1Aになるようシ
ヤント抵抗値を設計すると、定常電流通電時にシ
ヤフト抵抗の損失が大きくなる。このため、シヤ
ント抵抗自体の製作が困難であるし、実用に供し
得ない。
を検出できる検出器を用意する。この電流検出器
としては、一般にはシヤフト抵抗とこの抵抗の電
圧を検出増幅する増幅器から成るシヤント方式が
知られている。しかし、直流き電システムにおい
ては定常時数千アンペア（4000〜10000アンペア）
流れる電路から断路操作時の１アンペア程度の電
流検出を必要とするため、シヤント方式による電
流検出は不都合を生じる。即ち、シヤント方式に
よる１アンペア程度の電流検出には、増幅器のオ
フセツト電流変化による誤差をカバーするために
シヤント抵抗検出電圧が5mv／1Aになるようシ
ヤント抵抗値を設計すると、定常電流通電時にシ
ヤフト抵抗の損失が大きくなる。このため、シヤ
ント抵抗自体の製作が困難であるし、実用に供し
得ない。
そこで、本考案の保護装置は磁気的な電流検出
をなすしや断電流検出器とし、この検出器は定常
運転電流に対しては磁気飽和し許容しや断電流レ
ベルを精度良く検出し、しかも損失を無くしてい
る。
をなすしや断電流検出器とし、この検出器は定常
運転電流に対しては磁気飽和し許容しや断電流レ
ベルを精度良く検出し、しかも損失を無くしてい
る。
第４図は本考案の回路構成を示す。同図におい
て、断路器電路を構成する導体１を一次側として
該導体電流により発生する起磁力の磁気回路を鉄
心２で形成し、この鉄心２のギヤツプにホール素
子３を配置し、このホール素子３には磁界方向と
は直角方向に流す電流源（図示しない）を接続
し、導体１の電流に比例した電圧をホール素子３
から取り出す。このホール発電器は、導体１に流
れる電流が断路器の許容しや断電流以上にあると
きに磁気回路が飽和するよう飽和アンペア回数を
小さく設計することで微小電流検出レベルを大き
くかつ良好な直線性を確保している。また、定常
電流通電時には磁気回路が飽和するために、しや
断器引外し後も磁気回路の鉄心２には保磁力が残
り、この保磁力がしや断電流検出に影響する。そ
こで、鉄心２はパーマロイ系でかつ温度変化に影
響されにくい材料、例えば45％ニツケルパーマロ
イで構成し、鉄心２の保磁力が微小電流の起磁力
に比べて充分小さくなるホール発電器としてい
る。
て、断路器電路を構成する導体１を一次側として
該導体電流により発生する起磁力の磁気回路を鉄
心２で形成し、この鉄心２のギヤツプにホール素
子３を配置し、このホール素子３には磁界方向と
は直角方向に流す電流源（図示しない）を接続
し、導体１の電流に比例した電圧をホール素子３
から取り出す。このホール発電器は、導体１に流
れる電流が断路器の許容しや断電流以上にあると
きに磁気回路が飽和するよう飽和アンペア回数を
小さく設計することで微小電流検出レベルを大き
くかつ良好な直線性を確保している。また、定常
電流通電時には磁気回路が飽和するために、しや
断器引外し後も磁気回路の鉄心２には保磁力が残
り、この保磁力がしや断電流検出に影響する。そ
こで、鉄心２はパーマロイ系でかつ温度変化に影
響されにくい材料、例えば45％ニツケルパーマロ
イで構成し、鉄心２の保磁力が微小電流の起磁力
に比べて充分小さくなるホール発電器としてい
る。
ホール素子３の出力電圧は第２図ｃに示すスパ
イクを持つ波形であるため、センスアンプ４に縦
続してローパスフイルタ５を設け、その平均値を
断路器のしや断電流として検出する。例えば、断
路動作が第２図ｃのスパイク電流Ipの流れる期間
tipと漏れ電流ｉの流れる期間tiを比べると、tip
≪tiであり、スパイク電流Ipの流れている期間は
極めて短いため、しや断電流としては電流波形の
平均値を採ることで不都合はない。ローパスフイ
ルタ５の平均値出力は絶対値回路６を通すことで
その極性が揃えられ、第２図ｃの電流ｉと逆電流
irの何れの極性電流にも断路器の許容しや断電流
以下であることを比較器７で検出する。比較器７
に設定する許容しや断電流値に対して絶対値回路
６の出力が小さいときリレー８を付勢しておき、
その接点を閉状態にして断路器の断路操作コイル
９の動作を許容する。逆に、断路器に流れる電流
がその許容しや断電流よりも大きいときリレー８
を復旧させて断路器操作を抑止する。１０は断路
器操作指令を等価的に示すスイツチである。
イクを持つ波形であるため、センスアンプ４に縦
続してローパスフイルタ５を設け、その平均値を
断路器のしや断電流として検出する。例えば、断
路動作が第２図ｃのスパイク電流Ipの流れる期間
tipと漏れ電流ｉの流れる期間tiを比べると、tip
≪tiであり、スパイク電流Ipの流れている期間は
極めて短いため、しや断電流としては電流波形の
平均値を採ることで不都合はない。ローパスフイ
ルタ５の平均値出力は絶対値回路６を通すことで
その極性が揃えられ、第２図ｃの電流ｉと逆電流
irの何れの極性電流にも断路器の許容しや断電流
以下であることを比較器７で検出する。比較器７
に設定する許容しや断電流値に対して絶対値回路
６の出力が小さいときリレー８を付勢しておき、
その接点を閉状態にして断路器の断路操作コイル
９の動作を許容する。逆に、断路器に流れる電流
がその許容しや断電流よりも大きいときリレー８
を復旧させて断路器操作を抑止する。１０は断路
器操作指令を等価的に示すスイツチである。
従つて、本考案による保護装置は、電路導体電
流をホール発電器で検出し、磁気回路の飽和をし
や断電流レベルに設定し、定常運転電流での磁気
回路の保磁力を小さくした磁気回路検出であるた
め、定常運転電流での損失が無くしかもしや断電
流を精度良く検出できる。また、磁気回路検出で
あるため、一次側導体との絶縁が容易で小型のホ
ール発電器に構成できる。また、ホール発電器の
出力から断路動作の可否を判定する判定回路は、
平均値から判定するため、ピーク電流（スパイク
電流）と最小電流の通電時間比率を測定する手段
を不要とし、判定回路構成が複雑になることなく
断路器のしや断特性に合つた判定ができる。
流をホール発電器で検出し、磁気回路の飽和をし
や断電流レベルに設定し、定常運転電流での磁気
回路の保磁力を小さくした磁気回路検出であるた
め、定常運転電流での損失が無くしかもしや断電
流を精度良く検出できる。また、磁気回路検出で
あるため、一次側導体との絶縁が容易で小型のホ
ール発電器に構成できる。また、ホール発電器の
出力から断路動作の可否を判定する判定回路は、
平均値から判定するため、ピーク電流（スパイク
電流）と最小電流の通電時間比率を測定する手段
を不要とし、判定回路構成が複雑になることなく
断路器のしや断特性に合つた判定ができる。
第１図は直流き電システムにおける断路器しや
断電流を説明するための等価回路、第２図は断路
器のしや断電流波形を説明するための波形図、第
３図は静止形しや断器を例示する回路図、第４図
は本考案の一実施例を示す回路構成図である。 １……電路導体、２……鉄心、３……ホール素
子、４……センスアンプ、５……ローパスフイル
タ、６……絶対値回路、７……比較器、８……リ
レー、９……断路器操作コイル、DS……断路器。
断電流を説明するための等価回路、第２図は断路
器のしや断電流波形を説明するための波形図、第
３図は静止形しや断器を例示する回路図、第４図
は本考案の一実施例を示す回路構成図である。 １……電路導体、２……鉄心、３……ホール素
子、４……センスアンプ、５……ローパスフイル
タ、６……絶対値回路、７……比較器、８……リ
レー、９……断路器操作コイル、DS……断路器。
Claims (1)
- 直流き電線路に静止形しや断器と直列に介挿さ
れる断路器において、断路器の電路導体を一次側
として該断路器の許容しや断電流以上の電流レベ
ルで飽和しかつ該電流レベルによる起磁力に較べ
て保磁力を充分小さくした磁気回路と、この磁気
回路のギヤツプに設けられ該磁気回路の起磁力に
比例した電圧出力を得るホール素子と、このホー
ル素子の出力電圧を増幅するセンスアンプと、こ
のセンスアンプの出力に含まれる前記電路導体の
スパイク電流分をしや断して平均値出力を得るロ
ーパスフイルタと、このローパスフイルタの出力
極性を揃える絶対値回路と、この絶対値回路の出
力から前記断路器の許容しや断電流以下にあるか
否かを判定する比較器と、この比較器に許容しや
断電流以下の判定出力があるときに断路器の断路
操作を許容するリレー回路とを備えたことを特徴
とする断路器の保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980051137U JPH025468Y2 (ja) | 1980-04-15 | 1980-04-15 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980051137U JPH025468Y2 (ja) | 1980-04-15 | 1980-04-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152043U JPS56152043U (ja) | 1981-11-14 |
| JPH025468Y2 true JPH025468Y2 (ja) | 1990-02-09 |
Family
ID=29646049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980051137U Expired JPH025468Y2 (ja) | 1980-04-15 | 1980-04-15 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH025468Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54163369A (en) * | 1978-06-15 | 1979-12-25 | Tokyo Electric Power Co | Automatic controller for disconnecting switch |
-
1980
- 1980-04-15 JP JP1980051137U patent/JPH025468Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56152043U (ja) | 1981-11-14 |
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