JPH04178113A - 過電圧制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電力回路に適用する過電圧制限装置に関する。

（従来の技術） 電力回路は通常基本波電圧が印加されており、はぼ一定
の電圧で運転している。電力回路に地絡や短絡といった
事故が発生すると、その事故を除去した後に、基本波電
圧に過渡振動による高調渡分が重畳して過電圧が現われ
る。この過渡的な高調波成分は送を線のインタフタンス
やキャパシタ分、変圧器のインダクタンス分、調相設備
のリアクトルやキャパシタ等の組合せで作られる振動回
路の周波数により決まり、通常は基本波の３倍。

５倍といった、いわゆる高調波である。

従来は発生する過電圧を制限する手段として避雷器が使
われてきた。

（発明が解決しようとする課題） 避雷器は常時の印加電圧での漏れ電流が大きいと寿命か
短くなるので、漏れ電流の少ない状態で使用する必要が
ある。つまり避雷器を課電率の低い状態で使用する必要
がある。

そのような課電率の低い状態で電力回路に適用すると、
過電圧が発生した場合、避雷器の制＠電圧が高いゆえ、
過電圧の制限効翠が得られない。

つまり過電圧の大きさを低減する効果が得られないとい
う欠点がある。

本発明は常時の避雷器の課電率を下げて、しかも過電圧
を有効に低減させることの可能な過電圧制間装！を提供
することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は電力回路に接続され
た避雷器に対して、共振周波数を基本周波数に同調させ
たコンデンサとリアクトルとの並列回路を直列に接続す
るよう構成した。

（作　用） コンデンサとリアクトルの共振周波数を基本周波数に同
調させているため、この回路に印加される電圧は、交流
母線電圧と同相で大きさは交流母線電圧の一部となる。

したがって避雷器電圧は交流母線電圧より小さい電圧と
なって、低い制限電圧特性の避雷器が適用できる。

そして、過渡電圧発生時には、この過渡電圧は基本渡分
と高調渡分の合成であるが、前記した通り、避雷器には
大きな基本渡分は加わらない０次に、高調渡分に対して
はリアクトルとコンデンサとの並列回路のインピーダン
スが小さいため、大部分は避雷器にかかつて放電する。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明による過電圧制張装！の一実施例め構成
図である。

第１図において、１は交流母線、２は避雷器。

３はコンデンサ、４は抵抗、５はリアクトルであり、リ
アクトル５とコンデンサ３との並列回路は電力系統の基
本波に共振するよう構成する。

次に作用について説明する。

交流母線１に交流基本波を印加すると、基本波電圧はｖ
Ａ　”　ＬＣとなって避雷器２とコンデンサ３とで分担
する。ここでコンデンサ３とリアクトル５を基本波で共
振させておくことにより、Ｖｌ。

電圧は交流母線電圧と同相で大きさは交流Ｈ線電圧の一
部となる。そして避雷器電圧ＶＡは印加された交流母線
電圧より小さい電圧となる。従って避雷器２としては、
低い制限電圧特性の避雷器を適用できる。

次に、電力回路の事故除去後に過渡過電圧か発生する場
合を説明する。

過電圧が交流母線１に加わると、その過電圧はＶ　とＶ
ＬＣとで分担することになる。過電圧は基へ 本渡と高調渡分の合成であるため、まず基本波について
見ると、基本波は定常時の基本波分担と同゛じとなり、
避雷器２には大きな基本波電圧は加わらない。次に高調
渡分であるが、この高調渡分を例えば、ここでは５次高
調波とすれば、５次高調波電圧が交流母線１に加わった
状態と考えることができる。５次高調波については、リ
アクトル５とコンデンサ３とからなる並列回路のインピ
ーダンスは基本波に比べて小さくなるため、５次のコン
デンサ電圧■、ｃは小さくなり、交流母線１に加わっな
５次高調波電圧は大部分１！Ｉ雷器２に加わる。

避雷器電圧ＶＡの５次高調波電圧が大きければ、避雷器
２は放電して５次の電圧ＶＡを低減する。

この場合、交流母線１に加わった過電圧は、その基本渡
分は変わらず５５次高調波分はＶＡ″Ｃ″抑制された大
きさに低減されるため、結果として電力回路の過渡過電
圧を抑制する効果が得られる。

上記説明では高調波として５次を例に挙げたが、それに
限定されるわけではない。リアクトル５とコンデンサ３
の並列回路のインピーダンスは共振させている基本波か
ら離れるほど小さくなるため、高次高調波はど高調波電
圧成分は避雷器２で分担されることとなる。

第１図ではリアクトル５に抵抗４を直列に入れている。

この抵抗は、リアクトル５とコンデンサ３の共振回路の
尖鋭度を低下させるためのものである。つまり共振回路
の基本波インピーダンスの大きさを調整させるために設
けである。この抵抗は、もしリアクトル５の抵抗分が大
きい場合等には省略することもあり、基本波電圧のＶ　
と■、。

との分担を決めるものであり、避雷器２と共振回路のイ
ンピーダンスの比を考慮して決められるもめである。

上記実施例によれば、避雷器の訓電率を下げてしかも高
調波に対しては避雷器を有効に働かせることができ、そ
の結果として交流回路の過電圧を抑制する効果が得られ
る。

他の実施例を第２図に示す。

第２図では変圧３ｂの２次側に第１図と同じ回路を接続
している。これは、コンデンサ３やリアクトル５を低い
電圧回路で構成できるようにするための他の実施例であ
る。

又、第２図のもう１つの目的を以下に示す。第１図の構
成で交流ｔＩＩに急峻な雷サージが進入した場合、雷サ
ージ波が避雷器２とコンデンサ３を通して流れ、制限電
圧を低くしである避雷器２が交流ｔａｌｌに接続された
他の従来型避雷器より多くエネルギーを吸収するような
場合には、第２図の変圧器６の存在により変圧器６のイ
ンピーダンスか雷サージ波の進入を抑制する効果があり
、そのために変圧器６を用いている。第２図の変圧器６
の代りに、リアクトルを設けることも同じ効果が得られ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば過渡高調渡分によ
る過電圧を避雷器により抑制させることができる効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２（２Ｉは他の
実施例を示す図である。 １・・・交流母線　　　　　２・・・避雷器３・・・コ
ンデンサ　　　　４・・・抵抗５・・・リアクトル　　
　　６・・・変圧器代理人　弁理士　　側近　　憲佑

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力回路に接続された避雷器に対して、共振周波数を基
   本周波数に同調させたコンデンサとリアクトルとの並列
   回路を直列接続することを特徴とする過電圧制限装置。