JPH0452577B2 - - Google Patents

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JPH0452577B2
JPH0452577B2 JP57214676A JP21467682A JPH0452577B2 JP H0452577 B2 JPH0452577 B2 JP H0452577B2 JP 57214676 A JP57214676 A JP 57214676A JP 21467682 A JP21467682 A JP 21467682A JP H0452577 B2 JPH0452577 B2 JP H0452577B2
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/04Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/16Impedances connected with contacts
    • H01H33/161Variable impedances

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Circuit Breakers (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はしや断器に係り、特に抵抗接点を備え
た電力しや断器に関する。
〔従来技術〕
現在の電力用しや断器の主流をしめるバツフア
式SF6しや断器は消弧媒質のSF6ガスが大電流し
や断性能に優れるとともに、小電流しや断特の截
断電流も小さいため、無負荷変圧器の励磁電流し
や断時にも過電圧を発生しないなどの特長があ
る。
したがつて、500kV級以上は回路現象上、投入
サージ抑制用の抵抗は必要であるが、圧縮空気し
や断器等とは異なつて従来はしや断用の抵抗は不
要であつた。
しかし、約10年後に運転開始が予想される
1000kV級UHV(Ultra High Voltage)送電で
は、機器の建設費を節約するために、回路に発生
するサージ倍数を低く制限する方向にあり、その
ために、バツフアー式SF6ガスしや断器について
も、短絡電流しや断時のサージを抑制するしや断
抵抗が必要になつてきた。UHVに関する解析の
一例では、しや断用抵抗は500〜1000Ω/相程度
が適当と云われている。
しや断器の研究開発上、重要な項目の1つであ
る、進み小電流しや断について第1図で説明す
る。1は電源、2は電源のインダクタンス、3は
主接点、4はしや断用の抵抗素子、5は抵抗接
点、6は線路を集中定数で模擬したコンデンサで
ある。なお、主接点3及び抵抗接点5は図示され
ていない操作機構によつて開閉操作される。
電源インダクタンスをL、抵抗素子4の抵抗を
R、コンデンサ6の静電容量をC、電源の角周波
数をωとすると、ωL≪1/ωC=Xc(送電線の静電 容量によるリアクタンス)として、第2図に示す
特性が得られる。第2図中、実線Aは主接点3に
印加される電圧責務、破線Bは抵抗接点5に印加
される電圧責務をそれぞれ示す。
例えば、一定の線路長(静電容量C=一定)に
対して、しや断抵抗Rによる変化を考える。Rが
小さい場合、主接点の電流しや断後、抵抗Rと電
流Iによる電圧降下RIも小さく、主接点に印加
される電圧責務は、低い。一方、抵抗接点には、
ほぼ、しや断抵抗なしの場合と同様な電圧が印加
されるので、高い電圧が現われる。
しや断抵抗Rが大になると、電圧降下RIも大
となり、主接点の電圧責務は増大する。これに対
して、抵抗接点の電圧責務は、コンデンサCの分
担電圧が小なくなるなどの理由で、しや断抵抗R
の増大につれて図示のように小さくなる。
例えば、線路長を100〜200Km、電源周波数f=
50Hz、UHV線路として、X0≒2000〜1000Ωとす
ると、R=500〜1000ΩではR/X0=0.25〜1.00で
ある。
第2図によれば、上記条件では主接点に対する
電圧責務は、しや断抵抗なしに比較して、約40%
と小さくなるのに対して、抵抗接点に対しては約
90%で比較的高い。たとえサージ制御の点からみ
て、良好な条件に選ばれていてもしや断器の方か
らみると、抵抗しや断の特徴を十分に生かしてい
るとは、云いがたい。
最近、進み小電流しや断に関するIEC規格も、
各種の故障条件も考慮して、より苛酷な方向に向
いつつあり、抵抗接点に対する電圧責務を、さら
に低減することが望まれる。
〔発明の目的〕
本発明はこの点に鑑みてなされたもので、その
目的は、短絡電流しや断時のサージ抑制効果を損
うことなく、主しや断接点及び抵抗接点のいずれ
か一方に対する電圧責務が苛酷になるのを防いで
信頼性を大幅に向上しうるしや断器を提供するこ
とにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、本発明は、しや断抵
抗素子として抵抗値の大きい第1の抵抗素子と、
抵抗値の小さい第2の抵抗素子を設け、かつ第1
の抵抗素子の抵抗値Rを、送電線の静電容量によ
るリアクタンスXcに対して、R/Xc≒2〜3の
関係を満たす大きさに選定し、しや断抵抗値が進
み小電流しや断時には主として第1の抵抗素子の
抵抗値となり、短絡電流しや断時には主として第
2の抵抗素子の抵抗値となるように、第1及び第
2の抵抗素子の回路を自動的に切換えるようにし
たことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の各実施例を図面について詳細に
説明する。
第3図及び第4図は本発明の一実施例に係るし
や断器のしや断部を備えた線路の結線図である。
この実施例では、第1図に示した従来例におい
て、新たに抵抗素子7(第2の抵抗素子)及び放
電ギヤツプ8の直列回路が抵抗素子4(第1の抵
抗素子)に並列に接続されている。
第3図に示すように、コンデンサ6に流れる進
み小電流をしや断する場合に、主接点3を開いて
主接点3に流れる電流をしや断すると、電流は第
1の抵抗素子4、抵抗接点5を通つて流れる。コ
ンデンサ4に流れる電流はしや断器の定格電流や
定格しや断電流に比較して小さいので、第1の抵
抗素子4による電圧降下も比較的小さい。この状
態で放電ギヤツプ8は放電しないように選ぶとと
もに、第2図を参照して第1の抵抗素子4の抵抗
値RをR/X0≒2〜3を満足するように大きく
選ぶ。これにより、抵抗接点5に対する電圧責務
(破線B)を30%程度(約90%→約60%)軽減す
ることが可能となる。
また第4図に示すように、地絡アーク9が発生
したときの短絡電流をしや断する場合には、主接
点3を開いて短絡電流をしや断すると、ほぼ全電
圧が第1の抵抗素子4に印加されるので、この高
い電圧では放電ギヤツプ8は放電するように選ん
でおく。したがつて、第1及び第2の素子抵抗
4,7が互に並列に作用するので、その等価抵抗
がしや断サージ抑制上適当といわれる500〜
1000Ωとなるように、第2の抵抗素子7の抵抗値
を選ぶ。
本実施明によれば、短絡電流しや断時にはその
しや断抵抗値として第2の抵抗素子の抵抗値が主
に働き、短絡しや断サージ抑制上の点から適当な
値となるようにしたので、短絡電流しや断時のサ
ージ抑制効果が良好に得られ、しかも進み小電流
しや断時にしや断抵抗値として主に働く第1の抵
抗素子の抵抗値RをR/Xc≒2〜3に選定した
ので、抵抗接点に対する電圧責務を大幅に軽減す
ることができ、信頼性を大幅に向上することがで
きる。また、切換手段として放電ギヤツプ8を用
いているので、簡単な手段により確実に切換える
ことができる。
また、第5図〜第7図はそれぞれ異なる本発明
の他の実施例を示すしや断器のしや断部の結線図
である。
第5図の実施例では、切換手段として、第3図
及び第4図の実施例における放電ギラツプ8の代
りに、非直線性抵抗素子10を用いている。した
がつて、この非直線性抵抗素子10の特性を、進
み小電流しや断時の如く第1の抵抗素子4の電圧
降下が比較的小さい時には、非直線性抵抗素子1
0が高い抵抗値として作用し、短絡電流しや断時
の如く第1の抵抗素子4の電圧降下が大きい時に
は、非直線性抵抗素子10が比較的低い抵抗値と
して作用するように適切に選べば、第3図及び第
4図の実施例と同様に、しや断抵抗値が最適な価
となるように切変えて、しや断性能を大幅に向上
することができる。また、本実施例では、放電ギ
ヤツプを用いる場合に比べて、バラツキの少ない
安定した特性が得られるという効果もある。
また第6図の実施例では、切換手段として、第
2の抵抗素子7に直列に接続された開閉器11
と、CTなどの電流検出器12と、検出された電
流Iが予め定められた値Is以上になつたか否かを
判断し、I≧Isになつたときには閉指令を出力す
る判断器13と、この閉指令によつて動作し、開
閉器11を閉じる操作器14とが設けられてい
る。したがつて、上記所定電流値Isを適当な値に
設定すれば、上記各実施例と同様に、しや断抵抗
値が最大な値となるように切換えて、しや断性能
を大幅に向上することができる。
さらに第7図の実施例では、第1及び第2の抵
抗素子4,7が互に直列に接続され、かつ第1の
抵抗素子4に並列に放電ギヤツプ8が接続されて
いる。したがつて、進み小電流しや断時には第1
及び第2の抵抗素子4,7が互に直列に作用し、
その等価抵抗が進み小電流しや断に公的な大きな
抵抗値となる。また短絡電流しや断時には放電ギ
ヤツプ8の放電によつて第1の抵抗素子4が短絡
されるので、第2の抵抗素子7のみによるしや断
サージ抑制上適切な小さな抵抗値となる。その結
果、上記各実施例と同様にしや断性能を大幅に向
上することができる。
なお第7図の実施例においても、放電ギヤツプ
8に代えて、第5図のような非直線性抵抗素子1
0や、第6図のような開閉器11、電流検出器1
2、判断器13及び操作器14からなる切換手段
を用いることができ、これらの場合にも上記各実
施例と同様な効果が得られる。
なおさらに、上記各実施例では1点切りしや断
器に適用した場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、複数のしや断部を直列に接続した多
重切りしや断器にも同様に適用することができ
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、しや断
抵抗素子として抵抗値の大きい第1の抵抗素子
と、抵抗値の小さい第2の抵抗素子を設け、かつ
第1の抵抗素子の抵抗値Rを、送電線の静電容量
によるリアクタンスXcに対して、R/Xc≒2〜
3の関係を満たす大きさに選定し、しや断抵抗値
が進み小電流しや断時には主として第1の抵抗素
子の抵抗値となり、短絡電流しや断時には主とし
て第2の抵抗素子の抵抗値となるように、第1及
び第2の抵抗素子の回路を自動的に切換えるよう
にしたので、短絡電流しや断時のサージ抑制効果
を損うことなく、抵抗接点に対する電圧責務を軽
減し、主接点及び抵抗接点のいずれか一方に対す
る電圧責務が過酷になるのを防いで信頼性を大幅
に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来におけるしや断器のしや断部を備
えた線路の結線図、第2図はしや断抵抗に対する
主接点及び抵抗接点の電圧責務を示す特性図、第
3図及び第4図は本発明の一実施例に係るしや断
器のしや断部を備えた線路の結線図、第5図〜第
7図は本発明の他の各実施例に係るしや断器にお
けるしや断部の結線図である。 3……主接点、4……第1の抵抗素子、5……
抵抗接点、7……第2の抵抗素子、8……放電ギ
ヤツプ、10……非直線性抵抗素子、11……開
閉器、12……電流検出器、13……判断器、1
4……操作器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 接離可能な主しや断接点、この主しや断接点
    に並列に接続された互に直列なしや断抵抗素子及
    び接離可能な抵抗接点を有するしや断部と、上記
    主しや断接点及び抵抗接点を開閉操作する操作機
    構とを備えたしや断器において、上記しや断抵抗
    素子として第1の抵抗素子と、この第1の抵抗素
    子の抵抗値よりも小さい抵抗値を有する第2の抵
    抗素子を設け、かつ上記第1の抵抗素子の抵抗値
    Rを、送電線の静電容量によるリアクタンスXc
    に対して、R/Xc≒2〜3の関係を満たす大き
    さに選定し、しや断抵抗値が進み小電流しや断時
    には主として第1の抵抗素子の抵抗値となり、短
    絡電流しや断時には主として第2の抵抗素子の抵
    抗値となるように、第1及び第2の抵抗素子の回
    路を自動的に切換える切換手段を設けたことを特
    徴とするしや断器。 2 特許請求の範囲第1項において、第1及び第
    2の抵抗素子は互に並列に接続されており、かつ
    上記切換手段は第2の抵抗素子に直列に接続され
    た放電ギヤツプであることを特徴とするしや断
    器。 3 特許請求の範囲第1項において、第1及び第
    2の抵抗素子は互に並列に接続されており、かつ
    上記切換手段は第2の抵抗素子に直列に接続され
    た非直線抵抗素子であることを特徴とするしや断
    器。 4 特許請求の範囲第1項において、第1及び第
    2の抵抗素子は互に並列に接続されており、かつ
    上記切換手段はしや断電流値を検出する手段と、
    第2の抵抗素子と直列に接続されしや断電流値が
    所定値以上になつたとき閉じる開閉器とからなる
    ことを特徴とするしや断器。 5 特許請求の範囲第1項において、第1及び第
    2の抵抗素子は互に直列に接続されており、かつ
    上記切換手段は第1の抵抗素子に並列に接続され
    た放電ギヤツプであることを特徴とするしや断
    器。 6 特許請求の範囲第1項において、第1及び第
    2の抵抗素子は互に直列に接続されており、かつ
    上記切換手段は第1の抵抗素子に並列に接続され
    た非直線抵抗素子であることを特徴とするしや断
    器。 7 特許請求の範囲第1項において、第1及び第
    2の抵抗素子は互に直列に接続されており、かつ
    上記切換手段はしや断電流値を検出する手段と、
    第1の抵抗素子と並列に接続されしや断電流値が
    所定値以上になつたときに閉じる開閉器とからな
    ることを特徴とするしや断器。
JP57214676A 1982-12-09 1982-12-09 しゃ断器 Granted JPS59105226A (ja)

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