JPH05174673A - 接地抵抗付き遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】抵抗体の発生熱量を抑制し、抵抗体の大きさを
過度に大きくすることなく投入時及び遮断時に発生する
開閉サージを効果的に抑制できる遮断器を提供する。 【構成】主遮断部２の一端に、一端を接地された抵抗遮
断部３と抵抗体４の直列体を接続し、主遮断部２の遮断
動作もしくは投入動作に際し、主遮断部２の動作の直前
に抵抗遮断部３が投入して抵抗体４を回路に接続し、主
遮断部２の動作終了後に再び抵抗遮断部３が遮断して抵
抗体４を回路から切り離すようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力用遮断器に係り、特
に、遮断動作もしくは投入動作時に補助的に回路に抵抗
体を接続することによって電力系統の絶縁上問題となる
開閉サージを抑制する遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】遮断器の動作時に発生する電力系統の絶
縁上好ましくない開閉サージの抑制手段として抵抗投
入，抵抗遮断技術が知られている。その原理を図２に示
す例を用いて説明する。図示の例で遮断器１は主遮断部
２，抵抗遮断部３，抵抗体４より構成されている。遮断
動作時に主遮断部２の動作に約３０ｍｓ遅れて抵抗遮断
部３が遮断動作をすることにより抵抗遮断がなされる。
このとき遮断電流は主遮断部２の回路から、一旦、抵抗
体４の回路に転流され、その後、抵抗遮断部３によって
遮断される。すなわち、遮断時に発生する過渡現象を二
回に分けることにより発生するサージの最大レベルを抑
制する。抵抗投入では、投入時に逆に抵抗遮断部３を先
に投入し、約１０ｍｓ遅れて主遮断部２を投入すること
により同様にサージを抑制する。このような従来の抵抗
投入・抵抗遮断では抵抗体で発生する熱量が大きくなる
という問題があった。すなわち、遮断器１の両端に接続
される系統の電圧位相がずれる脱調条件において、抵抗
体に印加される電圧は位相差が１８０°のとき最大とな
り、通常時の２倍の電圧となる。このとき抵抗体で発生
する熱量は電圧の２乗に比例するので通常時の４倍とな
る。抵抗体はこの発生熱量に耐えるように設計しておく
必要があり、そのため抵抗体の体積が大きくなって遮断
器構成上の障害となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、抵抗
体の大きさを過度に大きくすることなく投入時及び遮断
時に発生する開閉サージを効果的に抑制できる遮断器を
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では主遮断部の一
端に、一端を接地された抵抗遮断部と抵抗体の直列体を
接続し、主遮断部の遮断動作もしくは投入動作に際し、
主遮断部動作の直前に抵抗遮断部が投入して抵抗体を回
路に接続し、主遮断部の動作終了後に、再び、抵抗遮断
部が遮断して抵抗体を回路から切り離すようにしてい
る。さらに、抵抗体は酸化亜鉛などからなる非線形素子
とすることによってその効果をより顕著なものにするこ
とができる。

【０００５】

【作用】このように構成することにより、抵抗体には相
電圧しか印加されなくなるので遮断器の極間に２倍の電
圧が印加される系統の脱調時でも抵抗体に印加される電
圧は常時と変わらず、発生熱量が大きくならないので抵
抗体を過度に大きくする必要がなくなる。

【０００６】

【実施例】本発明の一実施例を図１を用いて説明する。
図において遮断器１は電力系統の主回路に挿入された主
遮断部２と、抵抗遮断部３と抵抗体４の直列体から構成
されており、その一端を遮断部の一端５と接続し他端を
接地電位部６に接続している。

【０００７】このような構成で投入時及び遮断時の主遮
断部２と抵抗遮断部３の接点の接触状態をそれぞれ図
３，図４に示す。図において、記号Ｍは主遮断部、Ｒは
抵抗遮断部に対応し、また、Ｃは接点の接触状態、Ｏは
解離状態を示している。図３に示す投入動作において、
抵抗遮断部Ｒは主遮断部Ｍの投入にｔ₁ 時間先行して投
入され、主遮断部Ｍの投入終了後再び抵抗遮断部Ｒは遮
断して抵抗体を回路から切離すようにしている。図４に
示す遮断動作では、抵抗遮断部Ｒは主遮断部Ｍの動作に
先行して投入され、主遮断部Ｍの遮断終了後、ｔ₂ 時間
経過した時点で抵抗遮断部Ｒも遮断するようにしてい
る。このように構成することにより投入動作ではｔ₁ 時
間，遮断動作ではｔ₂ 時間に相当する抵抗電流が抵抗体
を通電するので抵抗投入・抵抗遮断と同様の効果で遮断
器動作時に発生する開閉サージを抑制することができ
る。抵抗遮断部３と抵抗体４の直列体は主遮断部の両端
５，７に接続することも可能であるが、図１に示す例の
ように一端が電源８で他端が送電線９となるような一般
的な遮断器の構成では、開閉サージが絶縁上問題となる
線路９側のみ直列体を接続するのが効果的である。

【０００８】このような構成で、抵抗体４の高電圧側で
は相電圧が印加されるが他端は接地電位である。高電圧
側では通常の絶縁距離を確保しなければならないが他端
は絶縁の必要がなくなり、全体構成を考えるうえで絶縁
距離確保の点から楽になる。抵抗体素子として線形抵抗
を用いることもできるが、酸化亜鉛素子などの非線形素
子を用いることにより、さらに、効果的に開閉サージを
抑制することができる。図５に線形抵抗Ｌと非線形抵抗
Ｎの電圧Ｖ電流Ｉ特性を示した。非線形抵抗Ｎでは常時
印加される電圧レベルｖ₁ 以下では線形抵抗Ｌより電流
が小さくなり、開閉サージレベルｖ₁〜ｖ₂で逆に大きく
なるように設定しておくことにより、発生熱量をより小
さく、しかも、より効果的に開閉サージを抑制すること
ができる。

【０００９】図６は変電所構内の機器を全てガス絶縁管
路１０中に構成された、いわゆる、ガス絶縁変電所に本
発明を適用した場合を示す。このようなガス絶縁変電所
では送電線９からガス管路１０中に導体を引き込む入り
口部分に通常雷サージ抑制用の非線形抵抗１１で構成さ
れた避雷器１２が設置されている。本例ではこの抵抗体
の一部を抵抗体４として用いてこれと抵抗遮断部３を直
列接続し、残りの部分１３を抵抗遮断部３と並列接続し
て用いている。このように構成することにより、この抵
抗値のＶ−Ｉ特性は図７に示されるようになる。抵抗遮
断部３が開放されているときの特性は全素子４，１３は
直列接続されてＦに示される特性となり、雷サージレベ
ルｖ₃ にたいし効果的に作用し、投入状態ではその一部
１３が短絡されて開閉サージレベルｖ₂ に対し有効な特
性Ｓとなる。このように抵抗体の特性を切替えて雷サー
ジ，開閉サージともに効果的に働く抵抗特性とすること
が可能となる。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、主遮断部の一端に、一
端を接地された抵抗遮断部と抵抗体の直列体を接続し、
主遮断部の遮断動作もしくは投入動作に際し、主遮断部
動作の直前に抵抗遮断部が投入して抵抗体を回路に接続
し、主遮断部の動作終了後に再び抵抗遮断部が遮断して
抵抗体を回路から切り離すようにしたことにより、抵抗
体には相電圧しか印加されなくなるので遮断器の極間に
２倍の電圧が印加される系統の脱調時でも発生熱量が大
きくならず、抵抗体を過度に大きくすることなく投入時
及び遮断時に発生する開閉サージを効果的に抑制できる
ようになる。さらに、抵抗体を酸化亜鉛などからなる非
線形素子とすることによってその効果をより顕著なもの
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における全体構成を示す断面
図。

【図２】従来例における全体構成を示す断面図。

【図３】図１に示す実施例における投入動作時の動作特
性図。

【図４】図１に示す実施例における遮断動作時の動作特
性図。

【図５】本発明の異なる実施例における抵抗体の特性
図。

【図６】本発明のさらに異なる実施例における全体構成
を示す断面図。

【図７】図６に示す実施例の抵抗体の特性図。

【符号の説明】

１…遮断器、２…主遮断部、３…抵抗遮断部、４…抵抗
体、５，７…主遮断部の端子、６…接地電位部、８…電
源、９…送電線。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主回路に挿入された一対の可動電極と固定
   電極からなる第一の遮断部と、一対の可動電極と固定電
   極からなる第二の遮断部と抵抗の直列体をもつものにお
   いて、 前記第二の遮断部と前記抵抗の直列体の一端を前記第一
   の遮断部の一方に接続し、前記第二の遮断部と前記抵抗
   の直列体の他端を接地電位部に接続したことを特徴とす
   る接地抵抗付き遮断器。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記第一の遮断部の遮断動作もしくは投入動作に際し、
   動作の直前に前記第二の遮断部が投入して前記抵抗体を
   回路に接続し、前記第一の遮断部の動作終了後に前記第
   二の遮断部が遮断して前記抵抗体を回路から切り離す接
   地抵抗付き遮断器。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記抵抗体は酸化亜鉛などからなる非線形素子である接
   地抵抗付き遮断器。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記抵抗と前記直列体をなす前記第二の遮断部と並列に
   前記第二の抵抗体を接続した接地抵抗付き遮断器。