JPH0578146U - 限流しゃ断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特殊な転流機構を必要とせず、且つ通電時に大
電流が流せる限流しゃ断器を提供する 【構成】有接点の開閉器と、半導体スイッチと、限流抵
抗を並列に接続し、接点の開路により事故電流を半導体
スイッチに転流させ、しかる後に半導体スイッチをＯＦ
Ｆして電流を限流抵抗へ転流させる手段を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、限流しゃ断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の限流しゃ断器の第１の例を、図２及び図３を用いて説明をする。図２は 、限流しゃ断器の回路図、図３は、図２の転流機構の説明図である。

【０００３】 本例の限流しゃ断器は、図２に示すように、高速開閉器３と限流抵抗６との並 列回路と直列に、変流器１及びしゃ断器８を接続して構成される。

【０００４】 この限流しゃ断器の動作原理を説明をする。短絡事故が発生すると大きな短絡 電流が流れるが、１００％の短絡電流が流れる前の、通常の電流の数倍程度のオ ーダーの電流立ち上がり部分で、変流器１と事故電流検出器２により異常が検知 され、操作機構部４により高速開閉器３を開路する。高速開閉器３の開路の途中 に接点間にアーク７が発生し、このアーク７による非線形抵抗と限流抵抗６とが 並列接続されることとなる。この並列接続されたアーク７の非線形抵抗と限流抵 抗６の抵抗値のバランスがくずれて、アーク７の非線形抵抗が増大し、ついには 抵抗値無限大つまり消弧されると短絡電流は限流抵抗６に移行して転流が終了す る。事故電流は、限流抵抗により限流されて、例えば、通常の事故電流が２０Ｋ Ａのときに２ＫＡ程度に減少する。しゃ断器８は、この限流作用が行われている 間に事故が復帰しない場合に回路を遮断するために設けられている。

【０００５】 本例の限流しゃ断器におけるアークの消弧について説明をすると、限流抵抗６ は通常オームオーダーであるのに対し、アーク抵抗はその数１０分の１のオーダ ーであるから、転流時に電流は主にアーク７の非線形抵抗を通して流れ続ける。 このように一度発生したアークを消弧するのは容易でなく、非常に特殊な転流機 構を限流抵抗６自身に設け、滑らかに転流を図る方法が採られている。

【０００６】 その特殊な転流機構の一例を図３に示す。限流抵抗６を図のように扇形に形成 し、高速開閉器３の接点が開いて発生したアーク７が自己の電磁力により図示の 矢印方向に移行し、扇形の抵抗体６の所でアーク７は抵抗体６に沿って更に扇形 に広がりながら移行して行く。アークが広がることにより、抵抗体６の抵抗値が 回路中に挿入されて行き、回路の抵抗値が増大し、最後には、アーク７は消弧さ れる。このように、本例の転流機構は、特殊で大型なものを使用せざるを得なか った。

【０００７】 次に、従来の限流しゃ断器の第２の例を図４を用いて説明する。第４図は、第 ２の従来例の回路図である。

【０００８】 本例では、高速開閉器の代わりに、半導体スイッチ１２を用い、それと並列に 限流抵抗６を接続し、この並列接続体にしゃ断器８を直列接続している。異常が 検知されると、変流器１と事故電流検出器２により異常が検知され、コントロー ルユニット１５により半導体スイッチ１２がＯＦＦされ、無アークで電流は限流 抵抗６に転流される。アークが生じない点では、本例は上記第１の従来例よりも 優れているが、半導体スイッチ１２は損失が大きいため、通常の通電時に大電流 が流せない欠点があった。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように、従来の限流しゃ断器は、転流のために非常に特殊で且つ大型な 転流機構を必要とするか、あるいは転流を容易に行える場合には、大電流が流せ ないという欠点があった。

【００１０】 本考案は、特殊な転流機構を必要とせず、且つ通常の通電時に大電流が流せる 限流しゃ断器を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】 本考案においては、有接点の開閉器と、半導体スイッチと、限流抵抗を並列に 接続し、接点の開路により事故電流を半導体スイッチに転流させ、しかる後に半 導体スイッチをＯＦＦして電流を限流抵抗へ転流させる手段を採用する。

【００１２】

【作用】

上記の手段により、本考案の限流しゃ断器は、機械的接点により通電を行うた め、通常の通電時に大電流が流せることとなり、また短絡事故発生時には、いっ たん接点から半導体スイッチに転流させるため、アークは速やかに消弧すること となり、特殊な転流機構を必要としない。

【００１３】

【実施例】

本考案の構成を図１に示した実施例を用いて説明をする。図１は、本例の回路 図である。

【００１４】 図において、変流器１、高速開閉器３としゃ断器８が直列に接続されている。 高速開閉器３と並列に、限流抵抗６と半導体スイッチ１２が接続される。半導体 スイッチ１２はＧＴＯ、保護回路及び転流を滑らかにするためのＬ、Ｃ素子等に より構成されるが、詳細については図示を省略している。

【００１５】 短絡事故が発生すると大きな短絡電流が流れるが、１００％の短絡電流が流れ る前の、通常の電流の数倍程度のオーダーの電流立ち上がり部分で、変流器１及 び事故電流検出器２により異常が検知され、同時に２つの信号１０、１１が出力 される。一方の信号１０は、コントロールユニット１５を介して半導体スイッチ １２に入力され、半導体スイッチ１２をオンする。他方の信号１１は、高速開閉 器３用の操作機構部４に入力され高速開閉器３を開路する。

【００１６】 半導体スイッチ１２は、高速開閉器３の接点が開路する前にオン信号を得るが 、高速開閉器３の極間抵抗は約数１０μΩであるので、電流が数１０００Ａ流れ ても０．１Ｖオーダーの電圧しか発生しない。これに対して、半導体スイッチ１ ２のオン電圧は数Ｖオーダーであるため、この時点では半導体スイッチ１２に転 流をしない。その後、高速開閉器３が開路することにより、極間にアークが発生 し、極間のアーク電圧が数１００Ｖオーダーとなり、半導体スイッチ１２のオン 電圧を上回ることとなるため、半導体スイッチ１２へ転流が行われる。その結果 、アーク電圧は数Ｖオーダーの半導体スイッチ１２のオン電圧まで低下し、アー クを維持する電圧が得られなくなるため消弧する。この結果、アークは大きくな ることなく速やかに消弧する。

【００１７】 半導体スイッチ１２に電流の転流が完成すると、高速開閉器３の電流は０とな るので、それを第２の変流器１３、アーク電流検出器１４により検出して、コン トロールユニット１５から半導体スイッチ１２へオフ信号を出す。半導体スイッ チ１２がオフすると、電流は無アークで全て限流抵抗６へ転流する。このように 、限流抵抗６への転流は特殊な転流機構を用いることなく行われる。しゃ断器８ の動作は、従来の場合と同様であるので、説明を省略する。

【００１８】 以上、本考案者によってなされた考案を実施例に基づき具体的に説明したが、 本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で 種々変更可能である。例えば、有接点開閉器として高速開閉器を用いた例で説明 をしたが、高速開閉器は最も好ましい効果が得られるものであるが、通常の開閉 器を使用しても所定の効果が得られるものである。

【００１９】

【考案の効果】

本考案によれば、短絡事故発生時の限流抵抗への転流は速やかに行われ、アー クの消弧は容易であるため、転流機構として特殊なものを必要としない。また、 通常の通電は機械的接点により行われるため、大電流を流すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例の回路図。

【図２】 従来の第１の例の回路図。

【図３】 図２で使用する転流機構の説明図。

【図４】 従来の第２の例の回路図。

【符号の説明】

１…変流器、３…高速開閉器、６…限流抵抗、８…しゃ
断器、１２…半導体スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 有接点開閉器及び限流抵抗を並列接続し
   た限流しゃ断器において、その並列接続体に半導体スイ
   ッチを並列接続し、事故電流の検出により前記半導体ス
   イッチをオンさせると同時に、前記有接点開閉器の接点
   を開路させ、前記有接点開閉器の電流が０となったこと
   を検出して半導体スイッチをオフさせる手段を設けた限
   流しゃ断器。