JPH06174807A - 直流遮断器の異常監視装置 - Google Patents

直流遮断器の異常監視装置

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JPH06174807A
JPH06174807A JP4329732A JP32973292A JPH06174807A JP H06174807 A JPH06174807 A JP H06174807A JP 4329732 A JP4329732 A JP 4329732A JP 32973292 A JP32973292 A JP 32973292A JP H06174807 A JPH06174807 A JP H06174807A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】2台の変流器を共用にして1台の変流器で済む
ような装置を提供する。 【構成】振動電流発生回路4の電流出力端4A、4Bを
真空バルブ2と主回路変流器5との直列回路に並列接続
する。振動電流io のレベル監視を主回路変流器5の出
力信号5Sによって行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は直流回路に使われる直
流遮断器の異常を監視する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の直流遮断器の異常監視装置
の構成を示す回路接続図である。直流遮断器1は真空バ
ルブ2とサージ吸収素子3と振動電流発生回路4との並
列回路が主回路変流器5の一次巻線とともに主回路6に
直列に介装されて構成される。真空バルブ2は機械的に
開閉される接点を内蔵し、サージ吸収素子3は例えば酸
化亜鉛素子よりなる。振動電流発生回路4は、コンデン
サ7とリアクトル8とトリガスイッチ9との直列回路よ
りなる。コンデンサ7は充電器10によって直流充電さ
れている。トリガスイッチ9を閉成することによって、
振動電流発生回路4はコンデンサ7とリアクトル8とで
共振する周波数の振動電流io を真空バルブ2の極間に
出力する。
【0003】さらに、図4において、主回路変流器5の
二次巻線の出力信号5Sは事故検出器11に入力され
る。事故検出器11は、後述されるように、信号5Sを
受けることによって、真空バルブ2の開成指令信号11
A、およびトリガスイッチ9の閉成指令信号11Bを出
力する。一方、振動電流発生回路4に振動電流検出用変
流器12が介装され、この変流器12の出力信号12S
は異常監視装置13に入力される。この異常監視装置1
3は後述されるように、信号12Sのレベル監視を行
い、振動電流io の大きさが所定の値以下であるときに
直流遮断器1が異常であることを報知するものである。
【0004】図5は図4の直流遮断器1が介装された電
力系統の一例を示す回路接続図である。電力系統の主回
路6は交流発電機14から整流装置15と直流遮断器1
とを介して負荷16へと接続されている。図6は直流遮
断器の遮断原理を説明するタイムチャートである。図5
における主回路6の負荷16側の点6Aで地絡事故が生
じたものと想定する。上段の波形17は真空バルブ2の
開閉状態、中段の波形18はトリガスイッチ9の開閉状
態をそれぞれ示している。下段の波形19(実線)は真
空バルブ2を流れる電流Iである。
【0005】図5および図6において、時刻to までは
負荷16に電流IL なる直流電流Iを供給している。時
刻to において、点6Aで事故が生ずると事故電流Iが
増加し始める。この電流増加分を主回路変流器5が検知
して出力信号5Sを出力する。真空バルブ2に流れる電
流Iが所定の値IO になった時刻t1 において、事故検
出器11が開成指令の信号11Aを真空バルブ2に出力
するので波形17のように真空バルブ2が時刻t2 に開
成する。しかし、真空バルブ2の極間はアークを介して
電流Iが流れ続けている。次に事故検出器11が閉成指
令の信号11Bをトリガスイッチ9に出力する。波形1
8のようにトリガスイッチ9が時刻t3で閉成すると、
コンデンサ7が放電を始め振動電流io が真空バルブ2
に流れ込む。電流io の立ち上がり部の極性と電流Iの
極性とが逆極性になるように真空バルブ2のところで重
畳させると、波形19のように時刻t3 から電流Iが減
少し始める。時刻t4 において、真空バルブ2が電流I
の零点を得て回路を遮断する。
【0006】なお、図6において、1点鎖線の波形20
は、振動電流io を流さなかった場合の事故電流Iの増
加の様子を示したもので、電源電圧Eを事故時の負荷抵
抗Rで割った値(E/R)に向かって上昇する。一方、
2点鎖線の波形21は振動電流io の後続の時間変化の
様子を示したものである。また、図5において、サージ
吸収素子3は回路に存在するインダクタンス分に蓄えら
れているエネルギーを吸収するためのものであって、遮
断時に真空バルブ2の極間に発生するサージを抑制して
いる。
【0007】図5のような直流遮断器1は、振動電流i
o の大きさが所定の値より小さいと、真空バルブ2が零
点を得ることができなくなり、遮断不能になる。すなわ
ち、振動電流io は事故電流Iより2倍以上は大きくな
るようにしてある。この振動電流io のレベル監視のた
めに振動電流検出用変流器12が設けられてある。この
振動電流io の監視方法は、真空遮断器1を主回路6か
ら外し、真空バルブ2を閉成した状態でトリガスイッチ
9を閉成し振動電流io を流す。変流器12の出力信号
12Sを異常監視装置13が受け、振動電流io の大き
さが所定の値以下であるときに異常であるということを
報知信号または報知ランプなどで報知するようになって
いる。
【0008】充電器10の充電電圧が小さかったり、コ
ンデンサ7やリアクトル8の定数が変化していたり、ま
た、振動電流発生回路4の接続線が外れたりしている
と、振動電流io が所定のレベルまで上昇しなくなる。
このような万一の異常を上述の試験によって事前に検知
することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の装置は主回路変流器に加えて、もう一つ
の振動電流検出用変流器が配され、2台も変流器が必要
であるという問題があった。変流器は出来るだけ共用し
一台だけで済ました方がより経済的である。そのために
は、主回路変流器の一次巻線にも振動電流を重畳させて
流すような回路構成に変更することが考えられる。
【0010】この発明の目的は、2台の変流器を共用に
して1台の変流器で済むような装置を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、この発明によれば、開閉接点を内蔵し主回路に直
列に介装された真空バルブと、この真空バルブに並列接
続されたサージ吸収素子と、トリガスイッチを介して真
空バルブに振動電流を流す振動電流発生回路と、一次巻
線が真空バルブとサージ吸収素子との並列回路に直列に
介装された主回路変流器と、この変流器の二次巻線の出
力信号を受け、主回路電流が所定の値以上になったとき
に真空バルブに接点開成の信号を出力するとともにトリ
ガスイッチに接点閉成の信号をそれぞれ出力する事故検
出器とを備えた直流遮断器において、前記振動電流のレ
ベル監視を行い、振動電流の大きさが所定の値以下であ
るときに直流遮断器が異常であることを報知するもので
あって、前記振動電流発生回路の電流出力端が真空バル
ブと主回路変流器の一次巻線との直列回路に並列接続さ
れ、振動電流のレベル監視が主回路変流器の二次巻線の
出力信号によって行われてなるものとし、かかる構成に
加えて、主回路変流器の一次巻線の両端が、主回路変流
器の外部側で整流器を介して短絡されてなるものとす
る。
【0012】また、上記目的を達成するために、この発
明によれば、開閉接点を内蔵し主回路に直列に介装され
た真空バルブと、この真空バルブに並列接続されたサー
ジ吸収素子と、トリガスイッチを介して真空バルブに振
動電流を流す振動電流発生回路と、一次巻線が真空バル
ブとサージ吸収素子との並列回路に直列に介装された主
回路変流器と、この変流器の二次巻線の出力信号を受
け、主回路電流が所定の値以上になったときに真空バル
ブに接点開成の信号を出力するとともにトリガスイッチ
に接点閉成の信号をそれぞれ出力する事故検出器とを備
えた直流遮断器において、前記振動電流の大きさを監視
し、振動電流の大きさが所定の値以下であるときに直流
遮断器が異常であることを報知するものであって、前記
主回路変流器がもう一つの一次巻線を備え、このもう一
つの一次巻線は主回路変流器の外側で短絡されるととも
に真空バルブに直列接続され、前記振動電流発生回路の
電流出力端が真空バルブと主回路変流器のもう一つの一
次巻線との直列回路に並列接続され、振動電流のレベル
監視が主回路変流器の二次巻線の出力信号によって行わ
れてなるものとする。
【0013】
【作用】この発明の構成によれば、振動電流発生回路の
電流出力端を真空バルブと主回路変流器の一次巻線との
直列回路に並列接続する。振動電流のレベル監視を主回
路変流器の二次巻線の出力信号によって行う。これによ
って、従来、別個に必要であった振動電流検出用変流器
が不要になり1台の変流器で済ますことができる。
【0014】かかる構成に加えて、主回路変流器の一次
巻線の両端を主回路変流器の外部側で整流器を介して短
絡する。振動電流の第一波に対して整流器の向きを順方
向に配しておけば、振動電流の第一波が分流して、その
半分が整流器を介して真空バルブに流れる。したがっ
て、主回路変流器側に事故電流と同程度の大きさの振動
電流が流れるようになる。これによって変流器の電流検
出精度が向上する。
【0015】また、この発明の構成によれば、主回路変
流器がもう一つの一次巻線を備える。このもう一つの一
次巻線は主回路変流器の外側で短絡されるとともに真空
バルブに直列接続される。振動電流発生回路の電流出力
端が真空バルブと主回路変流器のもう一つの一次巻線と
の直列回路に並列接続される。振動電流のレベル監視を
主回路変流器の二次巻線の出力信号によって行う。これ
によって、従来の、別個に必要であった振動電流検出用
変流器が不要になり1台の変流器で済ますことができ
る。さらに、振動電流が分流して、その半分だけが主回
路変流器に流れる。したがって、主回路変流器側に事故
電流と同程度の大きさの振動電流が流れるようになる。
これによって、変流器の電流検出精度が向上する。
【0016】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図1はこの発明の実施例にかかる直流遮断器の異常監視
装置の構成を示す回路接続図である。振動電流発生回路
4の電流出力端4A、4Bが真空バルブ2と主回路変流
器5の一次巻線との直列回路に並列接続されている。振
動電流検出用変流器は特別に設けられていない。変動電
流io のレベル監視は主回路変流器5の二次巻線の出力
信号5Sを異常監視装置13が受けることによって行わ
れる。
【0017】図1のその他の構成は図4における従来の
装置と同じである。同じものは同一参照符符号を付ける
ことによって詳細な説明を反復することは省略する。従
来、2台の変流器が必要であったのを主回路変流器5の
出力信号5Sを兼用することで、1台の変流器で済ます
ことができる。図1の装置は、図6で示した遮断原理と
全く同様に動作することは自明である。
【0018】図2はこの発明の異なる実施例にかかる直
流遮断器の異常監視装置の構成を示す回路接続図であ
る。主回路変流器5の一次巻線の両端4B、4Cを整流
器22を介して短絡する。この短絡は主回路変流器5の
鉄心を貫通させずに変流器の外部側を渡るようにして行
われる。その他の構成は図1と同じである。図2におい
て、振動電流io の第一波に対して整流器22の向きを
順方向に配しておけば、振動電流io の第一波が電流i
1 、i2 に分流する。この電流i1、i2 は、それぞれ
の電流通路となる導体の抵抗が同じならば振動電流io
の半分の値である。前述したにように、振動電流i
o は、事故時の電流Iの2倍以上に設定されている。振
動電流io のうち、その半分であるi2 を主回路変流器
5の一次巻線に通電させることにより、主回路変流器5
はほぼ同じレベルの電流を検出することになる。したが
って、変流器の電流検出精度が向上する。なお、整流器
22が配されてないと、電流Iが主回路変流器5の外部
側をまわって負荷側へ流れて行く回路ができるので、そ
のバイパスを抑制すために整流器22が介装されてい
る。
【0019】図3はこの発明のさらに異なる実施例にか
かる直流遮断器の異常監視装置の構成を示す回路接続図
である。図2の構成と異なる個所は、主回路変流器50
がもう一つの巻線50A備えるとともに、この巻線50
Aは主回路変流器50の外部側で短絡されている点であ
る。振動電流io がその半分の電流i1 、i2 に分流
し、電流i2 だけが巻線50Aを流れる。主回路変流器
50には、ほぼ同じレベルの事故電流Iと振動電流i 2
とが流れるので、図2の構成の場合と同様に電流検出精
度が向上する。しかも、図2の構成で必要であった整流
器22がなくても、事故電流Iが主回路変流器50をバ
イパスすることがなくなる。主回路変流器50は貫通形
のものを使用すれば、一次巻線が複数必要になっても導
体を貫通するだけで容易に構成することができる。
【0020】
【発明の効果】この発明は前述のように、振動電流発生
回路の電流出力端を真空バルブと主回路変流器の一次巻
線との直列回路に並列接続する。振動電流のレベル監視
を主回路変流器の二次巻線の出力信号によって行う。こ
れによって、従来別個に必要であった振動電流検出用変
流器が不要になり1台の変流器で済ますことができ装置
のコストダウンが可能である。
【0021】かかる構成に加えて、主回路変流器の一次
巻線の両端を主回路変流器の外部側で整流器を介して短
絡する。これによって変流器の電流検出精度が向上す
る。また、この発明の構成によれば、主回路変流器がも
う一つの一次巻線を備えている。このもう一つの一次巻
線は主回路変流器の外側で短絡されるとともに真空バル
ブに直列接続される。振動電流発生回路の電流出力端が
真空バルブと主回路変流器のもう一つの一次巻線との直
列回路に並列接続される。振動電流レベル監視を主回路
変流器の二次巻線の出力信号によって行う。これによっ
て、1台の変流器で済ますことができるとともに、整流
器を使用することなしに電流検出精度を向上させること
ができるので、装置のコストダウンが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例にかかる直流遮断器の異常監
視装置の構成を示す回路接続図
【図2】この発明の異なる実施例にかかる直流遮断器の
異常監視装置の構成を示す回路接続図
【図3】この発明のさらに異なる実施例にかかる直流遮
断器の異常監視装置の構成を示す回路接続図
【図4】従来の直流遮断器の異常監視装置の構成を示す
回路接続図
【図5】図4の直流遮断器が介装された電力系統の一例
を示す回路接続図
【図6】直流遮断器の遮断原理を説明するタイムチャー
【符号の説明】
1 直流遮断器 2 真空バルブ 3 サージ吸収素子 4 振動電流発生回路 5 主回路変流器 50 主回路変流器 6 主回路 7 コンデンサ 8 リアクトル 9 トリガスイッチ 10 充電器 11 事故検出器 13 異常監視装置 22 整流器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】開閉接点を内蔵し主回路に直列に介装され
    た真空バルブと、この真空バルブに並列接続されたサー
    ジ吸収素子と、トリガスイッチを介して真空バルブに振
    動電流を流す振動電流発生回路と、一次巻線が真空バル
    ブとサージ吸収素子との並列回路に直列に介装された主
    回路変流器と、この変流器の二次巻線の出力信号を受
    け、主回路電流が所定の値以上になったときに真空バル
    ブに接点開成の信号を出力するとともにトリガスイッチ
    に接点閉成の信号をそれぞれ出力する事故検出器とを備
    えた直流遮断器において、前記振動電流のレベル監視を
    行い、振動電流の大きさが所定の値以下であるときに直
    流遮断器が異常であることを報知するものであって、前
    記振動電流発生回路の電流出力端が真空バルブと主回路
    変流器の一次巻線との直列回路に並列接続され、振動電
    流のレベル監視が主回路変流器の二次巻線の出力信号に
    よって行われてなることを特徴とする直流遮断器の異常
    監視装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のものにおいて、主回路変流
    器の一次巻線の両端が、主回路変流器の外部側で整流器
    を介して短絡されてなることを特徴とする直流遮断器の
    異常監視装置。
  3. 【請求項3】開閉接点を内蔵し主回路に直列に介装され
    た真空バルブと、この真空バルブに並列接続されたサー
    ジ吸収素子と、トリガスイッチを介して真空バルブに振
    動電流を流す振動電流発生回路と、一次巻線が真空バル
    ブとサージ吸収素子との並列回路に直列に介装された主
    回路変流器と、この変流器の二次巻線の出力信号を受
    け、主回路電流が所定の値以上になったときに真空バル
    ブに接点開成の信号を出力するとともにトリガスイッチ
    に接点閉成の信号をそれぞれ出力する事故検出器とを備
    えた直流遮断器において、前記振動電流の大きさを監視
    し、振動電流の大きさが所定の値以下であるときに直流
    遮断器が異常であることを報知するものであって、前記
    主回路変流器がもう一つの一次巻線を備え、このもう一
    つの一次巻線は主回路変流器の外側で短絡されるととも
    に真空バルブに直列接続され、前記振動電流発生回路の
    電流出力端が真空バルブと主回路変流器のもう一つの一
    次巻線との直列回路に並列接続され、振動電流のレベル
    監視が主回路変流器の二次巻線の出力信号によって行わ
    れてなることを特徴とする直流遮断器の異常監視装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103675663A (zh) * 2013-12-05 2014-03-26 南方电网科学研究院有限责任公司 一种对混合式直流固态断路器的性能测试装置
CN107688147A (zh) * 2017-08-21 2018-02-13 叶军 一种智能断路器在线检测系统

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