JPH0628952A - 直流遮断器 - Google Patents
直流遮断器Info
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- JPH0628952A JPH0628952A JP18373892A JP18373892A JPH0628952A JP H0628952 A JPH0628952 A JP H0628952A JP 18373892 A JP18373892 A JP 18373892A JP 18373892 A JP18373892 A JP 18373892A JP H0628952 A JPH0628952 A JP H0628952A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 核融合用電源や超電導電磁石用電源などの直
流電源の保護に用いられる直流遮断器に関し、負荷に対
し両方向に電流を流す場合においても負荷電流を転流さ
せて遮断できるようにすることを目的とする。 【構成】 直流電源１と負荷２との間に位置して負荷２
に並列に接続された遮断スイッチ４と、該遮断スイッチ
に並列に接続された転流回路６とからなり、該転流回路
は少なくとも直列接続されたコンデンサ７とリアクトル
８から構成され、該コンデンサとリアクトルによるＬＣ
共振電流によって前記遮断スイッチ４に流れる電流を打
消すようにされた直流遮断器において、前記直流電源１
から負荷２に流れる電流の方向に応じて負荷２に対する
前記遮断スイッチ４と転流回路６の接続方向を正負切り
換えるスイッチ手段１３〜１６を設ける。
流電源の保護に用いられる直流遮断器に関し、負荷に対
し両方向に電流を流す場合においても負荷電流を転流さ
せて遮断できるようにすることを目的とする。 【構成】 直流電源１と負荷２との間に位置して負荷２
に並列に接続された遮断スイッチ４と、該遮断スイッチ
に並列に接続された転流回路６とからなり、該転流回路
は少なくとも直列接続されたコンデンサ７とリアクトル
８から構成され、該コンデンサとリアクトルによるＬＣ
共振電流によって前記遮断スイッチ４に流れる電流を打
消すようにされた直流遮断器において、前記直流電源１
から負荷２に流れる電流の方向に応じて負荷２に対する
前記遮断スイッチ４と転流回路６の接続方向を正負切り
換えるスイッチ手段１３〜１６を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、核融合用電源や超電
導電磁石用電源などの直流電源の保護のための直流遮断
器に関する。
導電磁石用電源などの直流電源の保護のための直流遮断
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３に、特願昭６０−１７１７９６号
公報に示された従来の直流遮断器の回路構成を示す。図
１３において、１は可変電圧式直流電源（以下「直流電
源」と略称）、２は直流電源１から電流を供給される電
磁石コイルなどの負荷（以下「負荷コイル」という）、
３は直流電源１に接続されたイグナイトロンスイッチな
どの第１スイッチである。４は第１スイッチの負荷コイ
ル２側に接続された遮断スイッチ、５は遮断スイッチ４
と負荷１との間に接続されたダイオードなどの整流素
子、６は遮断スイッチ４と整流素子５とに並列に接続さ
れた転流回路である。
公報に示された従来の直流遮断器の回路構成を示す。図
１３において、１は可変電圧式直流電源（以下「直流電
源」と略称）、２は直流電源１から電流を供給される電
磁石コイルなどの負荷（以下「負荷コイル」という）、
３は直流電源１に接続されたイグナイトロンスイッチな
どの第１スイッチである。４は第１スイッチの負荷コイ
ル２側に接続された遮断スイッチ、５は遮断スイッチ４
と負荷１との間に接続されたダイオードなどの整流素
子、６は遮断スイッチ４と整流素子５とに並列に接続さ
れた転流回路である。
【０００３】７は転流回路６を構成するコンデンサ、８
はコンデンサ７に直列に接続されたインダクタ、９はイ
ンダクタ８に直列に接続された転流回路投入用の第２ス
イッチである。１０は直流遮断時に負荷コイル２のエネ
ルギーを吸収する遮断抵抗、１１はスイッチ３と遮断ス
イッチ４との接続点および直流電源１の一端の間に接続
されたクローバダイオード、１２は遮断器４と並列に接
続された電圧検知回路である。
はコンデンサ７に直列に接続されたインダクタ、９はイ
ンダクタ８に直列に接続された転流回路投入用の第２ス
イッチである。１０は直流遮断時に負荷コイル２のエネ
ルギーを吸収する遮断抵抗、１１はスイッチ３と遮断ス
イッチ４との接続点および直流電源１の一端の間に接続
されたクローバダイオード、１２は遮断器４と並列に接
続された電圧検知回路である。
【０００４】図１４の波形図を参照し、前記回路の動作
を説明する。まず、負荷コイル２に通電するには、第１
スイッチ３を閉じる。これにより、負荷コイル２に直流
電源１から電流が供給され、負荷コイル２が励磁され
る。この負荷コイル２を流れる電流がある一定値Ｉ1 ま
で達してから直流電源１の電圧を低下させると、クロー
バダイオード１１の作用により、通電される回路につい
て設定された時定数の範囲で一定の電流が流れるととも
に、直流電源１は負荷コイル２から切り離される。
を説明する。まず、負荷コイル２に通電するには、第１
スイッチ３を閉じる。これにより、負荷コイル２に直流
電源１から電流が供給され、負荷コイル２が励磁され
る。この負荷コイル２を流れる電流がある一定値Ｉ1 ま
で達してから直流電源１の電圧を低下させると、クロー
バダイオード１１の作用により、通電される回路につい
て設定された時定数の範囲で一定の電流が流れるととも
に、直流電源１は負荷コイル２から切り離される。
【０００５】次に、図１４の時点ｔ3 において故障など
が発生すると、遮断スイッチ４が開成され、これとほぼ
同時に第２スイッチ９が閉成される。なお、一般に、遮
断スイッチ４が開になるときにジッタが生じることが多
い。したがって、実際の操作としては、遮断スイッチ４
が開になったときのその両端の電圧上昇を電圧検知回路
１２で検知し、この検知出力によって第２スイッチ９を
閉じるようにしている。
が発生すると、遮断スイッチ４が開成され、これとほぼ
同時に第２スイッチ９が閉成される。なお、一般に、遮
断スイッチ４が開になるときにジッタが生じることが多
い。したがって、実際の操作としては、遮断スイッチ４
が開になったときのその両端の電圧上昇を電圧検知回路
１２で検知し、この検知出力によって第２スイッチ９を
閉じるようにしている。
【０００６】このようにして第２スイッチ９が閉成され
ることにより、コンデンサ７から逆方向の電流Ｉ2 が過
渡的に流れ、このために遮断スイッチ４を流れる電流は
急激に減衰し、時点ｔ4 において零になる。この時点ｔ
3 から時点ｔ4 までの時間帯においては、遮断スイッチ
４の電極間にはアークプラズマが生じる。
ることにより、コンデンサ７から逆方向の電流Ｉ2 が過
渡的に流れ、このために遮断スイッチ４を流れる電流は
急激に減衰し、時点ｔ4 において零になる。この時点ｔ
3 から時点ｔ4 までの時間帯においては、遮断スイッチ
４の電極間にはアークプラズマが生じる。
【０００７】時点ｔ4 以降、所定の時点ｔ5 までは、整
流素子５の作用により遮断スイッチ４を流れる電流は零
に維持される。そして、この時点ｔ4 から時点ｔ5 まで
の時間帯において、遮断スイッチ４の電極間に生じてい
たアークプラズマは充分に減衰し、ついには消えてしま
う。
流素子５の作用により遮断スイッチ４を流れる電流は零
に維持される。そして、この時点ｔ4 から時点ｔ5 まで
の時間帯において、遮断スイッチ４の電極間に生じてい
たアークプラズマは充分に減衰し、ついには消えてしま
う。
【０００８】時点ｔ5 以降はコンデンサ７からの電流が
遮断スイッチ４に流れようとするけれども、このときに
は遮断スイッチ４が既に完全に開いているために流れる
ことができず、所期の遮断動作が完了するとともに、負
荷コイル２を流れていた電流は遮断抵抗１０に流れ、こ
こで減衰される。なお、図１３中の整流素子５を除去し
た場合は、遮断に失敗したときに図１４中に一点破線で
示したような電流が流れる。
遮断スイッチ４に流れようとするけれども、このときに
は遮断スイッチ４が既に完全に開いているために流れる
ことができず、所期の遮断動作が完了するとともに、負
荷コイル２を流れていた電流は遮断抵抗１０に流れ、こ
こで減衰される。なお、図１３中の整流素子５を除去し
た場合は、遮断に失敗したときに図１４中に一点破線で
示したような電流が流れる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の直流遮断器は以
上のように構成されているので、電流の流れる方向は一
方向にしか対応できなかった。また、遮断する電流の大
小にかかわらず転流回路６はフル充電されるため、電流
値を変化させる負荷に対しては対応できないなどの問題
があった。さらに、遮断スイッチ４による遮断の失敗に
対する保護がなく、遮断失敗時には負荷を損傷する恐れ
があるなどの問題があった。
上のように構成されているので、電流の流れる方向は一
方向にしか対応できなかった。また、遮断する電流の大
小にかかわらず転流回路６はフル充電されるため、電流
値を変化させる負荷に対しては対応できないなどの問題
があった。さらに、遮断スイッチ４による遮断の失敗に
対する保護がなく、遮断失敗時には負荷を損傷する恐れ
があるなどの問題があった。
【００１０】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、負荷に対し正負両方向に電流を流
す場合においても負荷電流を転流させて遮断することの
できる直流遮断器を得ることを目的とする。また、負荷
に流す電流値を三角波などに変化させる場合においても
遮断可能な直流遮断器を得ることを目的とする。さら
に、遮断スイッチによる遮断が失敗した場合にも保護ヒ
ューズ側に電流を転流させて確実に電流を遮断できる直
流遮断器を得ることを目的とする。
めになされたもので、負荷に対し正負両方向に電流を流
す場合においても負荷電流を転流させて遮断することの
できる直流遮断器を得ることを目的とする。また、負荷
に流す電流値を三角波などに変化させる場合においても
遮断可能な直流遮断器を得ることを目的とする。さら
に、遮断スイッチによる遮断が失敗した場合にも保護ヒ
ューズ側に電流を転流させて確実に電流を遮断できる直
流遮断器を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る第１の直
流遮断器は、直流電源から負荷に流れる電流の方向に応
じて負荷に対する遮断スイッチと転流回路の接続方向を
正負切り換えるスイッチ手段を設けることにより構成し
たものである。
流遮断器は、直流電源から負荷に流れる電流の方向に応
じて負荷に対する遮断スイッチと転流回路の接続方向を
正負切り換えるスイッチ手段を設けることにより構成し
たものである。
【００１２】この発明に係る第２の直流遮断器は、直流
電源から負荷に流れる電流の方向に応じて負荷に対する
転流回路の接続方向を正負切り換える切換スイッチを設
けたることにより構成したものである。
電源から負荷に流れる電流の方向に応じて負荷に対する
転流回路の接続方向を正負切り換える切換スイッチを設
けたることにより構成したものである。
【００１３】この発明に係る第３の直流遮断器は、転流
回路のコンデンサの充電電圧を負荷電流に合わせて制御
する充放電制御手段を設けることにより構成したもので
ある。
回路のコンデンサの充電電圧を負荷電流に合わせて制御
する充放電制御手段を設けることにより構成したもので
ある。
【００１４】この発明に係る第４の直流遮断器は、保護
ヒューズと、該保護ヒューズを遮断スイッチに並列に接
続投入する保護ヒューズ投入スイッチとを設けることに
より構成したものである。
ヒューズと、該保護ヒューズを遮断スイッチに並列に接
続投入する保護ヒューズ投入スイッチとを設けることに
より構成したものである。
【００１５】
【作用】この発明に係る第１の直流遮断器は、直流電源
から負荷に流れる電流の方向に応じて遮断スイッチと転
流回路の接続方向を正負切り換え、主回路電流の方向に
は無関係に電流の遮断を行う。
から負荷に流れる電流の方向に応じて遮断スイッチと転
流回路の接続方向を正負切り換え、主回路電流の方向に
は無関係に電流の遮断を行う。
【００１６】この発明に係る第２の直流遮断器は、直流
電源から負荷に流れる電流の方向に応じて負荷に対する
転流回路の接続方向を正負切り換え、主回路電流の方向
には無関係に電流の遮断を行う。
電源から負荷に流れる電流の方向に応じて負荷に対する
転流回路の接続方向を正負切り換え、主回路電流の方向
には無関係に電流の遮断を行う。
【００１７】この発明に係る第３の直流遮断器は、転流
回路のコンデンサの充電電圧を負荷電流に合わせて充電
あるいは放電させることにより制御し、負荷電流が変化
している場合でも負荷電流にマッチした電流値の逆電流
を遮断スイッチに流し、電流を遮断する。
回路のコンデンサの充電電圧を負荷電流に合わせて充電
あるいは放電させることにより制御し、負荷電流が変化
している場合でも負荷電流にマッチした電流値の逆電流
を遮断スイッチに流し、電流を遮断する。
【００１８】この発明に係る第４の直流遮断器は、保護
ヒューズを遮断スイッチに並列に接続投入することによ
り、遮断スイッチに電流が流れている場合には保護ヒュ
ーズへ転流させ、保護ヒューズが溶断することで電流の
遮断を行なう。
ヒューズを遮断スイッチに並列に接続投入することによ
り、遮断スイッチに電流が流れている場合には保護ヒュ
ーズへ転流させ、保護ヒューズが溶断することで電流の
遮断を行なう。
【００１９】
［第１実施例］図１に、この発明に係る直流遮断器の第
１実施例を示す。図１において、１は両極性の直流電
源、２は負荷コイル、３は第１スイッチ、４は遮断スイ
ッチ、５はこの遮断スイッチ４に直列に接続された整流
素子、６は遮断スイッチ４と整流素子５とに並列に接続
された転流回路、１０は遮断抵抗である。
１実施例を示す。図１において、１は両極性の直流電
源、２は負荷コイル、３は第１スイッチ、４は遮断スイ
ッチ、５はこの遮断スイッチ４に直列に接続された整流
素子、６は遮断スイッチ４と整流素子５とに並列に接続
された転流回路、１０は遮断抵抗である。
【００２０】１３は遮断スイッチ４，整流素子５，転流
回路６からなる直流遮断部の整流素子５側と主回路のＡ
側との間に接続された切換スイッチ、１４は直流遮断部
の遮断スイッチ４側と主回路Ｂ側との間に接続された切
換スイッチ、１５は直流遮断部の遮断スイッチ４側と主
回路のＡ側との間に接続された切換スイッチ、１６は直
流遮断部の整流素子５側と主回路のＢ側との間に接続さ
れた切換スイッチ、１７は直流電源１からの電流を検出
する電流検出器、１８は電流検出器１７の検出信号によ
り通電方向を判定し、投入すべきスイッチを選択する切
換スイッチ選択部である。
回路６からなる直流遮断部の整流素子５側と主回路のＡ
側との間に接続された切換スイッチ、１４は直流遮断部
の遮断スイッチ４側と主回路Ｂ側との間に接続された切
換スイッチ、１５は直流遮断部の遮断スイッチ４側と主
回路のＡ側との間に接続された切換スイッチ、１６は直
流遮断部の整流素子５側と主回路のＢ側との間に接続さ
れた切換スイッチ、１７は直流電源１からの電流を検出
する電流検出器、１８は電流検出器１７の検出信号によ
り通電方向を判定し、投入すべきスイッチを選択する切
換スイッチ選択部である。
【００２１】図１の回路の動作を説明する。まず、両極
性の直流電源１から負荷コイル２に対してＡ方向に電流
を流している場合、負荷コイル２にクエンチ等が発生す
ると、電流検出部１７からの検出信号により切換スイッ
チ選択部１８が投入すべきスイッチを選択し、切換スイ
ッチ１５と切換スイッチ１６を投入する。
性の直流電源１から負荷コイル２に対してＡ方向に電流
を流している場合、負荷コイル２にクエンチ等が発生す
ると、電流検出部１７からの検出信号により切換スイッ
チ選択部１８が投入すべきスイッチを選択し、切換スイ
ッチ１５と切換スイッチ１６を投入する。
【００２２】切換スイッチ１５と切換スイッチ１６が投
入されると、直流電源１は出力電流を反転させる動作に
移り、負荷コイル２に流れ続ける電流を遮断スイッチ
４，整流素子５，転流回路６からなる直流遮断部を通し
て負荷コイル２に戻す。その後、直流電源１はスイッチ
３によって回路から切り離され、遮断スイッチ４，整流
素子５，転流回路６からなる直流遮断部が遮断動作を行
う。
入されると、直流電源１は出力電流を反転させる動作に
移り、負荷コイル２に流れ続ける電流を遮断スイッチ
４，整流素子５，転流回路６からなる直流遮断部を通し
て負荷コイル２に戻す。その後、直流電源１はスイッチ
３によって回路から切り離され、遮断スイッチ４，整流
素子５，転流回路６からなる直流遮断部が遮断動作を行
う。
【００２３】次に、負荷コイル２に対してＢ方向に電流
を流している場合、負荷コイル２にクエンチ等が発生す
ると、切換スイッチ１３と切換スイッチ１４が投入され
る。以下、前記Ａ方向に電流が流れている場合と同様に
動作し、遮断スイッチ４，整流素子５，転流回路６から
なる直流遮断部による遮断動作が行なわれる。
を流している場合、負荷コイル２にクエンチ等が発生す
ると、切換スイッチ１３と切換スイッチ１４が投入され
る。以下、前記Ａ方向に電流が流れている場合と同様に
動作し、遮断スイッチ４，整流素子５，転流回路６から
なる直流遮断部による遮断動作が行なわれる。
【００２４】このように、負荷コイル２に流れる電流の
方向に対して、切換スイッチ１５，１６または切換スイ
ッチ１３，１４の投入を選択することにより、遮断スイ
ッチ４，整流素子５，転流回路６からなる直流遮断部を
流れる電流方向は常に一方向となるので、両方向の負荷
電流に対して１つの直流遮断部で電流を遮断することが
できる。
方向に対して、切換スイッチ１５，１６または切換スイ
ッチ１３，１４の投入を選択することにより、遮断スイ
ッチ４，整流素子５，転流回路６からなる直流遮断部を
流れる電流方向は常に一方向となるので、両方向の負荷
電流に対して１つの直流遮断部で電流を遮断することが
できる。
【００２５】以上説明した第１実施例では、遮断スイッ
チ４と整流素子５を直列に接続した場合について示した
が、図６に示すように、整流素子５を除いても、遮断ス
イッチ４にアークが発生はするが、前記したと同様の効
果を奏することができる。また、図５に示すように、切
換スイッチの切換信号を外部より入力するように構成す
ることもできる。
チ４と整流素子５を直列に接続した場合について示した
が、図６に示すように、整流素子５を除いても、遮断ス
イッチ４にアークが発生はするが、前記したと同様の効
果を奏することができる。また、図５に示すように、切
換スイッチの切換信号を外部より入力するように構成す
ることもできる。
【００２６】［第２実施例］図２に、この発明に係る直
流遮断器の第２実施例を示す。前記第１実施例では、切
換スイッチ１５，１６または切換スイッチ１３，１４を
選択投入することにより、負荷電流の方向に関係なく、
遮断スイッチ４，整流素子５，転流回路６からなる直流
遮断部に一定方向の電流を流して遮断するように構成し
たが、図２に示すように、直流遮断部の転流回路６に切
換スイッチ１９〜２２を設け、このスイッチ１９〜２２
を選択的に切り換えることにより、同様の効果を得るこ
とができる。この第２実施例の場合、前記第１実施例と
同様に、負荷電流の方向とは無関係に直流電流を遮断で
きるとともに、切換スイッチ部を小型化することができ
る。
流遮断器の第２実施例を示す。前記第１実施例では、切
換スイッチ１５，１６または切換スイッチ１３，１４を
選択投入することにより、負荷電流の方向に関係なく、
遮断スイッチ４，整流素子５，転流回路６からなる直流
遮断部に一定方向の電流を流して遮断するように構成し
たが、図２に示すように、直流遮断部の転流回路６に切
換スイッチ１９〜２２を設け、このスイッチ１９〜２２
を選択的に切り換えることにより、同様の効果を得るこ
とができる。この第２実施例の場合、前記第１実施例と
同様に、負荷電流の方向とは無関係に直流電流を遮断で
きるとともに、切換スイッチ部を小型化することができ
る。
【００２７】図２の回路の動作を説明する。なお、この
第２実施例の場合、直流遮断部に設けられた整流素子５
は、ダイオードのような完全な一方向の整流素子ではな
く、可飽和リアクトルなどの、両方向の通電能力を持
ち、一定期間（リアクトルのＶ・Ｓに対応する期間）整
流機能を維持するような素子である。
第２実施例の場合、直流遮断部に設けられた整流素子５
は、ダイオードのような完全な一方向の整流素子ではな
く、可飽和リアクトルなどの、両方向の通電能力を持
ち、一定期間（リアクトルのＶ・Ｓに対応する期間）整
流機能を維持するような素子である。
【００２８】負荷コイル２にＡ方向に電流が流れている
場合、クエンチなどが発生すると、直流遮断部の遮断ス
イッチ４が投入されると同時に、電流検出部１７からの
検出信号により切換スイッチ選択部１８が投入すべきス
イッチを選択し、切換スイッチ２１，２２を投入する。
その後、直流電源１が出力電圧を反転させる動作に移
り、負荷電流を遮断スイッチ４，整流素子５，転流回路
６からなる直流遮断部を通して負荷に戻す。負荷電流を
直流遮断部に転流させた後は、直流電源１は前記第１実
施例と同様に切り離される。
場合、クエンチなどが発生すると、直流遮断部の遮断ス
イッチ４が投入されると同時に、電流検出部１７からの
検出信号により切換スイッチ選択部１８が投入すべきス
イッチを選択し、切換スイッチ２１，２２を投入する。
その後、直流電源１が出力電圧を反転させる動作に移
り、負荷電流を遮断スイッチ４，整流素子５，転流回路
６からなる直流遮断部を通して負荷に戻す。負荷電流を
直流遮断部に転流させた後は、直流電源１は前記第１実
施例と同様に切り離される。
【００２９】次に、遮断スイッチ４を流れている電流を
遮断するため、転流回路６のコンデンサ７から遮断スイ
ッチ４を流れる電流とは逆方向に電流を流し、遮断スイ
ッチ４の電流を一定期間零として遮断スイッチ４を開極
する。
遮断するため、転流回路６のコンデンサ７から遮断スイ
ッチ４を流れる電流とは逆方向に電流を流し、遮断スイ
ッチ４の電流を一定期間零として遮断スイッチ４を開極
する。
【００３０】負荷コイル２にＢ方向に電流が流れている
場合、クエンチなどが発生すると、電流検出部１７から
の検出信号により切換スイッチ選択部１８が投入すべき
スイッチを選択し、直流遮断部の遮断スイッチ４が投入
されると同時に、切換スイッチ１９，２０が投入する。
その後の動作は、前記切換スイッチ２１，２２を投入し
た場合と同様であるが、直流遮断部を流れる電流方向は
切換スイッチ２１，２２を投入した場合と反転してい
る。
場合、クエンチなどが発生すると、電流検出部１７から
の検出信号により切換スイッチ選択部１８が投入すべき
スイッチを選択し、直流遮断部の遮断スイッチ４が投入
されると同時に、切換スイッチ１９，２０が投入する。
その後の動作は、前記切換スイッチ２１，２２を投入し
た場合と同様であるが、直流遮断部を流れる電流方向は
切換スイッチ２１，２２を投入した場合と反転してい
る。
【００３１】整流素子５として過飽和リアクトルを用い
る場合、過飽和リアクトルは定常通電状態においては両
方向に通電可能なため、遮断スイッチ４には両方向の電
流を流すことが可能である。したがって、切換スイッチ
１９〜２２で転流回路６からの電流の通電方向を変える
ことによって、遮断スイッチ４には電流の方向とは無関
係に電流零となる期間を作ることができる。
る場合、過飽和リアクトルは定常通電状態においては両
方向に通電可能なため、遮断スイッチ４には両方向の電
流を流すことが可能である。したがって、切換スイッチ
１９〜２２で転流回路６からの電流の通電方向を変える
ことによって、遮断スイッチ４には電流の方向とは無関
係に電流零となる期間を作ることができる。
【００３２】以上説明した第２実施例は、直流遮断時に
遮断スイッチ４を無発弧にて開極するものであるが、図
８に示すように、整流素子５を除いても、遮断スイッチ
にアークが発生はするが、同様の効果を奏することがで
きる。また、図２では、遮断スイッチ４，整流素子５，
転流回路６からなる直流遮断部と、遮断抵抗１０とを、
直流電源１、負荷コイル２に並列に接続したが、直列に
接続した場合も同様の効果を奏することができる。さら
に、図７に示すように、切換スイッチの切換信号を外部
より入力するように構成することもできる。
遮断スイッチ４を無発弧にて開極するものであるが、図
８に示すように、整流素子５を除いても、遮断スイッチ
にアークが発生はするが、同様の効果を奏することがで
きる。また、図２では、遮断スイッチ４，整流素子５，
転流回路６からなる直流遮断部と、遮断抵抗１０とを、
直流電源１、負荷コイル２に並列に接続したが、直列に
接続した場合も同様の効果を奏することができる。さら
に、図７に示すように、切換スイッチの切換信号を外部
より入力するように構成することもできる。
【００３３】［第３実施例］図３に、この発明に係る直
流遮断器の第３実施例を示す。この第３実施例は、転流
回路６のコンデンサ７の電圧を負荷コイル２に流れる電
流値に合わせて充電あるいは放電させ、負荷電流が変化
している場合でも負荷電流にマッチした電流値の逆電流
を遮断スイッチ４に流して遮断するようにしたものであ
る。
流遮断器の第３実施例を示す。この第３実施例は、転流
回路６のコンデンサ７の電圧を負荷コイル２に流れる電
流値に合わせて充電あるいは放電させ、負荷電流が変化
している場合でも負荷電流にマッチした電流値の逆電流
を遮断スイッチ４に流して遮断するようにしたものであ
る。
【００３４】図３の回路の動作を説明する。直流電源１
から負荷コイル２に、ある周期Ｔで電流値を変化させな
がら通電しているものとする。電流検出部１７は直流電
源１の出力電流あるいは負荷電流の値を検出し、充放電
制御部２３に送る充放電制御部２３は、この検出出力と
コンデンサ７の充電電圧を用いて所定の演算を行ない、
転流回路６のコンデンサ７を充放電させることによりそ
の電圧の制御を行なう。
から負荷コイル２に、ある周期Ｔで電流値を変化させな
がら通電しているものとする。電流検出部１７は直流電
源１の出力電流あるいは負荷電流の値を検出し、充放電
制御部２３に送る充放電制御部２３は、この検出出力と
コンデンサ７の充電電圧を用いて所定の演算を行ない、
転流回路６のコンデンサ７を充放電させることによりそ
の電圧の制御を行なう。
【００３５】負荷コイル２にクエンチなどが発生する
と、遮断スイッチ４が投入される。これにより負荷電流
は遮断スイッチ４に転流され、直流電源１が切り離され
る。この状態において、転流回路６のコンデンサ７は、
充放電制御部２３によってクエンチ発生時の負荷電流に
対応する電圧値に制御されている。したがって、転流回
路６が投入されると遮断スイッチ４の電流は零となり、
電流の遮断が実現される。
と、遮断スイッチ４が投入される。これにより負荷電流
は遮断スイッチ４に転流され、直流電源１が切り離され
る。この状態において、転流回路６のコンデンサ７は、
充放電制御部２３によってクエンチ発生時の負荷電流に
対応する電圧値に制御されている。したがって、転流回
路６が投入されると遮断スイッチ４の電流は零となり、
電流の遮断が実現される。
【００３６】前記第３実施例は、遮断スイッチ４、転流
回路６を負荷コイル２に直結した場合の例を示したが、
切換スイッチを用いて正負切り換えできるように構成す
れば、負荷電流が反転した場合にも適用することができ
る。また、図９に示すように、遮断スイッチ４に整流素
子５を直列に挿入してもよく、さらに、負荷電流の変化
が周期的でない場合には、図３中の遮断スイッチ４，転
流回路６からなる直流遮断部を直流電源１、負荷コイル
２と直列に接続しても、同様の効果を奏することができ
る。
回路６を負荷コイル２に直結した場合の例を示したが、
切換スイッチを用いて正負切り換えできるように構成す
れば、負荷電流が反転した場合にも適用することができ
る。また、図９に示すように、遮断スイッチ４に整流素
子５を直列に挿入してもよく、さらに、負荷電流の変化
が周期的でない場合には、図３中の遮断スイッチ４，転
流回路６からなる直流遮断部を直流電源１、負荷コイル
２と直列に接続しても、同様の効果を奏することができ
る。
【００３７】［第４実施例］図４に、この発明に係る直
流遮断器の第４実施例を示す。この第４実施例は、遮断
スイッチ４が開放されても遮断スイッチ４に電流が流れ
ている場合には、保護ヒューズ２５を投入して電流を保
護ヒューズ２５側に転流し、保護ヒューズ２５を溶断さ
せることで遮断を行なうようにしたものである。
流遮断器の第４実施例を示す。この第４実施例は、遮断
スイッチ４が開放されても遮断スイッチ４に電流が流れ
ている場合には、保護ヒューズ２５を投入して電流を保
護ヒューズ２５側に転流し、保護ヒューズ２５を溶断さ
せることで遮断を行なうようにしたものである。
【００３８】図４の回路の動作を説明する。直流電源１
より負荷コイル２に電流を流している場合に負荷コイル
２にクエンチなどが発生すると、遮断スイッチ４が投入
される。直流電源１は電圧を反転して負荷電流を遮断ス
イッチ４に転流した後、スイッチ３により切り離され
る。そして、負荷電流が遮断スイッチ４に転流した後、
転流回路６から負荷電流とは逆方向の電流を流し込み、
遮断スイッチ４の電流を零として開極する。
より負荷コイル２に電流を流している場合に負荷コイル
２にクエンチなどが発生すると、遮断スイッチ４が投入
される。直流電源１は電圧を反転して負荷電流を遮断ス
イッチ４に転流した後、スイッチ３により切り離され
る。そして、負荷電流が遮断スイッチ４に転流した後、
転流回路６から負荷電流とは逆方向の電流を流し込み、
遮断スイッチ４の電流を零として開極する。
【００３９】前記記遮断動作において、遮断スイッチ４
のジッタや動作遅れにより遮断スイッチ４の電流が零か
ら再び流れ、この時点において遮断スイッチ４が開極し
た場合、遮断スイッチ４はアークを発生して電流を遮断
できない。図４の回路はこの場合において、遮断スイッ
チ４の電流を電流検出部２６で検出し、電流が零から再
び流れ始めた場合には遮断判定部２７で遮断失敗と判定
し、保護ヒューズ投入スイッチ２４を投入する。
のジッタや動作遅れにより遮断スイッチ４の電流が零か
ら再び流れ、この時点において遮断スイッチ４が開極し
た場合、遮断スイッチ４はアークを発生して電流を遮断
できない。図４の回路はこの場合において、遮断スイッ
チ４の電流を電流検出部２６で検出し、電流が零から再
び流れ始めた場合には遮断判定部２７で遮断失敗と判定
し、保護ヒューズ投入スイッチ２４を投入する。
【００４０】前記保護ヒューズ投入スイッチ２４を投入
することにより、遮断スイッチ４に流れていた電流は遮
断スイッチ４の発生するアーク電圧により保護ヒューズ
２５側に転流する。これにより遮断スイッチ４のアーク
が消滅し、開極が完了する。その後、保護ヒューズ２５
は転流した電流により溶断し、直流電流の遮断が完了す
る。
することにより、遮断スイッチ４に流れていた電流は遮
断スイッチ４の発生するアーク電圧により保護ヒューズ
２５側に転流する。これにより遮断スイッチ４のアーク
が消滅し、開極が完了する。その後、保護ヒューズ２５
は転流した電流により溶断し、直流電流の遮断が完了す
る。
【００４１】前記第４実施例は、遮断スイッチ４，転流
回路６からなる直流遮断部を直流電源１、負荷コイル２
に並列に接続した場合を示したが、直列に挿入した場合
も同様の効果を奏することができる。また、図１０に示
すように、保護ヒューズ２５の外側に位置して、整流素
子５を遮断スイッチ４に直列に挿入した場合も同様の効
果を奏することができる。
回路６からなる直流遮断部を直流電源１、負荷コイル２
に並列に接続した場合を示したが、直列に挿入した場合
も同様の効果を奏することができる。また、図１０に示
すように、保護ヒューズ２５の外側に位置して、整流素
子５を遮断スイッチ４に直列に挿入した場合も同様の効
果を奏することができる。
【００４２】また、図１１に示すように、保護ヒューズ
投入スイッチ２４の投入指令を外部より入力するように
構成することもできる。さらに、図１２に示すように、
電圧検出部２８によって遮断スイッチ４の両端電圧検出
することにより、遮断失敗を検出するように構成するこ
ともできる。
投入スイッチ２４の投入指令を外部より入力するように
構成することもできる。さらに、図１２に示すように、
電圧検出部２８によって遮断スイッチ４の両端電圧検出
することにより、遮断失敗を検出するように構成するこ
ともできる。
【００４３】
【発明の効果】この発明に係る第１の直流遮断器によれ
ば、直流電源から負荷に流れる電流の方向に応じて遮断
スイッチと転流回路の接続方向を正負切り換えるように
構成したので、負荷に流れる電流の向きに無関係に１台
の遮断器で遮断することができる。
ば、直流電源から負荷に流れる電流の方向に応じて遮断
スイッチと転流回路の接続方向を正負切り換えるように
構成したので、負荷に流れる電流の向きに無関係に１台
の遮断器で遮断することができる。
【００４４】この発明に係る第２の直流遮断器によれ
ば、直流電源から負荷に流れる電流の方向に応じて負荷
に対する転流回路の接続方向を正負切り換えるように構
成したので、負荷に流れる電流の向きに無関係に１台の
遮断器で遮断することができる。
ば、直流電源から負荷に流れる電流の方向に応じて負荷
に対する転流回路の接続方向を正負切り換えるように構
成したので、負荷に流れる電流の向きに無関係に１台の
遮断器で遮断することができる。
【００４５】この発明に係る第３の直流遮断器によれ
ば、転流回路のコンデンサの充電電圧を負荷電流に合わ
せて充電あるいは放電させることにより制御し、負荷電
流が変化している場合でも負荷電流にマッチした電流値
の逆電流を遮断スイッチに流すように構成したので、負
荷を流れる電流が直流のみでなく三角波などの変動する
電流である場合でも遮断することができる。
ば、転流回路のコンデンサの充電電圧を負荷電流に合わ
せて充電あるいは放電させることにより制御し、負荷電
流が変化している場合でも負荷電流にマッチした電流値
の逆電流を遮断スイッチに流すように構成したので、負
荷を流れる電流が直流のみでなく三角波などの変動する
電流である場合でも遮断することができる。
【００４６】この発明に係る第４の直流遮断器によれ
ば、保護ヒューズを遮断スイッチに並列に接続投入する
ことにより、遮断スイッチに電流が流れている場合には
保護ヒューズへ転流させ、保護ヒューズが溶断すること
で電流の遮断を行なうように構成したので、遮断スイッ
チが遮断失敗しても、保護ヒューズにより確実に遮断す
ることができる。
ば、保護ヒューズを遮断スイッチに並列に接続投入する
ことにより、遮断スイッチに電流が流れている場合には
保護ヒューズへ転流させ、保護ヒューズが溶断すること
で電流の遮断を行なうように構成したので、遮断スイッ
チが遮断失敗しても、保護ヒューズにより確実に遮断す
ることができる。
【図１】この発明の第１実施例を示す回路図である。
【図２】この発明の第２実施例を示す回路図である。
【図３】この発明の第３実施例を示す回路図である。
【図４】この発明の第４実施例を示す回路図である。
【図５】この発明の第５実施例を示す回路図である。
【図６】この発明の第６実施例を示す回路図である。
【図７】この発明の第７実施例を示す回路図である。
【図８】この発明の第８実施例を示す回路図である。
【図９】この発明の第９実施例を示す回路図である。
【図１０】この発明の第１０実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図１１】この発明の第１１実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図１２】この発明の第１２実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図１３】従来の直流遮断器を示す回路図である。
【図１４】従来の直流遮断器の動作波形図である。
１ 直流電源 ２ 負荷 ４ 遮断スイッチ ５ 整流素子 ６ 転流回路 ７ コンデンサ ８ リアクトル １３〜１６ 切換スイッチ １７ 電流検出部 １８ 切換スイッチ選択部 １９〜２２ 切換スイッチ ２３ 充放電制御部 ２４ 保護ヒューズ投入スイッチ ２５ 保護ヒューズ ２６ 電流検出部 ２７ 遮断判定部
Claims (8)
- 【請求項１】 直流電源と負荷との間に位置して負荷に
並列に接続された遮断スイッチと、該遮断スイッチに並
列に接続された転流回路とからなり、該転流回路は少な
くとも直列接続されたコンデンサとリアクトルから構成
され、該コンデンサとリアクトルによるＬＣ共振電流に
よって前記遮断スイッチに流れる電流を打消すようにし
た直流遮断器において、 前記直流電源から負荷に流れる電流の方向に応じて負荷
に対する前記遮断スイッチと転流回路の接続方向を正負
切り換えるスイッチ手段を設けたことを特徴とする直流
遮断器。 - 【請求項２】 直流電源と負荷との間に位置して負荷に
並列または直列に接続された遮断スイッチと、該遮断ス
イッチに並列に接続された転流回路とからなり、該転流
回路は少なくとも直列接続されたコンデンサとリアクト
ルから構成され、該コンデンサとリアクトルによるＬＣ
共振電流によって前記遮断スイッチに流れる電流を打消
すようにした直流遮断器において、 前記直流電源から負荷に流れる電流の方向に応じて負荷
に対する前記転流回路の接続方向を正負切り換える切換
スイッチを設けたことを特徴とする直流遮断器。 - 【請求項３】 直流電源と負荷との間に位置して負荷に
並列または直列に接続された遮断スイッチと、該遮断ス
イッチに並列に接続された転流回路とからなり、該転流
回路は少なくとも直列接続されたコンデンサとリアクト
ルから構成され、該コンデンサとリアクトルによるＬＣ
共振電流によって前記遮断スイッチに流れる電流を打消
すようにした直流遮断器において、 前記転流回路のコンデンサの充電電圧を負荷電流に合わ
せて制御する充放電制御手段を設けたことを特徴とする
直流遮断器。 - 【請求項４】 直流電源と負荷との間に位置して負荷に
並列または直列に接続された遮断スイッチと、該遮断ス
イッチに並列に接続された転流回路とからなり、該転流
回路は少なくとも直列接続されたコンデンサとリアクト
ルから構成され、該コンデンサとリアクトルによるＬＣ
共振電流によって前記遮断スイッチに流れる電流を打消
すようにした直流遮断器において、 保護ヒューズと、 該保護ヒューズを前記遮断スイッチに並列に接続投入す
る保護ヒューズ投入スイッチとを設けたことを特徴とす
る直流遮断器。 - 【請求項５】 直流電源から負荷に流れる電流の方向を
検出し、切換スイッチの切換方向を選択するスイッチ選
択手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載
の直流遮断器。 - 【請求項６】 遮断スイッチを流れる電流を検出して遮
断失敗を判定し、保護ヒューズ投入スイッチの投入タイ
ミングを指示する遮断判定手段を備えたことを特徴とす
る請求項４記載の直流遮断器。 - 【請求項７】 遮断スイッチの両端電圧を検出して遮断
失敗を判定し、保護ヒューズ投入スイッチの投入タイミ
ングを指示する遮断判定手段を備えたことを特徴とする
請求項４記載の直流遮断器。 - 【請求項８】 遮断スイッチと直列に整流素子を備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の
直流遮断器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4183738A JP2734886B2 (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 直流遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4183738A JP2734886B2 (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 直流遮断器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0628952A true JPH0628952A (ja) | 1994-02-04 |
| JP2734886B2 JP2734886B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=16141113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4183738A Expired - Fee Related JP2734886B2 (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | 直流遮断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734886B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7094985B2 (en) | 2002-07-08 | 2006-08-22 | Nec Corporation | Switch integrated casing and electronic equipment having the casing |
| JP2010287460A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Hitachi Ltd | 転流式直流遮断器 |
| KR101522411B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-05-21 | 주식회사 효성 | 단일회로로 양방향 고장전류를 차단하는 ｄｃ차단기 |
| KR101522412B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-05-26 | 주식회사 효성 | 양방향 직류 차단장치 |
| KR101522413B1 (ko) * | 2013-12-30 | 2015-05-28 | 주식회사 효성 | 고전압 ｄｃ 차단기 |
| WO2015102385A1 (ko) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | 주식회사 효성 | Ｄｃ 차단기 |
| CN111585206A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-25 | 常州博瑞电力自动化设备有限公司 | 一种配网机械式直流开关柜 |
| WO2021038978A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 株式会社日立製作所 | 転流式直流遮断器及びその方法 |
| CN113748580A (zh) * | 2019-04-30 | 2021-12-03 | 西门子股份公司 | 直流电网的负载区中可靠的故障识别和故障定位 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101652937B1 (ko) * | 2014-12-29 | 2016-09-01 | 주식회사 효성 | Ｄｃ 차단기 |
| KR101848681B1 (ko) * | 2016-04-28 | 2018-04-16 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 직류 차단기 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54110765U (ja) * | 1978-01-24 | 1979-08-03 |
-
1992
- 1992-07-10 JP JP4183738A patent/JP2734886B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54110765U (ja) * | 1978-01-24 | 1979-08-03 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7094985B2 (en) | 2002-07-08 | 2006-08-22 | Nec Corporation | Switch integrated casing and electronic equipment having the casing |
| USRE44405E1 (en) | 2002-07-08 | 2013-08-06 | Nec Corporation | Switch integrated casing and electronic equipment having the casing |
| JP2010287460A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Hitachi Ltd | 転流式直流遮断器 |
| KR101522411B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-05-21 | 주식회사 효성 | 단일회로로 양방향 고장전류를 차단하는 ｄｃ차단기 |
| KR101522412B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-05-26 | 주식회사 효성 | 양방향 직류 차단장치 |
| WO2015099467A1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 주식회사 효성 | 단일회로로 양방향 고장전류를 차단하는 ｄｃ차단기 |
| KR101522413B1 (ko) * | 2013-12-30 | 2015-05-28 | 주식회사 효성 | 고전압 ｄｃ 차단기 |
| WO2015102385A1 (ko) * | 2013-12-31 | 2015-07-09 | 주식회사 효성 | Ｄｃ 차단기 |
| CN113748580A (zh) * | 2019-04-30 | 2021-12-03 | 西门子股份公司 | 直流电网的负载区中可靠的故障识别和故障定位 |
| WO2021038978A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 株式会社日立製作所 | 転流式直流遮断器及びその方法 |
| JPWO2021038978A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | ||
| CN111585206A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-25 | 常州博瑞电力自动化设备有限公司 | 一种配网机械式直流开关柜 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2734886B2 (ja) | 1998-04-02 |
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Legal Events
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