JPH0634028B2 - 開閉装置の試験方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は開閉装置のしゃ断性能を検証する試験装置にお
いて、特に力率改善用コンデンサバンク回路に用いられ
る開閉装置の試験装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

力率改善用コンデンサバンク回路に用いられる開閉装置
は回路電流しゃ断後の開閉装置の電極間にかかる電圧に
対して再点弧が発生しないようにすることが重要であ
る。その理由は、万一回路電流しゃ断後に電極間に再点
弧が発生するとそれに伴うサージ電圧により地絡事故が
発生し、相間短絡事故に至る危険性があるからである。

従って、かかる回路に用いられる開閉装置において再点
弧が発生しないようにするにはそのしゃ断性能の検証を
十分に行なわなければならない。

ところで、開閉装置のしゃ断性能の検証は実負荷回路で
実施することがその適合性を見極める上で最も好ましい
ことであるが、最近のコンデンサバンク回路ではコンデ
ンサバンクの容量が大容量化してきており、これに伴い
３相試験設備により実負荷に基いてしゃ断性能を検証で
きる範囲は自ずと制限される。

このため、従来では３相実負荷試験設備を用いた場合と
同等のしゃ断性能を検証する方法として、昭和４２年１
１月発行の電気学会技術報告書「小電流開閉試験法の検
討」でも紹介されているように回路電流しゃ断後に再点
弧が発生するか否かを検証するようにした試験方法が採
用されている。

この試験方法は大きな進み力率電流のしゃ断性能の検証
を比較的小容量の設備で実負荷回路でのそれと等価的に
実施できるようにすることを目的として、供試開閉装置
（以下これを供試器と呼ぶ）に規定電流を流すための電
流源回路と電流しゃ断後に回復電圧を印加する電圧源回
路とで試験回路を構成し、供試器に遅れ力率の電流を流
すと共に回復電圧は進み力率電流しゃ断時と等価な電圧
を印加するようにしたものである。

第４図はこのような従来の合成試験回路の構成例を示す
ものである。

第４図に示すように供試器４の両端を、電流源電源１に
リアクトル２及び補助開閉装置３を直列に介して接続す
ると共に電圧源電源５に補助開閉装置６及びコンデンサ
７を直列に介して接続する構成とし、供試器４に対し電
流源電源１から遅れ力率電流を供給し、電圧源電源５か
らは進み力率電流を供給して遅れ力率電流と進み力率電
流の合成電流を補助開閉装置３と供試器４とでしゃ断し
た後の回復電圧が進み力率電流しゃ断時と等価になるよ
うにしてある。

次にかかる構成の試験回路において、供試器４のしゃ断
性能を検証する場合の作用を第５図に示す試験時の現象
波形を参照しながら説明する。

第４図において、今補助開閉装置３及び供試器４に投入
指令が与えられこれらが共に投入されると、電流源電源
１から供試器４にリアクトル２，補助開閉装置３を介し
て遅れ力率電流８が流れる。また補助開閉装置６を投入
すると電圧源電源５から供試器４に補助開閉装置６及び
コンデンサ７を介して進み力率電流９が流れる。従っ
て、、供試器４には遅れ力率電流８と進み力率電流９と
の合成電流１０が流れることになる。このような状態に
ある時、補助開閉装置３と供試器４とにしゃ断指令をそ
れぞれ与えてこれらを同時にしゃ断すると、供試器４の
極間には電圧源電源５側から進み電流しゃ断時と等価な
極間電圧が印加される。この場合、極間電圧は供試器４
が３相開閉装置であればしゃ断第１相と等価な電圧条件
として行ない、また補助開閉装置３は一般的に供試器４
より絶縁耐力の高い開閉装置が用いられる。

以上のようにして供試器４が電流しゃ断後の極間電圧に
耐えられるか否かを検証することにより、開閉装置が実
負荷回路において電極間に再点弧が発生するか否かを判
定することができる。

［背景技術の問題点］ しかし、このような試験回路で検証された開閉装置を一
般の力率改善用コンデンサバンク回路に用いる場合、こ
のコンデンサバンク回路に直列リアクトルが接続されて
はいるものの開閉装置にコンデンサバンク回路が電圧最
大位相で投入されるとその投入時に高周波成分が回路電
流に重畳し、その最大波高値が回路電流の５倍程度にな
って流れることがある。また第６図に示すように直列リ
アクトルが接続されていない，あるいはインピーダンス
の小さな直列リアクトルが接続されているようなコンデ
ンサバンク回路であって、既に別の開閉装置１６により
変圧器１３を介して電源１２側に投入されたコンデンサ
バンク１４がある場合、このコンデンサバンク１４と同
一系統に並列設置されたコンデンサバンク１５を開閉装
置１７により投入すると電源１２側から開閉装置１７に
流れる回路電流１８に重畳してコンデンサバンク１４側
から高周波突入電流１９が流れ込む。従ってこの高周波
突入電流１９の波高値は回路電流１８と比較して非常に
大きく、しかも周波数も高いため開閉装置１７のしゃ断
時への影響が懸念される。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は比較的小容量設備で開閉装置の投入時に回路電
流に重畳する高周波突入電流をも考慮したしゃ断性能を
検証することができる開閉装置の試験方法及びその装置
を提供しょうとするものである。

〔発明の概要〕 本発明はかかる目的を達成するため、供試器投入時に流
れる遅れ力率電流と進み力率電流の合成電流に高周波突
入電流を重畳させ、この電流しゃ断後に供試器に印加さ
れる回復電圧により、再点弧が発生するか否かを検証す
ることを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による開閉装置の試験方法及びその装置
を説明するための回路構成例を示すもので、第４図と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分について述べる。

本実施例では第１図に示すように従来の試験回路（第４
図に示す回路）に、電源２３により整流器２２を介して
充電されるコンデンサ２０，リアクトル２１及び補助開
閉装置２４を供試器４の両端に直列接続した突入電流源
回路を新たに付加する構成とするものである。そして補
助開閉装置３，６，２４並びに供試器４に対して投入指
令及びしゃ断指令を与える指令回路３１を設けるもので
ある。

次にかかる構成の試験回路において、コンデンサバンク
回路に使用される開閉装置を供試器４としてそのしゃ断
性能を検証する場合の作用を第２図に示す現象波形を参
照しながら説明する。

第１図に示す試験回路において、予め突入電流源回路の
コンデンサ２０に対して電源２３及び整流器２２の充電
回路により例えば第６図に示す並列コンデンサバンク１
５の端子電圧相当の電圧に充電しておく。このような状
態にある時、補助開閉装置２４を指令回路３１から出力
される投入指令により投入するとコンデンサ２０の充電
電圧がリアクトル２１を経て供試器４の電極間に印加さ
れる。この状態で指令回路３１から出力される投入指令
により供試器４を投入するとコンデンサ２０から補助開
閉装置２４，リアクトル２１を介して高周波突入電流２
５が供試器４に流れる。この高周波突入電流２５が供試
器４に流れ始めると同時に又は直後に指令回路３１より
出力される投入指令により補助開閉装置３を投入する
と、電流源電源１から電流調整用リアクトル２，補助開
閉装置３を経て供試器４に遅れ力率電流２６が流れる。
また、指令回路３１より出力される投入指令により補助
開閉装置６を投入すると電圧源電源５から補助開閉装置
６，コンデンサ７を経て進み力率電流２７が供試器４に
流れる。従って、供試器４に流れるしゃ断電流は遅れ力
率電流２６と進み力率電流２７の合成電流２８とこれに
重畳される高周波突入電流２５となる。ここで、指令回
路３１からのしゃ断指令により突入電流源回路の補助開
閉装置２４をしゃ断した後、指令回路３１から出力され
るしゃ断指令により補助開閉装置３及び供試器４を同時
にしゃ断すると供試器４の電極間に電圧源電源５から電
圧２９が印加される。この場合、補助開閉装置３は供試
器４より高い絶縁耐力のものが必要になることは言うま
でもない。

このように本実施例の如く、供試器４の投入時に流れる
遅れ力率電流２６と進み力率電流２７の合成電流２８に
高周波突入電流２５を重畳させ、この電流しゃ断後に電
圧源電源５より供試器４の電極間に回復電圧２９を印加
するようにしたので、この電極間の回復電圧２９に対し
て再点弧が発生するか否かを検証すれば高周波突入電流
を考慮したしゃ断性能試験が可能となる。

次に本発明の他の実施例について述べる。

上記実施例では突入電流源回路におけるコンデンサ２０
の充電回路を電源２３に対して整流器２２を一方向の極
性として接続するようにしたが、これを第３図に示すよ
うにコンデンサ２０の充電極性のため、＋，−充電用整
流器２２ａ，２２ｂとこれらを切換える極性切換用断路
器３０を設けることにより突入電流の極数切換が可能と
なる。またこの極性切換用断路器３０を遠方操作可能と
すれば、試験の能率を向上させることができる。

また第１図に示す試験回路において、その一部の構成を
次のようにしても前述と同様の実施が可能である。

（ａ）通常、開閉装置は３相一体構造となっているの
で、その１相分を供試器４とし、他の２相分を補助開閉
装置３，６として用いればその開閉制御を容易に行なう
ことができる。

（ｂ）第１図に示す試験回路においては電流源回路，電
圧源回路，充電回路の電源を直接各機器に接続したが、
これを変圧器をそれぞれ介して各機器に接続する構成と
すれば、低電圧電源で幅広い試験が可能となる。

また（ｂ）項のように電源１から変圧器を介して各機器
に接続する場合には変圧器の一次、二次側のいずれかに
リアクトルを設けることも可能である。

（ｄ）第１図に示す試験回路において、補助開閉装置３
及び供試器４をしゃ断する場合、そのしゃ断位相を制御
することにより任意のアーク時間に対するしゃ断性能を
検証することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、供試器投入時に流れ
る遅れ力率電流と進み力率電流の合成電流に高周波突入
電流を重畳させ、この電流しゃ断後に供試器の電極間に
回復電圧を印加して再点弧が発生するか否かを検証する
ことにより、比較的小容量設備で開閉装置の投入時に回
路電流に重畳する高周波突入電流をも考慮したしゃ断性
能の試験が可能な開閉装置の試験方法及びその装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による開閉装置の試験方法及びその装置
を説明するための一実施例を示す回路構成図、第２図は
同実施例において供試器の試験時の現象波形図、第３図
は本発明の他の実施例における充電回路の構成説明図、
第４図は従来の開閉装置の試験方法及びその装置を説明
するための回路構成図、第５図は同試験回路で供試器の
試験を実施した時の現象波形図、第６図は開閉装置を並
列コンデンサバンクのある回路に適用した場合の問題点
を説明するための回路構成図である。 １……電流源電源、２，２１……リアクトル、３，６，
２４……補助開閉装置、４……供試器、５……電圧源電
源、７，２０……コンデンサ、２２……整流器、２３…
…電源、３１……指令回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】供試開閉装置に対して先ず予め予定の電圧
   に充電されたコンデンサを有する充電回路から高周波突
   入電流を流し、これと同時又は直後に電流源電源から供
   給される遅れ力率電流と電圧源電源から供給される進み
   力率電流との合成電流を流し、次いで前記充電回路をし
   ゃ断してから前記電流源電源のしゃ断と同時に前記供試
   開閉装置をしゃ断してこの供試開閉装置の極間に前記電
   圧源電源から進み電流しゃ断時と等価な極間電圧を印加
   するようにした開閉装置の試験方法。
2. 【請求項２】供試開閉装置の両端に補助開閉装置を介し
   て電源が接続され且つ前記供試開閉装置に対して所定の
   遅れ力率電流を供給する電流源回路と、前記供試開閉装
   置の両端に補助開閉装置を介して電源が接続され且つ前
   記供試開閉装置に対して所定の進み力率電流を供給する
   電圧源回路と、前記供試開閉装置の両端に補助開閉装置
   を介して充電用電源により充電されるコンデンサが接続
   され且つ前記供試開閉装置に対して高周波突入電流を供
   給する突入電流源回路と、前記供試開閉装置の投入時前
   記突入電流源回路の補助開閉装置に投入指令を与えると
   同時に又はその直後に前記電流源回路及び電圧源回路の
   補助開閉装置にそれぞれ投入指令を与え且つ前記供試開
   閉装置のしゃ断時にはその前に前記突入電流源回路の補
   助開閉装置にしゃ断指令を与える指令回路とを備えたこ
   とを特徴とする開閉装置の試験装置。
3. 【請求項３】電流源回路は供試開閉装置に対して電源と
   リアクトル及び補助開閉装置を直列接続したものである
   特許請求の範囲第２項に記載の開閉装置の試験装置。
4. 【請求項４】電圧源回路は供試開閉装置に対して電源と
   コンデンサ及び補助開閉装置を直列接続したものである
   特許請求の範囲第２項に記載の開閉装置の試験装置。
5. 【請求項５】供試開閉装置の両端に補助開閉装置を介し
   て接続される突入電流源回路のコンデンサは充電用電源
   に充電極性が切換可能に接続したものである特許請求の
   範囲第２項に記載の開閉装置の試験装置。