JPH0780430B2 - 直流給電回路システム - Google Patents

直流給電回路システム

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JPH0780430B2
JPH0780430B2 JP1229179A JP22917989A JPH0780430B2 JP H0780430 B2 JPH0780430 B2 JP H0780430B2 JP 1229179 A JP1229179 A JP 1229179A JP 22917989 A JP22917989 A JP 22917989A JP H0780430 B2 JPH0780430 B2 JP H0780430B2
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    • H01H33/02Details
    • H01H33/59Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the AC cycle
    • H01H33/596Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the AC cycle for interrupting DC

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流給電回路システムに関し、特に直流遮断器
に使用するエネルギー吸収装置の配置に関する。
〔従来の技術〕
従来の転流式直流遮断器から構成される直流給電回路
は、特開昭54−113038号公報に記載されている。この記
載から明らかな如く、エネルギー吸収装置は各直流遮断
器毎に並列接続されている。これを第3図により説明す
る。
第3図は電気鉄道に使用されるき電線用直流給電回路の
一部を示す回路図である。共通導体1の一方側に遮断器
2と交直変換用整流器3とを介して図示していない3相
交流電源に接続しており、他方側に直流遮断器4を接続
している。直流遮断器4は矢印方向にだけ通電する片方
向性半導体スイツチを使用している。
そして、直流遮断器4の先端は、図示していない架線に
直力電流を給電し、架線に接触しているパンタグラムを
有する電車がレールに載置されている。電車は回生制動
時の余剰電力をダイオード5に流し、この電流は他の直
流遮断器4A〜4Dと異なる方向に電流を流す直流遮断器4
を介して、共通導体1に流している。各直流遮断器4A〜
4Eにエネルギー吸収装置6A〜6Eを並列接続している。
この直流回路で通常時には、断路部2は閉路状態で、破
線で示す矢印方向に直流電流が流れている。今、X印の
A点で短絡事故が発生すると、短絡電流i1が直流遮断器
4Aに流れるが、この短絡電流は図示していない直流変流
器で検出し、直流遮断器4Aを開極し、短絡電流i1をエネ
ルギー吸収装置6Aに転流する。エネルギー吸収装置6と
して酸化亜鉛非直線抵抗素子を使用し、短絡電流が酸化
亜鉛非直線抵抗素子に流れ、酸化亜鉛非直線抵抗素子の
動作電圧を達すると、この非直線抵抗素子が放電し、電
気エネルギーを熱エネルギー変換してエネルギー吸収装
置6Aで吸収し、短絡電流を遮断する。
また、B点で短絡事故を発生すると、直流電流i2は破線
で示す矢印方向に短落電流i2が流れ、直流遮断器4Eに流
れ、前述と同様な動作で短絡電流を遮断することができ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、この直流給電回路では各直流遮断器4A〜
4E毎にエネルギー吸収装置6A〜6Eを必要とするため、直
流給電回路が大型化するばかりでなく、またコスト高と
なつていた。
本発明の目的は、エネルギー吸収装置の数を少なくし
て、小形でしかもコストの安い直流給電回路システムを
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の直流給電回路システムは、複数の直流遮断器の
一方端を直流回路の共通導体に接続し、各直流遮断器の
他方端と直流回路の電気エネルギーを吸収するエネルギ
ー吸収装置の一方端との間にエネルギー吸収装置方向に
電流を流す第1ダイオードを接続し、上記エネルギー吸
収装置の他方端と共通導体との間に共通導体の方向に電
流を流すダイオードを接続することにある。
〔作用〕
この直流給電回路システムたとえば直流遮断器の一方端
側で短絡事故が起きたとすれば、短絡電流は直流遮断
器、第1ダイオードを介してエネルギー吸収装置に流
れ、エネルギー吸収装置の放電電流がダイオードを介し
て共通導体に流れる回路を形成するので、複数個の直流
遮断器に共通な1個のエネルギー吸収装置を設ければよ
く、直流給電回路を小型化でき、しかも安価に製作する
ことができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図(A),(B)を示す直
流給電回路により説明する。
複数個の受電用直流遮断器10A〜10Cとフイダー用直流遮
断器11A〜11Dの一方端側が共通導体1を介して、直列に
接続されられている。共通導体1の一方側にダイオード
14を介して1個のエネルギー吸収装置6を接続してい
る。受電用電流遮断機10A〜10Cの他方端側と交直変換用
整流器との間とエネルギー吸収装置6との間に3個の第
1ダイオード12A,12B,12Cを接続している。第1ダイオ
ード12は電流をエネルギー吸収装置6の方向に流す向つ
まり順方向に配置されている。共通導体側のエネルギー
吸収装置6とダイオード14との間の共通導体1と受電用
直流遮断器11A〜11Dの他方端側との間に3個の第2ダイ
オード13A,13B,13Cを接続している。第1ダイオード13
は第1ダイオード12と逆方向に電流を流す。
これらのダイオード12,13に隣接し、かつ逆方向に配置
されている各ダイオード15,16は、回生制動時に使用さ
れる回路を形成している。すなわち、各フイダー用直流
遮断器11A〜11Dの他方端側とエネルギー吸収装置5の一
方側との間に4個の第1ダイオード15A〜15Dを接続して
いる。第1ダイオード15A〜15Dはエネルギー吸収装置6
の方向に電流を流す順方向に配置されている。エネルギ
ー吸収装置6の他方側の共通導体1と各フイダー用直流
遮断器11A〜11Dの他方側端との間に第2ダイオード16A
〜16Dを接続している。第2ダイオード16A〜16Cは第1
ダイオード15と反対方向に電流を流す向きに接続されて
いる。
そして、上述の受電用およびフイダー用直流遮断器10,1
1は第1図(C)に示す真空遮断器を使用し、次のよう
に構成されており、両直流遮断器の構成は同じであるの
で、その一つの構成について説明し、他は省略する。直
流遮断器11にコンデンサC,リアクトルL,スイツチSとか
ら成る転流回路を並列接続している。転流回路にエネル
ギー吸収装置6たとえば酸化亜鉛より成る非直線抵抗素
子を並列接続している。本発明のエネルギー吸収装置6
は第1図の個所に配置されている。尚、Eは直流電源,R
は負荷である。
次に、本発明の直流給電回路の作用につい説明する。
直流給電回路が通常状態で運転されている時には、第1
図(A)の如く直流電流iは破線で示す如く電源側から
負荷側に向つて流れている。この状態で、A,B,C,D点で
短絡事故が発生した場合、1個のエネルギー吸収装置6
で共用できる場合を説明する。
(1)直流電流iが破線の方向に流れている場合、×印
のA点で短絡事故が発生すると、短絡電流が受電用およ
びフイダー用直流遮断器10A,11Aに流れる。この短絡電
流は図示されていない直流変流器で検出し、直流遮断器
10A又は10Aと11Aを開極させると、短絡電流i1が一点鎖
線で示す様に第1ダイオード12Aを介してエネルギー吸
収装置6に接続し、第2ダイオード16Aに流れるので、
エネルギー吸収装置6で直流回路の短絡エネルギーを吸
収して短絡電流を遮断することができる。
(2)直流電流が破線方向に流れている状態で、×印の
B点で短絡事故が発生すると、短絡電流i2が受電用直流
遮断器10Aに流れ、受電用直流遮断器10Aを開極させる。
短絡電流i2が二点鎖線で示すように第1ダイオード12A
を介してエネルギー吸収装置6に転流し、短絡エネルギ
ーを吸収して短絡電流を遮断する。尚,エネルギー吸収
装置6からの微小電流はダイオード14を介して矢印方向
に流出する。
(3)第1図(B)に示す如く×印のC点で短絡事故が
発生すると、短絡電流が受電用直流遮断器10Bから10Aと
流れ、直流遮断器10Bのみまたは10Aと10Bの両方を開極
させる。短絡電流i3が第1ダイオード12Bを介してエネ
ルギー吸収装置6に転流し、第2ダイオード13Aに流
れ、エネルギー吸収装置で直流回路の短絡エネルギーを
吸収して短絡電流を遮断する。
(4)この実施例は上述の実施例と異なり、回生制動時
には、直流電流が第1図(B)に示す破線の如く直流遮
断器11Bから11Aに向つて流れている。この状態で×印の
D点で短絡事故が発生すると、短絡電流がフイダー用直
流遮断器11Aまたは1Aと11Bが開極する。そうすると、短
絡電流i4が一点鎖線で示す様に第1ダイオード15Bを介
してエネルギー吸収装置6に転流し、第2ダイオード16
Aに流れ、エネルギー吸収装置で直流回路の短絡エネル
ギーを吸収して短絡電流を遮断する。したがつて、ダイ
オード15→エネルギー吸収装置6→ダイオード16の通路
に流れる。また、回生制動時の短絡事故たとえばB,C点
については、上述の動作と同じなので説明を省略する。
このように、本発明の直流給電回路では、共通導体1を
介して受電用およびフイダー用直流遮断器10,11を接続
する。エネルギー吸収装置5の他方端側と共通導体1と
の間にダイオード14を接続し、各直流遮断器10,11の他
方側端とエネルギー吸収装置6との間に互に逆方向に電
流を流すダイオード12,13を接続することにより、各直
流遮断器10,11の負荷側で短絡又は他絡事故が発生すれ
ば、短絡電流が必ず各ダイオード12,15を経由して共通
のエネルギー吸収装置6に転流し、直流回路の短絡エネ
ルギーを遮断するようにした。この結果、複数個の直流
遮断器10,11は従来のエネルギー吸収装置の数より減少
した1個のエネルギー吸収装置6で兼用できるようにな
り、直流給電回路を小型化できるばかりでなく、また安
価に直流給電回路を製作できるようになつた。
このことは、従来技術では各直流遮断器毎にエネルギー
吸収装置を使用していた。エネルギー吸収装置は容量が
高くなると価格が上昇し、容量の小さいエネルギー吸収
装置しか使用できず、短絡電流によつて絶縁破壊を生じ
る恐れがあつた。しかし、本発明ではエネルギー吸収装
置を大幅に安価することができる結果、この分容量の大
きいエネルギー吸収装置を使用できるようになり、絶縁
破壊を生じにくくなり、エネルギー吸収装置の寿命が延
び直流給電回路の寿命に対する信頼性を著しく向上させ
ることができるようになつた。
更に、エネルギー吸収装置6は共通導体1と各直流遮断
器10,11の他方側端との間に1個使用した結果、エネル
ギー吸収装置に印加される線間電圧は、1個分の線間電
圧が印加されるのに対して、従来のように各直流遮断器
毎にエネルギー吸収装置を使用した場合は、2個の線間
電圧分が各エネルギー吸収装置に印加されるの比べて、
線間電圧が小さく、エネルギー吸収装置の絶縁耐圧を低
くでき、その分絶縁部材を少なくできるので、エネルギ
ー吸収装置を更に小型化,軽量化できる。
また、第1図(A)の実施例でダイオード14を削除し、
エネルギー吸収装置5の回路を簡単化しても上述と同様
な作用・効果を達成することができる。更に、上述の実
施例として真空遮断器の場合について説明したが、ガス
遮断器等の主回路電流を機械的に遮断する遮断器に使用
できる。この遮断器は両方向に通電する電流を遮断でき
ることは勿論である。また、本発明のエネルギー吸収装
置は、直流遮断器の数より少なく数を使用する場合は、
複数個使用してもよい。
次に、第2図(A),(B)は、直流遮断器20Aないし2
0Eに破線を示す矢印方向にしか直流電流を流さない片方
向性半導体スイツチを使用した場合である。この場合、
直流遮断器20Eは回生制動時に使用するので、他直流遮
断器と電流方向が異なる。
通常時は第2図(A)に示す如く、直流電流iが破線で
示す方向に流れており、×印点Aで短絡事故が発生する
と、直流遮断器20Aを開極する。短絡電流i1は一点鎖線
で示す通路で流れ、エネルギー吸収装置6に転流し、短
絡エネルギーを遮断する。
また同図(B)は回生制動時を示すもので、直流電流i
は直流遮断器20Bの他方側端より入力し、破線で示す方
向に流れる。また点A,Bで短絡事故が発生すると、短絡
電流i1,i2がエネルギー吸収装置6に流れるので、短絡
エネルギーを遮断できる。
尚、上述の実施例では一方向に電流を流す半導体スイツ
チたとえばサイリスタを使用した場合について説明した
が、第1図(A),(B)の直流遮断器と同様に両方向
に電流を流すことができる双方向性半導体スイツチたと
えば双方向性制御整流子を使用することができる双方向
性制御素子としてたとえばトライアツク単体と、サイリ
スタ,ダイオード,GTO半導体素子等を逆並列に接続した
回路でもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明の直流給電回路によれば、従来の
エネルギー吸収装置より減少することができるので、直
流給電回路を小型でかつ安価に製作することができるよ
うになつた。
【図面の簡単な説明】
第1図(A),(B)は本発明の実施例である区間変電
所の一部に使用した直流給電回路の回路図、同図(C)
は第1図(A),(B)に使用した高速度直流遮断器の
回路図、第2図(A),(B)は本発明の他の実施例と
して示した直流給電回路の回路図、第3図は従来の実施
例である直流給電回路の回路図である。 1……共通導体、6……エネルギー吸収装置、10A〜10C
……受電用直流遮断器、11A〜11D……フイダー用直流遮
断器、12A〜12C……第1ダイオード、13A〜13D……第2
ダイオード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一之瀬 敬 茨城県日立市国分町1丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 管野 勉 茨城県日立市国分町1丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の直流遮断器の一方端を直流回路の共
    通導体に接続し、各直流遮断器の他方端と直流回路の電
    気エネルギーを吸収するエネルギー吸収装置の一方端と
    の間にエネルギー吸収装置方向に電流を流す第1ダイオ
    ードを接続し、上記エネルギー吸収装置の他方端と共通
    導体との間に共通導体の方向に電流を流すダイオードを
    接続したことを特徴とする直流給電回路システム。
  2. 【請求項2】複数の直流遮断器の一方端を直流回路の共
    通導体に接続し、各直流遮断器の他方端と直流回路の電
    気エネルギーを吸収するエネルギー吸収装置の一方端と
    の間にエネルギー吸収装置の方向に電流を流す第1ダイ
    オードと、上記エネルギー吸収装置の他方端と共通導体
    との間に共通導体方向に電流を流すダイオードを接続
    し、エネルギー吸収の他方端と直流遮断器の他方端との
    間に直流遮断器の他方端側に電流を流す第2ダイオード
    を接続することを特徴とする直流給電回路システム。
  3. 【請求項3】上記直流遮断器として真空遮断器を使用
    し、直流遮断器の両端に転流回路を並列接続することを
    特徴とする請求項第1項ないし第2項のいずれか1項記
    載の直流給電回路システム。
  4. 【請求項4】上記直流遮断器としてガス遮断器を使用
    し、ガス遮断器の両端に転流回路を並列接続したことを
    特徴とする請求項第1項ないし第2項いずれか1項記載
    の直流給電回路システム。
  5. 【請求項5】上記直流遮断器として主回路電流を機械的
    に遮断する遮断器を使用し、この遮断器の両端に転流回
    路を並列接続することを特徴とする請求項第1項ないし
    第2項のいずれか1項記載の直流給電回路システム。
  6. 【請求項6】上記直流遮断器として一方向に電流を流す
    半導体スイツチを使用することを特徴とする請求項第1
    項ないし第2項のいずれか1項記載の直流給電回路シス
    テム。
  7. 【請求項7】上記直流遮断器として両方向に電流を流す
    双方向性半導体スイツチを使用することを特徴とする請
    求項第1項ないし第2項のいずれか1項記載の直流給電
    回路システム。
  8. 【請求項8】上記直流給電回路をキ電線給電装置に使用
    することを特徴とする請求項第1項ないし第2項のいず
    れか1項記載の直流電給システム。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5191241A (en) * 1990-08-01 1993-03-02 Actel Corporation Programmable interconnect architecture
EP1298781B1 (de) * 2001-09-27 2009-11-04 ABB Schweiz AG Stromrichterschaltungsanordnung sowie Verfahren zur Anpassung einer variablen Gleichspannung
DE102009017023A1 (de) * 2009-04-14 2010-10-28 Siemens Aktiengesellschaft Antriebssystem für eine Anlage mit einem Wechselspannungsinselnetz
ES2503556T3 (es) 2010-05-11 2014-10-07 Abb Technology Ag Un dispositivo de conmutación exterior para corriente continua de alta tensión con conmutadores de semiconductores

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1275192B (de) * 1962-03-31 1968-08-14 Standard Elektrik Lorenz Ag Schaltungsanordnung zur Begrenzung der Abschaltespannung bei mehreren wahlweise ein-und ausschaltbaren, an einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle angeschlossenen Induktivitaeten
FR2247804B3 (ja) * 1973-10-11 1976-09-03 Materiel Telephonique
US4384248A (en) * 1979-06-22 1983-05-17 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for detecting shortcircuit in arm of GTO inverter
US4805062A (en) * 1986-10-15 1989-02-14 Hitachi, Ltd. DC circuit breaker and method of commutation thereof
DE3707973A1 (de) * 1987-03-12 1988-09-22 Philips Patentverwaltung Stromversorgungseinrichtung mit ueberspannungsschutzschaltung

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Publication number Publication date
DE69019442T2 (de) 1996-01-25
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US5115389A (en) 1992-05-19
DE69019442D1 (de) 1995-06-22
EP0416510A2 (en) 1991-03-13
EP0416510B1 (en) 1995-05-17

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