JPH09129095A - 直流遮断器 - Google Patents
直流遮断器Info
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- JPH09129095A JPH09129095A JP7281710A JP28171095A JPH09129095A JP H09129095 A JPH09129095 A JP H09129095A JP 7281710 A JP7281710 A JP 7281710A JP 28171095 A JP28171095 A JP 28171095A JP H09129095 A JPH09129095 A JP H09129095A
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- circuit
- current
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多重雷撃などによって連続して発生する事故
を除去するために要求される連続動作責務を遂行可能な
直流遮断器を提供することを目的とする。 【構成】 遮断部１と遮断部１６とが直列接続され、遮
断部１の可動接触子１ｂおよび遮断部１６の可動接触子
１６ｂを開閉駆動する駆動装置１８と、直列接続された
コンデンサ３とリアクトル４が遮断部１に並列に接続さ
れる転流回路４と、コンデンサ３の充電電荷を放電する
放電抵抗５を備えたものである。
を除去するために要求される連続動作責務を遂行可能な
直流遮断器を提供することを目的とする。 【構成】 遮断部１と遮断部１６とが直列接続され、遮
断部１の可動接触子１ｂおよび遮断部１６の可動接触子
１６ｂを開閉駆動する駆動装置１８と、直列接続された
コンデンサ３とリアクトル４が遮断部１に並列に接続さ
れる転流回路４と、コンデンサ３の充電電荷を放電する
放電抵抗５を備えたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、直流送電系統に用い
られる複数点切り直流遮断器の転流回路を用いた電流遮
断、特に遮断時において転流回路のコンデンサに蓄えら
れた残留電圧の除去に関するものである。
られる複数点切り直流遮断器の転流回路を用いた電流遮
断、特に遮断時において転流回路のコンデンサに蓄えら
れた残留電圧の除去に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】直流送電系統における直流電流は、交流
電流のように電流の零点がない。このため、直流電流の
遮断には、何らかの方法で電流の零点を作る必要があ
る。その方式として、 （１）遮断器に電源電圧に相当する高いアーク電圧を発
生させ電流を限流させて遮断する限流遮断方式。 （２）遮断部に並列にリアクトルとコンデンサを接続
し、遮断動作時に発生するアーク電圧、電流の振動をア
ークの負抵抗特性によってアークとリアクトル、コンデ
ンサの間で拡大させ直流電流に重畳させることによって
電流の零点を作り遮断する自励転流方式。 （３）遮断部に投入スイッチまたは放電ギャップを介し
並列にリアクトルとコンデンサを接続し、コンデンサに
は充電回路を備え、予めコンデンサに蓄えられた電荷を
投入スイッチまたは放電ギャップを閉じ遮断部を経由し
放電することによって直流電流に電流の零点を作り遮断
する強制転流方式。などがある。
電流のように電流の零点がない。このため、直流電流の
遮断には、何らかの方法で電流の零点を作る必要があ
る。その方式として、 （１）遮断器に電源電圧に相当する高いアーク電圧を発
生させ電流を限流させて遮断する限流遮断方式。 （２）遮断部に並列にリアクトルとコンデンサを接続
し、遮断動作時に発生するアーク電圧、電流の振動をア
ークの負抵抗特性によってアークとリアクトル、コンデ
ンサの間で拡大させ直流電流に重畳させることによって
電流の零点を作り遮断する自励転流方式。 （３）遮断部に投入スイッチまたは放電ギャップを介し
並列にリアクトルとコンデンサを接続し、コンデンサに
は充電回路を備え、予めコンデンサに蓄えられた電荷を
投入スイッチまたは放電ギャップを閉じ遮断部を経由し
放電することによって直流電流に電流の零点を作り遮断
する強制転流方式。などがある。
【０００３】図３は、例えば特願平６−１９６５６９号
の明細書および図面に示された自励転流方式の中性線保
護用直流遮断器を直流送電回路に適用した構成図であ
る。図３において、１０１は固定接触子１０１ａと可動
接触子１０１ｂとで構成される遮断部、１０２はリアク
トル、１０３はコンデンサ、１０４はリアクトル１０２
とコンデンサ１０３が直列接続された転流回路、１０６
は遮断部１０１に並列接続される酸化亜鉛（ＺｎＯ）素
子からなるバリスタ、１１６は固定接触子１６ａと可動
接触子１６ｂとで構成される遮断部、１１７は絶縁ガス
が封入された金属製タンク、１２２は固定接触子１２２
ａと可動接触子１２２ｂとで形成される抵抗接点、１２
３は投入抵抗、１１８は開閉動作のために遮断部１０
１、１１６抵抗接点１２２に駆動力を与える駆動装置で
ある。転流回路１０４は遮断部１０１に並列接続されて
いる。また、遮断部１１６は遮断部１０１と転流回路１
０４とを並列接続する回路に直列に接続されている。１
２４は抵抗接点１２２と投入抵抗１２３が直列接続され
た投入抵抗回路である。
の明細書および図面に示された自励転流方式の中性線保
護用直流遮断器を直流送電回路に適用した構成図であ
る。図３において、１０１は固定接触子１０１ａと可動
接触子１０１ｂとで構成される遮断部、１０２はリアク
トル、１０３はコンデンサ、１０４はリアクトル１０２
とコンデンサ１０３が直列接続された転流回路、１０６
は遮断部１０１に並列接続される酸化亜鉛（ＺｎＯ）素
子からなるバリスタ、１１６は固定接触子１６ａと可動
接触子１６ｂとで構成される遮断部、１１７は絶縁ガス
が封入された金属製タンク、１２２は固定接触子１２２
ａと可動接触子１２２ｂとで形成される抵抗接点、１２
３は投入抵抗、１１８は開閉動作のために遮断部１０
１、１１６抵抗接点１２２に駆動力を与える駆動装置で
ある。転流回路１０４は遮断部１０１に並列接続されて
いる。また、遮断部１１６は遮断部１０１と転流回路１
０４とを並列接続する回路に直列に接続されている。１
２４は抵抗接点１２２と投入抵抗１２３が直列接続され
た投入抵抗回路である。
【０００４】つぎに、動作について説明する。直流送電
系統の運転状態では、電流はバルブ１０９、本線１１
１、バルブ１１０、中性線１１２の回路を流れている。
このとき、中性線１１２に地落などの事故が生じると、
遮断部１０１、１１６が投入される。そして、事故電流
が取除かれたのちに遮断部１０１、１１６を開路し、直
流送電系統は通常の運転状態に戻る。このとき、転流回
路１０４のコンデンサ１０３には残留電荷が充電されて
いる。そして、直流電流の遮断後に再び遮断部１０１、
１１６を投入する動作について説明する。抵抗接点１２
２が投入された後、転流回路１０４のコンデンサの１０
３の残留電荷は、コンデンサ１０３、リアクトル１０２
および投入抵抗１２４の閉ループで放電が行われる。そ
して、１０〜３０ｍ秒に両遮断部１０１、１１６が投入
された後は、コンデンサ１０３、リアクトル１０２、遮
断部１０１の閉ループで放電が行われる。このように、
投入直後は、転流回路１０４のコンデンサ１０３の電荷
が投入抵抗回路１２４を通して放電されるので、突入電
流を制御することができる。
系統の運転状態では、電流はバルブ１０９、本線１１
１、バルブ１１０、中性線１１２の回路を流れている。
このとき、中性線１１２に地落などの事故が生じると、
遮断部１０１、１１６が投入される。そして、事故電流
が取除かれたのちに遮断部１０１、１１６を開路し、直
流送電系統は通常の運転状態に戻る。このとき、転流回
路１０４のコンデンサ１０３には残留電荷が充電されて
いる。そして、直流電流の遮断後に再び遮断部１０１、
１１６を投入する動作について説明する。抵抗接点１２
２が投入された後、転流回路１０４のコンデンサの１０
３の残留電荷は、コンデンサ１０３、リアクトル１０２
および投入抵抗１２４の閉ループで放電が行われる。そ
して、１０〜３０ｍ秒に両遮断部１０１、１１６が投入
された後は、コンデンサ１０３、リアクトル１０２、遮
断部１０１の閉ループで放電が行われる。このように、
投入直後は、転流回路１０４のコンデンサ１０３の電荷
が投入抵抗回路１２４を通して放電されるので、突入電
流を制御することができる。
【０００５】
【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、遮断部と抵抗接点を駆
動できる能力を有する駆動装置、または遮断部と抵抗接
点を別々に駆動する２つの駆動装置が必要であり、駆動
装置の大型化およびコストが高くなる問題があった。さ
らに、投入抵抗によりコンデンサの充電電荷を放電でき
る時間は数十ｍ秒であり、コンデンサの充電電荷を十分
に放電できないと言う問題があった。また、投入抵抗を
用いない構成とする場合には、遮断部の開路後コンデン
サに溜った充電電荷の放電時間が数分程度と長い。この
ため、遮断後短時間で投入操作を行うと、転流回路のコ
ンデンサに溜った多量の充電電荷がリアクトル１０２と
遮断部１０１で短絡されるため大きな突入電流が流れ、
電流の大きさによってはコンデンサが破壊されることが
考えられる。従って遮断動作後の投入動作はコンデンサ
の電荷が放出されるまでの時間間隔（数分程度）とする
必要があり、たとえば、多重雷撃などによって連続して
発生する事故を除去するために要求される連続動作責務
を遂行できないと言う問題があった。
上のように構成されているので、遮断部と抵抗接点を駆
動できる能力を有する駆動装置、または遮断部と抵抗接
点を別々に駆動する２つの駆動装置が必要であり、駆動
装置の大型化およびコストが高くなる問題があった。さ
らに、投入抵抗によりコンデンサの充電電荷を放電でき
る時間は数十ｍ秒であり、コンデンサの充電電荷を十分
に放電できないと言う問題があった。また、投入抵抗を
用いない構成とする場合には、遮断部の開路後コンデン
サに溜った充電電荷の放電時間が数分程度と長い。この
ため、遮断後短時間で投入操作を行うと、転流回路のコ
ンデンサに溜った多量の充電電荷がリアクトル１０２と
遮断部１０１で短絡されるため大きな突入電流が流れ、
電流の大きさによってはコンデンサが破壊されることが
考えられる。従って遮断動作後の投入動作はコンデンサ
の電荷が放出されるまでの時間間隔（数分程度）とする
必要があり、たとえば、多重雷撃などによって連続して
発生する事故を除去するために要求される連続動作責務
を遂行できないと言う問題があった。
【０００６】この発明は上述のような問題点を解決する
ためになされたもので、駆動装置の大型化およびコスト
を増加することなく、短時間で遮断再閉路の責務が遂行
可能な直流遮断器を提供することを目的とする。
ためになされたもので、駆動装置の大型化およびコスト
を増加することなく、短時間で遮断再閉路の責務が遂行
可能な直流遮断器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる直流遮
断器は、接触子の開閉により直流電流を遮断／通電する
とともに互いに直列接続された第１、第２の遮断部と、
第１、第２の遮断部の可動接触子を開閉駆動する駆動装
置と、直列接続されたコンデンサとリアクトルが第１の
遮断部に並列に接続される転流回路と、コンデンサの充
電電荷を放電する放電抵抗を設けたものである。さら
に、放電抵抗の抵抗値は、直流電流遮断後にコンデンサ
の残留電圧が再閉路時間内に所定電圧以下となるよう
に、かつ、転流回路の転流特性に影響を与えないように
設定されているものである。さらに、放電抵抗の抵抗値
は、放電抵抗の抵抗値とコンデンサの静電容量との積に
より得られる放電時定数が再閉路時間の３分の１以下と
なるように設定されているものである。
断器は、接触子の開閉により直流電流を遮断／通電する
とともに互いに直列接続された第１、第２の遮断部と、
第１、第２の遮断部の可動接触子を開閉駆動する駆動装
置と、直列接続されたコンデンサとリアクトルが第１の
遮断部に並列に接続される転流回路と、コンデンサの充
電電荷を放電する放電抵抗を設けたものである。さら
に、放電抵抗の抵抗値は、直流電流遮断後にコンデンサ
の残留電圧が再閉路時間内に所定電圧以下となるよう
に、かつ、転流回路の転流特性に影響を与えないように
設定されているものである。さらに、放電抵抗の抵抗値
は、放電抵抗の抵抗値とコンデンサの静電容量との積に
より得られる放電時定数が再閉路時間の３分の１以下と
なるように設定されているものである。
【０００８】
【作用】この発明にかかる直流遮断器は、直流電流遮断
後に転流回路のコンデンサに充電された充電電荷を放電
抵抗により放電するので、充電電荷の放電時間を短くで
きる。さらに、転流回路の転流特性に影響を与えること
なく、再閉路時間内にコンデンサの充電電荷を放電する
ことができる。
後に転流回路のコンデンサに充電された充電電荷を放電
抵抗により放電するので、充電電荷の放電時間を短くで
きる。さらに、転流回路の転流特性に影響を与えること
なく、再閉路時間内にコンデンサの充電電荷を放電する
ことができる。
【０００９】
実施例１．以下、この発明の一実施例について図を用い
て説明する。図１は、自励転流方式の中性線保護用直流
遮断器（以下ＭＴＲＢと称す）を直流送電回路に適用し
た構成図である。図１において、１は固定接触子１ａと
可動接触子１ｂとで構成される遮断部、２はリアクト
ル、３はコンデンサ、４はリアクトル２とコンデンサ３
が直列接続された転流回路、５はコンデンサ３に残留す
る電荷を放電する放電抵抗、９、１０は変換器、１１は
直流送電回路の本線、１２は直流送電回路の中性線、１
４、１５は接地線、１６は固定接触子１６ａと可動接触
子１６ｂとで構成される遮断部、１７は絶縁ガス（ＳＦ
6 ）が封入された金属製タンク、１８は遮断部１、１６
の可動接触子１ｂ、１６ｂを開閉駆動する駆動装置、１
９、２０、２１はタンク１７に固着されたブッシング、
２２は遮断部１、１６、転流回路４、放電抵抗５および
駆動装置１８等により形成されるＭＴＲＢである。そし
て、転流回路１および放電抵抗５は遮断部１に並列接続
されている。また、遮断部１６は遮断部１と転流回路４
とを並列接続する回路に直列に接続されている。
て説明する。図１は、自励転流方式の中性線保護用直流
遮断器（以下ＭＴＲＢと称す）を直流送電回路に適用し
た構成図である。図１において、１は固定接触子１ａと
可動接触子１ｂとで構成される遮断部、２はリアクト
ル、３はコンデンサ、４はリアクトル２とコンデンサ３
が直列接続された転流回路、５はコンデンサ３に残留す
る電荷を放電する放電抵抗、９、１０は変換器、１１は
直流送電回路の本線、１２は直流送電回路の中性線、１
４、１５は接地線、１６は固定接触子１６ａと可動接触
子１６ｂとで構成される遮断部、１７は絶縁ガス（ＳＦ
6 ）が封入された金属製タンク、１８は遮断部１、１６
の可動接触子１ｂ、１６ｂを開閉駆動する駆動装置、１
９、２０、２１はタンク１７に固着されたブッシング、
２２は遮断部１、１６、転流回路４、放電抵抗５および
駆動装置１８等により形成されるＭＴＲＢである。そし
て、転流回路１および放電抵抗５は遮断部１に並列接続
されている。また、遮断部１６は遮断部１と転流回路４
とを並列接続する回路に直列に接続されている。
【００１０】つぎに動作について説明する。図１におい
て、直流送電系統の運転状態（遮断部１、１６が開路状
態）では、電流はバルブ９、本線１１、バルブ１０、中
性線１２の回路を流れ、ＭＲＴＢ２２が接続されるバル
ブ１０のカソード側の端子は大地電位に対し中性線１２
の電圧降下分高い電位となっている。そして、中性線１
２の気中線路部分が例えば雷撃を受け地落を生じると、
ＭＲＴＢ２２に事故情報が送られ遮断部１、１６が投入
される。このとき、バルブ９、本線１１、バルブ１０、
中性線１２に対し低インピーダンスの大地が接続される
ことになる。このため、電流はバルブ９、本線１１、バ
ルブ１０、ＭＲＴＢ２２、接地線１５、大地、接地線１
４の経路に移り地落事故発生部分の電流が途絶える。こ
のことにより地落事故発生部の絶縁耐力が回復する。そ
の後、ＭＲＴＢ２２を流れる電流を遮断すると、電流は
運転状態の経路で流れ始める。
て、直流送電系統の運転状態（遮断部１、１６が開路状
態）では、電流はバルブ９、本線１１、バルブ１０、中
性線１２の回路を流れ、ＭＲＴＢ２２が接続されるバル
ブ１０のカソード側の端子は大地電位に対し中性線１２
の電圧降下分高い電位となっている。そして、中性線１
２の気中線路部分が例えば雷撃を受け地落を生じると、
ＭＲＴＢ２２に事故情報が送られ遮断部１、１６が投入
される。このとき、バルブ９、本線１１、バルブ１０、
中性線１２に対し低インピーダンスの大地が接続される
ことになる。このため、電流はバルブ９、本線１１、バ
ルブ１０、ＭＲＴＢ２２、接地線１５、大地、接地線１
４の経路に移り地落事故発生部分の電流が途絶える。こ
のことにより地落事故発生部の絶縁耐力が回復する。そ
の後、ＭＲＴＢ２２を流れる電流を遮断すると、電流は
運転状態の経路で流れ始める。
【００１１】上記一連のプロセスから、ＭＲＴＢによる
電流遮断時の各部の電圧および電流の変化を、図２を用
いて説明する。遮断部１、１６の開極ｔ（０）後、遮断
部１の負特性を有するアークによって発生した電流の振
動は転流回路４のリアクトル２とコンデンサ３との相互
作用によって拡大し直流電流ＩDSに重畳してＩa とな
る。遮断部１を流れる電流Ｉa に零点が発生したときｔ
（１）、電流Ｉa は遮断される。その後、バルブ１０を
流れる電流は、転流回路４に流れ込む。そして、コンデ
ンサ３の電圧が高まる。このことによって、バルブ１０
を流れる電流は徐々に中性線１２へと転流していく。こ
のとき、遮断部１６を流れる電流ＩDSは、ほぼ転流回路
４のコンデンサ３の静電容量と中性線１２のインダクタ
ンスで決る周波数で振動し、遮断部１６を流れる電流Ｉ
DSが零点を迎えた時点ｔ（２）でＭＲＴＢ２２を流れる
電流は遮断され遮断動作は完了する。このとき、コンデ
ンサ３には電荷が残留した状態で高い電圧が維持されて
いる。遮断部１６による電流ＩDSの遮断後、転流回路４
と放電抵抗５により形成される閉ループ回路により、コ
ンデンサ３に蓄えられた充電電荷を放電する。ここで、
充電電荷の放電時間は、コンデンサ３の静電容量と放電
抵抗５の抵抗値の積で決る放電時定数により決められ
る。そして、コンデンサ３の残留電圧Ｖ（２）が、所定
値以下になったときに（ｔ（３））投入を行うことによ
って、残留電圧による突入電流は残留電圧の大きさに比
例して小さくなるため問題となることはない。
電流遮断時の各部の電圧および電流の変化を、図２を用
いて説明する。遮断部１、１６の開極ｔ（０）後、遮断
部１の負特性を有するアークによって発生した電流の振
動は転流回路４のリアクトル２とコンデンサ３との相互
作用によって拡大し直流電流ＩDSに重畳してＩa とな
る。遮断部１を流れる電流Ｉa に零点が発生したときｔ
（１）、電流Ｉa は遮断される。その後、バルブ１０を
流れる電流は、転流回路４に流れ込む。そして、コンデ
ンサ３の電圧が高まる。このことによって、バルブ１０
を流れる電流は徐々に中性線１２へと転流していく。こ
のとき、遮断部１６を流れる電流ＩDSは、ほぼ転流回路
４のコンデンサ３の静電容量と中性線１２のインダクタ
ンスで決る周波数で振動し、遮断部１６を流れる電流Ｉ
DSが零点を迎えた時点ｔ（２）でＭＲＴＢ２２を流れる
電流は遮断され遮断動作は完了する。このとき、コンデ
ンサ３には電荷が残留した状態で高い電圧が維持されて
いる。遮断部１６による電流ＩDSの遮断後、転流回路４
と放電抵抗５により形成される閉ループ回路により、コ
ンデンサ３に蓄えられた充電電荷を放電する。ここで、
充電電荷の放電時間は、コンデンサ３の静電容量と放電
抵抗５の抵抗値の積で決る放電時定数により決められ
る。そして、コンデンサ３の残留電圧Ｖ（２）が、所定
値以下になったときに（ｔ（３））投入を行うことによ
って、残留電圧による突入電流は残留電圧の大きさに比
例して小さくなるため問題となることはない。
【００１２】上述したように、遮断部１に並列に放電抵
抗５を接続する構成とした。したがって、遮断部１、１
６開路時において、コンデンサ３の充電電荷を放電抵抗
５により放電することができる。このとき、放電時間
は、コンデンサ３の容量と放電抵抗５の抵抗値との積で
決られる放電時定数によってきめられるので、電力用コ
ンデンサ３に対する法的規制で決まる放電時定数が数分
間であることに比較して、短時間で放電することができ
る。さらに、ＭＴＲＢ２２の遮断部１、１６のみを開閉
駆動できる駆動装置１８があればよい。したがって、抵
抗接点を有する直流遮断器のように駆動装置１８を大型
化する必要がないとともにこれに伴ってコストが増加す
ることもない。
抗５を接続する構成とした。したがって、遮断部１、１
６開路時において、コンデンサ３の充電電荷を放電抵抗
５により放電することができる。このとき、放電時間
は、コンデンサ３の容量と放電抵抗５の抵抗値との積で
決られる放電時定数によってきめられるので、電力用コ
ンデンサ３に対する法的規制で決まる放電時定数が数分
間であることに比較して、短時間で放電することができ
る。さらに、ＭＴＲＢ２２の遮断部１、１６のみを開閉
駆動できる駆動装置１８があればよい。したがって、抵
抗接点を有する直流遮断器のように駆動装置１８を大型
化する必要がないとともにこれに伴ってコストが増加す
ることもない。
【００１３】実施例２．以下、この発明の他の実施例に
ついて説明する。構成要素については、図１および図２
と同様であるので説明を省略する。ここでは、コンデン
サ３に充電された充電電荷の放電について具体的に説明
する。直流遮断器をＭＲＴＢ２２として適用するときに
は、中性線１２の事故が連続して発生することが想定さ
れる。このことから、ＭＲＴＢ２２には、繰返し動作の
責務が課せられる。たとえば、中性線１２に地落事故が
発生したときに、ＭＲＴＢ２２を投入する。こんとき、
直前の遮断動作によって転流回路４のコンデンサ３に多
量の充電電荷が残留した状態であると、遮断部１、１６
の投入時にコンデンサ３の突入電流が流れ破損の原因と
なる。このため、コンデンサ３の充電電荷は再閉路時に
十分放電しておく必要がある。
ついて説明する。構成要素については、図１および図２
と同様であるので説明を省略する。ここでは、コンデン
サ３に充電された充電電荷の放電について具体的に説明
する。直流遮断器をＭＲＴＢ２２として適用するときに
は、中性線１２の事故が連続して発生することが想定さ
れる。このことから、ＭＲＴＢ２２には、繰返し動作の
責務が課せられる。たとえば、中性線１２に地落事故が
発生したときに、ＭＲＴＢ２２を投入する。こんとき、
直前の遮断動作によって転流回路４のコンデンサ３に多
量の充電電荷が残留した状態であると、遮断部１、１６
の投入時にコンデンサ３の突入電流が流れ破損の原因と
なる。このため、コンデンサ３の充電電荷は再閉路時に
十分放電しておく必要がある。
【００１４】たとえば、直流送電回路に適用するコンデ
ンサ３の静電容量を３０μＦ、リアクトル２のリアクタ
ンスを２００μＨ、中性線１２のリアクタンスを１００
ｍＨとする場合について説明する。そして、コンデンサ
３の静電容量と放電抵抗５の抵抗値との積により決る放
電時定数を再閉路時間の１／３とする。このとき、再閉
路時のコンデンサ３の残留電圧は遮断直後の約５％とな
る。たとえば、転流回路４の定格電流を２ｋＡ、充電電
圧Ｖ（２）が３０ｋＶのとする。過渡時における転流回
路４のインピーダンスは約２．８５Ω、充電電圧Ｖ
（２）の５％は１．５ｋＶであるので、突入電流は約
０．５Ａとなる。したがって、突入電流は、転流回路４
の定格電流以下でありコンデンサ３を破損することはな
い。一方、地落等の自復性事故で電流の供給がなくなっ
てから絶縁状態となるまでの時間が０．１〜０．２秒と
言われており、このことから、交流遮断器では、再閉路
時間は０．３〜１秒に設定される。再閉路時間を０．３
〜１秒として、再閉路時間内にコンデンサ３の残留電圧
Ｖ（２）を所定電圧Ｖ（３）以下にする場合、放電抵抗
の抵抗値は１０ｋ〜３３ｋΩとなる。アークモデルを用
いた解析によれば上記抵抗値は転流特性に影響を与えな
いことが確認されている。
ンサ３の静電容量を３０μＦ、リアクトル２のリアクタ
ンスを２００μＨ、中性線１２のリアクタンスを１００
ｍＨとする場合について説明する。そして、コンデンサ
３の静電容量と放電抵抗５の抵抗値との積により決る放
電時定数を再閉路時間の１／３とする。このとき、再閉
路時のコンデンサ３の残留電圧は遮断直後の約５％とな
る。たとえば、転流回路４の定格電流を２ｋＡ、充電電
圧Ｖ（２）が３０ｋＶのとする。過渡時における転流回
路４のインピーダンスは約２．８５Ω、充電電圧Ｖ
（２）の５％は１．５ｋＶであるので、突入電流は約
０．５Ａとなる。したがって、突入電流は、転流回路４
の定格電流以下でありコンデンサ３を破損することはな
い。一方、地落等の自復性事故で電流の供給がなくなっ
てから絶縁状態となるまでの時間が０．１〜０．２秒と
言われており、このことから、交流遮断器では、再閉路
時間は０．３〜１秒に設定される。再閉路時間を０．３
〜１秒として、再閉路時間内にコンデンサ３の残留電圧
Ｖ（２）を所定電圧Ｖ（３）以下にする場合、放電抵抗
の抵抗値は１０ｋ〜３３ｋΩとなる。アークモデルを用
いた解析によれば上記抵抗値は転流特性に影響を与えな
いことが確認されている。
【００１５】なお、遮断部１、１６に印加される電圧を
均等に配分する分圧抵抗を放電抵抗５として用いること
可能である。しかし、この場合には、通常分圧抵抗の抵
抗値は数ＭΩであることからコンデンサ３の充電電荷の
放電時間は数十秒となるので、連続動作責務を要求され
る直流遮断器の転流回路４として考慮することはできな
い。さらに、上述の実施例では、遮断部１に転流回路４
と放電抵抗５とを並列接続する場合について説明した。
さらに、遮断部１に酸化亜鉛素子からなるバリスタを並
列接続しても適用できる。さらに、放電抵抗５で吸収す
べきエネルギーとしては数百ｋＪ程度となる。このよう
な仕様を満足する抵抗値が数Ω〜数百Ωの放電抵抗５と
して、酸化珪素（Ｓi Ｏ2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）
を主体とする抵抗を用いることで、所用抵抗値が容易に
実施でき小型に構成することができる。一方、酸化珪素
（Ｓi Ｏ2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主体とする抵
抗は吸湿しやすく、吸湿することによって絶縁性能が低
下するという欠点がある。したがって、ＳＦ6 ガス中
（湿度の管理がなされた雰囲気中）で使用することでこ
の問題は解決する。さらにまた、遮断部１に転流回路４
と放電抵抗５とを並列接続する場合について説明してき
た。ここで、放電抵抗５は転流回路４のコンデンサ３に
溜った充電電荷を放出すればよい。したがって、遮断部
１には並列接続せずに、コンデンサ４に放電抵抗５を並
列接続してもよい。
均等に配分する分圧抵抗を放電抵抗５として用いること
可能である。しかし、この場合には、通常分圧抵抗の抵
抗値は数ＭΩであることからコンデンサ３の充電電荷の
放電時間は数十秒となるので、連続動作責務を要求され
る直流遮断器の転流回路４として考慮することはできな
い。さらに、上述の実施例では、遮断部１に転流回路４
と放電抵抗５とを並列接続する場合について説明した。
さらに、遮断部１に酸化亜鉛素子からなるバリスタを並
列接続しても適用できる。さらに、放電抵抗５で吸収す
べきエネルギーとしては数百ｋＪ程度となる。このよう
な仕様を満足する抵抗値が数Ω〜数百Ωの放電抵抗５と
して、酸化珪素（Ｓi Ｏ2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）
を主体とする抵抗を用いることで、所用抵抗値が容易に
実施でき小型に構成することができる。一方、酸化珪素
（Ｓi Ｏ2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を主体とする抵
抗は吸湿しやすく、吸湿することによって絶縁性能が低
下するという欠点がある。したがって、ＳＦ6 ガス中
（湿度の管理がなされた雰囲気中）で使用することでこ
の問題は解決する。さらにまた、遮断部１に転流回路４
と放電抵抗５とを並列接続する場合について説明してき
た。ここで、放電抵抗５は転流回路４のコンデンサ３に
溜った充電電荷を放出すればよい。したがって、遮断部
１には並列接続せずに、コンデンサ４に放電抵抗５を並
列接続してもよい。
【００１６】
【発明の効果】この発明にかかる直流遮断器は、接触子
の開閉により直流電流を遮断／通電するとともに互いに
直列接続された第１、第２の遮断部と、第１、第２の遮
断部の可動接触子を開閉駆動する駆動装置と、直列接続
されたコンデンサとリアクトルが第１の遮断部に並列に
接続される転流回路と、コンデンサの充電電荷を放電す
る放電抵抗を設けたので、駆動装置を大型化することな
くコンデンサの充電電荷を短時間に放電することができ
再投入時間を短くでき、連続する動作責務を果すことが
できる。
の開閉により直流電流を遮断／通電するとともに互いに
直列接続された第１、第２の遮断部と、第１、第２の遮
断部の可動接触子を開閉駆動する駆動装置と、直列接続
されたコンデンサとリアクトルが第１の遮断部に並列に
接続される転流回路と、コンデンサの充電電荷を放電す
る放電抵抗を設けたので、駆動装置を大型化することな
くコンデンサの充電電荷を短時間に放電することができ
再投入時間を短くでき、連続する動作責務を果すことが
できる。
【００１７】また、放電抵抗の抵抗値は、放電抵抗とコ
ンデンサにより形成される回路の放電時定数を再閉路時
間の３分の１以下となるように設定することで、再投入
時の突入電流を十分小さくすることができる。
ンデンサにより形成される回路の放電時定数を再閉路時
間の３分の１以下となるように設定することで、再投入
時の突入電流を十分小さくすることができる。
【図１】 この発明の一実施例を示す直流遮断器を直流
送電回路に適用したの構成図である。
送電回路に適用したの構成図である。
【図２】 この発明の一実施例を示す電流遮断時におけ
る直流遮断器の各部の電流および電圧の変化を示す説明
図である。
る直流遮断器の各部の電流および電圧の変化を示す説明
図である。
【図３】 従来の直流遮断器を直流送電回路に適用した
の構成図である。
の構成図である。
１ 第１の遮断部 １ｂ 可動接触子 ２
リアクトル ３ コンデンサ ４ 転流回路 ５
放電抵抗 １６ 第２の遮断部 １６ｂ 可動接触子 １
８ 駆動装置
リアクトル ３ コンデンサ ４ 転流回路 ５
放電抵抗 １６ 第２の遮断部 １６ｂ 可動接触子 １
８ 駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米沢 毅 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 竹治 直昭 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 高畑 浩二 香川県高松市丸の内２番５号 四国電力株 式会社内 (72)発明者 畑野 雅幸 東京都中央区銀座六丁目15番１号 電源開 発株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 接触子の開閉により直流電流を遮断／通
電するとともに互いに直列接続された第１、第２の遮断
部と、該第１、第２の遮断部の可動接触子を開閉駆動す
る駆動装置と、直列接続されたコンデンサとリアクトル
が上記第１の遮断部に並列に接続される転流回路と、上
記コンデンサの充電電荷を放電する放電抵抗を備えたこ
とを特徴とする直流遮断器。 - 【請求項２】 放電抵抗の抵抗値は、直流電流遮断後に
コンデンサの残留電圧が再閉路時間内に所定電圧以下と
なるように、かつ、転流回路の転流特性に影響を与えな
いように設定されていることを特徴とする請求項１記載
の直流遮断器。 - 【請求項３】 放電抵抗の抵抗値は、放電抵抗とコンデ
ンサにより形成される回路の放電時定数が再閉路時間の
３分の１以下となるように設定されていることを特徴と
する請求項１または２記載の直流遮断器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7281710A JPH09129095A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 直流遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7281710A JPH09129095A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 直流遮断器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09129095A true JPH09129095A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17642911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7281710A Pending JPH09129095A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 直流遮断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09129095A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004302504A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Kyocera Corp | 電源回路 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162226A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | Circuit breaker |
| JPS5960925A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | 株式会社東芝 | 直流しや断装置 |
| JPH05234471A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-10 | Hitachi Ltd | 転流式直流遮断器 |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP7281710A patent/JPH09129095A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162226A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | Circuit breaker |
| JPS5960925A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | 株式会社東芝 | 直流しや断装置 |
| JPH05234471A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-10 | Hitachi Ltd | 転流式直流遮断器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004302504A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Kyocera Corp | 電源回路 |
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