JPS58112421A - 静止形電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 変撲を行なう静止形電力変換装置に関する。

静止形電力変換装置は、整流器やインバータなどの主回
路部分とその制御回路部分とから構成され、その他種々
の付絹部品とともに盤内に収納されて設置される。

ところが、ほとんど同一の設計仕様の静止形電力変換装
置であっても、設計条件によっては静止形電力変換装置
が原因不明の異常動作をすることが経験された。すなわ
ち、最近では静止形電力変換装置に漏電しゃ断器を備え
るようになってきたが、この漏電しゃ断器が動作して静
止形電力変換装置が運転できなかったわ、あるいは制御
回路の異常動作かもとで非常保睦リレーが動作すること
が経験されたのである。

本発明者らはこの原因を究明すべく棟々検討した結果、
静止形電力変換装置の入力電流もしくは出力電流に含ま
れる高調波成分に起因して生じる七ロ電流が異常動作の
原因になっていることを突き止めた。この点について第
１図を参照しながらもっと詳しく説明する。

第１図において、１は１相または中性点が接地されてい
る交流電源であり、２は漏電しゃ断器である。８は静止
形電力変換装置であシ、例えば整流器．直流中間回路お
よびインバータ（例えば是トランジスタインバータ）と
から構成される装置４は負荷であシ、例えば上記インバ
ータから可変電圧可変周波数の電力を供給されて可変速
駆動される誘導電動機である。

静止形電力変換装置８の筐体および電動機４の筐体は感
電防止のために接地されているが、それぞれの接地点が
Ａ、Ｂで示されており、接地線５は低インピーダンスＺ
ｏＤを有する要素として図示されている。

静止形電力変換装置８内のインバータは一般に高い周波
数で電力のスイッチングを行なうため、静止形電力変換
装ｆｔ８の入力電流１１および出力電流には多くの高調
波電流成分が含まれている。この高調波電流の一部は、
インバータのスイッチング周波数が高いほど、浮遊容量
を介して静止形電力変換装置８や誘導電動機４の筐体へ
流れ出しやすく、第１図に示すシステムでは接地線を通
って大地へ流れるゼロ相電流ｉ。となる。このゼロ相電
流ｉ。は次の異常動作をもたらすことがある〇（１］入
力電流１１には接地線５を流れる高周波電流１゜がゼロ
相電流として重畳されるため一漏電しゃ断ない。

（２）インバータ８の入力電流ｉ　あるいは出力電流１
２に含まれるゼロ相電流Ｉ。Ａ点の電位は大地電位に対
して常にインピーダンスＺｏによる電圧降下分だけ変動
する。このためインバータの制御回路の基準電位を通常
行なわれているような筐体に点にとると、制御回路の基
準電位が大地電位に対して常に変動するため、インバー
タの誤動作を生じやすい。後者のインバータの誤動作に
関しては、接地線５を太くするとか短くするとか、おる
いは制御回路の基準電位点を他の接地線で大地へ落すな
どの対策が考えられるが、コストアップは避けられず、
設備条件によっては実施不可の場合もある。

しかも、前者の漏電しゃ断器２の不必要な動作を防止す
るには別の対策が必要である。

本発明の目的は、上記に鑑み、静止形電力変換装置もし
くは負荷の筐体の接地線に流れるゼロ相電流を抑制する
手段を提供することにある。

この目的は、本発明によれば、静止形電力変換装置の入
力側および出力側の給電線の少なくとも一方に、各和船
電線にそれぞれ挿入され且つ互いに磁気的に結合されて
いる巻線を備えたゼロ相電流抑制リアクトルを設けるこ
とによって達成される。

例えば、接地線を流れるゼロ相電流１゜が主として入力
電流１１側に含まれている場合には、第２図に示す本発
明の実施例のとおり、静止形電力変換装置３の入力側の
給電線にゼロ相電流抑制リアクトル２０を挿入すればよ
い。また、そのゼロ相電流ｉが主として出力電流１□側
に含まれている場合には、第８図に示す本発明の他の実
施例のとおり、静止形電力変換装置８の出力側の給電線
にゼロ相電流抑制リアクトル２０を挿入すればよい。ま
た、入力電流１１および出力電流ｉ２のいずれにも無視
できないゼロ相電流が含まれている場合には、図示して
いないが、入力側および出力側のいずれにもゼロ相電流
抑制リアクトルを挿入するとよい。

なお、第２図および第８図において、第１図におけると
同一のものには同一参照番号ないし記号（５） を付して、重複した説明を避けることにする。

第４図は、第２図および第８図のそれぞれにおけるゼロ
相電流抑制リアクトル２０の具体的構成例を示す。

第４図によれば、互いに等しい巻数Ｔを有する８つの巻
線２１〜２８が共通鉄２４に巻かれている。これらの８
つの巻線は静止形電力変換装置８の入力側または出力側
の各相の給電線に挿入されている。

巻線２１〜２６を介して一流れる電流をそれぞれＩＲｒ
　ｊ８＋ＩＴとすると、ゼロ相電流ｉ。は １ｏ＝１１　＋　＋３　＋ＩＴ と表わすことができる。１ｏ＝Ｏのとき、すなわちゼロ
相電流が存在しないときには、各巻線２１〜２８に流れ
る電流によって鉄心に生じる起磁力は互いに打消される
だめ、リアクトル２０は電流ＩＲＩＩＳＩＩＴに対して
何らリアクタンスとして働らかない。これに対して、）
０〜０のとき、すなわちゼロ相電流が存在するときには
、リアクトル２０は、そのゼロ相電流ｉ。に対して、 Ｌ＝ｉ　Ｔ／Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（１）（６） なる式にて表わされる値りを持つインダクタンスとして
作用する（Ｒは磁気抵抗）。つまシ、リアクトル２０は
ゼロ相電流抑制リアクトルとして有効に働く。したがっ
て、リアクトル２０は、その磁気抵抗Ｒや巻数Ｔを適当
に選ぶことによって、静止形電力変換装置８の正常な動
作を防げることなく、入力電流または出力電流に含まれ
る接地線５を介して流れるゼロ相電流のみを抑制するこ
とができ、先に述べた如き漏電しゃ断器２の不必要なし
ゃ断動作おるいはインバータの誤動作を避けることがで
きる。また、ゼロ相電流抑制リアクトル２０は簡単な構
造で比較的安価であり、かつ既設のシステムにも簡単に
追加することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は静止形電力変換装置を含む給電システムの従来
の実施例を示す概略図、第２図および第８図はそれぞれ
本発明の互いに異なる実施例を示す概略図、第４図はゼ
ロ相電流抑制リアクトルの部分について詳細図である。 １・・・交流電源、２・・・漏電しゃ断器、８・・・静
止形電力変換装置、４・・・負荷、５・・・接地線、２
０・・・ゼロ相電流抑制リアクトル、２１〜２８・・・
巻線、２４・・・鉄心。 オ　ｌ　因 ７２　圓 才３　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）交流室のと負荷との間に介在して電力変換を行なう
   静止形ｗ１力変換装置の入力側および出力側のうち少な
   くとも一方にゼロ相電流を抑制するためのりアクドルを
   挿入したことを特徴とする静止形電力変換装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記リアクトル共
   通鉄心に巻回されている互いに巻数の等しい８つの巻線
   を有し、各巻線は静止形電力変換装置の８相入力線もし
   くは８相出力線の各相に挿入されていることを特徴とす
   る静止形電力変換装置。