JPS58255B2 - コンデンサ開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体スイッチング素子を用いたコンデンサ
開閉装置に関するものである。

第１図は従来のコンデンサ開閉装置を示し、図において
、１は３相電力系統２に開閉器３を介して接続された３
相変圧器で、１次巻線４はデルタ結線、２次巻線５は星
形結線されている。

３相変圧器１の２次巻線５のＵ相にはコンデンサ６と、
ダイオード７およびサイリスタ８の逆並列回路で構成さ
れたサイリスタスイッチ回路９が直列に接続されている
。

同様に三相変圧器１１の２次巻線５のＶ相にはコンデン
サ１０と、ダイオード１１およびサイリスタ１２の逆並
列回路で構成されたサイリスタスイッチ回路１３が直列
に接続され、三相変圧器１の２次巻線５のＷ相にはコン
デンサ１４と、ダイオード１５およびサイリスク１６の
逆並列回路で構成されたサイリスタスイッチ回路１７が
直列に接続されている。

サイリスタスイッチ回路９，１３．１７のコンデンサ６
．１０゜１４と反対側の端子は共通に接続され、この共
通接続点１８は変圧器１の２次巻線５の中性点１９を接
続されている。

コンデンサ６．１０．１４を投入する時は、まず開閉器
３を閉路して装置を起動させ、各相のコンデンサ６．１
０．１４に接続されたサイリスクスイッチ回路９，１３
．１７の両端の電圧が零になった位相でサイリスタ８，
１２．１６を点弧し、コンデンサ投入時の突入電流を防
止している。

しかしながら、従来のこの種のコンデンサ開閉装置にお
いては、起動時に開閉器３を閉路した場合、起動前はコ
ンデンサ６．１０．１４の電荷が零になっているので、
サイリスタスイッチ回路９゜１３．１７のサイリスタ８
，１２．１６が非導通になっていても開閉器３の投入位
相によっては大きな突入電流が各サイリスタスイッチ９
，１３゜１７のダイオード７．１１．１５を通って流れ
る。

このため場合によってはダイオード７．１１ 。

１５が破壊したり或はダイオード７．１１．１５やコン
デンサ６．１０．１４の寿命劣化を生じると云う欠点が
あった。

また、従来のコンデンサ開閉装置はコンデンサが故障し
て短絡した場合、この短絡電流を制限する機能を有さな
いので、この短絡電流により短絡したコンデンサのケー
スの破壊、或はサイリスタおよびダイオードの破壊を生
ずる恐れがあった。

従ってこれらの問題のうち起動時の突入電流の問題を解
決するものとして第２図の如き装置も提案されている。

即ち第２図に示すコンデンサ開閉装置においては、起動
時には開閉器２０を開路しておき、開閉器３を通って流
れる突入電流を限流抵抗器２１により限流するようにし
、定常状態に落付いた時点で開閉器２０を閉路して限流
抵抗器２１を短絡するようにしたものである。

しかるにこのようなコンデンサ開閉装置においては、開
閉器が各相に２台必要であるので経済的に問題がある。

またコンデンサの短絡による過電流に対して解決がなさ
れていないなどの欠点があった。

この発明は以上の点に鑑みてなされたもので、極めて簡
単な構成によって上記の如き従来装置の欠点を全て除去
したコンデンサ開閉装置を提供することを目的とするも
のである。

以下第３図に示すこの発明の一実施例に従がい詳述する
。

第３図において、１〜１９は第１図に示す従来のコンデ
ンサ開閉装置と同様であるので説明を省略する。

２２は限流抵抗器で共通接続点１８と変圧器１の２次巻
線５の中性点１９との間に接続されている。

この発明は以上の如く構成され、起動時に開閉器３を閉
路した場合、この時点ではサイリスタスイッチ回路９，
１３．１７の各サイリスタ８゜１２．１６は全て非導通
になっているので、コンデンサ６．１０．１４への突入
電流は全てダイオード７．１１．１５と限流抵抗器２２
を通って流れ、この限流抵抗器２２により限流される。

このためこの限流抵抗器２２の抵抗値を限流された後の
電流がコンデンサ６．１０．１４やダイオード７．１１
．１５にさって問題ない程度の値に選定することにより
、起動時における突入電流の問題は゛解消される。

また、この突入電流はダイオード７．１１．１５を通し
ての各コンデンサ６、１０゜１４への充電が完了すれば
零になるので、限流抵抗器２２に電流が流れるのは非常
に短時間であり、限流抵抗器２２の電流定格は小さくて
よい。

サイリスタ８，１２．１６を点弧させコンデンサ６．１
０．１４を投入する場合は、投入時の突入電流を防止す
る目的で各相のサイリスタスイッチ回路９，１３，１７
の両端の電圧が零になった時点でサイリスタ８，１２．
１６を点弧させる。

すなわち３相の各コンデンサ６．１０．１４が同時に投
入されるのではなく各相毎に順次１２０°ずれて投入さ
れる。

このため３相分のコンデンサが全部投入されるまでの２
／３サイクルの期間は各相の電流の平衡がとれず、限流
抵抗器２２に電流が流れる。

しかしこの期間は非常に短時間である。そして、３相の
コンデンサ６．１０．１４が全て投入されると、中性点
１８．１９間すなわち限流抵抗器２２には、各相の電流
が打消し合って零になるので電流が流れない。

このためこの期間の電流定格は必要としない。

次にコンデンサ短絡時の動作を説明する。

例えば今ｕ相のコンデンサ６が短絡した場合、短絡電流
は、ｕ相の２次巻線５−短絡したコンデンサ６−サイリ
スタスイッチ回路９−中性点１８−限流抵抗器２２−中
性点１９−２次巻線５の閉回路を通ってながれるので、
この短絡電流は限流抵抗器２２で限流され、短絡電流が
流れる閉回路にあるコンデンサ６やサイリスクスイッチ
回路９の破壊が防止される。

尚、以上の説明においては限流要素として抵抗器を用い
た場合について説明したが、これに限らず他の限流要素
、例えばリアクトルを使用しても同様の効果を奏するこ
とは勿論である。

以上述べたようにこの発明のコンデンサ開閉装置によれ
ば、極めて簡単な構成によって、コンデンサおよびこの
コンデンサに直列に接続された半導体整流回路を起動時
の突入電流やコンデンサ短絡時の短絡電流から保護する
ことができると云う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来のコンデンサ開閉装置の回路構成
図で第３図はこの発明の一実施例によるコンデンサ開閉
装置の回路構成図である。 図中、１は三相変圧器、３は開閉器、４は１次巻線、５
は２次巻線、６，１０．１４はコンデンサ、９，１３．
１７はサイリスクスイッチ回路、１８．１９は中性点で
ある。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 星形結線されてなる２次巻線を有し、１次側が多相
   電力系統に接続された変圧器と、コンデンサと半導体ス
   イッチ回路とを直列接続して成り上記２次巻線に星形結
   線されたコンデンサ開閉回路と、この星形結線されたコ
   ンデンサ開閉回路の中性点と上記変圧器の２次巻線の中
   性点との間に接続された限流要素を備えて成るコンデン
   サ開閉装置。 ２ 半導体スイッチ回路はダイオードとサイリスクの逆
   並列回路により成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のコンデンサ開閉装置。