JPS5834526A - 直流しや断器 - Google Patents

直流しや断器

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JPS5834526A
JPS5834526A JP56132679A JP13267981A JPS5834526A JP S5834526 A JPS5834526 A JP S5834526A JP 56132679 A JP56132679 A JP 56132679A JP 13267981 A JP13267981 A JP 13267981A JP S5834526 A JPS5834526 A JP S5834526A
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breaker
capacitor
current
circuit
voltage
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JP56132679A
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悟 柳父
徹 玉川
匠 船橋
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/04Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/14Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
    • H01H33/143Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc of different construction or type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

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】 本発明は直流回路纏;於いて、直流回路C直流れる直流
電流(以下、圧電流という)4二対して逆方向の電*(
以下、逆電流という)を1lLfIt回路1′−流す作
用をする装置(転流回路という)を具備し、し中断部に
流れる電流−二強制的に零点を作ってし中断する方式の
直流し中断器に関する。
第1図に従来の直流しゃ断器が接続されている直流送電
系統図を示す。交流を直流6二変換するコンバータ1に
直流しゃ断器2が接続され、さら6二直流を交流鑑;変
換するインバータ3が接続されている。
直流しゃ断器2の回路構成を説明すると、し中断部41
:並列I:転流用コ゛ンデンサ5が接続されている。
平常通電時Cユはしゃ断部4が閉極しているため主電流
工o FiLや断部4を通じて流れる。
一方、しゃ断部4の開極時、即ちしゃ断時には電極間i
二はアークが発生する。開&彼、時間とともC;アーク
電圧は上昇しコンデンサ5はこのアーク電圧まで自動的
に充電される。
この際、アークの抵抗特性は負の特性を示すため1第2
図C二示す様Cニアーク電流には振幅が増大する振動現
象が発生し、電流零点が生じるととC二なる。仁の時点
6−おいて、同期をとったしゃ断部4Fi主電流x6を
しゃ断する。
しかしながら本方式において必要とされるコンデン+5
の容量は、し中断電流C;比例して増大する。このため
大容量の直流しゃ断時を製作しようとすると転流用コン
デン?5の容量が莫大なものとなり、a期化にあたって
は大きな問題点となっていた。
この問題を解決する一方式として考えられたのが第ag
c示す直流しゃ断器である。第1図と同一部品1二は同
符号を符している。
・ この方式I:おいては、しゃ断動作前に、コンデy
t器は大地に接地されている抵抗素子6を介して回路電
圧Cおいて充電される。
しゃ断時I:おける、し中断部4の一極時口は、電極間
1:アークが発生する。開極後、時間とともにアーク電
圧は上昇し、一定値以上になると、ギャップ7が放電し
、コンデンサ5に蓄積された電荷Fi;ンデンサ5の容
量値によって決まる周波数で主電流工0と逆方向の電流
工lを流すことになる◇このため、第4図に示す如く、
直流主電流工◎に急速≦:電流零点が形成され、この時
点−二おいて、同期をとったしゃ断部4は主電流工◎を
しゃ断する〇この方式は電流零点を強制的≦二形成させ
るため、電流し中断が確実C2行れ信頼性が向上する。
又、w、m零点を形成させる逆電流をしゃ新前1:コン
デンサ51:、1)らかしめ回路電圧で充電した電荷≦
二よって発生させる。このため、第1図に示した方式C
ニルしてコンデンサ5の容量を格段に少〈できるという
利点がある。
しかしながら、コンデンサ5c二充電される電荷貴社回
路電圧1:よって制限されるため1回路電圧がない状態
で投入し、事故が発生した場合は、逆電流xlを流すこ
とができないため、主電流工0をし中断することができ
ないという問題点があった。
以上説明した様C:、上述したこれら二つの各々の方式
は実用化及び信頼性の点から実際I:適用する6二は問
題点があるものである。
本発明は上記問題点に鎌みなされたもので、逆電流を発
生させるためにあらかじめコンデンサに電荷を充電させ
ずともgi軸性のあるしゃ断を行うことのできる直流し
中断器を提供することを目的とする。
以下、本発明の一実施例な図面を参照して説明する0第
5図において、直流しゃ断器は次の如く構成される。し
ゃ断部41.42を直列I:接続する。
しゃ断s41g−並列番=コンデンサ9を接続する。し
中断部42g−コンデンサ5.放電ギャップBを各々並
列I:接続する。又コンデンサ9と放電ギャップ8Fi
直列回路を構成させる。そしてコンデンサ9と放電ギャ
ツ)(の接続点と第1のしゃ断部と第2のし中断部の接
続点間S;インピーダンス素子lOを挿入接続する。
し中断時、即ちしゃ断部41 、42開極時、電極間C
:アークが発生する。このアーク電圧によりコンデンサ
5は充電される。
この際、アー〉狐抗特性は負の特性を示すため、第2図
5=示した様に、アーク電流には振幅が増大する振動現
象が発生し電流零点が生じること6二なる0 この時、同期をとったしゃ断部4は生電流工◎をしゃ断
する。
一方、しゃ断部12には、しゃ断後図示しない電源のイ
ンダクタンスが非常に大きいため、高い電圧が印加され
る。この印加電圧は一定の遅れ時間を有してインピーダ
ンス素子IOを介してギヤ・ツブ8に印加される。
ギャップ8への印加電圧が一定値以上に達するとギャッ
プ8は放電する。ギャップ8の放m+二より、コンデン
サ5の電荷は図示の逆電流Ilの如く。
しゃ断部41.コンデンサ91、ギャップ8のループで
流れる。この逆電施工I Cよりしゃ断部41+二高周
波の振動電流が生じ、電流零点が生じることになるO コンデンサ9はブロッキングコンデンサであり、コンタ
クt5の電荷がインピーダンス素子10.A’キャップ
のループで流れるのを阻止する作用をする0又ギヤツプ
8に印加される電圧を遅らせる作用もする。
し中断部41+二用いるしゃ断器には、しゃ断部42に
用いるしゃ断器と異なり、アーク電圧を必ずしも高くす
る必要がないため、高電圧6二耐える性能を有するもの
であれば良い。
本方式の直流しゃ断器によれば、1!流しゃ断のため、
あらかじめコンデンサ5を囲路電圧まで充電しておく必
要がない。即ちコンデンサ5は自動的に充電され、そし
てしゃ断時(ニジゃ断部42に逆電流を流し電流零点を
生じさせる。そしてしゃ断部41に高耐電圧性能を有す
るしゃ断器を用いているため、高電圧用のしゃ断器とし
て用いることができる。
第6図区二本発明の他の実施例を示す。
第5図1:示した実施例と異なる点はしゃ断部42区−
過電圧抑制装置11を並列に接続した点である。
これにより、しゃ断部421一対ししゃ断後印加されろ
過電圧を抑制し線路ε二異常電圧が発生することを藺止
させる作用をさせることができる。
第7図に本発明の東区二他の実施例を示す。
1g5図1=示した実施例と同一部品には同符号を符し
ている。第5図に示した実施例と異なる点はしゃ断部4
21:並列(二接続するコンデンサ51′−直列I:リ
アクトル12、ギャップ13を接続し、直列回路を構成
し、この直列回路(即ち、転流回路)をしゃ断部42(
:並列に接続した点である。
この構成により転流回路のインピーダンスを低減するこ
とができるとともC二、振動電流のj1披数を低くする
ことができる。
即ち、アーク電圧の上昇ローより、ギャップ13が放電
するまでは、無限大であった転流回路のインピーダンス
は、アーク電圧の上昇−二よりギャップ放電後、あらか
じめ充電されていない転流用コンデンサ5及びリアクト
ル12が接続されるため、急激C二低減する0この庭め
振幅の大きな振動電流が生じるとと4にその周波数が低
減し、し中断を容易1;する効果を奏する。
尚、この効果は転流用コンデンサ5の他にリアクトル1
2あるいはギャップ13いずれが一方のみであっても失
なわれることはない。
絡8図に本発明の更i=他の実施例を示す。
第5図に示した実施例と同一部品には同符号を符してい
る。
本実施例1:おいてはし中断′t!1A41を複数のし
ゃ断941g、 41bから構成し、41mにアーク電
圧の高いしゃ断器例えばガスしゃ断(至)を、41bに
真空しゃ断器を適用する。
一般C:、シ中断すべき直流電流の値が大きくなると、
電流が不安定I:なって、電流零点近傍の電流傾斜率が
大きくなる。このため、しゃ断部のし中断特性の低下を
防ぐためには、第2図I:示した振動電流の周波数を小
さくする必要がある。
振動電流の周波数を小さくするためI:は、転流用コン
デ7t5の容量を著しく大きくする必要がある。しかし
ながら、真空し中断器は電流零点近傍の電流傾斜率が格
段I:大きいという特性を有している。このため従来の
直流し中断器と同一定格値のものを製作するC:あたっ
ては転流コンデンサ5の容量を大幅区−低減することが
できる。
第9図に本発明の更C−他の実施例なかす。
第す図と同一部品C二は同符号を符している。
複数のしゃ断器41c+、41bから構成するし中断部
41纏二おいてガスしゃ断器41aに並夕131ユ非直
線抵抗体わるいは直線抵抗体14を真空しゃ断器411
) l二は並列1:コンデンサ15を接続した構成であ
る。
一般に真空しゃ断器の電流しゃ断後の絶縁回復特性はし
ゃ断後急速に回復するが、その絶対値は低いという特性
を有し、ガスしゃ断器はその逆の特性を有する。
それ故、しゃ断後の回復電圧の初期部は真壁しゃ断器:
:印加させ、ガスしゃ断器C二は遅延時間を有して、全
回復電圧が印加される様にすることが好都合である。
本実施例の構成の様C二、ガスしゃ断器41a 1ll
−抵抗体14を、真空しゃ断器41blニコンデンサ1
5を並列C:接続したことにより回復電圧の初期部一定
値までは真空し中断器41b+=、その後一定値を越え
た回復電圧はガスしゃ断器41a c:印加される様i
二することができる。このため両者の有する特性をより
一層生かすことができる。又コンデンサ5の容量の低減
がはかれることは第8図に示した実施例と同様である。
以上説明した様In、本発明C:よれば逆電流を発生さ
せるため5;あらかじめスンデン?c;電荷を充電させ
ずとも、(l麺性のあるしゃ断を行うことのできる直流
し中断器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の直流し中断器が接続されている直流送電
系統図、第2wJFi第1図C;示し九直流し中WIC
IIIのし中断時C二おける電tIt波形凶、第3図は
従来の直流し中断−の他の例を示す回路構成図。 第4図は第3図1−示した直流し中断器のしゃ断時1:
おける電流波形図、第5図は本発明の一実施例の直流し
ゃ断器を示す回路構成図、第6図は本発明の他の実施例
の直流し中断器を示す回路構成図、第7Wj!A乃至第
9図は本発明の更口他の実施例の直流し中断器を示す回
路構成図である。 2−−−−−−−−−一直流しゃ断器 5−−−−−−一−−−転流用コンデンサ8−−−−−
−−−−−−ギャップ 9−−−−−コンデンサ 10−−−−−−−−−−インピーダンス票子41 、
42、−−−− Lや断部 41b−−−−−−−−一真空しゃ断器(7817) 
 代理人弁理士 則 近 憲 佑(ほか1名)第i図 第2図 第3図 第4図 時間□ 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 第1のし中断部と第2のし中断部を直列に接続し
    九回絡に、第1のし中sc=は絡1のコンデンサが、第
    2のしゃ断部−一は放電ギャップが各々並列接続となる
    構成で前記第1のコンデンサと前記放電ギャップを直列
    に接続した回路を並列に接続し、第1のコンデンサと放
    電ギャップとの接続点と第1のし中断部と第2のしゃ断
    部の接続点との間口インピーダンス素子を挿入接続し、
    第2のしゃ断部C:はさら一:第2のコンテンtを並列
    冨二綾続したことを4I微とする直流し中断器 2、第1のし中断部は少くとも1点以上の真空し中断器
    を含んで構成されている特許請求の範囲第1項記載の直
    流しゃ断器 3、第1のし中断部は少くとも1点以上の真空し中断器
    と真空しゃ断器以外のアーク電圧の高いしゃ断器が直列
    に接続され構成されている特許請求の範囲第1項記載の
    直流しゃ断器
JP56132679A 1981-08-26 1981-08-26 直流しや断器 Granted JPS5834526A (ja)

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JPS6253894B2 JPS6253894B2 (ja) 1987-11-12

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