JPS5940329B2 - 半導体しや断器 - Google Patents
半導体しや断器Info
- Publication number
- JPS5940329B2 JPS5940329B2 JP52105174A JP10517477A JPS5940329B2 JP S5940329 B2 JPS5940329 B2 JP S5940329B2 JP 52105174 A JP52105174 A JP 52105174A JP 10517477 A JP10517477 A JP 10517477A JP S5940329 B2 JPS5940329 B2 JP S5940329B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactor
- thyristor
- series connection
- current
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/72—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Thyristor Switches And Gates (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流用半導体しお断器に関し、特にこれと直列
接続される直流リアクトルの常時の平滑作用を損うこと
なく、しや断時の直流リアクトルのエネルギーを急速に
消滅させる手段を提供するものである。
接続される直流リアクトルの常時の平滑作用を損うこと
なく、しや断時の直流リアクトルのエネルギーを急速に
消滅させる手段を提供するものである。
直流電鉄用変電所において、直流出力電流過大時の保護
用に直流高速度しや断器が用いられるのは周知の通りで
ある。
用に直流高速度しや断器が用いられるのは周知の通りで
ある。
また、該しや断器の接点が保守を要し、動作回数に制限
のあることも周知である。このためサイリスタを用いた
半導体しや断器が試みられつつある。半導体しや断器の
構成例を第１図に示す。第１図において、１はしや断さ
れるべき直流電流が通常通る王サイリスタは２は転流用
補助サイリスタ、３は転流コンデンサ、４は転流リアク
トルで、これら１から４までをもつて半導体しや断器と
している。５は直流リアクトルで、５１はそのインダク
タンス分、５２はその損失抵抗分である。
のあることも周知である。このためサイリスタを用いた
半導体しや断器が試みられつつある。半導体しや断器の
構成例を第１図に示す。第１図において、１はしや断さ
れるべき直流電流が通常通る王サイリスタは２は転流用
補助サイリスタ、３は転流コンデンサ、４は転流リアク
トルで、これら１から４までをもつて半導体しや断器と
している。５は直流リアクトルで、５１はそのインダク
タンス分、５２はその損失抵抗分である。
６はバイパスダイオード、１は直流電圧平滑用フィルタ
で所要帯域に対しコンデンサＣｌからｃｎ）リアクトル
ＬｉからＬｎまでが用いられる。
で所要帯域に対しコンデンサＣｌからｃｎ）リアクトル
ＬｉからＬｎまでが用いられる。
８は直流変電所用ダイオード整流器で、本例ではダイオ
ードＤ１〜Ｄ６の３相ブリッジ結線で構成されている。
ードＤ１〜Ｄ６の３相ブリッジ結線で構成されている。
９は整流器８の入力となる３相交流電源である。
正常時には整流器８の出力電流は平滑リアクトル５、半
導体しや断器の王サイリスタ１を経て端子Ｐより負荷へ
供給される。
導体しや断器の王サイリスタ１を経て端子Ｐより負荷へ
供給される。
今、直流リアクトル５にバイパスダイオード６がないと
して、半導体しや断器１の出力側で出力短絡により電流
通路１０が生じると、整流器出力電流の増加を検出して
補助サイリスタ２を点弧し、図示の極性に予備光電され
ている転流コンデンサ３から転流リアクトル４、補助サ
イリスタ２を経て消弧すべき王サイリスタ１に逆方向の
放電電流を流す。もとより王サイリスタ１は順方向にの
み電流を流すので、前記逆方向の放電電流の分だけ順電
流が減少し、遂に零に達した時点で王サイリスタ１は消
弧される。しかし直流リアクトル５のインダクタンス分
５１の蓄積エネルギーはなお残留しているため、王サイ
リスタ１の消弧後引続いて３→４→２→１０→８→５と
循環する閉路で電流が流ね この閉路中の損失および転
流コンデンサ３の逆充電によつてインダクタンス分５１
のエネルギーが吸収されて補助サイリスタ２の導通が終
る。従つて転流コンデンサ３の逆充電電圧が過大となり
あるいはこれを適度に抑えようとすれば大きな静電容量
を必要とする。この対策として直流リアクトル５にバイ
パスダイオード６が第１図の点線のように接続される。
これにより王サイリスタ１の消弧後直流リアクトル電流
は転流回路と直流リアクトルのバイパスダイオード６に
分流し、転流コンデンサ３の過充電が避けられる。しか
し乍ら直流リアクトル５にバイパスダイオード６を設け
ることは、正常時に直流リアクトル５の平滑作用を損い
、バイパスダイオード６に常時電流が流れるとともに直
流電圧平滑用フイルタ７に流れる電流を増加させ、バイ
パスダイオード６の大形化、価格増を招来するのみでな
く、既設フイルタではフイルタの電流耐量からバイパス
ダイオード６の設置自体が不可能となる。
して、半導体しや断器１の出力側で出力短絡により電流
通路１０が生じると、整流器出力電流の増加を検出して
補助サイリスタ２を点弧し、図示の極性に予備光電され
ている転流コンデンサ３から転流リアクトル４、補助サ
イリスタ２を経て消弧すべき王サイリスタ１に逆方向の
放電電流を流す。もとより王サイリスタ１は順方向にの
み電流を流すので、前記逆方向の放電電流の分だけ順電
流が減少し、遂に零に達した時点で王サイリスタ１は消
弧される。しかし直流リアクトル５のインダクタンス分
５１の蓄積エネルギーはなお残留しているため、王サイ
リスタ１の消弧後引続いて３→４→２→１０→８→５と
循環する閉路で電流が流ね この閉路中の損失および転
流コンデンサ３の逆充電によつてインダクタンス分５１
のエネルギーが吸収されて補助サイリスタ２の導通が終
る。従つて転流コンデンサ３の逆充電電圧が過大となり
あるいはこれを適度に抑えようとすれば大きな静電容量
を必要とする。この対策として直流リアクトル５にバイ
パスダイオード６が第１図の点線のように接続される。
これにより王サイリスタ１の消弧後直流リアクトル電流
は転流回路と直流リアクトルのバイパスダイオード６に
分流し、転流コンデンサ３の過充電が避けられる。しか
し乍ら直流リアクトル５にバイパスダイオード６を設け
ることは、正常時に直流リアクトル５の平滑作用を損い
、バイパスダイオード６に常時電流が流れるとともに直
流電圧平滑用フイルタ７に流れる電流を増加させ、バイ
パスダイオード６の大形化、価格増を招来するのみでな
く、既設フイルタではフイルタの電流耐量からバイパス
ダイオード６の設置自体が不可能となる。
この対策としてバイパスダイオードをサイリスタとし、
半導体しや断器のしや断動作に同期してゲート信号を与
えて点弧することが考えられる力（ゲート回路が必要と
なるのは当然として、サイリスタを高信頼度で使用する
ためにはゲート信号波形の整形が重要であつて、例えば
サイリスタに順電圧が加わつている時にのみ立上りの急
峻なゲートパルスを与えしかも順電圧期間は出力短絡時
の直流電流波形によつて変化するため予知し得ないから
、常に対応し得なければならず、尚更に実現し得ない。
半導体しや断器のしや断動作に同期してゲート信号を与
えて点弧することが考えられる力（ゲート回路が必要と
なるのは当然として、サイリスタを高信頼度で使用する
ためにはゲート信号波形の整形が重要であつて、例えば
サイリスタに順電圧が加わつている時にのみ立上りの急
峻なゲートパルスを与えしかも順電圧期間は出力短絡時
の直流電流波形によつて変化するため予知し得ないから
、常に対応し得なければならず、尚更に実現し得ない。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、第１図
と同一の構成要素を用い、唯接続方法を変更するのみで
上記諸欠点を克服できるものである。
と同一の構成要素を用い、唯接続方法を変更するのみで
上記諸欠点を克服できるものである。
即ち出力短絡などのない正常時にぱ直流リアクトルのバ
イパスダイオードには全く電流が流れず、従つてバイパ
スダイオードの貴務としては出力短絡時のみを考慮すれ
ばよく、また直流リアクトルの平滑作用も全く損われず
、ために直流電圧平滑用フイルタの責務もバイパスダイ
オードのない場合と全く変らない。しかも出力短絡を生
じればバイパスダイオードが速やかに導通して直流リア
クトルのエネルギーを放出せしめ、転流コンデンサの過
充電を抑制する。この発明の一実施例を第２図によつて
説明する。
イパスダイオードには全く電流が流れず、従つてバイパ
スダイオードの貴務としては出力短絡時のみを考慮すれ
ばよく、また直流リアクトルの平滑作用も全く損われず
、ために直流電圧平滑用フイルタの責務もバイパスダイ
オードのない場合と全く変らない。しかも出力短絡を生
じればバイパスダイオードが速やかに導通して直流リア
クトルのエネルギーを放出せしめ、転流コンデンサの過
充電を抑制する。この発明の一実施例を第２図によつて
説明する。
この第２図は要部のみを示しており、図示していないと
ころは第１図と同一であり、また第１図と同一のものは
同一符号で示している。即ち、第１図と比較して明らか
な通り、本実施例では半導体しや断器の転流回路の補助
サイリスタ２が、直流リアクトル５と半導体しや断器の
主サイリスタ１の接続点Ａと、直流リアクトルのバイパ
スダイオード６と半導体しや断器の転流回路の接続点Ｂ
との間に接続されている。このように構成することによ
つて、正常時には、補助サイリスタ２は不導通であるか
らバイパスダイオードの陽陰極間電圧ＶｄはＶｄ＝（Ｅ
ｄ′−Ｖｃ）一Ｅｄ＜Ｏ、但しＥｄ゛は整流器出力電圧
、Ｅｄ゛は負荷端升，Ｎ間電圧、Ｖｃは転流コンデンサ
３の予備充電電圧、とすることができ、バイパスダイオ
ードは不導通となつて、直流リアクトル５の平滑作用を
損うことがなく、従つてまた直流電圧平滑用フイルタの
責務を増すこともない。
ころは第１図と同一であり、また第１図と同一のものは
同一符号で示している。即ち、第１図と比較して明らか
な通り、本実施例では半導体しや断器の転流回路の補助
サイリスタ２が、直流リアクトル５と半導体しや断器の
主サイリスタ１の接続点Ａと、直流リアクトルのバイパ
スダイオード６と半導体しや断器の転流回路の接続点Ｂ
との間に接続されている。このように構成することによ
つて、正常時には、補助サイリスタ２は不導通であるか
らバイパスダイオードの陽陰極間電圧ＶｄはＶｄ＝（Ｅ
ｄ′−Ｖｃ）一Ｅｄ＜Ｏ、但しＥｄ゛は整流器出力電圧
、Ｅｄ゛は負荷端升，Ｎ間電圧、Ｖｃは転流コンデンサ
３の予備充電電圧、とすることができ、バイパスダイオ
ードは不導通となつて、直流リアクトル５の平滑作用を
損うことがなく、従つてまた直流電圧平滑用フイルタの
責務を増すこともない。
次に出力短絡が生じると整流器出力電流の増加を検出し
て補助サイリスタ２が点弧さね王サイリスタ１が消弧し
たあと直流リアクトル５の電流は補助サイリスタ２を経
て、バイパスダイオード６および転流回路へと分流し、
直流リアクトル５のエネルギーは速やかに消減し、転流
コンデンサ３の過充電は抑制される。第３図は本発明の
他の実施例で、直流リアクトル５が半導体しや断器より
負荷側に接続される場合について示している。
て補助サイリスタ２が点弧さね王サイリスタ１が消弧し
たあと直流リアクトル５の電流は補助サイリスタ２を経
て、バイパスダイオード６および転流回路へと分流し、
直流リアクトル５のエネルギーは速やかに消減し、転流
コンデンサ３の過充電は抑制される。第３図は本発明の
他の実施例で、直流リアクトル５が半導体しや断器より
負荷側に接続される場合について示している。
図中の符号は第２図と同じものを表わし、且つ動作も第
２図と同様である。以上述べたように本発明によれば、
直流リアクトルのバイパス素子として複雑な制御回路を
要し素子それ自体としても高価であるサイリスタを使用
することなく、ダイオードで済み、単に半導体しや断器
の転流用補助サイリスタの接続方法を従米より変更する
ことによつて、正常時の平滑作用を損わず、しかも転流
コンデンサの過充電が防止でき、直流リアクトルと直列
接続される半導体しや断器の性能および経済性に資する
こと大である。
２図と同様である。以上述べたように本発明によれば、
直流リアクトルのバイパス素子として複雑な制御回路を
要し素子それ自体としても高価であるサイリスタを使用
することなく、ダイオードで済み、単に半導体しや断器
の転流用補助サイリスタの接続方法を従米より変更する
ことによつて、正常時の平滑作用を損わず、しかも転流
コンデンサの過充電が防止でき、直流リアクトルと直列
接続される半導体しや断器の性能および経済性に資する
こと大である。
第１図は通常考えられる半導体しや断器と直流リアクト
ルの組合せを示す回路図、第２図はこの発明の一実施例
を示す回路図、第３図はこの発明の他の実施例を示す回
路図である。 図中、１は王サイリスタ、２は補助サイリスタ、３は転
流コンデンサ、４は転流リアクトル、５は直流リアクト
ル、６はバイパスダイオードである。 なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。
ルの組合せを示す回路図、第２図はこの発明の一実施例
を示す回路図、第３図はこの発明の他の実施例を示す回
路図である。 図中、１は王サイリスタ、２は補助サイリスタ、３は転
流コンデンサ、４は転流リアクトル、５は直流リアクト
ル、６はバイパスダイオードである。 なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 順変換器の直流出力側に電流平滑用直流リアクトル
を有する直流電源の出力直流電流をしや断するための導
体しや断器において、前記直流リアクトルおよび前記半
導体しや断器の主サイリスタを直列接続して第１の直列
接続体とし、該第１の直列接続体と並列に、前記フライ
ホィールダイオードおよび前記主サイリスタの転流回路
のうちの転流補助サイリスタを除く回路の直列接続より
なる第２の直列接続体を接続し、前記第１の直列接続体
の直列接続点と前記第２の直列接続体の直列接続点との
間を前記主サイリスタの転流補助サイリスタで橋絡接続
したことを特徴とする半導体しや断器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52105174A JPS5940329B2 (ja) | 1977-08-31 | 1977-08-31 | 半導体しや断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52105174A JPS5940329B2 (ja) | 1977-08-31 | 1977-08-31 | 半導体しや断器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5438543A JPS5438543A (en) | 1979-03-23 |
| JPS5940329B2 true JPS5940329B2 (ja) | 1984-09-29 |
Family
ID=14400307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52105174A Expired JPS5940329B2 (ja) | 1977-08-31 | 1977-08-31 | 半導体しや断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940329B2 (ja) |
-
1977
- 1977-08-31 JP JP52105174A patent/JPS5940329B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5438543A (en) | 1979-03-23 |
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