JPS6013255B2 - 直流しや断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、サージ抑制装置付の高周波電流を重畳させ
てできる電流零点で電流しや段する直流しや断器に関す
る。

交流しや断器は普通接点を開き、その時発生するアーク
を電流零点でしや断する。

しかし、直流しや断器の場合には電流零点が無いので種
々の工夫がなされている。第１図はその一つを示すもの
である。第１図において、ＣＢは真空ＳＦ６等を消弧媒
体としたしや断部、Ｃはコンデンサで常時図示極性に充
電されている。Ｌはリアクトル、Ｓはスイッチである。
このような回路構成の直流しや断器は次のように動作す
る。しや断器ＣＢが関極して極間にアークが形成される
。この時スイッチＳを閉じるとコンデンサＣの電荷がＩ
ＪァクトルＬを通して放電され、この放電電流ｌｏがし
や断すべき直流アーク電流１と蚤畳して電流零点が形成
される。この電流零点でしや断部ＣＢはしや断する。こ
の様子を第２図に示す。第３図はこの原理の直流しや断
器を設けた直流送電系を示す。Ｌｓは平滑ＩＪァクトル
、Ｒｅは交流−直流変換装置、Ｔｒは変圧器、Ｃｓは漠
遊のキャパシタンスを示す。すなわち第３図に示す一般
的な直流送電回路に第１図に示した直流しや断器を接続
すれば、第１図で述べた原理によりしや断部ＣＢを流れ
る電流１はしや断される。しかし平滑リアクトルＬｓは
一定電流１が流れており、しかも回路にリアクトルＬ、
コンデンサＣの高インピーダンスが挿入された状態とな
る。一方平滑リアクトルＬｓにはＬｓ１２の磁気エネル
ギーが貯えられているため、このエネルギーが高インピ
ーダンス回路である前記Ｌ一Ｃを通って放電するとき、
１・Ｚ（リアクトルＬ、コンデンサＣ回路）のサージ電
圧を発生する。これはＬ，Ｃの値やフィルターＦの値か
ら考えると非常に大きな電圧となる。また平滑リアクト
ルＬｓのエネルギーで漂遊キャパシタＣｓが充電され、
これによっても大きなサージ電圧が発生される。このた
め、この過電圧抑制装置を付加した前記高周波電流重畳
方式の直流しや断器が研究されている。これの概略を第
４図に示す。Ｒ‘まコソデンサＣの充電低抗、Ｒｓは従
来避雷器の特性要素として用いられているＳＩＣを成分
とする非道線抵抗体、ＴＣ１，ＴＧ２，ＴＧ３はトリガ
ーギャップを示す。これは次のように動作する。第４図
に於て、コンデンサＣは直流線路より抵抗Ｒを介して充
電されている。ここでしや断部ＣＢを閥極し、またトリ
ガーギャップＴＧＩを作用させて放電させると前述した
ようにしや断部ＣＢに零点を作る。即ちしや断部ＣＢを
流れていた電流１はこの時点でコンデンサＣーリアクト
ルＬの回路に転流する。このとき前述した通りサージ電
圧がＣ−Ｌの両端及び大地間に発生するが、この電圧で
トリガーギャップＴＣが放電する。従ってエネルギー吸
収装置である非直線抵抗体Ｒｓは大地に接続されること
になり、これによって第３図では示していない平滑リア
クトルＬｓのエネルギーは非道線抵抗体ＲＳに吸収され
、サージ電圧発生を抑制する。しかしこのエネルギーが
零になっても回路電圧に相当した分の電流が流れ続け、
非直線抵抗体Ｒｓの劣化を早めるため、前記動作終了後
則ちエネルギー吸収後はす早く非直線抵抗体Ｒｓを回路
から切り離す必要がある。一方コンデンサＣは、トリガ
ーギャップＴＧＩの放電によって十Ｖｏの状態から転流
電流を半波だけ流したことにより、半波分のエネルギー
を消費した分だけ十Ｖｏより少ない逆極性に充電されて
いる。この充電エネルギーをトリガーギャップＴＧ３を
動作ごせて放騒することによりＣ−ＴＧ２一ＴＧ３−Ｌ
のループ電流が流れ、従ってトリガーギャップＴＧ２，
ＴＧ３に電流零点ができ、非直線抵抗体ＲＳを流れる電
流がしや断される。このように、従来の直流しや断器は
、そのサージ抑制装置にもその直流電流をしや断するた
めに高周波電流発生装置、及びギャップを必要としてお
り、構造が複雑となっていた。

この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので構造の簡単な過電圧抑制装置を有する直流しや断
器を得ることを目的とする。

この発明の一実施例を第５図にもとづいて説明する。十
側母線７に接続された真空又はＳＦ６ガスしや断器によ
り構成したしや断部１に並列にコンデンサ２、リアクト
ル３、及び例えばトリガーギャップ５やスイッチのよう
な始動装置から成る直列回路を接続する。６は金属酸化
物を主体成分とした非直線抵抗体で、十側母線７と−側
母線８間に接続されている。

この一側母線８は大地であってもよい事は勿論である。
又前記リアクトル３とトリガーギャップ５の接続点間に
一端を接続された前記コンデンサ２の充電用抵抗４の他
端を前記−側母線８に接続してある。しかして第５図に
於てしや断器１が関極し、トリガーギャップ５を放電さ
せて高周波電流ｌｏを流すと、しや断電流１と重畳し電
流零点が形成されそこでしや断部１がしや断する。

金属酸化物を主体成分とした非直線抵抗体６は非直線性
が非常に良く、常時線路に接続されていても１〔肌Ａ〕
前後の電流で熱破壊することはない。しや断部１の直流
しや断により過電圧が発生すると非直線抵抗体６の電流
‐電圧特性に従って電流が流れ、過電圧のエネルギーを
吸収して過電圧を抑制する。過電圧を抑制し終り回路の
電圧が元に復すると、非直線抵抗体６の電流は再び１〔
肌Ａ〕前後に復する。尚直流しや断器を使用する系統条
件によっては、しや断器１の両側に過電圧を発生する。

この場合には第６図に示す如くしや断器１の両側に金属
酸化物非道線抵抗体６ａ，６ｂを設けることが有効であ
る。以上説明したように本発明によれば直流しや断器の
直流しや断による発生する過電圧エネルギーを金属酸化
物非直線抵抗体により吸収するようにしたので、構成の
簡単な直流しや断器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流しや断器の一例を示す回路図、第２
図は高周波重畳による直流しや断を説明する図、第３図
は直流しや断器が使用される直流送電系統図、第４図は
従来の直流しや断器の他の例を示す回路図、第５図は本
発明の直流しや断器の−実施例を示す回路図、第６図は
本発明の他の実施例を示す回路図である。 １・・・・・・しや断部、２・・・・・・コンデソサ、
３・・・・・・リアクトル、４・・・・・・充電用抵抗
、５・・・・・・トリガーギャップ、６・・・・・・金
属酸化物を主体成分とした非直線抵抗体。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ しゃ断部に並列にコンデンサ、リアクトル及び始動
   装置から成る直列回路を接続し、前記しゃ断部のしゃ断
   時に始動装置を介して前記コンデンサの充電々流をしゃ
   断部に重畳させるようにして成り、前記しゃ断部の少な
   くとも一端子と大地（一側母線）との間に金属酸化物を
   主体成分とする非直線抵抗体を接続した直流しゃ断器。 ２ 前記非直線抵抗体素子をしゃ断部の両端子に夫々接
   続した特許請求の範囲第１項記載の直流しゃ断器。３
   前記しゃ断部が真空しゃ断器である特許請求の範囲第１
   項記載の直流しゃ断器。