JPS6015436Y2 - サイリスタ変換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば直流送電用のサイリスタ変換装置に係り
、特にノイズに強い信頼性を高めたサイリスタ変換装置
に関する。

サイリスタを複数個直列接続し、高電圧に耐えるように
構成したサイリスタ変換装置に於いて、満足しなければ
ならない条件のうち最も技術的に困難であり且つ重要な
ことはサイリスタ変換装置がサージ電圧の外乱を受けた
時に、サイリスタのゲート回路にノイズ電流が流れ、サ
イリスタが誤点弧したり、又はミス点弧しないことであ
る。

第１図は従来装置の一部を示す構成図で、Ｓ□〜Ｓ５は
サイリスタ、このサイリスタに並列接続される抵抗器Ｒ
ＧとコンデンサＣＧから成る直列回路は分圧回路を示す
。

ＡＬはアノードリアクトル、ＣＯＲＥは変成器の鉄心で
Ｗｌは一次巻線でこの一次巻線Ｗ１にはパルス発生装置
ＰＣが接続され複数個の二次巻線Ｗ２はそれぞれダイオ
ードＳＲ及び抵抗器Ｒを介し各サイリスタのゲートに接
続される。

直列サイリスタは所定数の直列サイリスタ（第１図の例
では５個のサイリスタ直列回路）からなる重位置列群に
分けられ、各単位直列群毎に鉄心ＣＯＲＥを設け、その
鉄心に各単位直列サイリスタ用２次巻線Ｗ２が施されて
いる。

■次巻線は各電位の異る鉄心Ｃ０ＲＥに共通である。

コンデンサＣはノイズ電流を側路するためのものである
。

二次巻線のうちほぼ中間の電位の巻線と鉄心Ｃ０ＲＥと
の間を導電体りで接続することは絶縁上の目的から周知
のことである。

ここでゲートノイズに密接に関係している各部のストレ
ーキャパシタンスのうち鉄心Ｃ０ＲＥと一次巻線間をＣ
Ｏ１鉄心Ｃ０ＲＥと二次巻線間をＣＷＣ，二次巻線相互
間をＣＷとする。

このように構成されたサイリスタ変換装置に於いて、外
部からＶなる急峻な外乱が加わった場合について考える
と、各二次巻線Ｗ２のストレーキｖ ヤパシタンスｃｗｃ、ｃｗには面に比例した’Ｗｌ流が
流れ込みその一部は導線ＧＬに分流しサイリスタのミス
点弧等の原因になる可能性がある。

これをさけるため通常はダイオードＳＲと直列にツェナ
ーダイオード等を挿入したり、コンデンサＣを適切に選
んで対策している。

ところが、鉄心電位に固定した二次巻線についｖ て考えるとＣＯ−、に比例した電流が流れる。

かくしてサイリスタ変換装置で１ユニツトを構成上、こ
のような構成のユニットを多数直列にしてサイリスタ変
換装置のアームを構成する場合特にサーｖ ジ電圧印加端のユニットのＣＯはほぼ全電圧の石で充放
電されることになり、その鉄心電位の二次巻線につなが
るサイリスタのゲートには過大なノイズ電流が流入する
ことになる。

即ち、アノードリアクトル、ＡＬを介して正のサージ電
圧が加わると、アノードリアクトルＡＬ→Ｓ１の分圧回
路→Ｓ２の分圧回路→Ｓ３分圧回路→Ｓ３のカソード側
ＯＬライン→導電体し→鉄心−ＣＯＲＥ→ストレーキャ
パシタンスＣＯ→大地の経路で電流が流れストレーキャ
パシタンスＣＯを充電した後ＣＯの放電電流が、ＣＯ→
鉄心Ｃ０ＲＥ→導電体ＬＩＳ３のカソード側ＯＬライン
→Ｓ４の分圧回路→Ｓ、の分圧回路、図示しない大地の
経路で流れる。

この際ＯＬラインのインピーダンスによりＯＬラインは
電圧を誘起し、その極性は、導電体り。

とＯＬラインと巻線Ｗ２のカソードとの接続点が負とな
るため、この誘起電圧によってＳ３のゲートにノイズ電
流が流れる。

即ち、サージ電圧は第２図に示すように過渡振動を伴う
のが常であり、その場合のＯＬラインの電流及び電圧降
下は次のようになる。

ＯＬラインは等価的に抵抗ｒとストレーインダクタンス
ｌの直列回路で表現できるので、ＯＬラインに流れる電
流ｉｏしは印加電圧の微分に比例し、およそ次のように
示される。

ｖ ｉＯＬＯＯＣＯ面 そして、この印加電圧Ｖと電流ｉ。

Ｌの関係を示したのが第２図である。

第２図において、ｌｏｔ、の負の極性の部分がＯＬライ
ンのインピーダンス（ｒ、ｌ）とＧＬラインのインピー
ダンス（ｒｇｔＩｇ、 Ｃ，Ｒ）により分流して第３図
に示すように電流Ｉ ＬＯ２がサイリスタのゲートに流
入する。

尚、電流ｌｏｔ、の正の部分は逆に通常のゲートパルス
電流を減少させる作用をする。

従って本考案の目的は前述の欠点を除去するためになさ
れたものであって、第１図と同一部に同一記号を付し示
す第４図を参照して本考案を説明する。

本考案は鉄心電位を二次巻線Ｗ２に直接することをやめ
、鉄心から独立した導電体Ｌ２を出して、この導電体Ｌ
２分圧回路に接続したもので他の構成は従来と同様であ
る。

このようにすることｖ によりＣＯ−面に起因するノイズ電流は導電体りを流れ
導線ＧＬにはほとんど流れなくなる。

第５ｖ 図に示すように、この場合ｉ。

したＣ０不の大部分の電流ＩＬＯ工′はＬ２を通ってサ
イリスタの分圧回路Ａ点に流れ、そのうちの１部の電流
ｉＬＯ□′はＧＬラインに、ＩＬＯ１’はＯＬラインに
分流することになるが、ＯＬラインには、ｒ、１とＳＷ
Ｃが直列に入るため、この電流ＩＬｏ□″は実的にはほ
とんどなくなる、更にその分流回路、ＧＬラインには、
ｃｔ Ｒ９ｒｇｔ １ｇ７５（直列に入るので実際上電
流１Ｌ０２′はほぼ零になる。

即ち、ストレーキャパシタンスＣＯの放電電流がＣＯ→
鉄心Ｃ０ＲＥ→導電体Ｌ２→Ｓ、の分圧回路→Ｓ５の分
圧回路→大地の経路で流れ導電体りに電圧が誘起しても
この誘起電圧はサイリスタＳ３のゲートとカソード間に
は影響を与えることがない。

従って鉄心電位に固定した二次巻線のゲートノイズが極
端に大きくなる従来の欠点は除去される。

前述のように本考案は二次巻線の１つを絶縁対策上の目
的から鉄心電位におとし、（第４図の鉄心は導線Ｌ２に
よって分圧回路の接続点Ａに接続されており、その結果
この点はさらにＯＬラインを通して２次巻線Ｗ２の一端
に接続されているため、該２次巻線の電位は鉄心とほぼ
同電位になっているため、あたかも該２次巻線を鉄心電
位におとしたと等価となる。

）なお且つノイズ電流を大幅に減すことが同時に実現で
き外乱に強く、信頼性の高いサイリスタ変換装置を提供
出来る。

尚本考案は第４図の実施例のみに限定されるものではな
く、例えば第６図に示すように一次巻線Ｗ１に６１なる
シールド電極を、二次巻線に０２なるシールド電極を有
する変成器を用い、シールド電極Ｇ２と分圧回路との間
を独立した導電体Ｌ２で接続しても同様の効果が得られ
、又シールド電極Ｇ１はパルス発生装置ＰＣにノイズ電
流を流し込ませない作用する。

【図面の簡単な説明】

第１図はサイリスタ変換装置の一部を示す従来装置の構
成国、第２図は本考案を説明するための波形図、第３図
は本考案を説明するための第１図の一部を示す図、第４
図は本考案の一実施例を示す構成国、第５図は本考案を
説明するための第４図の一部を示す図、第６図は本考案
の他実施例に適用する変成器の構成図である。 Ｓ１〜Ｓ、・・・・・・サイリスタ、ＲＧ・・・・・・
抵抗器、ＣＧ・・・・・・コンデンサ、ＡＬ・・・・・
・アノードリアクトル、Ｗｌ・・・・・・−次巻線、Ｃ
０ＲＥ・・・・・・鉄心、Ｗｌ・・・・・・二次巻線、
ＰＣ・・・・・・パルス発生装置、ｃｏ、ｃｗｃ、ｃｗ
・・・・・・各部のストレーキャパシタンス、Ｌ□、Ｉ
、２・・・・・・導電体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直列接続された複数個のサイリスタと、このサイリスク
   にそれぞれ平列接続される分圧回路と、複数個の２次巻
   線を有し１次巻線にパルス発生装置が接続され前記２次
   巻線は前記サイリスタのゲートにそれぞれ接続される変
   成器を具備し、前記変成器の鉄心又はほぼ鉄心と同電位
   のシールドと前記分圧回路のうちの中央に配置される分
   圧回路のいずれかの端子或は前記分圧回路が偶数個配置
   される際にはその中間点との間を独立した導電体で接続
   したことを特徴とするサイリスタ変換装置。