JPS60167221A - 直流遮断器 - Google Patents
直流遮断器Info
- Publication number
- JPS60167221A JPS60167221A JP2172284A JP2172284A JPS60167221A JP S60167221 A JPS60167221 A JP S60167221A JP 2172284 A JP2172284 A JP 2172284A JP 2172284 A JP2172284 A JP 2172284A JP S60167221 A JPS60167221 A JP S60167221A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- voltage
- series
- circuit
- cutoff
- 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.)
- Pending
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は直流遮断器に係り・特に・コンテンサ答量の低
減に好適な遮断器に関する。
減に好適な遮断器に関する。
従来技術を第１図で説明する。４１図は直流線路ａ、ｂ
間に直流遮断器を設けた例を示す０遮断時はＣＢｒ 、
ＣＢ２を開極する。はじめ、ＣＢ１が（、ｌの補助で転
流遮断する０ＣＢｔａ断後・直流電流ＩＤＣは、ＣＢｚ
ｌに通しＣ１を充電しＣ１の端子電圧Ｖｃｌが増大する
。この電圧上昇途中で放電ギャップＧを放電させるとＣ
Ｉの電荷がＣ１−Ｃ１１ｈ Ｃ２Ｇ Ｏｓの径路で放電
し振動電流Ｉｃが流れる。Ｉｃ＞ＩｎｃならＣＢ２を流
れるＩｎｃに電流零点ができるためＣＢ２は遮断する。
間に直流遮断器を設けた例を示す０遮断時はＣＢｒ 、
ＣＢ２を開極する。はじめ、ＣＢ１が（、ｌの補助で転
流遮断する０ＣＢｔａ断後・直流電流ＩＤＣは、ＣＢｚ
ｌに通しＣ１を充電しＣ１の端子電圧Ｖｃｌが増大する
。この電圧上昇途中で放電ギャップＧを放電させるとＣ
Ｉの電荷がＣ１−Ｃ１１ｈ Ｃ２Ｇ Ｏｓの径路で放電
し振動電流Ｉｃが流れる。Ｉｃ＞ＩｎｃならＣＢ２を流
れるＩｎｃに電流零点ができるためＣＢ２は遮断する。
遮断後ＩｎｃはＣ，−Ｇ径由で他端子すに流れ−Ｃ２で
線路のエネルギを吸収遮断する。線路のエネルギが大き
い場合、Ｃ２の端子間に過電圧が発生するため・一般に
はＣＢｓとＣＢ２の直列回路の両端に並列に図示しない
非線形抵抗を接続して過電圧を制限し、この抵抗で線路
のエネルギを吸収し限流遮断する。この場合、ＣＢ＋の
遮断方式は一般に転流方式と呼ばれ−ＣＢ１のアーク電
圧と並列Ｃ＋の相互作用で遮断する。ＣＢ２の遮断方式
はＣＢ１遮断後Ｃ１の充電々圧を利用して直流電流Ｉｎ
ｃに強制的に振動電流を流し・電流零点を発生させて遮
断するもので産電流挿入方式と呼ばれている。いずれも
、コンデンサを補助に遮断する力！、゛コンデンサ容量
はＣＩ ＞＞ Ｃｘの関係にある。本方式は、ＣＢｓ遮
断時の充電々圧を利用するため・充電装置が不要になる
利点があり、かつ、大容量コンデンサが必要なＣＩ側の
充電々圧を放電ギャップＧで制限するため低電圧のコン
デンサが利用でき、等測的（高圧換算〕にコンデンサ容
量を低 ・減できる。一方、逆電流遮断側のコンデンサ
容量Ｃは遮断に必要な撮動電流Ｉｃの大きさと、遮断可
能な周波数ｆとの関係で選ばれる。Ｉｃの大きさは充電
々圧ｖｃｌと逆電流回路のサージインピーダンスＺから
Ｉｃ＝Ｖｃ＋／Ｚになり、遮断に必要なコンデンサ容量
Ｃは・ ｃ、＝□ ・・・・・・ （１） ２πｆＺ からめられる。この場合１周波数ｆは遮断部の性能によ
って左右され通常２〜６ｋＨｚ程度であり 。（１）式
Ｋ Ｉ ｃ ＝ ＶＣｔ／ Ｚ を代入するととなり、
ｆ、Ｉｃを一定とすると、Ｃの大きさは■ｃＩの大きさ
に関係する。即ち−ＣＩの充電々圧が高い程、逆電流発
生側のコンデンサ容量を低減できる。一方・コンデンサ
容量と充電々圧との関係は、を圧Ｖｌのコンデンサ容量
ＣＩを電圧■２にするための等価容量Ｃ２は Ｃ’＝（’上）２自の関係にあり、Ｖ＋＝１００ Ｖ２ ｋＶ、Ｖ２＝８００ｋＶ （回路電圧５００ｋＶＸ１．
６倍）とすると高圧換算しｆｃ−Ｃ； ＩＣＣｔの１７
６４倍の容量と等価になる。即ち・ＣＩ側の充電々圧を
できるだけ低くするのが望ましい。（の工うにＣ１とＣ
１の容量は充電々圧に対し相反する作用を及ぼすことに
なる。従ってこの遮断方式では、直流遮断器全体のコン
デンサ容量はあまり低減できないと言う欠点があるＯこ
のため・転流遮断部ＣＢｚｌ段に対し、逆電流遮断部を
多段として、充電々圧を高めてトータルコンデンサ容量
の低減する方法も考えられるが・第１図で示すように逆
電流Ｉｃを流す場合、ＣＩとＣ１Ｉが直列接続となるた
め、合成容量が小さくなり・その分Ｃ２の容量を増やさ
なければならず、結局コンデンサ容量増加になるとｅう
欠点がある。第１図の場合はＣｓ ＞＞ ０２の関係に
あるため、直列放電による容量低下は少ないが、逆電流
遮断部を多段にする場合は・容量差が少ないため・効果
的なコンデンサ容址低域にはならない・ 〔発明の目的〕 本発明の目的は逆電流挿入方式遮断部を多段にすること
により総合した等価コンデンサ容量の低減を計る経済的
な直流遮断器を提供するにある０〔発明の概要〕 本発明の要点は多段回路の逆電流発生方法を変え、逆電
流発生時でもコンデンサが直列にならないようにしたこ
とにある＠ 〔発明の実施例〕 以下・本発明の一実施例１に第２図により説明する。発
明を具体的にするため・リアクトルＬ１゜Ｌｘ −非線
形抵抗Ｂ！、Ｒ２を追加する０本発明は２ｍ１図の遮断
部ＣＢｚに、逆電流挿入方式による遮断部ＣＢｊを直列
に接続し、ＣＢｔ、ＣＢｚ。
線路のエネルギを吸収遮断する。線路のエネルギが大き
い場合、Ｃ２の端子間に過電圧が発生するため・一般に
はＣＢｓとＣＢ２の直列回路の両端に並列に図示しない
非線形抵抗を接続して過電圧を制限し、この抵抗で線路
のエネルギを吸収し限流遮断する。この場合、ＣＢ＋の
遮断方式は一般に転流方式と呼ばれ−ＣＢ１のアーク電
圧と並列Ｃ＋の相互作用で遮断する。ＣＢ２の遮断方式
はＣＢ１遮断後Ｃ１の充電々圧を利用して直流電流Ｉｎ
ｃに強制的に振動電流を流し・電流零点を発生させて遮
断するもので産電流挿入方式と呼ばれている。いずれも
、コンデンサを補助に遮断する力！、゛コンデンサ容量
はＣＩ ＞＞ Ｃｘの関係にある。本方式は、ＣＢｓ遮
断時の充電々圧を利用するため・充電装置が不要になる
利点があり、かつ、大容量コンデンサが必要なＣＩ側の
充電々圧を放電ギャップＧで制限するため低電圧のコン
デンサが利用でき、等測的（高圧換算〕にコンデンサ容
量を低 ・減できる。一方、逆電流遮断側のコンデンサ
容量Ｃは遮断に必要な撮動電流Ｉｃの大きさと、遮断可
能な周波数ｆとの関係で選ばれる。Ｉｃの大きさは充電
々圧ｖｃｌと逆電流回路のサージインピーダンスＺから
Ｉｃ＝Ｖｃ＋／Ｚになり、遮断に必要なコンデンサ容量
Ｃは・ ｃ、＝□ ・・・・・・ （１） ２πｆＺ からめられる。この場合１周波数ｆは遮断部の性能によ
って左右され通常２〜６ｋＨｚ程度であり 。（１）式
Ｋ Ｉ ｃ ＝ ＶＣｔ／ Ｚ を代入するととなり、
ｆ、Ｉｃを一定とすると、Ｃの大きさは■ｃＩの大きさ
に関係する。即ち−ＣＩの充電々圧が高い程、逆電流発
生側のコンデンサ容量を低減できる。一方・コンデンサ
容量と充電々圧との関係は、を圧Ｖｌのコンデンサ容量
ＣＩを電圧■２にするための等価容量Ｃ２は Ｃ’＝（’上）２自の関係にあり、Ｖ＋＝１００ Ｖ２ ｋＶ、Ｖ２＝８００ｋＶ （回路電圧５００ｋＶＸ１．
６倍）とすると高圧換算しｆｃ−Ｃ； ＩＣＣｔの１７
６４倍の容量と等価になる。即ち・ＣＩ側の充電々圧を
できるだけ低くするのが望ましい。（の工うにＣ１とＣ
１の容量は充電々圧に対し相反する作用を及ぼすことに
なる。従ってこの遮断方式では、直流遮断器全体のコン
デンサ容量はあまり低減できないと言う欠点があるＯこ
のため・転流遮断部ＣＢｚｌ段に対し、逆電流遮断部を
多段として、充電々圧を高めてトータルコンデンサ容量
の低減する方法も考えられるが・第１図で示すように逆
電流Ｉｃを流す場合、ＣＩとＣ１Ｉが直列接続となるた
め、合成容量が小さくなり・その分Ｃ２の容量を増やさ
なければならず、結局コンデンサ容量増加になるとｅう
欠点がある。第１図の場合はＣｓ ＞＞ ０２の関係に
あるため、直列放電による容量低下は少ないが、逆電流
遮断部を多段にする場合は・容量差が少ないため・効果
的なコンデンサ容址低域にはならない・ 〔発明の目的〕 本発明の目的は逆電流挿入方式遮断部を多段にすること
により総合した等価コンデンサ容量の低減を計る経済的
な直流遮断器を提供するにある０〔発明の概要〕 本発明の要点は多段回路の逆電流発生方法を変え、逆電
流発生時でもコンデンサが直列にならないようにしたこ
とにある＠ 〔発明の実施例〕 以下・本発明の一実施例１に第２図により説明する。発
明を具体的にするため・リアクトルＬ１゜Ｌｘ −非線
形抵抗Ｂ！、Ｒ２を追加する０本発明は２ｍ１図の遮断
部ＣＢｚに、逆電流挿入方式による遮断部ＣＢｊを直列
に接続し、ＣＢｔ、ＣＢｚ。
ＣＢｓの直列回路の両端にリアクトルＬｓ−コンデンサ
Ｃ３、インピーダンス素子Ｚ２の直列回路を接続した。
Ｃ３、インピーダンス素子Ｚ２の直列回路を接続した。
ＣＢ２ 、ＣＢ３の接続点とＣａ、Ｚ２の接続点の間に
放電ギャップＧ２を接続した。また、ＣＢ３ と並列に
酸化亜鉛を主成分とする非線形抵抗を接続した構成より
成る。以下本発明による動作例を述べる。遮断時はＣＢ
＋ 、ＣＢ２ 。
放電ギャップＧ２を接続した。また、ＣＢ３ と並列に
酸化亜鉛を主成分とする非線形抵抗を接続した構成より
成る。以下本発明による動作例を述べる。遮断時はＣＢ
＋ 、ＣＢ２ 。
ＣＢＳを同時、または、順次時刻をずらして開極する。
初めＣＢ１がＬｌ、ＣＩの補助で遮断すると直流電流■
ＤｃはＣ１に転流し・ＣＩの端子電圧Ｎ’ｃｌが上昇す
る・この電圧の上昇途中、あるいは、上昇後、投入手段
用の放電ギャップＧＩを放電させＣｓ Ｌｓ ＣＢ２
Ｌｌ−Ｃ２Ｇｌのループで振動電流工。１が流れ−ＣＢ
２を流れるよりｃに重畳され、電流零点を発生させて−
ＣＢ２は遮断する・ＣＢ２で遮断されたＩＤＣはＬｘ
Ｃ２Ｇｌ ｋ通し□□□□□ て流れＣ２の端子電圧Ｖｃ２が上昇する。このＭＣＩの
上昇により、並列回路を構成するコンデンサＣ３にもイ
ンピーダンス素子Ｚ２を通して充電される。
ＤｃはＣ１に転流し・ＣＩの端子電圧Ｎ’ｃｌが上昇す
る・この電圧の上昇途中、あるいは、上昇後、投入手段
用の放電ギャップＧＩを放電させＣｓ Ｌｓ ＣＢ２
Ｌｌ−Ｃ２Ｇｌのループで振動電流工。１が流れ−ＣＢ
２を流れるよりｃに重畳され、電流零点を発生させて−
ＣＢ２は遮断する・ＣＢ２で遮断されたＩＤＣはＬｘ
Ｃ２Ｇｌ ｋ通し□□□□□ て流れＣ２の端子電圧Ｖｃ２が上昇する。このＭＣＩの
上昇により、並列回路を構成するコンデンサＣ３にもイ
ンピーダンス素子Ｚ２を通して充電される。
Ｃ３の電圧ＹｅｓがＶＯ２の電圧に等しくなる時刻で投
入手段用の放電ギャップを放電させると、ＣＢ３にはＣ
ａ Ｌｓ ＣＢ３−Ｇｚの径路で撮動電流Ｉｃ２が流れ
−ＣＢｓを流れるＩＤＣＫＩＣ２が重畳し、電流零を作
ってＣＢ、は遮断される。Ｃ２に充電された電荷はＬｌ
Ｒ２Ｒ１の径路で放電される。
入手段用の放電ギャップを放電させると、ＣＢ３にはＣ
ａ Ｌｓ ＣＢ３−Ｇｚの径路で撮動電流Ｉｃ２が流れ
−ＣＢｓを流れるＩＤＣＫＩＣ２が重畳し、電流零を作
ってＣＢ、は遮断される。Ｃ２に充電された電荷はＬｌ
Ｒ２Ｒ１の径路で放電される。
ＣＢｓ で遮断されたＩＤｃはＬ３Ｃ３Ｇ２ Ｒ２−Ｒ
１の径路で流れＣ３の端子電圧Ｖｃ３が上昇する。■ｃ
３の電圧がＲ３で制限される電圧を越えるとＩＤＣは８
３に転流し、Ｒａ Ｒ２Ｒ１の径路で線路のエネルギを
吸収し、限流遮断する。本実施例によれば大容量のコン
デンサが必要なＣ１の端子電圧を低電圧におさえて等価
容量を低減させ、逆電流挿入方式の初段側の０２で充電
々圧を高めることができ・かつＣＢ３にｆ′ｉＣ３の電
荷が有効に利用されるため、従来方法に比べ・Ｃ３の容
量を低減できる特徴がある。特に、最終遮断となるコン
デンサには遮断後・規格値の過電圧に耐える必要があり
２回路電圧５００ ｋＶ、過電圧倍数１．６とすると８
００ｋＶＰの電圧に耐えるコンデンサが必要になる。従
って、最終段のコンデンサ容量は極力小さくする必要が
ある。第３図に本発明によるトータルコンデンサ容量の
低減効果例金示す。図は定格電圧５００ｋＶ−過電圧倍
数１，６Ｐ、Ｕ１０ｋＡ遮断の例を示す。横軸は初段ギ
ャップＧ１の放電々圧を定格電圧の比で表わし・従軸は
５００ｋＶ、１．６ＰＵに換算した直流遮断器のトータ
ルコンデンサの等価容量を示す。曲線工は従来例、曲線
■は本発明による例である。曲線Ｉはギャップの放電々
圧を高めると最適放電々圧が存在し、これ以上放電々圧
を高めると等測的なコンデンサ容量は増大する。曲線■
でも曲線Ｉと同様の傾向を示すが、最小値で比較しても
確実に３０〜４０チコンデンサ容量が低減できる。尚、
さらに逆電流挿入遮断回路を多段にすることで・コンデ
ンサ容量の低減が図れるが、その低減効果は少なく・か
つ、付属装置も増加するため・最適な段数は遮断電流の
大きさで選ぶ必要がある０〔発明の効果〕 きる。
１の径路で流れＣ３の端子電圧Ｖｃ３が上昇する。■ｃ
３の電圧がＲ３で制限される電圧を越えるとＩＤＣは８
３に転流し、Ｒａ Ｒ２Ｒ１の径路で線路のエネルギを
吸収し、限流遮断する。本実施例によれば大容量のコン
デンサが必要なＣ１の端子電圧を低電圧におさえて等価
容量を低減させ、逆電流挿入方式の初段側の０２で充電
々圧を高めることができ・かつＣＢ３にｆ′ｉＣ３の電
荷が有効に利用されるため、従来方法に比べ・Ｃ３の容
量を低減できる特徴がある。特に、最終遮断となるコン
デンサには遮断後・規格値の過電圧に耐える必要があり
２回路電圧５００ ｋＶ、過電圧倍数１．６とすると８
００ｋＶＰの電圧に耐えるコンデンサが必要になる。従
って、最終段のコンデンサ容量は極力小さくする必要が
ある。第３図に本発明によるトータルコンデンサ容量の
低減効果例金示す。図は定格電圧５００ｋＶ−過電圧倍
数１，６Ｐ、Ｕ１０ｋＡ遮断の例を示す。横軸は初段ギ
ャップＧ１の放電々圧を定格電圧の比で表わし・従軸は
５００ｋＶ、１．６ＰＵに換算した直流遮断器のトータ
ルコンデンサの等価容量を示す。曲線工は従来例、曲線
■は本発明による例である。曲線Ｉはギャップの放電々
圧を高めると最適放電々圧が存在し、これ以上放電々圧
を高めると等測的なコンデンサ容量は増大する。曲線■
でも曲線Ｉと同様の傾向を示すが、最小値で比較しても
確実に３０〜４０チコンデンサ容量が低減できる。尚、
さらに逆電流挿入遮断回路を多段にすることで・コンデ
ンサ容量の低減が図れるが、その低減効果は少なく・か
つ、付属装置も増加するため・最適な段数は遮断電流の
大きさで選ぶ必要がある０〔発明の効果〕 きる。
第１図は従来例を示す回路図、第２図は本発明の一実施
例の回路図、第３図は本発明によるコンデンサの低減効
果を示す特性図である。
例の回路図、第３図は本発明によるコンデンサの低減効
果を示す特性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１の遮断部と第２の遮断部を直列に接続し、前記
第１の遮断部と並列に第１のコンデンサと第１のりアク
ドルおよび第１のインピーダンス素子と投入手段の直列
回路を接続し、前記第２の遮断部の一端と前記第１のイ
ンピーダンス素子と放電ギャップの接続点に第２のコン
デンサと第２のりアクドルの直列回路を接続した直流遮
断器に於いて。 前記第１．第２の遮断部と直列に第３の遮断部を接続し
・これと並列に第３のりアクドルと第３のコンデンサ、
第２のインピーダンス素子の直列回路を接続し、前記第
２．第３遮断部と接続点と前記第３のコンデンサと前記
第２のインピーダンス素子との接続点の間に第２の投入
手段を設け・前記第１ないし第３の遮断部と並列にそれ
ぞれ非線形抵抗を接続したことを特徴とする直流遮断器
。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記第３の遮断部
とりアクドル、コンデンサ・インピーダンス素子、投入
手段、非線形抵抗を多段に複数個設けたことｔ−％漱と
する直流遮断器。 ３、特許請求の範囲部１項において、前記投入手段の端
子電圧を順次扁めて遮断する手段を設けたこと全特徴と
する直流遮断器。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記投入手段とし
て、放電ギャップを用いたことを特徴とする直流遮断器
。 ５、特許請求の範囲第１項において、前記投入手段とし
て、投入スイッチを用いたことを特徴とする直流Ｊｉ３
ｆｒ器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172284A JPS60167221A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 直流遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172284A JPS60167221A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 直流遮断器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60167221A true JPS60167221A (ja) | 1985-08-30 |
Family
ID=12062969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172284A Pending JPS60167221A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 直流遮断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60167221A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05205581A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-08-13 | Gec Alsthom Sa | 電流の自然のゼロ交差がなくても作動する遮断装置 |
| EP2894653A4 (en) * | 2012-09-05 | 2016-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | DC-BREAKER |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP2172284A patent/JPS60167221A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05205581A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-08-13 | Gec Alsthom Sa | 電流の自然のゼロ交差がなくても作動する遮断装置 |
| EP2894653A4 (en) * | 2012-09-05 | 2016-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | DC-BREAKER |
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