JPS607018A - しや断装置 - Google Patents

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】 この発明は機械式の接触子と電力用半導体素子装置−と
を組み合わせて回路の開閉を行うしゃ断装置の構成に関
するものである。

接触子の機械的な動作により回路を開閉する従来のしゃ
断器においては、電流のしゃ断を接触子間に発生するア
ーク自体を消弧することにより行っていたので、消弧を
行うために非常に大きなエネルギーを要し以下のような
種々の欠点を有していた。即ち、電流をしゃ断する度に
アークにより接触子が損傷し接触子の点検が必ず必要で
あること、また事故電流をしゃ断するため操作機構に大
出力のパワーが必要であること、史にしゃ断時間も数サ
イクル必要となること等である。

この発明はこのような従来のものの欠点を解消するため
になされたもので、線路に接続された一対の接触子の間
に電力用半導体素子装置を接続し、上記面接触子の電流
開路時発生するアーク電圧を検出して上記電力用半導体
素子装置をオンさせて上記面接触子の電流を一旦上記電
力用半導体素子装置に転流させ、しかる後上記電力用半
導体素子装置をオフさせて電流をしゃ断せしめることに
より、アーク消弧のための大きなエネルギーを不要とす
ることができるしゃ断装置を提供することを目的とする
ものでちる。

以下、この発明の一実施例におけるしゃ断装置を図面に
ついて説明する。第１図はこのしゃ断装置の全体を示す
構成図である。図において、ｆｉｌは線路（２）に接続
され相互に接離可能に配設された第１接触子及び第２接
触子からなるしゃ断器、（３）はしゃ断器（１１に接続
されたサイリスタ装置で、相互に逆並列にそして、回路
電圧に応じた所定直列段数に接続されたサイリスタ素子
（３ａ）から構成されている。（４）は各サイリスク素
子（３ａ）の分圧及びスイッチング時の特性を揃えるた
めに、サイリスタ素子（３ａ）と並列に接続されたスナ
ノく一回路、（６）は各サイリスタ素子（３ａ）の電圧
を分圧する分圧器、（６）は分圧器の出力側に接続され
た電圧検出回路で、しゃ断器ｆｉ＋の電流開路に伴うア
ーク電圧を検出する０（７）は電圧検出回路（６）に基
づく上記アーク電圧を伝送路（８）を介して入力し所定
の点弧信号を伝送路（９）を介してサイリスタ装置（３
）へ出力する制御回路である。

次に、上記のように構成されたこの発明の一実施例とし
てのしゃ断装置の動作を図面について説明する。第２図
は回路しゃ断時の各動作波形図で、（イ）は回路に流れ
る事故電流、（ロ）はしゃ断器＋１１に流れる電流、（
１）はしゃ断器（１）に与えられるトリップ信号、に）
はしゃ断器ｆｉ＋の両接触子の開閉動作、（（ホ）はサ
イリスタ装置（３）に流れる電流、（へ）は制御回路（
７）によって出力されサイリスタ装置（３）に入力され
る点弧信号、（ト）はしゃ断器（１）の面接触子間に発
生する電圧を示す。

先ず、回路に（イ）に示す事故電流が流れると、継電器
（図示せず）によりしゃ断器＋１１の引きはずし動作を
行なわせるために、（ハ）に示すトリップ信号をしゃ断
器＋１１に与える。これにより、しゃ断器ｆｉｌの両接
触子は開路のための操作を始め、に）に示す時点で開路
位置となり、面接触子間でアークを発生し始める。この
時の電圧を（ト）に示しているが、この電圧を電圧検出
回路（６）により検出し、制御回路（７）により点弧信
号を（へ）に示す時点でサイリスタ装置（３）に与える
。これによりサイリスタ装置（３）がターンオンし、面
接触子間が短絡されたこととなるため、今まで（ロ）に
示すようにしゃ断１ｓｆｌ）に流れていた電流は（ホ）
に示すようにサイリスタ装置（３）に転流することにな
る。（これはしゃ断器＋１１　Ｇことっては電流がしゃ
断されたことになる。）点弧４言号は（へ）に示すよう
に狭巾ノくルスであるため、サイリスク装置（３）に転
流した電流は次の電流零点で自然転流によりターンオフ
し、結局サイリスク装置（３）には（ホ）に示すように
約半サイクルの期間事故電流が通電される。このターン
オフ後、面接触子間従ってサイリスク装置（３）には（
ト）に示す回復電圧力タ印加される。以上によって電流
のしゃ断が完了する。

なお、サイリスク素子（ハ）はその電圧降下による発熱
（損失）がしゃ断器ｉ１）に比較して相当大きいので、
電流通電はしゃ断器（１）で行わせ、従って電流投入も
しゃ断器ｉｔｌで行わせサイリスタ装置（３）との投入
のタイミング調整も不要としてし）る。

このように、この発明では電流しや障〒をサイリスク装
置（３）のターンオフＧこより行わせるようにしている
ので、アークを消弧させる大きなエネルギーを不要とす
ることができる結果、以下のような種々の利点が得られ
る。即ち、しゃ断器（１）は従来のしゃ断器に比較して
消弧エネルギーを供給しなくてもよい簡素な消弧室とな
ること、開閉操作のための操作エネルギーが小さくなり
簡素な操作機構となること、両接触子はアーク時間が短
め）くなるため損傷が少なく保守が殆んど不壁となるこ
と、従来のしゃ断器に比較してしゃ断時間を短力）くす
ることができる等である。また、サイリスタ装置（３）
は、常時は電流が流れないので損失を発生せず、冷却の
必要がない。史に、サイリスタ素子（３ａ）の並列数も
、単【こ半サイクル程度の事故電流の通電エネルギーを
処理できる範囲で十分である。

なお、上記一実施例においては、逆並列接続したサイリ
スタ素子（３ａ）からなるサイリスタ装置（３）を適用
し、その自然転流に基づくターンオフにより交流事故電
流をしゃ断する場合しこつり１で説明したが、例えばＧ
ＴＯサイリスタ素子や、＋ワトランジスタを使用すれば
直流事故電流のしや障「も同様に行なれしめることがで
きる。

この発明は以上説明したように、線路に接続された一対
の接触子の間に電力用半導体素子装置を接続し、上記両
接触子の電流開路時発生するアーク電圧を検出して上記
電力用半導体素子装置をオンさせて上記両接触子の電流
を一旦上記電力用半導体素子装置に転流させ、しかる後
上記電力用半導体素子装置をオフさせて電流をしゃ断せ
しめることにより、従来のしゃ断器で必要であったアー
ク消弧のための大きなエネルギを不安とすることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例におけるしゃ断装置の全体
を示す構成図、第２図はこのしゃ断装置の回路しゃ断時
の各動作波形図である。図において、（１）は第１接触
子及び第２接触子としてのしゃ断器、（２）は線路、（
３）は電力用半導体素子装置としてのザイリスタ装置、
（６）は電圧検出回路、（７）は制御回路である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｉｌ＋　線路に接続され相互に接離可能に配設された第
   １接触子及び第２接触子、上記両液触子間に接続され上
   記面接触子の電流開路に伴うアーク電圧を検出して検出
   信号を出力する電圧検出回路、上記検出信号の入力によ
   り所定の点弧信号を出力する制御回路、上記両液触子間
   に接続され上記点弧信号の入力によりオン可能がっ上記
   点弧信号の消失によりオフ可能な電力用半導体素子装置
   を備え、上記面接触子の電流開路時上記オンにより上記
   両液触子間に流れる電流を上記電力用半導体素子装置に
   転流させ上記オフにより上記転流に基づき上記電力用半
   導体素子装置に流れる電流をしゃ断させるようにし−た
   一ゼーを特徴とするしゃ断装置。