JPS62256331A - 直流遮断器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流遮断器に関するものである。

〔従来の技術〕

直流送電用および核融合のためのプラズマ加熱設備用と
して直流遮断器が実用化されているのは、Ｒ知の事実で
ある（例えば電気評論１９８０年９月号等で公表されて
いる）。

ところで従来、直流遮断器を動作させるための操作器は
、直流遮断器１台につき１組（開閉接点１点につき１組
）で構成されていた。

【発明が解決しようとする問題点〕

私 上記従来技術では直流遮断器に開離指令を与えてから実
際に接点が開離するまでの所要時間が長い、このため直
流遮断器を負荷開閉器として適用する場合は問題ないが
、事故電流遮断の責務を負った回路保護用として適用す
る場合、接点の開離時には次のような問題があった。す
なわち接点の開離時には一例として電気規格調査会標＄
規格（ｆｆｌ気鉄道変電所用直流高速度遮断器）（ＪＥ
Ｃ−１５２）規定の電流突進率３Ｘ１０６（Ａ／Ｓ）を
用いて計算すると、既に推定短絡電流の標′＄最大値５
０ｋＡに達した後で、その結果、電流零点を形成するた
めに必要な転流回路のコンデンサ容量を、短絡電流の大
きさに合わせて大きくしなければならなかった。

また、開極時間を早くするためだけにとられれ嬶 操作力を強くしたり、油圧操作器あるいは電≠反発操作
器などの高速操作器を採用することは、次に述べるよう
に得策でない、すなわち事故電流遮断の可能性と負荷開
閉頻度とを比較すれば、負荷開閉が殆んｉ哄ってよい程
頻度が高い。従って極めて稀に発生する事故電流遮断の
ために必要な操作力で、軽い操作力で十分な日常の負荷
電流遮断を行うことにより、開閉寿命を考える上で得策
でない。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、コンデン
サの容量を小さくすることを可能とした直流遮断器を提
供することを目的とするものである。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的は、事故電流遮断を、油圧操作器または電磁反
発コイルなどの高速で動作する高速操作器を用いて行い
、負荷電流遮断を、一般的に使用されている交流５サイ
クル遮断器などの低速で動作する通常操作器を用いて行
い、それらの選択を事故検出リレーの動作を条件として
判別することにより、達成される。

〔作用〕

事故電流遮断の場合は事故検出リレーが事故を検出し、
高速操作器に動作指令を与える。この場合に、同時また
は接点の開極と同期をとって転流回路に設けられた投入
スイッチを閉路する。これによって事故電流の上昇過程
で接点を開極、転流回路から印加される高周波の逆電流
により事故電流に零点が形成された時点で、事故電流を
遮断する。

そして通常の負荷電流遮断の場合は閉路指令により通常
操作器を動作させ、接点開極と同期をとって転流回路の
投入スイッチを閉路する。これによって転流回路から印
加される高周波逆電流により負荷電流に零点が形成され
た時点で、負荷電流を遮断する。

このように事故電流遮断の場合に、その上昇過程で遮断
できるようになって、コンデンサの容量を事故電流（短
絡電流）のａｍ最大値に合わせる要がなり、コンデンサ
の容量を小さくすることができる。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図には本発明の一実施例が示されてぃ尽 る６同図に示されているように直流遮断時は主回路導体
１ａ、ｌｂ間に設けられた接点２を有する主回路ＩＡ、
この主回路ＩＡの接点２に投入スイッチ３を介して並列
接続され、かつコンデンサ４゜リアクトル５が直列接続
された転流回路５Ａを備えている。そして接点２の開雛
時には投入スイッチ３を投入して接点２に転流回路５Ａ
から高周波ｆｆｉ流を流して遮断される電流を遮断する
。

このように構成された直流遮断器で本実施例では接点２
に、事故電流遮断時には接点２を負荷電流遮断時のそれ
より早く、高速度で開離できるようにした高速操作器６
と、負荷電流遮断時には接点２を事故電流遮断時のそれ
より遅く、低速度で開離できるようにした通常操作器７
とを設け、これら両操作器６，７を選択動作させるよう
にした。

このようにすることにより接点２に、事故電流遮断時に
は接点２を負荷電流遮断時のそれより早く、高速度で開
離できるようにした高速操作器６と、負荷電流遮断時に
は接点２を事故電流遮断時のそれより遅く、低速度で開
離できるようにした通常操作器７とが設けられ、これら
両操作器６，７が選択動作させられるようになって、事
故電流をその上昇過程で遮断できるようになり、コンデ
ンサ４の容量を小さくすることを可能とした直流遮断器
を得ることができる。

すなわち運転時は土回路導体１ａ、真空容器８内の接点
２および主回路導体１ｂを経路として電流が流れている
。この場合に投入スイッチ３は開放されており、転流用
のコンデンサ４は充電Ｉ９で常時充電されている。

主回路導体１ａ、接点２および主回路導体１ｂ等で構成
される主回路ＩＡに事故電流が流れた場合に、過電流リ
レー（図示せず）で異常を檄知し。

制御装置！１０に信号を送る。制御装［１０で事故電流
遮断であることを判別し、高速操作器６および投入スイ
ッチ３に動作指令を与え電流遮断する。

この場合に高速操作器６による接点２の開極時間と、投
入スイッチ３の閉路で形成されるコンデンサ４およびリ
アクトル５による転流回路５Ａによって電流零点が生じ
るまでの時間との同期は、制御装置１０で必要に応じて
とられる。

負荷電流遮断の場合は引外し制御指令を受けた制御装置
１０が負荷電流遮断であることを判別し、通常操作器７
および投入スイッチ３に動作指令を与え、電流遮断する
０通常操作器７による接点２〆ｒｊｊＩ極時間と転流回
路５Ａによる電流零点が生じるまでの時間とは、制御装
置１０により通常操作器７と投入スイッチ３とへの動作
指令時間を別にすることで同期をとる。

第２図（ａ）、（ｂ）には縦軸に電流をとり横軸に時間
をとって遮断電流と時間との関係が示されている。なお
、同図でＢは事故発生、Ｃはリレ一時間、Ｄは開極時間
、Ｅは転流開始、Ｆは遮断完了、Ｇは遮断指令である。

事故電流遮断の場合は同図（ａ）から明らかなように事
故発生Ｂでリレ一時間Ｃを経て遮断指令Ｇが与えられる
と、開極時間り中に転流開始Ｅが行われ、事故電流の上
昇中に遮断完了Ｆとなる。

負荷電流遮断の場合は同図（ｂ）から明らかなように、
遮断指令Ｇによる開極時間り中に転流開始Ｅが行われ、
遮断完了Ｆとなるが、遮断完了Ｆとなる時間は、上述の
事故電流のそれよりも長い。

このように事故電流の上昇中に遮断完了できるが、第１
図からも明らかなように、接点２を真空容器８の中に収
納した真空インタラプタを使用したので、真空インタラ
プタのすぐれた高周波遮断性能を活かし、転流回路５Ａ
の周波数を高くできるので、事故電流に電流零点を早く
形成できるようになり、コンデンサ４の容量を、接点２
を真空容器８の中に収納しない場合より低減することが
できる。

また、高速操作器６では真空インタラプタの下方向に接
点２の下側電極２ａを駆動し１通常操作器７では上方向
に接点２の上側電極２ｂを駆動するようにしたので、接
点２と夫々の操作器６，７との連結構造が簡素化できる
。

このように本実施例によれば、事故電流遮断は開極時間
の短縮および駆動力の強化を、多頻度開閉性能が要求さ
れる負荷遮断では寿命延長のためΣ 駆動力が小さくしなければならないという相反する条件
に対して操作器を事故電流遮断用と負荷電流遮断用とに
わけることにより、夫々の条件に合　・わせで設計・製
作できる。従って事故電流遮断では、開極時間を多頻度
動作に対する耐久性を考慮せず早くすることができ、コ
ンデンサ容量を小さくすることができる。負荷電流遮断
では事故電流遮断を考慮せず通常操作器の低荷重化が図
れるので、その開閉寿命を長くすることができる。

また、事故電流遮断時に高速操作器、通常操作器の２組
の操作器を動作させる、すなわち高速操作器で電流遮断
後、時間遅れを持って開極動作した通常操作器の動作完
了を条件に高速操作器の開路状態保持をリセットするこ
とにより、主回路再開路動作は通常操作器のみで行える
ので、高速操作器側に投入能力を具備する必要がなく、
構造を簡単にできる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明はコンデンサの容量を小さくするこ
とができるようになって、コンデンサの容量を小さくす
ることを可能とした直流遮断器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直流遮断器の一実施例のブロック図、
第２図Ｐｔ　（ａ）　、　　（ｂ）は同じく一実施例の
遮断電流と時間との関係を示したもので（ａ）は事故電
流遮断の場合、（ｂ）は負荷電流遮断の場合の特性図で
ある。 ＩＡ・・・主回路、ｌａ、ｌｂ・・・主回路導体、２・
・・接点、２ａ・・・下側電極、２ｂ・・・上側電極、
３・・・投入スイッチ、４・・・コンデンサ、５・・・
リアクトル。 ５Ａ・・・転流回路、６・・・高速操作器、７・・・通
常操作器、８・・・真空容器、９・・・充電器、１０・
・・制御装置。 尺

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主回路導体間に設けられた少なくとも１個以上の接
   点を有する主回路と、この主回路の接点に投入スイッチ
   を介して並列接続され、かつコンデンサ、リアクトルが
   直列に接続された転流回路とを備え、前記接点の開離時
   には前記投入スイッチを投入して前記転流回路から前記
   接点に高周波電流を流して遮断される電流を遮断する直
   流遮断器において、前記接点に、事故電流遮断時には前
   記接点を負荷電流遮断時のそれより早く、高速度で開離
   できるようにした高速操作器と、負荷電流遮断時には前
   記接点を事故電流遮断時のそれより遅く、低速度で開離
   できるようにした通常操作器とを設け、これら両操作器
   を選択動作させるようにしたことを特徴とする直流遮断
   器。 ２、前記高速操作器および通常操作器が、前記事故電流
   遮断時には両方共動作させるようにされたものである特
   許請求の範囲第１項記載の直流遮断器。