JPS6253894B2 - - Google Patents
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- JPS6253894B2 JPS6253894B2 JP56132679A JP13267981A JPS6253894B2 JP S6253894 B2 JPS6253894 B2 JP S6253894B2 JP 56132679 A JP56132679 A JP 56132679A JP 13267981 A JP13267981 A JP 13267981A JP S6253894 B2 JPS6253894 B2 JP S6253894B2
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- JP
- Japan
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- capacitor
- current
- shield
- disconnector
- circuit
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Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 41
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the AC cycle
- H01H33/596—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the AC cycle for interrupting DC
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/14—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
- H01H33/143—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc of different construction or type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流回路に於いて、直流回路に流れる
直流電流（以下、主電流という）に対して逆方向
の電流（以下、逆電流という）を直流回路に流す
作用をする装置（転流回路という）を具備し、し
や断器に流れる電流に強制的に零点を作つてしや
断する方式の直流しや断器に関する。
直流電流（以下、主電流という）に対して逆方向
の電流（以下、逆電流という）を直流回路に流す
作用をする装置（転流回路という）を具備し、し
や断器に流れる電流に強制的に零点を作つてしや
断する方式の直流しや断器に関する。
第１図に従来の直流しや断器が接続されている
直流送電系統図を示す。交流を直流に変換するコ
ンバータ１に直流しや断器２が接続され、さらに
直流を交流に変換するインバータ３が接続されて
いる。
直流送電系統図を示す。交流を直流に変換するコ
ンバータ１に直流しや断器２が接続され、さらに
直流を交流に変換するインバータ３が接続されて
いる。
直流しや断器２の回路構成を説明すると、しや
断部４に並列に転流用コンデンサ５が接続されて
いる。
断部４に並列に転流用コンデンサ５が接続されて
いる。
平常通電時にはしや断部４が閉極しているため
主電流I0はしや断部４を通じて流れる。
主電流I0はしや断部４を通じて流れる。
一方、しや断部４の開極時、即ちしや断時には
電極間にはアークが発生する。開極後、時間とと
もにアーク電圧は上昇しコンデンサ５はこのアー
ク電圧まで自動的に充電される。
電極間にはアークが発生する。開極後、時間とと
もにアーク電圧は上昇しコンデンサ５はこのアー
ク電圧まで自動的に充電される。
この際、アークの抵抗特性は負の特性を示すた
め、第２図に示す様にアーク電流には振幅が増大
する振動現象が発生し、電流零点が生じることに
なる。この時点において、同期をとつたしや断部
４は主電流I0をしや断する。
め、第２図に示す様にアーク電流には振幅が増大
する振動現象が発生し、電流零点が生じることに
なる。この時点において、同期をとつたしや断部
４は主電流I0をしや断する。
しかしながら本方式において必要とされるコン
デンサ５の容量は、しや断電流に比例して増大す
る。このため大容量の直流しや断器を製作しよう
とすると転流用コンデンサ５の容量が莫大なもの
となり、実用化にあたつては大きな問題点となつ
ていた。
デンサ５の容量は、しや断電流に比例して増大す
る。このため大容量の直流しや断器を製作しよう
とすると転流用コンデンサ５の容量が莫大なもの
となり、実用化にあたつては大きな問題点となつ
ていた。
この問題を解決する一方式として考えられたの
が第３図に示す直流しや断器である。第１図と同
一部品には同符号を符している。
が第３図に示す直流しや断器である。第１図と同
一部品には同符号を符している。
この方式においては、しや断動作前に、コンデ
ンサ５は大地に接地されている抵抗素子６を介し
て回路電圧において充電される。
ンサ５は大地に接地されている抵抗素子６を介し
て回路電圧において充電される。
しや断時における、しや断部４の開極時には、
電極間にアークが発生する。開極後、時間ととも
にアーク電圧は上昇し、一定値以上になると、ギ
ヤツプ７が放電し、コンデンサ５の蓄積された電
荷はコンデンサ５の容量値によつて決まる周波数
で主電流I0と逆方向の電流I1を流すことになる。
このため、第４図に示す如く、直流主電流I0に急
速に電流零点が形成され、この時点において、同
期をとつたしや断部４は主電流I0をしや断する。
電極間にアークが発生する。開極後、時間ととも
にアーク電圧は上昇し、一定値以上になると、ギ
ヤツプ７が放電し、コンデンサ５の蓄積された電
荷はコンデンサ５の容量値によつて決まる周波数
で主電流I0と逆方向の電流I1を流すことになる。
このため、第４図に示す如く、直流主電流I0に急
速に電流零点が形成され、この時点において、同
期をとつたしや断部４は主電流I0をしや断する。
この方式は電流零点を強制的に形成させるた
め、電流しや断が確実に行れ信頼性が向上する。
又、電流零点を形成させる逆電流をしや断前にコ
ンデンサ５にあらかじめ回路電圧で充電した電荷
によつて発生させる。このため、第１図に示した
方式に比してコンデンサ５の容量を格段に少くで
きるという利点がある。
め、電流しや断が確実に行れ信頼性が向上する。
又、電流零点を形成させる逆電流をしや断前にコ
ンデンサ５にあらかじめ回路電圧で充電した電荷
によつて発生させる。このため、第１図に示した
方式に比してコンデンサ５の容量を格段に少くで
きるという利点がある。
しかしながら、コンデンサ５に充電される電荷
量は回路電圧によつて制限されるため、回路電圧
がない状態で投入し、事故が発生した場合は、逆
電流I1を流すことができないため、主電流I0をし
や断することができないという問題点があつた。
量は回路電圧によつて制限されるため、回路電圧
がない状態で投入し、事故が発生した場合は、逆
電流I1を流すことができないため、主電流I0をし
や断することができないという問題点があつた。
以上説明した様に、上述したこれら二つの各々
の方式は実用化及び信頼性の点から実際に適用す
るには問題点があるものである。
の方式は実用化及び信頼性の点から実際に適用す
るには問題点があるものである。
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、逆
電流を発生させるためにあらかじめコンデンサに
電荷を充電させずとも信頼性のあるしや断を行う
ことのできる直流しや断器を提供することを目的
とする。
電流を発生させるためにあらかじめコンデンサに
電荷を充電させずとも信頼性のあるしや断を行う
ことのできる直流しや断器を提供することを目的
とする。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。第５図において、直流しや断器は次の如く
構成される。しや断部４１，４２を直列に接続す
る。しや断部４１に並列にコンデンサ９を接続す
る。しや断部４２にコンデンサ５、放電ギヤツプ
８を各々並列に接続する。又コンデンサ９と放電
ギヤツプ８は直列回路を構成させる。そしてコン
デンサ９と放電ギヤツプ８との接続点と第１のし
や断部と第２のしや断部の接続点間に、このイン
ピーダンス素子１０と第２のしや断部４２に並列
に接続したコンデンサ５との直列接続が放電ギヤ
ツプ８と並列接続となるように挿入接続する。
する。第５図において、直流しや断器は次の如く
構成される。しや断部４１，４２を直列に接続す
る。しや断部４１に並列にコンデンサ９を接続す
る。しや断部４２にコンデンサ５、放電ギヤツプ
８を各々並列に接続する。又コンデンサ９と放電
ギヤツプ８は直列回路を構成させる。そしてコン
デンサ９と放電ギヤツプ８との接続点と第１のし
や断部と第２のしや断部の接続点間に、このイン
ピーダンス素子１０と第２のしや断部４２に並列
に接続したコンデンサ５との直列接続が放電ギヤ
ツプ８と並列接続となるように挿入接続する。
しや断時、即ちしや断部４１，４２開極時、電
極間にアークが発生する。このアーク電圧により
コンデンサ５は充電される。
極間にアークが発生する。このアーク電圧により
コンデンサ５は充電される。
この際、アークの抵抗特性は負の特性を示すた
め、第２図に示した様に、アーク電流には振幅が
増大する振動現象が発生し電流零点が生じること
になる。
め、第２図に示した様に、アーク電流には振幅が
増大する振動現象が発生し電流零点が生じること
になる。
この時、同期をとつたしや断部４は主電流I0を
しや断する。
しや断する。
一方、しや断部１２には、しや断後図示しない
電源のインピーダンスが非常に大きいため、高い
電圧が印加される。この印加電圧は一定の遅れ時
間を有してインピーダンス素子１０を介してギヤ
ツプ８に印加される。
電源のインピーダンスが非常に大きいため、高い
電圧が印加される。この印加電圧は一定の遅れ時
間を有してインピーダンス素子１０を介してギヤ
ツプ８に印加される。
ギヤツプ８への印加電圧が一定値以上に達する
とギヤツプ８は放電する。ギヤツプ８の放電によ
り、コンデンサ５の電荷は図示の逆電流I1の如
く、しや断部４１、コンデンサ９、ギヤツプ８の
ループで流れる。この逆電流I1によりしや断部４
１に高周波の振動電流が生じ、電流零点が生じる
ことになる。
とギヤツプ８は放電する。ギヤツプ８の放電によ
り、コンデンサ５の電荷は図示の逆電流I1の如
く、しや断部４１、コンデンサ９、ギヤツプ８の
ループで流れる。この逆電流I1によりしや断部４
１に高周波の振動電流が生じ、電流零点が生じる
ことになる。
コンデンサ９はブロツキングコンデンサであ
り、コンデンサ５の電荷がインピーダンス素子１
０、ギヤツプ８のループで流れるのを阻止する作
用をする。又ギヤツプ８に印加される電圧を遅ら
せる作用もする。
り、コンデンサ５の電荷がインピーダンス素子１
０、ギヤツプ８のループで流れるのを阻止する作
用をする。又ギヤツプ８に印加される電圧を遅ら
せる作用もする。
しや断部４１に用いるしや断器には、しや断部
４２に用いるしや断器と異なり、アーク電圧を必
ずしも高くする必要がないため、高電圧に耐える
性能を有するものであれば良い。
４２に用いるしや断器と異なり、アーク電圧を必
ずしも高くする必要がないため、高電圧に耐える
性能を有するものであれば良い。
本方式の直流しや断器によれば、電流しや断の
ため、あらかじめコンデンサ５を回路電圧まで充
電しておく必要がない。即ちコンデンサ５は自動
的に充電され、そしてしや断時にしや断部４２に
逆電流を流し電流零点を生じさせる。そしてしや
断部４１に高耐電圧性能を有するしや断器を用い
ているため、高電圧用のしや断器として用いるこ
とができる。
ため、あらかじめコンデンサ５を回路電圧まで充
電しておく必要がない。即ちコンデンサ５は自動
的に充電され、そしてしや断時にしや断部４２に
逆電流を流し電流零点を生じさせる。そしてしや
断部４１に高耐電圧性能を有するしや断器を用い
ているため、高電圧用のしや断器として用いるこ
とができる。
第６図に本発明の他の実施例を示す。
第５図に示した実施例と異なる点はしや断部４
２に過電圧抑制装置１１を並列に接続した点であ
る。これにより、しや断部４２に対ししや断後印
加される過電圧を抑制し線路に異常電圧が発生す
ることを防止させる作用をさせることができる。
２に過電圧抑制装置１１を並列に接続した点であ
る。これにより、しや断部４２に対ししや断後印
加される過電圧を抑制し線路に異常電圧が発生す
ることを防止させる作用をさせることができる。
第７図に本発明の更に他の実施例を示す。
第５図に示した実施例と同一部品には同符号を
符している。第５図に示した実施例と異なる点は
しや断部４２に並列に接続するコンデンサ５に直
列にリアクトル１２、ギヤツプ１３を接続し、直
列回路を構成し、この直列回路（即ち、転流回
路）をしや断部４２に並列に接続した点である。
符している。第５図に示した実施例と異なる点は
しや断部４２に並列に接続するコンデンサ５に直
列にリアクトル１２、ギヤツプ１３を接続し、直
列回路を構成し、この直列回路（即ち、転流回
路）をしや断部４２に並列に接続した点である。
この構成により転流回路のインピーダンスを低
減することができるとともに、振動電流の周波数
を低くすることができる。
減することができるとともに、振動電流の周波数
を低くすることができる。
即ち、アーク電圧の上昇により、ギヤツプ１３
が放電するまでは、無限大であつた転流回路のイ
ンピーダンスは、アーク電圧の上昇によりギヤツ
プ放電後、あらかじめ充電されていない転流用コ
ンデンサ５及びリアクトル１２が接続されるた
め、急激に低減する。このため振幅の大きな振動
電流が生じるとともにその周波数が低減し、しや
断を容易にする効果を奏する。
が放電するまでは、無限大であつた転流回路のイ
ンピーダンスは、アーク電圧の上昇によりギヤツ
プ放電後、あらかじめ充電されていない転流用コ
ンデンサ５及びリアクトル１２が接続されるた
め、急激に低減する。このため振幅の大きな振動
電流が生じるとともにその周波数が低減し、しや
断を容易にする効果を奏する。
尚、この効果は転流用コンデンサ５の他にリア
クトル１２あるいはギヤツプ１３いずれか一方の
みであつても失なわれることはない。
クトル１２あるいはギヤツプ１３いずれか一方の
みであつても失なわれることはない。
第８図に本発明の更に他の実施例を示す。
第５図に示した実施例と同一部品には同符号を
符している。
符している。
本実施例においてはしや断部４１を複数のしや
断器４１ａ，４１ｂから構成し、４１ａにアーク
電圧の高いしや断器例えばガスしや断器を、４１
ｂに真空しや断器を適用する。
断器４１ａ，４１ｂから構成し、４１ａにアーク
電圧の高いしや断器例えばガスしや断器を、４１
ｂに真空しや断器を適用する。
一般に、しや断すべき直流電流の値が大きくな
ると、電流が不安定になつて、電流零点近傍の電
流傾斜率が大きくなる。このため、しや断部のし
や断特性の低下を防ぐためには、第２図に示した
振動電流の周波数を小さくする必要がある。
ると、電流が不安定になつて、電流零点近傍の電
流傾斜率が大きくなる。このため、しや断部のし
や断特性の低下を防ぐためには、第２図に示した
振動電流の周波数を小さくする必要がある。
振動電流の周波数を小さくするためには、転流
用コンデンサ５の容量を著しく大きくする必要が
ある。しかしながら、真空しや断器は電流零点近
傍の電流傾斜率が格段に大きいという特性を有し
ている。このため従来の直流しや断器と同一定格
値のものを製作するにあたつては転流コンデンサ
５の容量を大幅に低減することができる。
用コンデンサ５の容量を著しく大きくする必要が
ある。しかしながら、真空しや断器は電流零点近
傍の電流傾斜率が格段に大きいという特性を有し
ている。このため従来の直流しや断器と同一定格
値のものを製作するにあたつては転流コンデンサ
５の容量を大幅に低減することができる。
第９図に本発明の更に他の実施例を示す。
第８図と同一部品には同符号を符している。
複数のしや断器４１ａ，４１ｂから構成するし
や断部４１においてガスしや断器４１ａに並列に
非直線抵抗体あるいは直線抵抗体１４を真空しや
断器４１ｂには並列にコンデンサ１５を接続した
構成である。
や断部４１においてガスしや断器４１ａに並列に
非直線抵抗体あるいは直線抵抗体１４を真空しや
断器４１ｂには並列にコンデンサ１５を接続した
構成である。
一般に真空しや断器の電流しや断後の絶縁回復
特性はしや断後急速に回復するが、その絶対値は
低いという特性を有し、ガスしや断器はその逆の
特性を有する。
特性はしや断後急速に回復するが、その絶対値は
低いという特性を有し、ガスしや断器はその逆の
特性を有する。
それ故、しや断後の回復電圧の初期部は真空し
や断器に印加させ、ガスしや断器には遅延時間を
有して、全回復電圧が印加される様にすることが
好都合である。
や断器に印加させ、ガスしや断器には遅延時間を
有して、全回復電圧が印加される様にすることが
好都合である。
本実施例の構成の様に、ガスしや断器４１ａに
抵抗体１４を、真空しや断器４１ｂにコンデンサ
１５を並列に接続したことにより回復電圧の初期
部一定値までは真空しや断器４１ｂに、その後一
定値を越えた回復電圧はガスしや断器４１ａに印
加される様にすることができる。このため両者の
有する特性をより一層生かすことができる。又コ
ンデンサ５の容量の低減がはかれることは第８図
に示した実施例と同様である。
抵抗体１４を、真空しや断器４１ｂにコンデンサ
１５を並列に接続したことにより回復電圧の初期
部一定値までは真空しや断器４１ｂに、その後一
定値を越えた回復電圧はガスしや断器４１ａに印
加される様にすることができる。このため両者の
有する特性をより一層生かすことができる。又コ
ンデンサ５の容量の低減がはかれることは第８図
に示した実施例と同様である。
以上説明した様に、本発明によれば逆電流を発
生させるためにあらかじめコンデンサに電荷を充
電させずとも、信頼性のあるしや断を行うことの
できる直流しや断器を提供できる。
生させるためにあらかじめコンデンサに電荷を充
電させずとも、信頼性のあるしや断を行うことの
できる直流しや断器を提供できる。
第１図は従来の直流しや断器が接続されている
直流送電系統図、第２図は第１図に示した直流し
や断器のしや断時における電流波形図、第３図は
従来の直流しや断器の他の例を示す回路構成図、
第４図は第３図に示した直流しや断器のしや断時
における電流波形図、第５図は本発明の一実施例
の直流しや断器を示す回路構成図、第６図は本発
明の他の実施例の直流しや断器を示す回路構成
図、第７図乃至第９図は本発明の更に他の実施例
の直流しや断器を示す回路構成図である。 ２……直流しや断器、５……転流用コンデン
サ、８……ギヤツプ、９……コンデンサ、１０…
…インピーダンス素子、４１，４２………しや断
部、４１ｂ……真空しや断器。
直流送電系統図、第２図は第１図に示した直流し
や断器のしや断時における電流波形図、第３図は
従来の直流しや断器の他の例を示す回路構成図、
第４図は第３図に示した直流しや断器のしや断時
における電流波形図、第５図は本発明の一実施例
の直流しや断器を示す回路構成図、第６図は本発
明の他の実施例の直流しや断器を示す回路構成
図、第７図乃至第９図は本発明の更に他の実施例
の直流しや断器を示す回路構成図である。 ２……直流しや断器、５……転流用コンデン
サ、８……ギヤツプ、９……コンデンサ、１０…
…インピーダンス素子、４１，４２………しや断
部、４１ｂ……真空しや断器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１のしや断部と第２のしや断部を直列に接
続した回路に、第１のしや断部には第１のコンデ
ンサが、第２のしや断部には放電ギヤツプが各々
並列接続となる構成で前記第１のコンデンサと前
記放電ギヤツプを直列に接続した回路を並列に接
続し、第１のコンデンサと放電ギヤツプとの接続
点と第１のしや断部と第２のしや断部の接続点と
の間にインピーダンス素子を、このインピーダン
ス素子と前記第２のしや断部に並列に接続した第
２のコンデンサとの直列接続が前記放電ギヤツプ
と並列接続となるように挿入接続したことを特徴
とする直流しや断器。 ２ 第１のしや断部は少くとも１点以上の真空し
や断器を含んで構成されている特許請求の範囲第
１項記載の直流しや断器。 ３ 第１のしや断部は少くとも１点以上の真空し
や断器と真空しや断器以外のアーク電圧の高いし
や断器が直列に接続され構成されている特許請求
の範囲第１項記載の直流しや断器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132679A JPS5834526A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 直流しや断器 |
| US06/409,174 US4442469A (en) | 1981-08-26 | 1982-08-18 | DC Circuit breaker apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132679A JPS5834526A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 直流しや断器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5834526A JPS5834526A (ja) | 1983-03-01 |
| JPS6253894B2 true JPS6253894B2 (ja) | 1987-11-12 |
Family
ID=15086969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56132679A Granted JPS5834526A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 直流しや断器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4442469A (ja) |
| JP (1) | JPS5834526A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968128A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-18 | 株式会社日立製作所 | 直流しや断器 |
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