JPS6255330B2 - - Google Patents
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- JPS6255330B2 JPS6255330B2 JP4294980A JP4294980A JPS6255330B2 JP S6255330 B2 JPS6255330 B2 JP S6255330B2 JP 4294980 A JP4294980 A JP 4294980A JP 4294980 A JP4294980 A JP 4294980A JP S6255330 B2 JPS6255330 B2 JP S6255330B2
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- Japan
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
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Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は同期スイツチング装置に係り、特に高
耐圧小容量のスイツチを使用してスイツチングで
きるようにするのに好適な同期スイツチング装置
に関するものである。
耐圧小容量のスイツチを使用してスイツチングで
きるようにするのに好適な同期スイツチング装置
に関するものである。
近年、電力需要の増大にともない、配電系統
(配電線、機器)も増大し、かつ、複雑化しつつ
あるため、電力供給の信頼度の向上および保守運
用の省力化をはかるための各種の近代化対策が必
要になつてきている。
(配電線、機器)も増大し、かつ、複雑化しつつ
あるため、電力供給の信頼度の向上および保守運
用の省力化をはかるための各種の近代化対策が必
要になつてきている。
その一環として、柱上変圧器の遠隔投入しや断
制御、20kV配電塔の監視制御、高圧配電線の断
線検出、配電線の状態監視、電圧・電流計測、負
荷管理等が行われている。
制御、20kV配電塔の監視制御、高圧配電線の断
線検出、配電線の状態監視、電圧・電流計測、負
荷管理等が行われている。
ところで、配電系統の機器や負荷は、広範囲に
分散しているため、これらの制御監視には伝送系
が必要である。この伝送系としては、従来から専
用線を用いる方法(通信ケーブル方式)および配
電線を用いる方法(配電線搬送方式)がある。こ
のうち、配電線搬送方式は、経済性、拡張性およ
び複数制御機器への展開性に優れており、電力会
社で広く利用されている。
分散しているため、これらの制御監視には伝送系
が必要である。この伝送系としては、従来から専
用線を用いる方法(通信ケーブル方式)および配
電線を用いる方法(配電線搬送方式)がある。こ
のうち、配電線搬送方式は、経済性、拡張性およ
び複数制御機器への展開性に優れており、電力会
社で広く利用されている。
配電線搬送の信号としては、リツプルコントロ
ール、デツプコントロール、位相シフト、位相パ
ルス、高周波パルス等の種々のものが利用されて
いるが、最近、設備コスト、往復伝送、他機器へ
の展開等で上記の信号を用いる方式より優れてい
る零相伝送方式がクローズアツプされてきた。
ール、デツプコントロール、位相シフト、位相パ
ルス、高周波パルス等の種々のものが利用されて
いるが、最近、設備コスト、往復伝送、他機器へ
の展開等で上記の信号を用いる方式より優れてい
る零相伝送方式がクローズアツプされてきた。
第1図は零相電圧により配電系統の機器制御の
ための信号伝送を行う装置の概念図である。この
装置では、変圧器Tにより高電圧を配電系の電圧
(通常6600V)に降圧し、配電線LINEを通して電
力を需要家に送る。BUSは母線で、一般にはこ
れに複数の3相配電線LINEが接続されている
が、第1図では1本の線で代表させてある。
ための信号伝送を行う装置の概念図である。この
装置では、変圧器Tにより高電圧を配電系の電圧
(通常6600V)に降圧し、配電線LINEを通して電
力を需要家に送る。BUSは母線で、一般にはこ
れに複数の3相配電線LINEが接続されている
が、第1図では1本の線で代表させてある。
変電所に親局Aを設け、配電線LINEの必要個
所(例えば柱上変圧器の設置場所)に子局Bを設
ける。そして親局Aから子局Bに情報を伝送する
場合は、変電所に設置した接地用コンデンサC1
をスイツチSW1によりオン・オフし、このオ
ン・オフデータのパターンにより子局Bのアドレ
スと制御内容とを伝送する。この場合、スイツチ
SW1がオンしている間は零相電圧V0が発生し、
スイツチSW1がオフしている間は発生しないの
で、受信側ではV0が発生している期間を“1”、
V0が発生していない期間を“0”とみなすこと
により、自分が選択されたのかどうかと、制御内
容を検出できる。一方、逆に子局Bから親局Aに
データを伝送する場合は、自分の設置個所にある
接地用コンデンサC2をスイツチSW2によりオ
ン・オフして自分のアドレスとデータとを親局A
に伝送する。
所(例えば柱上変圧器の設置場所)に子局Bを設
ける。そして親局Aから子局Bに情報を伝送する
場合は、変電所に設置した接地用コンデンサC1
をスイツチSW1によりオン・オフし、このオ
ン・オフデータのパターンにより子局Bのアドレ
スと制御内容とを伝送する。この場合、スイツチ
SW1がオンしている間は零相電圧V0が発生し、
スイツチSW1がオフしている間は発生しないの
で、受信側ではV0が発生している期間を“1”、
V0が発生していない期間を“0”とみなすこと
により、自分が選択されたのかどうかと、制御内
容を検出できる。一方、逆に子局Bから親局Aに
データを伝送する場合は、自分の設置個所にある
接地用コンデンサC2をスイツチSW2によりオ
ン・オフして自分のアドレスとデータとを親局A
に伝送する。
第2図は、第1図でのスイツチSW1の動作、
零相電圧V0および受信復調出力のタイムチヤー
で、aはスイツチSW1の動作、bは零相電圧
V0、cは受信復調出力である。
零相電圧V0および受信復調出力のタイムチヤー
で、aはスイツチSW1の動作、bは零相電圧
V0、cは受信復調出力である。
第1図に示す零相電圧伝送システムにおいて、
最大の問題は零相電圧を発生させる方法である。
零相電圧を発生させるには1線地絡を発生させれ
ばよいが、実際の事故と同じような大きな電流が
流れる地絡を発生させたのでは、変電所に設置さ
れた地絡検出保護リレーが動作し、フイーダをし
や断し、系統に多大の障害を発生するので好まし
くない。そのため、零相電圧発生時の対地電流を
減少させるように高いインピーダンスを介して地
絡を発生させる必要があり、このようにすると、
スイツチSW1,SW2に流れる電流は1〜2A程
度の低電流となる。しかも、耐圧的には、第1図
によれば、配電線LINEの電圧は通常6600V(線
間)であるが、1線地絡時の健全相の対地電圧は
上記電圧の√3倍に上昇するから、このときの対
地電圧のピーク値は(6600)×√3×√2=
9332V、つまり約10kVに達する。さらに、雷サ
ージ、開閉サージの上昇分を考えると、15〜
20kVにも達することもあり、したがつて、スイ
ツチSW1,SW2は、接点がオフの状態では上
記電圧に耐えられるものでなければならない。
最大の問題は零相電圧を発生させる方法である。
零相電圧を発生させるには1線地絡を発生させれ
ばよいが、実際の事故と同じような大きな電流が
流れる地絡を発生させたのでは、変電所に設置さ
れた地絡検出保護リレーが動作し、フイーダをし
や断し、系統に多大の障害を発生するので好まし
くない。そのため、零相電圧発生時の対地電流を
減少させるように高いインピーダンスを介して地
絡を発生させる必要があり、このようにすると、
スイツチSW1,SW2に流れる電流は1〜2A程
度の低電流となる。しかも、耐圧的には、第1図
によれば、配電線LINEの電圧は通常6600V(線
間)であるが、1線地絡時の健全相の対地電圧は
上記電圧の√3倍に上昇するから、このときの対
地電圧のピーク値は(6600)×√3×√2=
9332V、つまり約10kVに達する。さらに、雷サ
ージ、開閉サージの上昇分を考えると、15〜
20kVにも達することもあり、したがつて、スイ
ツチSW1,SW2は、接点がオフの状態では上
記電圧に耐えられるものでなければならない。
以上の説明から明らかなように、第1図では、
零相電圧発生用のスイツチSW1,SW2とし
て、高耐圧、低電流(1〜2A)のものが必要に
なる。しかし、この種のスイツチは、投入、しや
断時の接点容量が数十VA程度のものしかないの
が現状で、耐圧が高くなればなるほど投入、しや
断電流が小さくなる。例えば、50VAのスイツチ
では、15kVの電圧がかかる場合、50/15000=
3.3mAとなり、これ以上の電流が流れると、ス
イツチが破損してしまう。したがつて、上記した
ように、1〜2A程度の電流を流すためには、ス
イツチSW1,SW2として特殊のスイツチを製
作して用いなければならないという問題を生じ
る。
零相電圧発生用のスイツチSW1,SW2とし
て、高耐圧、低電流(1〜2A)のものが必要に
なる。しかし、この種のスイツチは、投入、しや
断時の接点容量が数十VA程度のものしかないの
が現状で、耐圧が高くなればなるほど投入、しや
断電流が小さくなる。例えば、50VAのスイツチ
では、15kVの電圧がかかる場合、50/15000=
3.3mAとなり、これ以上の電流が流れると、ス
イツチが破損してしまう。したがつて、上記した
ように、1〜2A程度の電流を流すためには、ス
イツチSW1,SW2として特殊のスイツチを製
作して用いなければならないという問題を生じ
る。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、投入およびしや断容量が小さ
いスイツチを用いることができる同期スイツチン
グ装置を提供することにある。
的とするところは、投入およびしや断容量が小さ
いスイツチを用いることができる同期スイツチン
グ装置を提供することにある。
本発明の特徴は、電圧の正の半波時の非導通と
なる整流素子と第1のスイツチとの直列回路と上
記電圧の負の半波時に非導通となる整流素子と第
2のスイツチとの直列回路とを並列接続し、上記
第1、第2のスイツチをそれぞれそれらに直列に
接続された上記整流素子が非導通になつている時
間帯に投入し、しや断する構成とした点にある。
なる整流素子と第1のスイツチとの直列回路と上
記電圧の負の半波時に非導通となる整流素子と第
2のスイツチとの直列回路とを並列接続し、上記
第1、第2のスイツチをそれぞれそれらに直列に
接続された上記整流素子が非導通になつている時
間帯に投入し、しや断する構成とした点にある。
以下本発明を第3図、第5図、第7図に示した
実施例および第4図、第6図を用いて詳細に説明
する。
実施例および第4図、第6図を用いて詳細に説明
する。
第3図は本発明の装置の一実施例を示すブロツ
ク図で、配電線に零相電圧を発生させて信号を伝
送する零相電圧伝送システムに利用した場合を示
してある。第3図において、LINEは配電線、Tr
は補助変圧器、WTは矩形波変換器、CSは制御
回路で、これらの詳細については後述する。Cは
接地用コンデンサ、D1,D2はダイオード、
SW1,SW2はスイツチで、これらは配電線
LINEと接地間に図示のように接続してある。す
なわち、正の半波時に導通するダイオードD1と
スイツチSW1との直列回路と、負の半波時に導
通するダイオードD2とスイツチSW2との直列
回路とが並列接続してあり、これがコンデンサC
と接地間に直列に接続してあり、スイツチSW1
はダイオードD1が非導通時の時間帯に、スイツ
チSW2はダイオードD2が非導通時の時間帯に
それぞれ投入、しや断するように、制御回路CS
で制御するようにしてある。このように、電流が
流れない時間帯にスイツチSW1,SW2をそれ
ぞれオンするので、スイツチSW1,SW2は通
電容量が小さくとも耐圧さえもてば問題ない。ま
た、スイツチSW1,SW2をある時間後にオフ
するときも同様にダイオードD1,D2の非導通
時の時間帯にオフするので、スイツチSW1,
SW2はしや断容量が小さいものでよい。第4図
は交流電圧(電流)とダイオードD1,D2の状
態およびスイツチSW1,SW2のオン・オフの
関係の説明図である。
ク図で、配電線に零相電圧を発生させて信号を伝
送する零相電圧伝送システムに利用した場合を示
してある。第3図において、LINEは配電線、Tr
は補助変圧器、WTは矩形波変換器、CSは制御
回路で、これらの詳細については後述する。Cは
接地用コンデンサ、D1,D2はダイオード、
SW1,SW2はスイツチで、これらは配電線
LINEと接地間に図示のように接続してある。す
なわち、正の半波時に導通するダイオードD1と
スイツチSW1との直列回路と、負の半波時に導
通するダイオードD2とスイツチSW2との直列
回路とが並列接続してあり、これがコンデンサC
と接地間に直列に接続してあり、スイツチSW1
はダイオードD1が非導通時の時間帯に、スイツ
チSW2はダイオードD2が非導通時の時間帯に
それぞれ投入、しや断するように、制御回路CS
で制御するようにしてある。このように、電流が
流れない時間帯にスイツチSW1,SW2をそれ
ぞれオンするので、スイツチSW1,SW2は通
電容量が小さくとも耐圧さえもてば問題ない。ま
た、スイツチSW1,SW2をある時間後にオフ
するときも同様にダイオードD1,D2の非導通
時の時間帯にオフするので、スイツチSW1,
SW2はしや断容量が小さいものでよい。第4図
は交流電圧(電流)とダイオードD1,D2の状
態およびスイツチSW1,SW2のオン・オフの
関係の説明図である。
第5図は第3図のさらに詳細なブロツク図であ
り、第6図は第5図の各部信号のタイムチヤート
である。第3図において、配電線LINEの3相交
流の1相の電圧(6600V)S1(第6図のa)を矩
形波変換器WTのレベル変換回路WTaに導入し、
これを数ボルト〜数十ボルトの電圧に変換し、次
に波形整形回路WTbで矩形波で変換する。この
矩形波S2(第6図のb)は、外部から信号S3(第
6図のC)が与えられている制御回路CSの零相
発生期間制御回路CSaに導びき、零相発生期間制
御回路CSaで、第6図のdおよびfに示すスイツ
チSW1,SW2をオン・オフする信号S4,S5を
発生させる。ただし、信号S4は、ダイオードD1
が正の半波時導通し、負の半波時非導通となるか
ら、負の半波から信号S3がオ導通し、半波時負の
半波まで連続してオンとなる信号とし、また、信
号S5は、ダイオードD2が負の半波時導通し、正
の半波時非導通となるから、正の半波から信号S3
がオフになる直前の正の半波まで連続してオンと
なる信号とする。信号S4,S5はそれぞれスイツチ
SW1のオンドライバーCSb、スイツチSW2のオ
ンドライバーCScに与え、ドライバーCSbでスイ
ツチSW1のオン・オフを制御し、ドライバー
CScでスイツチSW2のオン・オフを制御する。
したがつて、信号S4とS5がともにオンしている期
間に第6図hに示す零相電圧V0が発生し、これ
が配電線LINEを伝わつて親局Aから子局Bへ、
または、子局Bから親局A(第1図参照)へのデ
ータ伝送を行う。
り、第6図は第5図の各部信号のタイムチヤート
である。第3図において、配電線LINEの3相交
流の1相の電圧(6600V)S1(第6図のa)を矩
形波変換器WTのレベル変換回路WTaに導入し、
これを数ボルト〜数十ボルトの電圧に変換し、次
に波形整形回路WTbで矩形波で変換する。この
矩形波S2(第6図のb)は、外部から信号S3(第
6図のC)が与えられている制御回路CSの零相
発生期間制御回路CSaに導びき、零相発生期間制
御回路CSaで、第6図のdおよびfに示すスイツ
チSW1,SW2をオン・オフする信号S4,S5を
発生させる。ただし、信号S4は、ダイオードD1
が正の半波時導通し、負の半波時非導通となるか
ら、負の半波から信号S3がオ導通し、半波時負の
半波まで連続してオンとなる信号とし、また、信
号S5は、ダイオードD2が負の半波時導通し、正
の半波時非導通となるから、正の半波から信号S3
がオフになる直前の正の半波まで連続してオンと
なる信号とする。信号S4,S5はそれぞれスイツチ
SW1のオンドライバーCSb、スイツチSW2のオ
ンドライバーCScに与え、ドライバーCSbでスイ
ツチSW1のオン・オフを制御し、ドライバー
CScでスイツチSW2のオン・オフを制御する。
したがつて、信号S4とS5がともにオンしている期
間に第6図hに示す零相電圧V0が発生し、これ
が配電線LINEを伝わつて親局Aから子局Bへ、
または、子局Bから親局A(第1図参照)へのデ
ータ伝送を行う。
上記したように、本発明の実施例によれば、ス
イツチSW1,SW2とし耐電圧さえ高ければ通
電容量やしや断容量が小さいものを使用すること
ができ、装置規模の小形化が可能となり、かつ、
信頼性を向上することができる。
イツチSW1,SW2とし耐電圧さえ高ければ通
電容量やしや断容量が小さいものを使用すること
ができ、装置規模の小形化が可能となり、かつ、
信頼性を向上することができる。
なお、上記した実施例では、零相電圧発生回路
を例にとつて説明したが、本発明の同期スイツチ
ング装置は、これに限らず、一般的に小容量のス
イツチを用いて正の半波または負の半波に同期さ
せて電圧をスイツチングするときに適用可能であ
る。
を例にとつて説明したが、本発明の同期スイツチ
ング装置は、これに限らず、一般的に小容量のス
イツチを用いて正の半波または負の半波に同期さ
せて電圧をスイツチングするときに適用可能であ
る。
また、スイツチの耐圧が小さい場合には、多数
のスイツチをカスケードに接続すればよいが、こ
の場合、個々のスイツチの耐圧が小さいことが原
因になつて破壊するのを防止するため、第7図に
示すように、各スイツチSW11〜SW1o,SW
21〜SW2oと並列にそれぞれ電圧分担抵抗R1
1〜R1o,R21〜R2oを接続することが必要
である。
のスイツチをカスケードに接続すればよいが、こ
の場合、個々のスイツチの耐圧が小さいことが原
因になつて破壊するのを防止するため、第7図に
示すように、各スイツチSW11〜SW1o,SW
21〜SW2oと並列にそれぞれ電圧分担抵抗R1
1〜R1o,R21〜R2oを接続することが必要
である。
ただし、この場合、零相電圧を発生させない時
間帯において、系統はr1=R1+R2+……+Roと
r2=R1′+R2′+……+Ro′(R1〜Ro,R1′〜Ro′
はそれぞれ抵抗R11〜R1o,R21〜R2oの
抵抗値)の並列抵抗で接地されるので、各電圧分
担抵抗を十分大きくし、この抵抗を通して大地に
流れる電流を十分小さくして、系統に何ら影響を
与えないようにすることが必要である。さらに、
このようなスイツチは、変電所に1セツト設置さ
れるばかりでなく、各制御対象機器や負荷単位に
も、親局にアンサーバツク信号を送るため設置さ
れる。このような場合、複数個所のスイツチにす
べて電圧分担抵抗を接続したとすると、上記のr1
とr2の並列抵抗が複数個所に並列に接続されたこ
とになる。このため、全体的に抵抗分が小さくな
り、常時、かなりの零相電流が流れ、保護リレー
が動作したり、配電機器に悪影響を与えることが
ある。したがつて、このようなことがないよう
に、電圧分担抵抗の大きさ、個数を適切に選択す
ることが必要である。
間帯において、系統はr1=R1+R2+……+Roと
r2=R1′+R2′+……+Ro′(R1〜Ro,R1′〜Ro′
はそれぞれ抵抗R11〜R1o,R21〜R2oの
抵抗値)の並列抵抗で接地されるので、各電圧分
担抵抗を十分大きくし、この抵抗を通して大地に
流れる電流を十分小さくして、系統に何ら影響を
与えないようにすることが必要である。さらに、
このようなスイツチは、変電所に1セツト設置さ
れるばかりでなく、各制御対象機器や負荷単位に
も、親局にアンサーバツク信号を送るため設置さ
れる。このような場合、複数個所のスイツチにす
べて電圧分担抵抗を接続したとすると、上記のr1
とr2の並列抵抗が複数個所に並列に接続されたこ
とになる。このため、全体的に抵抗分が小さくな
り、常時、かなりの零相電流が流れ、保護リレー
が動作したり、配電機器に悪影響を与えることが
ある。したがつて、このようなことがないよう
に、電圧分担抵抗の大きさ、個数を適切に選択す
ることが必要である。
また、零相電圧発生用のスイツチは、機械的な
スイツチ機構を有するものでもよく、サイリスタ
やトランジスタ等の半導体のものであつてもよい
ことはもちろんである。
スイツチ機構を有するものでもよく、サイリスタ
やトランジスタ等の半導体のものであつてもよい
ことはもちろんである。
以上説明したように、本発明によれば、投入お
よびしや断容量が小さいスイツチを用いることが
できるので、装置の小形化が可能になり、かつ、
信頼性を向上できるという効果がある。
よびしや断容量が小さいスイツチを用いることが
できるので、装置の小形化が可能になり、かつ、
信頼性を向上できるという効果がある。
第1図は零相電圧を発生させて配電系統の機器
制御のための信号伝送を行う装置の概念図、第2
図は第1図の作用を示すタイムチヤート、第3図
は本発明の同期スイツチング装置の一実施例を示
すブロツク図、第4図は第3図のダイオードとス
イツチの動作との関係を示す説明図、第5図は第
3図の詳細ブロツク図、第6図は第5図の各部信
号のタイムチヤート、第7図は本発明の他の実施
例を示す要部回路図である。 LINE……配電線、Tr……補助変圧器、WT…
…矩形波変換器、CS……制御回路、C……接地
用コンデンサ、D1,D2……ダイオード、SW
1,SW2……スイツチ。
制御のための信号伝送を行う装置の概念図、第2
図は第1図の作用を示すタイムチヤート、第3図
は本発明の同期スイツチング装置の一実施例を示
すブロツク図、第4図は第3図のダイオードとス
イツチの動作との関係を示す説明図、第5図は第
3図の詳細ブロツク図、第6図は第5図の各部信
号のタイムチヤート、第7図は本発明の他の実施
例を示す要部回路図である。 LINE……配電線、Tr……補助変圧器、WT…
…矩形波変換器、CS……制御回路、C……接地
用コンデンサ、D1,D2……ダイオード、SW
1,SW2……スイツチ。
Claims (1)
- 1 電圧の正の半波または負の半波に同期させて
一定時間前記電圧をスイツチングさせるものにお
いて、前記電圧の正の半波時に非導通となる第1
の整流素子と第1のスイツチとからなる第1の直
列回路と、この第1の直列回路に並列接続された
前記電圧の負の半波時に非導通となる第2の整流
素子と第2のスイツチとからなる第2の直列回路
と、前記第1または第2の整流素子が非導通とな
つている時間帯に非導通になつている整流素子に
接続された前記第1または第2のスイツチを投
入、しや断する手段とより構成したことを特徴と
する同期スイツチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4294980A JPS56141737A (en) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | Synchronous switching device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4294980A JPS56141737A (en) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | Synchronous switching device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56141737A JPS56141737A (en) | 1981-11-05 |
| JPS6255330B2 true JPS6255330B2 (ja) | 1987-11-19 |
Family
ID=12650261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4294980A Granted JPS56141737A (en) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | Synchronous switching device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56141737A (ja) |
-
1980
- 1980-04-02 JP JP4294980A patent/JPS56141737A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56141737A (en) | 1981-11-05 |
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