JPS637650B2 - - Google Patents
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- JPS637650B2 JPS637650B2 JP56053458A JP5345881A JPS637650B2 JP S637650 B2 JPS637650 B2 JP S637650B2 JP 56053458 A JP56053458 A JP 56053458A JP 5345881 A JP5345881 A JP 5345881A JP S637650 B2 JPS637650 B2 JP S637650B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- circuit
- capacitor
- limiting element
- switch
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- 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.)
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高電圧、大電流の回路のしや断に
適用できる回路しや断装置に関する。
適用できる回路しや断装置に関する。
従来の装置もこの発明の一実施例の装置も、直
流回路に適用し負荷電流をしや断する場合につい
て、説明する。
流回路に適用し負荷電流をしや断する場合につい
て、説明する。
従来、この種のしや断装置として第１図に構成
図で示すものがあつた。１は高い電圧上昇率
（dV／dt）のアークを発生させる開閉器、２，３
及び４はこの開閉器に並列接続されたコンデン
サ、避雷器及び高抵抗の放電抵抗である。避雷器
３は回路電圧では微小電流しか流さず、かつ、許
容最大電圧では定格電流を流すように構成されて
おり、例えば二酸化亜鉛（ZoO2）製からなる。
放電抵抗４はコンデンサ２の電荷を放電するため
のものである。５は上記各要素の並列回路に直列
接続された断路器である。このように接続構成さ
れた回路しや断装置は、図示を略した直流電源及
び平滑リアクトルに接続されている。
図で示すものがあつた。１は高い電圧上昇率
（dV／dt）のアークを発生させる開閉器、２，３
及び４はこの開閉器に並列接続されたコンデン
サ、避雷器及び高抵抗の放電抵抗である。避雷器
３は回路電圧では微小電流しか流さず、かつ、許
容最大電圧では定格電流を流すように構成されて
おり、例えば二酸化亜鉛（ZoO2）製からなる。
放電抵抗４はコンデンサ２の電荷を放電するため
のものである。５は上記各要素の並列回路に直列
接続された断路器である。このように接続構成さ
れた回路しや断装置は、図示を略した直流電源及
び平滑リアクトルに接続されている。
次に上記従来の回路しや断装置の動作を、第２
図によつて説明する。第２図は従来のしや断装置
の動作中に各構成要素を流れる電流及びその端子
電圧を示す曲線図であり、一点鎖線は電流を、実
線は電圧を表わす。ａ図は主回路電流を示し、ｂ
図は開閉器１部、ｃ図はコンデンサ２部、ｄ図は
避雷器３部のそれぞれ電流、電圧を示す。今、主
回路に直流電流I0が流れている状態において、ｂ
図のように、時点t1で開閉器１を開動作させる
と、アーク電圧V1が急しゆんに上昇する。開閉
器１に並列接続されたコンデンサ２に流入する電
流I2は、コンデンサの容量をＣとすると、
CdV1／dtであるので、dV1／dtがI0／Ｃを超える
とｃ図に示すように、全電流がコンデンサ２に流
入する結果、時点t3において開閉器１を流れる電
流が零となり、開閉器１は電流をしや断する。そ
の後、電源とリアクトルはコンデンサ２を充電し
続け、その両端電圧V2は、並列接続されていて
等しい電圧値をもつ避雷器３の両端電圧V3が保
護電圧Vnaxに達するまで上がり続ける。主回路
の電流I0はこの逆起電力によつて減少し、両端電
圧V2，V3が回路電圧V0に下がつて微小電流にな
る。この後、断路器５を時点t4にて開極すると、
主回路がしや断される。コンデンサ２に蓄えられ
た電荷は放電抵抗４を通じて徐々に放電するの
で、再通電のために開閉器１を投入しても短絡電
流が流れることは避けられる。
図によつて説明する。第２図は従来のしや断装置
の動作中に各構成要素を流れる電流及びその端子
電圧を示す曲線図であり、一点鎖線は電流を、実
線は電圧を表わす。ａ図は主回路電流を示し、ｂ
図は開閉器１部、ｃ図はコンデンサ２部、ｄ図は
避雷器３部のそれぞれ電流、電圧を示す。今、主
回路に直流電流I0が流れている状態において、ｂ
図のように、時点t1で開閉器１を開動作させる
と、アーク電圧V1が急しゆんに上昇する。開閉
器１に並列接続されたコンデンサ２に流入する電
流I2は、コンデンサの容量をＣとすると、
CdV1／dtであるので、dV1／dtがI0／Ｃを超える
とｃ図に示すように、全電流がコンデンサ２に流
入する結果、時点t3において開閉器１を流れる電
流が零となり、開閉器１は電流をしや断する。そ
の後、電源とリアクトルはコンデンサ２を充電し
続け、その両端電圧V2は、並列接続されていて
等しい電圧値をもつ避雷器３の両端電圧V3が保
護電圧Vnaxに達するまで上がり続ける。主回路
の電流I0はこの逆起電力によつて減少し、両端電
圧V2，V3が回路電圧V0に下がつて微小電流にな
る。この後、断路器５を時点t4にて開極すると、
主回路がしや断される。コンデンサ２に蓄えられ
た電荷は放電抵抗４を通じて徐々に放電するの
で、再通電のために開閉器１を投入しても短絡電
流が流れることは避けられる。
上記従来の回路しや断装置では、しや断できる
電流の最大値は開閉器１のアーク電圧上昇率で制
限されており、余りに大きい電流のしや断が困難
であり、余り大容量にはできなかつた。
電流の最大値は開閉器１のアーク電圧上昇率で制
限されており、余りに大きい電流のしや断が困難
であり、余り大容量にはできなかつた。
この発明は、高い電流傾斜率の回路に対しすぐ
れたしや断能力を有する開閉器と、動作により高
上昇率をもつ逆電圧を生じる限流素子とを直列接
続し、この直列回路に、コンデンサ、避雷器及び
放電抵抗を並列接続し、上記開閉器の開極後、主
回路の負荷を短絡回路手段により全部又は一部を
一時的に短絡し、一時的大電流により上記限流素
子を動作させ、主回路電流を上記コンデンサに転
流するようにし、従来よりより大電流をしや断す
ることができ、限流しや断後の回復電圧を絶縁回
復速度の速い開閉器に受持たせて、より高い電圧
回路に適用できるようにした、大容量、高電圧の
回路しや断装置を提供することを目的としてい
る。
れたしや断能力を有する開閉器と、動作により高
上昇率をもつ逆電圧を生じる限流素子とを直列接
続し、この直列回路に、コンデンサ、避雷器及び
放電抵抗を並列接続し、上記開閉器の開極後、主
回路の負荷を短絡回路手段により全部又は一部を
一時的に短絡し、一時的大電流により上記限流素
子を動作させ、主回路電流を上記コンデンサに転
流するようにし、従来よりより大電流をしや断す
ることができ、限流しや断後の回復電圧を絶縁回
復速度の速い開閉器に受持たせて、より高い電圧
回路に適用できるようにした、大容量、高電圧の
回路しや断装置を提供することを目的としてい
る。
第３図はこの発明の一実施例による回路しや断
装置の構成図である。６は高い電流傾斜率の回路
に対しすぐれたしや断能力を有する開閉器で、例
えば真空しや断器、ガスしや断器などからなる。
７はこの開閉器６に直列接続された限流素子で、
アルカリ金属を用いた自己復旧形限流素子（永久
ヒユーズ）からなる。８は主回路に入れられた負
荷、９はこの負荷に並列接続されたサイリスタ
で、外部指令を受けた点弧回路（図示を略す）に
よつて通電し負荷９を一時的に短絡する。開閉器
６と限流素子７の直列回路には、コンデンサ２、
避雷器（例えば二酸化亜鉛製）３及び放電抵抗４
が並列接続され、これらの並列回路に断路器５が
直列接続されている。
装置の構成図である。６は高い電流傾斜率の回路
に対しすぐれたしや断能力を有する開閉器で、例
えば真空しや断器、ガスしや断器などからなる。
７はこの開閉器６に直列接続された限流素子で、
アルカリ金属を用いた自己復旧形限流素子（永久
ヒユーズ）からなる。８は主回路に入れられた負
荷、９はこの負荷に並列接続されたサイリスタ
で、外部指令を受けた点弧回路（図示を略す）に
よつて通電し負荷９を一時的に短絡する。開閉器
６と限流素子７の直列回路には、コンデンサ２、
避雷器（例えば二酸化亜鉛製）３及び放電抵抗４
が並列接続され、これらの並列回路に断路器５が
直列接続されている。
通電時には開閉器６及び断路器５は閉じてお
り、サイリスタ９は無通電状態である。しや断動
作時には、まず、開閉器６が開極し、続いてサイ
リスタ９を点弧し一時的に負荷８を短絡し、最後
に断路器５が開くように設定してある。
り、サイリスタ９は無通電状態である。しや断動
作時には、まず、開閉器６が開極し、続いてサイ
リスタ９を点弧し一時的に負荷８を短絡し、最後
に断路器５が開くように設定してある。
上記一実施例のしや断装置の動作を、次に説明
する。主回路電流が負荷８、限流素子７、開閉器
６及び断路器５を通じて流れている状態におい
て、しや断のため開閉器６を開極するとアークを
発生し電流を流し続ける。続いてサイリスタ９を
一時的に点弧すると、負荷９が短絡されて一時的
に主回路に大電流が流れ、限流素子７の中のアル
カリ金属が気化し高い上昇率をもつ逆電圧が発生
する。この限流素子７に並列接続されているコン
デンサ２の両端電圧もこれに従つて急激に上昇
し、電圧上昇率（dV／dt）に比例するコンデン
サ２の充電電流は主回路電流値にまで達し、その
結果開閉器６は電流零点を迎え、その直列回路を
しや断する。主回路電流はコンデンサ２を充電し
続け、やがてコンデンサ２の両端電圧が回路電圧
を超えると、逆起電力が生じて主回路電流は減少
し始め、途中避雷器３が保護電圧で動作すること
を経て、終りには避雷器３、放電抵抗４の両端電
圧が回路電圧まで下がることによつて微小電流と
なる。この時点で断路器５を開極させ、上記微小
電流を切りしや断が完了する。
する。主回路電流が負荷８、限流素子７、開閉器
６及び断路器５を通じて流れている状態におい
て、しや断のため開閉器６を開極するとアークを
発生し電流を流し続ける。続いてサイリスタ９を
一時的に点弧すると、負荷９が短絡されて一時的
に主回路に大電流が流れ、限流素子７の中のアル
カリ金属が気化し高い上昇率をもつ逆電圧が発生
する。この限流素子７に並列接続されているコン
デンサ２の両端電圧もこれに従つて急激に上昇
し、電圧上昇率（dV／dt）に比例するコンデン
サ２の充電電流は主回路電流値にまで達し、その
結果開閉器６は電流零点を迎え、その直列回路を
しや断する。主回路電流はコンデンサ２を充電し
続け、やがてコンデンサ２の両端電圧が回路電圧
を超えると、逆起電力が生じて主回路電流は減少
し始め、途中避雷器３が保護電圧で動作すること
を経て、終りには避雷器３、放電抵抗４の両端電
圧が回路電圧まで下がることによつて微小電流と
なる。この時点で断路器５を開極させ、上記微小
電流を切りしや断が完了する。
自己復旧形の限流素子７は動作後低抵抗状態に
復帰し、また、コンデンサ２の電荷は放電抵抗４
を通じて放電されるので、その後、断路器５、開
閉器６を閉じることにより、再通電することがで
きる。
復帰し、また、コンデンサ２の電荷は放電抵抗４
を通じて放電されるので、その後、断路器５、開
閉器６を閉じることにより、再通電することがで
きる。
負荷８に短絡事故が発生し主回路に大電流が流
れた場合は、直ちに限流素子７が動作し限流作用
するとともに開閉器６が開極する。つづくコンデ
ンサ２、避雷器３、放電抵抗４及び断路器５の作
用は、上記サイリスタ９を動作させた場合と同様
である。
れた場合は、直ちに限流素子７が動作し限流作用
するとともに開閉器６が開極する。つづくコンデ
ンサ２、避雷器３、放電抵抗４及び断路器５の作
用は、上記サイリスタ９を動作させた場合と同様
である。
第４図はこの発明の他の実施例による回路しや
断装置の構成図である。コンデンサ２、避雷器３
及び放電抵抗４の並列回路に断路器５が直列接続
され、これらの接続回路が、限流素子７と開閉器
６の直列回路に並列接続されている。
断装置の構成図である。コンデンサ２、避雷器３
及び放電抵抗４の並列回路に断路器５が直列接続
され、これらの接続回路が、限流素子７と開閉器
６の直列回路に並列接続されている。
なお、上記一実施例の説明では、コンデンサ２
への転流は瞬時に行われるとしたが、実際の回路
では線路のインダクタンスが存在しており、転流
までに時間がかかる。このインダクタンスは開閉
器６の電流傾斜（dI／dt）を下げる役割をしてい
るので、特に開閉器６の性能上必要な場合は、第
５図に構成図で示すように、大きなインダクタン
スのリアクトル１０をコンデンサ２に直列にそう
入してもよい。
への転流は瞬時に行われるとしたが、実際の回路
では線路のインダクタンスが存在しており、転流
までに時間がかかる。このインダクタンスは開閉
器６の電流傾斜（dI／dt）を下げる役割をしてい
るので、特に開閉器６の性能上必要な場合は、第
５図に構成図で示すように、大きなインダクタン
スのリアクトル１０をコンデンサ２に直列にそう
入してもよい。
また、上記実施例では主回路の負荷８を全部一
時的に短絡したが、場合によつては一部を一時的
に短絡するようにしてもよい。また、この一時的
短絡手段として、上記実施例ではサイリスタ９を
用いたが、負荷８の分路に開閉器などの開閉機構
を設けてもよい。
時的に短絡したが、場合によつては一部を一時的
に短絡するようにしてもよい。また、この一時的
短絡手段として、上記実施例ではサイリスタ９を
用いたが、負荷８の分路に開閉器などの開閉機構
を設けてもよい。
さらに、上記実施例では、限流素子として自己
復旧形の限流素子（永久ヒユーズ）を用いたが、
これに限らず、限流形ヒユーズを回路装着の外に
多数個の予備品を設けておき、回路装着分が動作
した後は、電動操作などによる交換機構で予備品
と自動交換する手段を設けた形とすることもでき
る。
復旧形の限流素子（永久ヒユーズ）を用いたが、
これに限らず、限流形ヒユーズを回路装着の外に
多数個の予備品を設けておき、回路装着分が動作
した後は、電動操作などによる交換機構で予備品
と自動交換する手段を設けた形とすることもでき
る。
なおまた、上記実施例では直流回路に適用した
場合について説明したが、交流回路に適用するこ
とも可能である。
場合について説明したが、交流回路に適用するこ
とも可能である。
以上のように、この発明によれば、高い電流傾
斜率の回路に対しすぐれたしや断能力を有する開
閉器と、動作により高い上昇率をもつ逆電圧を発
生する限流素子とを直列接続し、この直列回路
に、コンデンサ、避雷器及び放電抵抗を並列接続
し、上記開閉器の開極後、主回路の負荷の全部又
は一部を一時的に短絡する短絡回路手段を設け、
この一時的短絡による大電流で上記限流素子を動
作させることにより、主回路電流を上記コンデン
サに転流するようにしたので、従来よりもより大
電流をしや断することができ、さらに、限流しや
断後の回復電圧を絶縁回復速度の速い開閉器に受
持たせたので、より高い電圧回路に適用でき、よ
り大容量、高電圧の回路しや断装置が得られる。
斜率の回路に対しすぐれたしや断能力を有する開
閉器と、動作により高い上昇率をもつ逆電圧を発
生する限流素子とを直列接続し、この直列回路
に、コンデンサ、避雷器及び放電抵抗を並列接続
し、上記開閉器の開極後、主回路の負荷の全部又
は一部を一時的に短絡する短絡回路手段を設け、
この一時的短絡による大電流で上記限流素子を動
作させることにより、主回路電流を上記コンデン
サに転流するようにしたので、従来よりもより大
電流をしや断することができ、さらに、限流しや
断後の回復電圧を絶縁回復速度の速い開閉器に受
持たせたので、より高い電圧回路に適用でき、よ
り大容量、高電圧の回路しや断装置が得られる。
第１図は従来の回路しや断装置の構成図、第２
図は第１図のしや断装置の動作中の各構成要素部
の電圧・電流曲線図、第３図はこの発明の一実施
例による回路しや断装置の構成図、第４図及び第
５図はこの発明の他のそれぞれ異なる実施例によ
る回路しや断装置の構成図である。 ２…コンデンサ、３…避雷器、４…放電抵抗、
５…断路器、６…開閉器、７…限流素子、８…主
回路の負荷、９…サイリスタ、なお、図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。
図は第１図のしや断装置の動作中の各構成要素部
の電圧・電流曲線図、第３図はこの発明の一実施
例による回路しや断装置の構成図、第４図及び第
５図はこの発明の他のそれぞれ異なる実施例によ
る回路しや断装置の構成図である。 ２…コンデンサ、３…避雷器、４…放電抵抗、
５…断路器、６…開閉器、７…限流素子、８…主
回路の負荷、９…サイリスタ、なお、図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高い電流傾斜率の回路に対してすぐれたしや
断性能をもつ開閉器、この開閉器に直列接続され
ており、限流動作により高上昇率の逆電圧を発生
する限流素子、上記開閉器の開極後主回路の負荷
の全部又は一部を一時的に短絡し、一時的大電流
により上記限流素子を動作させるための短絡回路
手段、上記開閉器と限流素子の直列回路に並列接
続させており、上記限流素子の動作により主回路
電流が転流されるコンデンサ、このコンデンサに
並列接続されており、コンデンサの上昇電圧を受
け保護電圧に達すると主回路電流が転流される避
雷器、上記コンデンサに並列接続されており、コ
ンデンサの充電電荷を放電する放電抵抗、及び上
記コンデンサ、避雷器及び放電抵抗の並列回路か
らの回路線に接続され、コンデンサと避雷器が動
作して微小電流になつた主回路電流を切る断路器
を備えた回路しや断装置。 ２ 限流素子は自己復旧形限流素子からなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回路し
や断装置。 ３ 限流素子は、限流形ヒユーズを回路装着の外
に多数個の予備品として設け、装着分が動作後
は、交換機構で予備品と自動交換するようにされ
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
回路しや断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345881A JPS57168432A (en) | 1981-04-07 | 1981-04-07 | Circuit breaker unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345881A JPS57168432A (en) | 1981-04-07 | 1981-04-07 | Circuit breaker unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57168432A JPS57168432A (en) | 1982-10-16 |
| JPS637650B2 true JPS637650B2 (ja) | 1988-02-17 |
Family
ID=12943409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5345881A Granted JPS57168432A (en) | 1981-04-07 | 1981-04-07 | Circuit breaker unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57168432A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6585344B2 (ja) * | 2014-12-12 | 2019-10-02 | 株式会社東芝 | 同期機の励磁装置および励磁停止方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1202757B (it) * | 1978-07-10 | 1989-02-09 | Elche Ltd | Setto bipolare per celle elettrochimiche |
| JPS5586019A (en) * | 1978-12-25 | 1980-06-28 | Tokyo Shibaura Electric Co | Dc breaker unit |
-
1981
- 1981-04-07 JP JP5345881A patent/JPS57168432A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57168432A (en) | 1982-10-16 |
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