JPS643016B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の属する技術分野 この発明は三相のうちのいずれか１相の短絡電
流が遮断されるべき所定の時間内において零値を
通過しない波形を有する三相短絡電流を通常の交
流遮断器ないし交流回路用半導体遮断器によつて
遮断する際の遮断方法に関する。 従来技術とその問題点 従来、零値を通過しない短絡電流を交流遮断器
により遮断する方法として、高周波の振動電流を
この短絡電流に重畳し、強制的に零点をつくつて
遮断する方法と、遮断器中のアークの抵抗によつ
てこの短絡電流中の直流分を急速に減衰させて零
値を通過する波形とし、その零値において遮断す
る方法とが知られている。これらの方法のうち、
振動電流を重畳する前者の方法においては、振動
電流の発生源として大量のコンデンサと、このコ
ンデンサをあらかじめ充電する高圧の昇圧変圧器
を高耐圧の整流器と、リアクトルと、放電装置と
その制御装置などとを必要とし、経済的負担が極
めて重い。また遮断器中のアーク抵抗によつて電
流の零値をつくる方法は、半導体遮断器のように
順方向電圧降下の小さいものには適用できないと
いう欠点があつた。 発明の目的 この発明はいずれかの相の短絡電流が零値を通
過しない三相短絡電流の遮断方法として、経済性
にすぐれ、かつ遮断器のアーク抵抗の大小にかか
わらず普遍的に適用できる遮断方法を提供するこ
とを目的とする。 発明の要点 この発明は同一の電流・時間座標上において零
値を通過しない短絡電流の波形と交差しない電流
波形を有する相の短絡電流を最初に遮断すること
により、残りの２相の短絡電流が零値を通過する
ようになることに着目してなされたものである。
これにより遮断されるべき所定の時間内におい
て、零値を通過しない１相の短絡電流が零値を通
るようになるとともに、零値を通過していた相が
零値を通らなくなるということがなくなる。 発明の実施例 第１図に零値を通過しない短絡電流がＴ相に流
通する場合の三相短絡電流の波形の例を示す。同
図においてＲ相の電流は時刻Ａ，Ｂ等において零
値を通過し、Ｓ相の電流は時刻Ｃ，Ｄ等において
零値を通過している。このような三相短絡電流の
遮断に際し、零値のないＴ相の短絡電流と交差す
るＲ相の短絡電流を時刻Ａにおいて遮断すると、
第２図に示すように当初零値を有していたＳ相の
短絡電流も零値のない短絡電流となり、Ｓ，Ｔ相
の短絡電流はともに零値を通過しなくなる。第３
図は第２図と同様にＲ相の短絡電流を時刻Ｂにお
いて遮断した場合を示す。この場合にも第２図と
同様Ｓ，Ｔ相の短絡電流には零値を生じない。そ
こで第４図に示すように、Ｔ相の短絡電流と交差
しないＳ相の短絡電流を時刻Ｃにおいて最初に遮
断すると、残る２相すなわちＲ，Ｔ相の短絡電流
はともに零値を通過する波形となる。第５図は第
４図と同様にＳ相の短絡電流を時刻Ｄにおいて遮
断した場合を示す。この場合にも第４図と同様
Ｒ，Ｔ相の短絡電流は零値を通過する。このよう
に、零値のない短絡電流の電流波形と交差しない
電流波形を有する短絡電流を最初に遮断すること
により、零値のない短絡電流をいずれかの相に有
する三相短絡電流を、通常の交流遮断器ないし交
流回路用半導体遮断器によつて遮断できることが
判明した。従つてこのような遮断方法を適用する
ことによつて、近年大容量の発変電所において問
題となつている零値のない短絡電流の遮断を極め
て経済的に遂行することができる。 以上に述べた、最初に遮断すべき相の判別はた
とえば次のような方法によつて行なうことができ
る。すなわち主回路の各相に設けられた変流器の
２次電流によつて、主回路電流中の零値の有無を
検出し、他方主回路の三相電流中の２相の電流波
形が交差するか否かを検出して、これらの結果か
ら零値のない短絡電流と交差しない電流波形を有
する相を判別する方法である。この方法は第１図
に示されるような、同一の電流・時間座標上に画
かれた三相短絡電流の波形から判明した第１表の
ような関係を利用するものである。

【表】 第１表の左半分は各相短絡電流中の零値の有無
を、各相短絡電流の流通方向の変化の有無から検
出した結果を示し、右半分は三相電流中の２相の
電流波形が交差するか否かを、２相の差の電流の
流通方向の変化の有無から検出した結果を示して
いる。前述のように最初に遮断すべき相はＳ相で
あつたから、たとえば短絡電流が零値を通過しな
い相の短絡電流と他の２相の短絡電流との差を２
通りとり、該差が零値を通過しない方の前記２相
中の相を最初の遮断相とすればよいことがわか
る。さらに本表中の別の組合わせをつくることに
より別の判別法が可能である。第６図は最初に遮
断する相の検出・制御の手順をブロツク図で示し
たもので、１は主回路、３は各相短絡電流の方向
変化を検出するための入力電流を供給する変流
器、４は２相の差の電流の方向変化を検出するた
めの入力電流を供給する変流器、７は各相短絡電
流の方向変化から零値の有無を検出する手段、８
は２相の差の電流の方向変化から該２相の電流波
形が交差するか否かを検出する手段、９は前記
７，８によつて得られた情報から最初に遮断すべ
き相を判別する手段である。６は保護継電器を示
し、その出力すなわち遮断指令は以下に説明する
論理積の回路１３と、この遮断指令に時間遅れを
付与する回路１４とに入る。 一方、通常の交流遮断器においては短絡電流を
遮断できる最小アーク時間が存在し、この時間以
上のアーク時間が経過すれば、どの時点で短絡電
流の零値がきてもその零値において遮断すること
ができる。従つて最初に遮断される相が検出され
た後、この相の電流の小ループ、たとえば第１図
においてＳ相の電流波形の時刻ＭとＮとの間の波
高値上に最小アーク時間の時点が位置するように
遮断器の遮断指令を与えることにより、Ｓ相の短
絡電流が確実に時刻Ｎにおいて最初に遮断され
る。この遮断指令の位置は、最小アーク時間の時
点がＳ相短絡電流の交流分の波高値上にあるの
で、直流分の大小に関係なく交流分の波形のみを
利用して決定することができる。すなわち第１図
においてＳ相の電流が検出された後の最初の波高
値の位置Ｐをたとえば微分回路を使用して検出
し、この位置からある時間経過した位置で遮断指
令を与えた場合に、最小アーク時間の時点が前記
の時刻ＭとＮとの間の波高値上に位置するように
すればよい。第６図の１０は最初に遮断すべき相
の変流器の２次電流のみを通過させる相選択手段
であつて、どの相を選択すべきかの指示は初相判
別手段９から与えられる。また１１は選択された
相の電流の波高値の位置すなわち波高点を検出す
る手段である。最初に遮断される相のこの波高点
の信号と、保護継電器６からの三相遮断の指令と
の論理積の結果が１３より出力され、この出力信
号が１２によつて所定の時間遅延して遮断器の引
外しコイルに到達すると、最初に遮断すべき相の
電流がまず遮断される。ここで遮断器が１個の共
通操作器によつて三相一括操作される場合には、
つづく２相の電流が零値を通過する際にその零値
において遮断される。もし遮断器が各相個別に設
けられた操作器によつて各相が独立に開閉駆動さ
れる構成の場合は、時間遅れを付与する遅延手段
１２よりの出力を、約0.5サイクルの時間遅れを
付与する遅延手段１４に導き、最初に遮断される
相よりこの時間だけ遅れて他の２相を遮断するこ
とにより三相短絡電流の遮断が可能となる。なお
最初に遮断された相の補助接触子のａ接点は遮断
器本体の遮断動作とともに開放され、このａ接点
と直列に接続されている引外しコイルの電流も遮
断されており、１４から時間遅れをもつて遮断器
に伝達される遮断指令が三相分であつても、最初
に遮断した相の引外しコイルに再び遮断指令が伝
達されることはない。 発明の効果 この発明はいずれかの相の短絡電流が零値を通
過しない三相短絡電流の遮断に際し、零値を通過
しない短絡電流の電流波形と交差しない電流波形
を有する相の短絡電流を最初に遮断することによ
り、残りの２相の電流に自然に零値を生ぜしめよ
うとするもので、アーク電圧ないし遮断器中の電
圧降下がそれぞれ異なる遮断器の種類に制約され
ることなく普遍的に適用でき、かつ第６図に示さ
れるような、それぞれ単純な機能をもつ検出・制
御手段を附加するのみで本遮断方法が具体化され
るので、経済的なメリツトが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はＴ相の短絡電流が零値を通過しない場
合の三相短絡電流の例を示す図、第２図はＴ相の
電流波形と交差する電流波形を有するＲ相の短絡
電流を時刻Ａにおいて遮断したとき、遮断後の他
の２相の電流波形の変化を示す図、第３図は同じ
くＲ相の短絡電流を時刻Ｂにおいて遮断したと
き、遮断後の他の２相の電流波形の変化を示す
図、第４図はＴ相の電流波形と交差しない電流波
形を有するＳ相の短絡電流を時刻Ｃにおいて遮断
したとき、遮断後の他の２相の電流波形の変化を
示す図、第５図は同じくＳ相の短絡電流を時刻Ｄ
において遮断したとき、遮断後の他の２相の電流
波形の変化を示す図である。第６図は本発明の遮
断方法に従つて遮断器を動作させるための検出・
制御の手順の例を示すブロツク図である。 Ｔ相：短絡電流が零値を通過しない相、Ｓ相：
零値を通過しない短絡電流の電流波形と交差しな
い電流波形を有する相。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 三相のいずれか１相の短絡電流が零値を通過
   しない三相短絡電流を遮断する方法であつて、前
   記各相の短絡電流の零値の有無を検出する第一の
   手段と、それぞれの２相間の電流波形の交差の有
   無を検出する第二の手段と、前記第一および第二
   の手段により検出する最初に遮断すべき短絡電流
   が零値を有する相であつてかつ前記零値を通過し
   ない１相の電流波形と交差しない電流波形を有す
   る相に遮断指令信号を出力する第三の手段を備
   え、前記第一の手段により零値を通過しない短絡
   電流の相を検出し、前記第二の手段により、該相
   と他の相との短絡電流の差をとり、該差が零値を
   有しない相を前記零値を通過しない相と交差しな
   い相とし、この相を前記第三の手段が最初に遮断
   する相とすることを特徴とする三相短絡電流の遮
   断方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   第一の手段により検出された零値を通過する２相
   の短絡電流とそれぞれに続く位相の相の短絡電と
   の差を第二の手段によりとり、該差が零値を有し
   ない方の相を前記零値を通過しない相と交差しな
   い相とし、この相を第三の手段が最初に遮断する
   相とすることを特徴とする三相短絡電流の遮断方
   法。