JP2016181383A - 直流遮断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】通常時の通電損失を低く抑えかつ装置構成の大型化を回避することが可能な直流遮断装置を提供する。
【解決手段】実施形態の直流遮断装置は、通電路と電流遮断路とを備える。通電路は電流遮断路と並列に接続されている。通電路は第1の絶縁耐圧性を有する少なくとも1つの第1の開閉器と、第1の絶縁耐圧性より絶縁耐圧性が低い第2の絶縁耐圧性を有する少なくとも1つの第2の開閉器とが直列に接続された回路である。第1および第2の開閉器は半導体遮断器によらずに電流の通、不通を切り替えることが可能である。第2の開閉器の入出力端には転流回路が並列に接続されている。転流回路は遮断する電流の向きと逆向きの電流を出力する。
【選択図】図1
Description
(第1実施形態)
図1は第1実施形態の直流遮断装置の構成を示す図である。
具体的には、開閉器12に、例えば真空開閉器を適用する。真空開閉器のスイッチ部分には真空バルブ120(図2、図3参照)が用いられている。
この直流遮断装置の場合、通常時は、通電路10の開閉器11、12を閉じて通電路10を通して電流を流す。事故等で電流遮断を要するときは、半導体遮断器31をオン状態にする。その一方で開閉器11、12を遮断し、転流回路14より開閉器12に電流を通電し、開閉器12の電流を0とし、通電路10の電流を不通にすることにより電流遮断路30の側に電流を転流する。その後、速やかに電流遮断路30に流れている電流を限流させて遮断を完了する。
図2は直流遮断装置の開閉器12のスイッチ部分である真空バルブ120のハードウェア構成を示す断面図、図3は図2の真空バルブ120の縦磁界電極部分の構成を示す斜視図である。開閉器12には、開閉器の一つである真空バルブ(真空開閉器)が用いられている。
図2に示すように、真空バルブ120は、主たる構成要素として、円筒状の碍管121、固定側電極122、可動側電極123、固定側通電軸124、可動側通電軸125、ベローズ126などを有している。
開閉器11、12の遮断制御(電極開制御)が開始されると、これらの開閉器11、12において電極間は物理的に離間していくが、離間当初は電極間にはアークが生じ電流が流れ続ける。
次に、図5を参照して第2実施形態の電流遮断装置を説明する。この第2実施形態は図1に示した第1実施形態の直流遮断装置の開閉器12近傍の回路を変形した例であり、第1実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
次に、図7、図8を参照して第3実施形態の電流遮断装置を説明する。この第3実施形態は図1に示した第1実施形態の直流遮断装置の変形例であり、第1実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
次に、図9、図10を参照して第4実施形態の電流遮断装置を説明する。この第4実施形態は図1、図7に示した第1および第3実施形態の直流遮断装置の変形例であり、第1および第3実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
Claims (12)
- 半導体遮断器とこの半導体遮断器と並列に接続された非線形抵抗器とを有する電流遮断路と、
前記電流遮断路と並列に接続され、第1の絶縁耐圧性を有し前記半導体遮断器によらずに電流の通、不通を切り替える第1の開閉器と、前記第1の絶縁耐圧性より絶縁耐圧性が低い第2の絶縁耐圧性を有し前記半導体遮断器によらずに電流の通、不通を切り替える第2の開閉器とが直列に接続され、かつ遮断する電流の向きと逆向きの電流を出力する転流回路と抵抗器が前記第2の開閉器に並列接続された通電路と
を具備する直流遮断装置。 - 前記第2の開閉器に可飽和リアクトルが直列接続された直列回路と、コンデンサと半導体スイッチの直列接続体とを並列に接続した請求項1の直流遮断装置。
- 前記第2の開閉器が、真空開閉器である請求項1記載の直流遮断装置。
- 前記第2の開閉器が、縦磁界電極を有する真空開閉器である請求項3記載の直流遮断装置。
- 前記第1の開閉器が、ガス開閉器である請求項1記載の直流遮断装置。
- 前記抵抗器が、非線形抵抗である請求項1記載の直流遮断装置。
- 前記通電路を流れる電流の異常が検出された場合、前記第1および第2の開閉器の電極を遮断動作させるための遮断制御を開始し、
遮断制御を開始した後、前記転流回路を制御して、前記通電路に流れる電流とは逆向きの電流を前記第2の開閉器の側へ流し、前記第2の開閉器の電流を0とすることで、前記通電路を流れる電流を前記半導体遮断器へ転流させ、
転流後、オン状態の前記半導体遮断器を制御してオフに切り替える制御部を具備する請求項1乃至6いずれか1項に記載の直流遮断装置。 - 前記制御部は、
前記第2の開閉器の電極の開極から所定の時間後に、前記通電路に流れる電流とは逆向きの電流を前記第2の開閉器の側へ流すように前記転流回路を制御する請求項7記載の直流遮断装置。 - 前記第2の開閉器に設けられ、前記第2の開閉器の電極間距離を検出する電極間距離検出部を備え、
前記制御部は、
開極される前記第2の開閉器の、前記電極間距離検出部により検出された電極間距離に基づいて前記通電路に流れる電流とは逆向きの電流を前記第2の開閉器の側へ流すように前記転流回路を制御する請求項7項に記載の直流遮断装置。 - 前記制御部は、
前記第1の開閉器の電極の開極から所定の時間後に、前記半導体遮断器をオンからオフに切り替える請求項7項に記載の直流遮断装置。 - 前記第1の開閉器に設けられ、前記第1の開閉器の電極間距離を検出する電極間距離検出部を備え、
前記制御部は、
開極される前記第1の開閉器の、前記電極間距離検出部により検出された電極間距離に基づいて前記半導体遮断器をオンからオフに切り替える請求項7項に記載の直流遮断装置。 - 前記制御部は、
前記転流回路が逆向きの電流を前記第2の開閉器の側へ転流した後、前記電極間距離検出部により検出された前記第1の開閉器の電極間距離が所定の距離に到達した場合に前記半導体遮断器をオンからオフへ切り替える請求項7記載の直流遮断装置。
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