JP2020013656A - Dc current cut-off device - Google Patents

Dc current cut-off device Download PDF

Info

Publication number
JP2020013656A
JP2020013656A JP2018133530A JP2018133530A JP2020013656A JP 2020013656 A JP2020013656 A JP 2020013656A JP 2018133530 A JP2018133530 A JP 2018133530A JP 2018133530 A JP2018133530 A JP 2018133530A JP 2020013656 A JP2020013656 A JP 2020013656A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission line
disconnector
state
switching element
diode
Prior art date
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.)
Pending
Application number
JP2018133530A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
裕史 児山
Yuji Koyama
裕史 児山
隆太 長谷川
Ryuta Hasegawa
隆太 長谷川
崇裕 石黒
Takahiro Ishiguro
崇裕 石黒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Energy Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority to JP2018133530A priority Critical patent/JP2020013656A/en
Publication of JP2020013656A publication Critical patent/JP2020013656A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

To provide a DC current cut-off device capable of restraining breakdown of components, while suppressing the number of components.SOLUTION: A DC current cut-off device in an embodiment has a first disconnector, a second disconnector, a machine circuit breaker, a commutation circuit, a semiconductor circuit breaker, a diode, and a switching element. The first disconnector has a first end for connection with a first DC transmission line. The second disconnector has a second end for connection with a second DC transmission line. The switching element is provided in parallel with the diode. In response to a given signal, the semiconductor circuit breaker allows a current flowing from the first DC transmission line to the second DC transmission line. The diode cuts off a current flowing from the second DC transmission line to the semiconductor circuit breaker selectively. In response to a given signal, the switching element makes at least the direction from the second DC transmission line to the first DC transmission line electrically conductive.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、直流電流遮断装置に関する。   Embodiments of the present invention relate to a direct current interrupt device.

近年、複数の直流送電線が格子状に構成された直流送電網による電力の送電が行われている。直流送電網においては事故が発生した場合、特定の送電線のみを遮断し、残りの送電線によって電力の送電を継続する場合がある。機械式遮断器と半導体遮断器の双方を備え、直流送電線路に流れる電流を遮断する直流電流遮断装置に関する技術が知られている。   2. Description of the Related Art In recent years, power has been transmitted by a DC transmission network in which a plurality of DC transmission lines are configured in a grid. When an accident occurs in a DC transmission network, only a specific transmission line may be cut off, and power transmission may be continued through the remaining transmission lines. 2. Description of the Related Art A technique related to a DC current interrupter that includes both a mechanical circuit breaker and a semiconductor circuit breaker and interrupts a current flowing in a DC transmission line is known.

ところで、直流電流遮断装置には、半導体遮断器と、これと直列に接続されるダイオードとが備えられる場合がある。この場合、機械式遮断器が開状態に制御された後、半導体遮断器およびダイオードには、直流送電線路に印加される電圧相当の電圧が印加され、半導体遮断器およびダイオードが破損する場合がある。半導体遮断器およびダイオードの破損を抑制する方法として、複数のダイオードを直列に接続し、直流送電線路に印加される電圧相当の耐圧をダイオードに持たせる方法が考えられる。しかしながら、この方法では、直流電流遮断装置の部品点数が増加してしまうという課題があった。   By the way, the direct current interrupting device may include a semiconductor circuit breaker and a diode connected in series with the semiconductor circuit breaker. In this case, after the mechanical breaker is controlled to the open state, a voltage corresponding to the voltage applied to the DC power transmission line is applied to the semiconductor breaker and the diode, and the semiconductor breaker and the diode may be damaged. . As a method of suppressing the breakage of the semiconductor circuit breaker and the diode, a method of connecting a plurality of diodes in series and giving the diode a withstand voltage corresponding to the voltage applied to the DC transmission line is considered. However, this method has a problem that the number of components of the DC current interrupter increases.

特開２０１６−１６２７１３号公報JP-A-2006-162713

本発明が解決しようとする課題は、部品点数を抑制しつつ、部品の破損を抑制することができる直流電流遮断装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a DC current interrupting device capable of suppressing damage to components while suppressing the number of components.

実施形態の直流電流遮断装置は、第１断路器と、第２断路器と、機械式遮断器と、転流回路と、半導体遮断器と、ダイオードと、スイッチング要素とを持つ。前記第１断路器は、第１端が第１直流送電線路に接続される。前記第２断路器は、第２端が第２直流送電線路に接続される。前記機械式遮断器は、前記第１断路器の第２端と、前記第２断路器の第１端とを接続する第１線路に設けられる。前記転流回路は、前記第１線路における前記第１断路器と前記機械式遮断器との間の箇所から分岐して前記第２断路器の第１端に接続される第２線路に設けられる。前記半導体遮断器および前記ダイオードは、前記第１断路器の第１端側と、前記第２線路における前記転流回路と前記第２断路器との間の箇所とを接続する第３線路に直列に設けらる。前記スイッチング要素は、前記ダイオードと並列に設けられる。前記半導体遮断器は、与えられた信号に応じて、前記第１直流送電線路から前記第２直流送電線路に流れる電流を許容する。前記ダイオードは、前記第２直流送電線路から前記半導体遮断器に流れる電流を選択的に遮断する。前記スイッチング要素は、与えられた信号に応じて、少なくとも前記第２直流送電線路から前記第１直流送電線路に流れる電流を許容する。   The DC current interrupting device according to the embodiment has a first disconnector, a second disconnector, a mechanical breaker, a commutation circuit, a semiconductor breaker, a diode, and a switching element. The first disconnector has a first end connected to a first DC transmission line. The second disconnector has a second end connected to a second DC transmission line. The mechanical circuit breaker is provided on a first line connecting a second end of the first disconnector and a first end of the second disconnector. The commutation circuit is provided on a second line branched from a location on the first line between the first disconnector and the mechanical breaker and connected to a first end of the second disconnector. . The semiconductor circuit breaker and the diode are connected in series with a third line connecting a first end of the first disconnector and a portion of the second line between the commutation circuit and the second disconnector. To be provided. The switching element is provided in parallel with the diode. The semiconductor breaker allows a current flowing from the first DC transmission line to the second DC transmission line according to a given signal. The diode selectively blocks a current flowing from the second DC transmission line to the semiconductor circuit breaker. The switching element allows at least a current flowing from the second DC transmission line to the first DC transmission line according to a given signal.

実施形態の直流電流遮断装置１の構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of direct current interrupting device 1 of an embodiment. 実施形態の直流電流遮断装置１が、第１直流送電線路ＬＮ１と、第２直流送電線路ＬＮ２とを電気的に遮断させる場合の一連の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a series of operation | movement when the direct current interrupting apparatus 1 of embodiment makes the 1st direct current transmission line LN1 and the 2nd direct current transmission line LN2 electrically block. 実施形態のステップＳ１０６における直流電流遮断装置１の状態を示す図である。It is a figure showing the state of direct current interrupting device 1 in Step S106 of an embodiment. 実施形態のステップＳ１１４における直流電流遮断装置１の状態を示す図である。It is a figure showing the state of direct current interrupting device 1 in Step S114 of an embodiment. 実施形態の第１断路器１０が機械的にも電気的にも開状態に制御された後の直流電流遮断装置１の状態を示す図である。It is a figure showing the state of direct current cutoff device 1 after the 1st disconnector 10 of an embodiment is controlled to an open state mechanically and electrically. 実施形態のステップＳ１２４における直流電流遮断装置１の状態を示す図である。It is a figure showing the state of direct current interruption device 1 in Step S124 of an embodiment. 実施形態の直流電流遮断装置１の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the direct current interrupting apparatus 1 of embodiment. 実施形態のステップＳ２０８〜Ｓ２１２における直流電流遮断装置１の状態を示す図である。It is a figure showing the state of direct current interrupting device 1 in steps S208-S212 of an embodiment.

以下、実施形態の直流電流遮断装置を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a DC current interrupting device according to an embodiment will be described with reference to the drawings.

（実施形態）
［構成］
図１は、実施形態の直流電流遮断装置１の構成の一例を示す図である。直流電流遮断装置１は、第１直流送電線路ＬＮ１と、第２直流送電線路ＬＮ２とを電気的に導通させ、または遮断する装置である。以降の説明において、第１直流送電線路ＬＮ１における直流電圧を第１電圧ＶＤＣ１と記載し、第２直流送電線路ＬＮ２における直流電圧を第２電圧ＶＤＣ２と記載する。第１電圧ＶＤＣ１や第２電圧ＶＤＣ２は、例えば、数十〜数百［ｋＶ］程度の電圧である。例えば、第１直流送電線路ＬＮ１側には、送電設備が存在し、第２直流送電線路ＬＮ２側には、需要家が存在する。この場合、通常、第１電圧ＶＤＣ１が第２電圧ＶＤＣ２よりも大きい電圧となる。したがって、通常であれば第１直流送電線路ＬＮ１から第２直流送電線路ＬＮ２の方向に電流が流れる。 (Embodiment)
[Constitution]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a DC current interrupting device 1 according to an embodiment. The DC current interrupting device 1 is a device that electrically connects or interrupts the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2. In the following description, the DC voltage in the first DC transmission line LN1 is described as a first voltage VDC1, and the DC voltage in the second DC transmission line LN2 is described as a second voltage VDC2. The first voltage VDC1 and the second voltage VDC2 are, for example, voltages of about several tens to several hundreds [kV]. For example, a power transmission facility exists on the first DC transmission line LN1 side, and a customer exists on the second DC transmission line LN2 side. In this case, usually, the first voltage VDC1 is a voltage higher than the second voltage VDC2. Therefore, current normally flows from the first DC transmission line LN1 to the second DC transmission line LN2.

図１に示される通り、直流電流遮断装置１は、例えば、第１断路器１０と、機械式遮断器２０と、第２断路器３０と、半導体遮断器４０と、アレスタ５０と、ダイオード６０と、サイリスタ７０と、リアクトル８０と、転流回路９０と、制御部１００とを備える。第１断路器１０は、第１端子１０ａと、第２端子１０ｂとを備える。機械式遮断器２０は、第１端子２０ａと、第２端子２０ｂとを備える。第２断路器３０は、第１端子３０ａと、第２端子３０ｂとを備える。   As shown in FIG. 1, the DC current interrupting device 1 includes, for example, a first disconnector 10, a mechanical breaker 20, a second disconnector 30, a semiconductor breaker 40, an arrester 50, and a diode 60. , A thyristor 70, a reactor 80, a commutation circuit 90, and a control unit 100. The first disconnector 10 includes a first terminal 10a and a second terminal 10b. The mechanical circuit breaker 20 includes a first terminal 20a and a second terminal 20b. The second disconnector 30 includes a first terminal 30a and a second terminal 30b.

第１断路器１０の第１端子１０ａには、第１直流送電線路ＬＮ１が接続される。図示するリアクトルＬ１は、第１直流送電線路ＬＮ１が有するインダクタンス成分を仮想的に示すものである。第１断路器１０の第２端子１０ｂは、機械式遮断器２０の第１端子２０ａに接続されている。   The first DC transmission line LN1 is connected to the first terminal 10a of the first disconnector 10. The illustrated reactor L1 virtually represents an inductance component of the first DC transmission line LN1. The second terminal 10b of the first disconnector 10 is connected to the first terminal 20a of the mechanical circuit breaker 20.

機械式遮断器２０の第２端子２０ｂは、第２断路器３０の第１端子３０ａに接続されている。第２断路器３０の第２端子３０ｂには、第２直流送電線路ＬＮ２が接続されている。第１断路器１０、機械式遮断器２０、および第２断路器３０が設けられる線路は、「第１線路」の一例である。   The second terminal 20b of the mechanical breaker 20 is connected to the first terminal 30a of the second disconnector 30. A second DC transmission line LN2 is connected to the second terminal 30b of the second disconnector 30. The line on which the first disconnector 10, the mechanical breaker 20, and the second disconnector 30 are provided is an example of a “first line”.

半導体遮断器４０は、例えば、互いに直列に接続された複数（図では４つ）のスイッチング部を備える。スイッチング部は、それぞれ、互いに並列に接続されたスイッチング素子とダイオードとを備える。具体的には、ダイオードのカソードと、スイッチング素子のコレクタとが互いに接続され、ダイオードのアノードと、スイッチング素子のエミッタとが接続されている。スイッチング素子は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体スイッチング素子である。ただし、スイッチング素子は、ＩＧＢＴに限定されない。スイッチング素子は、自己消弧を実現可能なスイッチング素子であれば、いかなる素子でもよい。以降の説明では、スイッチング素子がＩＧＢＴである場合について説明する。また、以降の説明において、スイッチング部のスイッチング素子のエミッタを、「スイッチング部のエミッタ」とも記載し、スイッチング部のスイッチング素子のコレクタを、「スイッチング部のコレクタ」とも記載する。   The semiconductor circuit breaker 40 includes, for example, a plurality (four in the figure) of switching units connected in series to each other. The switching units each include a switching element and a diode connected in parallel with each other. Specifically, the cathode of the diode and the collector of the switching element are connected to each other, and the anode of the diode and the emitter of the switching element are connected. The switching element is, for example, a semiconductor switching element such as an insulated gate bipolar transistor (hereinafter, IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor). However, the switching element is not limited to the IGBT. The switching element may be any element as long as it can realize self-extinguishing. In the following description, a case where the switching element is an IGBT will be described. Further, in the following description, the emitter of the switching element of the switching unit is also described as “emitter of the switching unit”, and the collector of the switching element of the switching unit is also described as “collector of the switching unit”.

半導体遮断器４０において、あるスイッチング部のエミッタと、当該スイッチング部に隣り合うスイッチング部のコレクタとが接続されている。また、半導体遮断器４０の端部に位置するスイッチング部のコレクタは、第１直流送電線路ＬＮ１に接続される。また、半導体遮断器４０の他の端部に位置するスイッチング部のエミッタは、ダイオード６０のアノードに接続されている。   In the semiconductor circuit breaker 40, an emitter of a certain switching unit and a collector of a switching unit adjacent to the switching unit are connected. The collector of the switching unit located at the end of the semiconductor circuit breaker 40 is connected to the first DC transmission line LN1. The emitter of the switching unit located at the other end of the semiconductor circuit breaker 40 is connected to the anode of the diode 60.

アレスタ５０は、半導体遮断器４０に対して並列に接続されている。アレスタ５０は、半導体遮断器４０が開状態（つまり、スイッチング素子がオフの状態）に制御されたことにより発生するサージ電圧を吸収する。   The arrester 50 is connected in parallel to the semiconductor circuit breaker 40. The arrester 50 absorbs a surge voltage generated when the semiconductor circuit breaker 40 is controlled to the open state (that is, the switching element is turned off).

ダイオード６０と、サイリスタ７０とは、互いに並列に接続されている。具体的には、ダイオード６０のカソードと、サイリスタ７０のアノードとが互いに接続され、ダイオード６０のアノードと、サイリスタ７０のカソードとが接続されている。ダイオード６０のカソードには、リアクトル８０の一端が接続されている。リアクトル８０の他の一端は、第２断路器３０の第１端子３０ａが接続されている。半導体遮断器４０、ダイオード６０、およびリアクトル８０が設けられる線路は、「第３線路」の一例である。   The diode 60 and the thyristor 70 are connected in parallel with each other. Specifically, the cathode of the diode 60 and the anode of the thyristor 70 are connected to each other, and the anode of the diode 60 and the cathode of the thyristor 70 are connected. One end of a reactor 80 is connected to the cathode of the diode 60. The other end of the reactor 80 is connected to the first terminal 30a of the second disconnector 30. The line on which the semiconductor circuit breaker 40, the diode 60, and the reactor 80 are provided is an example of a “third line”.

上述した接続関係により、ダイオード６０は、第１直流送電線路ＬＮ１から第２直流送電線路ＬＮ２の方向に流れる電流を許容し、第２直流送電線路ＬＮ２から第１直流送電線路ＬＮ１の方向に流れる電流を遮断する。   Due to the above connection relationship, the diode 60 allows the current flowing from the first DC transmission line LN1 to the second DC transmission line LN2, and the current flowing from the second DC transmission line LN2 to the first DC transmission line LN1. Cut off.

また、上述した接続関係により、サイリスタ７０は、オフの状態において、第１直流送電線路ＬＮ１から第２直流送電線路ＬＮ２方向に流れる電流、および第２直流送電線路ＬＮ２から第１直流送電線路ＬＮ１の方向に流れる電流の双方を遮断する。また、サイリスタ７０は、オンの状態において、第２直流送電線路ＬＮ２から第１直流送電線路ＬＮ１の方向に電気的に導通させ、第１直流送電線路ＬＮ１から第２直流送電線路ＬＮ２の方向に流れる電流を遮断する。サイリスタ７０のオンの状態は、「第１状態」の一例であり、サイリスタ７０のオフの状態は、「第２状態」の一例である。   Further, due to the above-described connection relationship, in the off state, the thyristor 70 causes the current flowing from the first DC transmission line LN1 to the second DC transmission line LN2 and the current flowing from the second DC transmission line LN2 to the first DC transmission line LN1. Block both currents flowing in the direction. In the ON state, thyristor 70 electrically conducts from second DC transmission line LN2 to first DC transmission line LN1, and flows from first DC transmission line LN1 to second DC transmission line LN2. Cut off the current. The ON state of the thyristor 70 is an example of a “first state”, and the OFF state of the thyristor 70 is an example of a “second state”.

なお、直流電流遮断装置１は、サイリスタ７０に代えて、第１直流送電線路ＬＮ１から第２直流送電線路ＬＮ２方向に流れる電流、および第２直流送電線路ＬＮ２から第１直流送電線路ＬＮ１の方向に流れる電流の双方を遮断する状態（つまり、第１状態）と、第２直流送電線路ＬＮ２から第１直流送電線路ＬＮ１の方向に電気的に導通させ、第１直流送電線路ＬＮ１から第２直流送電線路ＬＮ２の方向に流れる電流を遮断する状態（つまり、第２状態）との切り替えができる素子を備える構成であってもよい。他の素子とは、例えば、スイッチング素子である。   Note that the DC current interrupting device 1 includes, instead of the thyristor 70, a current flowing from the first DC transmission line LN1 toward the second DC transmission line LN2 and a direction from the second DC transmission line LN2 toward the first DC transmission line LN1. A state in which both flowing currents are interrupted (that is, a first state) and a state in which electrical conduction is performed from the second DC transmission line LN2 to the first DC transmission line LN1, and a second DC transmission is performed from the first DC transmission line LN1. A configuration including an element that can switch between a state in which the current flowing in the direction of the line LN2 is interrupted (that is, a second state) may be employed. The other element is, for example, a switching element.

転流回路９０は、例えば、複数のダイオード（図示するダイオード９２，９４）と、複数のスイッチング部（スイッチング部９６，９８）と、コンデンサ９９とを備える。コンデンサ９９は、例えば、有極性の電解コンデンサである。スイッチング部９６，９８は、それぞれ、スイッチング素子と、ダイオードとを備える。   The commutation circuit 90 includes, for example, a plurality of diodes (diodes 92 and 94 shown), a plurality of switching units (switching units 96 and 98), and a capacitor 99. The capacitor 99 is, for example, a polar electrolytic capacitor. Each of the switching units 96 and 98 includes a switching element and a diode.

スイッチング部９６，９８が備えるスイッチング素子と、ダイオードとは、互いに並列に接続されている。具体的には、ダイオードのカソードと、スイッチング素子のコレクタとが接続され、ダイオードのアノードと、スイッチング素子のエミッタとが接続されている。ダイオード９２のアノードと、スイッチング部９６のコレクタとが互いに接続されている。スイッチング部９８のエミッタと、ダイオード９４のカソードとが互いに接続されている。ダイオード９２のカソードと、スイッチング部９８のコレクタと、コンデンサ９９の正極とが互いに接続されている。スイッチング部９６のエミッタと、ダイオード９４のアノードと、コンデンサ９９の負極とが互いに接続されている。   The switching elements included in the switching units 96 and 98 and the diode are connected in parallel with each other. Specifically, the cathode of the diode is connected to the collector of the switching element, and the anode of the diode is connected to the emitter of the switching element. The anode of the diode 92 and the collector of the switching unit 96 are connected to each other. The emitter of the switching section 98 and the cathode of the diode 94 are connected to each other. The cathode of the diode 92, the collector of the switching unit 98, and the positive electrode of the capacitor 99 are connected to each other. The emitter of the switching unit 96, the anode of the diode 94, and the negative electrode of the capacitor 99 are connected to each other.

ダイオード９２のアノードと、スイッチング部９６のコレクタとの接続点は、第１線路における第２端子１０ｂと第１端子２０ａとの間の箇所に接続されている。スイッチング部９８のエミッタと、ダイオード９４のカソードとの接続点は、ダイオード６０のカソードと、リアクトル８０とが接続される線路（つまり、第３線路）に接続される。転流回路９０が設けられる線路は、「第２線路」の一例である。   A connection point between the anode of the diode 92 and the collector of the switching unit 96 is connected to a portion of the first line between the second terminal 10b and the first terminal 20a. A connection point between the emitter of the switching unit 98 and the cathode of the diode 94 is connected to a line (that is, a third line) to which the cathode of the diode 60 and the reactor 80 are connected. The line on which the commutation circuit 90 is provided is an example of a “second line”.

制御部１００は、第１断路器１０、機械式遮断器２０、第２断路器３０、および半導体遮断器４０の開閉制御、並びにサイリスタ７０のオンとオフの切り替え制御、転流回路９０の動作の制御等を行う。   The control unit 100 controls the opening and closing of the first disconnector 10, the mechanical breaker 20, the second disconnector 30, and the semiconductor breaker 40, the on / off switching control of the thyristor 70, and the operation of the commutation circuit 90. Performs control and the like.

［動作（通常導通状態→遮断）］
直流電流遮断装置１によって第１直流送電線路ＬＮ１と、第２直流送電線路ＬＮ２とが電気的に導通されている状態（以下、通常導通状態）において、各部は以下のような状態となっている。
・第１断路器１０：閉状態
・機械式遮断器２０：閉状態
・第２断路器３０：閉状態
・半導体遮断器４０：開状態（スイッチング素子がオフの状態）
・サイリスタ７０：オフの状態
・転流回路９０：オフの状態
・転流回路９０が備えるコンデンサ９９：充電された状態 [Operation (normal conduction state → cutoff)]
In a state where the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2 are electrically conducted by the DC current interrupting device 1 (hereinafter, normally conducting state), the respective parts are in the following state. .
-First disconnector 10: Closed state-Mechanical breaker 20: Closed state-Second disconnector 30: Closed state-Semiconductor breaker 40: Open state (switching element is off)
-Thyristor 70: OFF state-Commutation circuit 90: OFF state-Capacitor 99 included in commutation circuit 90: Charged state

図２は、実施形態の直流電流遮断装置１が、第１直流送電線路ＬＮ１と、第２直流送電線路ＬＮ２とを電気的に遮断させる場合の一連の動作の一例を示すフローチャートである。まず、制御部１００は、各電力系統間の電力の供給（融通）を制御する制御システムから、第１直流送電線路ＬＮ１と、第２直流送電線路ＬＮ２とを電気的に遮断させることを示す信号（以下、遮断指示信号）を受信したか否かを判定し（ステップＳ１０２）、遮断指示信号を受信するまでの間待機する。制御部１００は、遮断指示信号を受信した場合、第１断路器１０と、機械式遮断器２０とを開状態に制御する（ステップＳ１０４）。次に、制御部１００は、転流回路９０（スイッチング部９６，９８）をオンの状態に制御する（ステップＳ１０６）。   FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a series of operations when the DC current interrupting device 1 of the embodiment electrically disconnects the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2. First, the control unit 100 outputs a signal indicating that the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2 are to be electrically disconnected from the control system that controls the supply (interchange) of power between the respective power systems. (Hereinafter, it is determined whether or not a cutoff instruction signal has been received) (step S102), and waits until a cutoff instruction signal is received. When receiving the cutoff instruction signal, the control unit 100 controls the first disconnector 10 and the mechanical breaker 20 to open (Step S104). Next, the control unit 100 controls the commutation circuit 90 (the switching units 96 and 98) to an on state (step S106).

図３は、実施形態のステップＳ１０６における直流電流遮断装置１の状態を示す図である。上述したように、直流電流遮断装置１の第１断路器１０と、機械式遮断器２０とは、ステップＳ１０４において開状態に制御されるが、接点を単に切り離しても接点間にアークが生じるため、電気的に遮断することができない。この状態で、制御部１００が転流回路９０を動作させることにより、転流回路９０が備えるスイッチング部９６，９８は、オンの状態に制御される。すると、転流回路９０は、コンデンサ９９に蓄電される電力を放電し、コンデンサ９９の正極からスイッチング部９８、リアクトル８０、機械式遮断器２０、およびスイッチング部９６を介してコンデンサ９９の負極までを電流が還流する回路を形成する。この回路が形成されるのは、リアクトル８０に対して上述した向きによってダイオード６０が接続されていることにより、第２直流送電線路ＬＮ２から第１直流送電線路ＬＮ１の方向に流れる電流が遮断されるためである。この回路を還流する電流は、機械式遮断器２０において第１直流送電線路ＬＮ１から第２直流送電線路ＬＮ２の方向に流れる電流と逆方向の電流であるため、機械式遮断器２０に生じたアークを打ち消すように作用する。この結果、機械式遮断器２０に流れる電流がゼロになり、機械式遮断器２０が電気的な遮断状態となる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a state of the DC current interrupting device 1 in step S106 of the embodiment. As described above, the first disconnector 10 and the mechanical breaker 20 of the DC current interrupter 1 are controlled to be open in step S104, but an arc is generated between the contacts even if the contacts are simply separated. , Cannot be cut off electrically. In this state, when the control unit 100 operates the commutation circuit 90, the switching units 96 and 98 included in the commutation circuit 90 are controlled to be on. Then, the commutation circuit 90 discharges the electric power stored in the capacitor 99, and flows from the positive electrode of the capacitor 99 to the negative electrode of the capacitor 99 via the switching unit 98, the reactor 80, the mechanical circuit breaker 20, and the switching unit 96. It forms a circuit in which current flows. This circuit is formed because the diode 60 is connected to the reactor 80 in the above-described direction, so that the current flowing from the second DC transmission line LN2 to the first DC transmission line LN1 is cut off. That's why. Since the current flowing back through this circuit is the current in the mechanical circuit breaker 20 in the direction opposite to the current flowing from the first DC power transmission line LN1 to the second DC power transmission line LN2, the arc generated in the mechanical circuit breaker 20 Acts to cancel out. As a result, the current flowing through the mechanical circuit breaker 20 becomes zero, and the mechanical circuit breaker 20 is in an electrically interrupted state.

図２に戻り、制御部１００は、機械式遮断器２０が電気的に遮断されたか（つまり、機械式遮断器２０が機械的にも電気的にも開状態に制御されたか）否かを判定する（ステップＳ１０８）。制御部１００は、例えば、機械式遮断器２０の両端の電圧や流れる電流を測定した値が所定の値以下であれば、機械式遮断器２０が電気的に遮断されたと判定する。制御部１００は、機械式遮断器２０が機械的にも電気的にも開状態に制御された場合、転流回路９０（スイッチング部９６，９８）をオフの状態に制御する（ステップＳ１１０）。次に、制御部１００は、サイリスタ７０をオンの状態に制御する（ステップＳ１１２）。次に、制御部１００は、半導体遮断器４０を閉状態（つまり、スイッチング素子をオンの状態）に制御する（ステップＳ１１４）。これにより、直流電流遮断装置１は、第１線路を介して流れていた第１直流送電線路ＬＮ１と第２直流送電線路ＬＮ２との間の電流が、第３線路を介して流れる状態になる。   Returning to FIG. 2, the control unit 100 determines whether the mechanical breaker 20 has been electrically interrupted (that is, whether the mechanical breaker 20 has been controlled to be both mechanically and electrically open). (Step S108). The control unit 100 determines that the mechanical circuit breaker 20 has been electrically interrupted, for example, if the measured value of the voltage or the current flowing across the mechanical circuit breaker 20 is equal to or less than a predetermined value. When mechanical breaker 20 is mechanically and electrically controlled to be in the open state, control section 100 controls commutation circuit 90 (switching sections 96 and 98) to be in an off state (step S110). Next, the control section 100 controls the thyristor 70 to be turned on (step S112). Next, the control unit 100 controls the semiconductor circuit breaker 40 to a closed state (that is, a state in which the switching element is turned on) (Step S114). As a result, the DC current interrupting device 1 is in a state where the current flowing between the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2 flowing through the first line flows through the third line.

図４は、実施形態のステップＳ１１４における直流電流遮断装置１の状態を示す図である。ステップＳ１１４の状態では、転流回路９０がオフの状態に制御されているため、第１直流送電線路ＬＮ１から第２直流送電線路ＬＮ２の方向（図示する第１方向ｄｒ１）に流れる電流は、半導体遮断器４０、ダイオード６０、リアクトル８０、および第２断路器３０を介して流れる第１経路ｒｔ１と、第１断路器１０、ダイオード９２、コンデンサ９９、ダイオード９４、リアクトル８０、および第２断路器３０を介して流れる第２経路ｒｔ２とに分岐する。ただし、第１経路ｒｔ１と、第２経路ｒｔ２とでは、第２経路ｒｔ２の方が電流が流れにくいため、第２経路ｒｔ２を第１方向ｄｒ１に流れる電流は、徐々に第１経路ｒｔ１に遷移する。第１方向ｄｒ１に流れる電流が、第１経路ｒｔ１に遷移することにより、第１断路器１０は、遮断される（つまり、第１断路器１０が機械的にも電気的にも開状態に制御される）。   FIG. 4 is a diagram illustrating a state of the DC current interrupting device 1 in step S114 of the embodiment. In the state of step S114, since the commutation circuit 90 is controlled to be in the off state, the current flowing from the first DC transmission line LN1 to the second DC transmission line LN2 (the first direction dr1 shown) is a semiconductor. A first path rt1 flowing through the circuit breaker 40, the diode 60, the reactor 80, and the second disconnector 30, and the first disconnector 10, the diode 92, the capacitor 99, the diode 94, the reactor 80, and the second disconnector 30 And a second path rt2 flowing through the path. However, between the first path rt1 and the second path rt2, the current is less likely to flow in the second path rt2, so that the current flowing in the first direction dr1 through the second path rt2 gradually transitions to the first path rt1. I do. When the current flowing in the first direction dr1 transitions to the first path rt1, the first disconnector 10 is cut off (that is, the first disconnector 10 is controlled to be open both mechanically and electrically). Is done).

図５は、実施形態の第１断路器１０が機械的にも電気的にも開状態に制御された後の直流電流遮断装置１の状態を示す図である。図５に示される通り、この状態において、第１電圧ＶＤＣ１が第２電圧ＶＤＣ２よりも高い場合、半導体遮断器４０、ダイオード６０、リアクトル８０、および第２断路器３０を介して、第１方向ｄｒ１に電流が流れる。また、この状態において、第２電圧ＶＤＣ２が第１電圧ＶＤＣ１よりも高い場合、第２断路器３０、リアクトル８０、サイリスタ７０、および半導体遮断器４０を介して、第２直流送電線路ＬＮ２から第１直流送電線路ＬＮ１の方向（図示する第２方向ｄｒ２）に電流が流れる。第２電圧ＶＤＣ２が第１電圧ＶＤＣ１よりも高い場合とは、例えば、第１直流送電線路ＬＮ１側で事故が起きた場合や、起動時に第２直流送電線路ＬＮ２側が先に課電された場合である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a state of the DC current interrupting device 1 after the first disconnector 10 of the embodiment is mechanically and electrically controlled to an open state. As shown in FIG. 5, in this state, when the first voltage VDC1 is higher than the second voltage VDC2, the first direction dr1 is transmitted via the semiconductor circuit breaker 40, the diode 60, the reactor 80, and the second disconnector 30. Current flows through Further, in this state, when the second voltage VDC2 is higher than the first voltage VDC1, the first DC power transmission line LN2 is connected to the first DC power transmission line LN2 via the second disconnector 30, the reactor 80, the thyristor 70, and the semiconductor circuit breaker 40. A current flows in the direction of the DC transmission line LN1 (the second direction dr2 shown). The case where the second voltage VDC2 is higher than the first voltage VDC1 is, for example, a case where an accident has occurred on the first DC transmission line LN1 side or a case where the second DC transmission line LN2 side has been charged first during startup. is there.

図２に戻り、制御部１００は、第１断路器１０が電気的に遮断されたか（つまり、第１断路器１０が機械的にも電気的にも開状態に制御されたか）否かを判定する（ステップＳ１１６）。制御部１００は、例えば、第１断路器１０の両端の電圧や流れる電流を測定した値が所定の値以下であれば、第１断路器１０が電気的に遮断されたと判定する。制御部１００は、第１断路器１０が電気的に遮断されたと判定した場合、半導体遮断器４０を開状態（つまり、スイッチング素子をオフの状態）に制御する（ステップＳ１１８）。半導体遮断器４０が開状態に制御されることに伴い発生するサージ電圧は、アレスタ５０によって吸収される。次に、制御部１００は、アレスタ５０によってサージ電圧が十分に吸収されたか否かを判定する（ステップＳ１２０）。制御部１００は、例えば、半導体遮断器４０の両端の電圧を測定した値や流れる電流が所定の値以下であれば、サージ電圧が十分に吸収されたと判定してもよく、半導体遮断器４０が開状態に制御されてから所定の時間が経過した場合、サージ電圧が十分に吸収されたと判定してもよい。   Returning to FIG. 2, the control unit 100 determines whether the first disconnector 10 has been electrically disconnected (that is, whether the first disconnector 10 has been controlled to be in an open state both mechanically and electrically). (Step S116). The control unit 100 determines that the first disconnector 10 has been electrically interrupted, for example, if the measured value of the voltage or the current flowing across the first disconnector 10 is a predetermined value or less. If the control unit 100 determines that the first disconnector 10 has been electrically disconnected, the control unit 100 controls the semiconductor circuit breaker 40 to be in an open state (that is, a switching element is in an off state) (step S118). The surge voltage generated when the semiconductor circuit breaker 40 is controlled to the open state is absorbed by the arrester 50. Next, the control unit 100 determines whether or not the surge voltage has been sufficiently absorbed by the arrester 50 (step S120). The control unit 100 may determine that the surge voltage has been sufficiently absorbed, for example, when the measured value of the voltage across the semiconductor breaker 40 or the flowing current is equal to or less than a predetermined value. When a predetermined time has elapsed after the opening state is controlled, it may be determined that the surge voltage has been sufficiently absorbed.

制御部１００は、アレスタ５０によってサージ電圧が十分に吸収されたと判定した場合、第２断路器３０を開状態に制御する（ステップＳ１２２）。次に、制御部１００は、サイリスタ７０をオフの状態に制御する（ステップＳ１２４）。   When determining that the surge voltage has been sufficiently absorbed by the arrester 50, the control unit 100 controls the second disconnector 30 to the open state (Step S122). Next, the control unit 100 controls the thyristor 70 to be off (Step S124).

図６は、実施形態のステップＳ１２４における直流電流遮断装置１の状態を示す図である。図６に示される通り、直流電流遮断装置１は、ステップＳ１０２からステップＳ１２２の処理を実行することにより、第１断路器１０、機械式遮断器２０、第２断路器３０、および半導体遮断器４０を開状態に制御し、第１直流送電線路ＬＮ１と、第２直流送電線路ＬＮ２とを電気的に遮断することができる。   FIG. 6 is a diagram illustrating the state of the DC current interrupting device 1 in step S124 of the embodiment. As shown in FIG. 6, the DC current interrupting device 1 performs the processing from step S102 to step S122 to thereby obtain the first disconnector 10, the mechanical breaker 20, the second disconnector 30, and the semiconductor breaker 40. Can be controlled to the open state, and the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2 can be electrically disconnected.

［遮断制御に関するまとめ］
ここで、仮にサイリスタ７０が接続されていない直流遮断装置（以下、比較例装置）を想定すると、比較例装置が図５に示される状態になり、且つ第２電圧ＶＤＣ２が第１電圧ＶＤＣ１よりも高い場合、ダイオード６０に第２電圧ＶＤＣ２から第１電圧ＶＤＣ１を差し引いた大きさの逆電圧が印加され、ダイオード６０が破損する場合がある。この逆電圧は最大で直流送電線電圧相当になる。ダイオード６０の破損を抑制する方法としては、複数のダイオード６０を直列に接続し、逆電圧相当の耐圧をダイオード６０に持たせる方法が考えられる。しかしながら、この方法では、直流電流遮断装置の部品点数が増加してしまうという課題があった。 [Summary on shutdown control]
Here, assuming that a DC cutoff device to which the thyristor 70 is not connected (hereinafter, a comparative example device) is assumed, the comparative example device is in a state shown in FIG. If the voltage is high, a reverse voltage of a magnitude obtained by subtracting the first voltage VDC1 from the second voltage VDC2 is applied to the diode 60, and the diode 60 may be damaged. This reverse voltage is equivalent to the DC transmission line voltage at the maximum. As a method of suppressing the breakage of the diode 60, a method of connecting a plurality of diodes 60 in series and giving the diode 60 a withstand voltage equivalent to a reverse voltage can be considered. However, this method has a problem that the number of components of the DC current interrupter increases.

この点、実施形態の直流電流遮断装置１は、ダイオード６０に並列に接続されているサイリスタ７０を備えることにより、サイリスタ７０のオンの状態において、ダイオード６０に大きな逆耐圧がかかることを防ぐ。したがって、本実施形態の直流電流遮断装置１によれば、部品点数を抑制しつつ、逆電圧によるダイオード６０の破損を抑制することができる。   In this regard, the DC current interrupting device 1 of the embodiment includes the thyristor 70 connected in parallel to the diode 60, thereby preventing the diode 60 from being applied with a large reverse withstand voltage when the thyristor 70 is on. Therefore, according to the DC current interrupting device 1 of the present embodiment, it is possible to suppress the damage of the diode 60 due to the reverse voltage while suppressing the number of components.

［遮断状態→導通］
直流電流遮断装置１によって第１直流送電線路ＬＮ１と、第２直流送電線路ＬＮ２とが電気的に遮断されている状態（以下、遮断状態）において、各部は以下のような状態となっている。
・第１断路器１０：開状態
・機械式遮断器２０：開状態
・第２断路器３０：開状態
・半導体遮断器４０：開状態（スイッチング素子がオフの状態）
・サイリスタ７０：オフの状態
・転流回路９０：オフの状態
・転流回路９０が備えるコンデンサ９９：充電されていない状態 [Interrupt state → conduction]
In a state where the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2 are electrically interrupted by the DC current interrupting device 1 (hereinafter, interrupted state), each part is in the following state.
• First disconnector 10: open state • Mechanical breaker 20: open state • Second disconnector 30: open state • Semiconductor breaker 40: open state (switching element is off)
• Thyristor 70: OFF state • Commutation circuit 90: OFF state • Capacitor 99 included in commutation circuit 90: Uncharged state

＜直流電流遮断装置１の動作＞
図７は、実施形態の直流電流遮断装置１が、第１直流送電線路ＬＮ１と、第２直流送電線路ＬＮ２とを電気的に導通させる場合の一連の動作の一例を示すフローチャートである。まず、制御部１００は、各電力系統間の電力の供給（融通）を制御する制御システムから、第１直流送電線路ＬＮ１と、第２直流送電線路ＬＮ２とを電気的に導通させることを示す信号（以下、導通指示信号）を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０２）、導通指示信号を受信するまでの間待機する。制御部１００は、導通指示信号を受信した場合、コンデンサ９９を充電する（ステップＳ２０４）。制御部１００は、例えば、コンデンサ９９の充放電を制御するコントローラ（不図示）を制御し、コンデンサ９９を充電する。コンデンサは予め充電されていてもよい。次に、制御部１００は、サイリスタ７０をオンの状態に制御する（ステップＳ２０６）。次に、制御部１００は、第２断路器３０を閉状態に制御する（ステップＳ２０８）。次に、制御部１００は、機械式遮断器２０を閉状態に制御する（ステップＳ２１０）。次に、制御部１００は、第１断路器１０を閉状態に制御する（ステップＳ２１２）。次に、制御部１００は、サイリスタ７０をオフの状態に制御する（ステップＳ２１４）。 <Operation of DC current interrupting device 1>
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a series of operations when the DC current interrupting device 1 of the embodiment electrically connects the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2. First, the control unit 100 outputs a signal indicating that the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2 are electrically connected from a control system that controls the supply (interchange) of power between the respective power systems. It is determined whether or not a conduction instruction signal has been received (step S202), and waits until a conduction instruction signal is received. When receiving the conduction instruction signal, control unit 100 charges capacitor 99 (step S204). The control unit 100 controls, for example, a controller (not shown) that controls charging and discharging of the capacitor 99, and charges the capacitor 99. The capacitor may be pre-charged. Next, the control section 100 controls the thyristor 70 to be turned on (step S206). Next, the control unit 100 controls the second disconnector 30 to a closed state (Step S208). Next, the control unit 100 controls the mechanical breaker 20 to a closed state (Step S210). Next, the control unit 100 controls the first disconnector 10 to a closed state (Step S212). Next, the control unit 100 controls the thyristor 70 to be turned off (step S214).

図８は、実施形態のステップＳ２０６における直流電流遮断装置１の状態を示す図である。図８に示される通り、ステップＳ２０６の状態において、第１電圧ＶＤＣ１が第２電圧ＶＤＣ２よりも高い場合、半導体遮断器４０、ダイオード６０、リアクトル８０、および第２断路器３０を介して、第１方向ｄｒ１に電流が流れ、第２電圧ＶＤＣ２が第１電圧ＶＤＣ１よりも高い場合、第２断路器３０、リアクトル８０、サイリスタ７０、および半導体遮断器４０を介して、第２方向ｄｒ２に電流が流れる。第２電圧ＶＤＣ２が第１電圧ＶＤＣ１よりも高い場合とは、例えば、起動時に第２直流送電線路ＬＮ２側が先に課電された場合である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a state of the DC current interrupting device 1 in step S206 of the embodiment. As shown in FIG. 8, when the first voltage VDC1 is higher than the second voltage VDC2 in the state of step S206, the first voltage VDC1 is supplied via the semiconductor circuit breaker 40, the diode 60, the reactor 80, and the second disconnector 30. When a current flows in the direction dr1 and the second voltage VDC2 is higher than the first voltage VDC1, a current flows in the second direction dr2 via the second disconnector 30, the reactor 80, the thyristor 70, and the semiconductor breaker 40. . The case where the second voltage VDC2 is higher than the first voltage VDC1 is, for example, a case where the side of the second DC transmission line LN2 is first charged at the time of startup.

［実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の直流電流遮断装置１において、制御部１００は、第１直流送電線路ＬＮ１と第２直流送電線路ＬＮ２とを電気的に導通させる場合において、第１断路器１０が閉状態に制御されるまでの間、第２直流送電線路ＬＮ２から第１直流送電線路ＬＮ１の方向に電気的に導通させるサイリスタ７０を制御する。これにより、本実施形態の直流電流遮断装置１は、第１直流送電線路ＬＮ１と第２直流送電線路ＬＮ２とを導通させる場合であっても、逆電圧によるダイオード６０の破損を抑制することができる。また、第２直流送電線路ＬＮ２から第１直流送電線路ＬＮ１の方向に電気的に導通させる状態にする素子として、サイリスタ７０を用いることにより、機械式スイッチを用いる場合と比較して、高速に状態を遷移させることができる。 [Summary of Embodiment]
As described above, in the DC current interrupting device 1 of the present embodiment, the control unit 100 controls the first disconnector 10 when electrically connecting the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2. The thyristor 70 that electrically conducts in the direction from the second DC transmission line LN2 to the first DC transmission line LN1 is controlled until is controlled to the closed state. Thereby, the DC current interrupting device 1 of the present embodiment can suppress the damage of the diode 60 due to the reverse voltage even when the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2 are conducted. . Further, by using the thyristor 70 as an element for electrically conducting in the direction from the second DC transmission line LN2 to the first DC transmission line LN1, the state can be increased at a higher speed than in the case of using a mechanical switch. Can be changed.

また、本実施形態の直流電流遮断装置１において、制御部１００は、第１直流送電線路ＬＮ１と第２直流送電線路ＬＮ２とを電気的に導通させる場合において、転流回路９０を動作可能状態にさせ（つまり、コンデンサ９９を充電し）、且つ第１断路器１０と第２断路器３０と機械式遮断器２０とを閉状態にに制御した後、方向にかかわらず電流を遮断する第２状態（つまり、オフの状態）にサイリスタ７０を制御する。これにより、本実施形態の直流電流遮断装置１は、第１直流送電線路ＬＮ１と第２直流送電線路ＬＮ２とを、導通状態にした後、遮断状態にさせる際に転流回路９０を適切に動作させ、第１直流送電線路ＬＮ１と第２直流送電線路ＬＮ２とを適切に遮断することができる。   In the DC current interrupting device 1 of the present embodiment, the control unit 100 sets the commutation circuit 90 to an operable state when the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2 are electrically connected. (Ie, charging the capacitor 99) and controlling the first disconnector 10, the second disconnector 30, and the mechanical breaker 20 to be in a closed state, and then interrupting the current regardless of the direction. The thyristor 70 is controlled to be in the off state. Accordingly, the DC current interrupting device 1 of the present embodiment appropriately operates the commutation circuit 90 when the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2 are brought into an interrupted state after being brought into a conductive state. Thus, the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2 can be appropriately shut off.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、実施形態の直流電流遮断装置は、第１断路器と、第２断路器と、機械式遮断器と、転流回路と、半導体遮断器と、ダイオードと、スイッチング要素とを持つ。前記第１断路器は、第１端が第１直流送電線路に接続される。前記第２断路器は、第２端が第２直流送電線路に接続される。前記機械式遮断器は、前記第１断路器の第２端と、前記第２断路器の第１端とを接続する第１線路に設けられる。前記転流回路は、前記第１線路における前記第１断路器と前記機械式遮断器との間の箇所から分岐して前記第２断路器の第１端に接続される第２線路に設けられる。前記半導体遮断器および前記ダイオードは、前記第１断路器の第１端側と、前記第２線路における前記転流回路と前記第２断路器との間の箇所とを接続する第３線路に直列に設けらる。前記スイッチング要素は、前記ダイオードと並列に設けられる。前記半導体遮断器は、与えられた信号に応じて、前記第１直流送電線路から前記第２直流送電線路に流れる電流を許容する。前記ダイオードは、前記第２直流送電線路から前記半導体遮断器に流れる電流を選択的に遮断する。前記スイッチング要素は、与えられた信号に応じて、少なくとも前記第２直流送電線路から前記第１直流送電線路の方向に電気的に導通させる。   According to at least one embodiment described above, the DC current interrupting device of the embodiment includes a first disconnector, a second disconnector, a mechanical breaker, a commutation circuit, a semiconductor breaker, and a diode. And a switching element. The first disconnector has a first end connected to a first DC transmission line. The second disconnector has a second end connected to a second DC transmission line. The mechanical circuit breaker is provided on a first line connecting a second end of the first disconnector and a first end of the second disconnector. The commutation circuit is provided on a second line branched from a location on the first line between the first disconnector and the mechanical breaker and connected to a first end of the second disconnector. . The semiconductor circuit breaker and the diode are connected in series with a third line connecting a first end of the first disconnector and a portion of the second line between the commutation circuit and the second disconnector. To be provided. The switching element is provided in parallel with the diode. The semiconductor breaker allows a current flowing from the first DC transmission line to the second DC transmission line according to a given signal. The diode selectively blocks a current flowing from the second DC transmission line to the semiconductor circuit breaker. The switching element electrically conducts at least in a direction from the second DC transmission line to the first DC transmission line in response to a given signal.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and equivalents thereof.

１…直流電流遮断装置、１０…第１断路器、２０…機械式遮断器、３０…第２断路器、４０…半導体遮断器、５０…アレスタ、６０、９２、９４…ダイオード、７０…サイリスタ、８０…リアクトル、９０…転流回路、９６…スイッチング部、９８…スイッチング部、９９…コンデンサ、Ｌ１…リアクトル、１０ａ、２０ａ、３０ａ…第１端子、１０ｂ、２０ｂ、３０ｂ…第２端子、ＬＮ１…第１直流送電線路、ＬＮ２…第２直流送電線路、ＶＤＣ１…第１電圧、ＶＤＣ２…第２電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC interrupter, 10 ... 1st disconnector, 20 ... Mechanical breaker, 30 ... 2nd disconnector, 40 ... Semiconductor breaker, 50 ... Arrester, 60, 92, 94 ... Diode, 70 ... Thyristor, 80 reactor, 90 commutation circuit, 96 switching unit, 98 switching unit, 99 capacitor, L1 reactor, 10a, 20a, 30a first terminal, 10b, 20b, 30b second terminal, LN1 1st DC transmission line, LN2 ... 2nd DC transmission line, VDC1: 1st voltage, VDC2 ... 2nd voltage

Claims (7)

第１端が第１直流送電線路に接続される第１断路器と、
第２端が第２直流送電線路に接続される第２断路器と、
前記第１断路器の第２端と、前記第２断路器の第１端とを接続する第１線路に設けられた機械式遮断器と、
前記第１線路における前記第１断路器と前記機械式遮断器との間の箇所から分岐して前記第２断路器の第１端に接続される第２線路に設けられた転流回路と、
前記第１断路器の第１端側と、前記第２線路における前記転流回路と前記第２断路器との間の箇所とを接続する第３線路に直列に設けられた半導体遮断器およびダイオードと、
前記ダイオードと並列に設けられたスイッチング要素と、を備え、
前記半導体遮断器は、与えられた信号に応じて、前記第１直流送電線路から前記第２直流送電線路に流れる電流を許容し、
前記ダイオードは、前記第２直流送電線路から前記半導体遮断器に流れる電流を選択的に遮断し、
前記スイッチング要素は、与えられた信号に応じて、少なくとも前記第２直流送電線路から前記第１直流送電線路の方向に電気的に導通させる、
直流電流遮断装置。 A first disconnector having a first end connected to the first DC transmission line,
A second disconnector having a second end connected to the second DC transmission line,
A mechanical breaker provided on a first line connecting a second end of the first disconnector and a first end of the second disconnector;
A commutation circuit provided on a second line that branches off from a point on the first line between the first disconnector and the mechanical breaker and is connected to a first end of the second disconnector;
A semiconductor circuit breaker and a diode provided in series on a third line connecting a first end side of the first disconnector and a portion of the second line between the commutation circuit and the second disconnector; When,
A switching element provided in parallel with the diode,
The semiconductor circuit breaker allows a current flowing from the first DC transmission line to the second DC transmission line according to a given signal,
The diode selectively cuts off current flowing from the second DC transmission line to the semiconductor circuit breaker,
The switching element electrically conducts at least in a direction from the second DC power transmission line to the first DC power transmission line in response to a given signal,
DC current interrupter. 前記スイッチング要素は、サイリスタである、
請求項１に記載の直流電流遮断装置。 The switching element is a thyristor;
The direct current interruption device according to claim 1. 前記スイッチング要素は、半導体スイッチング素子である、
請求項１に記載の直流電流遮断装置。 The switching element is a semiconductor switching element;
The direct current interruption device according to claim 1. 前記第１直流送電線路と前記第２直流送電線路とを電気的に遮断する場合において、前記第１断路器が開状態であり、且つ前記第２断路器が閉状態である場合に、少なくとも前記第２直流送電線路から前記第１直流送電線路の方向に電気的に導通させる第１状態に前記スイッチング要素を制御する制御部、を更に備える、
請求項１から３のうちいずれか一項に記載の直流電流遮断装置。 In a case where the first DC power transmission line and the second DC power transmission line are electrically disconnected, the first disconnector is in an open state, and the second disconnector is in a closed state. A control unit that controls the switching element to a first state in which electrical conduction is provided from the second DC transmission line to the first DC transmission line,
The direct current interrupting device according to any one of claims 1 to 3. 前記制御部は、前記第１直流送電線路と前記第２直流送電線路とを電気的に遮断する場合において、前記第１状態に前記スイッチング要素を制御した後、前記転流回路を停止させ、前記停止させたタイミングから、前記半導体遮断器が前記第１直流送電線路から前記第２直流送電線路に流れる電流を許容する状態に制御されるタイミングまでのいずれかのタイミングにおいて、前記第１状態に前記スイッチング要素を制御する、
請求項４に記載の直流電流遮断装置。 The control unit, when electrically disconnecting the first DC transmission line and the second DC transmission line, after controlling the switching element to the first state, stopping the commutation circuit, At any timing from the timing at which the semiconductor circuit breaker is stopped to the timing at which the semiconductor circuit breaker is controlled to allow current flowing from the first DC transmission line to the second DC transmission line, Control switching elements,
The direct current interruption device according to claim 4. 前記制御部は、前記第１直流送電線路と前記第２直流送電線路とを電気的に導通させる場合において、前記第１断路器が閉状態に制御されるまでの間、前記第１状態に前記スイッチング要素を制御する、
請求項４又は５に記載の直流電流遮断装置。 The control unit, when electrically connecting the first DC power transmission line and the second DC power transmission line, until the first disconnector is controlled to a closed state, the first state in the first state Control switching elements,
The direct current interrupting device according to claim 4. 前記制御部は、前記第１直流送電線路と前記第２直流送電線路とを電気的に導通させる場合において、前記転流回路を動作可能状態にさせ、且つ前記第１断路器と前記第２断路器と前記機械式遮断器とを閉状態に制御した後、方向にかかわらず電流を遮断する第２状態に前記スイッチング要素を制御する、
請求項６に記載の直流電流遮断装置。 The controller, when electrically connecting the first DC transmission line and the second DC transmission line, causes the commutation circuit to be in an operable state, and the first disconnector and the second disconnector Controlling the switching element to a second state of interrupting current regardless of direction after controlling the circuit breaker and the mechanical breaker to a closed state,
The direct current cutoff device according to claim 6.
JP2018133530A 2018-07-13 2018-07-13 Dc current cut-off device Pending JP2020013656A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018133530A JP2020013656A (en) 2018-07-13 2018-07-13 Dc current cut-off device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018133530A JP2020013656A (en) 2018-07-13 2018-07-13 Dc current cut-off device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020013656A true JP2020013656A (en) 2020-01-23

Family

ID=69170058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018133530A Pending JP2020013656A (en) 2018-07-13 2018-07-13 Dc current cut-off device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020013656A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021119859A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 株式会社大都技研 Game machine
JP2021119863A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 株式会社大都技研 Game machine
JP2021119860A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 株式会社大都技研 Game machine
JP2021119861A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 株式会社大都技研 Game machine
JP2021158758A (en) * 2020-03-26 2021-10-07 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power unit

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021119859A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 株式会社大都技研 Game machine
JP2021119863A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 株式会社大都技研 Game machine
JP2021119860A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 株式会社大都技研 Game machine
JP2021119861A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 株式会社大都技研 Game machine
JP2021158758A (en) * 2020-03-26 2021-10-07 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power unit
JP7209666B2 (en) 2020-03-26 2023-01-20 東芝三菱電機産業システム株式会社 power equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020013656A (en) Dc current cut-off device
US10116132B2 (en) Device for efficient direct current interruption
JP6049957B2 (en) DC circuit breaker
JP2020013657A (en) Dc current cut-off device
RU2592640C2 (en) Linear dc voltage protective automatic device
JPH11297170A (en) Dc arc-extinguishing method and device
EP3306766B1 (en) Direct current power transmission system, central server of same, and method for restoring direct current power transmission pathway after failure
CN109997208B (en) Low-voltage circuit breaker device
US10483072B2 (en) Interrupter device for interrupting a direct current
US11049670B2 (en) Mechatronic circuit-breaker device
EP3242367A1 (en) Dc circuit breaker
JPWO2019202703A1 (en) DC circuit breaker
US20200112166A1 (en) Dc circuit breaker
JP7212341B2 (en) Power switchgear, power transmission and distribution system, power generation system, load system, and control method for power switchgear
JP7242575B2 (en) DC current interrupter
KR20220163337A (en) Solid State Switch
US9705312B2 (en) Circuit breaking arrangement
JP7318010B2 (en) DC circuit breaker
JP2015011933A (en) Dc breaker
JP7279155B2 (en) DC current interrupter
CN111630748A (en) Conversion device
JP2018181599A (en) Dc cutoff device
JP6844352B2 (en) DC cutoff device
JP2024012743A (en) Dc component correction part
JP2022012760A (en) Dc current breaking apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181012

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181120