JP3502236B2 - 遮断器 - Google Patents
遮断器Info
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Description
系統の連系用として設けられる遮断器に関するものであ
る。
断器として例えば平成元年電気学会全国大会講演論文集
[10](電力保護10−106/107)に示された
配電線用静止形開閉器を示す回路図である。図におい
て、MCは主回路、U1,V1およびW1はそれぞれU
相,V相およびW相の3相に対応した主回路MCの各入
力端子、U2,V2およびW2はそれぞれU相,V相お
よびW相の3相に対応した主回路MCの各出力端子、2
U,2V,2Wは後述するサイリスタスイッチを通して
各入力端子U1,V1およびW1と出力端子、2U,2
V,2W間に直列接続された真空電磁接触器、1U,1
V,1Wはそれぞれ相互に逆並列接続した一対のサイリ
スタからなる非自己消弧型のサイリスタスイッチであ
る。
成するサイリスタは、一般に一旦ターンオンすると、そ
れを開放状態に戻す(ターンオフさせる)には、サイリ
スタのアノードおよびカソード間に逆電圧を加えるか、
順電流を保持電流以下にしてやらなければならい。
スタスイッチ1U,1Vおよび1Wに並列に接続され、
開閉器をサージ電圧より保護する酸化亜鉛型避雷器、4
a,4bはそれぞれ例えばサイリスタスイッチ1Uと出
力端子U2の間およびサイリスタスイッチ1Wと出力端
子W2の間に設けられ、サイリスタスイッチ1Uおよび
1Wの通電電流を検出する電流検出手段としての電流検
出用変流器(以下、CTと称する。)、6は主回路MC
に対して低電位にある制御装置であって、この制御装置
6はCT4a,4bの検出電流に基づいて真空電磁接触
器2U,2Vおよび2Wの開閉と、サイリスタスイッチ
1U,1Vおよび1Wの閉成,開放を制御する。
サイリスタスイッチ1Uおよび1Wの通電電流が零であ
ることをCT4a,CT4bからの検出電流により確認
すると、真空電磁接触器2U,2Vおよび2Wを閉成
し、これらの真空電磁接触器2U,2Vおよび2Wが閉
成された状態でサイリスタスイッチ1U,1Vおよび1
Wのゲートに閉成信号を供給して閉成させる。
および1Wのゲートの閉成信号を停止してサイリスタス
イッチ1U,1Vおよび1Wを開放させ、再びサイリス
タスイッチ1Uおよび1Wの通電電流が零であることを
CT4a,4bからの検出電流により確認すると、真空
電磁接触器2U,2Vおよび2Wを開放させることによ
り真空電磁接触器の長寿命化を図るいわゆるインターロ
ックの動作をおこなう。
単に事故電流と称する。)遮断時にはCT4a,CT4
bにより事故電流を検出し、1msec以内にサイリス
タスイッチの閉成信号を停止することにより、事故電流
発生から1サイクル(最大20msec)以内にサイリ
スタスイッチ1U,1Vおよび1Wを開放することによ
り事故電流を遮断する。
いた遮断器は以上のように構成されているので、事故電
流を検出して1msec以内にサイリスタスイッチの閉
成信号を停止しても、各相の電流がゼロクロスする時間
はそれぞれずれているため、サイリスタスイッチがター
ンオフするまで最低1サイクル分の事故電流が流れるこ
とになる。
と買電系統の連系用遮断器7として使用すると、買電系
統事故時には1サイクルの間自家発系統より買電系統へ
事故電流が流れ買電系統側の短絡容量を増大せしめ買電
系統側の動揺を招く可能性があった。また、定常時の通
電はサイリスタスイッチを通して行うため従来の機械型
遮断器に比較して通電損失が大きくなる等の問題点があ
った。
ためになされたものであり、買電系統事故時において
も、短絡容量の増大を抑制し、買電系統の動揺を少なく
し、且つ、低損失である遮断器を得ることを目的とす
る。
断器は、電力供給系統を結ぶ電力入力端子と電力受容系
統を結ぶ電力出力端子との間に接続された逆並列接続型
の自己消弧型の半導体スイッチと、この自己消弧型の半
導体スイッチに並列接続された機械型の高速スイッチ
と、電力供給系統より電力受容系統に流れる電流を検出
する電流検出手段と、電力供給系統および電力受容系統
のそれぞれの電圧を検出する電圧検出手段と、電流検出
手段による検出電流と電圧検出手段による検出電圧の少
なくとも1つから電力受容系統あるいは電力供給系統の
事故を検出する事故検出手段と、事故検出時に、高速ス
イッチを遮断し少なくとも事故電流の1/8サイクル内
に自己消弧型の半導体スイッチを遮断する遮断制御手段
とを設け、事故検出手段は、電力受容系統側の地絡及び
短絡事故発生検出時に、電力供給系統から電力受容系統
に流れる事故電流を高速スイッチ側から自己消弧型の半
導体スイッチに転流させ、事故電流を1/8サイクル以
内に遮断させるスイッチ遮断信号を遮断制御手段に出力
すると共に、電力受容系統側の事故が回復し復電を検出
した時、両系統の同期を確認して系統電流の1/4サイ
クル以内に自己消弧型の半導体スイッチを導通した後、
系統電流の数サイクル以内に高速スイッチを投入させる
スイッチ投入信号を遮断制御手段に出力するものであ
る。
事故検出手段は、電力供給系統側の地絡及び短絡事故発
生検出時に電力受容系統から電力供給系統に流れる事故
電流を高速スイッチ側から自己消弧型の半導体スイッチ
に転流し、事故電流を1/8サイクル以内に遮断させる
スイッチ遮断信号を遮断制御手段に出力すると共に、電
力供給系統側の事故が回復し復電を検出した時、両系統
の同期を確認して系統電流の1/4サイクル以内に自己
消弧型の半導体スイッチを導通した後、系統電流を数サ
イクル以内に高速スイッチを投入させるスイッチ投入信
号を遮断制御手段に出力するものである。
事故検出手段は、電力受容系統側の瞬時電圧低下事故時
による電圧低下検出時に電力供給系統から電力受容系統
に流れる事故電流を高速スイッチ側から自己消弧型の半
導体スイッチに転流し、事故電流を1/8サイクル以内
に遮断させるスイッチ遮断信号を遮断制御手段に出力す
ると共に、電力受容系統側の事故が回復し復電を検出し
た時、両系統の同期を確認して系統電流の1/4サイク
ル以内に自己消弧型の半導体スイッチを導通した後、系
統電流の数サイクル以内に高速スイッチを投入させるス
イッチ投入信号を遮断制御手段に出力するものである。
事故検出手段は、電力供給系統側の瞬時電圧低下事故時
による電圧低下検出時に電力受容系統から電力供給系統
に流れる事故電流を高速スイッチ側から自己消弧型の半
導体スイッチに転流し、事故電流を1/8サイクル以内
に遮断させるスイッチ遮断信号を遮断制御手段に出力す
ると共に、電力供給系統側の事故が回復し復電をした
時、両系統の同期を確認して系統電流の1/4サイクル
以内に自己消弧型の半導体スイッチを導通した後、系統
電流の数サイクル以内に高速スイッチを投入させるスイ
ッチ投入信号を遮断制御手段に出力するものである。
弧型の半導体スイッチと、この自己消弧型の半導体スイ
ッチに並列接続された機械型の高速スイッチ及び事故検
出回路とを多相分備え、事故発生時に事故電流を上記高
速スイッチ側から自己消弧型の半導体スイッチに転流
し、事故電流を1/8サイクル以内に遮断するものであ
る。
弧型の半導体スイッチと、この自己消弧型の半導体スイ
ッチに並列接続された機械型の高速スイッチ及び事故電
流検出回路とを3相中の2相に備え、事故発生時に事故
電流を上記高速スイッチから自己消弧型の半導体スイッ
チに転流し、事故電流を1/8サイクル以内に遮断する
ものである。
弧型の半導体スイッチの過電圧保護要素として酸化亜鉛
型避雷器を使用したものである。
弧型の半導体スイッチが、相互に逆並列接続された一対
のゲートターンオフサイリスタ(GTO)で構成される
ものである。
自己消弧型の半導体スイッチは、相互に逆並列接続され
た一対の静電誘導型サイリスタ(SIサイリスタ)で構
成されるものである。
て、機械型の高速スイッチは、電磁反発形引外し機構を
有するものである。
て、事故検出手段は、電力供給系統および電力受容系統
の電圧レベルの一致、電圧周波数の一致に基づいて両系
統の同期を判別する同期判別手段と、電圧検出結果と電
流検出結果に基づいて何れの系統の方向に事故が発生し
たかを判別する潮流判別手段とを備えたものである。
づいて説明する。図1は、この発明の一実施の形態を示
す回路図である。図においてMC1は主回路、U1,V
1及びW1はそれぞれU相,V相及びW相の3相に対応
した主回路MC1の各入力端子、U2,V2及びW2は
それぞれU相,V相及びW相の3相に対応した主回路M
C1の各出力端子、9U,9V,9Wはそれぞれ相互に
逆並列接続された一対のゲートターンオフサイリスタか
らなる自己消弧型の半導体スイッチとしてのGTOスイ
ッチである。
るゲートターンオフサイリスタはゲート、カソード間に
正方向の電流を流せばターンオンし、ゲート、カソード
間に逆方向の電流を流せばターンオフするものである。
8U,8V,8Wは各相のGTOスイッチ9U,9V,
9Wに、それぞれ並列接続された機械型の高速スイッチ
である。高速スイッチ8U,8V,8Wは電磁反発形引
外し機能を備え、開放信号を入力すると電磁反発コイル
に電流が流れることで接点引外し機構が動作して1ms
ec以内に開極し、投入信号を入力すると投入コイル等
が励磁されて数サイクルで閉極するものである。
9U,9V,9Wにそれぞれ並列接続された過電圧抑制
要素としてのコンデンサ、抵抗で構成されたスナバ回路
である。4a,4bはGTOスイッチ9U,9V,9W
及び高速スイッチ8U,8V,8Wの通電電流を検出す
る電流検出手段としての電流検出用変流器(以下CTと
称する)。5a,5bはGTOスイッチ9U,9V,9
W及び高速スイッチ8U,8V,8Wの電圧を検出する
電圧検出手段としての電圧検出用変成器(以下PTと称
する)。
び高速スイッチ8U,8V,8W等より構成されるスイ
ッチの開閉を制御する制御装置である。この制御装置1
5はCT4,4bからの出力に基づいて系統電流値を検
出する電流検出回路12、PT5aからの出力に基づい
て自家発系統(電力供給系統)の瞬時電圧低下を検出す
る電圧検出回路11a、PT5bからの出力に基づいて
買電系統(電力受容系統)の瞬時電圧低下を検出する電
圧検出回路11b、電流検出回路12、電圧検出回路1
1a,11bによる検出結果より買電系統あるいは自家
発系統の地絡、短絡事故、瞬時電圧低下事故を検出する
事故検出手段としての事故検出回路13、事故検出回路
14による事故検出結果に基づいて高速スイッチ8U,
8V,8W、GTOスイッチ9U,9V,9Wに開放信
号を出力し、また瞬時電圧低下事故復旧時に高速スイッ
チ8U,8V,8W、GTOスイッチ9U,9V,9W
に閉成信号を出力する遮断制御手段としての開閉信号形
成用論理回路14より構成されている。
うに、自家発系統側の瞬時電圧低下事故により電圧検出
回路11aで検出された電圧が所定値以下になったと判
別された時に第1の判別信号a1を出力し、低圧した電
圧が所定値に復旧したと判別された時に第2の判別信号
a2を出力する第1電圧判別器13a、買電系統側の瞬
時電圧低下事故により電圧検出回路11bで検出された
電圧が所定値以下になったと判別された時に第3の判別
信号b1を出力し、低圧した電圧が所定値に復旧したと
判別された時に第4の判別信号b2を出力する第2電圧
判別器13b、自家発系統より買電系統に流れる電流を
検出する電流検出回路12の検出電流が地絡および短絡
事故を判定する所定値を超えたと判別された時に第5の
判別信号cを出力する電流判別器13c、電圧検出回路
11aと電圧検出回路11bで検出された電圧の周波数
が瞬時電圧低下事故復旧後に等しくなったと判別された
時に第5の判別信号dを出力する周波数判別器13d、
瞬時電圧低下事故復旧時に第1、第4、第6の判別信号
a2,b2,dとに基づいて自家発系統側と買電系統側
の電圧の同期判別を行い第7の判別信号eを出力する同
期判別器13e、第1および第2電圧判別器13a,1
3bと電流判別器13cの出力に基づいて両系統のいず
れの系統の瞬時電圧低下であるかを判別する潮流判別器
13fを備えている。
て事故電流であるかを判別すると共に、潮流判別器13
fにより両系統のいずれの系統の事故かを判別できる効
果があり、また、電圧検出回路11a,11bにより瞬
時電圧低下を検出すると共に潮流判別器13fにより両
系統のいずれの系統の瞬時電圧低下であるかを判別でき
る効果がある。なお、事故復旧時においては、周波数判
別器13d、電圧判別器13a,13b及び同期判別器
13eにより両系統の同期を判別できる効果がある。
すように、各高速スイッチ8U〜8W、GTOスイッチ
9U,9V,9Wに対応して設けられた論理積回路12
0〜122,130〜132,140〜142、GTO
スイッチ9U,9V,9Wに対応して設けられた論理積
回路121,122,131,132,141,142
のLレベル信号を1msec程度遅延出力する遅延回路
D11,D12,D21,D22,D31,D32より
構成されている。
2,140〜142の一方の各入力端子はHレベル電圧
に共通接続され、他方の各入力端子は事故検出回路13
からの第1、第3、第5、第7の判別信号a1,b1,
c,eの論理和をとる論理和回路100からの信号を反
転出力する反転回路110の出力端子に共通接続されて
いる。尚、第7の判別信号eは反転回路111を通して
論理和回路100に入力される。
瞬時停電したことを電圧検出回路11aあるいは11b
で検出され、第1電圧判別器13あるいは第2電圧判別
器13bより第1の判別信号a1或いは第3の判別信号
b1が開閉信号形成用論理回路14の論理和回路110
に入力されると、論理和回路110はHレベル信号を反
転回路110に入力する。反転回路110はHレベル信
号をLレベル信号に反転して論理積回路120〜12
2,130〜132,140〜142に入力する。その
結果、論理積回路120,130,140はLレベルの
開放信号を各高速スイッチ8U〜8Wに出力する。
対応して設けられた論理積回路121,122,13
1,132,141,142は遅延回路D11,D1
2,D21,D22,D31,D32を通して1mse
c後にLレベルの開放信号をGTOスイッチ9U,9
V,9Wに出力する。尚、遅延回路D11,D12,D
21,D22,D31,D32はHレベルの閉成信号を
遅延動作無しで出力する。
流れたことが電流判別器13cで判別されると、第5の
判別信号cは論理和回路110に入力される。その結
果、論理和回路110はHレベル信号を反転回路110
に入力する。反転回路110はHレベル信号をLレベル
信号に反転して論理積回路120〜122,130〜1
32,140〜142に入力する。その結果、論理積回
路120〜122,130〜132,140〜142は
瞬時停電検出時と同様の動作して各高速スイッチ8U〜
8W、GTOスイッチ9U,9V,9WにLレベルの開
放信号を出力する。
回復すると、第1、第3、第5、第7の判別信号a1,
b3,c,eはLレベル信号となって、またHレベル信
号の第7判別信号eは反転回路111を通してLレベル
信号となって論理和回路110に入力される。その結
果、論理和回路110はLレベル信号を反転回路110
に入力する。反転回路110はLレベル信号をHレベル
信号に反転して論理積回路120〜122,130〜1
32,140〜142に入力する。その結果、論理積回
路120〜122,130〜132,140〜142は
各高速スイッチ8U〜8W、GTOスイッチ9U,9
V,9WにHレベルの閉成信号を出力する。
る。自家発系統側あるいは買電系統側で地絡および短絡
事故発生時に事故電流が遮断器に流れたことをCT4
a,4bにて検出した時の動作を図2を参照し説明す
る。電流検出回路12がCT4a,4b、にて事故電流
を検出し、その事故電流より地絡および短絡事故と判別
すると上述した動作により、開閉信号形成用論理回路1
4は高速スイッチ8U,8V,8Wに開放信号を送出
し、高速スイッチ8U,8V,8Wを開放すると共にそ
の後1msec以内、即ちにGTOスイッチ9U,9
V,9Wに流れる事故電流が最大値となる1/4サイク
ル未満の事故電流の1/8サイクル以内にGTOスイッ
チ9U,9V,9Wに開放信号を送出すると、図2に示
すように事故電流が波高値が最大値になる1/8サイク
ル以内に事故電流を遮断することができる。
出回路11a,11bにて両系統の電圧、及び周波数を
検出し事故検出回路13の同期判別判定部13eにて同
期を確認した後、開閉信号形成用論理回路14よりGT
Oスイッチ9U,9V,9Wを系統電流の1/8サイク
ル以内に閉成した後、数サイクル以内に高速スイッチ8
U,8V,8Wを投入し両系統の連系を図る。
5a,5b及び電圧検出回路11a,11bにて瞬時低
下電圧を検出し、事故検出回路13にて瞬時電圧低下事
故と判別すると事故電流遮断時と同様の動作で遮断器を
遮断する。また、事故復旧時にも同様の動作で両系統の
同期を確認した後、両系統の連系を図る。
1/8サイクルで遮断されることにより、実質的に事故
電流が限流されるので自家発系統連系ガイドラインに示
されるように買電系統事故時及び自家発系統事故時にお
いても電力の品質、系統の保護の面で既存の電力供給シ
ステムに影響を与える可能性が極めて少なくなると共
に、瞬時電圧低下事故に対しても供給信頼度の面でも既
存の電力供給システムに影響を与えない系統連系システ
ムが構築できる。
半導体スイッチに通電しないので、通電損失を低減でき
る。
態2を示す回路図である。なお、図1と対応する部分に
は同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図におい
てMC2は主回路であって、上記実施の形態1ではGT
Oスイッチ、高速スイッチ及びスナバ回路をそれぞれ3
相分設けた場合について説明したが、本実施の形態では
2相分例えばU相とW相の分だけ各構成要素を設けた場
合である。
ッチ8U及びスナバ回路10Uと、GTOスイッチ9
W、高速スイッチ8W及びスナバ回路10Wの電圧責務
は、GTOスイッチ9U,9W及び高速スイッチ8U,
8Wが開放時に線間電圧が印加されるため、上記実施の
形態に比し電圧責務は√3倍となるが、各スイッチ回路
および、事故検出回路13、開閉信号形成用論理回路1
4の構成は簡単でコスト的にも安価なものとなる。
形態1と同様の限流機能が達成できると共に、本実施の
形態では主回路を構成する構成要素として1相分を省略
できるので、より遮断器の小型化、低廉化を図ることが
できる。
態3を示す回路図である。なお、図1と対応する部分に
は同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図におい
てMC3は主回路であって、上記実施の形態ではGTO
スイッチの過電圧保護要素はコンデンサと抵抗で構成さ
れたスナバ回路の場合について説明したが、本実施の形
態では過電圧保護要素として酸化亜鉛型避雷器16U,
16V及び16Wで構成している。この場合、実施の形
態1、2におけるスナバ回路に比較し部品点数も少な
く、遮断器の小型化、高信頼度を図ることができる。
は、GTOスイッチ9U〜9W、高速スイッチ8U〜8
W酸化亜鉛型避雷器16U〜16Wを3相分設けた場合
について説明したが、図5に示す主回路MC4のように
2相分例えばU相とW相の分だけ各構成要素を設けた場
合においても実施の形態2及び実施の形態3と同様の効
果が得られる。
は自己消弧型の半導体スイッチとしてゲートターンオフ
サイリスタを使用する場合について述べたが、図6に示
す主回路MC5のように自己消弧型半導体スイッチとし
て静電誘導型サイリスタ(SIサイリスタ)を使用した
ので、自己消弧型半導体スイッチの駆動用電源の省エネ
ルギー化及び耐ノイズ性の強化ができる。
は、SIサイリスタ17U〜17W、高速スイッチ8U
〜8Wスナバ回路10U〜10Wを3相分設けた場合に
ついて説明したが、図7に示す主回路MC6のように2
相分例えばU相とW相の分だけ各構成要素を設けた場合
においても実施の形態2、実施の形態3及び実施の形態
5と同様の効果が得られる。
イリスタ17U〜17Wの過電圧保護要素としてコンデ
ンサと抵抗で構成されたスナバ回路の場合について説明
したが、本実施の形態では図8に示す主回路MC7のよ
うに過電圧保護要素として酸化亜鉛型避雷器16U〜1
6Wで構成し、部品点数も少なく小型化、高信頼度を図
ることができる。
は、SIサイリスタ17U〜17W、高速スイッチ8U
〜8W酸化亜鉛型避雷器16U〜16Wを3相分設けた
場合について説明したが、図9に示す主回路MC8のよ
うに2相分例えばU相とW相の分だけ各構成要素を設け
た場合においても実施の形態2、実施の形態3及び実施
の形態7と同様の効果が得られる。
を結ぶ電力入力端子と電力受容系統を結ぶ電力出力端子
との間に接続された逆並列接続型の自己消弧型の半導体
スイッチと、この自己消弧型の半導体スイッチに並列接
続された機械型の高速スイッチと、電力供給系統より電
力受容系統に流れる電流を検出する電流検出手段と、電
力供給系統および電力受容系統のそれぞれの電圧を検出
する電圧検出手段と、電流検出手段による検出電流と電
圧検出手段による検出電圧の少なくとも1つから電力受
容系統あるいは電力供給系統の事故を検出する事故検出
手段と、事故検出時に、高速スイッチを遮断し少なくと
も事故電流の1/8サイクル内に自己消弧型の半導体ス
イッチを遮断する遮断制御手段とを設け、事故検出手段
は、電力受容系統側の地絡及び短絡事故発生検出時に、
電力供給系統から電力受容系統に流れる事故電流を高速
スイッチ側から自己消弧型の半導体スイッチに転流さ
せ、事故電流を1/8サイクル以内に遮断させるスイッ
チ遮断信号を遮断制御手段に出力すると共に、電力受容
系統側の事故が回復し復電を検出した時、両系統の同期
を確認して系統電流の1/4サイクル以内に自己消弧型
の半導体スイッチを導通した後、系統電流の数サイクル
以内に高速スイッチを投入させるスイッチ投入信号を遮
断制御手段に出力するので、いずれか系統の事故発生時
に事故電流を1/8サイクル以内で遮断することによっ
て、事故電流を実質的に限流することにより、事故時に
系統に影響を与えない遮断器を得る。また、定常時の通
電は機械型の高速スイッチによりおこなうため遮断器の
通電損失は従来の機械型遮断器と同等以下に低減できる
という効果がある。また、電力供給系統から電力受容系
統へ流出する事故電流(逆潮流)を電力受容系統に動揺
を与えない範囲で抑制することが可能であり、電力受容
側の電力供給システムの安定化を図れるという効果が得
られる。
は、電力供給系統側の地絡及び短絡事故発生検出時に電
力受容系統から電力供給系統に流れる電流を高速スイッ
チ側から自己消弧型の半導体スイッチに転流し、事故電
流を1/8サイクル以内に遮断させるスイッチ遮断信号
を遮断制御手段に出力すると共に、電力供給系統側の事
故が回復し復電を検出した時、両系統の同期を確認し系
統電流の1/4サイクル以内に自己消弧型の半導体スイ
ッチを導通した後、系統電流の数サイクル以内に高速ス
イッチを投入させるスイッチ投入信号を遮断制御手段に
出力することで、電力受容系統側から電力供給系統側へ
流入する事故電流(潮流)を電力供給系統側に動揺を与
えない範囲で抑制することが可能であり、電力供給系統
側の電力供給システムの安定化を図れるという効果が得
られる。
は、電力受容系統側の瞬時電圧低下事故時による電圧低
下検出時に電力供給系統から電力受容系統に流れる電流
を高速スイッチ側から自己消弧型の半導体スイッチに転
流し、事故電流を1/8サイクル以内に遮断させるスイ
ッチ遮断信号を遮断制御手段に出力すると共に、電力受
容系統側の事故が回復し復電を検出した時、両系統の同
期を確認し系統電流の1/4サイクル以内に自己消弧型
の半導体スイッチを導通した後、系統電流の数サイクル
以内に高速スイッチを投入させるスイッチ投入信号を遮
断制御手段に出力することで、電力供給系統側の電力の
供給信頼度を向上できるという効果がある。
は、電力供給系統側の瞬時電圧低下事故時による電圧低
下検出時に電力受容系統から電力供給系統に流れる電流
を高速スイッチ側から自己消弧型の半導体スイッチに転
流し、事故電流を1/8サイクル以内に遮断させるスイ
ッチ遮断信号を遮断制御手段に出力すると共に、電力供
給系統側の事故が回復し復電をした時、両系統の同期を
確認し系統電流の1/4サイクル以内に自己消弧型の半
導体スイッチを導通した後、系統電流の数サイクル以内
に高速スイッチを投入させるスイッチ投入信号を遮断制
御手段に出力することで、電力受容系統側の電力の供給
信頼度を向上できるという効果がある。
半導体スイッチと、この自己消弧型の半導体スイッチに
並列接続された機械型の高速スイッチ及び事故検出回路
とを多相分備え、事故発生時に事故電流を上記高速スイ
ッチ側から自己消弧型の半導体スイッチに転流し、事故
電流を1/8サイクル以内に遮断することで、電力受容
系統側においても電力供給系統側においても電力供給シ
ステムの安定化を図れるという効果がある。
半導体スイッチと、この自己消弧型の半導体スイッチに
並列接続された機械型の高速スイッチ及び事故電流検出
回路とを3相中の2相に備え、事故発生時に事故電流を
上記高速スイッチから自己消弧型の半導体スイッチに転
流し、事故電流を1/8サイクル以内に遮断すること
で、回路構成が簡単で遮断器の小型化、低廉化が図れる
という効果がある。
半導体スイッチの過電圧保護要素として酸化亜鉛型避雷
器を使用することで、部品点数の低減により遮断器の小
型化、低廉化が図れるという効果が得られる。
半導体スイッチを、相互に逆並列接続された一対のゲー
トターンオフサイリスタ(GTO)で構成したので、確
実に事故電流を遮断できるという効果がある。
半導体スイッチを、相互に逆並列接続された一対の静電
誘導型サイリスタ(SIサイリスタ)で構成したので、
サイリスタ駆動用電源の省エネルギー化及び遮断器の耐
ノイズ性強化が図れるという効果がある。
速スイッチは、電磁反発形引外し機構を有することで、
定常電流を高速スイッチに通電することが可能であり、
遮断器の低損失化を実現できるという効果がある。
段は、電力供給系統および電力受容系統の電圧レベルの
一致、電圧周波数の一致に基づいて両系統の同期を判別
する同期判別手段と、電圧検出結果と電流検出結果に基
づいて何れの系統の方向に事故が発生したかを判別する
潮流判別手段とを備えたことで、事故電流を1/8サイ
クル以内に遮断すると共に事故復旧時には両系統の同期
を確認した後、系統電流の1/4サイクル以内に連系を
おこない電力供給システムの安定化を図れるという効果
が得られる。
を示す回路図である。
形図である。
を示す回路図である。
を示す回路図である。
を示す回路図である。
を示す回路図である。
を示す回路図である。
を示す回路図である。
を示す回路図である。
成を示す回路図である。
理回路の構成図である。
(CT)、5a,5b電圧検出用変成器(PT)、MC
遮断器、8U〜8W 高速スイッチ、9U〜9W ゲ
ートターンオフスイッチ、11a,11b 電圧検出回
路、12 電流検出回路、13 事故検出回路、13
a,13b 電圧判別手段、13c 電流判別手段、1
3d 周波数判別手段、13e 同期判別手段、13f
潮流判別手段、14 開閉信号形成用論理回路、15
制御装置、16U〜16W 酸化亜鉛型避雷器、17
U〜17W 静電誘導型サイリスタ。
Claims (11)
- 【請求項1】 電力供給系統を結ぶ電力入力端子と電力
受容系統を結ぶ電力出力端子との間に接続された逆並列
接続型の自己消弧型の半導体スイッチと、 この自己消弧型の半導体スイッチに並列接続された機械
型の高速スイッチと、 前記電力供給系統より前記電力受容系統に流れる電流を
検出する電流検出手段と、 前記電力供給系統および電力受容系統のそれぞれの電圧
を検出する電圧検出手段と、 前記電流検出手段による検出電流と前記電圧検出手段に
よる検出電圧の少なくとも1つから前記電力受容系統あ
るいは前記電力供給系統の事故を検出する事故検出手段
と、 事故検出時に、前記高速スイッチを遮断し少なくとも事
故電流の1/8サイクル内に前記自己消弧型の半導体ス
イッチを遮断する遮断制御手段とを備え、 前記事故検出手段は、電力受容系統側の地絡及び短絡事
故発生検出時に、前記電力供給系統から前記電力受容系
統に流れる事故電流を前記高速スイッチ側から前記自己
消弧型の半導体スイッチに転流させ、前記事故電流を1
/8サイクル以内に遮断させるスイッチ遮断信号を前記
遮断制御手段に出力すると共に、前記電力受容系統側の
事故が回復し復電を検出した時、前記両系統の同期を確
認して系統電流の1/4サイクル以内に前記自己消弧型
の半導体スイッチを導通した後、前記系統電流の数サイ
クル以内に前記高速スイッチを投入させるスイッチ投入
信号を前記遮断制御手段に出力する ことを特徴とする遮
断器。 - 【請求項2】 電力供給系統を結ぶ電力入力端子と電力
受容系統を結ぶ電力出力端子との間に接続された逆並列
接続型の自己消弧型の半導体スイッチと、 この自己消弧型の半導体スイッチに並列接続された機械
型の高速スイッチと、 前記電力供給系統より前記電力受容系統に流れる電流を
検出する電流検出手段と、 前記電力供給系統および電力受容系統のそれぞれの電圧
を検出する電圧検出手段と、 前記電流検出手段による検出電流と前記電圧検出手段に
よる検出電圧の少なくとも1つから電力受容系統あるい
は電力供給系統の事故を検出する事故検出手段と、 事故検出時に、前記高速スイッチを遮断し少なくとも事
故電流の1/8サイクル内に前記自己消弧型の半導体ス
イッチを遮断する遮断制御手段とを備え、 前記 事故検出手段は、前記電力供給系統側の地絡及び短
絡事故発生検出時に前記電力受容系統から前記電力供給
系統に流れる事故電流を前記高速スイッチ側から前記自
己消弧型の半導体スイッチに転流し、前記事故電流を1
/8サイクル以内に遮断させるスイッチ遮断信号を前記
遮断制御手段に出力すると共に、前記電力供給系統側の
事故が回復し復電を検出した時、前記両系統の同期を確
認して系統電流の1/4サイクル以内に前記自己消弧型
の半導体スイッチを導通した後、前記系統電流を数サイ
クル以内に前記高速スイッチを投入させるスイッチ投入
信号を前記遮断制御手段に出力することを特徴とする遮
断器。 - 【請求項3】 電力供給系統を結ぶ電力入力端子と電力
受容系統を結ぶ電力出力端子との間に接続された逆並列
接続型の自己消弧型の半導体スイッチと、 この自己消弧型の半導体スイッチに並列接続された機械
型の高速スイッチと、 前記電力供給系統より前記電力受容系統に流れる電流を
検出する電流検出手段と、 前記電力供給系統および電力受容系統のそれぞれの電圧
を検出する電圧検出手段と、 前記電流検出手段による検出電流と前記電圧検出手段に
よる検出電圧の少なくとも1つから電力受容系統あるい
は電力供給系統の事故を検出する事故検出手段と、 事故検出時に、前記高速スイッチを遮断し少なくとも事
故電流の1/8サイクル内に前記自己消弧型の半導体ス
イッチを遮断する遮断制御手段とを備え、 前記 事故検出手段は、前記電力受容系統側の瞬時電圧低
下事故時による電圧低下検出時に前記電力供給系統から
前記電力受容系統に流れる事故電流を前記高速スイッチ
側から前記自己消弧型の半導体スイッチに転流し、前記
事故電流を1/8サイクル以内に遮断させるスイッチ遮
断信号を前記遮断制御手段に出力すると共に、前記電力
受容系統側の事故が回復し復電を検出した時、前記両系
統の同期を確認して系統電流の1/4サイクル以内に前
記自己消弧型の半導体スイッチを導通した後、前記系統
電流の数サイクル以内に前記高速スイッチを投入させる
スイッチ投入信号を前記遮断制御手段に出力することを
特徴とする遮断器。 - 【請求項4】 電力供給系統を結ぶ電力入力端子と電力
受容系統を結ぶ電力出力端子との間に接続された逆並列
接続型の自己消弧型の半導体スイッチと、 この自己消弧型の半導体スイッチに並列接続された機械
型の高速スイッチと、 前記電力供給系統より前記電力受容系統に流れる電流を
検出する電流検出手段と、 前記電力供給系統および電力受容系統のそれぞれの電圧
を検出する電圧検出手段と、 前記電流検出手段による検出電流と前記電圧検出手段に
よる検出電圧の少なくとも1つから電力受容系統あるい
は電力供給系統の事故を検出する事故検出手段と、 事故検出時に、前記高速スイッチを遮断し少なくとも事
故電流の1/8サイクル内に前記自己消弧型の半導体ス
イッチを遮断する遮断制御手段とを備え、 前記 事故検出手段は、前記電力供給系統側の瞬時電圧低
下事故時による電圧低下検出時に前記電力受容系統から
前記電力供給系統に流れる事故電流を前記高速スイッチ
側から前記自己消弧型の半導体スイッチに転流し、前記
事故電流を1/8サイクル以内に遮断させるスイッチ遮
断信号を前記遮断制御手段に出力すると共に、前記電力
供給系統側の事故が回復し復電をした時、前記両系統の
同期を確認して系統電流の1/4サイクル以内に前記自
己消弧型の半導体スイッチを導通した後、前記系統電流
の数サイクル以内に前記高速スイッチを投入させるスイ
ッチ投入信号を前記遮断制御手段に出力することを特徴
とする遮断器。 - 【請求項5】 前記自己消弧型の半導体スイッチと、こ
の自己消弧型の半導体スイッチに並列接続された前記高
速スイッチ及び事故検出回路とを多相分備え、事故発生
時に事故電流を前記高速スイッチ側から前記自己消弧型
の半導体スイッチに転流し、前記事故電流を1/8サイ
クル以内に遮断することを特徴とする請求項1から請求
項4までのいずれか1項に記載の遮断器。 - 【請求項6】 前記自己消弧型の半導体スイッチと、こ
の自己消弧型の半導体スイッチに並列接続された前記高
速スイッチ及び前記事故電流検出回路とを3相中の2相
に備え、事故発生時に事故電流を前記高速スイッチから
前記自己消弧型の半導体スイッチに転流し、事故電流を
1/8サイクル以内に遮断することを特徴とする請求項
5に記載の遮断器。 - 【請求項7】 前記自己消弧型の半導体スイッチの過電
圧保護要素として酸化亜鉛型避雷器を使用したことを特
徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記
載の遮断器。 - 【請求項8】 前記自己消弧型の半導体スイッチは、相
互に逆並列接続された一対のゲートターンオフサイリス
タ(GTO)で構成されたことを特徴とする請求項1か
ら請求項7までのいずれか1項に記載の遮断器。 - 【請求項9】 前記自己消弧型の半導体スイッチは、相
互に逆並列接続された一対の静電誘導型サイリスタ(S
Iサイリスタ)で構成されたことを特徴とする請求項1
から請求項7までのいずれか1項に記載の遮断器。 - 【請求項10】 前記高速スイッチは、電磁反発形引外
し機構を有することを特徴とする請求項1から請求項9
までのいずれか1項に記載の遮断器。 - 【請求項11】 前記事故検出手段は、前記電力供給系
統および前記電力受容系統の電圧レベルの一致、周波数
の一致に基づいて前記両系統の同期を判別する同期判別
手段と、前記電圧検出手段および前記電流検出手段によ
る電圧検出結果および電流検出結果に基づいて何れの系
統の方向に事故が発生したかを判別する潮流判別手段と
を備えたことを特徴とする請求項1から請求項10まで
のいずれか1項に記載の遮断器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14676097A JP3502236B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14676097A JP3502236B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 遮断器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10336878A JPH10336878A (ja) | 1998-12-18 |
JP3502236B2 true JP3502236B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=15414956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14676097A Expired - Lifetime JP3502236B2 (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 遮断器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3502236B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4799371B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2011-10-26 | 三菱電機株式会社 | 回路遮断器の状態監視装置 |
JP2016197947A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | 富士電機株式会社 | 事故検出装置、この装置を備えた遮断器、および系統解列検出方法 |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14676097A patent/JP3502236B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10336878A (ja) | 1998-12-18 |
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