JP6706834B2 - 回路遮断装置 - Google Patents
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Description
11 第1のインダクタ
12 開閉器
13 半導体電力変換器
14 第2のインダクタ
T1 第1の外部接続端子
T2 第2の外部接続端子
21 DCDCコンバータ
22 エネルギー蓄積部
23 非線形抵抗
24 機械的遮断器
25 スナバ回路
26 機械的断路器
31 過電流検出部
32 制御部
41 第1の指令手段
42 第2の指令手段
43 第3の指令手段
44 第4の指令手段
51 スナバ用コンデンサ
52 スナバ用抵抗
53 直流コンデンサ
54 逆阻止ダイオード
55 第1のコンデンサ
56 第2のコンデンサ
Claims (8)
- 第1の外部接続端子を有する第1のインダクタと、
前記第1のインダクタに対して直列に接続され、前記第1のインダクタが接続される側とは反対側に第2の外部接続端子を有する開閉器であって、指令に応じて開極して電流路を遮断する機械的遮断器と、前記機械的遮断器に対して並列に接続されるスナバ回路と、前記機械的遮断器と前記スナバ回路とからなる並列回路に対して直列に接続され、指令に応じて開極して電流路を遮断する機械的断路器とからなる開閉器と、
前記第1のインダクタと前記開閉器とを接続する配線から分岐した配線上に設けられる、1個もしくは互いにカスケード接続された複数個の半導体電力変換器であって、内部に設けられた半導体スイッチを指令に応じてスイッチング動作させることにより、所定の直流電流を出力する半導体電力変換器と、
前記半導体電力変換器に対して直列に接続される第2のインダクタと、
を備え、
前記半導体電力変換器は、
前記半導体スイッチのスイッチング動作により、前記第2のインダクタまたは当該半導体電力変換器とは異なる他の前記半導体電力変換器が接続される第1の直流側と該第1の直流側とは反対側の第2の直流側とのうち一方から入力された直流電流を所望の大きさおよび極性の直流電流に変換してもう一方に出力するDCDCコンバータであって、直流電流の入出力方向を前記第1の直流側と前記第2の直流側との間で双方向に切換え可能なDCDCコンバータと、
前記DCDCコンバータの前記第2の直流側に並列に接続されるエネルギー蓄積部と、
前記エネルギー蓄積部に並列に接続され、前記エネルギー蓄積部に印加された直流電圧が、予め設定された電圧以下の場合は所定の抵抗値を示し、それ以外の場合は前記所定の抵抗値よりも低い抵抗値を示す非線形抵抗と、
を有し、
前記半導体電力変換器および前記第2のインダクタが同一配線上に位置してなるユニットが、前記開閉器に対して並列に接続されることを特徴とする回路遮断装置。 - 前記エネルギー蓄積部は、コンデンサと、前記コンデンサに対して直列に接続され、前記コンデンサに流入する充電電流を阻止する逆阻止ダイオードとからなる、請求項1に記載の回路遮断装置。
- 前記エネルギー蓄積部は、
前記非線形抵抗に並列に接続される第1のコンデンサと、
前記第1のコンデンサの静電容量より大きい静電容量と前記第1のコンデンサの充電電圧よりも低い充電電圧とを有する第2のコンデンサと、
前記第2のコンデンサに対して直列に接続され、前記第2のコンデンサに流入する充電電流を阻止する逆阻止ダイオードと、
を有し、
前記第2のコンデンサと前記逆阻止ダイオードとからなる直列回路が、前記第1のコンデンサに対して並列に接続される、請求項1に記載の回路遮断装置。 - 前記第2のインダクタは、互いにカスケード接続された複数個の前記半導体電力変換器のうちのいずれかの半導体電力変換器に直列に接続される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の回路遮断装置。
- 前記第1の外部接続端子もしくは前記第2の外部接続端子に接続された外部配線上において過電流が発生したか否かを検知する過電流検知部と、
前記機械的遮断器および前記機械的断路器に対する開極動作ならびに前記半導体電力変換器の電力変換動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記過電流検知部による過電流の検知後、前記機械的遮断器に対して開極動作の開始を指令する機械的遮断器用開極指令を出力する第1の指令手段と、
前記過電流検知部による過電流の検知後、前記機械的遮断器用開極指令に基づき前記機械的遮断器の開極動作が完了するまでの間に前記機械的遮断器に流れる電流を略ゼロに収束させる直流電流を、前記半導体電力変換器に出力させる電力変換指令を出力する第2の指令手段と、
前記機械的遮断器用開極指令が出力されてから所定の期間経過後、前記機械的断路器に対して開極動作の開始を指令する機械的断路器用開極指令を出力する第3の指令手段と、
前記機械的遮断器の開極動作が完了した時に、前記半導体電力変換器内の前記半導体スイッチをオフするオフ指令を出力する第4の指令手段と、
を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の回路遮断装置。 - 前記スナバ回路は、スナバ用コンデンサとスナバ用抵抗との直列回路からなる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の回路遮断装置。
- 前記半導体スイッチは、
オン時に一方向に電流を通す半導体スイッチング素子と、
該半導体スイッチング素子に逆並列に接続された帰環ダイオードと、
を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の回路遮断装置。 - 前記機械的遮断器は、
固定接触子と、
前記固定接触子に接触する閉路位置と前記固定接触子から分離される開路位置との間を移動可能な可動接触子と、
を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の回路遮断装置。
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