JPH0589753A - Direct current breaker - Google Patents
Direct current breakerInfo
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- JPH0589753A JPH0589753A JP25158991A JP25158991A JPH0589753A JP H0589753 A JPH0589753 A JP H0589753A JP 25158991 A JP25158991 A JP 25158991A JP 25158991 A JP25158991 A JP 25158991A JP H0589753 A JPH0589753 A JP H0589753A
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、極性の異なる直流電流
を遮断する直流遮断器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC circuit breaker for cutting DC currents having different polarities.
【０００２】[0002]
【従来の技術】直流遮断器のなかには、電気鉄道などの
直流電動機の駆動回路を短絡事故などから保護するため
に従来から使われている気中の直流遮断器がある。この
直流遮断器は、短絡電流の遮断時に主接点間に発生した
アークをアークシュートの内部に導いてアークを引き延
ばし、アーク電圧を回路電圧近くに上げて遮断する。一
方、主接点間に発生したアーク電流に外部から別電流で
電流を注入し、この注入電流をアーク電流に重畳させて
零点を形成し、この電流零点で電流を遮断する直流遮断
器がある。2. Description of the Related Art Among direct current circuit breakers, there is an air direct current circuit breaker that has been conventionally used to protect a drive circuit of a direct current electric motor such as an electric railway from a short circuit accident. This DC circuit breaker guides the arc generated between the main contacts when the short-circuit current is cut off to the inside of the arc chute to extend the arc, and raises the arc voltage close to the circuit voltage to break it. On the other hand, there is a DC circuit breaker in which a current is externally injected into the arc current generated between the main contacts by another current, the injected current is superimposed on the arc current to form a zero point, and the current is interrupted at the current zero point.
【０００３】このうち、前者は、小形であるが大容量化
に限界がある。一方、後者は、構成が複雑となり、大形
化するが、大容量化可能で、最近、この直流遮断器が各
種紹介されている。例えば、サイリスタとゲートターン
オフサイリスタを遮断部とした半導体遮断器や、核融合
トロイダルコイルの回路に使われる直流真空遮断器など
である。Of these, the former is small but has a limit in increasing the capacity. On the other hand, the latter has a complicated structure and becomes large in size, but it is possible to increase the capacity. Recently, various DC circuit breakers have been introduced. For example, it is a semiconductor circuit breaker having a thyristor and a gate turn-off thyristor as a circuit breaker, and a DC vacuum circuit breaker used in a fusion toroidal coil circuit.
【０００４】ところで、電気鉄道などの直流回路では、
回路に流れる電流の極性は当初の設定時から変らない。
しかし、核融合実験システムでは、同一回路に常に同一
極性の電流が流れるとは限らない。このような条件の下
で上述の後者による直流遮断器を使用するときには、図
２に示す回路となる。図２において、直流電源２とこの
直流電源２の負荷となるリアクトル３の間に接続された
真空遮断器１には、大容量の抵抗器４が並列に接続され
ている。さらに、真空遮断器１の電源側には、ダイオー
ド16Ａのカソード側が接続され、このダイオード16Ａア
ノード側は、コンデンサ17の負荷側に接続され、このコ
ンデンサ17の正極側は、小容量の抵抗器11を経てサイリ
スタ15Ａのカソード側に接続され、このサイリスタ15Ａ
のアノード側は、真空遮断器１の負荷側に接続されてい
る。By the way, in a direct current circuit such as an electric railway,
The polarity of the current flowing in the circuit does not change from the initial setting.
However, in the fusion experimental system, currents of the same polarity do not always flow in the same circuit. When the latter DC breaker described above is used under such conditions, the circuit shown in FIG. 2 is obtained. In FIG. 2, a large-capacity resistor 4 is connected in parallel to a vacuum circuit breaker 1 connected between a DC power supply 2 and a reactor 3 serving as a load of the DC power supply 2. Furthermore, the cathode side of the diode 16A is connected to the power source side of the vacuum circuit breaker 1, the anode side of this diode 16A is connected to the load side of the capacitor 17, and the positive side of this capacitor 17 is a small capacity resistor 11 Is connected to the cathode side of thyristor 15A via
The anode side of is connected to the load side of the vacuum circuit breaker 1.
【０００５】真空遮断器器１の電源側には、ダイオード
16Ｂのアノード側が接続され、このダイオード16のカソ
ード側には、コンデンサ13の正極側が接続され、このコ
ンデンサ13の負極荷側には、小容量の抵抗器12の片側が
接続され、この抵抗器12の他側には、サイリスタ15Ｂの
アノード側が接続され、このサイリスタ15Ｂのカソード
側は、真空遮断器の負荷側が接続されている。A diode is provided on the power source side of the vacuum circuit breaker 1.
The anode side of 16B is connected, the cathode side of this diode 16 is connected to the positive side of the capacitor 13, and the negative side of this capacitor 13 is connected to one side of a small-capacity resistor 12, and this resistor 12 The other side is connected to the anode side of the thyristor 15B, and the cathode side of the thyristor 15B is connected to the load side of the vacuum circuit breaker.
【０００６】このように構成された回路において、今、
負荷側で発生した短絡事故で真空遮断器１が動作し、主
接点に発生したアークによる電流が正極性（図２で左か
ら右に流れる）であれば、サイリスタ15Ａが点孤してコ
ンデンサ17に蓄えられた電荷を放出する。すると、この
放電電流は、コンデンサ17から、抵抗器11, サイリスタ
15Ａを経て真空遮断器１を通り、ダイオード16A からコ
ンデンサ17に至る閉ループを流れる。このとき、直流電
流は、正極性であるのに対して、真空遮断器１に流れる
コンデンサ17の放電電流は負極性である。したがって、
真空遮断器１を流れる直流電流と放電電流の合成値は、
減少する。また、放電電流値が直流電流値と等しいか、
又は大きければそれらの合成電流は、零点を形成する。
すると、真空遮断器１は優れた消弧性能を備えているた
め、この電流の零点で電流は遮断される。真空遮断器１
の接点間で電流が遮断されると、回路に流れる電流は抵
抗器４に転流し、Ｌ，Ｒ直列回路構成となり、Ｌ／Ｒの
時定数で回路に流れる電流は減少していき、ついに零と
なり、真空遮断器１の接点間では再発弧しない。In the circuit thus constructed,
If the vacuum circuit breaker 1 operates due to a short-circuit accident that occurs on the load side and the current generated by the arc generated at the main contact has a positive polarity (flows from left to right in FIG. 2), the thyristor 15A will fire and the capacitor 17 Releases the charge stored in. Then, this discharge current flows from the capacitor 17 to the resistor 11 and thyristor.
It flows through the vacuum circuit breaker 1 via 15A and the closed loop from the diode 16A to the capacitor 17. At this time, the direct current has a positive polarity, whereas the discharge current of the capacitor 17 flowing through the vacuum circuit breaker 1 has a negative polarity. Therefore,
The combined value of the DC current and the discharge current flowing through the vacuum circuit breaker 1 is
Decrease. Also, whether the discharge current value is equal to the DC current value,
Or, if large, their combined current forms a zero.
Then, since the vacuum circuit breaker 1 has excellent arc extinguishing performance, the current is cut off at the zero point of this current. Vacuum circuit breaker 1
When the current is cut off between the contacts of, the current flowing in the circuit is commutated to the resistor 4 to form an L, R series circuit configuration, and the current flowing in the circuit decreases with the time constant of L / R until it reaches zero. Therefore, the arc does not occur again between the contacts of the vacuum circuit breaker 1.
【０００７】一方、直流電流が負極性のときは、サイル
スタ15Ｂが点弧し、コンデンサ13に蓄えられた電荷を放
出する。この放電電流は、コンデンサ13からダイオード
16Ｂを介して真空遮断器１を通り、サイリスタ15Ｂと抵
抗器12を経てコンデンサ13に至る閉ループを流れる。す
ると、正極性のときと同様に、真空遮断器１では、直流
電流と放電電流の合成電流で零点が形成され、遮断され
る。On the other hand, when the direct current has a negative polarity, the sylster 15B is ignited and the charge stored in the capacitor 13 is discharged. This discharge current flows from the capacitor 13 to the diode.
It flows through the vacuum circuit breaker 1 via 16B, the thyristor 15B, the resistor 12 and the capacitor 13 in a closed loop. Then, as in the case of the positive polarity, in the vacuum circuit breaker 1, a zero point is formed by the combined current of the DC current and the discharge current, and the vacuum circuit breaks.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された回路では、零点を形成するための電流源回路
が二系統必要となる。そこで、本発明の目的は、一つの
電流源回路で、正・負両方向の直流電流を遮断すること
のできる直流遮断器を得ることである。However, the circuit configured as described above requires two systems of current source circuits for forming the zero point. Then, the objective of this invention is to obtain the direct-current circuit breaker which can interrupt | block the direct current of a positive / negative direction with one current source circuit.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、直流
源と負荷の間に接続された真空遮断器と並列に抵抗器が
接続された直流遮断器において、逆並列に接続されたダ
イオード及びサイリスタとコンデンサの直列回路を真空
遮断器に並列に接続し、コンデンサに直流補助電源を接
続することで、真空遮断器の開極動作に続いてサイリス
タを点弧するとともに、コンデンサの放電電流を真空遮
断器に流し電流の零点を形成して電流を遮断した直流遮
断器である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a DC circuit breaker in which a resistor is connected in parallel with a vacuum circuit breaker connected between a DC source and a load, and a diode connected in anti-parallel and By connecting a series circuit of a thyristor and a capacitor in parallel to a vacuum circuit breaker, and connecting a DC auxiliary power supply to the capacitor, the thyristor is ignited following the opening operation of the vacuum circuit breaker, and the discharge current of the capacitor is vacuumed. It is a DC circuit breaker that cuts off the current by forming a zero point of the current flowing through the circuit breaker.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の無極性の直流遮断器の一実施
例を図面を参照して説明する。図１は、本発明の直流遮
断器を示す接続図である。図１において、直流電源２
と、この直流電源２の負荷となるリアクトル３との間に
接続された真空遮断器１には、二つの並列回路が接続さ
れている。その一つは、抵抗器４で他の一つは、ダイオ
ード６とサイリスタ５が逆並列に接続されたスイッチ部
に、コンデンサ７とリアクトル９の直列回路が直列に接
続されている。コンデンサ７の両端には、直流電源８と
抵抗器10の直列回路が平行に接続されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a non-polar DC breaker according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a connection diagram showing a DC circuit breaker of the present invention. In FIG. 1, a DC power supply 2
Two parallel circuits are connected to the vacuum circuit breaker 1 connected between the reactor 3 and the reactor 3 that serves as a load of the DC power supply 2. One of them is a resistor 4, and the other is a switch part in which a diode 6 and a thyristor 5 are connected in antiparallel, and a series circuit of a capacitor 7 and a reactor 9 is connected in series. A series circuit of a DC power supply 8 and a resistor 10 is connected in parallel to both ends of the capacitor 7.
【００１１】このように構成された直流遮断器におい
て、今、定常状態で負荷のリアクトル３に電力を供給し
ているときには、直流電源２からの直流電流は、真空遮
断器１を経てリアクトル３ヘ流れて、直流電源２に戻
る。一方、コンデンサ７は、直流電源８で抵抗10を介し
て充電されており、サイリスタ５は、ＯＦＦ状態であ
る。In the DC circuit breaker configured as described above, when power is being supplied to the reactor 3 of the load in a steady state, the DC current from the DC power supply 2 passes through the vacuum circuit breaker 1 to the reactor 3. The flow then returns to the DC power supply 2. On the other hand, the capacitor 7 is charged by the DC power supply 8 via the resistor 10, and the thyristor 5 is in the OFF state.
【００１２】次に、主回路に流れる事故電流を遮断する
ときには、まず、真空遮断器１が開極し、主接点間にア
ークが形成される。次いで、サイリスタ５を点弧する
と、コンデンサ７に蓄えられた電荷が放出され、その放
電電流がリアクトル９と、サイリスタ５を経て真空遮断
器１に流れてコンデンサ７へ戻る。Next, when interrupting the fault current flowing in the main circuit, first, the vacuum circuit breaker 1 is opened, and an arc is formed between the main contacts. Next, when the thyristor 5 is ignited, the electric charge stored in the capacitor 7 is discharged, and the discharge current flows through the reactor 9 and the thyristor 5 to the vacuum circuit breaker 1 and returns to the capacitor 7.
【００１３】この回路は、コンデンサ７をリアクトル９
で構成するＬＣ直列回路のため、閉ループに流れる電流
は極性が正・負反転する振動電流となる。ところが、サ
イリスタ５によって、逆方向の電流は、サイリスタ５と
逆並列に接続されたダイオード６を流れる。このため、
コンデンサ７の放電電流は、真空遮断器１では、正・負
交互に反転する振動電流となる。この振動電流は、真空
遮断器１に流れているアークの直流電流と重畳するの
で、振動電流の正・負の振幅が直流電流よりも大きくな
るようにリアクトル９のリアクタンスとコンデンサ７の
充電電圧を設定しておけば、サイリスタ５を点弧するこ
とで、真空遮断器１に流れる電流にはかならず零点が形
成される。この時点では、真空遮断器１は開極状態にあ
り、電流零点が形成されれば、真空遮断器１の優れた消
弧特性で主接点間の電流は遮断される。In this circuit, the capacitor 7 is connected to the reactor 9
Because of the LC series circuit configured by, the current flowing in the closed loop is an oscillating current whose polarity is positive / negative inversion. However, due to the thyristor 5, a reverse current flows through the diode 6 connected in antiparallel with the thyristor 5. For this reason,
In the vacuum circuit breaker 1, the discharge current of the capacitor 7 becomes an oscillating current that is alternately inverted between positive and negative. Since this oscillating current is superimposed on the DC current of the arc flowing in the vacuum circuit breaker 1, the reactance of the reactor 9 and the charging voltage of the capacitor 7 are adjusted so that the positive and negative amplitudes of the oscillating current are larger than the DC current. If set, by firing the thyristor 5, a zero point is always formed in the current flowing through the vacuum circuit breaker 1. At this point, the vacuum circuit breaker 1 is in the open state, and if the current zero point is formed, the current between the main contacts is cut off due to the excellent arc extinguishing characteristics of the vacuum circuit breaker 1.
【００１４】真空遮断器１の主接点間で電流が遮断され
ると、回路に流れている直流電流は抵抗４へ転流する。
このときまでに直流電源２の主構成要素であるサイリス
タ５はゲートブロックされ、電源供給が断たれる。この
ため回路に流れる電流は、負荷であるリアクトル３と抵
抗４の直列回路となり、この回路定数で決まる時定数Ｌ
／Ｒで減衰し零に至る。When the current is interrupted between the main contacts of the vacuum circuit breaker 1, the direct current flowing in the circuit commutates to the resistor 4.
By this time, the thyristor 5, which is the main component of the DC power supply 2, is gate-blocked and the power supply is cut off. Therefore, the current flowing through the circuit becomes a series circuit of the reactor 3 which is a load and the resistor 4, and the time constant L determined by this circuit constant.
/ R attenuates and reaches zero.
【００１５】このように、本発明の直流遮断器において
は、一つの電流源回路で直流回路に流れる電流が正・負
どちらの極性でもさらに正・負反転する場合でも、事故
電流を遮断することができるだけでなく、消弧用の電流
源回路は一つとなるので、構成を簡略化することができ
る。なお、上記実施例において、電流源回路に使用され
ている、サイリスタ５とダイオード６の逆並列構成のス
イッチ部を真空スイッチに置き換えも同様の効果を得る
ことができる。As described above, in the DC circuit breaker of the present invention, even if the current flowing through the DC circuit in one current source circuit is either positive or negative, the fault current is interrupted. In addition, the number of current source circuits for extinguishing the arc is one, so that the configuration can be simplified. In the above embodiment, the same effect can be obtained by replacing the switch portion of the thyristor 5 and the diode 6 in the anti-parallel configuration used in the current source circuit with a vacuum switch.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上、本発明によれば、直流電源と負荷
の間に接続された真空遮断器と並列に抵抗器が接続され
た直流遮断器において、逆並列に接続されたダイオード
及びサイリスタとコンデンサの直列回路を真空遮断器に
並列に接続し、コンデンサに直流補助電源を接続するこ
とで、真空遮断器の開極動作に続いてサイリスタを点弧
するとともに、コンデンサの放電電流を真空遮断器に流
し電流の零点を形成して電流を遮断したので、一つの電
源回路で正・負の直流を遮断することのできる直流遮断
器を得ることができる。As described above, according to the present invention, in a DC circuit breaker in which a resistor is connected in parallel with a vacuum circuit breaker connected between a DC power source and a load, a diode and a thyristor connected in anti-parallel are provided. By connecting the series circuit of the capacitor in parallel to the vacuum circuit breaker and connecting the DC auxiliary power source to the capacitor, the thyristor is ignited following the opening operation of the vacuum circuit breaker, and the discharge current of the capacitor is changed to the vacuum circuit breaker. Since the zero point of the flow current is formed and the current is cut off, it is possible to obtain a DC circuit breaker capable of cutting positive and negative DC with one power supply circuit.
【図１】本発明の直流遮断器の一実施例を示す接続図。FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of a DC circuit breaker of the present invention.
【図２】従来の直流遮断器の一例を示す接続図。FIG. 2 is a connection diagram showing an example of a conventional DC circuit breaker.
１…真空遮断器、２…直流電源、３…負荷となるリアク
トル、４…抵抗器、５…サイリスタ、６…ダイオード、
７…コンデンサ、８…補助の直流電源、９…リアクト
ル。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum circuit breaker, 2 ... DC power supply, 3 ... Reactor used as load, 4 ... Resistor, 5 ... Thyristor, 6 ... Diode,
7 ... Capacitor, 8 ... Auxiliary DC power supply, 9 ... Reactor.
Claims (1)
断器と並列に抵抗器が接続された直流遮断器において、
逆並列に接続されたダイオード及びサイリスタとコンデ
ンサの直列回路を前記真空遮断器に並列に接続し、前記
コンデンサに直流補助電源を接続したことを特徴とする
直流遮断器。1. A DC circuit breaker in which a resistor is connected in parallel with a vacuum circuit breaker connected between a DC power source and a load,
A DC circuit breaker characterized in that a series circuit of a diode, a thyristor and a capacitor connected in antiparallel is connected in parallel to the vacuum circuit breaker, and a DC auxiliary power source is connected to the capacitor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25158991A JPH0589753A (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Direct current breaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25158991A JPH0589753A (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Direct current breaker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0589753A true JPH0589753A (en) | 1993-04-09 |
Family
ID=17225066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25158991A Pending JPH0589753A (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Direct current breaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0589753A (en) |
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