JPH06342619A - 直流遮断装置 - Google Patents
直流遮断装置Info
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- JPH06342619A JPH06342619A JP13160393A JP13160393A JPH06342619A JP H06342619 A JPH06342619 A JP H06342619A JP 13160393 A JP13160393 A JP 13160393A JP 13160393 A JP13160393 A JP 13160393A JP H06342619 A JPH06342619 A JP H06342619A
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- fuse
- circuit breaker
- load current
- current
- load
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導マグネット等の負荷コイルのクエンチ
時に負荷コイルを保護する直流遮断装置において、真空
遮断器に通流中はヒューズへの通流を容易に防止でき、
かつ真空遮断器を投入する断路器を用いずにヒューズに
よる遮断が可能で、負荷電流が両極性の場合にも直流遮
断が可能な直流遮断装置を得る。 【構成】 負荷コイル2に、真空遮断器5と、ヒューズ
6及び機械式投入スイッチ9からなる直列回路と、保護
抵抗8とを直接並列接続し、負荷コイル2のクエンチ時
に、真空遮断器5を投入して負荷コイル2の負荷電流を
真空遮断器5に転流させた後、断路器3を開極し直流電
源1を切り離した後上記真空遮断器5を開極すると共に
機械式投入スイッチ9を投入し、負荷電流をヒューズ6
に転流させてそのヒューズ6を溶断させた後、負荷電流
を保護抵抗8に転流させて、負荷電流を熱エネルギーと
して消費することで減衰させる。
時に負荷コイルを保護する直流遮断装置において、真空
遮断器に通流中はヒューズへの通流を容易に防止でき、
かつ真空遮断器を投入する断路器を用いずにヒューズに
よる遮断が可能で、負荷電流が両極性の場合にも直流遮
断が可能な直流遮断装置を得る。 【構成】 負荷コイル2に、真空遮断器5と、ヒューズ
6及び機械式投入スイッチ9からなる直列回路と、保護
抵抗8とを直接並列接続し、負荷コイル2のクエンチ時
に、真空遮断器5を投入して負荷コイル2の負荷電流を
真空遮断器5に転流させた後、断路器3を開極し直流電
源1を切り離した後上記真空遮断器5を開極すると共に
機械式投入スイッチ9を投入し、負荷電流をヒューズ6
に転流させてそのヒューズ6を溶断させた後、負荷電流
を保護抵抗8に転流させて、負荷電流を熱エネルギーと
して消費することで減衰させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば核融合装置等
に用いられる超電導マグネット等の負荷コイルを保護す
る為の直流遮断装置に関するものである。
に用いられる超電導マグネット等の負荷コイルを保護す
る為の直流遮断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は例えばプラズマ・核融合学会第9
回年会予稿集に示された従来の直流遮断装置を示す構成
図である。図において、1は直流電源、2はこの直流電
源1から電流が通流する超電導コイルとしての負荷コイ
ル、3は直流電源1と負荷コイル2との間に直列に挿入
された第1の断路器、4は上記負荷コイル1の保護回路
形成用の第2の断路器、5は転流スイッチである真空遮
断器、6はヒューズ、7はこのヒューズ6に直列接続さ
れたダイオード、8は真空遮断器5と並列に接続された
保護抵抗である。
回年会予稿集に示された従来の直流遮断装置を示す構成
図である。図において、1は直流電源、2はこの直流電
源1から電流が通流する超電導コイルとしての負荷コイ
ル、3は直流電源1と負荷コイル2との間に直列に挿入
された第1の断路器、4は上記負荷コイル1の保護回路
形成用の第2の断路器、5は転流スイッチである真空遮
断器、6はヒューズ、7はこのヒューズ6に直列接続さ
れたダイオード、8は真空遮断器5と並列に接続された
保護抵抗である。
【0003】次に動作について説明する。負荷コイル2
は直流電源1からの出力電流により励磁される。このと
き、超電導コイルとして用いられる負荷コイル2にクエ
ンチ等が発生すると、すなわち、超電導状態が崩れて負
荷コイル2に抵抗値が生じて流れる負荷電流によるロス
によって発熱すると、負荷コイル2が破損することにな
るので、負荷コイル2の負荷電流を一刻も早く減衰させ
る必要がある。このようなクエンチが発生した場合に
は、第2の断路器4を投入し、直流電源1の出力電圧を
反転させる。そうすると、負荷コイル2及び直流電源1
を通して流れていた負荷電流は、負荷コイル2を電流源
として、真空遮断器5、第2の断路器4を通して流れ
る。
は直流電源1からの出力電流により励磁される。このと
き、超電導コイルとして用いられる負荷コイル2にクエ
ンチ等が発生すると、すなわち、超電導状態が崩れて負
荷コイル2に抵抗値が生じて流れる負荷電流によるロス
によって発熱すると、負荷コイル2が破損することにな
るので、負荷コイル2の負荷電流を一刻も早く減衰させ
る必要がある。このようなクエンチが発生した場合に
は、第2の断路器4を投入し、直流電源1の出力電圧を
反転させる。そうすると、負荷コイル2及び直流電源1
を通して流れていた負荷電流は、負荷コイル2を電流源
として、真空遮断器5、第2の断路器4を通して流れ
る。
【0004】次いで、第1の断路器3を開極する。この
とき、負荷電流は真空遮断器5側に転流している為、第
1の断路器3の開極が可能となる。第1の断路器3を開
極し、直流電源1を切り離した後、真空遮断器5を開極
する。真空遮断器5は負荷電流を通流している時点で開
極する為、接点間にアークを発生し、そのアーク電圧に
より真空遮断器5を通流していた負荷電流が、ダイオー
ド7とヒューズ6とからなる直列回路に転流し、アーク
は消滅することにより、真空遮断器5の開極は完了す
る。
とき、負荷電流は真空遮断器5側に転流している為、第
1の断路器3の開極が可能となる。第1の断路器3を開
極し、直流電源1を切り離した後、真空遮断器5を開極
する。真空遮断器5は負荷電流を通流している時点で開
極する為、接点間にアークを発生し、そのアーク電圧に
より真空遮断器5を通流していた負荷電流が、ダイオー
ド7とヒューズ6とからなる直列回路に転流し、アーク
は消滅することにより、真空遮断器5の開極は完了す
る。
【0005】上記ヒューズ6に負荷電流が転流してしま
うと、その負荷電流によりヒューズ6が溶断し、負荷電
流をさらに保護抵抗8に転流させ、負荷電流を熱エネル
ギーとして消費することで、負荷電流を減衰させる。ダ
イオード7は真空遮断器5を通電中、順方向電圧降下に
よりヒューズ6に電流を流さないことを目的として挿入
されている。
うと、その負荷電流によりヒューズ6が溶断し、負荷電
流をさらに保護抵抗8に転流させ、負荷電流を熱エネル
ギーとして消費することで、負荷電流を減衰させる。ダ
イオード7は真空遮断器5を通電中、順方向電圧降下に
よりヒューズ6に電流を流さないことを目的として挿入
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の直流遮断装置は
以上のように構成されているので、真空遮断器5にアー
クが発生するまでダイオード7を挿入しヒューズ6に流
れる電流をブロックする必要が有り、構成が複雑にな
り、かつ負荷電流の極性が単一の場合にしか対応できな
いなどの問題点があった。また、第2の断路器4は、負
荷電流が保護抵抗6に電流が流れる間、大電流を通流す
る必要から大型になるという問題点があった。さらに、
ヒューズ6による溶断は一定の電流値にしか対応でき
ず、負荷電流値が大きく変動するような場合には、対応
が困難である等の問題点があった。
以上のように構成されているので、真空遮断器5にアー
クが発生するまでダイオード7を挿入しヒューズ6に流
れる電流をブロックする必要が有り、構成が複雑にな
り、かつ負荷電流の極性が単一の場合にしか対応できな
いなどの問題点があった。また、第2の断路器4は、負
荷電流が保護抵抗6に電流が流れる間、大電流を通流す
る必要から大型になるという問題点があった。さらに、
ヒューズ6による溶断は一定の電流値にしか対応でき
ず、負荷電流値が大きく変動するような場合には、対応
が困難である等の問題点があった。
【0007】この発明は上記のような従来例に係る問題
点を解決するためになされたものであり、ヒューズに流
れる電流をブロックするダイオードを用いずに、真空遮
断器に通流中はヒューズへの通流を容易に防止すること
ができ、かつ真空遮断器を投入する断路器を用いずにヒ
ューズによる遮断が可能であると共に、負荷電流が両極
性の場合にも直流遮断が可能な直流遮断装置を得ること
を目的とする。
点を解決するためになされたものであり、ヒューズに流
れる電流をブロックするダイオードを用いずに、真空遮
断器に通流中はヒューズへの通流を容易に防止すること
ができ、かつ真空遮断器を投入する断路器を用いずにヒ
ューズによる遮断が可能であると共に、負荷電流が両極
性の場合にも直流遮断が可能な直流遮断装置を得ること
を目的とする。
【0008】また、負荷電流が一定でない場合にも、ヒ
ューズによる遮断が可能な直流遮断装置を得ることを目
的とする。
ューズによる遮断が可能な直流遮断装置を得ることを目
的とする。
【0009】さらに、負荷電流が両極性の場合にも直流
遮断が可能で、遮断実施までは保護抵抗に電流を流さな
いようにして保護抵抗でのロスを低減できる直流遮断装
置を得ることを目的としている。
遮断が可能で、遮断実施までは保護抵抗に電流を流さな
いようにして保護抵抗でのロスを低減できる直流遮断装
置を得ることを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る直流遮断装置は、直流電源から電源供給される負荷コ
イルの負荷電流を遮断器に転流させた後、上記直流電源
を切り離して上記遮断器を開極すると共に、負荷電流を
ヒューズに転流させてそのヒューズを溶断させた後、負
荷電流を保護抵抗に転流させて、負荷電流を熱エネルギ
ーとして消費することで減衰させる直流遮断装置におい
て、上記負荷コイルに、上記遮断器と、上記ヒューズ及
び該ヒューズの投入用スイッチからなる直列回路と、上
記保護抵抗とを直接並列接続したことを特徴とするもの
である。
る直流遮断装置は、直流電源から電源供給される負荷コ
イルの負荷電流を遮断器に転流させた後、上記直流電源
を切り離して上記遮断器を開極すると共に、負荷電流を
ヒューズに転流させてそのヒューズを溶断させた後、負
荷電流を保護抵抗に転流させて、負荷電流を熱エネルギ
ーとして消費することで減衰させる直流遮断装置におい
て、上記負荷コイルに、上記遮断器と、上記ヒューズ及
び該ヒューズの投入用スイッチからなる直列回路と、上
記保護抵抗とを直接並列接続したことを特徴とするもの
である。
【0011】また、請求項2に係る直流遮断装置は、直
流電源から電源供給される負荷コイルの負荷電流を遮断
器に転流させた後、上記直流電源を切り離して上記遮断
器を開極すると共に、負荷電流をヒューズに転流させて
そのヒューズを溶断させた後、負荷電流を保護抵抗に転
流させて、負荷電流を熱エネルギーとして消費すること
で減衰させる直流遮断装置において、上記負荷コイル
に、上記遮断器と、上記ヒューズを複数個並列に接続し
そのそれぞれに投入用スイッチを直列に設けたヒューズ
群及び投入スイッチ群からなる直列回路と、上記保護抵
抗とを直接並列接続したことを特徴とするものである。
流電源から電源供給される負荷コイルの負荷電流を遮断
器に転流させた後、上記直流電源を切り離して上記遮断
器を開極すると共に、負荷電流をヒューズに転流させて
そのヒューズを溶断させた後、負荷電流を保護抵抗に転
流させて、負荷電流を熱エネルギーとして消費すること
で減衰させる直流遮断装置において、上記負荷コイル
に、上記遮断器と、上記ヒューズを複数個並列に接続し
そのそれぞれに投入用スイッチを直列に設けたヒューズ
群及び投入スイッチ群からなる直列回路と、上記保護抵
抗とを直接並列接続したことを特徴とするものである。
【0012】さらに、請求項3に係る直流遮断装置は、
直流電源から電源供給される負荷コイルの負荷電流を遮
断器に転流させた後、上記直流電源を切り離して上記遮
断器を開極すると共に、負荷電流をヒューズに転流させ
てそのヒューズを溶断させた後、負荷電流を保護抵抗に
転流させて、負荷電流を熱エネルギーとして消費するこ
とで減衰させる直流遮断装置において、上記負荷コイル
に、上記遮断器と、上記保護抵抗及び上記ヒューズから
なる並列回路に該ヒューズの投入用スイッチを直列接続
した回路とを直接並列接続したことを特徴とするもので
ある。
直流電源から電源供給される負荷コイルの負荷電流を遮
断器に転流させた後、上記直流電源を切り離して上記遮
断器を開極すると共に、負荷電流をヒューズに転流させ
てそのヒューズを溶断させた後、負荷電流を保護抵抗に
転流させて、負荷電流を熱エネルギーとして消費するこ
とで減衰させる直流遮断装置において、上記負荷コイル
に、上記遮断器と、上記保護抵抗及び上記ヒューズから
なる並列回路に該ヒューズの投入用スイッチを直列接続
した回路とを直接並列接続したことを特徴とするもので
ある。
【0013】
【作用】この発明の請求項1に係る直流遮断装置におい
ては、負荷コイルに、遮断器と、ヒューズ及び該ヒュー
ズの投入用スイッチからなる直列回路と、保護抵抗とを
直接並列接続することで、上記遮断器の投入用断路器を
用いずとも、遮断器への通電中はヒューズへの通流を完
全に遮断させて、遮断器にアークが発生した時点でヒュ
ーズを投入することを可能にし、負荷電流の通流方向に
無関係に遮断することを可能にする。
ては、負荷コイルに、遮断器と、ヒューズ及び該ヒュー
ズの投入用スイッチからなる直列回路と、保護抵抗とを
直接並列接続することで、上記遮断器の投入用断路器を
用いずとも、遮断器への通電中はヒューズへの通流を完
全に遮断させて、遮断器にアークが発生した時点でヒュ
ーズを投入することを可能にし、負荷電流の通流方向に
無関係に遮断することを可能にする。
【0014】また、請求項2に係る直流遮断装置におい
ては、負荷コイルに、遮断器と、ヒューズを複数個並列
に接続しそのそれぞれに投入用スイッチを直列に設けた
ヒューズ群及び投入スイッチ群からなる直列回路と、保
護抵抗とを直接並列接続することで、上記遮断器の投入
用断路器を用いずとも、遮断器への通電中はヒューズへ
の通流を完全に遮断させて、遮断器にアークが発生した
時点でヒューズを投入することを可能にし、負荷電流の
通流方向に無関係に遮断することを可能にする。また、
並列に接続されたヒューズ群に対して通電電流に合わせ
て選択して投入用スイッチ群の内任意の投入用スイッチ
を入れることにより、負荷電流が変化している場合にも
ヒューズによる遮断を可能にする。
ては、負荷コイルに、遮断器と、ヒューズを複数個並列
に接続しそのそれぞれに投入用スイッチを直列に設けた
ヒューズ群及び投入スイッチ群からなる直列回路と、保
護抵抗とを直接並列接続することで、上記遮断器の投入
用断路器を用いずとも、遮断器への通電中はヒューズへ
の通流を完全に遮断させて、遮断器にアークが発生した
時点でヒューズを投入することを可能にし、負荷電流の
通流方向に無関係に遮断することを可能にする。また、
並列に接続されたヒューズ群に対して通電電流に合わせ
て選択して投入用スイッチ群の内任意の投入用スイッチ
を入れることにより、負荷電流が変化している場合にも
ヒューズによる遮断を可能にする。
【0015】さらに、請求項3に係る直流遮断装置にお
いては、負荷コイルに、遮断器と、保護抵抗及びヒュー
ズからなる並列回路に該ヒューズの投入用スイッチを直
列接続した回路とを直接並列接続することで、上記遮断
器の投入用断路器を用いずとも、遮断器への通電中はヒ
ューズへの通流を完全に遮断させて、遮断器にアークが
発生した時点でヒューズを投入することを可能にし、ま
た、負荷電流が両極性の場合にも直流遮断を可能にし、
遮断実施までは保護抵抗に電流を流さないようにして保
護抵抗でのロスを低減させる。
いては、負荷コイルに、遮断器と、保護抵抗及びヒュー
ズからなる並列回路に該ヒューズの投入用スイッチを直
列接続した回路とを直接並列接続することで、上記遮断
器の投入用断路器を用いずとも、遮断器への通電中はヒ
ューズへの通流を完全に遮断させて、遮断器にアークが
発生した時点でヒューズを投入することを可能にし、ま
た、負荷電流が両極性の場合にも直流遮断を可能にし、
遮断実施までは保護抵抗に電流を流さないようにして保
護抵抗でのロスを低減させる。
【0016】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図に基づいて説
明する。図1において、図4に示す従来例と同一符号は
同一部分を示し、1は直流電源、2はこの直流電源1か
ら電流が通流する超電導コイルとしての負荷コイル、3
は直流電源1と負荷コイル2との間に直列に挿入された
断路器、5は転流スイッチである真空遮断器、6はヒュ
ーズ、8は真空遮断器5と並列に接続された保護抵抗で
ある。また、新たな構成として、9は上記ヒューズ6に
直列に挿入された機械式投入スイッチであり、上記真空
遮断器5及び保護抵抗8は、ヒューズ6と投入スイッチ
9とからなる直列回路に並列に接続され、負荷コイル2
に対してそれぞれ並列接続されている。
明する。図1において、図4に示す従来例と同一符号は
同一部分を示し、1は直流電源、2はこの直流電源1か
ら電流が通流する超電導コイルとしての負荷コイル、3
は直流電源1と負荷コイル2との間に直列に挿入された
断路器、5は転流スイッチである真空遮断器、6はヒュ
ーズ、8は真空遮断器5と並列に接続された保護抵抗で
ある。また、新たな構成として、9は上記ヒューズ6に
直列に挿入された機械式投入スイッチであり、上記真空
遮断器5及び保護抵抗8は、ヒューズ6と投入スイッチ
9とからなる直列回路に並列に接続され、負荷コイル2
に対してそれぞれ並列接続されている。
【0017】次に、上記構成に係る動作について説明す
る。図1において、まず、負荷コイル2に直流電源1よ
り出力電流を供給している場合、真空遮断器5の接点は
開、ヒューズ6に直列に挿入された機械式投入スイッチ
9も開状態であり、真空遮断器5及びヒューズ6には電
流は流れず、勿論、保護抵抗8は負荷コイル2に比べ抵
抗値が大きい為、電流はほとんど流れない。
る。図1において、まず、負荷コイル2に直流電源1よ
り出力電流を供給している場合、真空遮断器5の接点は
開、ヒューズ6に直列に挿入された機械式投入スイッチ
9も開状態であり、真空遮断器5及びヒューズ6には電
流は流れず、勿論、保護抵抗8は負荷コイル2に比べ抵
抗値が大きい為、電流はほとんど流れない。
【0018】このような状態で、負荷コイル2への通電
中にクエンチが発生した場合、すなわち、超電導状態が
崩れて負荷コイル2に抵抗値が生じて流れる負荷電流に
よるロスによって発熱すると、負荷コイル2が破損する
ことになるので、負荷コイル2の負荷電流を一刻も早く
減衰させる必要がある。このようなクエンチが発生した
場合には、真空遮断器5を投入し、直流電源1の出力電
圧を反転させる。直流電源電圧の反転により、負荷電流
は真空遮断器5に転流するので、直流電源1の出力電流
がゼロになった時点で第1の断路器3を開極し、直流電
源1を切り離す。
中にクエンチが発生した場合、すなわち、超電導状態が
崩れて負荷コイル2に抵抗値が生じて流れる負荷電流に
よるロスによって発熱すると、負荷コイル2が破損する
ことになるので、負荷コイル2の負荷電流を一刻も早く
減衰させる必要がある。このようなクエンチが発生した
場合には、真空遮断器5を投入し、直流電源1の出力電
圧を反転させる。直流電源電圧の反転により、負荷電流
は真空遮断器5に転流するので、直流電源1の出力電流
がゼロになった時点で第1の断路器3を開極し、直流電
源1を切り離す。
【0019】負荷電流が真空遮断器5に転流完了した
後、ヒューズ6に直列接続された機械式投入スイッチ9
を投入すると共に真空遮断器5の接点を開極する。その
結果、真空遮断器5の接点はアークを発生する為、その
アーク電圧によって真空遮断器5を通流していた負荷電
流が、ヒューズ6及び機械式投入スイッチ9からなる直
列回路に転流する。ヒューズ6及び機械式投入スイッチ
9からなる直列回路に負荷電流が転流すると、その負荷
電流によってヒューズ6が溶断し、負荷電流は保護抵抗
8に転流し、負荷電流を熱エネルギーとして消費する。
後、ヒューズ6に直列接続された機械式投入スイッチ9
を投入すると共に真空遮断器5の接点を開極する。その
結果、真空遮断器5の接点はアークを発生する為、その
アーク電圧によって真空遮断器5を通流していた負荷電
流が、ヒューズ6及び機械式投入スイッチ9からなる直
列回路に転流する。ヒューズ6及び機械式投入スイッチ
9からなる直列回路に負荷電流が転流すると、その負荷
電流によってヒューズ6が溶断し、負荷電流は保護抵抗
8に転流し、負荷電流を熱エネルギーとして消費する。
【0020】ここで、機械式投入スイッチ9は、電流の
通電方向に関係なく動作する為、負荷電流の極性に無関
係に遮断動作ができる。また、その通電電流期間は、真
空遮断器5から転流し、ヒューズ6が溶断するまでの時
間に限定されるため、従来方式に比較して極端に短くな
るので、小型の物を使用することが可能となる。
通電方向に関係なく動作する為、負荷電流の極性に無関
係に遮断動作ができる。また、その通電電流期間は、真
空遮断器5から転流し、ヒューズ6が溶断するまでの時
間に限定されるため、従来方式に比較して極端に短くな
るので、小型の物を使用することが可能となる。
【0021】従って、上記実施例1によれば、真空遮断
器5の投入用断路器を用いずとも、真空遮断器5への通
電中はヒューズ6への通流を完全に遮断させて、真空遮
断器5にアークが発生した時点で機械式投入スイッチ9
によりヒューズ6を投入することができ、負荷電流の通
流方向に無関係にヒューズ6による遮断を行うことがで
きると共に、上記真空遮断器5の投入用断路器を用いな
い為、装置が小型となり、動作機器が減少することによ
り、保護装置としての信頼性が向上するという効果を奏
する。
器5の投入用断路器を用いずとも、真空遮断器5への通
電中はヒューズ6への通流を完全に遮断させて、真空遮
断器5にアークが発生した時点で機械式投入スイッチ9
によりヒューズ6を投入することができ、負荷電流の通
流方向に無関係にヒューズ6による遮断を行うことがで
きると共に、上記真空遮断器5の投入用断路器を用いな
い為、装置が小型となり、動作機器が減少することによ
り、保護装置としての信頼性が向上するという効果を奏
する。
【0022】実施例2.次に、図2は実施例2に係る直
流遮断装置を示す構成図である。図2において、新たな
構成として、10は実施例1における単一のヒューズ6
の代わりに、電流容量の比較的に小さいものを複数個並
列に接続したヒューズ群であり、11は上記ヒューズ群
10のそれぞれに直列に接続した機械式投入スイッチ群
であり、上記ヒューズ群10と機械式投入スイッチ群1
1との直列接続体が、真空遮断器5と保護抵抗8に並列
接続されている。
流遮断装置を示す構成図である。図2において、新たな
構成として、10は実施例1における単一のヒューズ6
の代わりに、電流容量の比較的に小さいものを複数個並
列に接続したヒューズ群であり、11は上記ヒューズ群
10のそれぞれに直列に接続した機械式投入スイッチ群
であり、上記ヒューズ群10と機械式投入スイッチ群1
1との直列接続体が、真空遮断器5と保護抵抗8に並列
接続されている。
【0023】次に、上記構成に係る動作について説明す
る。図2の構成においては、基本的に図1の実施例1と
同様に動作する。すなわち、まず、負荷コイル2に直流
電源1より出力電流を供給している場合、真空遮断器5
の接点は開、ヒューズ群10に直列に挿入された機械式
投入スイッチ群11も開状態であり、真空遮断器5及び
ヒューズ6には電流は流れず、勿論、保護抵抗8は負荷
コイル2に比べ抵抗値が大きい為、電流はほとんど流れ
ない。
る。図2の構成においては、基本的に図1の実施例1と
同様に動作する。すなわち、まず、負荷コイル2に直流
電源1より出力電流を供給している場合、真空遮断器5
の接点は開、ヒューズ群10に直列に挿入された機械式
投入スイッチ群11も開状態であり、真空遮断器5及び
ヒューズ6には電流は流れず、勿論、保護抵抗8は負荷
コイル2に比べ抵抗値が大きい為、電流はほとんど流れ
ない。
【0024】このような状態で、負荷コイル2への通電
中にクエンチが発生した場合、すなわち、超電導状態が
崩れて負荷コイル2に抵抗値が生じて流れる負荷電流に
よるロスによって発熱すると、負荷コイル2が破損する
ことになるので、負荷コイル2の負荷電流を一刻も早く
減衰させる必要がある。このようなクエンチが発生した
場合には、真空遮断器5を投入し、直流電源1の出力電
圧を反転させる。直流電源電圧の反転により、負荷電流
は真空遮断器5に転流するので、直流電源1の出力電流
がゼロになった時点で第1の断路器3を開極し、直流電
源1を切り離す。
中にクエンチが発生した場合、すなわち、超電導状態が
崩れて負荷コイル2に抵抗値が生じて流れる負荷電流に
よるロスによって発熱すると、負荷コイル2が破損する
ことになるので、負荷コイル2の負荷電流を一刻も早く
減衰させる必要がある。このようなクエンチが発生した
場合には、真空遮断器5を投入し、直流電源1の出力電
圧を反転させる。直流電源電圧の反転により、負荷電流
は真空遮断器5に転流するので、直流電源1の出力電流
がゼロになった時点で第1の断路器3を開極し、直流電
源1を切り離す。
【0025】負荷電流が真空遮断器5に転流完了した
後、負荷電流に応じてヒューズ群10に直列接続された
機械式投入スイッチ群11の任意の投入スイッチを投入
すると共に真空遮断器5の接点を開極する。その結果、
真空遮断器5の接点はアークを発生する為、そのアーク
電圧によって真空遮断器5を通流していた負荷電流が、
投入された投入スイッチとヒューズからなる直列回路に
転流する。このヒューズ及び機械式投入スイッチからな
る直列回路に負荷電流が転流すると、その負荷電流によ
ってヒューズが溶断し、負荷電流は保護抵抗8に転流
し、負荷電流を熱エネルギーとして消費する。
後、負荷電流に応じてヒューズ群10に直列接続された
機械式投入スイッチ群11の任意の投入スイッチを投入
すると共に真空遮断器5の接点を開極する。その結果、
真空遮断器5の接点はアークを発生する為、そのアーク
電圧によって真空遮断器5を通流していた負荷電流が、
投入された投入スイッチとヒューズからなる直列回路に
転流する。このヒューズ及び機械式投入スイッチからな
る直列回路に負荷電流が転流すると、その負荷電流によ
ってヒューズが溶断し、負荷電流は保護抵抗8に転流
し、負荷電流を熱エネルギーとして消費する。
【0026】従って、この実施例2によれば、上記実施
例1と同様な効果に加え、電流の立上げ、立下げ期間は
勿論のこと、負荷電流が大幅に変動する用途において
も、遮断すべき負荷電流の値に応じて選択的に機械式投
入スイッチ群11の1個もしくは複数個を投入し、負荷
電流に適合したヒューズ群10のうちの任意のヒューズ
に通流させることができ、負荷電流の広い範囲に渡る確
実な遮断が可能となる。また、図2の場合、ヒューズ投
入用のスイッチ群11は、機械式投入スイッチとしてい
るが、半導体式投入スイッチであっても同様の効果を奏
する。
例1と同様な効果に加え、電流の立上げ、立下げ期間は
勿論のこと、負荷電流が大幅に変動する用途において
も、遮断すべき負荷電流の値に応じて選択的に機械式投
入スイッチ群11の1個もしくは複数個を投入し、負荷
電流に適合したヒューズ群10のうちの任意のヒューズ
に通流させることができ、負荷電流の広い範囲に渡る確
実な遮断が可能となる。また、図2の場合、ヒューズ投
入用のスイッチ群11は、機械式投入スイッチとしてい
るが、半導体式投入スイッチであっても同様の効果を奏
する。
【0027】実施例3.次に、図3は実施例3に係る直
流遮断装置を示す構成図である。図3に示す構成におい
ては、実施例1における機械式投入スイッチ9を、ヒュ
ーズ6と保護抵抗8とからなる並列回路に直列に接続
し、かつその接続体に、真空遮断器5を並列接続して直
流遮断装置を構成している。
流遮断装置を示す構成図である。図3に示す構成におい
ては、実施例1における機械式投入スイッチ9を、ヒュ
ーズ6と保護抵抗8とからなる並列回路に直列に接続
し、かつその接続体に、真空遮断器5を並列接続して直
流遮断装置を構成している。
【0028】次に、上記構成に係る動作について説明す
る。図3の構成においては、基本的に図1の実施例1と
同様に動作する。すなわち、まず、負荷コイル2に直流
電源1より出力電流を供給している場合、真空遮断器5
の接点は開、ヒューズ6に直列に挿入された機械式投入
スイッチ9も開状態であり、真空遮断器5及びヒューズ
6には電流は流れず、勿論、保護抵抗8は負荷コイル2
に比べ抵抗値が大きい為、電流はほとんど流れない。
る。図3の構成においては、基本的に図1の実施例1と
同様に動作する。すなわち、まず、負荷コイル2に直流
電源1より出力電流を供給している場合、真空遮断器5
の接点は開、ヒューズ6に直列に挿入された機械式投入
スイッチ9も開状態であり、真空遮断器5及びヒューズ
6には電流は流れず、勿論、保護抵抗8は負荷コイル2
に比べ抵抗値が大きい為、電流はほとんど流れない。
【0029】このような状態で、負荷コイル2への通電
中にクエンチが発生した場合、すなわち、超電導状態が
崩れて負荷コイル2に抵抗値が生じて流れる負荷電流に
よるロスによって発熱すると、負荷コイル2が破損する
ことになるので、負荷コイル2の負荷電流を一刻も早く
減衰させる必要がある。このようなクエンチが発生した
場合には、真空遮断器5を投入し、直流電源1の出力電
圧を反転させる。直流電源電圧の反転により、負荷電流
は真空遮断器5に転流するので、直流電源1の出力電流
がゼロになった時点で第1の断路器3を開極し、直流電
源1を切り離す。
中にクエンチが発生した場合、すなわち、超電導状態が
崩れて負荷コイル2に抵抗値が生じて流れる負荷電流に
よるロスによって発熱すると、負荷コイル2が破損する
ことになるので、負荷コイル2の負荷電流を一刻も早く
減衰させる必要がある。このようなクエンチが発生した
場合には、真空遮断器5を投入し、直流電源1の出力電
圧を反転させる。直流電源電圧の反転により、負荷電流
は真空遮断器5に転流するので、直流電源1の出力電流
がゼロになった時点で第1の断路器3を開極し、直流電
源1を切り離す。
【0030】負荷電流が真空遮断器5に転流完了した
後、ヒューズ6に直列接続された機械式投入スイッチ9
を投入すると共に真空遮断器5の接点を開極する。その
結果、真空遮断器5の接点はアークを発生する為、その
アーク電圧によって真空遮断器5を通流していた負荷電
流が、投入された機械式投入スイッチ9とヒューズ6か
らなる直列回路に転流する。このヒューズ6及び機械式
投入スイッチ9からなる直列回路に負荷電流が転流する
と、その負荷電流によってヒューズ6が溶断し、負荷電
流は保護抵抗8に転流し、負荷電流を熱エネルギーとし
て消費する。
後、ヒューズ6に直列接続された機械式投入スイッチ9
を投入すると共に真空遮断器5の接点を開極する。その
結果、真空遮断器5の接点はアークを発生する為、その
アーク電圧によって真空遮断器5を通流していた負荷電
流が、投入された機械式投入スイッチ9とヒューズ6か
らなる直列回路に転流する。このヒューズ6及び機械式
投入スイッチ9からなる直列回路に負荷電流が転流する
と、その負荷電流によってヒューズ6が溶断し、負荷電
流は保護抵抗8に転流し、負荷電流を熱エネルギーとし
て消費する。
【0031】従って、この実施例3によれば、実施例1
と同様にして、機械式投入スイッチ9は電流の通電方向
に関係なく動作する為、負荷電流の極性に無関係に遮断
動作ができる。また、その通電電流期間は、真空遮断器
5から転流し、ヒューズ6が溶断するまでの時間に限定
されるため、従来方式に比較して極端に短くなるので、
小型の物を使用することが可能となる。
と同様にして、機械式投入スイッチ9は電流の通電方向
に関係なく動作する為、負荷電流の極性に無関係に遮断
動作ができる。また、その通電電流期間は、真空遮断器
5から転流し、ヒューズ6が溶断するまでの時間に限定
されるため、従来方式に比較して極端に短くなるので、
小型の物を使用することが可能となる。
【0032】また、上記の如く構成された実施例3の直
流遮断装置によれば、真空遮断器5を投入する断路器を
用いずに、直接、負荷コイル2に、真空遮断器5と、保
護抵抗8とヒューズ6の並列回路に投入スイッチ9を直
列接続した接続体とを並列に接続したので、装置が小型
となると共に、動作機器が減少することにより、保護装
置としての信頼性が向上する。さらに、図3の構成にお
いては、前記と同様に、両極性の場合にも直流遮断が可
能であると共に、遮断実施までは保護抵抗8に電流を流
さないため、保護抵抗でのロスを低減できる。
流遮断装置によれば、真空遮断器5を投入する断路器を
用いずに、直接、負荷コイル2に、真空遮断器5と、保
護抵抗8とヒューズ6の並列回路に投入スイッチ9を直
列接続した接続体とを並列に接続したので、装置が小型
となると共に、動作機器が減少することにより、保護装
置としての信頼性が向上する。さらに、図3の構成にお
いては、前記と同様に、両極性の場合にも直流遮断が可
能であると共に、遮断実施までは保護抵抗8に電流を流
さないため、保護抵抗でのロスを低減できる。
【0033】なお、上記各実施例において、機械式投入
スイッチ9及び機械式投入スイッチ群11を、いずれも
半導体式投入スイッチに置き換えることができるのは言
うまでもない。すなわち、ヒューズ6に半導体式投入ス
イッチを接続する場合に、真空遮断器5の通電中、ヒュ
ーズ6への通電は完全に遮断され、アーク発生時にヒュ
ーズ6を投入することができる。
スイッチ9及び機械式投入スイッチ群11を、いずれも
半導体式投入スイッチに置き換えることができるのは言
うまでもない。すなわち、ヒューズ6に半導体式投入ス
イッチを接続する場合に、真空遮断器5の通電中、ヒュ
ーズ6への通電は完全に遮断され、アーク発生時にヒュ
ーズ6を投入することができる。
【0034】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば、直流電源から電源供給される負荷コイルの負荷電
流を遮断器に転流させた後、上記直流電源を切り離して
上記遮断器を開極すると共に、負荷電流をヒューズに転
流させてそのヒューズを溶断させた後、負荷電流を保護
抵抗に転流させて、負荷電流を熱エネルギーとして消費
することで減衰させる直流遮断装置において、上記負荷
コイルに、上記遮断器と、上記ヒューズ及び該ヒューズ
の投入用スイッチからなる直列回路と、上記保護抵抗と
を直接並列接続したので、上記遮断器の投入用断路器を
用いずとも、遮断器への通電中はヒューズへの通流を完
全に遮断させて、遮断器にアークが発生した時点でヒュ
ーズを投入することができ、負荷電流の通流方向に無関
係にヒューズによる遮断を行うことができると共に、上
記遮断器の投入用断路器を用いない為、装置が小型とな
り、動作機器が減少することにより、保護装置としての
信頼性が向上するという効果を奏する。
れば、直流電源から電源供給される負荷コイルの負荷電
流を遮断器に転流させた後、上記直流電源を切り離して
上記遮断器を開極すると共に、負荷電流をヒューズに転
流させてそのヒューズを溶断させた後、負荷電流を保護
抵抗に転流させて、負荷電流を熱エネルギーとして消費
することで減衰させる直流遮断装置において、上記負荷
コイルに、上記遮断器と、上記ヒューズ及び該ヒューズ
の投入用スイッチからなる直列回路と、上記保護抵抗と
を直接並列接続したので、上記遮断器の投入用断路器を
用いずとも、遮断器への通電中はヒューズへの通流を完
全に遮断させて、遮断器にアークが発生した時点でヒュ
ーズを投入することができ、負荷電流の通流方向に無関
係にヒューズによる遮断を行うことができると共に、上
記遮断器の投入用断路器を用いない為、装置が小型とな
り、動作機器が減少することにより、保護装置としての
信頼性が向上するという効果を奏する。
【0035】また、請求項2によれば、上記負荷コイル
に、上記遮断器と、上記ヒューズを複数個並列に接続し
そのそれぞれに投入用スイッチを直列に設けたヒューズ
群及び投入スイッチ群からなる直列回路と、上記保護抵
抗とを直接並列接続したので、上記請求項1の効果に加
えて、負荷電流が一定でない場合にも、ヒューズによる
遮断を行うことができるという効果を奏する。
に、上記遮断器と、上記ヒューズを複数個並列に接続し
そのそれぞれに投入用スイッチを直列に設けたヒューズ
群及び投入スイッチ群からなる直列回路と、上記保護抵
抗とを直接並列接続したので、上記請求項1の効果に加
えて、負荷電流が一定でない場合にも、ヒューズによる
遮断を行うことができるという効果を奏する。
【0036】さらに、請求項3によれば、上記負荷コイ
ルに、上記遮断器と、上記保護抵抗及び上記ヒューズか
らなる並列回路に該ヒューズの投入用スイッチを直列接
続した回路とを直接並列接続したので、上記請求項1の
効果に加えて、遮断実施までは保護抵抗に電流を流さな
いようにして保護抵抗でのロスを低減させることができ
るという効果を奏する。
ルに、上記遮断器と、上記保護抵抗及び上記ヒューズか
らなる並列回路に該ヒューズの投入用スイッチを直列接
続した回路とを直接並列接続したので、上記請求項1の
効果に加えて、遮断実施までは保護抵抗に電流を流さな
いようにして保護抵抗でのロスを低減させることができ
るという効果を奏する。
【図1】この発明の実施例1を示す回路構成図である。
【図2】この発明の実施例2を示す回路構成図である。
【図3】この発明の実施例3を示す回路構成図である。
【図4】従来の直流遮断装置を示す回路構成図である。
1 直流電源 2 負荷コイル 5 真空遮断器 6 ヒューズ 8 保護抵抗 9 機械式投入スイッチ 10 ヒューズ群 11 投入スイッチ群
Claims (3)
- 【請求項1】 直流電源から電源供給される負荷コイル
の負荷電流を遮断器に転流させた後、上記直流電源を切
り離して上記遮断器を開極すると共に、負荷電流をヒュ
ーズに転流させてそのヒューズを溶断させた後、負荷電
流を保護抵抗に転流させて、負荷電流を熱エネルギーと
して消費することで減衰させる直流遮断装置において、
上記負荷コイルに、上記遮断器と、上記ヒューズ及び該
ヒューズの投入用スイッチからなる直列回路と、上記保
護抵抗とを直接並列接続したことを特徴とする直流遮断
装置。 - 【請求項2】 直流電源から電源供給される負荷コイル
の負荷電流を遮断器に転流させた後、上記直流電源を切
り離して上記遮断器を開極すると共に、負荷電流をヒュ
ーズに転流させてそのヒューズを溶断させた後、負荷電
流を保護抵抗に転流させて、負荷電流を熱エネルギーと
して消費することで減衰させる直流遮断装置において、
上記負荷コイルに、上記遮断器と、上記ヒューズを複数
個並列に接続しそのそれぞれに投入用スイッチを直列に
設けたヒューズ群及び投入スイッチ群からなる直列回路
と、上記保護抵抗とを直接並列接続したことを特徴とす
る直流遮断装置。 - 【請求項3】 直流電源から電源供給される負荷コイル
の負荷電流を遮断器に転流させた後、上記直流電源を切
り離して上記遮断器を開極すると共に、負荷電流をヒュ
ーズに転流させてそのヒューズを溶断させた後、負荷電
流を保護抵抗に転流させて、負荷電流を熱エネルギーと
して消費することで減衰させる直流遮断装置において、
上記負荷コイルに、上記遮断器と、上記保護抵抗及び上
記ヒューズからなる並列回路に該ヒューズの投入用スイ
ッチを直列接続した回路とを直接並列接続したことを特
徴とする直流遮断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13160393A JPH06342619A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 直流遮断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13160393A JPH06342619A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 直流遮断装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06342619A true JPH06342619A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15061927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13160393A Pending JPH06342619A (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 直流遮断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06342619A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018016179A1 (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | ソニー株式会社 | スイッチング装置、移動体及び電力供給システム |
CN113595041A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-11-02 | 西安交通大学 | 组合式直流保护装置 |
-
1993
- 1993-06-02 JP JP13160393A patent/JPH06342619A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018016179A1 (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | ソニー株式会社 | スイッチング装置、移動体及び電力供給システム |
CN113595041A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-11-02 | 西安交通大学 | 组合式直流保护装置 |
CN113595041B (zh) * | 2021-07-02 | 2023-08-01 | 西安交通大学 | 组合式直流保护装置 |
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