JPS60183815A - サイリスタバルブの過電圧保護装置 - Google Patents
サイリスタバルブの過電圧保護装置Info
- Publication number
- JPS60183815A JPS60183815A JP59040106A JP4010684A JPS60183815A JP S60183815 A JPS60183815 A JP S60183815A JP 59040106 A JP59040106 A JP 59040106A JP 4010684 A JP4010684 A JP 4010684A JP S60183815 A JPS60183815 A JP S60183815A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thyristor
- vbo
- overvoltage
- gapless
- impedance
- Prior art date
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Thyristor Switches And Gates (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野コ
本発明は、直流送電などに使用されるサイリスタバルブ
の過電圧保護に係わり、特に自己点弧｛幾能を右ずるサ
イリスタ（以下ＶＢＯフリーサイリスクと記す）を使用
した、サイリスクバルブの過電圧保護方式に関する。
の過電圧保護に係わり、特に自己点弧｛幾能を右ずるサ
イリスタ（以下ＶＢＯフリーサイリスクと記す）を使用
した、サイリスクバルブの過電圧保護方式に関する。
［発明の技ｔｆｊ的背景とその問題点］近年、順方向過
電圧に対して、自己点弧することにより保３１−ること
ができるＶＢＯフリーサイリスタ開発が行なわれており
実用化の方向にある。
電圧に対して、自己点弧することにより保３１−ること
ができるＶＢＯフリーサイリスタ開発が行なわれており
実用化の方向にある。
ＶＢＯフリーサイリスタは、第１図に示すＪ：うに、順
方向に印加される電圧がある所定の電圧（ここではＶＢ
Ｏと呼ぶ）に達すると、グー１−パルスを供給しなくて
も、何らの損傷を受【プることなく、正常に点弧ずるこ
とかできる。
方向に印加される電圧がある所定の電圧（ここではＶＢ
Ｏと呼ぶ）に達すると、グー１−パルスを供給しなくて
も、何らの損傷を受【プることなく、正常に点弧ずるこ
とかできる。
υイリスタバルブの過電圧保護方式はいくつかあるが、
直列接続された個々のサイリスタに並列に、キャップレ
スアレスタを接続する方式は、サイリスク個々のダイナ
ミックな過電圧を抑制でさ、また装置定格によらず、サ
イリスタの定格電圧に対してアレスタを標準化できると
いう利点がある。
直列接続された個々のサイリスタに並列に、キャップレ
スアレスタを接続する方式は、サイリスク個々のダイナ
ミックな過電圧を抑制でさ、また装置定格によらず、サ
イリスタの定格電圧に対してアレスタを標準化できると
いう利点がある。
第２図は、この過電圧保護方式を採用したサイリスタバ
ルブの簡略化した回銘図である。１−１〜１−ｎは直列
接続されたサイリスタ、２はｄＶ／’ｄｔ。
ルブの簡略化した回銘図である。１−１〜１−ｎは直列
接続されたサイリスタ、２はｄＶ／’ｄｔ。
旧／ｄｔ抑制用リアクトル、３−１．、３−ｎがギャツ
ブレスアレスタである。実際には、各サイリスタには、
分圧回路やグー１−回路などが接続されるが、ここでは
省略している。ギャップレスアレスタ３−１〜３−ｎと
しては、酸化亜鉛非直線抵抗体などが用いられる。この
サイリスタバルブの保護レベルの設定どしてサイリスク
の非繰返しオフ電圧または非繰返し逆電圧■「□より、
ギャップレスアレスタの保護レベルが低くなるようにし
ている。
ブレスアレスタである。実際には、各サイリスタには、
分圧回路やグー１−回路などが接続されるが、ここでは
省略している。ギャップレスアレスタ３−１〜３−ｎと
しては、酸化亜鉛非直線抵抗体などが用いられる。この
サイリスタバルブの保護レベルの設定どしてサイリスク
の非繰返しオフ電圧または非繰返し逆電圧■「□より、
ギャップレスアレスタの保護レベルが低くなるようにし
ている。
かかるサイリスタバルブに、順方向または逆方向の過電
圧が印加されると、各サイリスタ１−１゜１−１）の重
圧が非繰返しオフ電圧または、非繰返し逆電圧ＶＴＨに
ｊＮする前にギャップレスアレスタ３−１．３−＋１が
動作し、保護が行なわれる。
圧が印加されると、各サイリスタ１−１゜１−１）の重
圧が非繰返しオフ電圧または、非繰返し逆電圧ＶＴＨに
ｊＮする前にギャップレスアレスタ３−１．３−＋１が
動作し、保護が行なわれる。
更に、サイリスクバルブのターンオン時、個々のサイリ
スタのターンオン遅れ時間（ｔｄ）にバラツキがあるた
め、ｔｄの大きなサイリスタに過電圧が加わる可能性が
ある。この過電圧（ターンオン過電圧と呼ぶ）がＶＴＨ
を越えると、そのサイリスタは破損することになるが、
この保護方式では、そのサイリスタと並列に接続されて
いるギャップレスアレスタが動作し、サイリスクは保護
される。
スタのターンオン遅れ時間（ｔｄ）にバラツキがあるた
め、ｔｄの大きなサイリスタに過電圧が加わる可能性が
ある。この過電圧（ターンオン過電圧と呼ぶ）がＶＴＨ
を越えると、そのサイリスタは破損することになるが、
この保護方式では、そのサイリスタと並列に接続されて
いるギャップレスアレスタが動作し、サイリスクは保護
される。
このように、この１呆訛方式は、サイリスタバルブ全体
に加わる過電圧ばかりでなく、直列接続されたザイリス
タ個々の過電圧をも抑制することができる。
に加わる過電圧ばかりでなく、直列接続されたザイリス
タ個々の過電圧をも抑制することができる。
しかし、かかる従来の保護方式には、以下のような欠点
があった。即ち、万一、グー１−パルス伝送系その池の
故障により、特定のサイリスクのみゲートパルスが入力
されなかった場合、そのサイリスタと並列に接続されて
いるギャップレスアレスタに主回路電流（直流送電変換
器用サイリスタバルブの場合直流電流となる）が流れる
ことになる。ギャップレスアレスタを、こうした連続電
流で消費する非常に大きなエネルギーに耐えるよう設計
することは、ギャップレスアレスタを並列接続すること
で可能だが、並列数がばく大となり非現実的である。一
方、ギャップレスアレスタが通常の単発的なサージエネ
ルギの吸収能力しかない場合、主回路電流のエネルギー
により熱暴走し、ひいては爆光に至ることがある。
があった。即ち、万一、グー１−パルス伝送系その池の
故障により、特定のサイリスクのみゲートパルスが入力
されなかった場合、そのサイリスタと並列に接続されて
いるギャップレスアレスタに主回路電流（直流送電変換
器用サイリスタバルブの場合直流電流となる）が流れる
ことになる。ギャップレスアレスタを、こうした連続電
流で消費する非常に大きなエネルギーに耐えるよう設計
することは、ギャップレスアレスタを並列接続すること
で可能だが、並列数がばく大となり非現実的である。一
方、ギャップレスアレスタが通常の単発的なサージエネ
ルギの吸収能力しかない場合、主回路電流のエネルギー
により熱暴走し、ひいては爆光に至ることがある。
かかる不具合を防止するため、各ギャップレスアレスタ
に主回路電流が流れた場合、当該ギャップレスアレスタ
の発熱などを検出して、当該ギャップレスアレスタの端
子間を短絡する装置を設置する必要がある。かかる装置
は外形、重量が大きく、サイリスタバルブの外形、重量
を大きく覆るばかりでなく、万一動作した後は、短絡を
ｆ１１絖するので、サイリスタの直列数が１ケ減少した
ことど等価となり、残りのサイリスク、その他の部品の
電圧ストレスを増加させることになる。
に主回路電流が流れた場合、当該ギャップレスアレスタ
の発熱などを検出して、当該ギャップレスアレスタの端
子間を短絡する装置を設置する必要がある。かかる装置
は外形、重量が大きく、サイリスタバルブの外形、重量
を大きく覆るばかりでなく、万一動作した後は、短絡を
ｆ１１絖するので、サイリスタの直列数が１ケ減少した
ことど等価となり、残りのサイリスク、その他の部品の
電圧ストレスを増加させることになる。
［発明の目的］
本発明は、かかる従来の欠点を除去し、小形、軽石でか
つ信頼性の高い、サイリスタバルブの過電圧保護方式を
得ることを目的とする。
つ信頼性の高い、サイリスタバルブの過電圧保護方式を
得ることを目的とする。
［発明の概要］
本発明は、サイリスクとしてＶＢＯフリーサイリスクを
使用し、サイリスタとギャップレスアレスタとをインピ
ーダンスを介して接続することによって、特別のギャッ
プレスアレスタの防爆装置を設けることなく安全な過電
圧保護方式を内蔵したりイリスタバルブの過電圧保護方
式を青るＪ、うにしたものである。
使用し、サイリスタとギャップレスアレスタとをインピ
ーダンスを介して接続することによって、特別のギャッ
プレスアレスタの防爆装置を設けることなく安全な過電
圧保護方式を内蔵したりイリスタバルブの過電圧保護方
式を青るＪ、うにしたものである。
［発明の実施例］
本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明する。第
３図は、本記明の一実施例で、第２図と同一番号は同一
用品を示す。４−１．４−ｎは、直列接続された１１個
のＶＢｏフリーサイリスタである。５−１ 、５−（１
＋ 、／２ ）は抵抗または、抵抗とコンデンサの並列
回路からなるｎ／２ケのインピーダンスで、並列接続さ
れたＶＢＯフリーザイリスタどギャップレスアレスタと
の間にそう入されている。
３図は、本記明の一実施例で、第２図と同一番号は同一
用品を示す。４−１．４−ｎは、直列接続された１１個
のＶＢｏフリーサイリスタである。５−１ 、５−（１
＋ 、／２ ）は抵抗または、抵抗とコンデンサの並列
回路からなるｎ／２ケのインピーダンスで、並列接続さ
れたＶＢＯフリーザイリスタどギャップレスアレスタと
の間にそう入されている。
かかるサイリスタバルブの保護レベルの設定を、第４図
を参照しながら説明する。第４図は、本発明のサイリス
タバルブの保１８９定レベルを示したもので、縦軸は電
圧、横軸は電流を示す。各キトツブレスアレスタの保護
レベル（ＶＡｒ ）はＶＢＯフリーサイリスタがＶＢＯ
する電圧（ＶＢＯ）Ｊ：り低く設定する。更に、サイリ
スタバルブに流れる最小運転電流を１１とすると、次式
が成立するＪ、うにインピータンス５を決める。
を参照しながら説明する。第４図は、本発明のサイリス
タバルブの保１８９定レベルを示したもので、縦軸は電
圧、横軸は電流を示す。各キトツブレスアレスタの保護
レベル（ＶＡｒ ）はＶＢＯフリーサイリスタがＶＢＯ
する電圧（ＶＢＯ）Ｊ：り低く設定する。更に、サイリ
スタバルブに流れる最小運転電流を１１とすると、次式
が成立するＪ、うにインピータンス５を決める。
ＶＢＯＶＡｒ −１−＜ Ｉ ｓ Ｘ Ｚ ） −（１
）ここで、Ｚは、インピーダンス５のインピータンス［
Ω］ かかるリーイリスタバルブに過電圧が加わると、サイリ
スタバルブ全体に加わる過電圧に対しては、キトツブレ
スアレスタ３−１．３−ｎが直列とな）で動作し、Ｖ［
３０フリーサイリスクを過電圧から保護する。またＶＢ
Ｏフリーサイリスクの飼々のダイナミックな電圧アンバ
ランスが大きい場合、過電圧の加わったＶＢＯフリーサ
イリスタと並列に接続されているキャップレスアレスタ
か動作し−Ｃ１そのＶＢＯフリーサイリスタを保護する
。この場合、インピーダンス５がギャップレスアレスタ
３ど直列にそう人されるため、その電圧降下分だ【）保
護レベルが増加する。過電圧が順方向の場合、この増加
分は、ＶＢＯフリーサイリスクが自己点弧Ｊるため問題
ないが、逆方向過電圧の場合に問題どなる。これに対し
ダイナミックなアンバランスが時間的に非常に速い現客
であることに着目し、インピーダンス５どして抵抗とコ
ンデンーリの並列回路とすれば、コンデンサが高周波に
対して低インピータンスどなることから、前記の潔Ａレ
ベル増加分を小さくすることができる。
）ここで、Ｚは、インピーダンス５のインピータンス［
Ω］ かかるリーイリスタバルブに過電圧が加わると、サイリ
スタバルブ全体に加わる過電圧に対しては、キトツブレ
スアレスタ３−１．３−ｎが直列とな）で動作し、Ｖ［
３０フリーサイリスクを過電圧から保護する。またＶＢ
Ｏフリーサイリスクの飼々のダイナミックな電圧アンバ
ランスが大きい場合、過電圧の加わったＶＢＯフリーサ
イリスタと並列に接続されているキャップレスアレスタ
か動作し−Ｃ１そのＶＢＯフリーサイリスタを保護する
。この場合、インピーダンス５がギャップレスアレスタ
３ど直列にそう人されるため、その電圧降下分だ【）保
護レベルが増加する。過電圧が順方向の場合、この増加
分は、ＶＢＯフリーサイリスクが自己点弧Ｊるため問題
ないが、逆方向過電圧の場合に問題どなる。これに対し
ダイナミックなアンバランスが時間的に非常に速い現客
であることに着目し、インピーダンス５どして抵抗とコ
ンデンーリの並列回路とすれば、コンデンサが高周波に
対して低インピータンスどなることから、前記の潔Ａレ
ベル増加分を小さくすることができる。
更に、ＶＢＯフリーザイリスタ４−１ 、４．−ｎのう
ち、１ケだ（ノターンΔンせず、残りのＶＢＯフリーザ
イリスタは全てターンオンした場合を考える。主回路°
電流は、ターンＡ−ンしなかったＶＢＯフリーザイリス
タと並列に接続されたギャップレスアレスタとインピー
ダンスを流れる。この時、ＶＢＯフリーサイリスタに加
わる電圧は（１）弐右辺となり、ＶＢＯ電圧以上となる
ため、ＢＯフリーサイリスタは自己ターンオンする。従
って、その後は、１１？ツブレスアレスタに主回路電流
は流れず、全てＶＢＯフリーサイリスタを流れるため、
ギャップレスアレスタが熱暴走することはない。
ち、１ケだ（ノターンΔンせず、残りのＶＢＯフリーザ
イリスタは全てターンオンした場合を考える。主回路°
電流は、ターンＡ−ンしなかったＶＢＯフリーザイリス
タと並列に接続されたギャップレスアレスタとインピー
ダンスを流れる。この時、ＶＢＯフリーサイリスタに加
わる電圧は（１）弐右辺となり、ＶＢＯ電圧以上となる
ため、ＢＯフリーサイリスタは自己ターンオンする。従
って、その後は、１１？ツブレスアレスタに主回路電流
は流れず、全てＶＢＯフリーサイリスタを流れるため、
ギャップレスアレスタが熱暴走することはない。
なお、本発明の実施例としてインピーダンス５を、ＶＢ
Ｏフリーサイリスタとギャップレスアレスタとの接続点
に、１つおきにそう人した場合を示したが、全ての接続
点にそう人しても同体な効果か（りられるのは明らかで
ある。
Ｏフリーサイリスタとギャップレスアレスタとの接続点
に、１つおきにそう人した場合を示したが、全ての接続
点にそう人しても同体な効果か（りられるのは明らかで
ある。
［発明の効果］
以上のＪ、うに、本発明によればいがなる状況において
も、特別なキレツブレスアレスタの短絡装置を設置する
ことなく、熱暴走を防止できる。従−）でサイリスタバ
ルブでは、従来に比へ、小形、軽量どなり、またサイリ
スタの直列接続数を有効に使える、信！Ｊｉ ｌ生の高
いものとすることができる。
も、特別なキレツブレスアレスタの短絡装置を設置する
ことなく、熱暴走を防止できる。従−）でサイリスタバ
ルブでは、従来に比へ、小形、軽量どなり、またサイリ
スタの直列接続数を有効に使える、信！Ｊｉ ｌ生の高
いものとすることができる。
第１図はＶＢＯフリー１ノイリスクの特性図、第２図は
従来の］Ｊイリスクバルブの簡略回路図、第３図は本発
明の一実施例によるサイリスタバルブの簡略回路図、第
４図は本発明の詳細な説明するためのサイリスタバルブ
の保護協調カーブである。 ４−１．４−ｎ・・・ＶＢＯフリーザイリスタ、Ｊ’１
．３ｎ・・・ギャップレスアレスタ、５−１゜５−（Ｔ
Ｉ／２）・・・インピーダンス。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
従来の］Ｊイリスクバルブの簡略回路図、第３図は本発
明の一実施例によるサイリスタバルブの簡略回路図、第
４図は本発明の詳細な説明するためのサイリスタバルブ
の保護協調カーブである。 ４−１．４−ｎ・・・ＶＢＯフリーザイリスタ、Ｊ’１
．３ｎ・・・ギャップレスアレスタ、５−１゜５−（Ｔ
Ｉ／２）・・・インピーダンス。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）順方向電圧に対して自己点弧機能を有するサイリ
スタを複数個直列又は直並列接続したサイリスクバルブ
において、前記各サイリスタに並列にギャップレスアレ
スタをインピーダンスを介しＣ並列に設けたことを特ｉ
ｆｆとするサイリスタバルブの過電圧保護装置。 - （２） 前記インピーダンスは抵抗器とコクアン１ノか
ら成る並列回路としたことを特徴とする特許許請求の範
囲第１項記載のサイリスクバルブの過電圧保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040106A JP2577340B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | サイリスタバルブの過電圧保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040106A JP2577340B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | サイリスタバルブの過電圧保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60183815A true JPS60183815A (ja) | 1985-09-19 |
| JP2577340B2 JP2577340B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=12571603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59040106A Expired - Lifetime JP2577340B2 (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | サイリスタバルブの過電圧保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577340B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62272861A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-27 | Toshiba Corp | サイリスタ変換装置 |
| JPS6323560A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-30 | Toshiba Corp | サイリスタバルブ |
| JP2019185959A (ja) * | 2018-04-05 | 2019-10-24 | 日新電機株式会社 | 過電圧抑制回路及び直流遮断装置 |
| DE102017106770B4 (de) | 2017-03-29 | 2023-10-05 | Kiepe Electric Gmbh | Schaltungsanordnung zum Schutz vor Netzüberspannungen für Stromrichter von Fahrzeugen, insbesondere von fahrleitungsgebundenen Fahrzeugen |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59040106A patent/JP2577340B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62272861A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-27 | Toshiba Corp | サイリスタ変換装置 |
| JPS6323560A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-30 | Toshiba Corp | サイリスタバルブ |
| DE102017106770B4 (de) | 2017-03-29 | 2023-10-05 | Kiepe Electric Gmbh | Schaltungsanordnung zum Schutz vor Netzüberspannungen für Stromrichter von Fahrzeugen, insbesondere von fahrleitungsgebundenen Fahrzeugen |
| JP2019185959A (ja) * | 2018-04-05 | 2019-10-24 | 日新電機株式会社 | 過電圧抑制回路及び直流遮断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2577340B2 (ja) | 1997-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |