JPH0652759A - 非有効接地系開極位相制御装置 - Google Patents
非有効接地系開極位相制御装置Info
- Publication number
- JPH0652759A JPH0652759A JP20570792A JP20570792A JPH0652759A JP H0652759 A JPH0652759 A JP H0652759A JP 20570792 A JP20570792 A JP 20570792A JP 20570792 A JP20570792 A JP 20570792A JP H0652759 A JPH0652759 A JP H0652759A
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- Japan
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- phase
- circuit breaker
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- breaking
- shunt reactor
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非有効接地系分路リアクトル遮断を、再発弧
を生じることなしに行わせることが可能な非有効接地系
開極位相制御装置を提供する。 【構成】 非有効接地系分路リアクトル４を電力系統１
に対して開閉する遮断器２の開極位相を制御する。位相
検出手段７によって電力系統１の電圧位相を検出する。
検出した電圧位相に基づいて、時間算出手段８により、
遮断器２が再発弧なしに遮断可能な時間を求める。算出
した遮断可能時間に合わせて、遮断指令手段９，１０に
よって遮断器２に遮断指令１３を送り、遮断可能時間に
遮断器２に遮断を行わせる。
を生じることなしに行わせることが可能な非有効接地系
開極位相制御装置を提供する。 【構成】 非有効接地系分路リアクトル４を電力系統１
に対して開閉する遮断器２の開極位相を制御する。位相
検出手段７によって電力系統１の電圧位相を検出する。
検出した電圧位相に基づいて、時間算出手段８により、
遮断器２が再発弧なしに遮断可能な時間を求める。算出
した遮断可能時間に合わせて、遮断指令手段９，１０に
よって遮断器２に遮断指令１３を送り、遮断可能時間に
遮断器２に遮断を行わせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、遮断器を介して電力系
統に接続された非有効接地系分路リアクトルが切り離さ
れる時に発生する高周波再発弧サージを防止するための
開極位相制御装置に関する。
統に接続された非有効接地系分路リアクトルが切り離さ
れる時に発生する高周波再発弧サージを防止するための
開極位相制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、分路リアクトルと電力系統とは
遮断器及び電力ケーブルを介して接続されるが、系統か
ら分路リアクトル回路を切り離す時には、分路リアクト
ルのインダクタンス分と電力ケーブルなどのキャパシタ
ンス分により構成される電気回路によって遮断器極間に
高周波再発弧現象が発生することがある。
遮断器及び電力ケーブルを介して接続されるが、系統か
ら分路リアクトル回路を切り離す時には、分路リアクト
ルのインダクタンス分と電力ケーブルなどのキャパシタ
ンス分により構成される電気回路によって遮断器極間に
高周波再発弧現象が発生することがある。
【０００３】図４は、このような分路リアクトル用遮断
器の開極時の高周波再発弧現象を示す電圧・電流波形図
である。この場合、（ａ）は電圧波形を、（ｂ）は電流
波形を示している。分路リアクトル回路はそのほとんど
がインダクタンス分であるため、電流位相は電圧位相に
対し９０°遅れの波形となる。通常遮断器は電流が零と
なる時刻（電流零点と称する）で電流遮断を行う。この
電流零点においては、電流に対して位相が９０°進んで
いる電圧波形は最大値となる。
器の開極時の高周波再発弧現象を示す電圧・電流波形図
である。この場合、（ａ）は電圧波形を、（ｂ）は電流
波形を示している。分路リアクトル回路はそのほとんど
がインダクタンス分であるため、電流位相は電圧位相に
対し９０°遅れの波形となる。通常遮断器は電流が零と
なる時刻（電流零点と称する）で電流遮断を行う。この
電流零点においては、電流に対して位相が９０°進んで
いる電圧波形は最大値となる。
【０００４】ところで、通常の分路リアクトル負荷電流
遮断にあたっては電流値に対して遮断器の遮断能力が高
いため、図４に示すように、電流零点直前（時刻ｔ0 ）
に電流をさい断する現象が発生する。このさい断現象に
伴ない、電圧波形には、図４の（ａ）に示すように、数
ｋＨｚ程度のさい断サージ３１が発生する。このさい断
サージの周波数は、分路リアクトルと電力ケーブルに存
在するＬ，Ｃ分から構成される電気回路による固有振動
周波数で決定される。このようにして決定される振動電
圧が、分路リアクトル用遮断器極間に印加されると、電
源側端部はほぼ商用電圧最大値のままの状態で、遮断器
極間には差電圧が発生する。そして、遮断器極間過渡回
復電圧に対し、遮断器極間絶縁回復特性が耐えられない
場合には、遮断器極間に再発弧が発生する。図４の３
２，３３は、このような再発弧に伴なう電圧サージ及び
電流サージをそれぞれ示している。
遮断にあたっては電流値に対して遮断器の遮断能力が高
いため、図４に示すように、電流零点直前（時刻ｔ0 ）
に電流をさい断する現象が発生する。このさい断現象に
伴ない、電圧波形には、図４の（ａ）に示すように、数
ｋＨｚ程度のさい断サージ３１が発生する。このさい断
サージの周波数は、分路リアクトルと電力ケーブルに存
在するＬ，Ｃ分から構成される電気回路による固有振動
周波数で決定される。このようにして決定される振動電
圧が、分路リアクトル用遮断器極間に印加されると、電
源側端部はほぼ商用電圧最大値のままの状態で、遮断器
極間には差電圧が発生する。そして、遮断器極間過渡回
復電圧に対し、遮断器極間絶縁回復特性が耐えられない
場合には、遮断器極間に再発弧が発生する。図４の３
２，３３は、このような再発弧に伴なう電圧サージ及び
電流サージをそれぞれ示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に、分路リアクトル負荷電流遮断にあたって遮断器極間
に再発弧を生じた場合、この再発弧に伴うサージは、図
４に示すように、電圧レベル的にはそれほど高くないも
のの、周波数が数百〜数ｋＨｚと高い。そして、このよ
うなサージは、短期的にはそれほど問題とならないが、
長期的には多数回にわたって繰返し印加されることにな
るため、分路リアクトル、電力ケーブル、遮断器などの
絶縁特性を低下させてしまい、問題となっている。
に、分路リアクトル負荷電流遮断にあたって遮断器極間
に再発弧を生じた場合、この再発弧に伴うサージは、図
４に示すように、電圧レベル的にはそれほど高くないも
のの、周波数が数百〜数ｋＨｚと高い。そして、このよ
うなサージは、短期的にはそれほど問題とならないが、
長期的には多数回にわたって繰返し印加されることにな
るため、分路リアクトル、電力ケーブル、遮断器などの
絶縁特性を低下させてしまい、問題となっている。
【０００６】この場合、再発弧の発生自体を防止できれ
ば問題はないが、再発弧を防止することは確率的に困難
である。すなわち、前述の遮断器極間過渡回復電圧に対
し、遮断器極間絶縁回復特性が耐えられない場合とは、
遮断器が開極し十分に電極が開かずに極間絶縁距離が不
足した状態で電流遮断した場合であるが、従来行ってい
るランダムな遮断器切り操作では、このような状態での
電流遮断の発生を確実に防止することは困難であり、従
って、確率的に再発弧は必ず発生することになる。
ば問題はないが、再発弧を防止することは確率的に困難
である。すなわち、前述の遮断器極間過渡回復電圧に対
し、遮断器極間絶縁回復特性が耐えられない場合とは、
遮断器が開極し十分に電極が開かずに極間絶縁距離が不
足した状態で電流遮断した場合であるが、従来行ってい
るランダムな遮断器切り操作では、このような状態での
電流遮断の発生を確実に防止することは困難であり、従
って、確率的に再発弧は必ず発生することになる。
【０００７】以上のように、従来の非有効接地系分路リ
アクトル遮断では、遮断指令の極間距離と系統の電流位
相によって確率的に再発弧が必ず発生し、再発弧を防止
することができないため、長期的には、この再発弧に伴
なうサージが繰返し印加されることにより、分路リアク
トル、電力ケーブル、遮断器などの絶縁特性が低下して
しまい、問題となっている。
アクトル遮断では、遮断指令の極間距離と系統の電流位
相によって確率的に再発弧が必ず発生し、再発弧を防止
することができないため、長期的には、この再発弧に伴
なうサージが繰返し印加されることにより、分路リアク
トル、電力ケーブル、遮断器などの絶縁特性が低下して
しまい、問題となっている。
【０００８】本発明は、上記のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、非
有効接地系分路リアクトル遮断を、再発弧を生じること
なしに行わせることが可能な非有効接地系開極位相制御
装置を提供することである。
解決するために提案されたものであり、その目的は、非
有効接地系分路リアクトル遮断を、再発弧を生じること
なしに行わせることが可能な非有効接地系開極位相制御
装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による非有効接地
系開極位相制御装置は、非有効接地系分路リアクトルを
電力系統に対して開閉する遮断器の開極位相を制御する
非有効接地系開極位相制御装置において、前記電力系統
の電圧位相を検出する位相検出手段と、検出した電圧位
相に基づいて前記遮断器が再発弧なしに遮断可能な時間
を求める時間算出手段と、算出した遮断可能時間に合わ
せて前記遮断器に遮断指令を送り、前記遮断可能時間に
前記遮断器に遮断を行わせる遮断指令手段とを備えたこ
とを特徴としている。
系開極位相制御装置は、非有効接地系分路リアクトルを
電力系統に対して開閉する遮断器の開極位相を制御する
非有効接地系開極位相制御装置において、前記電力系統
の電圧位相を検出する位相検出手段と、検出した電圧位
相に基づいて前記遮断器が再発弧なしに遮断可能な時間
を求める時間算出手段と、算出した遮断可能時間に合わ
せて前記遮断器に遮断指令を送り、前記遮断可能時間に
前記遮断器に遮断を行わせる遮断指令手段とを備えたこ
とを特徴としている。
【００１０】
【作用】以上のような構成を有する本発明の作用につい
て、図４に示す分路リアクトル用遮断器の開極時の高周
波再発弧現象を示す電圧・電流波形図によって説明する
と、遮断器開極後の電流さい断領域において、遮断器極
間過渡回復電圧に対し、遮断器極間絶縁回復特性が勝る
位置まで遮断器極間が開いていれば、再発弧なしに遮断
が可能となる。なお、以下には、説明の簡略化のため
に、遮断器開極後の電流さい断領域において、遮断器極
間過渡回復電圧に対し、遮断器極間絶縁回復特性が勝る
位置まで遮断器極間が開く時間を、最短アーク時間と称
する。
て、図４に示す分路リアクトル用遮断器の開極時の高周
波再発弧現象を示す電圧・電流波形図によって説明する
と、遮断器開極後の電流さい断領域において、遮断器極
間過渡回復電圧に対し、遮断器極間絶縁回復特性が勝る
位置まで遮断器極間が開いていれば、再発弧なしに遮断
が可能となる。なお、以下には、説明の簡略化のため
に、遮断器開極後の電流さい断領域において、遮断器極
間過渡回復電圧に対し、遮断器極間絶縁回復特性が勝る
位置まで遮断器極間が開く時間を、最短アーク時間と称
する。
【００１１】すなわち、位相検出手段によって得られた
系統の電圧位相から、時間算出手段によって、開極時間
に最短アーク時間を加えた時間を算出し、遮断指令手段
によって、算出した時間後に電流零点がくるタイミング
で遮断器に遮断指令を送れば、再発弧なしに遮断を行う
ことが可能となる。また、図５は、非有効接地系分路リ
アクトル用遮断器の開極時の電流位相を示す電流位相図
である。この図５に示す通り、時刻ｔ1 に第１相遮断
後、第２相及び第３相は、単相回路となり位相が変化
し、第１相より９０°遅れで第２相及び第３相共に電流
零点を迎える（時刻ｔ2 ）。従って、第２相及び第３相
については、第１相より９０°遅れたタイミングで遮断
器へ遮断指令を送ることにより、再発弧なしに遮断を行
うことが可能となる。
系統の電圧位相から、時間算出手段によって、開極時間
に最短アーク時間を加えた時間を算出し、遮断指令手段
によって、算出した時間後に電流零点がくるタイミング
で遮断器に遮断指令を送れば、再発弧なしに遮断を行う
ことが可能となる。また、図５は、非有効接地系分路リ
アクトル用遮断器の開極時の電流位相を示す電流位相図
である。この図５に示す通り、時刻ｔ1 に第１相遮断
後、第２相及び第３相は、単相回路となり位相が変化
し、第１相より９０°遅れで第２相及び第３相共に電流
零点を迎える（時刻ｔ2 ）。従って、第２相及び第３相
については、第１相より９０°遅れたタイミングで遮断
器へ遮断指令を送ることにより、再発弧なしに遮断を行
うことが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下には、本発明の一実施例について、図１
乃至図３を参照して説明する。この場合、図１は、本発
明による非有効接地系開極位相制御装置の一実施例を示
すブロック図、図２は、図１の非有効接地系開極位相制
御装置の技術的要点を示す原理図、図３は、１相分の分
路リアクトルの電圧・電流波形に対する本実施例の動作
タイミングを示す動作タイミング図である。すなわち、
まず、図１に示すように、３相の電力系統１には、遮断
器２の一端が接続されており、この遮断器２の他端に
は、電力ケーブル３を介して分路リアクトル４が接続さ
れている。電力系統１にはまた、電圧検出用の計器用変
圧器５が接続されており、この計器用変圧器５によって
電力系統１の電圧位相が検出され、非有効接地系開極位
相制御装置６に入力されるようになっている。
乃至図３を参照して説明する。この場合、図１は、本発
明による非有効接地系開極位相制御装置の一実施例を示
すブロック図、図２は、図１の非有効接地系開極位相制
御装置の技術的要点を示す原理図、図３は、１相分の分
路リアクトルの電圧・電流波形に対する本実施例の動作
タイミングを示す動作タイミング図である。すなわち、
まず、図１に示すように、３相の電力系統１には、遮断
器２の一端が接続されており、この遮断器２の他端に
は、電力ケーブル３を介して分路リアクトル４が接続さ
れている。電力系統１にはまた、電圧検出用の計器用変
圧器５が接続されており、この計器用変圧器５によって
電力系統１の電圧位相が検出され、非有効接地系開極位
相制御装置６に入力されるようになっている。
【００１３】この非有効接地系開極位相制御装置６は、
図１及び図２に示すように、位相検出回路７、制御回路
８、タイマー９、及びサイリスタ１０を備えている。こ
こで、位相検出回路７は、計器用変圧器５の二次出力１
１を入力して、電力系統１の電圧位相を検出する位相検
出手段である。また、制御回路８は、遮断器外部からの
切指令１２を入力した際に、位相検出回路７で得られた
電圧位相に基づいて、遮断器２が再発弧なしに遮断可能
な時間を求めて、所定時間後に、各相のサイリスタ１０
から対応する遮断器に切指令（遮断指令）１３を順次送
るようにタイマー９を動作させる手段であり、本発明の
時間算出手段に相当する。さらに、タイマー９及びサイ
リスタ１０は、本発明の遮断指令手段に相当する。
図１及び図２に示すように、位相検出回路７、制御回路
８、タイマー９、及びサイリスタ１０を備えている。こ
こで、位相検出回路７は、計器用変圧器５の二次出力１
１を入力して、電力系統１の電圧位相を検出する位相検
出手段である。また、制御回路８は、遮断器外部からの
切指令１２を入力した際に、位相検出回路７で得られた
電圧位相に基づいて、遮断器２が再発弧なしに遮断可能
な時間を求めて、所定時間後に、各相のサイリスタ１０
から対応する遮断器に切指令（遮断指令）１３を順次送
るようにタイマー９を動作させる手段であり、本発明の
時間算出手段に相当する。さらに、タイマー９及びサイ
リスタ１０は、本発明の遮断指令手段に相当する。
【００１４】次に、図３を参照して、以上のような構成
を有する本実施例の作用について説明する。すなわち、
図３に示すように、外部からの切指令を入力する（時刻
ｔa）と、制御回路８は、分路リアクトル４に流れる第
１相の電圧位相を位相検出回路７で確認し（位相確認時
間Ｔ1 ）、遮断器開極時間Ｔ2 に最短アーク時間Ｔ3を
加えた時間を求めて、サイリスタ１０の切指令から時間
（Ｔ2 ＋Ｔ3 ）後に電流零点（時刻ｔc ）がくるタイミ
ングで、サイリスタ１０から第１相の遮断器２に切指令
を送る（時刻ｔb ）ようにタイマー９を制御する。この
結果、タイマー９が所定時間後に動作して、時刻ｔb に
てサイリスタ１０から第１相の遮断器２に切指令が送ら
れ、時間（Ｔ2 ＋Ｔ3 ）後の時刻ｔc にて第１相の遮断
が行われる。
を有する本実施例の作用について説明する。すなわち、
図３に示すように、外部からの切指令を入力する（時刻
ｔa）と、制御回路８は、分路リアクトル４に流れる第
１相の電圧位相を位相検出回路７で確認し（位相確認時
間Ｔ1 ）、遮断器開極時間Ｔ2 に最短アーク時間Ｔ3を
加えた時間を求めて、サイリスタ１０の切指令から時間
（Ｔ2 ＋Ｔ3 ）後に電流零点（時刻ｔc ）がくるタイミ
ングで、サイリスタ１０から第１相の遮断器２に切指令
を送る（時刻ｔb ）ようにタイマー９を制御する。この
結果、タイマー９が所定時間後に動作して、時刻ｔb に
てサイリスタ１０から第１相の遮断器２に切指令が送ら
れ、時間（Ｔ2 ＋Ｔ3 ）後の時刻ｔc にて第１相の遮断
が行われる。
【００１５】また、以上のようにして第１相の分路リア
クトル４に流れる電流が遮断された後は、第２相及び第
３相は単相となり、第１相の分路リアクトルに流れる電
流が遮断された９０°後に電流零点を迎える。従って、
第２相及び第３相の遮断器２に対しては、第１相の遮断
器２に対する切指令よりも９０°遅れのタイミングで切
指令が送られるようにタイマー９を制御することによ
り、タイマー９が所定時間後に動作して、第１相の遮断
器２に対する切指令よりも９０°遅れのタイミングで各
相のサイリスタ１０から第２相及び第３相の遮断器２に
切指令が送られ、この切指令から時間（Ｔ2 ＋Ｔ3 ）後
に第２相及び第３相の遮断が行われる。
クトル４に流れる電流が遮断された後は、第２相及び第
３相は単相となり、第１相の分路リアクトルに流れる電
流が遮断された９０°後に電流零点を迎える。従って、
第２相及び第３相の遮断器２に対しては、第１相の遮断
器２に対する切指令よりも９０°遅れのタイミングで切
指令が送られるようにタイマー９を制御することによ
り、タイマー９が所定時間後に動作して、第１相の遮断
器２に対する切指令よりも９０°遅れのタイミングで各
相のサイリスタ１０から第２相及び第３相の遮断器２に
切指令が送られ、この切指令から時間（Ｔ2 ＋Ｔ3 ）後
に第２相及び第３相の遮断が行われる。
【００１６】以上のように、本実施例においては、従来
から電力系統に設けられている計器用変圧器５の二次出
力１１を利用して、この二次出力１１に、位相検出回路
７、制御回路８、タイマー９、及びサイリスタ１０を接
続するという比較的簡略な構成により、非有効接地系分
路リアクトル用遮断器を、有害な再発弧なしに遮断させ
ることが可能となる。従って、従来のように再発弧に伴
なうサージが繰返し印加されることはないため、分路リ
アクトル、電力ケーブル、遮断器などの絶縁特性を長期
にわたって維持することができる。
から電力系統に設けられている計器用変圧器５の二次出
力１１を利用して、この二次出力１１に、位相検出回路
７、制御回路８、タイマー９、及びサイリスタ１０を接
続するという比較的簡略な構成により、非有効接地系分
路リアクトル用遮断器を、有害な再発弧なしに遮断させ
ることが可能となる。従って、従来のように再発弧に伴
なうサージが繰返し印加されることはないため、分路リ
アクトル、電力ケーブル、遮断器などの絶縁特性を長期
にわたって維持することができる。
【００１７】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、非有効接地系開極位相制御装置各部の具体
的な構成は自由に選択可能である。
のではなく、非有効接地系開極位相制御装置各部の具体
的な構成は自由に選択可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の非有効接地
系開極位相制御装置においては、電力系統の電圧位相に
基づいて遮断器が再発弧なしに遮断可能な時間を求め、
算出した遮断可能時間に合わせて遮断器に遮断指令を送
り、遮断可能時間に遮断器に遮断を行わせるように構成
したことにより、非有効接地系分路リアクトル遮断を、
従来問題となっていた再発弧を生じることなしに行うこ
とができる。
系開極位相制御装置においては、電力系統の電圧位相に
基づいて遮断器が再発弧なしに遮断可能な時間を求め、
算出した遮断可能時間に合わせて遮断器に遮断指令を送
り、遮断可能時間に遮断器に遮断を行わせるように構成
したことにより、非有効接地系分路リアクトル遮断を、
従来問題となっていた再発弧を生じることなしに行うこ
とができる。
【図１】本発明による非有効接地系開極位相制御装置の
一実施例を示すブロック図。
一実施例を示すブロック図。
【図２】図１の非有効接地系開極位相制御装置の技術的
要点を示す原理図。
要点を示す原理図。
【図３】１相分の分路リアクトルの電圧・電流波形に対
する本実施例の動作タイミングを示す動作タイミング
図。
する本実施例の動作タイミングを示す動作タイミング
図。
【図４】分路リアクトル用遮断器の開極時の高周波再発
弧現象を示す電圧波形図（ａ）と電流波形図（ｂ）。
弧現象を示す電圧波形図（ａ）と電流波形図（ｂ）。
【図５】非有効接地系分路リアクトル用遮断器の開極時
の電流位相を示す電流位相図。
の電流位相を示す電流位相図。
１…電力系統 ２…遮断器 ３…電力ケーブル ４…分路リアクトル ５…計器用変圧器 ６…非有効接地系開極位相制御装置 ７…位相検出回路 ８…制御回路 ９…タイマー １０…サイリスタ １１…計器用変圧器の二次出力 １２…遮断器外部からの切指令 １３…サイリスタからの切指令
Claims (1)
- 【請求項１】 非有効接地系分路リアクトルを電力系統
に対して開閉する遮断器の開極位相を制御する非有効接
地系開極位相制御装置において、 前記電力系統の電圧位相を検出する位相検出手段と、検
出した電圧位相に基づいて前記遮断器が再発弧なしに遮
断可能な時間を求める時間算出手段と、算出した遮断可
能時間に合わせて前記遮断器に遮断指令を送り、前記遮
断可能時間に前記遮断器に遮断を行わせる遮断指令手段
とを備えたことを特徴とする非有効接地系開極位相制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20570792A JPH0652759A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 非有効接地系開極位相制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20570792A JPH0652759A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 非有効接地系開極位相制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0652759A true JPH0652759A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16511371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20570792A Pending JPH0652759A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 非有効接地系開極位相制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652759A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816118A (en) * | 1986-01-24 | 1989-03-28 | Terumo Corporation | Ion-sensitive FET sensor |
| US4839020A (en) * | 1986-05-26 | 1989-06-13 | Terumo Kabushiki Kaisha | Gas sensor |
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