[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP7188854B2 - DC current interrupter - Google Patents

DC current interrupter Download PDF

Info

Publication number
JP7188854B2
JP7188854B2 JP2020000421A JP2020000421A JP7188854B2 JP 7188854 B2 JP7188854 B2 JP 7188854B2 JP 2020000421 A JP2020000421 A JP 2020000421A JP 2020000421 A JP2020000421 A JP 2020000421A JP 7188854 B2 JP7188854 B2 JP 7188854B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
power supply
capacitor
supply unit
transmission line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020000421A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021111450A (en
Inventor
裕史 児山
崇裕 石黒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Energy Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority to JP2020000421A priority Critical patent/JP7188854B2/en
Publication of JP2021111450A publication Critical patent/JP2021111450A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7188854B2 publication Critical patent/JP7188854B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Description

本発明の実施形態は、直流電流遮断装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a direct current interrupting device.

近年、複数の直流送電線路で構成された直流系統による電力の送電が行われている。直流系統においては事故が発生した場合、特定の送電線路のみを遮断し、残りの送電線路によって電力の送電を継続する場合がある。これについて、機械式接点と半導体遮断器の双方を備え、直流送電線路に流れる電流を遮断する直流電流遮断装置に関する技術が知られている。 2. Description of the Related Art In recent years, electric power is transmitted through a DC system configured by a plurality of DC transmission lines. When an accident occurs in a DC system, there are cases where only a specific transmission line is cut off and power transmission is continued through the remaining transmission lines. With respect to this, there is known a technique related to a DC current interrupting device that includes both a mechanical contact and a semiconductor circuit breaker and interrupts current flowing through a DC power transmission line.

ところで、直流電流遮断装置は、機械式接点と、半導体遮断器との他、転流回路を備える場合がある。この直流電流遮断装置は、機械式接点に流れる電流を、転流回路を動作させることによって半導体遮断器に転流させ、半導体遮断器がターンオフすることによって、特定の送電線路を遮断する。機械式接点に流れる電流を半導体遮断器に転流させる際に、転流回路は、機械式接点の電極間のアークを消弧するように電流を流すように動作する。これによって、機械式接点は、電気的にも機械的にも開状態に制御され、機械式接点に流れる電流を半導体遮断器に転流させることができる。したがって、直流電流遮断装置が特定の送電線路を遮断するためには、少なくとも初期状態の遮断動作時において、転流回路が備えるコンデンサが充電されていることが求められる。 By the way, a direct current interrupting device may include a commutation circuit in addition to a mechanical contact and a semiconductor circuit breaker. This direct current interrupting device commutates the current flowing through the mechanical contact to a semiconductor circuit breaker by operating a commutation circuit, and when the semiconductor circuit breaker turns off, it interrupts a specific power transmission line. When commutating the current flowing through the mechanical contacts to the semiconductor circuit breaker, the commutation circuit operates to cause the current to extinguish the arc between the electrodes of the mechanical contacts. As a result, the mechanical contact is electrically and mechanically controlled to be in an open state, and the current flowing through the mechanical contact can be commutated to the semiconductor circuit breaker. Therefore, in order for the direct-current interrupter to interrupt a specific transmission line, it is required that the capacitor provided in the commutation circuit is charged at least during the initial state of the interrupting operation.

しかしながら、直流電流遮断装置は非常に電圧の高い直流系統に設置されるため、コンデンサを充電するための外部電源は、直流系統電圧相当の耐圧を持つ絶縁トランスが必要になる。耐圧が非常に高いと、絶縁トランスも大型化する場合があった。 However, since the DC current interrupter is installed in a DC system with a very high voltage, the external power supply for charging the capacitor requires an isolation transformer with a withstand voltage equivalent to the DC system voltage. If the withstand voltage is very high, the insulating transformer may also be large.

特開2016-162713号公報JP 2016-162713 A

本発明が解決しようとする課題は、転流回路が備えるコンデンサを簡便に充電することができる直流電流遮断装置を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a direct current interrupting device capable of easily charging a capacitor provided in a commutation circuit.

実施形態の直流電流遮断装置は、主回路と、転流回路と、充電回路を持つ。主回路は、直流系統を構成する直流送電線路を電気的に遮断する、又は導通させる。転流回路は、コンデンサを有する。充電回路は、第1電力供給部と、第2電力供給部と、第1開閉器と、第2開閉手段とを持つ。第1電力供給部は、電源装置によって供給される電力を前記コンデンサに供給する。第2電力供給部は、前記電源装置によって供給される電力を前記コンデンサに供給する。第1開閉器は、前記第1電力供給部と前記転流回路との接続状態を切り替える。第2開閉手段は、前記第2電力供給部と前記転流回路との接続状態を切り替える。充電回路は、前記コンデンサを充電する。前記第1電力供給部は、前記第2電力供給部に比して大きい電力を出力する。 A DC current interrupting device of an embodiment has a main circuit, a commutation circuit, and a charging circuit. The main circuit electrically interrupts or conducts the DC power transmission line that constitutes the DC system. The commutation circuit has a capacitor. The charging circuit has a first power supply, a second power supply, a first switch, and a second switching means. A first power supply supplies power supplied by a power supply to the capacitor. A second power supply supplies power supplied by the power supply to the capacitor. A first switch switches a connection state between the first power supply unit and the commutation circuit. The second opening/closing means switches a connection state between the second power supply section and the commutation circuit. A charging circuit charges the capacitor. The first power supply unit outputs larger power than the second power supply unit.

第1の実施形態の直流電流遮断装置1の構成の一例を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows an example of a structure of the direct current interruption|blocking apparatus 1 of 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る充電回路80の初期状態の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an initial state of a charging circuit 80 according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る充電回路80の通常導通状態の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of a normal conducting state of the charging circuit 80 according to the first embodiment; FIG. コンデンサCの充電に係る直流電流遮断装置1の処理の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of processing of the DC current interrupting device 1 related to charging of the capacitor C; 変形例の第2変圧器84の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the 2nd transformer 84 of a modification. 第2の実施形態の充電回路80-1の構成の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a configuration of a charging circuit 80-1 according to a second embodiment; FIG. 第3の実施形態の充電回路80-2の構成の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of a charging circuit 80-2 of the third embodiment; FIG.

以下、実施形態の直流電流遮断装置を、図面を参照して説明する。 A DC current interrupting device according to an embodiment will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
[構成]
図1は、第1の実施形態の直流電流遮断装置1の構成の一例を示す図である。直流電流遮断装置1は、直流系統を構成する直流送電線路のうち、第1直流送電線路LN1と、第2直流送電線路LN2とを電気的に導通(通電)させ、または遮断する装置である。以降の説明において、第1直流送電線路LN1における直流電圧を第1電圧VDC1と記載し、第2直流送電線路LN2における直流電圧を第2電圧VDC2と記載する。第1電圧VDC1や第2電圧VDC2は、例えば、数十~数百[kV]程度の電圧である。例えば、第1直流送電線路LN1側には、送電設備が存在し、第2直流送電線路LN2側には、需要家が存在する。この場合、通常、第1電圧VDC1が第2電圧VDC2よりも大きい電圧となる。したがって、通常であれば第1直流送電線路LN1から第2直流送電線路LN2の方向に直流系統電流が流れる。
(First embodiment)
[Constitution]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a direct current interrupting device 1 according to the first embodiment. The DC current interrupting device 1 is a device for electrically conducting (energizing) or interrupting the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2 among the DC power transmission lines constituting the DC system. In the following description, the DC voltage on the first DC power transmission line LN1 will be referred to as a first voltage VDC1, and the DC voltage on the second DC power transmission line LN2 will be referred to as a second voltage VDC2. The first voltage VDC1 and the second voltage VDC2 are, for example, voltages of several tens to several hundred [kV]. For example, power transmission facilities exist on the first DC power transmission line LN1 side, and consumers exist on the second DC power transmission line LN2 side. In this case, the first voltage VDC1 is normally higher than the second voltage VDC2. Therefore, normally, the DC system current flows in the direction from the first DC power transmission line LN1 to the second DC power transmission line LN2.

図1に示される通り、直流電流遮断装置1は、例えば、断路器10と、機械式遮断器20と、転流回路30と、半導体遮断器40と、アレスタ50と、ダイオード60と、リアクトル70と、充電回路80と、制御部100とを備える。断路器10は、第1端子10aと、第2端子10bとを備える。機械式遮断器20は、第1端子20aと、第2端子20bとを備える。転流回路30は、第1端子30aと、第2端子30bとを備える。直流電流遮断装置1のうち、機械式遮断器20と、転流回路30と、半導体遮断器40と、アレスタ50と、ダイオード60とによって構成される回路は、「主回路」の一例である。 As shown in FIG. 1, the DC current interrupting device 1 includes, for example, a disconnector 10, a mechanical circuit breaker 20, a commutation circuit 30, a semiconductor circuit breaker 40, an arrester 50, a diode 60, and a reactor 70. , a charging circuit 80 , and a control unit 100 . The disconnector 10 includes a first terminal 10a and a second terminal 10b. The mechanical circuit breaker 20 has a first terminal 20a and a second terminal 20b. The commutation circuit 30 includes a first terminal 30a and a second terminal 30b. A circuit constituted by the mechanical circuit breaker 20, the commutation circuit 30, the semiconductor circuit breaker 40, the arrester 50, and the diode 60 in the direct current interrupting device 1 is an example of the "main circuit".

断路器10の第1端子10aは、第1直流送電線路LN1に接続される。図示するリアクトルL1は、第1直流送電線路LN1が有するインダクタンス成分を仮想的に示すものである。断路器10の第2端子10bと、機械式遮断器20の第1端子20aと、転流回路30の第1端子30aとは、互いに接続されている。 A first terminal 10a of the disconnecting switch 10 is connected to the first DC transmission line LN1. The illustrated reactor L1 virtually indicates an inductance component of the first DC power transmission line LN1. The second terminal 10b of the disconnecting switch 10, the first terminal 20a of the mechanical circuit breaker 20, and the first terminal 30a of the commutation circuit 30 are connected to each other.

なお、直流電流遮断装置1(断路器10)は、補助断路器MSを介して第1直流送電線路LN1に接続されてもよい。以下、断路器10が補助断路器MSを介して第1直流送電線路LN1に接続される場合について説明する。補助断路器MSは、第1端子MSaと、第2端子MSbとを備える。第1端子MSaは、第1直流送電線路LN1に接続され、第2端子MSbと、第1端子10aとは、互いに接続される。 Note that the DC current interrupting device 1 (disconnecting switch 10) may be connected to the first DC transmission line LN1 via an auxiliary disconnecting switch MS. A case where the disconnecting switch 10 is connected to the first DC transmission line LN1 via the auxiliary disconnecting switch MS will be described below. The auxiliary disconnector MS has a first terminal MSa and a second terminal MSb. The first terminal MSa is connected to the first DC transmission line LN1, and the second terminal MSb and the first terminal 10a are connected to each other.

機械式遮断器20の第2端子20bは、第2直流送電線路LN2に接続される。また、第2端子20bと、第2端子30bとの間には、リアクトル70が接続される。 A second terminal 20b of the mechanical circuit breaker 20 is connected to the second DC transmission line LN2. A reactor 70 is connected between the second terminal 20b and the second terminal 30b.

半導体遮断器40は、例えば、互いに直列に接続された複数(図では4つ)のスイッチング部を備える。スイッチング部は、それぞれ、互いに並列に接続されたスイッチング素子とダイオードとを備える。具体的には、ダイオードのカソードと、スイッチング素子のコレクタとが互いに接続され、ダイオードのアノードと、スイッチング素子のエミッタとが接続されている。スイッチング素子は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(以下、IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)等の半導体スイッチング素子である。ただし、スイッチング素子は、IGBTに限定されない。スイッチング素子は、自己消弧を実現可能なスイッチング素子であれば、いかなる素子でもよい。以降の説明では、スイッチング素子がIGBTである場合について説明する。また、以降の説明において、スイッチング部のスイッチング素子のエミッタを、「スイッチング部のエミッタ」とも記載し、スイッチング部のスイッチング素子のコレクタを、「スイッチング部のコレクタ」とも記載する。 The semiconductor circuit breaker 40 includes, for example, a plurality of (four in the figure) switching units connected in series with each other. Each switching unit includes a switching element and a diode connected in parallel. Specifically, the cathode of the diode and the collector of the switching element are connected to each other, and the anode of the diode and the emitter of the switching element are connected. The switching element is, for example, a semiconductor switching element such as an insulated gate bipolar transistor (hereinafter, IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor). However, the switching elements are not limited to IGBTs. The switching element may be any element as long as it can realize self-extinguishing. In the following description, a case where the switching elements are IGBTs will be described. Further, in the following description, the emitter of the switching element of the switching section is also referred to as the "emitter of the switching section", and the collector of the switching element of the switching section is also referred to as the "collector of the switching section".

半導体遮断器40において、スイッチング部のエミッタと、当該スイッチング部に隣り合うスイッチング部のコレクタとが接続されている。半導体遮断器40は、第1端子40aと、第2端子40bとを備える。第1端子40aには、半導体遮断器40が備える複数のスイッチング部のうち、端部のスイッチング部のコレクタと、当該コレクタに並列に接続されるダイオードのカソードとが接続される。第2端子40bには、半導体遮断器40が備える複数のスイッチング部のうち、他の端部のスイッチング部のエミッタと、当該エミッタに並列に接続されるダイオードのアノードとが接続される。 In the semiconductor circuit breaker 40, the emitter of the switching section and the collector of the switching section adjacent to the switching section are connected. The semiconductor circuit breaker 40 includes a first terminal 40a and a second terminal 40b. The first terminal 40a is connected to the collector of the terminal switching section among the plurality of switching sections of the semiconductor circuit breaker 40 and the cathode of the diode connected in parallel to the collector. The second terminal 40b is connected to the emitter of the switching section at the other end of the plurality of switching sections provided in the semiconductor circuit breaker 40 and the anode of the diode connected in parallel to the emitter.

半導体遮断器40の第1端子40aと、第2端子MSbと、第1端子10aとは、互いに接続される。これにより、半導体遮断器40は、補助断路器MSを介して第1直流送電線路LN1に接続される。また、半導体遮断器40の第2端子40bは、ダイオード60のアノードに接続されている。ダイオード60のカソードと、第2端子30bと、リアクトル70の一端とが互いに接続されている。以降の説明において、半導体遮断器40が備えるスイッチング素子がオン状態であることを、「半導体遮断器40が閉状態」であるとも記載し、半導体遮断器40が備えるスイッチング素子がオフ状態であることを、「半導体遮断器40が開状態」であるとも記載する。 The first terminal 40a, the second terminal MSb, and the first terminal 10a of the semiconductor circuit breaker 40 are connected to each other. Thereby, the semiconductor circuit breaker 40 is connected to the first DC transmission line LN1 via the auxiliary disconnector MS. A second terminal 40 b of the semiconductor circuit breaker 40 is connected to the anode of the diode 60 . The cathode of diode 60, second terminal 30b, and one end of reactor 70 are connected to each other. In the following description, the ON state of the switching element provided in the semiconductor circuit breaker 40 is also described as "the semiconductor circuit breaker 40 is in the closed state", and the switching element provided in the semiconductor circuit breaker 40 is in the OFF state. is also described as "the semiconductor circuit breaker 40 is in an open state".

アレスタ50は、第1直流送電線路LN1(この一例では、補助断路器MS)と、ダイオード60との間に、半導体遮断器40と互いに並列に接続されている。アレスタ50は、半導体遮断器40が開状態に制御されることにより発生するサージ電圧を吸収する。アレスタ50は、「避雷器」の一例である。 The arrester 50 is connected in parallel with the semiconductor circuit breaker 40 between the first DC transmission line LN1 (in this example, the auxiliary disconnector MS) and the diode 60 . Arrestor 50 absorbs a surge voltage generated when semiconductor circuit breaker 40 is controlled to be open. The arrestor 50 is an example of a "lightning arrester".

上述した接続関係により、ダイオード60は、第1直流送電線路LN1から第2直流送電線路LN2の方向に流れる電流を許容し、第2直流送電線路LN2の方向から第1直流送電線路LN1の方向に流れる電流を阻止する。 Due to the connection relationship described above, the diode 60 allows the current to flow from the first DC power transmission line LN1 to the second DC power transmission line LN2, and allows the current to flow from the second DC power transmission line LN2 to the first DC power transmission line LN1. Block current flow.

転流回路30は、例えば、複数のダイオード(図示するダイオード310a,310b)と、複数のスイッチング部(スイッチング部320a,320b)と、コンデンサCと、サイリスタ35とを備える。スイッチング部320a,320bとのそれぞれは、スイッチング素子と、ダイオードとを備える。スイッチング部320a,320bが備えるスイッチング素子と、ダイオードとは、互いに並列に接続されている。具体的には、ダイオードのカソードと、スイッチング素子のコレクタとが接続され、ダイオードのアノードと、スイッチング素子のエミッタとが接続されている。 The commutation circuit 30 includes, for example, a plurality of diodes (diodes 310a and 310b shown), a plurality of switching units (switching units 320a and 320b), a capacitor C, and a thyristor 35. Each of switching units 320a and 320b includes a switching element and a diode. The switching elements included in the switching units 320a and 320b and the diodes are connected in parallel with each other. Specifically, the cathode of the diode and the collector of the switching element are connected, and the anode of the diode and the emitter of the switching element are connected.

コンデンサCは、正極と負極を有する。以下、コンデンサCの正極と負極との間に生じる電圧を「コンデンサ電圧」とも記載し、転流回路30のうちコンデンサCの正極と同電位の回路を「転流回路30の正極」とも記載し、転流回路30のうちコンデンサCの負極端子と同電位の回路を「転流回路30の負極」とも記載する。ダイオード310aとスイッチング部320aとは、記載の順序によって、転流回路30の正極と負極の間に直列に接続され、スイッチング部320bとダイオード310bとは、記載の順序によって、転流回路30の正極と負極の間に直列に接続される。ダイオード310aのアノードと、スイッチング部320aのコレクタとが互いに接続されている。スイッチング部320bのエミッタと、ダイオード310aのカソードとが互いに接続されている。ダイオード310aのカソードと、スイッチング部320bのコレクタと、コンデンサCの正極とが互いに接続されている。スイッチング部320aのエミッタと、ダイオード310bのアノードと、コンデンサCの負極とが互いに接続されている。 Capacitor C has a positive electrode and a negative electrode. Hereinafter, the voltage generated between the positive and negative electrodes of the capacitor C is also referred to as "capacitor voltage", and the circuit of the commutation circuit 30 that has the same potential as the positive electrode of the capacitor C is also referred to as the "positive electrode of the commutation circuit 30". , the circuit having the same potential as the negative terminal of the capacitor C in the commutation circuit 30 is also described as "the negative electrode of the commutation circuit 30". Diode 310a and switching section 320a are connected in series between the positive and negative poles of commutation circuit 30 in the order listed, and switching section 320b and diode 310b are connected in the order listed to the positive terminal of commutation circuit 30. and the negative electrode in series. The anode of diode 310a and the collector of switching section 320a are connected to each other. The emitter of switching section 320b and the cathode of diode 310a are connected to each other. The cathode of diode 310a, the collector of switching section 320b, and the positive electrode of capacitor C are connected to each other. The emitter of switching section 320a, the anode of diode 310b, and the negative electrode of capacitor C are connected to each other.

ダイオード310aのアノードと、スイッチング部320aのコレクタとの接続点には、転流回路30の第1端子30aが設けられる。スイッチング部320bのエミッタと、ダイオード310bのカソードとの接続点には、転流回路30の第2端子30bが設けられる。サイリスタ35のアノードと、転流回路30の第1端子30aとは、互いに接続され、サイリスタ35のカソードと、転流回路30の第2端子30bとは、互いに接続される。 A first terminal 30a of the commutation circuit 30 is provided at a connection point between the anode of the diode 310a and the collector of the switching section 320a. A second terminal 30b of the commutation circuit 30 is provided at a connection point between the emitter of the switching section 320b and the cathode of the diode 310b. The anode of the thyristor 35 and the first terminal 30a of the commutation circuit 30 are connected to each other, and the cathode of the thyristor 35 and the second terminal 30b of the commutation circuit 30 are connected to each other.

上述した接続関係により、サイリスタ35は、オフの状態において、第1直流送電線路LN1から第2直流送電線路LN2方向に流れる電流、および第2直流送電線路LN2から第1直流送電線路LN1の方向に流れる電流の双方を遮断する。また、サイリスタ35は、オンの状態において、第1直流送電線路LN1から第2直流送電線路LN2の方向に流れる電流を許容し(つまり、第1直流送電線路LN1から第2直流送電線路LN2の方向に電気的に導通させ)、第2直流送電線路LN2から第1直流送電線路LN1の方向に流れる電流を阻止する。 Due to the connection relationship described above, the thyristor 35, in the OFF state, flows in the direction from the first DC power transmission line LN1 to the second DC power transmission line LN2, and flows in the direction from the second DC power transmission line LN2 to the first DC power transmission line LN1. Cut off both current flows. In the ON state, the thyristor 35 allows current to flow in the direction from the first DC power transmission line LN1 to the second DC power transmission line LN2 (that is, from the first DC power transmission line LN1 to the second DC power transmission line LN2). ) to block the current flowing in the direction from the second DC transmission line LN2 to the first DC transmission line LN1.

なお、転流回路30は、ダイオード310a,310bに代えて、スイッチング部320c,320dを備えるフルブリッジ回路であってもよい。 Note that the commutation circuit 30 may be a full bridge circuit including switching units 320c and 320d instead of the diodes 310a and 310b.

充電回路80は、電源装置81と、第1変圧器82と、第1開閉器83と、第2変圧器84と、第2開閉器85と、整流器86とを備える。充電回路80は、第1端子80aと、第2端子80bとを備える。第1端子80aは、転流回路30のコンデンサCの正極に接続される。第2端子80bは、転流回路30のコンデンサCの負極に接続される。第1開閉器83は、第1端子83aと、第2端子83bとを備える。第2開閉器85は、第1端子85aと、第2端子85bとを備える。第2開閉器85は、「第2開閉手段」の一例である。 The charging circuit 80 includes a power supply device 81 , a first transformer 82 , a first switch 83 , a second transformer 84 , a second switch 85 and a rectifier 86 . The charging circuit 80 includes a first terminal 80a and a second terminal 80b. The first terminal 80 a is connected to the positive electrode of the capacitor C of the commutation circuit 30 . A second terminal 80 b is connected to the negative electrode of the capacitor C of the commutation circuit 30 . The first switch 83 has a first terminal 83a and a second terminal 83b. The second switch 85 has a first terminal 85a and a second terminal 85b. The second switch 85 is an example of "second opening/closing means".

電源装置81と、第1変圧器82の一次側と、第2変圧器84の一次側とは、互いに接続される。第1変圧器82の二次側と、第1開閉器83の第1端子83aとが、互いに接続される。第2変圧器84の二次側と、第2開閉器85の第1端子85aとが、互いに接続される。第2端子83bと、整流器86とが接続される。第2端子85bと、整流器86とが接続される。 The power supply device 81, the primary side of the first transformer 82, and the primary side of the second transformer 84 are connected to each other. The secondary side of the first transformer 82 and the first terminal 83a of the first switch 83 are connected to each other. The secondary side of the second transformer 84 and the first terminal 85a of the second switch 85 are connected to each other. The second terminal 83b and the rectifier 86 are connected. The second terminal 85b and the rectifier 86 are connected.

電源装置81は、例えば、商用電力が供給される。電源装置81は、商用電力を第1変圧器82と第1開閉器83とに供給する。なお、電源装置81に供給される電力は、商用電力に限られず、送電電力や、配電電力、蓄電電力であってもよい。また、充電回路80が電源装置81を備える場合について説明したが、これに限られない。充電回路80は、電源装置81から電力の供給を受けることが可能であれば電源装置81を備えていなくてもよい。 The power supply device 81 is supplied with commercial power, for example. The power supply device 81 supplies commercial power to the first transformer 82 and the first switch 83 . The power supplied to the power supply device 81 is not limited to commercial power, and may be transmitted power, distributed power, or stored power. Moreover, although the case where the charging circuit 80 is provided with the power supply device 81 was demonstrated, it is not restricted to this. The charging circuit 80 does not have to include the power supply device 81 as long as it can receive power from the power supply device 81 .

第1変圧器82と、第2変圧器84とのそれぞれは、電源装置81から供給される電力の電圧を、コンデンサCを充電可能な電圧に変換する。ここで、第1変圧器82は、第2変圧器84よりも絶縁耐圧が低く、且つ第2変圧器84よりも出力電力が大きい変換器である。換言すると、第2変圧器84は、第1変圧器82よりも絶縁耐圧が高く、且つ第1変圧器82よりも出力電力が小さい変換器である。コンデンサCの充電が可能な電圧とは、例えば、整流した際にコンデンサCの定格電圧よりも高い電圧である。第1の実施形態において、第1変圧器82は、「第1電力供給部」の一例であり、第2変圧器84は、「第2電力供給部」の一例である。第1変圧器82は、例えば、耐圧の低い絶縁トランスによって実現され、第2変圧器84は、例えば、耐圧の高い絶縁トランスによって実現される。 Each of the first transformer 82 and the second transformer 84 converts the voltage of the power supplied from the power supply device 81 into a voltage capable of charging the capacitor C. As shown in FIG. Here, the first transformer 82 is a converter having a lower withstand voltage than the second transformer 84 and a higher output power than the second transformer 84 . In other words, the second transformer 84 is a converter that has a higher withstand voltage than the first transformer 82 and a lower output power than the first transformer 82 . The voltage capable of charging the capacitor C is, for example, a voltage higher than the rated voltage of the capacitor C when rectified. In the first embodiment, the first transformer 82 is an example of a "first power supply", and the second transformer 84 is an example of a "second power supply". The first transformer 82 is implemented by, for example, an isolation transformer with low withstand voltage, and the second transformer 84 is implemented by, for example, an isolation transformer with high withstand voltage.

第1開閉器83は、制御部100によって開閉状態が制御され、閉状態において、第1変圧器82とコンデンサCとを整流器86を介して接続し、開状態において、第1変圧器82とコンデンサCとを遮断する。第2変圧器84は、制御部100によって開閉状態が制御され、閉状態において、第2変圧器84とコンデンサCとを整流器86を介して接続し、開状態において、第2変圧器84とコンデンサCとを遮断する。第1開閉器83や第2変圧器84は、断路器や機械式遮断機等の機械式接点によって実現される。 The first switch 83 has its opening/closing state controlled by the control unit 100, and connects the first transformer 82 and the capacitor C via the rectifier 86 in the closed state, and connects the first transformer 82 and the capacitor C in the open state. Cut off C. The second transformer 84 is controlled to open and close by the control unit 100. In the closed state, the second transformer 84 and the capacitor C are connected via the rectifier 86. In the open state, the second transformer 84 and the capacitor C are connected to each other. Cut off C. The first switch 83 and the second transformer 84 are implemented by mechanical contacts such as disconnectors and mechanical circuit breakers.

整流器86は、第1変圧器82によって変換された電力と、第2変圧器84によって変換された電力とを整流する。なお、第1変圧器82、及び第2変圧器84によって変換された電力が直流である場合には、充電回路80は、整流器86を備えていなくてもよい。 Rectifier 86 rectifies the power converted by first transformer 82 and the power converted by second transformer 84 . Note that the charging circuit 80 may not include the rectifier 86 when the power converted by the first transformer 82 and the second transformer 84 is direct current.

制御部100は、補助断路器MS、断路器10、機械式遮断器20、半導体遮断器40、第1開閉器83、及び第2開閉器85の開閉制御、サイリスタ35のオンとオフの切り替え制御、並びに転流回路30の動作の制御(つまり、スイッチング部320a,320bの開閉制御)等を行う。 The control unit 100 controls the opening and closing of the auxiliary disconnecting switch MS, the disconnecting switch 10, the mechanical circuit breaker 20, the semiconductor circuit breaker 40, the first switch 83, and the second switch 85, and the ON/OFF switching control of the thyristor 35. , and control the operation of the commutation circuit 30 (that is, open/close control of the switching units 320a and 320b).

直流電流遮断装置1によって第1直流送電線路LN1と、第2直流送電線路LN2とが電気的に導通されている状態(以下、通常導通状態)において、各部は以下のような状態となっている。
・補助断路器MS:閉状態
・断路器10:閉状態
・機械式遮断器20:閉状態
・半導体遮断器40:開状態
・サイリスタ35:オフの状態
・転流回路30:オフの状態
・転流回路30が備えるコンデンサC:充電された状態
・第1開閉器83:開状態
・第2開閉器85:閉状態
In a state in which the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2 are electrically connected by the DC current interrupting device 1 (hereinafter referred to as normal conduction state), each part is in the following state. .
Auxiliary disconnector MS: closed state Disconnector 10: closed state Mechanical circuit breaker 20: closed state Semiconductor circuit breaker 40: open state Thyristor 35: OFF state Commutation circuit 30: OFF state Capacitor C included in flow circuit 30: charged state First switch 83: open state Second switch 85: closed state

これにより、通常導通状態において直流系統電流は、第1直流送電線路LN1から、補助断路器MS、断路器10、及び機械式遮断器20を経由する経路rt1を介して第2直流送電線路LN2まで流れる。 As a result, in the normal conduction state, the DC system current flows from the first DC power transmission line LN1 to the second DC power transmission line LN2 via the path rt1 passing through the auxiliary disconnecting switch MS, the disconnecting switch 10, and the mechanical circuit breaker 20. flow.

直流電流遮断装置1によって第1直流送電線路LN1と、第2直流送電線路LN2とを電気的に遮断させる場合、制御部100は、制御システム(不図示)から遮断指示信号を受信する。制御システムは、例えば、各電力系統間の電力の供給(融通)を制御するシステムであり、直流系統に異常等が生じた場合、対象の直流電流遮断装置1(制御部100)に遮断指示信号を送信する。遮断指示信号は、例えば、第1直流送電線路LN1と、第2直流送電線路LN2とを電気的に遮断させることを指示する信号である。直流系統の異常とは、例えば、直流送電線路に生じる地絡や短絡等の事故によって生じる異常である。制御部100は、制御システムから遮断指示信号を受信した場合、断路器10と、機械式遮断器20とを開状態に制御し、転流回路30(スイッチング部320a,320b)をオンの状態に制御する。 When the DC current interrupter 1 electrically disconnects the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2, the control unit 100 receives a disconnection instruction signal from a control system (not shown). The control system is, for example, a system that controls the supply (interchange) of electric power between power systems. to send. The disconnection instruction signal is, for example, a signal that instructs to electrically disconnect the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2. Abnormalities in the DC system are, for example, abnormalities caused by accidents such as ground faults and short circuits that occur in DC transmission lines. When the control unit 100 receives a disconnection instruction signal from the control system, the control unit 100 controls the disconnecting switch 10 and the mechanical circuit breaker 20 to the open state, and the commutation circuit 30 (switching units 320a and 320b) to the ON state. Control.

上述した制御部100の制御によって、直流電流遮断装置1の断路器10と、機械式遮断器20とは、機械的に開状態に制御されるが、接点を単に切り離しても接点間にアークが生じるため、電気的に遮断することができない。この状態で、制御部100が転流回路30を動作させることにより、転流回路30が備えるスイッチング部320a,320bは、オンの状態に制御される。すると、転流回路30は、コンデンサCに蓄電される電荷を放電し、コンデンサCの正極からスイッチング部320b、リアクトル70、機械式遮断器20、およびスイッチング部320aを介してコンデンサCの負極までの経路rt2を電流が還流する回路を形成する。この回路が形成されるのは、リアクトル70に対して上述した向きによってダイオード60が接続されていることにより、第2直流送電線路LN2の方向から第1直流送電線路LN1の方向に流れる電流が阻止されるためである。この回路を還流する電流は、機械式遮断器20において第1直流送電線路LN1から第2直流送電線路LN2の方向に流れる電流と逆方向の電流であるため、機械式遮断器20に生じたアークを打ち消すように作用する。この結果、機械式遮断器20に流れる電流がゼロになり、機械式遮断器20が電気的な遮断状態となる。 Under the control of the control unit 100 described above, the disconnecting switch 10 of the direct current interrupting device 1 and the mechanical circuit breaker 20 are mechanically controlled to be in an open state. cannot be electrically cut off. In this state, the control unit 100 operates the commutation circuit 30, so that the switching units 320a and 320b included in the commutation circuit 30 are controlled to be on. Then, the commutation circuit 30 discharges the electric charge stored in the capacitor C, and from the positive electrode of the capacitor C to the negative electrode of the capacitor C via the switching unit 320b, the reactor 70, the mechanical circuit breaker 20, and the switching unit 320a. A circuit is formed in which the current circulates through the path rt2. This circuit is formed because the diode 60 is connected to the reactor 70 in the direction described above, so that the current flowing from the direction of the second DC power transmission line LN2 to the direction of the first DC power transmission line LN1 is blocked. This is because The current that circulates in this circuit is the current that flows in the direction opposite to the current that flows from the first DC power transmission line LN1 to the second DC power transmission line LN2 in the mechanical circuit breaker 20. Therefore, the arc generated in the mechanical circuit breaker 20 acts to cancel out As a result, the current flowing through the mechanical circuit breaker 20 becomes zero, and the mechanical circuit breaker 20 enters an electrical interruption state.

その後、制御部100は、半導体遮断器40を閉状態に制御する。これにより、直流系統電流は、第1直流送電線路LN1から補助断路器MS、断路器10、転流回路30、及びリアクトル70を介して第2直流送電線路LN2まで流れる経路から、第1直流送電線路LN1から半導体遮断器40、ダイオード60、及びリアクトル70を介して第2直流送電線路LN2まで流れる経路rt3に転流する。そして、制御部100は、半導体遮断器40を開状態に制御する。半導体遮断器40が開状態に制御されることに伴って発生するサージ電圧は、アレスタ50によって吸収される。これにより、直流電流遮断装置1は、第1直流送電線路LN1と、第2直流送電線路LN2とを電気的に遮断することができる。 After that, the control unit 100 controls the semiconductor circuit breaker 40 to be closed. As a result, the DC system current flows from the first DC power transmission line LN1 to the second DC power transmission line LN2 via the auxiliary disconnecting switch MS, the disconnecting switch 10, the commutation circuit 30, and the reactor 70. The current is commutated to a path rt3 flowing from the line LN1 through the semiconductor circuit breaker 40, the diode 60, and the reactor 70 to the second DC transmission line LN2. Then, the control unit 100 controls the semiconductor circuit breaker 40 to open. A surge voltage generated when the semiconductor circuit breaker 40 is controlled to be open is absorbed by the arrester 50 . Thereby, the DC current interrupting device 1 can electrically interrupt the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2.

このように、直流電流遮断装置1が第1直流送電線路LN1と第2直流送電線路LN2とを電気的に遮断するには、転流回路30が動作して経路rt2に電流を還流させることが求められる。 Thus, in order for the DC current interrupting device 1 to electrically disconnect the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2, the commutation circuit 30 operates to return the current to the path rt2. Desired.

転流回路30が電流を還流させるには、充電回路80は、初期状態において、コンデンサCを所定の充電容量まで充電することが求められる。所定の充電容量とは、例えば、コンデンサ電圧が所定の電圧となるまでに必要な電力量であって、転流回路30の動作時に、機械式遮断器20を電気的に開状態に制御可能なだけ、経路rt2に電流を還流させるのに必要な電力量である。所定の電圧とは、例えば、ある時間内に機械式遮断器20を電気的に開状態に制御可能なコンデンサCの電圧である。初期状態とは、例えば、直流電流遮断装置1が設置された時や、直流電流遮断装置1の運用開始時のタイミングや、これまでに直流電流遮断装置1が遮断動作を行っていない状態や、直流電流遮断装置1が遮断動作を行った後にコンデンサCの充電が行われていない状態等であって、直流電流遮断装置1が第1直流送電線路LN1と第2直流送電線路LN2とを電気的に遮断している状態である。 In order for the commutation circuit 30 to circulate the current, the charging circuit 80 is required to charge the capacitor C to a predetermined charging capacity in the initial state. The predetermined charging capacity is, for example, the amount of electric power required for the capacitor voltage to reach a predetermined voltage, and the mechanical circuit breaker 20 can be electrically controlled to the open state when the commutation circuit 30 operates. is the amount of power required to circulate the current through path rt2. The predetermined voltage is, for example, the voltage of the capacitor C that can electrically control the mechanical circuit breaker 20 to the open state within a certain period of time. The initial state includes, for example, when the DC current interrupting device 1 is installed, when the DC current interrupting device 1 starts operating, when the DC current interrupting device 1 has not performed an interrupting operation so far, The DC current interrupting device 1 electrically disconnects the first DC transmission line LN1 and the second DC transmission line LN2 in a state where the capacitor C is not charged after the DC current interruption device 1 has performed the interruption operation. is blocked to

また、転流回路30が電流を還流させるには、充電回路80は、通常導通状態において、コンデンサCが初期状態以降に自然放電した分だけ逐次充電し、所定の充電容量を保つことが求められる。通常導通状態とは、例えば、直流電流遮断装置1によって第1直流送電線路LN1と、第2直流送電線路LN2とが電気的に導通されている状態である。 In addition, in order for the commutation circuit 30 to circulate the current, the charging circuit 80 is required to sequentially charge the amount of the natural discharge of the capacitor C after the initial state in the normal conduction state, and to maintain a predetermined charging capacity. . The normal conduction state is, for example, a state in which the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2 are electrically connected by the DC current interrupting device 1 .

以下、初期状態のコンデンサCが充電される場合の直流電流遮断装置1の状態について説明し、次に、通常導通状態のコンデンサCが充電される場合の直流電流遮断装置1の状態について説明する。 The state of the DC current interrupting device 1 when the capacitor C in the initial state is charged will be described below, and then the state of the DC current interrupting device 1 when the capacitor C in the normal conducting state is charged will be described.

[初期状態のコンデンサCの充電]
制御部100は、初期状態において、直流電流遮断装置1が第1直流送電線路LN1と第2直流送電線路LN2とが電気的に非導通になるように、直流電流遮断装置1の各部を以下のような状態に制御する。
・補助断路器MS:開状態
・断路器10:開状態
・機械式遮断器20:開状態
・半導体遮断器40:開状態
・サイリスタ35:オフの状態
・転流回路30:オフの状態
・転流回路30が備えるコンデンサC:充電されていない状態
[Charging of capacitor C in initial state]
In the initial state, the control unit 100 controls each part of the DC current interrupting device 1 as follows so that the DC current interrupting device 1 electrically disconnects the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2. control to such a state.
Auxiliary disconnector MS: open state Disconnector 10: open state Mechanical breaker 20: open state Semiconductor breaker 40: open state Thyristor 35: off state Commutation circuit 30: off state Capacitor C included in flow circuit 30: not charged

そして、制御部100は、初期状態のコンデンサCを充電するに際して、充電回路80の各部を、以下のような状態に制御する。
・第1開閉器83:閉状態→開状態
・第2開閉器85:開状態→閉状態
When charging the capacitor C in the initial state, the control section 100 controls each section of the charging circuit 80 to the following states.
・First switch 83: closed state → open state ・Second switch 85: open state → closed state

図2は、第1の実施形態に係る充電回路80の初期状態の一例を示す図である。図2の状態において、第1開閉器83が閉状態に制御され、第2開閉器85が開状態に制御されることに伴い、第1端子80aと第2端子80bとの間には、第1変圧器82によって変換された電圧が整流器86を通じて生じる。これにより、コンデンサCは、第1変圧器82によって変換された電力によって充電される。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the initial state of the charging circuit 80 according to the first embodiment. In the state of FIG. 2, the first switch 83 is controlled to be closed and the second switch 85 is controlled to be open. The voltage converted by 1 transformer 82 is developed through rectifier 86 . Thereby, the capacitor C is charged with the power converted by the first transformer 82 .

なお、初期状態では、少なくとも第1開閉器83が閉状態に制御されていれば、第2開閉器85が閉状態に制御されていてもよい。 In addition, in the initial state, if at least the first switch 83 is controlled to be closed, the second switch 85 may be controlled to be closed.

次に、制御部100は、初期状態においてコンデンサCが所定の充電容量まで充電された場合、第1開閉器83を開状態に制御し、第2開閉器85を閉状態に制御する。 Next, when the capacitor C is charged to a predetermined charge capacity in the initial state, the control unit 100 controls the first switch 83 to open and the second switch 85 to close.

[通常導通状態のコンデンサCの充電]
制御部100は、通常導通状態において、直流電流遮断装置1が第1直流送電線路LN1と第2直流送電線路LN2とを電気的に導通させるように、直流電流遮断装置1の各部を以下のような状態に制御する。
・補助断路器MS:閉状態
・断路器10:閉状態
・機械式遮断器20:閉状態
・半導体遮断器40:開状態
・サイリスタ35:オフの状態
・転流回路30:オフの状態
・転流回路30が備えるコンデンサC:充電され、自然放電している状態
[Charging of Capacitor C in Normal Conduction State]
The control unit 100 controls each part of the DC current interrupting device 1 as follows so that the DC current interrupting device 1 electrically connects the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2 in the normal conduction state. control to a good state.
Auxiliary disconnector MS: closed state Disconnector 10: closed state Mechanical circuit breaker 20: closed state Semiconductor circuit breaker 40: open state Thyristor 35: OFF state Commutation circuit 30: OFF state Capacitor C included in current circuit 30: Charged and naturally discharging state

そして、制御部100は、通常導通状態のコンデンサCを充電するに際して、充電回路80の各部を、以下のような状態に制御する。
・第1開閉器83:開状態
・第2開閉器85:閉状態
Then, when charging the capacitor C which is in a normally conductive state, the control section 100 controls each section of the charging circuit 80 to the following states.
・First switch 83: open state ・Second switch 85: closed state

図3は、第1の実施形態に係る充電回路80の通常導通状態の一例を示す図である。図3の状態において、第1開閉器83が開状態に制御され、第2開閉器85が閉状態に制御されることに伴い、第1端子80aと第2端子80bとの間には、第2変圧器84によって変換された電圧が整流器86を通じて生じる。これにより、コンデンサCは、第2変圧器84によって変換された電力によって充電される。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the normal conduction state of the charging circuit 80 according to the first embodiment. In the state of FIG. 3, the first switch 83 is controlled to be open and the second switch 85 is controlled to be closed. The voltage converted by the 2-transformer 84 is developed through a rectifier 86 . Thereby, the capacitor C is charged with the power converted by the second transformer 84 .

[動作フロー]
図4は、コンデンサCの充電に係る直流電流遮断装置1の処理の一例を示すフローチャートである。まず、制御部100は、直流電流遮断装置1の状態が初期状態であるか否かを判定する(ステップS100)。制御部100は、直流電流遮断装置1の状態が初期状態であると判定した場合、第1開閉器83を閉状態に制御し、第2開閉器85を開状態に制御する(ステップS102)。これにより、コンデンサCは、第1変圧器82が出力する電力によって充電される。制御部100は、直流電流遮断装置1の状態が初期状態ではないと判定した場合、直流電流遮断装置1が通常導通状態であるものとみなし、第1開閉器83を開状態に制御し、第2開閉器85を閉状態に制御する(ステップS104)。これにより、コンデンサCは、第2変圧器84が供給する電力によって充電される。
[Operation flow]
FIG. 4 is a flow chart showing an example of processing of the DC current interruption device 1 for charging the capacitor C. As shown in FIG. First, the control unit 100 determines whether or not the state of the DC current interrupting device 1 is the initial state (step S100). When the control unit 100 determines that the state of the direct current interrupting device 1 is in the initial state, it controls the first switch 83 to close and the second switch 85 to open (step S102). Thereby, the capacitor C is charged with the power output by the first transformer 82 . When the control unit 100 determines that the state of the DC current interrupting device 1 is not the initial state, it assumes that the DC current interrupting device 1 is in the normal conduction state, controls the first switch 83 to open, and 2 switch 85 is controlled to be closed (step S104). Thereby, the capacitor C is charged with the power supplied by the second transformer 84 .

制御部100は、初期状態のコンデンサCが第1変圧器82が出力する電力によって所定の充電容量まで充電されたか否かを判定する(ステップS106)。制御部100は、初期状態のコンデンサCが所定の充電容量まで充電されるまでの間、待機する。制御部100は、初期状態のコンデンサCが所定の充電容量まで充電されたと判定した場合、第1開閉器83を開状態に制御し、第2開閉器85を閉状態に制御する(ステップS108)。これにより、直流電流遮断装置1は、所定の充電容量までコンデンサCが充電された状態で、絶縁耐圧の低い第1変圧器82を切り離しつつ、自装置の状態を通常導通状態とすることができる。 The control unit 100 determines whether or not the capacitor C in the initial state has been charged to a predetermined charging capacity by the power output from the first transformer 82 (step S106). The control unit 100 waits until the capacitor C in the initial state is charged up to a predetermined charging capacity. When the controller 100 determines that the capacitor C in the initial state has been charged to the predetermined charge capacity, it controls the first switch 83 to open and the second switch 85 to close (step S108). . As a result, the direct-current interrupting device 1 can switch its state to a normal conducting state while disconnecting the first transformer 82 having a low dielectric strength voltage in a state where the capacitor C is charged up to a predetermined charging capacity. .

[第1の実施形態のまとめ]
以上説明したように、本実施形態の直流電流遮断装置1は、機械式接点(この一例では、断路器10、及び機械式遮断器20)と、転流回路30と、充電回路80を持つ。断路器10、及び機械式遮断器20は、直流系統を構成する直流送電線路(この一例では、第1直流送電線路LN1と第2直流送電線路LN2との接続点)に設けられる。転流回路30は、コンデンサCを有する。充電回路80は、第1電力供給部(この一例では、第1変圧器82)と、第2電力供給部(この一例では、第2変圧器84)と、第1開閉器83と、第2開閉器85とを持つ。第1変圧器82は、電源装置81によって供給される電力をコンデンサCに供給する。第2変圧器84は、電源装置81によって供給される電力をコンデンサCに供給する。第1開閉器83は、第1変圧器82と転流回路30との接続状態を切り替える。第2開閉器85は、第2変圧器84と転流回路30との接続状態を切り替える。充電回路は、コンデンサCを充電する。第1変圧器82は、第2変圧器84に比して大きい電力を出力する。
[Summary of the first embodiment]
As described above, the direct current interrupting device 1 of this embodiment has mechanical contacts (in this example, the disconnecting switch 10 and the mechanical circuit breaker 20), the commutation circuit 30, and the charging circuit 80. The disconnecting switch 10 and the mechanical circuit breaker 20 are provided in a DC power transmission line (in this example, a connection point between the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2) that constitutes the DC system. The commutation circuit 30 has a capacitor C. The charging circuit 80 includes a first power supply section (in this example, a first transformer 82), a second power supply section (in this example, a second transformer 84), a first switch 83, and a second It has a switch 85. The first transformer 82 supplies power supplied by the power supply device 81 to the capacitor C. As shown in FIG. The second transformer 84 supplies power supplied by the power supply device 81 to the capacitor C. As shown in FIG. The first switch 83 switches the connection state between the first transformer 82 and the commutation circuit 30 . The second switch 85 switches the connection state between the second transformer 84 and the commutation circuit 30 . A charging circuit charges the capacitor C. The first transformer 82 outputs larger power than the second transformer 84 .

ここで、初期状態ではコンデンサCが充電されていない状態であるため、コンデンサCに充電することが求められる充電容量は、通常導通状態に比して大きくなる。上述したように、第1変圧器82は、第2変圧器84に比して出力電力が大きい。本実施形態の直流電流遮断装置1は、初期状態において、第1変圧器82と第2変圧器84とのうち、第1変圧器82によってコンデンサCを充電することにより、第2変圧器84によってコンデンサCを充電する場合に比して、短時間でコンデンサCの充電を完了することができる。 Here, since the capacitor C is not charged in the initial state, the charging capacity required to charge the capacitor C is larger than that in the normal conduction state. As described above, first transformer 82 has a higher output power than second transformer 84 . In the initial state of the direct current interrupting device 1 of the present embodiment, between the first transformer 82 and the second transformer 84, by charging the capacitor C with the first transformer 82, the second transformer 84 Charging of the capacitor C can be completed in a short time as compared with charging the capacitor C.

また、通常導通状態では、コンデンサCが初期状態において充電された後、自然放電している状態であるため、コンデンサCに充電することが求められる電力容量は、初期状態に比して小さくなる。また、通常導通状態では直流送電線路LNに直流系統電圧が印加されるため、充電回路80の内部回路は、高耐圧であることが求められる。本実施形態の直流電流遮断装置1は、通常導通状態において、第1変圧器82と第2変圧器84とのうち、高耐圧な第2変圧器84によってコンデンサCを充電することにより、充電回路80が絶縁破壊することなく、自然放電した充電容量を充電することができる。 Also, in the normal conduction state, the capacitor C is charged in the initial state and then naturally discharged, so the power capacity required to charge the capacitor C becomes smaller than in the initial state. In addition, since the DC system voltage is applied to the DC power transmission line LN in the normal conduction state, the internal circuit of the charging circuit 80 is required to have a high withstand voltage. In the normal conduction state, the DC current interrupting device 1 of the present embodiment charges the capacitor C with the second transformer 84, which has a high withstand voltage, out of the first transformer 82 and the second transformer 84, so that the charging circuit The naturally discharged charge capacity can be charged without dielectric breakdown of the capacitor 80 .

(変形例)
以下、図面を参照して第1の実施形態に係る変形例について説明する。第1の実施形態では、第2電力供給部が一つの第2変圧器84によって実現される場合について説明した。変形例では、第2電力供給部が複数の変換器によって実現される場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Modification)
Modifications according to the first embodiment will be described below with reference to the drawings. 1st Embodiment demonstrated the case where the 2nd power supply part was implement|achieved by the one 2nd transformer 84. FIG. In a modified example, a case where the second power supply unit is implemented by a plurality of converters will be described. In addition, about the structure similar to embodiment mentioned above, the same code|symbol is attached|subjected and description is abbreviate|omitted.

図5は、変形例の第2変圧器84の構成の一例を示す図である。変形例の第2変圧器84は、電源装置81と第2開閉器85との間に、直列に接続した複数の絶縁トランスTRによって実現される。この一例では、第2変圧器84が、絶縁トランスTR-1、絶縁トランスTR-2、…、絶縁トランスTR-n(nは自然数)によって実現される。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the second transformer 84 of the modification. The second transformer 84 of the modified example is implemented by a plurality of isolation transformers TR connected in series between the power supply device 81 and the second switch 85 . In this example, the second transformer 84 is implemented by an isolation transformer TR-1, an isolation transformer TR-2, . . . , an isolation transformer TR-n (n is a natural number).

[変形例のまとめ]
以上説明したように、変形例の直流電流遮断装置1が備える第2変圧器84は、電源装置81と第2開閉器85との間に、直列に接続した複数の絶縁トランスTRによって実現される。これにより、変形例の直流電流遮断装置1によれば、複数の絶縁耐圧の低い絶縁トランスTRを用いて、絶縁耐圧の高い第2変圧器84を実現することができる。
[Summary of modifications]
As described above, the second transformer 84 included in the DC current interrupting device 1 of the modification is implemented by a plurality of isolation transformers TR connected in series between the power supply device 81 and the second switch 85. . As a result, according to the DC current interrupting device 1 of the modification, the second transformer 84 with high withstand voltage can be realized by using a plurality of insulating transformers TR with low withstand voltage.

(第2の実施形態)
以下、図面を参照して第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では、第2電力供給部が第2変圧器84によって実現される場合について説明した。第2の実施形態では、第2電力供給部が光伝送路を用いた構成によって実現される場合について説明する。なお、上述した実施形態、及び変形例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment, the case where the second power supply unit is implemented by the second transformer 84 has been described. In the second embodiment, a case where the second power supply unit is implemented by a configuration using an optical transmission line will be described. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to embodiment and the modification which were mentioned above, and description is abbreviate|omitted.

図6は、第2の実施形態の充電回路80-1の構成の一例を示す図である。第2の実施形態の充電回路80-1は、電源装置81と、第1変圧器82と、第1開閉器83と、第2開閉器85と、整流器86と、第2電力供給部87とを備える。第2電力供給部87は、例えば、レーザドライバLDと、発光素子LEと、光伝送路FBと、受光素子REと、第1変換部CV1とを備える。レーザドライバLDと、電源装置81とは、互いに接続される。レーザドライバLDと、発光素子LEとは、互いに接続される。発光素子LEと、受光素子REとは、光伝送路FBによって互いに接続される。具体的には、光伝送路FBの第一端には、発光素子LEが接続され、光伝送路FBの第2端には、受光素子REが接続される。受光素子REと、第1変換部CV1とは、互いに接続される。第1変換部CV1と第1端子85aとは、互いに接続される。本実施形態の電源装置81には、例えば、商用電力が供給され、電源装置81は、商用電力をレーザドライバLDによって用いられる電力に変換する。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the charging circuit 80-1 of the second embodiment. The charging circuit 80-1 of the second embodiment includes a power supply device 81, a first transformer 82, a first switch 83, a second switch 85, a rectifier 86, and a second power supply section 87. Prepare. The second power supply section 87 includes, for example, a laser driver LD, a light emitting element LE, an optical transmission line FB, a light receiving element RE, and a first conversion section CV1. The laser driver LD and power supply device 81 are connected to each other. The laser driver LD and the light emitting element LE are connected to each other. The light emitting element LE and the light receiving element RE are connected to each other by an optical transmission line FB. Specifically, the light emitting element LE is connected to the first end of the optical transmission line FB, and the light receiving element RE is connected to the second end of the optical transmission line FB. The light receiving element RE and the first converter CV1 are connected to each other. The first converter CV1 and the first terminal 85a are connected to each other. For example, commercial power is supplied to the power supply device 81 of the present embodiment, and the power supply device 81 converts the commercial power into power used by the laser driver LD.

レーザドライバLDは、電源装置81から供給された電力によって動作し、発光素子LEに射出させる光の強度や、ON/OFFを制御する。発光素子LEは、レーザドライバLDの制御に基づいて、光伝送路FBによって接続される受光素子REに対して光を射出する。レーザドライバLDと発光素子LEとは、「発光ユニット」の一例である。また、以降の説明では、発光素子LEが射出する光の強度が一定である場合について説明する。 The laser driver LD operates by power supplied from the power supply device 81, and controls the intensity of light emitted to the light emitting element LE and ON/OFF control. The light-emitting element LE emits light to the light-receiving element RE connected by the optical transmission line FB under the control of the laser driver LD. The laser driver LD and the light emitting element LE are examples of the "light emitting unit". Also, in the following description, the case where the intensity of the light emitted by the light emitting element LE is constant will be described.

受光素子REは、発光素子LEによって射出される光を受光する。受光素子REは、受光した光の強度に応じた電力を出力する。受光素子REは、例えば、フォトダイオードによって実現される。受光素子REが供給する電力において、例えば、電圧と電流は光の強度と出力負荷に応じて変化する。ここで、受光素子REが供給する電力の大きさは、発光素子LEが射出した光と変換効率に応じた電力を最大値とする電力であり、例えば、コンデンサCを充電可能な電力である。 The light receiving element RE receives light emitted by the light emitting element LE. The light receiving element RE outputs power according to the intensity of the received light. The light receiving element RE is realized by, for example, a photodiode. The power supplied by the photoreceptor RE varies, for example, in voltage and current depending on the light intensity and the output load. Here, the magnitude of the power supplied by the light receiving element RE is the power whose maximum value corresponds to the light emitted by the light emitting element LE and the conversion efficiency.

なお、受光素子REは、受光した光の波長に応じた電力を出力する構成であってもよい。受光素子REは、「受光ユニット」の一例である。 Note that the light receiving element RE may be configured to output electric power according to the wavelength of the received light. The light receiving element RE is an example of a "light receiving unit".

第1変換部CV1は、受光素子REによって出力される電力の電圧を、所定の電圧に変換(例えば、昇圧、又は降圧)する。上述したように、所定の電圧とは、例えば、コンデンサCの充電電圧である。 The first converter CV1 converts the voltage of the power output by the light receiving element RE into a predetermined voltage (for example, boosts or steps it down). As described above, the predetermined voltage is the charging voltage of the capacitor C, for example.

なお、制御部100が、初期状態であるか、又は通常導通状態であるかに応じて、直流電流遮断装置1の状態を制御する処理については、上述した実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態において、直流電流遮断装置1は、第2開閉器85を備えていなくてもよい。この場合、制御部100は、初期状態である場合に、レーザドライバLDの動作を停止させ、通常導通状態である場合に、レーザドライバLDを動作させる処理を行う。また、直流電流遮断装置1が第2開閉器85を備えていない場合、第2電力供給部87は、レーザドライバLDの動作、又は停止が切り替わることに伴い、「第2開閉手段」としての役割も兼ねる。 Note that the processing for controlling the state of the DC current interrupting device 1 depending on whether the control unit 100 is in the initial state or in the normal conduction state is the same as in the above-described embodiment, so description thereof will be omitted. omitted. Further, in the present embodiment, the DC current interrupting device 1 does not have to include the second switch 85 . In this case, the control unit 100 stops the operation of the laser driver LD in the initial state, and operates the laser driver LD in the normal conduction state. In addition, when the DC current interrupting device 1 does not include the second switch 85, the second power supply unit 87 functions as the "second switching means" as the operation or stop of the laser driver LD is switched. Also serves as

[第2の実施形態のまとめ]
以上説明したように、第2の実施形態の直流電流遮断装置1が備える第2電力供給部87は、レーザドライバLDと、発光素子LEと、受光素子REと、第1変換部CV1とを持つ。レーザドライバLDは、電源装置81によって供給された電力を用いて発光素子LEに光を射出させる。光伝送路FBは、第1端が発光素子LEに接続され、第2端が受光素子REに接続される。受光素子REは、発光素子LEによって射出され、光伝送路FBによって伝送された光を用いて電力を出力する。第1変換部CV1は、受光素子REから出力された電力をコンデンサCを充電可能な電力に変換する。これにより、第2の実施形態の直流電流遮断装置1は、通常導通状態において十分な絶縁耐圧を確保しつつ、コンデンサCを充電することができる。
[Summary of the second embodiment]
As described above, the second power supply section 87 included in the DC current interrupting device 1 of the second embodiment has the laser driver LD, the light emitting element LE, the light receiving element RE, and the first conversion section CV1. . The laser driver LD uses power supplied by the power supply device 81 to cause the light emitting element LE to emit light. The optical transmission line FB has a first end connected to the light emitting element LE and a second end connected to the light receiving element RE. The light receiving element RE outputs electric power using light emitted by the light emitting element LE and transmitted by the optical transmission line FB. The first converter CV1 converts the power output from the light receiving element RE into power capable of charging the capacitor C. As shown in FIG. As a result, the DC current interrupting device 1 of the second embodiment can charge the capacitor C while ensuring sufficient dielectric strength in the normal conduction state.

(第3の実施形態)
以下、図面を参照して第3の実施形態にについて説明する。第1の実施形態では、第2電力供給部が第2変圧器84によって実現される場合について説明した。第3の実施形態では、第2電力供給部が無接点充電方式を用いた構成によって実現される場合について説明する。なお、上述した実施形態、及び変形例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment, the case where the second power supply unit is implemented by the second transformer 84 has been described. In the third embodiment, a case where the second power supply unit is realized by a configuration using a non-contact charging method will be described. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to embodiment and the modification which were mentioned above, and description is abbreviate|omitted.

図7は、第3の実施形態の充電回路80-2の構成の一例を示す図である。第2の実施形態の充電回路80-2は、電源装置81と、第1変圧器82と、第1開閉器83と、第2開閉器85と、整流器86と、第2電力供給部88とを備える。第2電力供給部88は、例えば、送電回路LC1と、受電回路LC2と、第2変換部CV2とを備える。電源装置81と、送電回路LC1とは、互いに接続される。受電回路LC2と、第2変換部CV2とは、互いに接続される。第2変換部CV2と、第1端子85aとは、互いに接続される。本実施形態の電源装置81には、例えば、商用電力が供給され、電源装置81は、商用電力を送電回路LC1によって用いられる電力に変換する。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the charging circuit 80-2 of the third embodiment. The charging circuit 80-2 of the second embodiment includes a power supply device 81, a first transformer 82, a first switch 83, a second switch 85, a rectifier 86, and a second power supply section 88. Prepare. The second power supply unit 88 includes, for example, a power transmission circuit LC1, a power reception circuit LC2, and a second conversion unit CV2. Power supply device 81 and power transmission circuit LC1 are connected to each other. The power receiving circuit LC2 and the second conversion unit CV2 are connected to each other. The second converter CV2 and the first terminal 85a are connected to each other. For example, commercial power is supplied to the power supply device 81 of the present embodiment, and the power supply device 81 converts the commercial power into power used by the power transmission circuit LC1.

送電回路LC1は、例えば、コンデンサと、コイルとが互いに並列に接続された励磁回路により実現され、電源装置81から供給された電力によってコイルに磁界を生じさせる。送電回路LC1は、「送電コイル」の一例である。 The power transmission circuit LC<b>1 is implemented by, for example, an excitation circuit in which a capacitor and a coil are connected in parallel, and the electric power supplied from the power supply device 81 causes the coil to generate a magnetic field. The power transmission circuit LC1 is an example of a "power transmission coil".

受電回路LC2は、例えば、コンデンサと、コイルとが互いに並列に接続された励磁回路により実現される。受電回路LC2は、送電回路LC1が生じさせた磁界によって、受電回路LC2が備えるコイルに電磁誘導が生じるため、電磁誘導による誘導起電力を生じさせる。受電回路LC2は、「受電コイル」の一例である。 The power receiving circuit LC2 is implemented by, for example, an excitation circuit in which a capacitor and a coil are connected in parallel. In the power receiving circuit LC2, the magnetic field generated by the power transmitting circuit LC1 causes electromagnetic induction in the coil included in the power receiving circuit LC2, so that an induced electromotive force is generated by the electromagnetic induction. The power receiving circuit LC2 is an example of a "power receiving coil".

第2変換部CV2は、受電回路LC2によって出力される誘導起電力の電圧を、所定の電圧に変換(例えば、昇圧、又は降圧)する。上述したように、所定の電圧とは、例えば、コンデンサCの充電電圧である。 The second converter CV2 converts the voltage of the induced electromotive force output by the power receiving circuit LC2 into a predetermined voltage (for example, boosts or steps it down). As described above, the predetermined voltage is the charging voltage of the capacitor C, for example.

なお、制御部100が、初期状態であるか、又は通常導通状態であるかに応じて、直流電流遮断装置1の状態を制御する処理については、上述した実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態において、直流電流遮断装置1は、第2開閉器85を備えていなくてもよい。この場合、制御部100は、初期状態である場合に、送電回路LC1の動作を停止させ、通常導通状態である場合に、送電回路LC1を動作させる処理を行う。また、直流電流遮断装置1が第2開閉器85を備えていない場合、第2電力供給部88は、送電回路LC1の動作、又は停止が切り替わることに伴い、「第2開閉手段」としての役割も兼ねる。 Note that the processing for controlling the state of the DC current interrupting device 1 depending on whether the control unit 100 is in the initial state or in the normal conduction state is the same as in the above-described embodiment, so description thereof will be omitted. omitted. Further, in the present embodiment, the DC current interrupting device 1 does not have to include the second switch 85 . In this case, the control unit 100 stops the operation of the power transmission circuit LC1 in the initial state, and operates the power transmission circuit LC1 in the normal conduction state. Further, when the direct current interrupting device 1 does not include the second switch 85, the second power supply unit 88 functions as a "second switching means" as the power transmission circuit LC1 is switched between operation and stop. Also serves as

[第3の実施形態のまとめ]
以上説明したように、第3の実施形態の直流電流遮断装置1が備える第2電力供給部88は、送電コイル(この一例では、送電回路LC1)と、受電コイル(この一例では、受電回路LC2)と、第2変換部CV2とを持つ。送電回路LC1は、電源装置81によって供給される電力によって磁界を発生させる。受電回路LC2は、送電回路LC1が発生させた磁界によって電力(誘導起電力)を発生させる。第2変換部CV2は、受電回路LC2から出力された電力をコンデンサCを充電可能な電力に変換する。これにより、第3の実施形態の直流電流遮断装置1は、通常導通状態において十分な絶縁耐圧を確保しつつ、コンデンサCを充電することができる。
[Summary of the third embodiment]
As described above, the second power supply unit 88 included in the direct current interrupting device 1 of the third embodiment includes the power transmission coil (the power transmission circuit LC1 in this example), the power reception coil (the power reception circuit LC2 in this example). ) and a second converter CV2. The power transmission circuit LC1 generates a magnetic field with power supplied by the power supply device 81 . The power receiving circuit LC2 generates power (induced electromotive force) by the magnetic field generated by the power transmitting circuit LC1. The second conversion unit CV2 converts the power output from the power receiving circuit LC2 into power capable of charging the capacitor C. FIG. As a result, the DC current interrupting device 1 of the third embodiment can charge the capacitor C while ensuring sufficient dielectric strength in the normal conduction state.

[第1開閉器83と第2開閉器85との他の例]
なお、上述では、第1電力供給部と整流器86との間には一つの第1開閉器83が設けられ、第2電力供給部と整流器86との間には一つの第2開閉器85が設けられる場合について説明したが、これに限られない。第1電力供給部と整流器86との間、第2電力供給部と整流器86との間のそれぞれには、複数の開閉器が直列に設けられてもよい。これにより、直流電流遮断装置1は、第1開閉器83や第2開閉器85の絶縁耐圧を高めることができる。
[Another example of the first switch 83 and the second switch 85]
In the above description, one first switch 83 is provided between the first power supply section and the rectifier 86, and one second switch 85 is provided between the second power supply section and the rectifier 86. Although the case where it is provided has been described, it is not limited to this. A plurality of switches may be provided in series between the first power supply section and the rectifier 86 and between the second power supply section and the rectifier 86 . As a result, the DC current interrupting device 1 can increase the withstand voltage of the first switch 83 and the second switch 85 .

[複数の転流回路30を備える場合]
また、上述では、直流電流遮断装置1が一つの転流回路30を備える場合について説明したが、これに限られない。直流電流遮断装置1は、複数の転流回路30を備えていてもよい。この場合、直流電流遮断装置1は、転流回路30-1、転流回路30-2、…、転流回路30-m(mは自然数)を備え、転流回路30-1、転流回路30-2、…、転流回路30-mは、互いに直列に接続される。以下、転流回路30-1、転流回路30-2、…、転流回路30-mを互いに区別しない場合には、単に転流回路30と記載する。隣り合う転流回路30は、第2端子30bと、第1端子30aとが互いに接続される。複数の転流回路30のうち、端部の転流回路30の第1端子30aと、第2端子10bと、第1端子20aとは、互いに接続される。また、複数の転流回路30のうち、他の端部の転流回路30の第2端子30bと、ダイオード60のカソードと、リアクトル70の一端とは、互いに接続される。この場合、複数の転流回路30のコンデンサCの正極のそれぞれに第1端子80aが接続され、コンデンサCの負極のそれぞれに第2端子80bが接続される。
[When a plurality of commutation circuits 30 are provided]
Moreover, although the case where the DC current interrupting device 1 includes one commutation circuit 30 has been described above, the present invention is not limited to this. The direct current interrupting device 1 may include a plurality of commutation circuits 30 . In this case, the direct current interrupting device 1 includes a commutation circuit 30-1, a commutation circuit 30-2, . The commutation circuits 30-2, . . . , 30-m are connected in series with each other. , commutation circuit 30-m are simply referred to as commutation circuit 30 when they are not distinguished from each other. Adjacent commutation circuits 30 have second terminals 30b and first terminals 30a connected to each other. Among the plurality of commutation circuits 30, the first terminal 30a, the second terminal 10b, and the first terminal 20a of the end commutation circuit 30 are connected to each other. Further, among the plurality of commutation circuits 30, the second terminal 30b of the commutation circuit 30 at the other end, the cathode of the diode 60, and one end of the reactor 70 are connected to each other. In this case, the first terminals 80a are connected to the positive terminals of the capacitors C of the commutation circuits 30, respectively, and the second terminals 80b are connected to the negative terminals of the capacitors C, respectively.

ここで、機械式遮断器20を電気的に開状態にする際に転流回路30が動作して経路rt2に電流を還流させるためには、多数のコンデンサCを用いて高いコンデンサ電圧を得ることが求められる場合がある。複数の転流回路30を備える直流電流遮断装置1によれば、コンデンサCを直列に接続することにより、複数のコンデンサCの電圧の和によって、高いコンデンサ電圧を実現することができる。 Here, in order for the commutation circuit 30 to operate when the mechanical circuit breaker 20 is electrically opened to return the current to the path rt2, a large number of capacitors C must be used to obtain a high capacitor voltage. may be required. According to the DC current interrupting device 1 having the plurality of commutation circuits 30, by connecting the capacitors C in series, the sum of the voltages of the plurality of capacitors C can realize a high capacitor voltage.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

1…直流電流遮断装置、10…断路器、20…機械式遮断器、30、30-1、30-2、30-m…転流回路、35…サイリスタ、40…半導体遮断器、50…アレスタ、60…ダイオード、70…リアクトル、80、80-1、80-2…充電回路、81…電源装置、82…第1変圧器、83…第1開閉器、84…第2変圧器、85…第2開閉器、310a、310b…ダイオード、320a、320b、320c、320d…スイッチング部、C…コンデンサ、CV1…第1変換部、CV2…第2変換部、86…整流器、87、88…第2電力供給部、100…制御部、FB…光伝送路、L1…リアクトル、LC1…送電回路、LC2…受電回路、LD…レーザドライバ、LE…発光素子、LN1…第1直流送電線路、LN2…第2直流送電線路、MS…補助断路器、RE…受光素子、TR、TR-1、TR-2、TR-n…絶縁トランス REFERENCE SIGNS LIST 1 direct current interrupter, 10 disconnector, 20 mechanical circuit breaker, 30, 30-1, 30-2, 30-m commutation circuit, 35 thyristor, 40 semiconductor circuit breaker, 50 arrester , 60... diode, 70... reactor, 80, 80-1, 80-2... charging circuit, 81... power supply device, 82... first transformer, 83... first switch, 84... second transformer, 85... Second switch 310a, 310b Diode 320a, 320b, 320c, 320d Switching section C Capacitor CV1 First conversion section CV2 Second conversion section 86 Rectifier 87, 88 Second Power Supply Unit 100 Control Unit FB Optical Transmission Line L1 Reactor LC1 Power Transmission Circuit LC2 Power Reception Circuit LD Laser Driver LE Light Emitting Element LN1 First DC Transmission Line LN2 Second 2 DC transmission line, MS... Auxiliary disconnector, RE... Light receiving element, TR, TR-1, TR-2, TR-n... Insulation transformer

Claims (6)

直流系統を構成する直流送電線路を電気的に遮断する、又は導通させる主回路と、
コンデンサを有する転流回路と、
電源装置によって供給される電力を前記コンデンサに供給する第1電力供給部と、前記電源装置によって供給される電力を前記コンデンサに供給する第2電力供給部と、前記第1電力供給部と前記転流回路との接続状態を切り替える第1開閉器と、前記第2電力供給部と前記転流回路との接続状態を切り替える第2開閉手段とを有し、前記コンデンサを充電する充電回路とを備え、
前記第1電力供給部は、前記第2電力供給部に比して大きい電力を出力する、
直流電流遮断装置。
A main circuit that electrically interrupts or conducts a DC power transmission line that constitutes a DC system;
a commutation circuit having a capacitor;
a first power supply unit that supplies power supplied by a power supply device to the capacitor; a second power supply unit that supplies power supplied by the power supply device to the capacitor; a first switch for switching a state of connection with a current circuit; and a second switching means for switching a state of connection between the second power supply unit and the commutation circuit, and a charging circuit for charging the capacitor. ,
The first power supply unit outputs larger power than the second power supply unit,
DC current interrupter.
前記第1電力供給部は、前記第2電力供給部に比して絶縁耐圧が低く、且つ前記第2電力供給部に比して大きい電力を出力し、
前記第2電力供給部は、前記第1電力供給部に比して絶縁耐圧が高く、且つ前記第1電力供給部に比して小さい電力を出力する、
請求項1に記載の直流電流遮断装置。
The first power supply unit has a lower dielectric strength voltage than the second power supply unit and outputs power larger than the second power supply unit;
The second power supply unit has a higher dielectric strength voltage than the first power supply unit and outputs power smaller than that of the first power supply unit.
The direct current interrupting device according to claim 1.
前記第1開閉器と前記第2開閉手段のそれぞれの開閉状態を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、
前記主回路が前記直流送電線路を通電させていない場合に、少なくとも前記第1開閉器を閉状態にして前記第1電力供給部が出力する電力によって前記コンデンサを充電し、
前記主回路が前記直流送電線路を通電させている場合に、前記第1開閉器を開状態にし、且つ前記第2開閉手段を閉状態にして前記第2電力供給部が出力する電力によって前記コンデンサを充電する、
請求項1又は2に記載の直流電流遮断装置。
Further comprising a control unit for controlling the opening/closing state of each of the first switch and the second opening/closing means,
The control unit
when the main circuit does not energize the DC power transmission line, at least the first switch is closed and the capacitor is charged with power output from the first power supply unit;
When the main circuit energizes the DC power transmission line, the first switch is opened and the second switching means is closed so that the power output from the second power supply unit causes the capacitor to to charge the
The direct current interrupting device according to claim 1 or 2.
前記第1電力供給部、及び前記第2電力供給部のそれぞれは、変圧器を備え、
前記第1電力供給部が備える第1変圧器は、前記第2電力供給部が備える第2変圧器に比して耐圧が低く、前記第2電力供給部に比して大きい電力を出力する、
請求項1から3のうちいずれか一項に記載の直流電流遮断装置。
each of the first power supply and the second power supply comprises a transformer;
A first transformer included in the first power supply unit has a lower withstand voltage than a second transformer included in the second power supply unit, and outputs a larger amount of power than the second power supply unit.
The DC current interrupting device according to any one of claims 1 to 3.
前記第2電力供給部は、前記電源装置によって供給される電力を用いて光を射出する発光ユニットと、前記発光ユニットに第1端が接続された光伝送路と、前記光伝送路の第2端に接続され、前記発光ユニットによって射出され前記光伝送路によって伝送された光を用いて電力を出力する受光ユニットと、前記受光ユニットから出力された電力を前記コンデンサを充電可能な電力に変換する変換部とを備える、
請求項1から4のうちいずれか一項に記載の直流電流遮断装置。
The second power supply unit includes: a light emitting unit that emits light using power supplied by the power supply device; an optical transmission line having a first end connected to the light emitting unit; a light-receiving unit connected to an end and outputting electric power using the light emitted by the light-emitting unit and transmitted by the optical transmission line; and converting the electric power output from the light-receiving unit into electric power capable of charging the capacitor. a conversion unit;
The DC current interrupting device according to any one of claims 1 to 4.
前記第2電力供給部は、前記電源装置によって供給される電力によって磁界を発生させる送電コイルと、前記送電コイルが発生させた磁界によって電力を発生させる受電コイルと、前記受電コイルから出力された電力を前記コンデンサを充電可能な電力に変換する変換部とを備える、
請求項1から5のうちいずれか一項に記載の直流電流遮断装置。
The second power supply unit includes a power transmission coil that generates a magnetic field by power supplied by the power supply device, a power reception coil that generates power by the magnetic field generated by the power transmission coil, and power output from the power reception coil. a conversion unit that converts the capacitor into electric power that can be charged,
The DC current interrupting device according to any one of claims 1 to 5.
JP2020000421A 2020-01-06 2020-01-06 DC current interrupter Active JP7188854B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020000421A JP7188854B2 (en) 2020-01-06 2020-01-06 DC current interrupter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020000421A JP7188854B2 (en) 2020-01-06 2020-01-06 DC current interrupter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021111450A JP2021111450A (en) 2021-08-02
JP7188854B2 true JP7188854B2 (en) 2022-12-13

Family

ID=77060077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020000421A Active JP7188854B2 (en) 2020-01-06 2020-01-06 DC current interrupter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7188854B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002110006A (en) 2000-09-27 2002-04-12 Fuji Electric Co Ltd DC circuit breaker
JP2006230068A (en) 2005-02-16 2006-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor controller
JP2012130094A (en) 2010-12-13 2012-07-05 Ud Trucks Corp Storage cell and power storage
WO2018230224A1 (en) 2017-06-16 2018-12-20 東芝エネルギーシステムズ株式会社 Direct-current circuit breaker, mechanical switching device for direct-current circuit breaker and semiconductor switching device for direct current circuit breaker

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1189120A (en) * 1997-09-08 1999-03-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical power transmitting method and device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002110006A (en) 2000-09-27 2002-04-12 Fuji Electric Co Ltd DC circuit breaker
JP2006230068A (en) 2005-02-16 2006-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor controller
JP2012130094A (en) 2010-12-13 2012-07-05 Ud Trucks Corp Storage cell and power storage
WO2018230224A1 (en) 2017-06-16 2018-12-20 東芝エネルギーシステムズ株式会社 Direct-current circuit breaker, mechanical switching device for direct-current circuit breaker and semiconductor switching device for direct current circuit breaker

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021111450A (en) 2021-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101453631B1 (en) Converter for high voltages
US9972997B2 (en) Circuit interruption device
US9478974B2 (en) DC voltage circuit breaker
US20150116881A1 (en) High voltage dc circuit breaker apparatus
US11088689B2 (en) Switching apparatus
KR101636794B1 (en) Current supperssion device of high voltage power transmission system and control method thereof
US20190074149A1 (en) DC Voltage Switch
US10937612B2 (en) DC voltage switch
CN104600758A (en) Self energy taking device of high voltage direct current circuit breaker and implementing method thereof
EP3672005A1 (en) Direct current interruption device
EP0538825B1 (en) Power converting apparatus
US11368084B2 (en) Current converter unit, transmission installation having a current converter unit, and method for fault management in a current converter unit
JP7188854B2 (en) DC current interrupter
JP7242575B2 (en) DC current interrupter
JP7212341B2 (en) Power switchgear, power transmission and distribution system, power generation system, load system, and control method for power switchgear
US20180233896A1 (en) Supply device for an electrical module having a fuse element
US11476662B2 (en) Star point grounding with overvoltage limitation for a polyphase transformer
US12149066B2 (en) DC power distribution system
JP6952915B2 (en) Power converter
KR20220048420A (en) Wireless Power Receiver Having Input Power Blocking Circuit
JP7399804B2 (en) Current interrupter
US10320308B2 (en) Commutating circuit
US11539326B2 (en) Photovoltaic direct-current breaking apparatus
KR200399389Y1 (en) ACB for having Anti-Pumping Circuit
CN117937900A (en) High-voltage generator capable of inhibiting overshoot voltage

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220307

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221007

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221101

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7188854

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150