JP5525331B2 - DC power supply - Google Patents
DC power supply Download PDFInfo
- Publication number
- JP5525331B2 JP5525331B2 JP2010115437A JP2010115437A JP5525331B2 JP 5525331 B2 JP5525331 B2 JP 5525331B2 JP 2010115437 A JP2010115437 A JP 2010115437A JP 2010115437 A JP2010115437 A JP 2010115437A JP 5525331 B2 JP5525331 B2 JP 5525331B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- reactor
- power supply
- resistor
- current
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
本発明の実施例は、直流回路に接続された直流遮断器に注入されるエネルギーを低減し得る直流電源装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a DC power supply apparatus that can reduce energy injected into a DC circuit breaker connected to a DC circuit.
従来、電気鉄道用き電回路のような直流回路においては、真空遮断器や気中遮断器などの直流遮断器が接続され、回路の保護が行われている。このような直流回路には、リアクトルが接続され、事故時の電流変化率を小さくし、遮断が容易になるようにしている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a DC circuit such as an electric railway feeder circuit, a DC circuit breaker such as a vacuum circuit breaker or an air circuit breaker is connected to protect the circuit. A reactor is connected to such a DC circuit so as to reduce the rate of change in current at the time of an accident and facilitate interruption (see, for example, Patent Document 1).
この種の直流回路は、図5に示すように、変圧器1の二次側に整流器2が接続され、直流電力の供給が行われている。整流器2の正極性側には、直流遮断器3が接続され、き電線4を介して電車5に直流電力が供給されている。帰線路となるレール6は、整流器2の負極性側に接続されている。
In this type of DC circuit, as shown in FIG. 5, the
一方、電車5が回生ブレーキを使用したときに生じる電力は、インバータ7を介して交流電力に変換され、回収されている。インバータ7側の直流回路には、数mHのリアクトル8が直列接続され、また、直列接続されたコンデンサ9と抵抗10とが並列接続され、事故電流の電流変化率の抑制や過電圧などからの保護が行われている。
On the other hand, the electric power generated when the
上記の従来の直流回路においては、短絡などの事故が発生すると、電流変化率が約1MA/s、波高値が数kA〜数10kAの事故電流が流れる。この事故電流は、直流遮断器3で遮断することになるが、リアクトル8に蓄えられたエネルギーも同時に遮断しなければならない。リアクトル8に蓄えられるエネルギーは、1/2LI2で求められ、5mHのリアクトル8を用いると、数100kJとなる。
In the conventional DC circuit described above, when an accident such as a short circuit occurs, an accident current having a current change rate of about 1 MA / s and a peak value of several kA to several tens of kA flows. This accident current is interrupted by the
このように直流遮断器3には、事故電流とリアクトル8に蓄積されたエネルギーとが加算されたものが注入され、接点などの消耗量が大きくなる問題があった。また、エネルギーに比例して操作力も大きくしなければならなかった。このため、リアクトル8に蓄積されるエネルギーを低減する必要があった。
As described above, the
本発明の実施例は上記問題を解決するためになされたもので、直流回路に直列接続されたリアクトルに蓄積されるエネルギーを低減し得る直流電源装置を提供することを目的とする。 An embodiment of the present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a DC power supply device capable of reducing energy stored in a reactor connected in series to a DC circuit.
上記目的を達成するために、本発明の実施例による直流電源装置は、直流回路に電力を
供給する整流器と、前記整流器に直列接続された回路を保護する直流遮断器と、前記直流
遮断器に直列接続された電流変化率を小さくするリアクトルと、前記直流回路で発生され
た電力を回収するインバータと、前記リアクトルに並列接続された事故電流を分流させる
電気部材とを具備し、前記電気部材は、前記直流遮断器の開極指令に同期して閉路するス
イッチと、前記スイッチに直列接続された抵抗であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a DC power supply according to an embodiment of the present invention includes a rectifier that supplies power to a DC circuit, a DC circuit breaker that protects a circuit connected in series to the rectifier, and the DC circuit breaker. comprising a reactor to reduce the series-connected current change rate, an inverter for collecting the generated electric power in the DC circuit and an electrical member diverting connected in parallel fault current in the reactor, the electric member , A circuit that closes in synchronization with the opening command of the DC circuit breaker.
And a resistor connected in series to the switch .
本発明の実施例は、直流回路に接続されたリアクトルに、エネルギーを低減させる電気部材を並列接続し、事故電流をこの電気部材に分流させることにある。以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 In an embodiment of the present invention, an electric member for reducing energy is connected in parallel to a reactor connected to a DC circuit, and an accident current is shunted to the electric member. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、本発明の実施例1に係る直流電源装置を図1を参照して説明する。図1は、本発明の実施例1に係る直流電源装置の回路構成を説明する図である。なお、図1において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。 First, a DC power supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of a DC power supply device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in the prior art are denoted by the same reference numerals.
図1に示すように、変圧器1の二次側には、整流器2が接続され、直流電力の供給が行われている。整流器2の正極性側には、直流回路を保護する真空や気中の直流遮断器3が接続され、き電線4を介して電車5に直流電力が供給されている。帰線路となるレール6は、整流器2の負極性側に接続されている。
As shown in FIG. 1, a
一方、電車5が回生ブレーキを使用したときに生じる電力は、インバータ7を介して交流電力に変換され、回収されている。インバータ7側の直流回路には、並列接続された数mHのリアクトル8と数Ωの抵抗11とが直列接続されている。また、インバータ7には、直列接続されたコンデンサ9と抵抗10とが並列接続されている。
On the other hand, the electric power generated when the
このような回路構成において、例えば、リアクトル8のインダクタンスを5mH、抵抗11の抵抗値を1Ωとし、波高値10kA、電流変化率1MA/sの事故電流が流れると、リアクトル8と抵抗11とに事故電流がほぼ同様に分流する。このため、リアクトル8に蓄積されるエネルギーは、抵抗11を接続しない場合の約1/4となる。上述の事故電流は、一般的な電気鉄道用き電回路で発生し得る大きさである。
In such a circuit configuration, for example, if the inductance of the
なお、通常運転時では、電流変化率が10kA/s以下と低く、殆どの電流がリアクトル8に流れるので、並列接続した抵抗11に流れる電流はごく僅かであり加熱などの影響を考慮する必要はない。抵抗11の抵抗値は、事故電流通電時にリアクトル8で発生するインピーダンスと比べて同値以下にすることが好ましい。
During normal operation, the rate of change in current is as low as 10 kA / s or less, and most of the current flows through the
ここで、事故時には、電流の周波数成分に比例してリアクトル8の抵抗が大きくなり、事故電流を抵抗11に分流させるので、この抵抗11を、リアクトル8に流れる事故電流を分流させる電気部材と称する。
Here, in the event of an accident, the resistance of the
上記実施例1の直流電源装置によれば、直流回路に直列接続したリアクトル8に、抵抗11を並列接続しているので、事故電流がリアクトル8と抵抗11に分流し、リアクトル8に蓄積されるエネルギーを抑制することができ、直流遮断器3の遮断時に注入されるエネルギーを低減させることができる。
According to the DC power supply device of the first embodiment, since the
次に、本発明の実施例2に係る直流電源装置を図2を参照して説明する。図2は、本発明の実施例2に係る直流電源装置の回路構成を説明する図である。なお、この実施例2が実施例1と異なる点は、リアクトルに接続する部材である。図2において、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a DC power supply apparatus according to
図2に示すように、リアクトル8には、直列接続した抵抗12とスイッチ13を、並列接続している。抵抗12は、実施例1の抵抗11よりも抵抗値を小さくすることができる。スイッチ13は、直流遮断器3の開極指令に同期させて、開路から閉路するようになっている。
As shown in FIG. 2, a
これにより、遮断時には、スイッチ13が閉路し、事故電流を抵抗12に分流させることができる。即ち、事故電流が流れ始めて波高値に達する前に、直流遮断器3に開極指令が発せられるので、リアクトル8に流れる電流を低減することができる。
Thereby, at the time of interruption | blocking, the
ここで、抵抗12とスイッチ13とを、リアクトル8に流れる事故電流を分流させる電気部材と称する。
Here, the
上記実施例2の直流電源装置によれば、直流遮断器3の開極指令に同期してスイッチ13が閉路し、事故電流を分流させるので、リアクトル8に蓄積されるエネルギーを低減させることができる。
According to the DC power supply device of the second embodiment, the
次に、本発明の実施例3に係る直流電源装置を図3、図4を参照して説明する。図3は、本発明の実施例3に係る直流電源装置の回路構成を説明する図、図4は、本発明の実施例3に係る直流電源装置に用いる非線形抵抗体の特性図である。なお、この実施例3が実施例1と異なる点は、リアクトルに接続する部材である。各図において、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next, a DC power supply according to
図3に示すように、リアクトル8には、酸化亜鉛素子のような非線形抵抗体14を並列接続している。なお、酸化亜鉛素子単体を直並列して非線形抵抗体14とすると、後述する端子間電圧V1をきめ細かく制御することができる。
As shown in FIG. 3, a
非線形抵抗体14の端子間電圧V1は、図4に示すように、リアクトル8に事故電流が流れたときに発生する電圧によって設定される。即ち、リアクトル8のインダクタンスを例えば、5mHとし、事故電流の波高値を10kA、電流変化率を1MA/sとすると、抵抗値が急変して低下する端子間電圧V1を5000Vとしている。端子間電圧V1は、直流回路に接続されている整流器2などの電気機器の耐電圧値以下とする。なお、通常運転時の抵抗値は、1000Ω以上の高抵抗である。
The inter-terminal voltage V1 of the
ここで、非線形抵抗体14を、リアクトル8に流れる事故電流を分流させる電気部材と称する。
Here, the
上記実施例3の直流電源装置によれば、事故電流通電時に、非線形抵抗体14が低抵抗となり、事故電流を分流させるので、リアクトル8に蓄積されるエネルギーを低減することができる。
According to the DC power supply device of the third embodiment, when the accident current is energized, the
1 変圧器
2 整流器
3 直流遮断器
4 き電線
5 電車
6 レール
7 インバータ
8 リアクトル
9 コンデンサ
10、11、12 抵抗
13 スイッチ
14 非線形抵抗体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記整流器に直列接続された回路を保護する直流遮断器と、
前記直流遮断器に直列接続された電流変化率を小さくするリアクトルと、
前記直流回路で発生された電力を回収するインバータと、
前記リアクトルに並列接続された事故電流を分流させる電気部材とを具備し、
前記電気部材は、前記直流遮断器の開極指令に同期して閉路するスイッチと、
前記スイッチに直列接続された抵抗であることを特徴とする直流電源装置。 A rectifier for supplying power to the DC circuit;
A DC circuit breaker for protecting a circuit connected in series to the rectifier;
A reactor for reducing the rate of change in current connected in series to the DC circuit breaker;
An inverter that recovers the electric power generated in the DC circuit;
An electric member for shunting an accident current connected in parallel to the reactor ,
The electrical member is a switch that closes in synchronization with an opening command of the DC breaker;
A DC power supply device comprising a resistor connected in series to the switch.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010115437A JP5525331B2 (en) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | DC power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010115437A JP5525331B2 (en) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | DC power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011244622A JP2011244622A (en) | 2011-12-01 |
| JP5525331B2 true JP5525331B2 (en) | 2014-06-18 |
Family
ID=45410685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010115437A Expired - Fee Related JP5525331B2 (en) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | DC power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5525331B2 (en) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5362143A (en) * | 1976-11-17 | 1978-06-03 | Hitachi Ltd | Substation for electric railway |
| JPS59198836A (en) * | 1983-04-22 | 1984-11-10 | 三菱電機株式会社 | Current limiting device |
| JPS6055825A (en) * | 1983-09-06 | 1985-04-01 | 関西電力株式会社 | Current limiting device |
| JPS60128826A (en) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | 富士電機株式会社 | Shortcircuit protecting device for inverter |
| JPS61102344A (en) * | 1984-10-23 | 1986-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | Operating method of regenerative inverter |
| JP3349288B2 (en) * | 1995-02-14 | 2002-11-20 | 株式会社荏原製作所 | Surge suppressor for high-voltage large-capacity power supply |
| JP5074325B2 (en) * | 2008-08-12 | 2012-11-14 | 株式会社日立製作所 | DC power supply |
-
2010
- 2010-05-19 JP JP2010115437A patent/JP5525331B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011244622A (en) | 2011-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5101881B2 (en) | Grid-connected inverter device | |
| CN104756339B (en) | Circuit interrupting equipment | |
| JP6297619B2 (en) | DC circuit breaker | |
| CN104205281B (en) | Equipment for an extremely middle switching DC current in direct current network | |
| JP5082450B2 (en) | Power supply equipment | |
| US9478974B2 (en) | DC voltage circuit breaker | |
| CN104638605B (en) | A kind of capacitive buffer formula mixed high-voltage dc circuit breaker and its control method | |
| WO2020233180A1 (en) | Current-limiting controllable lightning arrester, converter, power transmission system, and control method | |
| CN107834526B (en) | A kind of hybrid DC solid circuit breaker and its control method | |
| CN102171906A (en) | Protection circuits for overvoltage protection of intermediate circuits of inverters, especially solar inverters | |
| JP5743913B2 (en) | Power converter | |
| CN110392975B (en) | Method and voltage doubler and separation circuit for transforming input voltage | |
| CN103646805B (en) | A kind of direct-current breaker topology | |
| CN101728812B (en) | Line commutation type fault current limiter | |
| US20190074149A1 (en) | DC Voltage Switch | |
| CN108701556A (en) | DC voltage switch | |
| JP2006032077A (en) | DC circuit breaker | |
| CN105281287B (en) | A kind of direct-current breaker topology for having two-way blocking-up function based on thyristor | |
| EP2226914B1 (en) | Systems and methods for protecting a series capacitor bank | |
| CN107846211B (en) | Hybrid switch with main path connected in series with solid-state switch | |
| JP4850009B2 (en) | Matrix converter | |
| CN204391676U (en) | A kind of capacitive buffer formula mixed high-voltage DC circuit breaker | |
| JP5525331B2 (en) | DC power supply | |
| CN107896102A (en) | A kind of composite switch of primary path inline solid state switch | |
| CN107769195A (en) | Based on LC vibration forced commutation types mechanical switch, device and control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20111125 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20111205 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130227 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131218 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140110 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140218 |
|
| 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: 20140314 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140411 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |