换向式直流断路器及其监视方法技术

一种换向式直流断路器及其监视方法，即使产生事故等不适合，也能够瞬时地检测出该不适合造成的事故电流，尽早将事故电流从直流电源分离，能够防止事故的波及。为了解决上述问题，本发明专利技术的换向式直流断路器具备：换向电路，其将换向开关与换向用电容器和隔着换向用电容器设置在换向开关的相反侧的换向电路形成开关串联连接而构成，与主开关并联连接；测量用变压器，其与该换向电路连接，测定换向用电容器的电压；检测单元，其检测通过该测量用变压器测定的换向用电容器的电压变动，其中，根据通过检测单元检测出的换向用电容器的电压变动，监视对充电到换向用电容器中的电荷进行放电的换向开关和换向电路形成开关的闭路。

【技术实现步骤摘要】
换向式直流断路器及其监视方法
本专利技术涉及一种换向式直流断路器及其监视方法，特别涉及适合于在与主电路电流相反的方向上流过积蓄在换向用电容器中的电荷来生成电流零点，切断主开关的换向式直流断路器及其监视方法。
技术介绍
作为现有的换向式直流断路器，有专利文献1和2所记载的技术。在该专利文献1和2中，记载了换向式直流断路器由主开关、与该主开关串联连接的副开关、换向用电容器和换向开关的串联电路构成，除了与上述主开关并联连接的换向电路、对上述换向用电容器进行充电的电容器充电装置以外，还具备隔着上述换向用电容器设置在上述换向开关的相反侧的换向电路形成开关。但是，上述那样的现有的换向式直流断路器，在直流电路中流过过大的电流的情况下，通过通电换向电流而产生零点，因此经由换向开关和换向电路形成开关将主电路和换向电路电连接起来，但在由于事故等不适合而无法进行各开关的关闭的情况下，无法瞬时知道事故电流的切断的失败，有可能对其他设备产生影响。专利文献1：日本特开2010-192305号公报专利文献2：日本特开2010-287460号公报
技术实现思路
鉴于上述问题而提出本专利技术，其目的在于提供一种换向式直流断路器及其监视方法，其即使产生事故等不适合，也能够瞬时地切断事故电流来防止事故波及。为了达到上述目的，本专利技术的换向式直流断路器具备：主开关，其串联地插入到将直流电源和负载连接的主电路中；副开关，其与该主开关串联连接；换向电路，其将换向开关与换向用电容器和隔着上述换向用电容器设置在上述换向开关的相反侧的换向电路形成开关串联连接起来而构成，与上述主开关并联连接；电容器充电装置，其向上述换向用电容器积蓄电荷；测量用变压器，其与上述换向电路连接，测定上述换向用电容器的电压；检测单元，其检测通过该测量用变压器测定的上述换向用电容器的电压变动，其中，根据通过上述检测单元检测出的上述换向用电容器的电压变动，监视对充电到上述换向用电容器中的电荷进行放电的上述换向开关和上述换向电路形成开关的闭路。另外，为了达到上述目的，本专利技术的换向式直流断路器的监视方法，在对以下的换向式直流断路器进行监视时，根据通过检测单元检测出的换向用电容器的电压变动，监视对充电到上述换向用电容器中的电荷进行放电的换向开关和换向电路形成开关的闭路，该换向式直流断路器具备：主开关，其串联插入到将直流电源和负载连接的主电路中；副开关，其与该主开关串联连接；上述换向电路，其将上述换向开关与上述换向用电容器和隔着上述换向用电容器设置在上述换向开关的相反侧的换向电路形成开关串联连接起来而构成，与上述主开关并联连接；电容器充电装置，其向上述换向用电容器积蓄电荷；测量用变压器，其与上述换向电路连接，测定上述换向用电容器的电压；检测单元，其检测通过该测量用变压器测定的上述换向用电容器的电压变动。根据本专利技术，即使产生事故等不适合，也能够瞬时地检测出因该不适合造成的事故电流，尽早地将事故电流从直流电源分离，能够防止事故的波及。附图说明图1是表示本专利技术的换向式直流断路器的实施例1的直流电路的电路结构图。图2是用于说明本专利技术的换向式直流断路器的监视方法的流程图。符号说明1：主电路；1a：主电路电流；2：换向电路；2a：换向电流；3：主开关；4：副开关；5：换向开关；5a：换向电路形成开关；6：换向用电容器；7：能量吸收非线性电阻体；8：可饱和电抗器；9：直流电源；10：负载；11：电容器充电装置；12：电流检测器；13：驱动指令装置；14：换向式直流断路器；15：测量用变压器；16：检测单元；17：监视装置。具体实施方式以下，根据图示的实施例说明本专利技术的换向式直流断路器及其监视方法。实施例1在图1中表示本专利技术的换向式直流断路器的实施例1的直流电路的电路结构。如该图所示，本实施例的换向式直流断路器14大致由以下部分构成：主开关3，其串联地插入到将直流电源9和负载10连接的主电路1中；副开关4，其与该主开关3串联连接；可饱和电抗器8，其连接在主开关3和副开关4之间；能量吸收非线性电阻体7，其相对于主开关3和可饱和电抗器8的串联电路并联连接；电流检测器12，其检测主电路1的过电流；驱动指令装置13，其如图1中虚线箭头所示，向主开关3、副开关4、换向开关5、换向电路形成开关5a分别发出开关指令；换向电路2，其将换向开关5与换向用电容器6和隔着换向用电容器6设置在换向开关5的相反侧的换向电路形成开关5a串联连接而构成，与主开关3并联连接；电容器充电装置11，其在换向用电容器6中积蓄电荷(换向用电容器6通过电容器充电装置11预先被充电为与主电路相反的极性)；测量用变压器15，其与换向电路2连接，测定换向用电容器6的电压；检测单元16，其检测通过该测量用变压器15测定的换向用电容器6的电压变动；监视装置17，其根据通过该检测单元16检测出的信号，显示换向开关5和换向电路形成开关5a闭路(点弧失败)的情况，并发出警报。接着，使用图1和图2说明主电路1发生事故，电流检测器12检出过电流的情况下的通常的切断原理、以及本专利技术的实施例1的切断失败时的换向式直流断路器的监视方法。如果在图2的步骤(A)中在直流电路中流过过大的电流(主电路事故)，则在步骤(B)中通过电流检测器12检测出过电流。在根据基于该过电流的检出的来自驱动指令装置13的指令，切断主电路1的电流的情况下，在断开主开关3后，通常马上在步骤(D)中点弧换向开关5和换向电路形成开关5a，形成换向用电容器6、换向开关5、主开关3、可饱和电抗器8的换向电路2，在步骤(E)中换向用电容器6放电而电容器电压下降，在与主电路电流1a相反的方向上流过与换向用电容器6的放电相伴的换向电流2a。该换向电流2a与主电路电流1a叠加，如果主开关3的电流达到零点，则在步骤(F)中主开关3消弧而换向式直流断路器14断开，由此在步骤(L)中切断事故电流。另外，在根据驱动指令装置13的指令而不点弧换向开关5和换向电路形成开关5a的情况下，以前无法切断事故电流而换向式直流断路器14损伤，通过联动而顺序地断开本来不断开的断路器来切断了事故电流，因此事故电流的切断花费时间，甚至有可能事故波及到具有存在不适合的换向式直流断路器14的变电站整体的烧毁。因此，在本实施例中，在步骤(C)中根据换向式直流断路器14的断开指令，监视步骤(D)的根据来自驱动指令装置13的指令进行的换向开关5和换向电路形成开关5a的点弧是否失败(开关)。作为其监视方法，在步骤(G)中通过作为测定部的测量用变压器15测定换向用电容器6的电压，通过检测单元16检测该测定出的换向用电容器6的电压不变化(没有电压变动)的情况、即在换向电路2中未通电换向电流2a的情况，由此判断为换向开关5和换向电路形成开关5a的点弧失败，如果在步骤(H)中通过向辅助继电器通电而检测出异常，则在步骤(I)中，伴随着辅助继电器触点的动作，而向始终确认变电站的异常、状态而进行设备的操作的监视装置17发送信号，发出警报(蜂鸣等)并显示。然后，在步骤(J)中向关联断路器发出断开指令，在步骤(K)中断开关联断路器来切断事故电流(图2的步骤(L))。通过上述的监视装置17的警报/显示，监视装置17的管理者能够知道异常，并且通过从监视装置17向在换向式直流断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换向式直流断路器，其特征在于，具备：主开关，其串联地插入到将直流电源和负载连接的主电路中；副开关，其与该主开关串联连接；换向电路，其将换向开关与换向用电容器和隔着上述换向用电容器设置在上述换向开关的相反侧的换向电路形成开关串联连接而构成，与上述主开关并联连接；电容器充电装置，其向上述换向用电容器积蓄电荷；测量用变压器，其与上述换向电路连接，测定上述换向用电容器的电压；以及检测单元，其检测通过该测量用变压器测定的上述换向用电容器的电压变动，根据通过上述检测单元检测出的上述换向用电容器的电压变动，监视对充电到上述换向用电容器中的电荷进行放电的上述换向开关和上述换向电路形成开关的闭路。

【技术特征摘要】
2014.07.02 JP 2014-1364451.一种换向式直流断路器，其特征在于，具备：主开关，其串联地插入到将直流电源和负载连接的主电路中；副开关，其与该主开关串联连接；换向电路，其将换向开关与换向用电容器和隔着上述换向用电容器设置在上述换向开关的相反侧的换向电路形成开关串联连接而构成，与上述主开关并联连接；电容器充电装置，其向上述换向用电容器积蓄电荷；测量用变压器，其与上述换向电路连接，测定上述换向用电容器的电压；以及检测单元，其检测通过该测量用变压器测定的上述换向用电容器的电压变动，根据通过上述检测单元检测出的上述换向用电容器的电压变动，监视对充电到上述换向用电容器中的电荷进行放电的上述换向开关和上述换向电路形成开关的开路，如果通过上述检测单元检测出上述换向用电容器的电压不变动，则判断为上述换向开关和上述换向电路形成开关的开路。2.根据权利要求1所述的换向式直流断路器，其特征在于，如果通过上述检测单元检测出上述换向用电容器的电压不变动，在上述换向电路中未通电换向电流，则判断为上述换向开关和上述换向电路形成开关的开路。3.根据权利要求1或2所述的换向式直流断路器，其特征在于，具备：监视装置，其根据通过上述检测单元检测出的信号，显示上述换向开关和上述换向电路形成开关是开路状态，并发出警报。4.一种换向式直流断路器的监视方法，其特征在于，在对以下的换向式直流断路器进行监视时，根据通过检测单元检测出的换向用电...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田敬大，松田佳彦，渡边明彦，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP