(57)【要約】【課題】  直流成分に交流成分が重畳した短絡電流に対応した、小型な限流装置を提供する。【解決手段】  限流装置１は、充填剤６が封入された容器７と、容器７内の充填剤６中に、接触および離間可能に対向して配置された第１の電極２および第２の電極３と、第１の電極２と第２の電極３を機械的に離間させる駆動機構５と、を有し、駆動機構５は、事故検出時から第１の時間ｔ１経過後に第１の電極２と第２の電極３との間が第１のインピーダンスＺ１になる離間距離Ｌ１に、第１の時間ｔ１経過からさらに第２の時間ｔ２経過後に第１の電極２と第２の電極３との間が第２のインピーダンスＺ２になる離間距離Ｌ２に、第１の電極２と第２の電極３とを離間させ、第１のインピーダンスＺ１は、第２のインピーダンスＺ２より小さい。【選択図】  図１
2020150752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填剤が封入された容器と、
前記容器内の前記充填剤中に、接触および離間可能に対向して配置された第１の電極および第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極を機械的に離間させる駆動機構と、を有し、
前記駆動機構は、事故検出時から第１の時間経過後に前記第１の電極と前記第２の電極との間が第１のインピーダンスになる離間距離に、前記第１の時間経過から第２の時間経過後に前記第１の電極と前記第２の電極との間が第２のインピーダンスになる離間距離に、前記第１の電極と前記第２の電極とを離間させ、
前記第１のインピーダンスは、前記第２のインピーダンスより小さい、
限流装置。
【請求項２】
前記第１の時間は、遮断する交流電流の半周期以下の時間である、
請求項１に記載の限流装置。
【請求項３】
前記第１の時間における前記第１の電極と前記第２の電極との離間速度は、前記第２の時間における離間速度より大きい、
請求項１または２に記載の限流装置。
【請求項４】
前記第１の電極と前記第２の電極の周囲を覆う筒状のガイド部を有し、前記ガイド部は、前記第１の電極と前記第２の電極が離間することにより発生するアークの熱により前記ガイド部内の前記充填剤の圧力を上昇させ、前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記第１のインピーダンスを上昇させる、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の限流装置。
【請求項５】
前記ガイド部は、単一の内径を有する円筒部と、円錐台の底面を構成する口径の小さい端部が前記円筒部と連結された中空である円錐台部を有し、
前記第１の電極と前記第２の電極は、前記第１の時間において前記円筒部内で離間し、前記第２の時間において前記円錐台部内で離間する、
請求項４に記載の限流装置。
【請求項６】
前記第１の電極、前記第２の電極のうち少なくとも一つは、前記アークの熱により昇圧された前記ガイド部内の前記充填剤の圧力を受ける受圧部を有し、前記受圧部により受けた圧力を、前記第１の電極と前記第２の電極とが離間する力とする、
請求項４または５に記載の限流装置。
【請求項７】
前記駆動機構は、前記第１の時間に、前記第１の電極または前記第２の電極のうちいずれか一方を高速で駆動する高速駆動装置と、前記第２の時間に、前記第１の電極または前記第２の電極のうち前記高速駆動装置により駆動されない余の一方を低速で駆動する低速駆動装置と、を有する、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の限流装置。
【請求項８】
前記充填剤は、水、油、液体金属、気体のうちのいずれか一つである、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の限流装置。
【請求項９】
充填剤が封入された容器と、
前記容器内の前記充填剤中に、接触および離間可能に対向して配置された第１の電極および第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極を機械的に離間させる駆動機構と、
一方の端部が前記第１の電極と、他方の端部が前記第２の電極に電気的に接続されたインピーダンス素子と、
前記インピーダンス素子に並列に接続された開閉器を有し、
前記駆動機構は、前記第１の電極と前記第２の電極を離間させ、事故検出時から第１の時間内に前記第１の電極と前記第２の電極の間を第１のインピーダンスとし、
前記開閉器は、開閉制御されることにより、前記第１の時間経過後の第２の時間に前記第１の電極と前記第２の電極との間を前記インピーダンス素子にかかる第２のインピーダンスとし、
前記第１のインピーダンスは、前記第２のインピーダンスより小さい、
限流装置。
【請求項１０】
過大な電流が入力された場合に磁気飽和が緩和され高インピーダンスとなる磁気飽和型限流器により構成された限流部と、
前記限流部と電気的に直列に接続されたインピーダンス素子と、
前記インピーダンス素子に並列に接続された開閉器を有し、
前記限流部は、事故検出時から第１の時間内に第１のインピーダンスにより、前記開閉器は、開閉制御されることにより、前記第１の時間経過後の第２の時間に前記インピーダンス素子にかかる第２のインピーダンスにより、短絡電流を限流し、
前記第１のインピーダンスは、前記第２のインピーダンスより小さい、
限流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、電力系統の短絡電流を限流する限流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統の電力供給線に流れる短絡電流を限流するために限流装置が使用される場合がある。限流装置は、例えば、系統事故時において事故の生じた系統を切り離す際に流れる電流を遮断するための遮断器とともに電力供給線に配置される。
【０００３】
遮断器とともに限流装置が設置されている場合、遮断器が開路状態とされる時には、遮断器内に配置された一対の電極が、機械的に切り離される。しかしながら、電力系統における電圧は高電圧であるため、一対の電極が機械的に切り離された後も、アーク電流が流れ続ける。限流装置は、このアーク電流を含め、系統事故で発生する大電流を制限するために用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０４４５７号公報
【特許文献２】特開２００７−２２１９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電力系統や配電系統の事故において、短絡電流が発生する。より安定化した電力供給を行うことを目的として電力系統等は、広域にわたり系統連系される。しかし、広域にわたり系統連系された電力系統等は、系統のいずれかで短絡事故が発生した場合、より広域の電源から電流が集中して事故点に流れ込むため、短絡電流の最大値が大きくなる。
【０００６】
さらに、短絡事故が発生したタイミングにより、短絡電流は、直流成分に交流成分が重畳したものとなる場合がある。直流成分に交流成分が重畳した短絡電流の最大電流値は、過大なものとなる。電力系統は抵抗成分を有するため、短絡電流発生後の第１波のピーク値が最大電流となり、その後、時間とともに直流成分は減衰することとなる。
【０００７】
従前、短絡電流発生直後の第１波の電流から限流させようとすると、そのメカニズムは大型化、複雑化してしまっていた。
【０００８】
本実施形態は、直流成分に交流成分が重畳した短絡電流に対応した、小型な限流装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態の限流装置は次のような構成を有することを特徴とする。
（１）充填剤が封入された容器。
（２）前記容器内の前記充填剤中に、接触および離間可能に対向して配置された第１の電極および第２の電極。
（３）前記第１の電極と前記第２の電極を機械的に離間させる駆動機構。
（４）前記駆動機構は、事故検出時から第１の時間経過後に前記第１の電極と前記第２の電極との間が第１のインピーダンスになる離間距離に、前記第１の時間経過から第２の時間経過後に前記第１の電極と前記第２の電極との間が第２のインピーダンスになる離間距離に、前記第１の電極と前記第２の電極とを離間させる。
（５）前記第１のインピーダンスは、前記第２のインピーダンスより小さい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態にかかる限流装置の構成を示す図
【図２】第１実施形態にかかる限流装置の短絡電流を説明する図
【図３】第１実施形態にかかる限流装置に必要とされる抵抗値を説明する図
【図４】第２実施形態にかかる限流装置の構成を示す図
【図５】第２実施形態の第１変形例にかかる限流装置の構成を示す図
【図６】第２実施形態の第２変形例にかかる限流装置の構成を示す図
【図７】第３実施形態にかかる限流装置の構成を示す図
【図８】第３実施形態の第１変形例にかかる限流装置の構成を示す図
【図９】第３実施形態の第２変形例にかかる限流装置の構成を示す図
【図１０】第４実施形態にかかる限流装置の構成を示す図
【図１１】第４実施形態の変形例にかかる限流装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１実施形態］
［１−１．構成］
以下では、図１を参照しつつ、本実施形態の限流装置１の構成を説明する。図１（ａ）は、限流装置１が閉路状態である時、図１（ｂ）、（ｃ）は、限流装置１が開路状態となる時の内部構造を示している。
【００１２】
限流装置１は、第１の電極２（以降、「電極２」と総称する）、第２の電極３（以降、「電極３」と総称する）、駆動機構５、容器７を有する。容器７に、充填剤６が封入される。容器７を介し、第１の電力供給線（図中不示）が電極２に、第２の電力供給線（図中不示）が電極３に接続される。第１の電力供給線、第２の電力供給線は、電力系統に接続される。限流装置１は、変電所等の電力供給設備に設置される。なお、以下では、各部材の位置関係及び方向を説明するにあたり、限流装置１における駆動機構５が配置された方向を装置方向と、その反対側の方向を反装置方向と呼ぶ。
【００１３】
（電極２）       
電極２は、銅やタングステンを含有する導体金属により構成された中実の円柱状の部材である。電極２は、削り出し等により形成される。電極２の反装置方向の端部は、面取り加工され曲面状に成形されている。
【００１４】
電極２は、絶縁物（図中不示）に支持され、容器７に配置される。電極２は、容器７内の充填剤６中に、電極３と接触および離間可能に対向して配置される。
【００１５】
電極２の装置方向の端部は、駆動機構５に接続される。電極２は、駆動機構５により駆動され電極３と機械的に接触および離間する。
【００１６】
（電極３）
電極３は、銅やタングステンを含有する導体金属により構成された円筒状の部材である。電極３は、削り出し等により形成される。電極３は、装置方向の端部に開口部３１を有する。電極３は、反装置方向の端部に底部３２を有する。
【００１７】
電極３は、絶縁物（図中不示）に支持され、容器７に固定される。電極３は、容器７内の充填剤６中に、電極２と接触および離間可能に対向して配置される。
【００１８】
電極３の開口部３１は、閉路状態時に電極２の外径部分と接触する。電極２は、開路状態となる時に開口部３１に摺動して、電極３と機械的に離間する。
【００１９】
（容器７）
容器７は、金属や碍子等からなる円筒状の密閉容器である。容器７の内部に、絶縁物（図中不示）を介し電極２が移動可能に配置される。容器７の内部に、絶縁物（図中不示）を介し電極３が固定される。容器７の内部に充填剤６が充填される。充填剤６として、水が使用される。容器７は、金属製の場合、接地電位に接続される。離間した電極２と電極３の間の充填剤６が、電流を限流させるインピーダンスとして機能する。
【００２０】
（駆動機構５）
駆動機構５は、限流装置１の開閉時に、電極２を駆動する装置である。駆動機構５は、容器７の外部に配置される。駆動機構５は、ばね、油圧、高圧気体、電動機などにより構成される。駆動機構５は、電極２に接続される。駆動機構５は、電極２を駆動し、電極３と機械的に接触および離間させる。
【００２１】
駆動機構５は、事故検出時から所定の時間経過後に、電極２と電極３の間が所定のインピーダンスになる離間距離に、電極２と電極３とを離間させる。
【００２２】
以上が、限流装置１の構成である。
【００２３】
［１−２．作用］
次に、本実施形態の限流装置１の作用を、図１〜３に基づき説明する。
【００２４】
限流装置１が閉路状態である場合、図１（ａ）に示すように、電極２と電極３は接続され電力供給線（図中不示）に流れる電流を導通する。具体的には、電極３の開口部３１に、電極２が挿入される。これにより電極２と電極３が接触し、電気的に導通状態とされる。この状態において、電極２と電極３との間に、アークは発生していない。
【００２５】
限流装置１が開路状態となる場合、限流装置１の電極２と電極３は離間し、事故検出時から所定の時間経過後に、電極２と電極３の間が所定のインピーダンスとなる。これにより電力供給線に流れる事故発生後のアークにかかる電流が限流される。
【００２６】
限流装置１を開路状態とする動作は、事故検出時に限流装置１に電気的に直列に接続された遮断器（図中不示）により事故電流もしくは負荷電流が遮断されるタイミングと同期して行われる。
【００２７】
限流装置１を閉路状態から開路状態とする場合、駆動機構５により、電極２が容器７の内部を装置方向に移動させられる。これにより、電極２が電極３から離間する。このときアークが、電極２と電極３の間に発生する。アークにかかる電流は、電極２と電極３の間の充填剤６を介して流れる。電極２と電極３の間の充填剤６のインピーダンスにより、アークにかかる電流は、限流される。電極２と電極３の間の充填剤６のインピーダンスは、電極２と電極３との離間距離により決まる。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、駆動機構５は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に、電極２と電極３との離間距離がＬ１となるように、電極２を移動させる。電極２と電極３との離間距離がＬ１となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ１となる。時間ｔ１が請求項における第１の時間に、インピーダンスＺ１が請求項における第１のインピーダンスに相当する。時間ｔ１は、遮断する交流電流の半周期以下の時間である。駆動機構５は、事故検出時から時刻Ｔ１までの時間ｔ１において、離間速度Ｖ１にて電極２と電極３とを離間させる。
【００２９】
図１（ｃ）に示すように、駆動機構５は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１からさらに時間ｔ２経過後の時刻Ｔ２に、電極２と電極３との離間距離がＬ２となるように、電極２を移動させる。電極２と電極３との離間距離がＬ２となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ２となる。時間ｔ２が請求項における第２の時間に、インピーダンスＺ２が請求項における第２のインピーダンスに相当する。駆動機構５は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間ｔ２において、離間速度Ｖ２にて電極２と電極３とを離間させる。
【００３０】
電極２と電極３との離間距離Ｌ１は、離間距離Ｌ２より小さいため、インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さい。
【００３１】
駆動機構５は、時間ｔ２における離間速度Ｖ２より大きい速度である離間速度Ｖ１で、時間ｔ１において電極２と電極３とを離間させる。
【００３２】
充填剤６により形成される限流のためのインピーダンスは、アークの長さ、つまり電極２と電極３との離間距離が長いほど高くなる。短絡電流第１波が発生する時刻Ｔ１までに電極２と電極３との離間距離Ｌ１を確保するために、駆動機構５は、事故検出時から時刻Ｔ１までの時間ｔ１において、高速である離間速度Ｖ１により電極２を移動させる。時刻Ｔ１を経過した後、時刻Ｔ２までに電極２と電極３との離間距離がＬ２となるように、駆動機構５は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間ｔ２において、低速である離間速度Ｖ２により電極２を移動させる。駆動機構５は、リンク機構や電子制御可能な駆動機構により、離間速度Ｖ１、Ｖ２の変速を制御する。
【００３３】
図３に、電力系統の電源から短絡地点までを模擬した電気回路において、限流に必要なインピーダンスを試算した結果を示す。図３は、目標電流Ｉａを達成するため、第１波を限流するために必要とされるインピーダンスＺ１、交流成分を限流するために必要とされるインピーダンスＺ２を示す。目標電流Ｉａは、短絡電流の交流成分に直流成分が最大限重畳した場合の短絡電流第１波の限流後の波高値である。
【００３４】
電源電圧、短絡電流、限流後の目標電流の値によってインピーダンスＺ１、Ｚ２は変わるが、短絡電流第１波を目標値Ｉａまで限流するために必要とされるインピーダンスＺ１は、交流成分を目標値まで限流するために必要とされるインピーダンスＺ２よりも低い。
【００３５】
図２に示すように、短絡電流に直流成分が最大に重畳した場合、最も短絡電流第１波の波高値が高くなる。短絡電流第１波が現れる時刻Ｔ１は、事故検出時から、供給された電力の半周期の時間である時間ｔ１経過後の時刻である。時間ｔ１は、５０Ｈｚの場合、短絡事故発生後約１０ミリ秒、６０Ｈｚの場合、約８．３ミリ秒である。
【００３６】
一方、遮断器が電流を遮断するために電気接点が開離される事故検出時の時刻は、短絡事故発生時から１５ミリ秒〜４０ミリ秒後である。電流が遮断される電流遮断点の時刻Ｔ２は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１からさらに時間ｔ２経過後である。具体的には時間ｔ２は、３０数ミリ秒〜６０ミリ秒である。
【００３７】
短絡事故の事故検出時から時間ｔ１経過後の、短絡電流第１波の波高値が発生する時刻Ｔ１までの電極２、電極３間のインピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さくすることができる。インピーダンスＺ１は、短絡電流第１波の波高値を目標電流Ｉａまで限流するために必要とされるインピーダンスである。インピーダンスＺ２は、短絡電流の交流成分を目標電流Ｉａまで限流するために必要とされるインピーダンスである。
【００３８】
インピーダンスＺ１をインピーダンスＺ２より小さくすることにより、インピーダンスＺ１をインピーダンスＺ２と同等にした場合に比べ、小型な限流装置１を実現することができる。インピーダンスＺ１は、電極２と電極３との離間距離により決定される。電極２と電極３との間の充填剤６が、電流を限流させるインピーダンスＺ１として機能する。
【００３９】
従来技術では、短絡電流第１波の波高値が発生する時刻Ｔ１において、電極２、電極３間のインピーダンスをＺ２とすることが必要とされていた。つまり、時間ｔ１内に、電極３との離間距離がＬ２となるように、電極２を移動させることが必要とされていた。時間ｔ１内に、離間距離Ｌ１より長距離であるＬ２を移動させるため、電極２を長距離、高トルクで駆動することができる駆動機構５が必要とされる。このため、駆動機構５が大型となり、限流装置全体として大掛かりなものとなっていた。
【００４０】
本実施形態の限流装置１は、時間ｔ１内に、離間距離がＬ２より短いＬ１となるように、電極２を電極３から離間させる。時間ｔ１内に、短い離間距離Ｌ１を移動させるため、駆動機構５は電極２を短距離、低トルクで駆動する。このため、大型の駆動機構５が必要とされず、限流装置１全体として小型化することができる。
【００４１】
以上が、限流装置１の作用である。
【００４２】
［１−３．効果］
（１）本実施形態によれば、駆動機構５は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に、電極２と電極３との間のインピーダンスがインピーダンスＺ１になる離間距離Ｌ１に、電極２と電極３とを離間させ、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１からさらに時間ｔ２経過後の時刻Ｔ２に、電極２と電極３との間のインピーダンスがインピーダンスＺ２になる離間距離Ｌ２に、電極２と電極３とを離間させ、インピーダンスＺ１はインピーダンスＺ２より小さいので、小型な限流装置１を実現することができる。
【００４３】
電極２と電極３とを離間させるにあたり、電極２の離間速度Ｖ１の２乗に比例し、離間距離Ｌ１に比例したエネルギーが、駆動機構５に必要とされる。本実施形態によれば、駆動開始時から駆動終了時までにわたり高速度により電極２駆動する必要がなく、低いエネルギーにより高速に電極２を駆動する駆動機構５を用い、短絡電流の第１波の限流および交流成分の限流を実現することができる。
【００４４】
また、アークにかかる短絡電流は、限流装置１に近接して配置された遮断器により遮断される。アークにかかる短絡電流は、短絡事故発生から数サイクル経過後に遮断器により遮断される。アークにかかる短絡電流が遮断器により遮断されるまでの数サイクルにかかる時間において短絡電流の直流成分は減衰する。
【００４５】
設置される遮断器の大きさは、残留している短絡電流の直流成分の大きさ、短絡電流の交流成分の大きさ、及び遮断しようとする電流零点直前の電流減衰率に応じ決定される。本実施形態にかかる限流装置１によれば、短絡電流の交流成分の大きさ及び電流零点直前の電流減衰率を小さく抑えることができるので、広域に連系した電力系統の場合であっても小型の遮断器を採用することができる。
【００４６】
（２）本実施形態によれば、時間ｔ１は、遮断する交流電流の半周期以下の時間であるので、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する波高値が高い短絡電流第１波にかかる短絡電流を、効率よく限流することができる。
【００４７】
（３）本実施形態によれば、時間ｔ１における電極２と電極３との離間速度Ｖ１は、時間ｔ２における離間速度Ｖ２より大きいので、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に、電極２と電極３とを離間距離Ｌ１に離間させることができ、波高値が高い短絡電流第１波にかかる短絡電流を、効率よく限流することができる。
【００４８】
［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
本実施形態の限流装置１は、第１実施形態に加え、容器７内に配置されたガイド部４を有することを特徴とする。その他の構成は第１実施形態と同じである。図４を参照しつつ、本実施形態の限流装置１の構成を説明する。ガイド部４は、電極２と電極３の周囲を覆う筒状の部材である。ガイド部４は、容器７に固定される。ガイド部４は、アクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、またはこれらを組合せた絶縁物により構成される。
【００４９】
ガイド部４は、単一の内径を有する円筒部４１と、装置方向の開口面積が反装置方向の開口面積より大きい中空の円錐台部４２が組合わされた形状を有する。円錐台部４２の底面を構成する口径の小さい端部が、円筒部４１の装置方向の端部と連結され、ガイド部４が構成されている。円錐台部４２の底面を構成する口径の大きい装置方向の端部が、ガイド部４の開口部４３を構成する。
【００５０】
ガイド部４の円筒部４１と円錐台部４２は、電極２と電極３との離間距離Ｌ１以上であって離間距離Ｌ２以下である離間距離Ｌ３に相当する部分において接合されている。ガイド部４は、電極２と電極３が離間することにより発生するアークの熱によりガイド部４内の充填剤６の圧力を上昇させ、電極２と電極３との間のインピーダンスＺ１を上昇させる。
【００５１】
［２−２．作用］
次に、本実施形態の限流装置１の作用を、図４に基づき説明する。
【００５２】
限流装置１が閉路状態である場合、図４（ａ）に示すように、電極２と電極３は接続され電力供給線（図中不示）に流れる電流を導通する。電極３の開口部３１に、電極２が挿入され電極２と電極３が接触し、電気的に導通状態とされる。この状態において、電極２と電極３との間に、アークは発生していない。
【００５３】
限流装置１が開路状態となる場合、限流装置１の電極２と電極３は離間し、事故検出時から所定の時間経過後に、電極２と電極３の間が所定のインピーダンスとなる。これにより電力供給線に流れる事故発生後のアークにかかる電流が限流される。
【００５４】
限流装置１を閉路状態から開路状態とする場合、駆動機構５により、電極２が容器７の内部を装置方向に移動させられる。これにより、電極２が電極３から離間する。このとき図４（ｂ）に示すようにアークが、電極２と電極３の間に発生する。アークにかかる電流は、電極２と電極３の間の充填剤６を介して流れる。アークは、高温であるため充填剤６を加熱する。電極２と電極３とガイド部４で囲まれた充填剤６は、加熱されて水蒸気化し内部の圧力を高める。その結果、電極２と電極３との間の充填剤６は高インピーダンスとなる。
【００５５】
図４（ｂ）に示すように、駆動機構５は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に、電極２と電極３との離間距離がＬ１となるように、電極２を移動させる。電極２と電極３は、時間ｔ１において円筒部４１内で離間する。電極２と電極３は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１において、円筒部４１内で離間距離Ｌ１にて離間する。
【００５６】
電極２と電極３との離間距離がＬ１となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ１となる。アークにかかる短絡電流は、電極２と電極３の間の高インピーダンス化された充填剤６のインピーダンスＺ１により、限流される。
【００５７】
高圧化された充填剤６の圧力は、電極２と電極３とが離間距離Ｌ３に相当する距離に離間するまで保たれる。電極２と電極３との離間距離が、離間距離Ｌ３以上となった場合、円錐台部４２内の開口部４３から充填剤６の圧力が拡散するとともに、容器７内の高圧化されていない充填剤６が、電極２と電極３との間に流入する。
【００５８】
図４（ｃ）に示すように、駆動機構５は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１からさらに時間ｔ２経過後の時刻Ｔ２に、電極２と電極３との離間距離がＬ２となるように、電極２を移動させる。電極２と電極３は、時間ｔ２において円錐台部４２内で離間する。電極２と電極３は、時刻Ｔ１からさらに時間ｔ２経過後の時刻Ｔ２において、円錐台部４２内で離間距離Ｌ２にて離間する。
【００５９】
電極２と電極３との離間距離がＬ２となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ２となる。電極２と電極３との離間距離Ｌ１は、離間距離Ｌ２より小さいため、インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さい。
【００６０】
高圧化された充填剤６の圧力は、電極２と電極３とが離間距離Ｌ３に相当する距離に離間するまで保たれ、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、高インピーダンス化された充填剤６のインピーダンスＺ１により限流される。時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、短絡電流の交流成分は、充填剤６のインピーダンスＺ２により限流される。
【００６１】
［２−３．効果］
（１）本実施形態によれば、限流装置１は、電極２と電極３の周囲を覆う筒状のガイド部４を有し、ガイド部４は、電極２と電極３が離間することにより発生するアークの熱によりガイド部４内の充填剤６の圧力を上昇させ、電極２と電極３との間のインピーダンスＺ１を上昇させるので、高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流を、より確実に限流することができる。
【００６２】
また、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に、電極２と電極３との間のインピーダンスがインピーダンスＺ１になる離間距離Ｌ１をより短くすることができるので、駆動機構５をより小型化することができる。その結果、より小型な限流装置１を実現することができる。
【００６３】
（２）ガイド部４は、単一の内径を有する円筒部４１と、円錐台の底面を構成する口径の小さい端部が円筒部４１と連結された中空である円錐台部４２を有し、電極２と電極３は、時間ｔ１において円筒部４１内で離間し、時間ｔ２において円錐台部４２内で離間するので、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に、電極２と電極３との間の充填剤６を高温化してインピーダンスＺ１を上昇させ、高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流を、より確実に限流することができるとともに、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１からさらに時間ｔ２経過後の時刻Ｔ２に、充填剤６を冷却することができる。
【００６４】
［２−４．変形例］
（変形例２−１）
上記実施形態において電極２は、導体金属により構成された中実の円柱状の部材であるものとした。電極２は、図５に示すように、受圧部２２を有していてもよい。電極２は、単一の径を有する円柱部２１と、円板状に形成された受圧部２２が組合わされた形状を有する。円板状の受圧部２２が円柱部２１の装置方向の端部と連結され、電極２が構成されている。
【００６５】
電極２は、絶縁物（図中不示）に支持され、容器７に配置される。電極２は、容器７内の充填剤６中に、電極３と接触および離間可能に対向して配置される。
【００６６】
図５（ｂ）に示すように、駆動機構５は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に、電極２と電極３との離間距離がＬ１となるように、電極２を移動させる。電極２と電極３が離間することによりアークが発生し、アークの熱によりガイド部４内の充填剤６の圧力が上昇する。
【００６７】
高圧化された充填剤６の圧力は、電極２と電極３とが離間距離Ｌ３に相当する距離に離間するまで保たれる。電極２と電極３との離間距離が、離間距離Ｌ３以上となった場合、円錐台部４２内の開口部４３から充填剤６の圧力が拡散する。電極２の受圧部２２は、この拡散された充填剤６の圧力を受ける。これにより、図５（ｃ）に示すように、電極２は付勢され電極３と離間する。付勢され、電極２は、離間速度Ｖ２にて電極３と離間する。
【００６８】
上記変形例において、電極２が受圧部２２を有するものとしたが電極３が、受圧部を有するようにしてもよい。
【００６９】
電極２、電極３のうち少なくとも一つが、アークの熱により昇圧された充填剤６の圧力を受ける受圧部２２を有し、受圧部２２が受けた圧力により、電極２と電極３との離間が付勢されるので、より小さな力で電極２を駆動することができる。このため、駆動機構５をより小型化することができる。その結果、より小型な限流装置１を実現することができる。
【００７０】
（変形例２−２）
上記実施形態において電極２は、導体金属により構成された中実の円柱状の部材であるものとした。電極２は、図６に示すように、受圧部２４を有していてもよい。電極２は、単一の径を有する円柱部２１、接点部２３、受圧部２４を有する。
【００７１】
電極２は、円柱部２１の反装置方向の端部に、凸状に形成された接点部２３を有する。接点部２３の周囲を取り囲み、ドーナツ形状に平面加工された受圧部２４が配置される。受圧部２３の面は、円柱部２１の軸に略垂直に形成される。
【００７２】
電極２は、絶縁物（図中不示）に支持され、容器７に配置される。電極２は、容器７内の充填剤６中に、電極３と接触および離間可能に対向して配置される。閉路状態時に電極２の接点部２３が、電極３の開口部３１と接触する。開路状態となる時に電極２の接点部２３が、開口部３１に摺動して、電極３と機械的に離間する。
【００７３】
上記実施形態においてガイド部４は、単一の内径を有する円筒部４１と、装置方向の開口面積が反装置方向の開口面積より大きい中空の円錐台部４２が組合わされた形状を有するものとした。しかしながらガイド部４は、単一の内径を有する円筒部４１のみにより構成されるものであってもよい。
【００７４】
ガイド部４は、電極２と電極３の周囲を周回して配置される。ガイド部４は、電極２と電極３が離間することにより発生するアークの熱によりガイド部４内の充填剤６の圧力を上昇させる。
【００７５】
図６（ｂ）に示すように、電極２と電極３が離間することによりアークが発生し、アークの熱によりガイド部４内の充填剤６の圧力が上昇する。電極２の受圧部２４は、この昇圧された充填剤６の圧力を受ける。これにより、電極２は付勢され電極３と離間する。付勢され、電極２は、離間速度Ｖ１および離間速度Ｖ２にて電極３と離間する。
【００７６】
電極２が、アークの熱により昇圧されたガイド部４内の充填剤６の圧力を受ける受圧部２４を有し、受圧部２４が受けた圧力により、電極２と電極３との離間が付勢されるので、より小さな力で電極２を駆動することができる。このため、駆動機構５をより小型化することができる。その結果、より小型な限流装置１を実現することができる。
【００７７】
［３．第３実施形態］
［３−１．構成］
本実施形態の限流装置１は、第１実施形態または第２実施形態に加え、駆動機構５が、二つの駆動装置である高速駆動装置５１、低速駆動装置５２を備えることを特徴とする。その他の構成は、第１実施形態または第２実施形態と同じである。図７を参照しつつ、本実施形態の限流装置１の構成を説明する。
【００７８】
高速駆動装置５１、低速駆動装置５２は、容器７の外部に配置される。高速駆動装置５１、低速駆動装置５２は、ばね、油圧、高圧気体、電動機などにより構成され、それぞれ電極２、電極３を駆動し機械的に接触および離間させる。
【００７９】
高速駆動装置５１は、電極２に接続される。高速駆動装置５１は、高速である移動速度Ｖａにより電極２を駆動する。低速駆動装置５２は、電極３に接続される。低速駆動装置５２は、低速である移動速度Ｖｂにより電極３を駆動する。電極２および電極３は、容器７内の充填剤６中を移動可能に配置される。
【００８０】
［３−２．作用］
次に、本実施形態の限流装置１の作用を、図７に基づき説明する。
【００８１】
図７（ａ）に示すように限流装置１が閉路状態である場合、電極２と電極３は接続され、電流を導通する。電極２と電極３が接触し、電気的に導通状態とされる。
【００８２】
限流装置１は、開路状態となる場合、事故検出時から所定の時間経過後に、電極２と電極３は離間され、電極２と電極３の間が所定のインピーダンスとなる。これにより電力供給線に流れる事故発生後のアークにかかる電流が限流される。
【００８３】
図７（ｂ）に示すように、高速駆動装置５１は、時間ｔ１において高速である移動速度Ｖａで電極２を装置方向へ移動させる。低速駆動装置５２は、時間ｔ１において低速である移動速度Ｖｂで電極３を反装置方向へ移動させる。これにより、時間ｔ１における電極２および電極３の離間速度Ｖ１は、移動速度Ｖａと移動速度Ｖｂの和となる。
【００８４】
高速駆動装置５１および低速駆動装置５２は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に、電極２と電極３との離間距離がＬ１となるように、それぞれ電極２および電極３を移動させる。電極２と電極３との離間距離がＬ１となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ１となる。アークにかかる短絡電流は、電極２と電極３の間の充填剤６のインピーダンスＺ１により、限流される。高速駆動装置５１は、電極２と電極３との離間距離がＬ１となる時刻Ｔ１まで電極２を駆動するが、その後駆動にかかる動作を停止する。
【００８５】
図７（ｃ）に示すように、低速駆動装置５２は、時間ｔ１に継続して時間ｔ２において低速である移動速度Ｖｂで電極３を反装置方向へ移動させる。高速駆動装置５１による電極３を移動させる動作は、停止している。これにより、時間ｔ２における電極２および電極３の離間速度Ｖ２は、移動速度Ｖｂとなる。
【００８６】
低速駆動装置５２は、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１からさらに時間ｔ２経過後の時刻Ｔ２に、電極２と電極３との離間距離がＬ２となるように、電極３を移動させる。電極２と電極３との離間距離がＬ２となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ２となる。アークにかかる短絡電流は、電極２と電極３の間の充填剤６のインピーダンスＺ２により、限流される。低速駆動装置５２は、電極２と電極３との離間距離がＬ２となる時刻Ｔ２まで電極３を駆動するが、その後駆動にかかる動作を停止する。
【００８７】
電極２と電極３との離間距離Ｌ１は、離間距離Ｌ２より小さいため、インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さい。事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、充填剤６のインピーダンスＺ１により限流される。時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、短絡電流の交流成分は、充填剤６のインピーダンスＺ２により限流される。
【００８８】
上記実施形態では、時間ｔ１において高速駆動装置５１が高速である移動速度Ｖａで電極２を、低速駆動装置５２が低速である移動速度Ｖｂで電極３を駆動し、時間ｔ２において低速駆動装置５２が継続して低速である移動速度Ｖｂで電極３を駆動するものとしたが、高速駆動装置５１、低速駆動装置５２の動作はこれに限られない。時間ｔ１において高速駆動装置５１のみが高速である移動速度Ｖａで電極２を駆動し、時間ｔ２において低速駆動装置５２が低速である移動速度Ｖｂで電極３を駆動するものとしてもよい。
【００８９】
上記実施形態では、高速駆動装置５１が電極２に、低速駆動装置５２が電極３に接続されるものとした。しかしながら、高速駆動装置５１が電極３に、低速駆動装置５２が電極３に接続されるようにしてもよい。
【００９０】
つまり駆動機構５の高速駆動装置５１は、電極２または電極３のうちいずれか一方を、時間ｔ１に高速で駆動し、駆動機構５の低速駆動装置５２は、電極２または電極３のうち高速駆動装置５１により駆動されない余の一方を、時間ｔ２に低速で駆動する。
【００９１】
［３−３．効果］
（１）本実施形態によれば、限流装置１の駆動機構５は、時間ｔ１に、電極２または電極３のうちいずれか一方を高速で駆動する高速駆動装置５１と、時間ｔ２に、電極２または電極３のうち高速駆動装置５１により駆動されない余の一方を低速で駆動する低速駆動装置５２と、を有するので、駆動機構５をより小型化することができる。その結果、より小型な限流装置１を実現することができる。
【００９２】
高速駆動装置５１は、電極２または電極３のうちいずれか一方を、離間距離Ｌ２より短い距離である離間距離Ｌ１に、高速で電極２と電極３を離間させる動作を行う。低速駆動装置５２は、電極２または電極３のうち余の一方を、離間距離Ｌ１より長い距離である離間距離Ｌ２に、低速で電極２と電極３を離間させる動作を行う。このため高速駆動装置５１、低速駆動装置５２とも小型に構成することができる。その結果、より小型な限流装置１を実現することができる。
【００９３】
［３−４．変形例］
上記実施形態において、駆動機構５の高速駆動装置５１は電極２または電極３のうちいずれか一方を駆動し、駆動機構５の低速駆動装置５２は電極２または電極３のうち余の一方を駆動し、電極２と電極３を離間させる動作を行うものとした。しかしながら、駆動機構５の高速駆動装置５１または低速駆動装置５２は、遮断器１０１を駆動する駆動装置により構成されていてもよい。
【００９４】
図８に本変形例の一例を示す。限流装置１の低速駆動装置５２は、遮断器１０１を駆動する駆動装置により構成される。遮断器１０１は、電力供給線を介し限流装置１と直列に接続され、電力供給線の電流を遮断する。遮断器１０１は、アーク電極１０２およびアーク電極１０３を有する。低速駆動装置５２は、限流装置１の電極３および遮断器１０１のアーク電極１０２の両者を駆動する。低速駆動装置５２は、限流装置１と遮断器１０１の駆動機構を兼ねる。
【００９５】
低速駆動装置５２は、リンク１１１を含む伝達機構１１０を介し限流装置１の電極３に接続される。低速駆動装置５２は、リンク１２１を含む伝達機構１２０を介し遮断器１０１のアーク電極１０２に接続される。
【００９６】
本変形例によれば、低速駆動装置５２は、限流装置１と遮断器１０１の駆動機構を兼ねるので、より単純な構成により限流装置１および遮断器１０１を実現することができる。これにより、限流装置１および遮断器１０１全体として小型化することができる。
【００９７】
図９に示すように、限流装置１の電極３と低速駆動装置５２が、直線上に配置されるようにしてもよい。このように配置されることにより、リンク１１１が不要となり、より単純な構成により限流装置１および遮断器１０１を実現することができる。
【００９８】
［４．第４実施形態］
［４−１．構成］
本実施形態の限流装置１は、第１実施形態または第２実施形態に加え、インピーダンス素子８１、開閉器８２を有することを特徴とする。その他の構成は、第１実施形態または第２実施形態と同じである。図１０を参照しつつ、本実施形態の限流装置１の構成を説明する。
【００９９】
第１実施形態または第２実施形態にかかる限流装置１が、図１０における限流部１１に相当する。図１０において限流部１１は、第１実施形態または第２実施形態にかかる限流装置１を模式的に示している。
【０１００】
インピーダンス素子８１は、限流部１１の容器７の外部に配置される。インピーダンス素子８１は、抵抗器等により構成される。インピーダンス素子８１は、一方の端部が電極２に、他方の端部が電極３に電気的に接続される。
【０１０１】
開閉器８２は、限流部１１の容器７の外部に配置される。開閉器８２は、コンタクタ等により構成される。開閉器８２は、インピーダンス素子８１に並列に接続される。開閉器８２は、インピーダンス素子８１の両方の端部を電気的に導通、非導通とする。限流部１１、インピーダンス素子８１、開閉器８２は、互いに電気的に並列に接続される。
【０１０２】
駆動機構５は、電極２と第２の電極３を離間させ、事故検出時から所定の時間ｔ１内に電極２と電極３の間をインピーダンスＺ１とする。開閉器８２は、開閉制御されることにより、時間ｔ１経過後の時間ｔ２に、電極２と電極３との間をインピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２とする。インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さい。
【０１０３】
時間ｔ１が請求項における第１の時間に、インピーダンスＺ１が請求項における第１のインピーダンスに相当する。時間ｔ２が請求項における第２の時間に、インピーダンスＺ２が請求項における第２のインピーダンスに相当する。
【０１０４】
インピーダンス素子８１は、抵抗器に限らずその他のインピーダンス素子であってもよい。また、開閉器８２は、開閉器は機械的な開閉器でもよいし、サイリスタ等が組合せられたパワーエレクトロニクス素子により構成されるものであってもよい。
【０１０５】
［４−２．作用］
次に、本実施形態の限流装置１の作用を、図１０に基づき説明する。
【０１０６】
限流装置１に直列に接続された遮断器（図中不示）が、閉路状態である場合、限流部１１は、閉路状態となり、電流を導通する。開閉器８２は、開路状態とされる。
【０１０７】
事故が検出された場合、事故検出時から時間ｔ１内に、電極２と電極３との離間距離がＬ１となるように、電極２と電極３は離間される。電極２と電極３との離間距離がＬ１となることにより、電極２と電極３との間のインピーダンスがＺ１となる。事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、充填剤６のインピーダンスＺ１により限流される。
【０１０８】
高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流が発生した時刻Ｔ１後の時間ｔ２において、一旦、開閉器８２は投入され、閉路状態となる。これにより短絡電流は、限流部１１から開閉器８２に転流する。開閉器８２の投入は、短絡電流に直流成分が重畳しない位相で行われる。
【０１０９】
その後、再び開閉器８２が遮断され、開路状態となる。開閉器８２の遮断は、短絡電流が発生した時刻Ｔ１後の時間ｔ２内であって、短絡電流が限流部１１から開閉器８２に転流した後に行われる。これにより、短絡電流は開閉器８２からインピーダンス素子８１に転流し、電極２と電極３との間は、インピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２となる。時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、短絡電流の交流成分は、充填剤６のインピーダンスＺ２により限流される。
【０１１０】
電極２と電極３が離間距離Ｌ１を離間することにより発生するインピーダンスＺ１は、インピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２より小さい。これにより、効率的に、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、インピーダンスＺ１により限流され、時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、短絡電流の交流成分は、インピーダンスＺ２により限流される。
【０１１１】
［４−３．効果］
（１）本実施形態によれば、限流装置１は、一方の端部が電極２と、他方の端部が電極３に電気的に接続されたインピーダンス素子８１と、インピーダンス素子８１に並列に接続された開閉器８２を有し、駆動機構５は、電極２と電極３を離間させ、事故検出時から所定の時間ｔ１内に電極２と電極３の間をインピーダンスＺ１とし、開閉器８２は、開閉制御されることにより、時間ｔ１経過後の時間ｔ２に、電極２と電極３との間をインピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２とし、インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さいので、駆動機構５をより小型化することができる。その結果、より小型な限流装置１を実現することができる。
【０１１２】
駆動機構５は、電極２と電極３とを短い距離である離間距離Ｌ１に離間させる動作を行う。これにより、駆動機構５を小型化することができる。その結果、より小型な限流装置１を実現することができる。
【０１１３】
［４−４．変形例］
上記実施形態において、限流部１１は、第１実施形態または第２実施形態に示す限流装置１により構成されるものとした。つまり限流部１１は、駆動機構５により駆動され電極２と電極３が離間し、短絡電流は、電極２と電極３との間のインピーダンスＺ１により限流されるものとした。
【０１１４】
しかしながら、限流装置１は、限流部１１に代わり、過大な電流が入力された場合に磁気飽和が緩和され、インピーダンスが発生する磁気飽和型限流器である限流部９０により構成されるものであってもよい。
【０１１５】
図１１に本変形例の一例を示す。本変形例にかかる限流装置１は、限流部９０、インピーダンス素子８１、開閉器８２を有することを特徴とする。
【０１１６】
限流部９０は、磁気飽和型限流器により構成される。限流部９０の一方の端部は、インピーダンス素子８１、開閉器８２に接続される。限流部９０の他方の端部は、電力供給線に接続される。限流部９０は、磁気飽和により短絡電流を限流する。
【０１１７】
限流部９０は、電源９１、励磁コイル９２を有する。励磁コイル９２の一次側に電源９１が、二次側に電力供給線が接続されている。励磁コイル９２は、電源９１により励磁され飽和状態となっている。限流部９０は、過大な電流が入力された場合に磁気飽和が緩和され、高インピーダンスとなる。
【０１１８】
インピーダンス素子８１は、限流部９０の外部に配置される。インピーダンス素子８１は、抵抗器等により構成される。インピーダンス素子８１は、一方の端部が限流部９０に、他方の端部が電力供給線に電気的に接続される。
【０１１９】
開閉器８２は、限流部９０の外部に配置される。開閉器８２は、コンタクタ等により構成される。開閉器８２は、インピーダンス素子８１に、電気的に並列に接続される。開閉器８２は、インピーダンス素子８１の両方の端部を電気的に導通、非導通とする。限流部９０、インピーダンス素子８１と開閉器８２は、限流部９０に電気的に直列に接続される。
【０１２０】
限流部９０は、事故検出時から時間ｔ１内にインピーダンスＺ１により、高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流を限流する。開閉器８２は、開閉制御されることにより、時間ｔ２にインピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２により、短絡電流の交流成分を限流する。インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さい。
【０１２１】
時間ｔ１が請求項における第１の時間に、インピーダンスＺ１が請求項における第１のインピーダンスに相当する。時間ｔ２が請求項における第２の時間に、インピーダンスＺ２が請求項における第２のインピーダンスに相当する。
【０１２２】
インピーダンス素子８１は、抵抗器に限らずその他のインピーダンス素子であってもよい。また、開閉器８２は、開閉器は機械的な開閉器でもよいし、サイリスタ等が組合せられたパワーエレクトロニクス素子により構成されるものであってもよい。
【０１２３】
次に、本変形例の限流装置１の作用を、説明する。
【０１２４】
限流部９０は、磁気飽和型限流器により構成され、励磁コイル９２は、電源９１により励磁され飽和状態となっている。励磁コイル９２が飽和状態である時、励磁コイル９２の二次側は、低インピーダンスとなる。励磁コイル９２が非飽和状態である時、励磁コイル９２の二次側は、高インピーダンスとなる。図示している回路では、交流電流の例えばプラス側のみを限流することができ、交流電流のプラス側、マイナス側を限流するためには、もう一組の磁気飽和回路が必要であるが、ここでは簡単のために片側分のみを図示している。
【０１２５】
限流装置１に直列に接続された遮断器（図中不示）が、閉路状態である場合、限流部９０の励磁コイル９２は飽和状態であり、励磁コイル９２の二次側は、低インピーダンスとなる。開閉器８２は、閉路状態とされる。その結果、励磁コイル９２の飽和状態を超えない電流は、励磁コイル９２の二次側を介し低インピーダンスで電力供給線を流れる。
【０１２６】
短絡電流が発生した際に、励磁コイル９２の飽和状態を超える過大な電流は、励磁コイル９２の磁気飽和を緩和する。過大な電流により励磁コイル９２は、磁気飽和状態から非飽和状態に移行する。これにより励磁コイル９２の二次側は、高いインピーダンスであるインピーダンスＺ１となる。事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、インピーダンスＺ１により遅滞なく限流される。
【０１２７】
高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流が発生した時刻Ｔ１後の時間ｔ２において、開閉制御されることにより開閉器８２が遮断され、開路状態となる。これにより、短絡電流は開閉器８２からインピーダンス素子８１に転流する。短絡電流の交流成分は、時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、インピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２により限流される。
【０１２８】
インピーダンスＺ１は、インピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２より小さい。これにより、事故検出時から時間ｔ１経過後の時刻Ｔ１に発生する高い波高値を有する短絡電流第１波にかかる短絡電流は、効率的にインピーダンスＺ１により限流され、時刻Ｔ１以降の時間ｔ２において、短絡電流の交流成分は、インピーダンスＺ２により限流される。
【０１２９】
本変形例によれば、限流装置１は、過大な電流が入力された場合に磁気飽和が緩和され高インピーダンスとなる磁気飽和型限流器により構成された限流部９０と、限流部９０と電気的に直列に接続されたインピーダンス素子８１と、インピーダンス素子８１に並列に接続された開閉器８２を有し、限流部９０は、事故検出時から時間ｔ１内にインピーダンスＺ１により、開閉器８２は、開閉制御されることにより、時間ｔ２にインピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２により短絡電流を限流し、インピーダンスＺ１は、インピーダンスＺ２より小さいので、より小型な限流装置１を実現することができる。
【０１３０】
励磁コイル９２の飽和状態を超える過大な電流は、時間ｔ１に励磁コイル９２の磁気飽和の緩和により発生するインピーダンスＺ１により限流される。しかしながら限流部９０にかかるインピーダンスＺ１により限流される電流は、励磁コイル９２の磁気飽和を緩和する尖頭電流部分に限られる。本変形例によれば、限流装置１は、時間ｔ２にインピーダンス素子８１にかかるインピーダンスＺ２により短絡電流を限流するので、インピーダンスＺ１により限流されない尖頭電流部分以外の零点傾き部分の電流を含め限流を行うことができる限流装置１を実現することができる。
【０１３１】
［５．他の実施形態］
変形例を含めた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って、発明の範囲を限定することを意図していない。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、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの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。以下は、その一例である。
【０１３２】
上記実施形態では、充填剤６は、水であるものとした。しかしながら、充填剤６は、これに限られない。充填剤６は、油、液体金属、フッ素系液体、気体であってもよい。
【０１３３】
上記実施形態において、時間ｔ１は、５０Ｈｚの場合、短絡事故発生後約１０ミリ秒、６０Ｈｚの場合、約８．３ミリ秒であるものとしたが時間ｔ１は、これに限られない。時間ｔ１は、遮断する交流電流の半周期以下の時間であればよい。
【０１３４】
上記実施形態において、時間ｔ２は、３０数ミリ秒〜６０ミリ秒であるものとしたが時間ｔ２は、これに限られない。時間ｔ２は、任意の時間であってよい。
【符号の説明】
【０１３５】
１・・・限流装置
２，３・・・電極
４・・・ガイド部
５・・・駆動機構
６・・・充填剤
７・・・容器
１１・・・限流部
２１・・・円柱部
２２，２４・・・受圧部
２３・・・接点部
３１・・・開口部
３２・・・底部
４１・・・円筒部
４２・・・円錐台部
４３・・・開口部
５１・・・高速駆動装置
５２・・・低速駆動装置
８１・・・インピーダンス素子
８２・・・開閉器
９０・・・限流部
９１・・・電源
９２・・・励磁コイル
１０１・・・遮断器
１０２，１０３・・・アーク電極
１１０，１２０・・・伝達機構
１１１，１２１・・・リンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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