(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導性素子（Ｌｒ、ＡＴ）と直列接続された少なくとも１つの真空回路遮断器（ＢＣＢ３、ＲＢＣＢ３、ＢＣＢ１）ならびに保護装置を備えた、無停電電源システム（１０）であって、前記保護装置（１８）が、第１のバイパス分岐および第１の接地分岐を備え、前記第１のバイパス分岐が、前記誘導性素子と並列接続され、少なくとも１つの保護用バイパス構成要素（ＢＰＳＡ１、ＢＰＳＡ２、ＢＰＣ１、ＢＰＣ２）を備え、前記第１の接地分岐が、前記第１のバイパス分岐と接地との間に接続され、第１の接地サージ避雷器（ＧＳＡ１）を備え、
前記第１のバイパス分岐は、第１のタイプの２つの直列接続された保護用バイパス構成要素とこれらの間のバイパス分岐中間点とを備え、前記第１の接地分岐は、前記バイパス分岐中間点と接地との間に接続され、前記少なくとも１つの回路遮断器は真空回路遮断器（ＢＣＢ３、ＲＢＣＢ３、ＢＣＢ１）である、無停電電源システム（１０）。
【請求項２】
前記第１のバイパス分岐内の前記保護用バイパス構成要素が、サージ避雷器（ＢＰＳＡ１、ＢＰＳＡ２）である、請求項１に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項３】
前記第１のバイパス分岐内の前記保護用バイパス構成要素が、コンデンサ（ＢＰＣ１、ＢＰＣ２）である、請求項１に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項４】
前記第１のバイパス分岐と並列接続された第２のバイパス分岐をさらに備え、第２のタイプの２つの直列接続された保護用バイパス構成要素と、前記第１のバイパス分岐の前記バイパス分岐中間点と相互接続されたバイパス分岐中間点とを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項５】
前記第１のバイパス分岐内の前記保護用バイパス構成要素が、サージ避雷器（ＢＰＳＡ１、ＢＰＳＡ２）であり、前記第２のバイパス分岐内の保護用バイパス構成要素が、コンデンサ（ＢＰＣ１、ＢＰＣ２）である、請求項４に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項６】
ケーブルセクション（ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３，ＣＢ４，ＣＢ５）をさらに備えた、請求項１から５のいずれか一項に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項７】
前記誘導性素子が、２つのケーブルセクション（ＣＢ２、ＣＢ３）と２つの真空回路遮断器（ＢＣＢ３、ＲＢＣＢ３）との間に接続された、請求項６に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項８】
前記誘導性素子が、ケーブルセクション（ＣＢ５）と負荷（Ｌ）との間に接続された、請求項６に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項９】
前記誘導性素子がリアクトル（Ｌｒ）である、請求項１から８のいずれか一項に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項１０】
前記誘導性素子が単巻変圧器（ＡＴ）である、請求項１から８のいずれか一項に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項１１】
前記単巻変圧器（ＡＴ）が、タップポイントによって分離された２つの直列接続された磁気結合リアクトルを備える、請求項１０に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項１２】
前記タップポイントに接続された補助電力源（ＡＰＳ）をさらに備える、請求項１１に記載の無停電電源システム（１０）。
【請求項１３】
前記タップポイントと前記補助電力源（ＡＰＳ）との間に接続された変圧器（Ｔ２）をさらに備える、請求項１２に記載の無停電電源システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、電源システムに関する。より詳細には、本発明は、電圧形変換器、電圧形変換器を制御する方法、およびそのような電圧形変換器のためのコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
無停電電源（ＵＰＳ：ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔａｂｌｅ  ｐｏｗｅｒ  ｓｕｐｐｌｙ）システムは、データセンタなどの様々な負荷に電力を供給するために使用され得る。そして、そのようなシステムは、リングバスと配電システムまたはグリッドに接続された電源ケーブルとの間に接続されたいくつかの並列ＵＰＳ分岐を備え得る。そのような各分岐は、ＵＰＳモジュールをさらに備え、対応する負荷に電力を供給することができ、ＵＰＳモジュールは、タップポイントによって分離された直列接続された磁気結合リアクトルと、タップポイントに接続された補助電源とを備え得る。したがって、ＵＰＳユニットは、単巻変圧器に基づき得る。そのようなシステムでは、ケーブルを使用して様々なエンティティが相互に接続されることもまた可能である。
【０００３】
そのような電源に関して、リングバスにおいて、負荷において、電源ケーブルにおいて、またはグリッドにおいてでも、故障が生じることがある。残りの電源システムから故障を隔離するために、１つまたは複数の回路遮断器もまた用意され得、これらの回路遮断器は真空回路遮断器でもよい。
【０００４】
しかしながら、回路遮断器が真空回路遮断器である場合には、この回路遮断器が開くと、ケーブルセクションの間のリアクトルやＵＰＳモジュールの前述の単巻変圧器など電源システムの様々な誘導性素子において高い過渡電圧が生じることがある。したがって、これらの誘導性素子のうちの１つまたは複数は、そのような真空回路遮断器の動作によって引き起こされるそのような過電圧から保護される必要があり得る。
【０００５】
一般に使用されるタイプの保護用構成要素は、サージ避雷器である。サージ避雷器は、乾式変圧器など、たとえば変圧器を保護するために使用されることが知られており、たとえば、ＥＰ３０２３９９８および米国特許出願公開第２０１６／０１４９３９６号を参照されたい。
【０００６】
しかしながら、サージ避雷器はまた、他の環境で使用されることも知られている。米国特許出願公開第２０１３／０３２１９５９号は、たとえば、コイルを保護するためにサージ避雷器がフェーズの間に並びにフェーズと接地との間にコイルの前後に接続された、電源コンバータユニットを開示している。
【０００７】
米国特許第５３８８０２１号は、回路遮断器およびコイルを介して負荷に接続された電源を開示している。サージ避雷器は、コイルの両側で接地に接続される。コイルと並列に接続されたサージ避雷器もまた存在する。
【０００８】
ＫＲ２０１２  ００９７３５９は、ランプのための節電機能を開示している。電源は、リアクトルと並列にコンデンサを介して負荷に接続される。リアクトルと接地との間に接続されたサージ吸収器もまた存在する。
【０００９】
米国特許出願公開第２０１１／０２７９９４３号は、２つのコイルと並列にコンデンサを介して出力に接続された入力を有するサージ抑制器デバイスを開示している。並列接続の１つの端部と接地との間に接続されたガスチューブもまた存在し、ガスチューブは金属酸化物バリスタに置き換えられてもよい。
【００１０】
米国特許第５５３２８９７号は、２つのサージ避雷器がリアクトルの反対側に接続された、高電圧変電所のためのサージ抑制システムを開示している。リアクトルと並列接続されたレジスタもまた存在する。真空回路遮断器を介して接続を切られる故障は、誘導性素子の供給側のみではなく、負荷側でも生じ得る。したがって、誘導性素子の両側で生じ得る過電圧から電源システムの誘導性素子を保護することが重要になる。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、誘導性素子の両側で現れ得る真空回路遮断器によって引き起こされる過電圧から電源システムの誘導性素子を保護することを、誘導性素子を挟む保護とともに対象とする。
【００１２】
本目的は、本発明の第１の態様によれば、誘導性素子と直列に接続された少なくとも１つの真空回路遮断器を備える無停電電源システムのための保護装置により達成され、保護装置は、第１のバイパス分岐および第１の接地分岐を備え、第１のバイパス分岐は、誘導性素子と並列接続され、少なくとも１つの保護用バイパス構成要素を備え、第１の接地分岐は、第１のバイパス分岐と接地との間に接続され、第１の接地サージ避雷器を備え、第１のバイパス分岐は、第１のタイプの２つの直列接続された保護用構成要素と、これらの間のバイパス分岐中間点とを備え、第１の接地分岐は、前記バイパス分岐中間点と接地との間に接続される。
【００１３】
本目的は、本発明の第２の態様によれば、誘導性素子と直列に接続された少なくとも１つの真空回路遮断器並びに第１の態様による保護装置を備える無停電電源システムにより達成される。
【００１４】
本発明は、いくつかの利点を有する。本発明は、誘導性素子を挟んで並びに誘導性素子の両側で真空回路遮断器によって引き起こされる過電圧に対する保護を提供する。したがって、提供される保護は多目的である。
【００１５】
本発明は、次のような添付の図面を参照して、以下で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電源ケーブルとリングバスとの間に接続された、いくつかの無停電電源分岐を備えた電源システムを概略的に示す図である。
【図２】リングバスに故障があるときの電源システムを概略的に示す図である。
【図３】１つの無停電電源分岐に接続された負荷に故障があるときの電源システムを概略的に示す図である。
【図４】電源システムの一部の１つの側に故障があるときに回路遮断器およびリアクトルによって分離されたＵＰＳシステムの４つのケーブルセクションとして実現された図１の電源システムの一部を概略的に示す図である。
【図５】電源システムの一部の他の側に故障があるときの同電源システムの一部を概略的に示す図である。
【図６】２つのサージ避雷器がリアクトルのそれぞれの側の接地に接続されてある電源システムの一部を概略的に示す図である。
【図７】本発明を理解するのに有用な保護装置の第１の変形形態とともに電源システムの一部を概略的に示す図である。
【図８】本発明を理解するのに有用な保護装置の第２の変形形態とともに電源システムの一部を概略的に示す図である。
【図９】本発明を理解するのに有用な保護装置の第３の変形形態とともに電源システムの一部を概略的に示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態による保護装置とともに電源システムの一部を概略的に示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態による保護装置とともに電源システムの一部を概略的に示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態による保護装置とともに電源システムの一部を概略的に示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態による保護装置を単巻変圧器が備える図１からの電源システムの別の部分を概略的に示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態による保護装置とともに電源システムの他の一部を概略的に示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態による保護装置とともに電源システムの他の一部を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、様々な保護装置の詳細な説明を行う。
【００１８】
図１は、一例としてサーバおよび冷却装置などデータセンタの様々な負荷であり得るいくつかの異なる負荷Ｌに電力を提供するための電源システム１０を概略的に示す。電源システム１０は、有利には、中電圧（ＭＶ：ｍｅｄｉｕｍ  ｖｏｌｔａｇｅ）無停電電源（ＵＰＳ）システムであり、たとえば、第１の変圧器Ｔ１を介して、配電システムまたはグリッド（図示せず）から電力を受信する。次に第１の変圧器Ｔ１は、負荷がこの上流ケーブルＵＣＢから下流に配置されるので上流ケーブルと呼ばれることもある供給ケーブルＵＣＢに接続される。いくつかの負荷Ｌが、このケーブルに接続されてもよく、そのような負荷は、いくつかの並列ＵＰＳ分岐を介して上流ケーブルＵＣＢに接続され得る。
【００１９】
上流ケーブルＵＣＢは、一例として、１１ｋＶなどの中電圧を提供し得る。
【００２０】
各ＵＰＳ分岐はまた、リアクトルＬｒを介してリングバスＲＢに接続されてもよく、リングバスＲＢはまた、ケーブルを使用して実現され得る。考察中のシステムにおいて、真空回路遮断器は、様々な故障を切り離すために取り付けられる。真空回路遮断器は、リングバスＲＢにおいて並びにＵＰＳ分岐において提供され得る。
【００２１】
一例として、そのような分岐は、第１の分岐回路遮断器ＢＣＢ１を介して上流ケーブルに接続された第１の側を有するＵＰＳモジュール１２を備え得る。ＵＰＳモジュール１２の第２の側は、第２の分岐回路遮断器ＢＣＢ２に接続され、第２の分岐回路遮断器ＢＣＢ２は、次に、リアクトルＬｒと直列の第３の分岐回路遮断器ＢＣＢ３を介してリングバスＲＢに接続される。第２の分岐回路遮断器ＢＣＢ２はまた、第４の分岐回路遮断器ＢＣＢ４を介して負荷Ｌに接続される。ＵＰＳ分岐の部分はまた、ケーブルを使用して、実現され得る。分岐回路遮断器ＢＣＢ１、ＢＣＢ２、ＢＣＢ３、ＢＣＢ４のすべては、真空回路遮断器でもよい。
【００２２】
ＵＰＳシステムにおいて、上流ケーブルＵＣＢとリングバスＲＢとの間に並列接続されたいくつかのそのような分岐が存在し得る。しかしながら、図１では、２つのみの分岐が示されている。
【００２３】
さらに、各ＵＰＳ分岐は、２つの回路遮断器を介してリングバスＲＢへと接続され、第１のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ１は、第１のリングバス方向においてリングバスＲＢに接続されてもよく、第２のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ２は、第２のリングバス方向においてリングバスＲＢに接続されてもよく、第２のリングバス方向は第１のリングバス方向と反対である。２つのＵＰＳ分岐が図１には示されているので、これにより、４つのリングバス回路遮断器が存在し、上方のＵＰＳ分岐は、第１のリングバス方向では第１のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ１を介して、第２のリングバス方向では第２のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ２を介して、リングバスケーブルセクションに接続され、一方で、下方ＵＰＳ分岐は、第１のリングバス方向では第３のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ３を介して、第２のリングバス方向では第４のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ４を介して、リングバスケーブルセクションに接続される。また、すべてのリングバス回路遮断器は、真空回路遮断器でもよい。
【００２４】
後で明らかになるように、ＵＰＳモジュール１２は、タップポイントによって分離された２つの直列接続された磁気結合リアクトルを備えた誘導性素子を使用して実現され得、この磁気結合リアクトルは、いわゆる単巻変圧器として形成され得る。タップポイントはさらに、おそらくは変圧器を介して、補助電源に接続され得る。
【００２５】
地絡などの故障は、前述の開示されたシステムにおいて生じ得る。システム内で生じ得る異なるタイプの故障は、ＵＰＳモジュールの単巻変圧器においてまたはケーブルを相互接続するリアクトルＬｒにおいてなど、異なる誘導性素子を挟む過電圧に関して異なる影響を有し得る。
【００２６】
考察中の電源システムにおいて、真空回路遮断器は、様々な故障を切り離すために使用される。
【００２７】
たとえば、上流ケーブルＵＣＢが様々な負荷に必要な電力を供給することができないことが起こり得る。上流ケーブルＵＣＢは、一例として、電力を供給することができないまたは不十分な電力しか供給できないことがある。これは、上流ケーブルＵＣＢ、第１の変圧器Ｔ１においてまたは配電システムもしくは電力グリッドにおいてのいずれかに故障があることにより得る。そのような状況が生じた場合、ケーブルＵＣＢからＵＰＳモジュール１２との分岐を切り離すことが必要になり得、この切り離しは、第１の分岐回路遮断器ＢＣＢ１を使用することによって通常は行われる。
【００２８】
しかしながら、リングバスにおいてまたは負荷において故障が生じることも起こり得る。
【００２９】
たとえば、故障Ｆは、図２に示すようなリングバスＲＢにおいて生じ得る。図２は、リングバスＲＢに接続された２つのＵＰＳ分岐を概略的に示す。ここでは、故障電流が第２のおよび第３のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ２およびＲＢＣＢ３を介して第２のおよび第３の分岐回路遮断器ＢＣＢＲ２およびＢＣＢＲ３を通して２つのＵＰＳ分岐の両方のＵＰＳモジュール１２から故障Ｆに流れるのがわかり、故障Ｆは第２のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ２と第３のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ３との間のケーブルセクションにおいて生じる。故障電流もまた、リングバスＲＢの両方向で故障へと流れている。
【００３０】
故障はまた、ＵＰＳ分岐のうちの１つに接続された負荷で生じ得る。図３は、２つのＵＰＳ分岐と、下方ＵＰＳ分岐の負荷におけるそのような故障ＦのためのリングバスＲＢとを概略的に示す。ここでは、故障電流が、第２のおよび第４の分岐回路遮断器ＢＣＢ２およびＢＣＢ４を介してＵＰＳモジュール１２から故障Ｆへ下方ＵＰＳ分岐内を流れるのがわかる。故障電流はまた、上方ＵＰＳ分岐のＵＰＳモジュール１２から、この上方のＵＰＳ分岐の第２のおよび第３の分岐回路遮断器ＢＣＢ２およびＢＣＢ３を介して、そして第２のおよび第３のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ２およびＲＢＣＢ３を介して、下方ＵＰＳ分岐へと流れ、次いで、下方ＵＰＳ分岐のリアクトルＬｒと第３のおよび第４の分岐回路遮断器ＢＣＢ３、ＢＣＢ４とを介して故障Ｆへさらに流れる。
【００３１】
故障電流は下方ＵＰＳ分岐のリアクトルＬｒを通して両方向で流れ得ることが図２および３においてわかる。
【００３２】
２つのシナリオが、ＵＰＳシステムの異なるセクションを相互接続する、リアクトルＬｒによって例示される、誘導性素子を介して流れる故障電流に関してさらに一般化されたＵＰＳシステムについて図４および５に示されており、これらのセクションは異なるケーブルセクションでもよい。
【００３３】
図４および５は、下方ＵＰＳ分岐の第２の分岐回路遮断器ＢＣＢＲ２と第３の分岐回路遮断器ＢＣＢＲ３との間のポイントからリングバスＲＢの第２のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ２と第３のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ３との間のポイントに伸びるＵＰＳシステムの一部分を示す。ＵＰＳシステムのこの部分はいくつかの相互接続されたケーブルセクションを備えるのがわかる。この場合、４つのケーブルセクション（第１のケーブルセクションＣＢ１、第２のケーブルセクションＣＢ２、第３のケーブルセクションＣＢ３および第４のケーブルセクションＣＢ４）が存在する。ここで、各ケーブルセクションはまた、第１のキャパシタンスを介して接地に接続された第１の端部および第２のキャパシタンスを介して接地に接続された第２の端部と直列抵抗を有するものとして示されている。キャパシタンスは、通常は、ケーブルの浮遊容量であり、一方、抵抗は、ケーブル抵抗率×ケーブルセクションの長さによって形成される抵抗である。
【００３４】
さらに、第１のおよび第２のケーブルセクションＣＢ１およびＣＢ２が第３の分岐回路遮断器ＢＣＢ３によって分離されることと、第３のおよび第４のケーブルセクションＣＢ３およびＣＢ４が第３のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ３によって分離されることとがわかる。最後に、第２のおよび第３のケーブルセクションＣＢ２およびＣＢ３は、リアクトルＬｒによって分離される。したがって、ケーブルセクションＣＢ１、ＣＢ２、ＣＢ３およびＣＢ４、回路遮断器ＢＣＢ３、ＲＢＣＢ３、およびリアクトルＬｒは、互いに直列に接続される。回路遮断器ＢＣＢ３およびＲＢＣＢ３の両方が真空回路遮断器である。
【００３５】
さらに、図４において、第４のケーブルセクションＣＢ４の右側に故障Ｆがあり、それにより、故障電流が故障Ｆへと第１のケーブルセクションＣＢ１から第３の分岐回路遮断器ＢＣＢ３、第２のケーブルセクションＣＢ２、リアクトルＬｒ、第３のケーブルセクションＣＢ３、第３のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ３および第４のケーブルセクションＣＢ４を介して流れるのがわかる。この場合、第３のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ３は、故障からリアクトルＬｒを分離するために、開かれ得る。図５では、第１のケーブルセクションＣＢ１の左側に故障Ｆがあり、それにより、故障電流が故障Ｆへと第４のケーブルセクションＣＢ４から第３のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ３、第３のケーブルセクションＣＢ３、リアクトルＬｒ、第２のケーブルセクションＣＢ２、第３の分岐回路遮断器ＢＣＢ３および第１のケーブルセクションＣＢ１を介して流れるのがわかる。この場合、第３の分岐回路遮断器ＢＣＢ３は、故障からリアクトルＬｒを分離するために、開かれ得る。
【００３６】
したがって、どの回路遮断器が開かれるかに応じて、高い過電圧がリアクトルＬｒのいずれかの側で生じ得ることがわかり、その過電圧は、しばしば、真空回路遮断器内で生じる再点弧に起因する。１１ｋＶで動作するシステムでは、過渡過電圧が１００ｋＶもあることは珍しくない。
【００３７】
真空回路遮断器およびケーブルは各リアクトルの両側にあるので、真空回路遮断器に関連する過電圧は、各リアクトルＬｒの両側で生じ得る。
【００３８】
したがって、両側で出現する過電圧に対して誘導性素子Ｌｒを保護する必要がある。
【００３９】
ＵＰＳシステムのリアクトルＬｒを保護する１つのやり方が図６に示されている。リアクトルＬｒは、リアクトルＬｒの第１の端部と接地との間に接続された第１の接地サージ避雷器ＧＳＡ１を備える第１の接地分岐を通して、およびリアクトルＬｒの第２の端部と接地との間に接続された第２の接地サージ避雷器ＧＳＡ２を備える第２の接地分岐を通して、保護され得る。したがって、サージ避雷器は、回路遮断器がリアクトルＬｒの両側で開くことによって引き起こされる過電圧から保護されるような形で、リアクトルＬｒの両側のニュートラルへのラインで配置される。
【００４０】
しかしながら、この場合、２つのサージ避雷器ＧＳＡ１およびＧＳＡ２は、保護されるべき巻線において誘導される電圧については直列接続されて見える。
【００４１】
これに対処し、巻線をも挟む保護を提供するために、第１のバイパス分岐および第１の接地分岐を備えた保護装置が提案され、第１のバイパス分岐は、リアクトルＬｒと並列接続され、少なくとも１つの保護用バイパス構成要素を備える。第１の接地サージ避雷器ＧＳＡ１を備える第１の接地分岐は、次に、第１のバイパス分岐と接地との間で接続される。保護装置のサージ避雷器はさらに、金属酸化物（ＭＯ：ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）サージ避雷器でもよい。
【００４２】
図７に示す保護装置の第１の変形形態では、保護用バイパス構成要素は、第１のバイパスサージ避雷器ＢＰＳＡ１である。さらに、この場合、第１の接地サージ避雷器ＧＳＡ１を有する第１の接地分岐は、第１のバイパス分岐の第１の端部に接続され、第１の端部はまた、リアクトルＬｒの第１の端部に接続される。この変形形態はまた、第１のバイパス分岐の第２の端部に接続され、その結果リアクトルＬｒの第２の端部にも接続された第２の接地サージ避雷器ＧＳＡ２を有する第２の接地分岐を備える。
【００４３】
サージ避雷器のコストを減らすために、保護装置の第２の変形形態によれば、第１のサージコンデンサＢＰＣ１は、図８に示すように、第１のバイパス分岐において第１のバイパスサージ避雷器の代わりに使用され得る。この解決法での付加的利点は、各フェーズを接地に接続する２つのサージ避雷器が高周波数構成要素に対して並列に接続されて見えることである。これは、第４のケーブルセクションＣＢ４から第３のリングバス回路遮断器ＲＢＣＢ３を介しておよび第３のケーブルセクションＣＢ３を通して流れる故障電流について図９に示されており、故障電流は２つの部分に分かれ、故障電流の１つの部分は、第２の接地サージ避雷器ＧＳＡ２を介して接地に流れ、別の部分は、第１のバイパスコンデンサＢＰＣ１および第１の接地サージ避雷器ＧＳＡ１を介して接地に流れる。
【００４４】
もう１つの代替として、第１のバイパス分岐が同じタイプの２つの直列接続された保護用構成要素を備えることが可能であり、そのタイプはサージ避雷器またはコンデンサでもよい。そのような第１のバイパス分岐では、１つのみの接地分岐（第１の接地分岐）が存在してもよく、第１の接地サージ避雷器ＧＳＡ１を有するこの第１の接地分岐は、第１のバイパス分岐の中間点に接続され得、バイパス分岐中間点は、第１の保護用構成要素と第２の保護用構成要素との間に置かれ得る。したがって、この実現は、両側において誘導電圧およびニュートラルへのラインの電圧から両方のリアクトル巻線を保護する保護用構成要素のＴ−タイプ接続である。
【００４５】
図１０は、本発明による保護装置の第１の実施形態を示し、第１のおよび第２の保護用バイパス構成要素は、第２のバイパスサージ避雷器ＢＰＳＡ２と直列接続された第１のバイパスサージ避雷器ＢＰＳＡ１であり、前述のように、第１の接地サージ避雷器ＧＳＡ１を有する第１の接地分岐は、分岐中間点に接続されている。
【００４６】
この場合、各サージ避雷器は、ニュートラルへのラインの電圧の２／３に定格されればよい。定格が２／３でなければならず、１／２ではない理由は、サージ避雷器は、電流を伝導していないときには容量性に見えるので、リアクトルＬｒのいずれかの側に接地に対する故障が存在する場合、２つのサージ避雷器は並列に接続されて見えることになることである。その結果として、ニュートラルへのラインの電圧の２／３が、リアクトルの健全な側に接続されたサージ避雷器を挟んで現れることになる。
【００４７】
サージ避雷器の過定格を減らすために、追加のサージコンデンサが、保護装置１８の第２の実施形態を示す図１１にあるように、接続され得る。この場合、その結果として、第１のバイパス分岐におけるのとは別のタイプの第１のおよび第２の保護用構成要素を有する第１のバイパス分岐と並列の第２のバイパス分岐が存在する。２つのバイパス分岐の中間点もまた、相互接続され得る。図１１の例では、第１のバイパス分岐は、第１のおよび第２のバイパスサージ避雷器ＢＰＳＡ１およびＢＰＳＡ２を備え、その結果、第２のバイパス分岐は、分岐中間点の反対側に第１のおよび第２のバイパスコンデンサＢＰＣ１、ＢＰＣ２を備える必要がある。
【００４８】
リアクトルＬｒに近い、接地へのラインの故障の結果として生じる容量性電圧分配器は、そのとき、２つのサージ避雷器と、１つのサージ避雷器と直列の接地に接続された１つのコンデンサと、リアクトルＬｒの健全な側に接続された１つのコンデンサとして現れることになる。
【００４９】
その結果として、キャパシタンスの差は、前の場合と比べて減らされることになり、電圧分担は、さらに一様になる。
【００５０】
さらなるコスト削減として、２つのサージ避雷器が、保護装置１８の第３の実施形態を示す図１２に示されるようにサージコンデンサに置き換えられ得る。これは、第１のバイパス分岐が第１のおよび第２のバイパスコンデンサＢＰＣ１およびＢＰＣ２を備えることを意味する。これは、サージ避雷器の量を減らすことになるが、その一方で、結果として生じる過電圧保護の性能を低下させることになる。
【００５１】
前述のように、２つのケーブルセクションの間に置かれたリアクトルＬｒが保護され得る、いくつかのやり方が存在する。
【００５２】
前述の原理は、ＵＰＳモジュール１２の誘導性素子などの他の誘導性素子にも適用され得る。
【００５３】
これの一例は、図１からの電源システムの別の部分を示す図１３に示される。この他の部分は、グリッドからＵＰＳ分岐、たとえば下方ＵＰＳ分岐、に接続された負荷に伸びる。他の部分は、図４〜１２に示された部分と同様にして示される。ここでは、第１の変圧器Ｔ１に接続されたグリッドソースＧＳが存在し、第１の変圧器Ｔ１は次に上流ケーブルセクションＵＣＢを介して第１の分岐回路遮断器ＢＣＢ１の第１の端部に接続され、第１の分岐回路遮断器ＢＣＢ３の第２の端部は、第５のケーブルセクションＣＢ５を介して単巻変圧器ＡＴの形の誘導性素子の第１の端部に接続され、そして、単巻変圧器ＡＴの第２の端部は負荷Ｌに接続される。図１と比較して、第２の、第３のおよび第４の分岐回路遮断器ＢＣＢ２、ＢＣＢ３、ＢＣＢ４は、問題の故障に対して常に閉じられているので、省略されてある。
【００５４】
さらに、ＵＰＳモジュールの詳細もまた示される。ＵＰＳモジュール１２は、タップポイントによって分離された２つの直列接続された磁気結合リアクトルを有する単巻変圧器ＡＴを備え、そのタップポイントは、補助電力源（ＡＰＳ：ａｕｘｉｌｉａｒｙ  ｐｏｗｅｒ  ｓｏｕｒｃｅ）に接続され、変圧器Ｔ２を結合させる。一例として、補助電源は、４８０Ｖで動作させられてもよい。
【００５５】
この場合、上流ケーブルＵＣＢまたはグリッド供給ＧＳにおける故障に対する保護が存在し、グリッドまたは上流ケーブルＵＣＢでの故障の場合、第１の分岐回路遮断器ＢＣＢ１は、開かれ得、補助電源ＡＰＳが負荷Ｌに電力を供給するために使用されてよい。
【００５６】
図１３においてもわかるように、単巻変圧器ＡＴと並列接続された、すなわち両方の磁気結合リアクトルと並列の、第１の実施形態による保護装置１８が存在し、この保護装置は、第１のおよび第２のバイパスサージ避雷器ＢＰＳＡ１、ＢＰＳＡ２を備えた第１のバイパス分岐、並びに、バイパス分岐中間点に接続された第１の接地サージ避雷器ＧＳＡ１を備えた第１の接地分岐を備える。
【００５７】
同様に、図１４に示された、単巻変圧器の第２の実施形態による保護装置１８を使用することもまた可能である。したがって、第１のバイパス分岐は、第１のおよび第２のバイパスサージ避雷器ＢＰＳＡ１およびＢＰＳＡ２を備え、第２のバイパス分岐は、第１のおよび第２のバイパスコンデンサＢＰＣ１およびＢＰＣ２を備え、バイパス分岐中間点は、相互接続され、第１の接地サージ避雷器ＧＳＡ１を介して接地に接続される。
【００５８】
図１５においてわかるように、第３の実施形態はまた、単巻変圧器ＡＴと使用することも可能であり、そこでは、第１の接地サージ避雷器ＧＳＡ１を介して接地に接続されたバイパス分岐中間点を有する第１のおよび第２のバイパスコンデンサＢＰＣ１およびＢＰＣ２をここで備える、第１のバイパス分岐のみが存在する。
【００５９】
前述の論考から、多数のやり方で本発明は変化させられ得ることが明らかである。その結果として、本発明は以下の特許請求の範囲によってのみ限定されることになることが、理解されよう。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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