(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量結合型消弧回路であって、機械スイッチの両端に並列接続されるサイリスタを備え、前記サイリスタをオンに駆動する駆動信号が、前記サイリスタの主回路によってコンデンサを介して前記サイリスタのゲートに伝達され、前記駆動信号の回路には、少なくとも電子スイッチが接続され、前記電子スイッチは前記コンデンサに直列接続される容量結合型消弧回路。
【請求項２】
前記コンデンサは、抵抗とともに直列回路を構成し、前記駆動信号が、前記直列回路と前記電子スイッチとを介して前記サイリスタのゲートに接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項３】
前記電子スイッチには、前記電子スイッチを保護するための電圧制限素子が接続されており、前記電圧制限素子は前記コンデンサに直列接続され、前記電圧制限素子は前記サイリスタのゲートを介して前記電子スイッチに並列接続される
ことを特徴とする請求項２に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項４】
前記電子スイッチの耐電圧値は、前記サイリスタの主回路の両端の動作電圧よりも小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項５】
前記電子スイッチは、半導体スイッチである
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項６】
前記電子スイッチは、フォトカプラ、またはフォトカプラ駆動によるトランジスタ回路である
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項７】
前記サイリスタは、単方向サイリスタであり、前記単方向サイリスタは、第１の単方向サイリスタと第２の単方向サイリスタとからなり、前記第１の単方向サイリスタは、前記第２の単方向サイリスタと逆並列接続され、
前記電子スイッチは、第１の電子スイッチと第２の電子スイッチとを含み、
前記コンデンサは、抵抗とともに直列回路を構成し、前記第１の単方向サイリスタのゲートは、前記第１の電子スイッチを介して前記直列回路の一端に接続され、前記第２の単方向サイリスタのゲートは、前記第２の電子スイッチを介して前記直列回路の他端に接続され、前記第１の電子スイッチおよび前記第２の電子スイッチには、第１の電圧制限素子、第２の電圧制限素子がそれぞれ接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項８】
前記第１の電圧制限素子および前記第２の電圧制限素子は、ツェナーダイオードまたはツェナーダイオードの等価素子であり、
前記第１の電圧制限素子のカソードは、前記第１の電子スイッチの電圧入力端に接続され、前記第１の電圧制限素子のアノードは、前記第１の単方向サイリスタのカソードに接続され、
前記第２の電圧制限素子のカソードは、前記第２の電子スイッチの電圧入力端に接続され、前記第２の電圧制限素子のアノードは、前記第２の単方向サイリスタのカソードに接続される
ことを特徴とする請求項７に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項９】
前記サイリスタは、双方向サイリスタであり、前記駆動信号が、前記双方向サイリスタの第２のアノードによって前記コンデンサを介して前記双方向サイリスタのゲートに伝達される
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項１０】
前記サイリスタは、単方向サイリスタであり、前記駆動信号が、前記単方向サイリスタのアノードによって前記コンデンサを介して前記単方向サイリスタのゲートに伝達される
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項１１】
前記サイリスタの主回路の両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、前記電子スイッチの出力端は、前記駆動信号を前記サイリスタのゲートに伝達できる動作状態になる
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項１２】
前記機械スイッチのノーマルオープン状態において、前記コンデンサに流れる電流は、前記サイリスタのトリガ電流よりも小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項１３】
前記コンデンサは、電流制限素子とともに直列回路を構成し、前記直列回路は、前記電子スイッチまたは電圧制限素子を介して、前記サイリスタの主回路の入力端と出力端との間に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項１４】
前記電子スイッチは、ゼロクロス出力付きの電子スイッチである
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項１５】
前記駆動信号は、前記機械スイッチのオン時のバウンスまたは遮断の際に発生される、前記コンデンサに流れる電流である
ことを特徴とする請求項１に記載の容量結合型消弧回路。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一つに記載の容量結合型消弧回路を備え、少なくとも、前記電子スイッチの制御端に接続される制御回路をさらに備える
ことを特徴とする容量結合型消弧装置。
【請求項１７】
前記サイリスタの主回路には、出力端が前記制御回路に接続される電流センサが接続され、前記電流センサは、前記サイリスタのオン電流を検出し、前記機械スイッチのオフを検出するものであり、
前記制御回路は、前記電流センサにより前記機械スイッチのオフが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を閉じ、前記サイリスタのオン時間は半サイクルまでに短い
ことを特徴とする請求項１６に記載の容量結合型消弧装置。
【請求項１８】
前記機械スイッチの主回路には、電流センサが接続され、前記電流センサは、前記機械スイッチに流れる電流を検出し、前記機械スイッチのオフを検出するものであり、
前記電流センサの出力端は、前記制御回路に接続され、前記制御回路は、前記電流センサにより前記機械スイッチのオフが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を閉じ、前記サイリスタのオン時間は半サイクルまでに短い
ことを特徴とする請求項１６に記載の容量結合型消弧装置。
【請求項１９】
前記機械スイッチの主回路には、電流センサが接続され、前記電流センサは、前記機械スイッチに流れる電流を検出し、前記機械スイッチのオンを検出するものであり、
前記電流センサの出力端は、前記制御回路に接続され、前記制御回路は、前記電流センサにより前記機械スイッチのオンが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を与える
ことを特徴とする請求項１６に記載の容量結合型消弧装置。
【請求項２０】
前記制御回路は、前記電流センサにより前記機械スイッチのオンが検出されると、前記機械スイッチのオン時のバウンスの消弧のために前記サイリスタのオン制御信号を与える
ことを特徴とする請求項１９に記載の容量結合型消弧装置。
【請求項２１】
前記電流センサは、変流器である
ことを特徴とする請求項１７から２０のいずれか一つに記載の容量結合型消弧装置。
【請求項２２】
前記サイリスタには、電圧検出回路が接続され、前記電圧検出回路の出力端は、前記制御回路に接続され、前記電圧検出回路は、前記機械スイッチのオンを検出するものであり、前記制御回路は、前記電圧検出回路により前記機械スイッチのオンが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を与える
ことを特徴とする請求項１６に記載の容量結合型消弧装置。
【請求項２３】
前記制御回路は、前記電圧検出回路により前記機械スイッチのオンが検出されると、前記機械スイッチのオン時のバウンスの消弧のために前記サイリスタのオン制御信号を与える
ことを特徴とする請求項２２に記載の容量結合型消弧装置。
【請求項２４】
前記電圧検出回路の入力端は、前記サイリスタの主回路の入出力端に接続される
ことを特徴とする請求項２２に記載の容量結合型消弧装置。
【請求項２５】
前記電圧検出回路の入力端は、前記サイリスタの主回路の負荷端に接続される
ことを特徴とする請求項２２に記載の容量結合型消弧装置。
【請求項２６】
前記サイリスタの主回路の両端には、電圧検出回路が接続され、前記電圧検出回路の出力端は、前記制御回路に接続され、前記電圧検出回路は、前記サイリスタの主回路の両端の電圧信号を検出するものであり、前記制御回路は、前記電圧検出回路により前記サイリスタの主回路の両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなることが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を与える
ことを特徴とする請求項１６に記載の容量結合型消弧装置。
【請求項２７】
前記サイリスタの主回路の両端には、電圧検出回路が接続され、前記電圧検出回路の出力端は、前記制御回路に接続され、前記電圧検出回路は、前記機械スイッチのオフを検出するものであり、前記制御回路は、前記電圧検出回路により前記機械スイッチのオフが検出されると、前記サイリスタのオン制御信号を閉じる
ことを特徴とする請求項１６に記載の容量結合型消弧装置。
【請求項２８】
前記電圧検出回路は、抵抗とフォトカプラを含み、前記抵抗は、前記フォトカプラの制御端に接続される
ことを特徴とする請求項２２から２７のいずれか一つに記載の容量結合型消弧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の容量結合型消弧回路及び装置は、電気分野に属し、特にコンタクタ、リレー、ブレーカ、及びその他の機械スイッチにおいて消弧用途として適用される容量結合型消弧回路及び装置である。
【背景技術】
【０００２】
現在、電気制御システムでは、負荷に対するオンオフ制御においてコンタクタやリレーなどの機械スイッチが広く使用されているが、通常の消弧用途としての消弧グリッドは、アークが一定の長さに引き伸ばされないと働かないので、消弧効果が悪く、負荷をオンオフする際のアークが大きいことで、機械スイッチが焼損しやすく、電気寿命が短いという欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、従来の消弧グリッドの不足を解消するために、機械スイッチの消弧に適用でき、消弧効果が良く、信頼性が高い容量結合型消弧回路及び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】
【０００４】
本発明の目的は、以下の技術的手段により達成される。
【０００５】
容量結合型消弧回路であって、機械スイッチの両端に並列接続されるサイリスタを備え、サイリスタをオンに駆動する駆動信号が、サイリスタの主回路によってコンデンサを介してサイリスタのゲートに伝達され、駆動信号の回路には、少なくとも電子スイッチが接続される容量結合型消弧回路。
【０００６】
容量結合型消弧回路であって、コンデンサは、抵抗とともに直列回路を構成し、駆動信号が、直列回路と電子スイッチとを介してサイリスタのゲートに接続される容量結合型消弧回路。
【０００７】
容量結合型消弧回路であって、電子スイッチには、電子スイッチを保護するための電圧制限素子が接続されている容量結合型消弧回路。
【０００８】
容量結合型消弧回路であって、電子スイッチの耐電圧値は、サイリスタの主回路の両端の動作電圧よりも小さい容量結合型消弧回路。
【０００９】
容量結合型消弧回路であって、電子スイッチは、半導体スイッチである容量結合型消弧回路。
【００１０】
容量結合型消弧回路であって、電子スイッチは、フォトカプラ、またはフォトカプラ駆動によるトランジスタ回路である容量結合型消弧回路。
【００１１】
容量結合型消弧回路であって、単方向サイリスタであり、単方向サイリスタは、第１の単方向サイリスタと第２の単方向サイリスタとからなり、第１の単方向サイリスタは、第２の単方向サイリスタと逆並列接続され、電子スイッチは、第１の電子スイッチと第２の電子スイッチとを含み、コンデンサは、抵抗とともに直列回路を構成し、第１の単方向サイリスタのゲートは、第１の電子スイッチを介して直列回路の一端に接続され、第２の単方向サイリスタのゲートは、第２の電子スイッチを介して直列回路の他端に接続され、第１の電子スイッチおよび第２の電子スイッチには、第１の電圧制限素子、第２の電圧制限素子がそれぞれ接続されている容量結合型消弧回路。
【００１２】
容量結合型消弧回路であって、第１の電圧制限素子および第２の電圧制限素子は、ツェナーダイオードまたはツェナーダイオードの等価素子であり、第１の電圧制限素子のカソードは、第１の電子スイッチの電圧入力端に接続され、第１の電圧制限素子のアノードは、第１の単方向サイリスタのカソードに接続され、第２の電圧制限素子のカソードは、第２の電子スイッチの電圧入力端に接続され、第２の電圧制限素子のアノードは、第２の単方向サイリスタのカソードに接続される容量結合型消弧回路。
【００１３】
容量結合型消弧回路であって、サイリスタは、双方向サイリスタであり、駆動信号が、双方向サイリスタの第２のアノードによってコンデンサを介して双方向サイリスタのゲートに伝達される容量結合型消弧回路。
【００１４】
容量結合型消弧回路であって、サイリスタは、単方向サイリスタであり、駆動信号が、単方向サイリスタのアノードによってコンデンサを介して単方向サイリスタのゲートに伝達される容量結合型消弧回路。
【００１５】
容量結合型消弧回路であって、サイリスタの主回路の両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、電子スイッチの出力端は、駆動信号をサイリスタのゲートに伝達できる動作状態になる容量結合型消弧回路。
【００１６】
容量結合型消弧回路であって、機械スイッチのノーマルオープン状態において、コンデンサに流れる電流は、サイリスタのトリガ電流よりも小さい容量結合型消弧回路。
【００１７】
容量結合型消弧回路であって、コンデンサは、電流制限素子とともに直列回路を構成し、直列回路は、電子スイッチまたは電圧制限素子を介して、サイリスタの主回路の入力端と出力端との間に接続される容量結合型消弧回路。
【００１８】
容量結合型消弧回路であって、電子スイッチは、ゼロクロス出力付きの電子スイッチである容量結合型消弧回路。
【００１９】
容量結合型消弧回路であって、駆動信号は、機械スイッチのバウンスまたは遮断の際に発生される、コンデンサに流れる電流である容量結合型消弧回路。
【００２０】
容量結合型消弧装置であって、前記容量結合型消弧回路を備え、電子スイッチの制御端に接続される制御回路をさらに備える容量結合型消弧装置。
【００２１】
容量結合型消弧装置であって、サイリスタの主回路には、出力端が制御回路に接続される電流センサが接続され、電流センサは、サイリスタのオン電流を検出し、機械スイッチのオフを検出するものであり、制御回路は、電流センサにより機械スイッチのオフが検出されると、サイリスタのオン制御信号を閉じる容量結合型消弧装置。
【００２２】
容量結合型消弧装置であって、機械スイッチの主回路には、電流センサが接続され、電流センサは、機械スイッチに流れる電流を検出し、機械スイッチのオフを検出するものであり、電流センサの出力端は、制御回路に接続され、制御回路は、電流センサにより機械スイッチのオフが検出されると、サイリスタのオン制御信号を閉じる容量結合型消弧装置。
【００２３】
容量結合型消弧装置であって、機械スイッチの主回路には、電流センサが接続され、電流センサは、機械スイッチに流れる電流を検出し、機械スイッチのオンを検出するものであり、電流センサの出力端は、制御回路に接続され、制御回路は、電流センサにより機械スイッチのオンが検出されると、サイリスタのオン制御信号を与える容量結合型消弧装置。
【００２４】
容量結合型消弧装置であって、制御回路は、電流センサにより機械スイッチのオンが検出されると、機械スイッチのオン時のバウンスの消弧のためにサイリスタのオン制御信号を与える容量結合型消弧装置。
【００２５】
容量結合型消弧装置であって、電流センサは、変流器である容量結合型消弧装置。
【００２６】
容量結合型消弧装置であって、サイリスタには、電圧検出回路が接続され、電圧検出回路の出力端は、制御回路に接続され、電圧検出回路は、機械スイッチのオンを検出するものであり、制御回路は、電圧検出回路により機械スイッチのオンが検出されると、サイリスタのオン制御信号を与える容量結合型消弧装置。
【００２７】
容量結合型消弧装置であって、制御回路は、電圧検出回路により機械スイッチのオンが検出されると、機械スイッチのオン時のバウンスの消弧のためにサイリスタのオン制御信号を与える容量結合型消弧装置。
【００２８】
容量結合型消弧装置であって、電圧検出回路の入力端は、サイリスタの主回路の入出力端に接続される容量結合型消弧装置。
【００２９】
容量結合型消弧装置であって、電圧検出回路の入力端は、サイリスタの主回路の負荷端に接続される容量結合型消弧装置。
【００３０】
容量結合型消弧装置であって、サイリスタの主回路の両端には、電圧検出回路が接続され、電圧検出回路の出力端は、制御回路に接続され、電圧検出回路は、機械スイッチのオフを検出するものであり、制御回路は、電圧検出回路により機械スイッチのオフが検出されると、サイリスタのオン制御信号を閉じる容量結合型消弧装置。
【００３１】
容量結合型消弧装置であって、サイリスタの主回路の両端には、電圧検出回路が接続され、電圧検出回路の出力端は、制御回路に接続され、電圧検出回路は、サイリスタの主回路の両端の電圧信号を検出するものであり、制御回路は、電圧検出回路によりサイリスタの主回路の両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなることが検出されると、サイリスタのオン制御信号を与える容量結合型消弧装置。
【００３２】
容量結合型消弧装置であって、電圧検出回路は、抵抗とフォトカプラを含み、抵抗は、フォトカプラの制御端に接続される容量結合型消弧装置。
【００３３】
本発明による容量結合型消弧回路の動作原理：サイリスタをオンに駆動する駆動信号が、サイリスタの主回路によってコンデンサを介して与えられており、サイリスタの両端に接続される機械スイッチの作動時に発生される電圧急変によって、コンデンサに大電流を流してサイリスタをオンに駆動し、機械スイッチに流れる電流をバイパスして、機械スイッチを消弧する役割を果たし、サイリスタの駆動回路に接続される電子スイッチを駆動信号の制御に用いる。
【００３４】
本発明による容量結合型消弧装置の動作原理：電子スイッチの制御信号を与えてサイリスタのオンオフを制御するための制御回路が、上述した電子スイッチの制御端に接続される。
【００３５】
動作過程：サイリスタに並列接続される機械スイッチがオンした時に、電子スイッチの制御信号を与えて、電子スイッチの出力端が、サイリスタの駆動信号をサイリスタのゲートに伝達できる動作状態になるようにし、機械スイッチのオン時にバウンスが起こると、サイリスタの両端に非常に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサに高い駆動電流が流れることによって、駆動電流はサイリスタの駆動信号となり、サイリスタがオンにトリガされ、機械スイッチのオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチＳＷ１をオフにする過程において、機械スイッチがオフになる瞬間に、サイリスタの両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサに高い駆動電流が流れることになり、サイリスタがオンにトリガされ、サイリスタにより電流がバイパスされ、アーク無しで機械スイッチをオフするという目的を実現し、そして電子スイッチの制御信号を閉じる。
【００３６】
本発明による容量結合型消弧回路は、設計が合理的であり、消弧時にコンデンサがサイリスタへ駆動信号を伝達し、コンデンサの両端電圧が急変できない物理的特徴を利用し、機械スイッチがオンやオフする瞬間に、非常に高い電圧立ち上がりレートが発生される。ここで用いられるコンデンサは、容量が1μＦの数分の一から数十分の一と小さいものであっても、大きな駆動電流が得られてサイリスタをオンに駆動することができ、消弧効果が良く、信頼性が高い利点がある。
【発明の効果】
【００３７】
本発明による容量結合型消弧装置は、制御回路によって容量結合型消弧回路における電子スイッチに接続され、サイリスタのオン時間が短く、信頼性が高い利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明による容量結合型消弧回路の実施例１の回路原理図である。
【図２】図２は、本発明による容量結合型消弧回路の実施例２の回路原理図である。
【図３】図３は、本発明による容量結合型消弧回路の実施例３の回路原理図である。
【図４】図４は、本発明による容量結合型消弧装置の実施例１の回路原理図である。
【図５】図５は、本発明による容量結合型消弧装置の実施例２の回路原理図である。
【図６】図６は、本発明による容量結合型消弧装置の実施例３の回路原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１には、本発明による容量結合型消弧回路の実施例１が示され、機械スイッチＳＷ１は、サイリスタＴＲ１に並列接続され、消弧の必要がある機械スイッチであり、Ｊ１、Ｊ２は、主回路の入出力端点である。サイリスタＴＲ１をオンに駆動する駆動信号は、サイリスタＴＲ１の主回路によって、電流制限抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１による直列回路と、電子スイッチＯＰＴ１(すなわち、サイリスタ出力付きのフォトカプラ)とを介してそのゲート(注記：本実施例のサイリスタＴＲ１は双方向サイリスタであり、その駆動信号はサイリスタＴＲ１の第２のアノードによってコンデンサＣ１を介して与えられる)に接続され、電子スイッチＯＰＴ１には、電子スイッチＯＰＴ１を保護するために、電圧を制限する電圧制限素子ＲＶ１が接続されている。
【００４０】
動作過程：機械スイッチＳＷ１をオンにする過程において、その両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、電子スイッチＯＰＴ１がオンになるように制御信号を入力することにより、サイリスタＴＲ１のオンの方が機械スイッチＳＷ１のオンよりも早くなることを避ける。機械スイッチＳＷ１がオンする際にバウンスが起こると、サイリスタＴＲ１の両端に非常に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサＣ１に高い駆動電流が流れることによって、駆動電流はサイリスタＴＲ１をオンに駆動する駆動信号となり、サイリスタＴＲ１がオンにトリガされ、機械スイッチＳＷ１のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチＳＷ１をオフにする過程において、機械スイッチＳＷ１がオフになる瞬間に、サイリスタＴＲ１の両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサＣ１に高い駆動電流が流れることによって、駆動電流はサイリスタＴＲ１をオンに駆動する駆動信号となり、サイリスタＴＲ１がオンにトリガされ、サイリスタＴＲ１により電流がバイパスされ、アーク無しで機械スイッチＳＷ１をオフするという目的を実現し、そして電子スイッチＯＰＴ１の制御信号を閉じる。機械スイッチＳＷ１をオフにする過程において、機械スイッチＳＷ１がオフになる瞬間に、ちょうど電圧のゼロ点となり、サイリスタＴＲ１はオンにトリガされず、サイリスタＴＲ１により主回路の電流がバイパスされなくても、アーク無しで機械スイッチＳＷ１をオフするという目的を実現できる。
【００４１】
以下の点は理解されるべきである。電子スイッチＯＰＴ１が、ゼロクロス出力を内蔵していない電子スイッチであれば、機械スイッチＳＷ１をオンにする過程において、機械スイッチＳＷ１の両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、制御信号を電子スイッチＯＰＴ１の制御端に入力することにより、サイリスタＴＲ１のオンの方が機械スイッチＳＷ１のオンよりも早くなることを避け、オンになる瞬間の大電流によるサイリスタＴＲ１への衝撃を防止する。電子スイッチＯＰＴ１として、ゼロクロス出力を内蔵した電子スイッチ、例えば型番ＭＯＣ３０８３のフォトカプラを用いる場合には、制御信号を直接に早めに電子スイッチＯＰＴ１に入力することができる。
【００４２】
この実施例において、電子スイッチＯＰＴ１とコンデンサＣ１との間には電圧制限素子ＲＶ１(電圧制限値は数ボルトから数十ボルトであればよく、電圧制限値が高すぎると、電圧制限素子に必要な電力が大きく増加してしまう。数ボルトのツェナーダイオードを２つ逆直列接続して用いてもよい。)が接続されており、電子スイッチＯＰＴ１の耐電圧要求を一層低下させるとともに、その信頼性を向上させることができる。電子スイッチＯＰＴ１の入力端は、外部の制御信号が接続されるものであり、機械スイッチＳＷ１がリレーなどの駆動コイル付きの機械スイッチであり、かつ、電子スイッチＯＰＴ１としてゼロクロス出力付きのフォトカプラ(例えば、ＭＯＣ３０８３)が用いられる場合に、制御信号は、直接に駆動コイルの電源によって電流制限抵抗を介して与えることができる。電流制限抵抗Ｒ１は、コンデンサＣ１に瞬間的な過大電流が流れることを制限して、瞬間的な衝撃電流によるサイリスタＴＲ１、電子スイッチＯＰＴ１への影響を低減するためのものである。注記：サイリスタＴＲ１の主回路の両端の動作電圧が電子スイッチＯＰＴ１の耐電圧値よりもはるかに小さい場合には、電圧制限素子ＲＶ１を省いてもよい。
【００４３】
図２には、本発明による容量結合型消弧回路の実施例２が示され、機械スイッチＳＷ１は、サイリスタＴＲ１に接続され、消弧の必要がある機械スイッチであり、Ｊ１、Ｊ２は、主回路の入出力端点である。サイリスタＴＲ１をオンに駆動する駆動信号は、サイリスタＴＲ１の主回路によって、電流制限抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１による直列回路を介してそのゲート(注記：本実施例のサイリスタＴＲ１は双方向サイリスタであり、その駆動信号はサイリスタＴＲ１の主回路のＴ２電極によって与えられる)に接続され、駆動信号回路に接続される電子スイッチＯＰＴ１(ＣＰＣ１１１７、ＣＰＣ１２１９などのノーマルクローズ出力のフォトカプラが用いられる)は、機械スイッチＳＷ１のノーマルオープン状態でコンデンサＣ１に流れる電流(静的商用周波数電流)をバイパスするためのものである。
【００４４】
動作過程：機械スイッチＳＷ１をオンにする過程において、その両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、(サイリスタＴＲ１のオンの方が機械スイッチＳＷ１のオンよりも早くなること避けるために)電子スイッチＯＰＴ１に制御信号を与えて、電子スイッチＯＰＴ１の出力をカットオフする。機械スイッチＳＷ１をオンする際にバウンスが起こると、サイリスタＴＲ１の両端に非常に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサＣ１に高い駆動電流が流れることによって、駆動電流はサイリスタＴＲ１をオンに駆動する駆動信号となり、サイリスタＴＲ１がオンにトリガされ、機械スイッチＳＷ１のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチＳＷ１をオフにする過程において、機械スイッチＳＷ１がオフになる瞬間に、サイリスタＴＲ１の両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサＣ１に高い駆動電流が流れることによって、駆動電流はサイリスタＴＲ１をオンに駆動する駆動信号となり、サイリスタＴＲ１がオンにトリガされ、サイリスタＴＲ１により電流がバイパスされ、アーク無しで機械スイッチＳＷ１をオフするという目的を実現し、そして電子スイッチＯＰＴ１の制御信号を閉じて、サイリスタＴＲ１をオンにする駆動信号は電子スイッチＯＰＴ１によりバイパスされる。機械スイッチＳＷ１をオフにする過程において、機械スイッチＳＷ１がオフになる瞬間に、ちょうど電圧のゼロ点となり、サイリスタＴＲ１はオンにトリガされず、サイリスタＴＲ１により電流がバイパスされなくても、アーク無しで機械スイッチＳＷ１をオフするという目的を実現できる。
【００４５】
この実施例において、電子スイッチＯＰＴ１の入力端は、外部の制御信号が接続されるものであり、電流制限抵抗Ｒ１は、コンデンサＣ１に瞬間的な過大電流が流れることを制限して、瞬間的な衝撃電流によるサイリスタＴＲ１、電子スイッチＯＰＴ１への影響を低減するためのものである。
【００４６】
図３には、本発明による容量結合型消弧回路の実施例３が示され、サイリスタは、単方向サイリスタであり、単方向サイリスタは、逆並列接続される第１の単方向サイリスタＳＣＲ１と第２の単方向サイリスタＳＣＲ２と(第１の単方向サイリスタＳＣＲ１および第２の単方向サイリスタＳＣＲ２をオンに駆動する駆動信号は、それぞれのアノードによってコンデンサＣ１を介して与えられる)からなる。機械スイッチＳＷ１は、第１の単方向サイリスタＳＣＲ１および第２の単方向サイリスタＳＣＲ２に接続され、消弧の必要がある機械スイッチであり、Ｊ１、Ｊ２は、主回路の入出力端点である。第１の単方向サイリスタＳＣＲ１のゲートは、(フォトカプラ駆動によるトランジスタ回路である)第１の電子スイッチＯＰＴ１を介して電流制限抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１による直列回路の一端に接続され、第２の単方向サイリスタＳＣＲ２のゲートは、(フォトカプラ駆動によるトランジスタ回路である)第２の電子スイッチＯＰＴ２を介して直列回路の他端に接続され、第１の電子スイッチＯＰＴ１および第２の電子スイッチＯＰＴ２の電圧入力端にはそれぞれ第１の電圧制限素子Ｚ１(ツェナーダイオード)および第２の電圧制限素子Ｚ２(ツェナーダイオード)が接続され、第１の電圧制限素子Ｚ１のカソードは、第１の電子スイッチＯＰＴ１の電圧入力端に接続され、第１の電圧制限素子Ｚ１のアノードは、第１の単方向サイリスタＳＣＲ１のカソードに接続され、第２の電圧制限素子Ｚ２のカソードは、第２の電子スイッチＯＰＴ２の電圧入力端に接続され、第２の電圧制限素子Ｚ２のアノードは、第２の単方向サイリスタＳＣＲ２のカソードに接続され、電流制限抵抗Ｒ１は、コンデンサＣ１に瞬間的な過大電流が流れることを制限して、瞬間的な電流による第１の単方向サイリスタＳＣＲ１、第２の単方向サイリスタＳＣＲ２、第１の電子スイッチＯＰＴ１、第２の電子スイッチＯＰＴ２への衝撃の影響を低減するためのものである。
【００４７】
動作過程：機械スイッチＳＷ１をオンにする過程において、その両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、第１の単方向サイリスタＳＣＲ１および第２の単方向サイリスタＳＣＲ２のオンの方が機械スイッチのオンよりも早くなることを避けるために、制御信号を入力して第１の電子スイッチＯＰＴ１、第２の電子スイッチＯＰＴ２に与える。第１の電子スイッチＯＰＴ１、第２の電子スイッチＯＰＴ２として、フォトカプラ例えばＭＯＣ３０８３などのゼロクロス出力内蔵の電子スイッチを用いる場合には、制御信号を直接に早めに第１の電子スイッチＯＰＴ１、第２の電子スイッチＯＰＴ２に入力することができる。機械スイッチＳＷ１をオンにする過程において、第１の電子スイッチＯＰＴ１、第２の電子スイッチＯＰＴ２の出力端をオンにし、機械スイッチＳＷ１がオンする際にバウンスが起こると、第１の単方向サイリスタＳＣＲ１、第２の単方向サイリスタＳＣＲ２の両端に非常に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサＣ１に高い駆動電流が流れることになり、第１の単方向サイリスタＳＣＲ１、第２の単方向サイリスタＳＣＲ２は、その対応する電圧位相に応じてオンにトリガされ(実際の動作過程では、その中の一つをオンにすればよい)、機械スイッチＳＷ１のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチＳＷ１をオフにする動作過程において、機械スイッチＳＷ１がオフになる瞬間に、第１の単方向サイリスタＳＣＲ１、第２の単方向サイリスタＳＣＲ２の両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、コンデンサＣ１に高い駆動電流が流れることになり、第１の単方向サイリスタＳＣＲ１、第２の単方向サイリスタＳＣＲ２は、その対応する電圧位相に応じてオンにトリガされ、第１の単方向サイリスタＳＣＲ１、第２の単方向サイリスタＳＣＲ２により電流がバイパスされ(実際の動作過程では、その中の一つをオンにすればよい)、アーク無しで機械スイッチＳＷ１をオフするという目的を実現し、そして第１の電子スイッチＯＰＴ１、第２の電子スイッチＯＰＴ２の制御信号を閉じる。
【００４８】
この実施例では、図３において、機械スイッチＳＷ１のノーマルオープン状態で、両電圧制限素子Ｚ１、Ｚ２は、第１の電子スイッチＯＰＴ１、第２の電子スイッチＯＰＴ２の入力電圧を制限するために、コンデンサＣ１に流れる商用周波数電流をバイパスする。第１の電子スイッチＯＰＴ１、第２の電子スイッチＯＰＴ２は、通常のフォトカプラ駆動によるトランジスタ回路を電子スイッチとして採用し、より良い瞬間的な大電流導通性能を有する。両電圧制限素子Ｚ１、Ｚ２(電圧制限値が数ボルトであればよい)としてツェナーダイオードが採用され、電圧制限の役割たけではなく、単方向導電性も持たせ、コンデンサＣ１に対して駆動電流の経路を提供し、第１の電子スイッチＯＰＴ１、第２の電子スイッチＯＰＴ２の耐電圧要求を低下させるとともにその信頼性を向上させることができる。第１の電子スイッチＯＰＴ１、第２の電子スイッチＯＰＴ２の制御入力端は、外部の制御信号が接続されるものである。
【００４９】
以上の三つの実施例における本発明による容量結合型消弧回路は以下の利点がある。
１．コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１(抵抗Ｒ１として他の電流制限素子が用いられてもよい)による直列回路は、消弧時にサイリスタへ駆動信号を伝達する役割を果たし、その直列回路は、電圧制限素子(図１、図３参照)または電子スイッチ(図２参照)を介して、サイリスタの主回路の入力端と出力端との間に接続され、機械スイッチＳＷ１のノーマルオープン状態において瞬間的な過電圧を吸収する役割も果たし、サイリスタを保護するとともに、ＲＣスナバ回路を別途に設置する必要がなく、回路が簡素化される。高圧消弧に適用する場合には、本発明による容量結合型消弧回路を数個直列接続して使用すればよい。
２．消弧時にコンデンサがサイリスタへ駆動信号を伝達し、コンデンサの両端電圧が急変できない物理的特徴を利用し、機械スイッチがオンやオフする瞬間に、非常に高い電圧立ち上がりレートが発生される。ここで用いられるコンデンサは、容量が1μＦの数分の一から数十分の一と小さいものであっても、大きな駆動電流が得られてサイリスタをオンに駆動することができる。商用周波数の条件下でコンデンサに流れる商用周波数電流が小さく、電圧制限素子(図１、図３参照)または電子スイッチ(図２参照)を用いて、コンデンサに流れる商用周波数電流をバイパスすることによって、電子スイッチに対する耐電圧要求を大幅に低下させ、電子スイッチの両端のｄＶ/ｄｔを大幅に低下させ、電子スイッチの定格耐電圧値は機械スイッチの両端の動作電圧よりも小さい値を用いることができ、電子スイッチのコストが下がるとともに電子スイッチの信頼性が向上される。
３．機械スイッチのオン時のバウンスの消弧が必要であり、かつサイリスタのオンの方が機械スイッチのオンよりも早くならないようにする必要がある場合には、機械スイッチのノーマルオープン状態で、コンデンサに流れる電流がサイリスタのトリガ電流よりも小さく、かつ、電子スイッチは、サイリスタの両端電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、電子スイッチの出力端が、サイリスタをオンに駆動する駆動信号をサイリスタのゲートへ伝達できる動作状態(電子スイッチ出力端のオン・オフ状態)になるようにコンデンサの容量値を設計することにより、機械スイッチがオンする前にサイリスタがオンすることを避け、機械スイッチのオン時のバウンスの消弧を行い、負荷をオンする瞬間の大電流によるサイリスタへの衝撃が低減される。
４．機械スイッチの両端電圧がゼロとなる時、機械スイッチがオフされ、サイリスタのオン時間はゼロであってもよい。
【００５０】
図４には、本発明による容量結合型消弧装置の実施例１が示され、容量結合型消弧回路(Ｂ)を備え、さらに制御回路(Ａ)と、電圧検出回路(Ｃ)と、変流器ＣＴ１とを備える。Ｊ１、Ｊ２は、主回路の入出力端点であり、変流器ＣＴ１は、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタ(注記：この実施例では単方向サイリスタＳＣＲ１、ＳＣＲ２であり、以下は、特に明記しない限り、サイリスタと略称する)の主回路に接続(フィードスルー接続であるが、直列接続であってもよい)されている。変流器ＣＴ１は、サイリスタのオン電流を検出するとともに機械スイッチＳＷ１のオフを検出するものであり、変流器ＣＴ１の出力端は、制御回路(Ａ)に接続されている。制御回路(Ａ)は、機械スイッチＳＷ１がオフになる過程において、サイリスタにオン電流があり、すなわち機械スイッチＳＷ１のオフが検出されると、サイリスタをオフに制御する。抵抗Ｒ２は、フォトカプラＯＰＴ３とともに電圧検出回路(Ｃ)を構成する。抵抗Ｒ２は、フォトカプラＯＰＴ３の入力端に直列接続され、その直列回路は、サイリスタの主回路の入出力端に接続される。電圧検出回路(Ｃ)の出力端は、制御回路(Ａ)に接続され、電圧検出回路(Ｃ)は、機械スイッチＳＷ１のオンおよび機械スイッチＳＷ１のオフを検出するものである。機械スイッチＳＷ１は、容量結合型消弧回路(Ｂ)に接続され、消弧の必要がある機械スイッチである。
【００５１】
動作過程：制御回路(Ａ)は、機械スイッチＳＷ１をオンにする過程において、その両端電圧が交流電圧の非ゼロ点でゼロになる(すなわち、機械スイッチＳＷ１がオンになる)と、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタにオン制御信号を与える。機械スイッチＳＷ１をオンにする過程において、機械スイッチＳＷ１をオンする際にバウンスが起こると、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタがオンされ、機械スイッチＳＷ１のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチＳＷ１をオフにする動作過程において、機械スイッチＳＷ１がオフする瞬間に、機械スイッチＳＷ１の両端電圧がゼロでなければ、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタの両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタがオンされ、アーク無しで機械スイッチＳＷ１をオフすることを実現する。制御回路(Ａ)は、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタにオン電流があり、すなわち変流器ＣＴ１により機械スイッチＳＷ１のオフが検出されると、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタのオン制御信号を閉じ、サイリスタは急速にオフされる。機械スイッチＳＷ１がオフする瞬間に電圧のゼロ点となれば、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタがオンされず、このとき電圧検出回路(Ｃ)を機械スイッチＳＷ１のオフの検出に用いることができ、制御回路(Ａ)は、電圧検出回路(Ｃ)から与えられる電圧信号に基づいて、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタのオン制御信号を閉じて、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタが、機械スイッチＳＷ１がオフされた条件で誤ってオンすることを防止する。
【００５２】
本発明による容量結合型消弧装置の実施例１は以下の利点がある。
１．電圧検出回路(Ｃ)によりリアルタイムに機械スイッチＳＷ１のオンを検出して、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタが、機械スイッチＳＷ１のオンが検出される前にオンすることを防止し、オン時の大電流によるサイリスタへの衝撃が低減され、サイリスタの不要なオン時間が減少される。同様に、電圧検出回路(Ｃ)を、サイリスタの主回路の両端電圧のゼロクロス点の検出に用いることもでき、制御回路(Ａ)は、電圧がゼロクロスするまたはゼロとなる時に、サイリスタをオンにする制御信号を与えて、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタが、機械スイッチＳＷ１のオンが検出される前にオンすることを避け、オン時の大電流によるサイリスタへの衝撃が低減され、サイリスタの不要なオン時間が減少される。
２．電圧検出回路(Ｃ)は、機械スイッチＳＷ１のオフを検出するものであり、機械スイッチＳＷ１がオフする瞬間に電圧のゼロ点となれば(アーク無しで機械スイッチＳＷ１をオフすれば)、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタがオンされず、このとき、制御回路(Ａ)は、電圧検出回路(Ｃ)から与えられる電圧信号に基づいて、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタのオン制御信号を閉じて、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタが、機械スイッチＳＷ１がオフされた条件で誤ってオンすることを防止し、サイリスタが、機械スイッチＳＷ１の両端電圧がゼロとなるときにオフし、オン時間がゼロであってもよいという利点がある。
３．本装置に接続される機械スイッチＳＷ１が一旦オフすると、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタが直ちにオンされる。本装置は、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタに接続される電流センサから帰還される電流信号を用いて、制御回路(Ａ)により直ちに容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタをオフするように制御して、サイリスタを急速にオフさせる目的を実現する。半サイクルと短いオン時間であれば、正確で確実に消弧する目的を達成でき、これは、本発明による容量結合型消弧装置のサイリスタの使用率、及び、本発明による容量結合型消弧装置の信頼性、実用性、経済性を大幅に向上させる。
４．容量結合型消弧回路(Ｂ)に流れるサイリスタのオン電流の動作時間がミリ秒のレベルと極めて短いため、サイリスタの主回路の導線が小さくても極大な動作電流を負担できるので、電流センサとしてマイクロ変流器を用いることができ、フィードスルー接続形態を採用しているが、直接に主回路の導線を変流器に直列接続する形態であってもよい。変流器は、体積が小さく、コストが低いという特性を有し、装置全体と一体化させやすい。
【００５３】
図５には、本発明による容量結合型消弧装置の実施例２が示され、容量結合型消弧回路(Ｂ)を備え、さらに制御回路(Ａ)と、電圧検出回路(Ｃ)と、変流器ＣＴ１とを備える。Ｊ１、Ｊ２は、主回路の入出力端点であり、変流器ＣＴ１は、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタ(注記：この実施例では単方向サイリスタＳＣＲ１、ＳＣＲ２であり、以下は、特に明記しない限り、サイリスタと略称する)の主回路に接続(フィードスルー接続であるが、直列接続であってもよい)され、機械スイッチＳＷ１のオフを検出するためにサイリスタのオン電流を検出するものである。変流器ＣＴ１の出力信号は制御回路(Ａ)に接続される。制御回路(Ａ)は、機械スイッチＳＷ１がオフになる過程において、サイリスタにオン電流があり、すなわち機械スイッチＳＷ１のオフが検出されると、サイリスタをオフに制御する。抵抗Ｒ２は、フォトカプラＯＰＴ３とともに電圧検出回路(Ｃ)を構成する。抵抗Ｒ２は、フォトカプラＯＰＴ３の入力端に直列接続される。Ｊ２、Ｊ４は、サイリスタの主回路の負荷端であり、その直列回路は、負荷端Ｊ２、Ｊ４に接続される。電圧検出回路(Ｃ)の出力端は制御回路(Ａ)に接続され、電圧検出回路(Ｃ)は、機械スイッチＳＷ１のオンを検出するものである。機械スイッチＳＷ１は、容量結合型消弧回路(Ｂ)に接続され、消弧の必要がある機械スイッチである。
【００５４】
動作過程：制御回路(Ａ)は、機械スイッチＳＷ１をオンにする過程において、電圧検出回路(Ｃ)により電圧信号があると検出され、すなわち機械スイッチＳＷ１のオンが検出されると、(サイリスタのオンの方が機械スイッチのオンよりも早くなることを避けるために)容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタにオン制御信号を与える。機械スイッチＳＷ１をオンにする過程において、機械スイッチＳＷ１がオンになる瞬間にバウンスが起こると、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタがオンされ、機械スイッチＳＷ１のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチＳＷ１をオフにする動作過程において、機械スイッチＳＷ１がオフする瞬間に、機械スイッチＳＷ１の両端電圧がゼロでなければ、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタの両端に高い電圧立ち上がりレートが発生され、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタがオンされ、アーク無しで機械スイッチＳＷ１をオフすることを実現する。制御回路(Ａ)は、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタにオン電流があり、すなわち変流器ＣＴ１により機械スイッチＳＷ１のオフが検出されると、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタのオン制御信号を閉じ、サイリスタは急速にオフされる。
【００５５】
本発明による容量結合型消弧装置の実施例２は以下の利点がある。
１．電圧検出回路(Ｃ)によりリアルタイムに機械スイッチＳＷ１のオンを検出して、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタが、機械スイッチＳＷ１のオンが検出される前にオンすることを防止し、オン時の大電流によるサイリスタへの衝撃が低減され、サイリスタの不要なオン時間が減少される。
２．本装置に接続される機械スイッチＳＷ１が一旦オフすると、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタが直ちにオンされる。本装置は、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタに接続される電流センサから帰還される電流信号を用いて、制御回路(Ａ)により直ちに容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタをオフするように制御して、サイリスタを急速にオフさせる目的を実現する。半サイクルと短いオン時間であれば、正確で確実に消弧する目的を達成でき、これは、本発明による容量結合型消弧装置のサイリスタの使用率、及び、本発明による容量結合型消弧装置の信頼性、実用性、経済性を大幅に向上させる。
３．容量結合型消弧回路(Ｂ)に流れるサイリスタのオン電流の動作時間がミリ秒のレベルと極めて短いため、サイリスタの主回路の導線が小さくても極大な動作電流を負担できるので、電流センサとしてマイクロ変流器を用いることができ、フィードスルー接続形態を採用しているが、直接に主回路の導線を変流器に直列接続する形態であってもよい。変流器は、体積が小さく、コストが低いという特性を有し、装置全体と一体化させやすい。
【００５６】
図６には、本発明による容量結合型消弧装置の実施例３が示され、容量結合型消弧回路(Ｂ)を備え、さらに制御回路(Ａ)と、変流器ＣＴ１とを備える。Ｊ１、Ｊ２は、主回路の入出力端点であり、変流器ＣＴ１は、機械スイッチＳＷ１の主回路に接続(フィードスルー接続であるが、直列接続であってもよい)される。変流器ＣＴ１は、機械スイッチＳＷ１のオフおよびオンを検出するために機械スイッチＳＷ１に流れるオン電流を検出するものであり、変流器ＣＴ１の出力信号は制御回路(Ａ)に接続される。制御回路(Ａ)は、機械スイッチＳＷ１にオン電流があると、サイリスタ(注記：この実施例では単方向サイリスタＳＣＲ１、ＳＣＲ２であり、以下は、特に明記しない限り、サイリスタと略称する)をオンに制御する。機械スイッチＳＷ１は、容量結合型消弧回路(Ｂ)に接続され、消弧の必要がある機械スイッチである。
【００５７】
動作過程：機械スイッチＳＷ１をオンにする過程において、機械スイッチＳＷ１にオン電流があると、制御回路(Ａ)は、変流器ＣＴ１により機械スイッチＳＷ１のオンを検出して、(サイリスタのオンの方が機械スイッチのオンよりも早くなることを避けるために)容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタにオン制御信号を与えて、機械スイッチＳＷ１のオン時のバウンスの消弧という目的を実現する。機械スイッチＳＷ１をオフにする動作過程において、機械スイッチＳＷ１がオフする瞬間に、機械スイッチＳＷ１のオン電流が容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタによりバイパスされ、アーク無しで機械スイッチＳＷ１をオフすることを実現する。機械スイッチＳＷ１にオン電流がなく、すなわち制御回路(Ａ)が変流器ＣＴ１により機械スイッチＳＷ１のオフを検出すると、制御回路(Ａ)は、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタのオン制御信号を閉じ、サイリスタは急速にオフされる。
【００５８】
本発明による容量結合型消弧装置の実施例３は以下の利点がある。
１．変流器ＣＴ１により機械スイッチＳＷ１のオン電流を検出し、機械スイッチＳＷ１のオンやオフ過程をリアルタイムに検出する。機械スイッチＳＷ１が一旦オンすると、制御回路(Ａ)は、直ちに容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタのオン制御信号を与え、機械スイッチにバウンスが起こると、サイリスタにより電流がバイパスされ、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタの極めて短いオン時間で快速に消弧するという目的を実現し、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタが、機械スイッチＳＷ１のオンが検出される前にオンすることを避け、オン時の大電流によるサイリスタへの衝撃が低減され、サイリスタの不要なオン時間が減少される。
２．機械スイッチＳＷ１がオフする過程において、機械スイッチＳＷ１に流れる電流が、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタによりバイパスされ、機械スイッチＳＷ１がアーク無しでオフされる。変流器ＣＴ１からの電流信号の出力が無くなると、制御回路(Ａ)は、容量結合型消弧回路(Ｂ)のサイリスタのオン制御信号を閉じて、サイリスタがオフされ、サイリスタの極めて短いオン時間で快速に消弧するという目的を実現し、オン時間を半サイクルまでに短くすることができ、これは、消弧装置のサイリスタの使用率、及び、消弧装置の信頼性、実用性、経済性を大幅に向上させる。
【００５９】
図４および図５の容量結合型消弧装置の実施例において、容量結合型消弧回路(Ｂ)には具体的な一種の容量結合型消弧回路が用いられているが、実際の応用では、図１から図３のいずれか一つの容量結合型消弧回路が用いられてもよいことは理解されるべきである。
【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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