(57)【要約】【課題】  単相ブリッジ回路の近傍で分岐される導体の構成では、上下アームの短絡故障が発生した場合、コンデンサバンクの電圧にこの過電圧分が重畳された電圧が他の健全側の単相ブリッジ回路に印加され、スイッチング素子を破損する可能性があった。【解決手段】  本願発明では、コンデンサバンクＣと、複数の単相ブリッジ回路と有する電力変換装置において、コンデンサバンクＣと複数の単相ブリッジ回路とを個別に接続するＰ導体とＮ導体と、Ｐ導体またはＮ導体の少なくともいずれか一方に挿入されるヒューズＦとを有しており、コンデンサバンクＣより複数の単相ブリッジ回路へのＰ導体、Ｎ導体を単相ブリッジ毎に個別に配線されているので、ヒューズＦが電流遮断する際の導体のインダクタンス分Ｌｓによる過電圧が他の単相ブリッジ回路へは印加されず故障を拡大することはなくなる。【選択図】  図１
2005065396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサバンクと、複数の単相ブリッジ回路と有する電力変換装置において、
前記コンデンサバンクと前記複数の単相ブリッジ回路とを個別に接続するＰ導体とＮ導体と、
前記Ｐ導体またはＮ導体の少なくともいずれか一方に挿入されるヒューズと、
を具備したことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
コンデンサバンクと、複数の三相ブリッジ回路を持つ電力変換装置において、
前記コンデンサバンクと前記複数の三相ブリッジ回路とを個別に接続するＰ導体とＮ導体と、
前記Ｐ導体またはＮ導体の少なくともいずれか一方に挿入されるヒューズと、
を具備したことを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
コンデンサバンクと、１相分の上下アーム回路を複数持つ電力変換装置において、
前記コンデンサバンクと前記複数の１相分の上下アーム回路とを個別に接続するＰ導体とＮ導体と、
前記Ｐ導体またはＮ導体の少なくともいずれか一方に挿入されるヒューズと、
を具備したことを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直列側で多重接続された電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の電力変換装置の構成を表す図である。
【０００３】
図４においては、コンデンサバンクＣから各単相ブリッジ回路への配線は１対のＰ導体、Ｎ導体で行われており、単相ブリッジ回路の近くで分岐され、分岐後の直流Ｐ導体にヒューズＦが挿入されている。
【０００４】
尚、図４では単相ブリッジ回路でＰ導体にヒューズが挿入されている場合について記述しているが、ヒューズ位置は、Ｎ導体、または、Ｐ導体とＮ導体の両方に挿入されていても同様である。また、三相ブリッジ回路、１相分の上下アーム回路においても同様である。
【０００５】
このように、単相ブリッジ回路の近傍で分岐され、コンデンサにそれぞれ接続されることは、特許文献１にも記載されている。
【特許文献１】特開２００３−３３０３９号公報（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の電力変換装置のような単相ブリッジ回路の近傍で分岐される導体の構成では、次のような問題がある。
【０００７】
単相ブリッジ回路を構成するスイッチング素子が破損し、上下アームの短絡故障が発生した場合、ヒューズにより短絡電流を保護遮断するが、遮断する際のｄｉ／ｄｔにより直流導体のインダクタンス分Ｌｓの両端に過電圧が発生する。
【０００８】
これにより、コンデンサバンクの電圧にこの過電圧分が重畳された電圧が他の健全側の単相ブリッジ回路に印加され、スイッチング素子を破損する可能性があった。
【０００９】
そのため、上記の現象による破損を拡大させないために、スイッチング素子の電圧耐量アップ、電圧を吸収するスナバコンデンサの容量アップなどの対策が必要となり、価格やスペースの増大を招いていた。
【００１０】
よって、本願発明は、電力変換装置の上下アームの短絡電流をヒューズで遮断する際にも、他の健全な回路を破損することのない電力変換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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本願発明では、コンデンサバンクと、複数の単相ブリッジ回路と有する電力変換装置において、前記コンデンサバンクと前記複数の単相ブリッジ回路とを個別に接続するＰ導体とＮ導体と、前記Ｐ導体またはＮ導体の少なくともいずれか一方に挿入されるヒューズと、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明によれば、電力変換装置のスイッチング素子破損時の上下アームの短絡電流をヒューズで遮断する際に、他の健全な回路のスイッチング素子を破損することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施の形態の電力変換装置を示す回路図である。
【００１５】
図１では、各単相ブリッジ回路は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４をブリッジ接続して単相ブリッジ回路を構成している。各単相ブリッジ回路の直流Ｐ端子と直流Ｎ端子は、直流コンデンサバンクＣにＰ導体、Ｎ導体を用いて接続されている。ここで、図４に示した従来の構成と異なる点は、従来の構成では、単相ブリッジ回路の近傍で接続が為されていたのに対して、図１の構成ではコンデンサバンクＣの近傍で接続が為されている点である。
【００１６】
また、Ｐ導体にはヒューズが挿入されており、単相ブリッジ回路を構成するスイッチング素子が破損した際、上下アーム間に流れる短絡電流を遮断する。
【００１７】
ここで、単相ブリッジ回路を構成するスイッチング素子が破損して上下アーム間に短絡電流が流れたときの作用について説明する。
【００１８】
先ず、上下アーム間に短絡電流が流れると、ヒューズが溶断することにより、短絡電流を保護遮断する。このとき、直流導体のインダクタンス分Ｌｓの両端に過電圧が発生する。
【００１９】
しかし、直流コンデンサバンクＣより複数の単相ブリッジ回路へのＰ導体、Ｎ導体を単相ブリッジ毎に個別に配線する本構成では、ヒューズが電流遮断する際の直流導体のインダクタンス分Ｌｓによる過電圧が他の単相ブリッジ回路へは印加されず、故障を拡大することはない。
【００２０】
ヒューズの位置については、図１中ではＰ導体に挿入したが、Ｎ導体、または、Ｐ導体とＮ導体の両方に挿入しても同様の現象となる。
【００２１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００２２】
図２は、本発明の第２の実施の形態の電力変換装置を示す回路図である。
【００２３】
図２では、各三相ブリッジ回路は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６をブリッジ接続することにより三相ブリッジ回路を構成している。各三相ブリッジ回路の直流Ｐ端子と直流Ｎ端子は、直流コンデンサバンクにＰ導体、Ｎ導体を用いて接続されている。
【００２４】
また、Ｐ導体にはヒューズが挿入されており、三相ブリッジを構成するスイッチング素子が破損した際、上下アーム間に流れる短絡電流を遮断する。
【００２５】
ここで、三相ブリッジ回路を構成するスイッチング素子が破損して上下アーム間に短絡電流が流れたときの作用について説明する。
【００２６】
先ず、上下アーム間に短絡電流が流れると、ヒューズが溶断することにより、短絡電流を保護遮断する。このとき、直流導体のインダクタンス分Ｌｓの両端に過電圧が発生する。
【００２７】
しかし、直流コンデンサバンクＣより複数の三相ブリッジ回路へのＰ導体、Ｎ導体を三相ブリッジ毎に個別に配線する本構成では、ヒューズが電流遮断する際の直流導体のインダクタンス分Ｌｓによる過電圧が他の三相ブリッジ回路へは印加されず、故障を拡大することはない。
【００２８】
ヒューズの位置については、図２中ではＰ導体に挿入したが、Ｎ導体、または、Ｐ導体とＮ導体の両方に挿入しても同様の現象となる。
【００２９】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００３０】
図３は、本発明の第３の実施の形態の電力変換装置を示す回路図である。
【００３１】
図３では、各１相分の上下アーム回路は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路により１相分の上下アーム回路を構成している。各１相分の上下アーム回路の直流Ｐ端子と直流Ｎ端子は、直流コンデンサバンクにＰ導体、Ｎ導体を用いて接続されている。
【００３２】
また、Ｐ導体にはヒューズが挿入されており、上下アーム回路を構成するスイッチング素子が破損した際、上下アーム間に流れる短絡電流を遮断する。
【００３３】
ここで、上下アーム回路を構成するスイッチング素子が破損して上下アーム間に短絡電流が流れたときの作用について説明する。
【００３４】
先ず、上下アーム間に短絡電流が流れると、ヒューズが溶断することにより、短絡電流を保護遮断する。このとき、直流導体のインダクタンス分Ｌｓの両端に過電圧が発生する。
【００３５】
しかし、直流コンデンサバンクＣより複数の上下アーム回路へのＰ導体、Ｎ導体を上下アーム回路毎に個別に配線する本構成では、ヒューズが電流遮断する際の直流導体のインダクタンス分Ｌｓによる過電圧が他の上下アーム回路へは印加されず、故障を拡大することはない。
【００３６】
ヒューズの位置については、図３中ではＰ導体に挿入したが、Ｎ導体、または、Ｐ導体とＮ導体の両方に挿入しても同様の現象となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態の電力変換装置を示す回路図。
【図２】本発明の第２の実施形態の電力変換装置を示す回路図。
【図３】本発明の第３の実施形態の電力変換装置を示す回路図。
【図４】従来の電力変換装置の回路図。
【符号の説明】
【００３８】
Ｃ・・・直流コンデンサバンク
Ｆ・・・ヒューズ
Ｌｓ・・・直流導体のインダクタンス分
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６・・・スイッチング素子
【図１】
2005065396.tif 000003
【図２】
2005065396.tif 000004
【図３】
2005065396.tif 000005
【図４】
2005065396.tif 000006