(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から遮断器、直流フィルタリアクトル、充電抵抗器と充電抵抗器短絡用スイッチを並列接続した投入回路、該投入回路の出力側に設けられた直流フィルタコンデンサ、該直流フィルタコンデンサと並列に設けられた放電抵抗器とスイッチを直列接続した放電回路、前記直流フィルタコンデンサに蓄えられた直流電圧を入力とする負荷から構成される電力変換装置の遮断器のアーク防止方法において、
前記遮断器を開放動作した時に流れる微少な入力電流によって遮断器の接点間に発生するアークを遮断する場合、まず遮断器の接点間を開放すると共に前記スイッチを閉じ、次に前記充電抵抗器短絡用スイッチを閉じるよう制御したことを特徴とする電力変換装置の遮断器のアーク防止方法。
【請求項２】
前記遮断器を開放すると同時にスイッチを閉じる代わりに、遮断器を開放して次に前記充電抵抗器短絡用スイッチを閉じてから入力電流がゼロ電流になることを確認して前記スイッチを閉じる請求項１記載の電力変換装置の遮断器のアーク防止方法。
【請求項３】
前記負荷としてインバータ又はチョツパーを備えた請求項１又は２記載の電力変換装置の遮断器のアーク防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電力変換装置に係わり、特に遮断器のアーク防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の遮断器の使用方法について、図３の回路図及び図４〜６のタイミングチャートを参照しながら説明する。尚、図４〜６の符号ａ〜はそれぞれの図に対応している。
図３において、１はスイッチ、２はスイッチ、３は直流フィルタリアクトル、４は投入回路、５は電源、６は充電抵抗器、７は放電回路、８は遮断器、９は放電抵抗器、10は直流フィルタコンデンサ、11はインバータ、13は交流フィルタコンデンサ、15は交流フィルタリアクトルである。
図４において、ａ点は電源５より加圧された状態で、スイッチ１は開放、スイッチ２は閉じている状態、ｂ点前ではスイッチ２は開放されており、ｂ点で遮断器８を投入することにより、入力電流は充電抵抗器６を経由して直流フィルタコンデンサ10に充電される。直流フィルタコンデンサ10に充電完了後、ｃ点でスイッチ１を閉じることにより充電抵抗器6を短絡させインバータ11が動作を開始し電力を出力する。
【０００３】
遮断器8を開放するには、ｄ点でインバータ11を停止させることにより、電源5からの電力供給が無くなり、電源５の電圧と直流フィルタコンデンサ10の電圧が等しい為に遮断器8に流れる入力電流はゼロ電流となり、ｅ点で遮断器8を開放することができると同時に、スイッチ２を閉じて放電抵抗器９を通る放電回路が構成され直流フィルタコンデンサ10の電圧を放電させる。
【０００４】
図５において、ａ点からｃ点については図４のタイミングチャートと同じである。ｄ点で過大な入力電流が発生した場合には、遮断器8が有している過電流遮断機能により遮断動作することで遮断器８を開放し、インバータ11を停止させた後、ｅ点でスイッチ２を閉じて放電抵抗器９を通る放電回路で直流フィルタコンデンサ10の電圧を放電していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６において、ａ、ｂ点までのタイミングチャートは図４、図５と同じである。ここで、直流フィルタコンデンサ10の充電途中で遮断器８を開放した場合、ｃ点の直流フィルタコンデンサ10への充電途中であり、電源５の電圧と直流フィルタコンデンサ10の電圧には電圧差がある。
スイッチ１、スイッチ２は開放状態であるので充電抵抗器6の充電回路を経由して微少な入力電流が直流フィルタコンデンサ10へ充電電流として流れることになり、遮断器８は微少な入力電流を遮断することになる。遮断器８は微少な電流を遮断することが出来ない機能であるため、ｄ点以降は遮断器８の接点間でア−クが発生している状態が続き、直流フィルタコンデンサ10に充電電流を流し続けることになる。
【０００６】
また、同図c点で遮断器８の開放を行なうと同時に、スイッチ２を閉じると放電抵抗器９を通る放電回路が構成される為、入力電流は直流フィルタコンデンサ10への充電電流とスイッチ２へ流れる電流とが加算され、入力電流がゼロ電流にならず、ｄ点以降は遮断器８の接点間はアークが継続した状態となり、遮断出来ない状態が続く為に、最終的に遮断器８の焼損に至っていた。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、遮断器のアーク引きをなくし、遮断器の接点の焼損を防ぐ電力変換装置の遮断器のアーク防止方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
つまり、その目的を達成するための手段は、
１．請求項１において、
電源から遮断器、直流フィルタリアクトル、充電抵抗器と充電抵抗器短絡用スイッチを並列接続した投入回路、該投入回路の出力側に設けられた直流フィルタコンデンサ、該直流フィルタコンデンサと並列に設けられた放電抵抗器とスイッチを直列接続した放電回路、前記直流フィルタコンデンサに蓄えられた直流電圧を入力とする負荷から構成される電力変換装置の遮断器のアーク防止方法において、
前記遮断器を開放動作した時に流れる微少な入力電流によって遮断器の接点間に発生するアークを遮断する場合、まず遮断器の接点間を開放すると共に前記スイッチを閉じ、次に前記充電抵抗器短絡用スイッチを閉じるよう制御したことを特徴とする電力変換装置の遮断器のアーク防止方法である。
【０００８】
２．請求項２において、
前記遮断器を開放すると同時にスイッチを閉じる代わりに、遮断器を開放して次に前記充電抵抗器短絡用スイッチを閉じてから入力電流がゼロ電流になることを確認して前記スイッチを閉じる請求項１記載の電力変換装置の遮断器のアーク防止方法である。
【０００９】
３.請求項３において、
前記負荷としてインバータ又はチョツパーを備えた請求項１又は２記載の電力変換装置の遮断器のアーク防止方法である。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【００１０】
【発明の実施例】
図１は本発明の一実施例を示す回路図、図２はタイミングチャート、図７は本発明の一実施例を示す回路図であり、図中、図３と同符号のものは同じ構成、機能を有する部分である。
以下、図１を参照しながら説明する。なお、図１において、１２は遮断器３、充電抵抗器短絡用スイッチ１、スイッチ２に制御信号を伝達したりまたゼロ電流検出用検出器14の信号を入力する制御器、１６は負荷である。
図２において、ａ、ｂ点は図４〜６のタイミングチャートと同じである。ｃ点にて直流フィルタコンデンサ10の充電途中で、制御器12により遮断器８を開放動作させると、遮断器８の接点間にアークが発生し、微少な入力電流が発生している状態となる。
ｄ点でスイッチ１を閉じることにより充電抵抗器６を短絡状態にする。このことによって入力電流を増大させることにより、遮断器８は電流を遮断することができ、アークが消滅する。
また、検出器14により入力電流がゼロ電流状態となったｅ時点でスイッチ２を閉じて放電抵抗器９を通る放電回路７を構成させ、直流フィルタコンデンサ10の電圧を放電させる。
図７において、負荷１６として、インバータ１１又はチョッパーを使用した場合を示す。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、微少な電流を遮断器で遮断するようなモードが考えられる場合においても、微少電流を確実に遮断することが出来るので、遮断器の接点の焼損を回避することが可能となり、実用上、極めて有用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例を示すタイムチャート図である。
【図３】従来の一例を示す構成図である。
【図４】従来の１例を示すタイムチャート図である。
【図５】従来の２例を示すタイムチャート図である。
【図６】従来の３例を示すタイムチャート図である。
【図７】本発明の一実施例を示す具体例の構成図である。
【符号の説明】
１      スイッチ
２      スイッチ
３      直流フィルタリアクトル
４      投入回路
５      電源
６      充電抵抗器
７      放電回路
８      遮断器
９      放電抵抗器
10      直流フィルタコンデンサ
11      インバータ
12      制御器
13      交流フィルタコンデンサ
14      検出器
15      交流フィルタリアクトル
16      負荷
【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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