專利名稱：換向式直流斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及換向式直流斷路器，尤其涉及使存儲在換向用電容器中的電荷向與主 回路電流相反的方向流向主開關(guān)并生成電流零點(diǎn)，從而斷開主開關(guān)的換向式直流斷路器的 構(gòu)造。
背景技術(shù)：
圖3是說明換向式直流斷路器的斷開原理的圖。如圖3所示，換向式直流斷路器 19連接在直流電源60與負(fù)載70之間，具備由通過主回路電流的主開關(guān)3、飽和電抗器10、 換向用電容器8和換向開關(guān)2構(gòu)成的換向回路；以及未圖示的上述換向用電容器充電用電 源和控制它們的控制裝置。而且，換向式直流斷路器19通過觸頭14A、14B、14C與外部電路、 換向用電容器及過飽和電抗器連接。在主回路流過過大的電流的場合，在打開上述主開關(guān)3的同時接通換向開關(guān)2。此 時，存儲在換向用電容器8中的電荷通過上述主開關(guān)3放電，伴隨著電容器的放電的高頻放 電電流(換向電流)流向主開關(guān)3。這樣若換向電流疊加在主回路電流上，則主回路電流產(chǎn) 生電流零點(diǎn)，此時主回路電流被斷開(參照專利文獻(xiàn)1-日本特開2000-48686號公報、專利 文獻(xiàn)2-日本特開2001-143581號公報)。圖4是表示配置在配電盤內(nèi)的換向式直流斷路器的例子的剖視圖。在圖4中，40 是配電盤，并具備前面容納箱40A、直流斷路器容納箱41和背面容納箱42A。在上述前面容 納箱40A內(nèi)配置配電盤控制單元30A、端子板20A、20B、20C以及正面門31。在直流斷路器 容納箱41內(nèi)配置換向式直流斷路器19。換向式直流斷路器19具備主開關(guān)3、驅(qū)動主開關(guān)的主開關(guān)驅(qū)動裝置1、控制主開關(guān) 驅(qū)動裝置的主開關(guān)控制回路4至7、以及作為換向所需的設(shè)備的換向開關(guān)2、換向用電容器 8、飽和電抗器及非直線電阻9。這些部件配置在直流斷路器容納箱41內(nèi)。在主開關(guān)3的 背面配置主回路導(dǎo)體17。該主回路導(dǎo)體17通過主開關(guān)3與母線13連接。11是安裝在主 回路導(dǎo)體上的過電流檢測器。在背面容納箱42A內(nèi)容納與外部的負(fù)載(回流線)連接的電 纜。該電纜通過連接導(dǎo)體21與上述主回路導(dǎo)體17連接。而且，在電纜的連接導(dǎo)體21上安 裝計(jì)量儀器用直流變壓器26、直流變流器23A和回流線故障選擇裝置22。如圖4所示，現(xiàn)有的換向式直流斷路器具備主開關(guān)、換向開關(guān)、換向用電容器、過 飽和電抗器和非直線電阻，例如將上述換向用電容器及非直線電阻配置在主開關(guān)近旁的配 電盤內(nèi)。就換向式直流斷路器而言，如上所述，由于其斷路方法是利用來自電容器的換向 電流使主回路電流產(chǎn)生零點(diǎn)來進(jìn)行斷路，因此構(gòu)成換向式直流斷路器的設(shè)備的數(shù)量比一般 的交流斷路器多，這些設(shè)備配置在容納換向式直流斷路器的主體的配電盤內(nèi)。因此，這些設(shè)備的配置必須在考慮到與換向式直流斷路器主體(主開關(guān))的結(jié)合 的基礎(chǔ)上作為配電盤整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)置換向式直流斷路器的配電盤的設(shè)計(jì)和制作需要勞 力和時間，成為成本高的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于這些問題而作出的，其目的在于通過將換向式直流斷路器主體 (主開關(guān))和換向所需的設(shè)備一體地構(gòu)成，從而減輕內(nèi)置換向式直流斷路器的直流回路用 配電盤的設(shè)計(jì)和制作所需的負(fù)擔(dān)。本發(fā)明為解決上述問題而采用了如下方案。換向式直流斷路器具備在連接直流電源與負(fù)載的主回路中串聯(lián)插入的主開關(guān)、換 向用電容器、電抗器及換向用開關(guān)，將儲存在上述換向用電容器中的電荷向與主回路電流 相反的方向流向上述主開關(guān)而生成電流零點(diǎn)，從而切斷上述主開關(guān)，將構(gòu)成換向回路的上 述換向用電容器、電抗器、換向用開關(guān)以及對上述主開關(guān)和換向用開關(guān)進(jìn)行通斷控制的控 制回路搭載在搭載有上述主開關(guān)的臺架上。本發(fā)明具有以下效果。本發(fā)明由于具備以上結(jié)構(gòu)，因此能夠減輕內(nèi)置換向式直流斷路 器的直流回路用配 電盤的設(shè)計(jì)和制作所需的負(fù)擔(dān)。


圖1是說明涉及實(shí)施方式的換向式直流斷路器的圖。圖2是表示將換向式直流斷路器容納在配電盤內(nèi)的例子的圖。圖3是說明換向式直流斷路器的原理的圖。圖4是表示配置在配電盤內(nèi)的現(xiàn)有的換向式直流斷路器的例子的剖視圖。圖中1-主開關(guān)驅(qū)動裝置，2-換向開關(guān)，2-主開關(guān)，4 7-主開關(guān)控制裝置，8_換向用電 容器，9-非直線電阻，10-飽和電抗器，11-過電流檢測器，13-母線，14A 14C-觸頭，15-連 接導(dǎo)體，16-隔板，17-主回路導(dǎo)體，18-換向式直流斷路器，20A 20F-端子板，21-連接導(dǎo) 體，22-回流線故障選擇裝置，23A、23B-直流變流器，26-計(jì)量儀器用直流變壓器，31-前面 門，32-背面門，40A-前面容納箱，41-直流斷路器容納箱，42A-背面容納箱。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對最佳實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式的 換向式直流斷路器的圖。如圖1所示，換向式直流斷路器18具備主開關(guān)3、驅(qū)動主開關(guān)的 主開關(guān)驅(qū)動裝置1、控制主開關(guān)驅(qū)動裝置1的主開關(guān)控制回路4至7、作為換向所需的設(shè)備 的換向開關(guān)2、換向用電容器8、飽和電抗器以及非直線電阻9，并將這些部件搭載在臺架17 上。在此，主開關(guān)控制裝置4至7配置在主開關(guān)驅(qū)動裝置1的上部，換向用電容器8配 置在換向開關(guān)2的后方(搭載換向式直流斷路器的臺架的背面?zhèn)?，而且飽和電抗器10及 非直線電阻9配置在主開關(guān)3的后方。在臺架17的后方配置觸頭14，該觸頭14與配置在直流斷路器容納箱內(nèi)的主回路 導(dǎo)體17連接，觸頭14通過配置在換向用電容器8與非直線電阻9之間的連接導(dǎo)體15與主 開關(guān)3連接。換向用電容器8將為使流過主開關(guān)的電流產(chǎn)生零點(diǎn)所需的電容量分割為多個電容器進(jìn)行設(shè)置。對于構(gòu)成換向式直流斷路器的其他設(shè)備，例如非直線電阻、過飽和電抗器也 可以分割為多個進(jìn)行設(shè)置。而且，在進(jìn)行分割設(shè)置時，為了能夠確保絕緣性能，通過確保氣 體中規(guī)定的空間距離進(jìn)行配置而能實(shí)現(xiàn)換向式直流斷路器整體的小型化。這樣，通過將構(gòu)成換向式直流斷路器的主開關(guān)3、驅(qū)動主開關(guān)的主開關(guān)驅(qū)動裝置 1、控制主開關(guān)驅(qū)動裝置1的主開關(guān)控制回路4至7、作為換向所需的設(shè)備的換向開關(guān)2、換 向用電容器8、飽和電抗器以及非直線電阻9搭載在臺架17上，就能夠?qū)Q向式直流斷路器 作為通過手動可移動的直流斷路器進(jìn)行操作。因此，當(dāng)產(chǎn)品制造時，能夠?qū)崿F(xiàn)大量生產(chǎn)所帶來的部件制作成本的降低和作業(yè)效 率的提高。而且，也可以用單個直流斷路器進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，能夠穩(wěn)定地供給產(chǎn)品。圖2是表示將本發(fā)明的換向式直流斷路器容納在配電盤內(nèi)的例子的圖。在圖2中， 40是配電盤，并具備前面容納箱40A、直流斷路器容納箱41和背面容納箱42A。在上述容 納箱40A內(nèi)配置配電盤控制單元30、端子板20A、20B、20C和前面門31。在直流斷路器容納 箱41內(nèi)配置圖1所示的直流斷路器18。16是隔板，隔開直流斷路器18與配置在斷路器容 納箱的背面?zhèn)鹊闹骰芈穼?dǎo)體之間。在隔板16的背面配置主回路導(dǎo)體17。該主回路導(dǎo)體17 通過主開關(guān)3與母線13連接。11是安裝在主回路導(dǎo)體上的過電流檢測器。在背面容納箱 42A內(nèi)容納與外部的負(fù)載(回流線)連接的電纜。該電纜通過連接導(dǎo)體21與上述主回路導(dǎo) 體17連接。而且，在電纜的連接導(dǎo)體21上安裝計(jì)量儀器用直流變壓器26、直流變流器23A 和回流線故障選擇裝置22。根據(jù)本實(shí)施方式，通過變更設(shè)置在構(gòu)成配電盤40的前面容納箱40A、背面容納箱 42A的內(nèi)部的設(shè)備的種類、結(jié)構(gòu)和配置，無需變更直流電路器容納箱41的結(jié)構(gòu)就能變更直 流回路用配電盤的規(guī)格和用途。即，能夠使直流斷路器容納箱41實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。因此，能夠 減輕直流回路用配電盤的設(shè)計(jì)和制作所需的負(fù)擔(dān)。而且，能夠降低配電盤的整個高度，從而 能夠?qū)崿F(xiàn)直流回路用配電盤的小型輕量化和低成本化。另外，當(dāng)進(jìn)行配電盤40的維護(hù)檢修或部件的更換時，打開配置在配電盤40的前面 的前面門，并將可移動的換向式直流斷路器向前面容納箱40A側(cè)之外拉出。由此，直流斷路 器在上述觸頭14的部分從主回路導(dǎo)體17斷開，能夠安全地檢修整個換向式直流斷路器，并 能實(shí)施部件的更換。而且，拉出換向式直流斷路器之后的配電盤內(nèi)，由于隔板16不靠近主 回路導(dǎo)體，因此內(nèi)部檢修也能安全地進(jìn)行。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠?qū)Q向式直流斷路器作為一個整體構(gòu)成在一個 可移動的臺架上。因此，能夠以同一個設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行大量生產(chǎn)。從而，在容納作為上述一個 整體的直流斷路器的配電盤中無需進(jìn)行換向式直流斷路器部分的設(shè)計(jì)。這樣，在采用了本實(shí)施方式的換向式斷路器的場合，當(dāng)設(shè)計(jì)不同用途和規(guī)格的直 流回路用配電盤時，可進(jìn)行直流斷路器的標(biāo)準(zhǔn)化，而且，能夠?qū)崿F(xiàn)直流斷路器容納箱的小型 輕量化并減輕設(shè)計(jì)、制作時的勞力和時間，從而能夠以低成本提供容易進(jìn)行維護(hù)檢修的換 向式直流斷路器。
權(quán)利要求
一種換向式直流斷路器，具備在連接直流電源與負(fù)載的主回路中串聯(lián)插入的主開關(guān)、換向用電容器、電抗器及換向用開關(guān)，并且將儲存在上述換向用電容器中的電荷向與主回路電流相反的方向流向上述主開關(guān)而生成電流零點(diǎn)，從而切斷上述主開關(guān)，其特征在于，將構(gòu)成換向回路的上述換向用電容器、電抗器、換向用開關(guān)、以及對上述主開關(guān)和換向用開關(guān)進(jìn)行通斷控制的控制回路搭載在搭載有上述主開關(guān)的臺架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換向式直流斷路器，其特征在于，上述主開關(guān)具備相對設(shè)置在配電盤內(nèi)的主回路可自由連接及斷開的觸頭，上述臺架 具備可移動地支撐的車輪，每次可將臺架與上述換向用電容器、上述電抗器、上述換向用開 關(guān)、上述控制回路及上述主開關(guān)一起搬入具備上述主回路的配電盤或從其中搬出。
全文摘要
本發(fā)明通過將換向式直流斷路器主體和換向所需的設(shè)備一體地構(gòu)成，從而減輕內(nèi)置換向式直流斷路器的直流回路用配電盤的設(shè)計(jì)和制作所需的負(fù)擔(dān)。換向式直流斷路器具備在連接直流電源與負(fù)載的主回路中串聯(lián)插入的主開關(guān)(3)、換向用電容器(8)、電抗器(10)及換向用開關(guān)(2)，將儲存在上述換向用電容器中的電荷向與主回路電流相反的方向流向上述主開關(guān)而生成電流零點(diǎn)，從而切斷上述主開關(guān)，將構(gòu)成換向回路的上述換向用電容器、電抗器、換向用開關(guān)、以及對上述主開關(guān)和換向用開關(guān)進(jìn)行通斷控制的控制回路搭載在搭載有上述主開關(guān)的臺架(17)上。
文檔編號H01H9/54GK101814392SQ201010117819
公開日2010年8月25日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者宗像則昭, 川村直輝, 松田佳彥, 鈴木真聰, 高本學(xué) 申請人:株式會社日立制作所