换向式直流断路器 【技术领域】
本发明涉及换向式直流断路器，尤其涉及使存储在换向用电容器中的电荷向与主回路电流相反的方向流向主开关并生成电流零点，从而断开主开关的换向式直流断路器的构造。
背景技术
图3是说明换向式直流断路器的断开原理的图。如图3所示，换向式直流断路器19连接在直流电源60与负载70之间，具备：由通过主回路电流的主开关3、饱和电抗器10、换向用电容器8和换向开关2构成的换向回路；以及未图示的上述换向用电容器充电用电源和控制它们的控制装置。而且，换向式直流断路器19通过触头14A、14B、14C与外部电路、换向用电容器及过饱和电抗器连接。
在主回路流过过大的电流的场合，在打开上述主开关3的同时接通换向开关2。此时，存储在换向用电容器8中的电荷通过上述主开关3放电，伴随着电容器的放电的高频放电电流(换向电流)流向主开关3。这样若换向电流叠加在主回路电流上，则主回路电流产生电流零点，此时主回路电流被断开(参照专利文献1-日本特开2000-48686号公报、专利文献2-日本特开2001-143581号公报)。
图4是表示配置在配电盘内的换向式直流断路器的例子的剖视图。在图4中，40是配电盘，并具备前面容纳箱40A、直流断路器容纳箱41和背面容纳箱42A。在上述前面容纳箱40A内配置配电盘控制单元30A、端子板20A、20B、20C以及正面门31。在直流断路器容纳箱41内配置换向式直流断路器19。
换向式直流断路器19具备主开关3、驱动主开关的主开关驱动装置1、控制主开关驱动装置的主开关控制回路4至7、以及作为换向所需的设备的换向开关2、换向用电容器8、饱和电抗器及非直线电阻9。这些部件配置在直流断路器容纳箱41内。在主开关3的背面配置主回路导体17。该主回路导体17通过主开关3与母线13连接。11是安装在主回路导体上的过电流检测器。在背面容纳箱42A内容纳与外部的负载(回流线)连接的电缆。该电缆通过连接导体21与上述主回路导体17连接。而且，在电缆的连接导体21上安装计量仪器用直流变压器26、直流变流器23A和回流线故障选择装置22。
如图4所示，现有的换向式直流断路器具备主开关、换向开关、换向用电容器、过饱和电抗器和非直线电阻，例如将上述换向用电容器及非直线电阻配置在主开关近旁的配电盘内。
就换向式直流断路器而言，如上所述，由于其断路方法是利用来自电容器的换向电流使主回路电流产生零点来进行断路，因此构成换向式直流断路器的设备的数量比一般的交流断路器多，这些设备配置在容纳换向式直流断路器的主体的配电盘内。
因此，这些设备的配置必须在考虑到与换向式直流断路器主体(主开关)的结合的基础上作为配电盘整体进行设计，内置换向式直流断路器的配电盘的设计和制作需要劳力和时间，成为成本高的主要原因。
【发明内容】
本发明就是鉴于这些问题而作出的，其目的在于通过将换向式直流断路器主体(主开关)和换向所需的设备一体地构成，从而减轻内置换向式直流断路器的直流回路用配电盘的设计和制作所需的负担。
本发明为解决上述问题而采用了如下方案。
换向式直流断路器具备在连接直流电源与负载的主回路中串联插入的主开关、换向用电容器、电抗器及换向用开关，将储存在上述换向用电容器中的电荷向与主回路电流相反的方向流向上述主开关而生成电流零点，从而切断上述主开关，将构成换向回路的上述换向用电容器、电抗器、换向用开关以及对上述主开关和换向用开关进行通断控制的控制回路搭载在搭载有上述主开关的台架上。
本发明具有以下效果。
本发明由于具备以上结构，因此能够减轻内置换向式直流断路器的直流回路用配电盘的设计和制作所需的负担。
【附图说明】
图1是说明涉及实施方式的换向式直流断路器的图。
图2是表示将换向式直流断路器容纳在配电盘内的例子的图。
图3是说明换向式直流断路器的原理的图。
图4是表示配置在配电盘内的现有的换向式直流断路器的例子的剖视图。图中：
1-主开关驱动装置，2-换向开关，2-主开关，4～7-主开关控制装置，8-换向用电容器，9-非直线电阻，10-饱和电抗器，11-过电流检测器，13-母线，14A～14C-触头，15-连接导体，16-隔板，17-主回路导体，18-换向式直流断路器，20A～20F-端子板，21-连接导体，22-回流线故障选择装置，23A、23B-直流变流器，26-计量仪器用直流变压器，31-前面门，32-背面门，40A-前面容纳箱，41-直流断路器容纳箱，42A-背面容纳箱。
【具体实施方式】
以下，参照附图对最佳实施方式进行说明。图1是说明本发明的一个实施方式的换向式直流断路器的图。如图1所示，换向式直流断路器18具备主开关3、驱动主开关的主开关驱动装置1、控制主开关驱动装置1的主开关控制回路4至7、作为换向所需的设备的换向开关2、换向用电容器8、饱和电抗器以及非直线电阻9，并将这些部件搭载在台架17上。
在此，主开关控制装置4至7配置在主开关驱动装置1的上部，换向用电容器8配置在换向开关2的后方(搭载换向式直流断路器的台架的背面侧)，而且饱和电抗器10及非直线电阻9配置在主开关3的后方。
在台架17的后方配置触头14，该触头14与配置在直流断路器容纳箱内的主回路导体17连接，触头14通过配置在换向用电容器8与非直线电阻9之间的连接导体15与主开关3连接。
换向用电容器8将为使流过主开关的电流产生零点所需的电容量分割为多个电容器进行设置。对于构成换向式直流断路器的其他设备，例如非直线电阻、过饱和电抗器也可以分割为多个进行设置。而且，在进行分割设置时，为了能够确保绝缘性能，通过确保气体中规定的空间距离进行配置而能实现换向式直流断路器整体的小型化。
这样，通过将构成换向式直流断路器的主开关3、驱动主开关的主开关驱动装置1、控制主开关驱动装置1的主开关控制回路4至7、作为换向所需的设备的换向开关2、换向用电容器8、饱和电抗器以及非直线电阻9搭载在台架17上，就能够将换向式直流断路器作为通过手动可移动的直流断路器进行操作。
因此，当产品制造时，能够实现大量生产所带来的部件制作成本的降低和作业效率的提高。而且，也可以用单个直流断路器进行验证试验，能够稳定地供给产品。
图2是表示将本发明的换向式直流断路器容纳在配电盘内的例子的图。在图2中，40是配电盘，并具备前面容纳箱40A、直流断路器容纳箱41和背面容纳箱42A。在上述容纳箱40A内配置配电盘控制单元30、端子板20A、2OB、20C和前面门31。在直流断路器容纳箱41内配置图1所示的直流断路器18。16是隔板，隔开直流断路器18与配置在断路器容纳箱的背面侧的主回路导体之间。在隔板16的背面配置主回路导体17。该主回路导体17通过主开关3与母线13连接。11是安装在主回路导体上的过电流检测器。在背面容纳箱42A内容纳与外部的负载(回流线)连接的电缆。该电缆通过连接导体21与上述主回路导体17连接。而且，在电缆的连接导体21上安装计量仪器用直流变压器26、直流变流器23A和回流线故障选择装置22。
根据本实施方式，通过变更设置在构成配电盘40的前面容纳箱40A、背面容纳箱42A的内部的设备的种类、结构和配置，无需变更直流电路器容纳箱41的结构就能变更直流回路用配电盘的规格和用途。即，能够使直流断路器容纳箱41实现标准化。因此，能够减轻直流回路用配电盘的设计和制作所需的负担。而且，能够降低配电盘的整个高度，从而能够实现直流回路用配电盘的小型轻量化和低成本化。
另外，当进行配电盘40的维护检修或部件的更换时，打开配置在配电盘40的前面的前面门，并将可移动的换向式直流断路器向前面容纳箱40A侧之外拉出。由此，直流断路器在上述触头14的部分从主回路导体17断开，能够安全地检修整个换向式直流断路器，并能实施部件的更换。而且，拉出换向式直流断路器之后的配电盘内，由于隔板16不靠近主回路导体，因此内部检修也能安全地进行。
如上所述，根据本实施方式，能够将换向式直流断路器作为一个整体构成在一个可移动的台架上。因此，能够以同一个设计产品进行大量生产。从而，在容纳作为上述一个整体的直流断路器的配电盘中无需进行换向式直流断路器部分的设计。
这样，在采用了本实施方式的换向式断路器的场合，当设计不同用途和规格的直流回路用配电盘时，可进行直流断路器的标准化，而且，能够实现直流断路器容纳箱的小型轻量化并减轻设计、制作时的劳力和时间，从而能够以低成本提供容易进行维护检修的换向式直流断路器。