专利名称：电力开关控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对三相交流电力线路的各相分别配置相开关、并能够互相独立地控制这些各相开关而构成的电力开关控制装置。
背景技术：
在国际公开WO00/04564号公报中揭示了同步开关。在该同步开关中，互相独立地控制配置在三相交流电力线路的各相的相开关，为了抑制对于三相交流电力线路的变压器、分流电抗器、输电线、电容器组等系统设备产生过大的励磁接通电流或浪涌电压，以设定的相位接通各相开关。
但是，一般相开关的触头因电弧而消耗，另外，其动触头的驱动机构也有差异，该驱动机构还根据周围温度等周围环境，其驱动特性也相应产生变化。在特开2001-135205号公报中揭示了某一相的电力开关装置。在该电力开关装置中，根据相电流的波形及开关的预燃弧时间，检测出开关的接通动作时间，并将该接通动作时间反映在下一次的开关接通时刻的控制中。该开关的接通动作时间是在给出开关的接通指令之后、到实际触头闭合为止的动作时间。
特开2001-135205号公报[专利文献2]国际公开WO00/04564号公报在使三相交流电力线路的各相开关互相独立并且以设定的相位接通时，例如若负载是中性点不接地类型的负载，则在最初要接通的相开关接通的状态下，不流过相电流。另外，在负载是中性点接地类型的具有公共铁心的负载时，最后接通的相开关是在前面的两相接通的结果、触头间电压实质上为0的状态下接通。因此，在根据包含预燃弧的相电流波形来检测相开关的接通动作时间那样构成的装置中，存在的问题是，不能得到所有的相开关接通时包含预燃弧的相电流波形，不能正确检测出所有的相开关的接通动作时间。
本发明提出一种能够解决这样的问题的改进的电力开关控制装置。
发明内容
本发明的第1观点的电力开关控制装置，是对三相交流电力线路的A相、B相、C相的各相分别连接A相开关、B相开关、C相开关并能够互相独立地控制这些各相开关而构成的电力开关控制装置，具有输出表示前述A相开关、B相开关、C相开关的各相开关的接通动作时间的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC的接通动作时间信息检测部件；以及根据前述接通动作时间信息ITA、ITB、ITC来控制前述A相开关、B相开关、C相开关的接通时刻的开关控制部件，前述接通动作时间信息检测部件，将前述各相开关中的至少一个开关的接通动作时间信息，根据该相开关的动触头的动作进行输出，另外，将前述各相开关中的其它的至少一个开关的接通动作时间信息，根据该相开关的相电流进行输出。
本发明的第2观点的电力开关控制装置，是对三相交流电力线路的A相、B相、C相的各相分别连接A相开关、B相开关、C相开关并能够互相独立地控制这些各相开关而构成的电力开关控制装置，具有输出表示前述A相开关、B相开关、C相开关的各相开关的接通动作时间的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC的接通动作时间检测部件；以及根据前述接通动作时间信息ITA、ITB、ITC来控制前述A相开关、B相开关、C相开关的开关控制部件，检测前述A相开关、B相开关、C相开关的各相开关的动触头的动作的三个触头动作传感器、以及检测前述A相、B相、C相的各相的相电流的三个相电流传感器，与前述接通动作时间信息检测部件连接，前述接通动作时间检测部件根据前述触头动作传感器的检测输出及前述相电流传感器的检测输出的某一检测输出，输出前述A相开关、B相开关、C相开关的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC的各信息。
在本发明的第1观点的电力开关控制装置中，由于前述接通动作时间信息检测部件，将前述各相开关中的至少一个开关的接通动作时间信息根据该相开关的动触头的动作进行输出，另外，将前述各相开关中的其它的至少一个开关的接通动作时间信息根据该相开关的相电流进行输出，因此根据相开关的动触头的动作输出接通动作时间信息的相中，即使不能得到根据该相电流的接通动作时间信息，也能够根据该动触头的动作，得到接通动作时间信息，所以能够更正确地得到各相开关的接通动作时间信息。
在本发明的第2观点的电力开关控制装置中，由于检测A相开关、B相开关、C相开关的各相开关的动触头的动作的三个触头动作传感器、以及检测A相、B相、C相的各相的相电流的三个相电流传感器与接通动作时间信息输出部件连接，前述接通动作时间检测部件根据前述触头动作传感器的检测输出及前述相电流传感器的检测输出的某一检测输出，输出前述A相开关、B相开关、C相开关的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC的各信息，因此对于A相开关、B相开关、C相开关的各相开关，即使不能得到根据相电流的接通动作时间信息，也能够根据该动触头的动作，得到接通动作时间信息，所以能够更正确地得到各相开关的接通动作时间信息。
图1所示为根据本发明的电力开关控制装置的实施形态1的方框图。
图2为实施形态1的各相开关的接通时刻的说明图。
图3所示为根据本发明的电力开关控制装置的实施形态2的方框图。
图4为实施形态2的各相开关的接通时刻的说明图。
图5所示为根据本发明的电力开关控制装置的实施形态3的方框图。
标号说明10三相交流电力线路，15、15A、15B负载，21AA相开关，21BB相开关，21CC相开关，31开关控制部件，33、33A、33B接通动作时间信息检测部件，35、35A、35B第1检测部件，37、37A、37B第2检测部件，36A、36B、36C触头动作传感器，38A、38B、38C相电流传感器，40比较选择部件，41比较部件，42选择部件。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的几个实施形态。
实施形态1图1所示为根据本发明的电力开关控制装置的实施形态1的方框图。该实施形态1的电力开关控制装置，包含三相交流电力线路10、开关装置20、以及控制单元30。
三相交流电力线路10是例如商用交流电压的输电系统或配电系统。该三相交流电力线路10，包含A相、B相、C相的各相线11A、11B、11C、以及与之连接的负载15A。在实施形态1中，负载15A是中性点不接地类型的负载，具体来说是三角形联接的三相电容器组16。设各相开关21A、21B、21C的输入侧的各相线11A、11B、11C的相电压为VA、VB、VC，各相开关21A、21B、21C的的负载侧的相电流为IA、IB、IC。
开关装置20将各相线11A、11B、11C进行开关操作。该开关装置20包含A相开关21A、B相开关21B、C相开关21C。A相开关21A与相线11A连接，B相开关21B及C相开关21C分别与相线11B及相线11C连接。各相开关21A、21B、21C例如是电力用断路器，配置在输电系统的变电所、或配电系统的配电站。
各相开关21A、21B、21C能够互相独立地控制而构成。各相开关21A、21B、21C为了抑制对于三相交流电力线路10的系统设备产生过大的起动电流或浪涌电压，以设定的相位角度接通。从控制单元30向该A相开关21A供给接通指令信号SA，该A相开关21A根据该接通指令信号SA，进行使其动触头与静触头闭合的接通动作。同样，向B相开关21B及C相开关21C分别供给接通指令信号SB及SC，这些相开关21B及21C根据该接通指令信号SB及SC，进行使各自的动触头与静触头闭合的接通动作。
在各相开关21A、21B、21C的接通动作中，各相开关21A、21B、21C分别在接通动作时间TA、TB、TC进行接通动作。该接通动作时间TA、TB、TC是对于各相开关21A、21B、21C在给出接通指令信号SA、SB、SC之后、到各自的相开关21A、21B、21C的动触头与静触头闭合为止的动作时间。该接通动作时间TA、TB、TC取决于各相开关21A、21B、21C的接通机构的特性，互相独立，另外由于因动触头与静触头的电弧而产生消耗，因此也随时间而变化。该接通动作时间TA、TB、TC也取决于对各相开关21A、21B、21C的接通机构的控制电压及环境条件、例如温度而变化。
控制单元30具有开关控制部件31及接通动作时间信息检测部件33A。控制单元30例如用微型计算机构成，开关控制部件31及接通动作时间信息检测部件33A也用该微型计算机的运算装置、存储装置等构成。控制单元30中，实际上除了接通动作时间信息检测部件33A，虽然还附加了开关的控制电压检测部件、以及周围温度等环境信息检测部件，但本发明由于其特征是与接通动作时间TA、TB、TC相关的控制，因此在本发明的说明中，省略这些控制电压检测部件及环境信息检测部件。
开关控制部件31产生接通指令信号SA、SB、SC，将这些接通指令信号SA、SB、SC供给各相开关21A、21B、21C。该开关控制部件31对于各相开关21A、21B、21C的各个开关，将表示过去的接通动作时间TA、TB、TC的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC存入微型计算机的存储装置，参照该过去的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC的存储信息，产生接通指令信号SA、SB、SC，使得即使各自的接通动作时间变化，也以设定的相位接通各相开关21A、21B、21C。对于各相开关21A、21B、21C的接通指令信号SA、SB、SC，为了检测表示基于这些接通指令信号的新的接通动作时间TA、TB、TC的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC，也供给接通动作时间信息检测部件33A。
接通动作时间信息检测部件33A包含第1检测部件35A、及第2检测部件37A。在实施形态1中，第1检测部件35A与开关控制部件31、以及配置在A相开关21A的触头动作传感器36A耦合。该第1检测部件35A从开关控制部件31接受对A相开关21A的接通指令信号SA，另外，从触头动作传感器36A接受表示A相开关21A的动触头的动作的触头动作信号SATR。触头动作传感器36A例如是脉冲发生器，该脉冲发生器在A相开关21A的动触头根据接通指令信号SA向静触头进行接通时，根据该动触头的动作，在动触头每仅转动单位角度，则相应依次产生脉冲信号，然后将该脉冲信号作为触头动作信号SATR，供给第1检测部件35A。
第1检测部件35A在接受接通指令信号SA之后，将触头动作信号SATR进行计数，对达到估计动触头与静触头已经闭合的设定计数值为止的经过时间进行计数。该经过时间表示A相开关21A的接通动作时间TA。第1检测部件35A将表示该接通动作时间TA的接通动作时间信息ITA供给开关控制部件31。该A相开关21A的接通动作时间信息ITA在开关控制部件31中，存入微型计算机的存储装置，用来决定对于下次以后的A相开关21A的接通指令信号SA的发生时刻。
在实施形态1中，第2检测部件37A与开关控制部件31、以及B相和C相的相电流传感器38B和38C耦合。该第2检测部件37A从开关控制部件31接受对B相开关21B和C相开关21C的接通指令信号SB和SC，另外，从相电流传感器38B和38C接受B相开关21B和C相开关21C的相电流信号SIB和SIC。相电流传感器38B与B相开关21B和负载15A之间的B相线11B耦合，产生与B相开关21B的相电流IB相对应的相电流信号SIB。同样，相电流传感器38C与C相开关21C和负载15A之间的C相线11C耦合，产生与C相开关21C的相电流IC相对应的相电流信号SIC。
第2检测部件37A将B相开关21B及C相开关21C的接通动作时间信息ITB及ITC供给开关控制部件31。接通动作时间信息ITB是B相接通经过时间与B相预燃弧时间之和。B相接通经过时间是根据对B相开关21B的接通指令信号SB、以及来自相电流传感器38B的相电流信号SIB计算出的。具体来说，B相接通经过时间是作为接受接通指令信号SB之后、到根据相电流信号SIB的波形决定的B相通电开始时刻为止的经过时间计算出的。B相预燃弧时间是通过用B相开关21B的接通过程中的动触头与静触头之间的绝缘特性的时间变化率除B相通电开始时刻的B相的相电压VB的瞬时值而计算出的。
同样地，接通动作时间信息ITC是C相接通经过时间、与C相预燃弧时间之和。C相接通经过时间是根据对C相开关21C的接通指令信号SC、以及来自相电流传感器38C的相电流信号SIC计算出的。具体来说，C相接通经过时间是作为接受接通指令信号SC之后、到根据相电流信号SIC的波形决定的C相通电开始时刻为止的经过时间计算出的。C相预燃弧时间是通过用C相开关21C的接通过程中的动触头与静触头之间的绝缘特性的时间变化率除C相通电开始时刻的C相的相电压VC的瞬时值而计算出的。
由于B相接通经过时间与B相预燃弧时间之和、以及C相接通经过时间与C相预燃弧时间之和，分别表示相开关21B及21C的接通动作时间TB及TC，因此接通动作时间信息ITB及ITC分别表示接通动作时间TB及TC。这些B相开关21B及C相开关21C的接通动作时间信息ITB及ITC在开关控制部件31中，存入微型计算机的存储装置，用来决定对于下次以后的B相开关21B及C相开关21C的接通指令信号SB及SC的发生时刻。
这样，在实施形态1中，对于A相开关21A、B相开关21B、C相开关21C的接通时刻TAON、TBON、TCON，是利用开关控制部件31如例如图2所示那样设定的。以抑制对于与三相交流电力线路10连接的系统设备产生过大的起动电流或浪涌电压为目的，来分别设定这些时刻TAON、TBON、TCON。具体来说，对于A相开关21A的接通时刻TAON，如图2所示，将A相线11A的A相电压VA的相位作为基准相位，设定为其它相接通以前的任意时刻、例如基准相位的+60°。对于B相开关21B的接通时刻TBON，设定为例如前述基准相位的+150°，另外对于C相开关21C的接通时刻TCON，设定为例如前述基准相位的+240°。换句话说，接通时刻TAON超前于接通时刻TBON，而接通时刻TBON超前于接通时刻TCON。
在实施形态1中，负载15A是中性点不接地类型的负载，在最初的A相开关21A的接通时刻TAON，由于B相开关21B及C相开关21C处于断开状态，因此在A相开关21A的触头为闭合的状态下，不流过A相开关21A的相电流IA。但是，在实施形态1中，由于对A相开关21A配置了触头动作传感器36A，因此即使不流过相电流IA，但也能够根据触头动作传感器36A的触头动作信号SATR，从第1检测部件35A输出表示A相开关21A的接通动作时间TA的接通动作时间信息ITA。在对于B相开关21B及C相开关21C的接通时刻TBON及TCON，当这些开关21B及21C的触头为闭合时，由于分别流过相开关21B及21C的相电流IB及IC，因此能够根据来自相电流传感器38B及38C的相电流信号SIB及SIC，从第2检测部件37A输出表示B相开关21B及C相开关21C的接通动作时间TB及TC的接通动作时间信息ITB及ITC。因而，在实施形态1中，能够更正确地得到表示全部的相开关21A、21B、21C的接通动作时间TA、TB、TC的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC。
另外，在实施形态1中，即使对于A相开关21A的接通时刻TAON从图2的设定相位发生变化，但只要其接通时刻TAON超前于对于B相开关21B及C相开关21C的接通时刻TBON及TCON，则由于结果仍然是，即使A相开关21A接通，也不流过相电流IA，因此能够得到同样的效果。
实施形态2图3所示为根据本发明的电力开关控制装置的实施形态2的方框图，图4为本实施形态2的接通时刻TAON、TBON、TCON的说明图。
在本实施形态2中，将实施形态1的负载15A置换成负载15B，另外，对于各相开关21A、21B、21C的接通时刻TAON、TBON、TCON如图4所示那样改变。与此相应，在实施形态2中，将实施形态1的接通动作时间信息检测部件33A置换成接通动作时间信息检测部件33B。该接通动作时间信息检测部件33B包含第1检测部件35B、及第2检测部件37B。第1检测部件35B是这样构成，它从开关控制部件31接受接通指令信号SC，另外从配置在C相开关21C的触头动作传感器36C接受触头动作信号SCTR。另外第2检测部件37B是这样构成。它从开关控制部件31接受接通指令信号SA和SB，另外从与A相线11A耦合的相电流传感器38A和与B相线11B耦合的相电流传感器38B接受相电流信号SIA和SIB。其它与实施形态1相同构成。
在本实施形态2中，负载15B采用中性点接地类型的带各相公用铁心的负载。该负载15B例如采用星形联接的带铁心的电抗器、或变压器。该负载15B对各相具有公用的铁心17，在该铁心17上卷绕与各相线11A、11B、11C连接的电抗器18，该电抗器18联接成星形，其中性点与接地点E连接。
另外，在实施形态2中，对于各相开关21A、21B、21C的接通时刻TAON、TBON、TCON，是利用开关控制部件31如例如图4所示那样设定的。A相开关21A的接通时刻TAON，是将相电压VA的相位作为基准相位，设定为例如它的+90°，B相开关21B的接通时刻TBON，设定为例如基准相位的150°，另外对于C相开关21C的接通时刻TCON，设定为例如基准相位的+210°。
在实施形态2中，第1检测部件35B从触头动作传感器36C接受表示C相开关21C的动触头的动作的触头动作信号SCTR。触头动作传感器36C具体来说是脉冲发生器，该脉冲发生器在C相开关21C的动触头根据接通指令信号SC向静触头进行接通时，根据该动触头的动作，在动触头每仅转动单位角度，则相应依次产生脉冲信号，然后将该脉冲信号作为触头动作信号SCTR，供给第1检测部件35B。
第1检测部件35B在接受接通指令信号SC之后，将触头动作信号SCTR进行计数，对达到估计动触头与静触头已经闭合的设定计数值为止的经过时间进行计数。该经过时间表示C相开关21C的接通动作时间TC。第1检测部件35B将表示该接通动作时间TC的接通动作时间信息ITC供给开关控制部件31。该C相开关21C的接通动作时间信息ITC在开关控制部件31中，存入微型计算机的存储装置，用来决定对于下次以后的C相开关21C的接通指令信号SC的发生时刻。
在实施形态2中，第2检测部件37B从开关控制部件31接受对A相开关21A和B相开关21B的接通指令信号SA和SB，另外，从相电流传感器38A和38B接受A相开关21A和B相开关21B的相电流信号SIA和SIB。相电流传感器38A与A相开关21A和负载15B之间的A相线11A耦合，产生与A相开关21A的相电流IA相对应的相电流信号SIA。相电流传感器38B与实施形态1相同，与B相开关21B和负载15B之间的B相线11B耦合，产生与B相开关21B的相电流IB相对应的相电流信号SIB。
第2检测部件37B将A相开关21A及B相开关21B的接通动作时间信息ITA及ITB供给开关控制部件31。接通动作时间信息ITA是A相接通经过时间与A相预燃弧时间之和。A相接通经过时间是根据对A相开关21A的接通指令信号SA、以及来自相电流传感器38A的相电流信号SIA计算出的。具体来说，A相接通经过时间是作为接受接通指令信号SA之后、到根据相电流信号SIA的波形决定的A相通电开始时刻为止的经过时间计算出的。A相预燃弧时间是通过用A相开关21A的接通过程中的动触头与静触头之间的绝缘特性的时间变化率除A相通电开始时刻的A相的相电压VA的瞬时值而计算出的。
接通动作时间信息ITB与实施形态1相同，是作为B相接通经过时间、与B相预燃弧时间之和计算出的。B相接通经过时间是根据对B相开关21B的接通指令信号SB、以及来自相电流传感器38B的相电流信号SIB计算出的。具体来说，B相接通经过时间是作为接受接通指令信号SB之后、到根据相电流信号SIB的波形决定的B相通电开始时刻为止的经过时间计算出的。B相预燃弧时间是通过用B相开关21B的接通过程中的动触头与静触头之间的绝缘特性的时间变化率除B相通电开始时刻的B相的相电压VB的瞬时值而计算出的。
由于A相接通经过时间与A相预燃弧时间之和、以及B相接通经过时间与B相预燃弧时间之和分别表示相开关21A及21B的接通动作时间TA及TB，因此接通动作时间信息ITA及ITB分别表示接通动作时间TA及TB。这些A相开关21A及B相开关21B的接通动作时间信息ITA及ITB在开关控制部件31中，存入微型计算机的存储装置，用来决定对于下次以后的A相开关21A及B相开关21B的接通指令信号SA及SB的发生时刻。
在实施形态2中，负载15B是中性点接地类型的具有公用铁心的负载，在对于最初的A相开关21A的接通时刻TAON、及对于接下来的B相开关21B的接通时刻TBON，当它们的触头为闭合时，由于流过相电流IA及IB，因此能够根据相电流传感器38A及38B的相电流信号SIA及SIB，从第2检测部件37B输出表示A相开关21A及B相开关21B的接通动作时间TA及TB的接通动作时间信息ITA及ITB。
在本实施形态2中，在对于C相开关21C的接通时刻TCON，由于前述A相开关21A及B相开关21B已经接通，因此在与C相线11C连接的电抗器18中感应的电压与C相电压VC相等，所以C相开关21C在它的触头间的电压实质上为0的状态下接通。因而，对于C相开关21C，在它的触头为闭合之前不产生预燃弧，根据该相电流IC，不能与其它的A相和B相相同，求出接通动作时间信息TC。但是，在本实施形态2中，由于对C相开关21C配置了触头动作传感器36C，因此在C相开关21C接通时，即使不产生预燃弧，也能够根据触头动作传感器36C的触头动作信号SCTR，从第1检测部件35B输出表示C相开关21C的接通动作时间TC的接通动作时间信息ITC。因而，能够更正确地得到表示全部的各相开关21A、21B、21C的接通动作时间TA、TB、TC的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC。
另外，在实施形态2中，即使对于C相开关21C的接通时刻TCON从图4的设定相位发生变化，但只要是在对于A相开关21A及B相开关21B的接通时刻TAON及TBON之后，则由于结果仍然是，C相开关21C在触头间电压实质上为0的状态下接通，因此能够得到同样的效果。例如，在以图2所示的接通时刻TAON、TBON、TCON接通的情况下，由于对于C相开关21C的接通时刻TCON是在对于A相开关21A及B相开关21B的接通时刻TAON及TBON之后，因此也能够得到同样的效果。
实施形态3图5所示为根据本发明的电力开关控制装置的实施形态3的方框图。在本实施形态3的电力开关控制装置中，将实施形态1的负载15A置换成任意的三相负载15，另外，对于各相开关21A、21B、21C的接通时刻TAON、TBON、TCON也任意进行设定。与此相应，在本实施形态3中，将实施形态1的接通动作时间信息检测部件33A置换成接通动作时间信息检测部件33。该接通动作时间信息检测部件33包含第1检测部件35、第2检测部件37、及比较选择部件40。第1检测部件35是这样构成，它从开关控制部件31接受接通指令信号SA、SB、SC，另外从配置在各相开关21A、21B、21C的各开关的触头动作传感器36A、36B、36C分别接受触头动作信号SATR、SBTR、SCTR。另外第2检测部件37是这样构成。它从开关控制部件31接受接通指令信号SA、SB、SC，另外从与各相线11A、11B、11C的各相线耦合的相电流传感器38A、38B、38C接受各相开关21A、21B、21C的相电流信号SIA、SIB、SIC。比较选择部件40具有比较部件41、及选择部件42。其它与实施形态1相同构成。
本实施形态3的负载15是任意的三相负载15，例如，可以使用图1所示的中性点不接地类型的负载15A、图3所示的中性点接地类型的带公用铁心的负载15B、或者其它的三相负载的任一种负载。另外，对于各相开关21A、21B、21C的接通时刻TAON、TBON、TCON也任意进行设定，例如设定为图2、图4、或其它的时刻。
配置在各相开关21A、21B、21C的触头动作传感器36A、36B、36C是脉冲发生器，该脉冲发生器在对应的各相开关21A、21B、21C的动触头根据接通指令信号SA、SB、SC向静触头进行接通时，根据该动触头的动作，在动触头每仅转动单位角度，则相应依次产生脉冲信号，然后将该脉冲信号作为触头动作信号SATR、SBTR、SCTR，分别供给第1检测部件35。
第1检测部件35在接受各接通指令信号SA、SB、SC之后，将各触头动作信号SATR、SBTR、SCTR分别进行计数，在达到估计分别对应的相开关21A、21B、21C的动触头与静触头已经闭合的设定计数值时，分别产生触头闭合信号SAON、SBON、SCON。这些触头闭合信号SAON、SBON、SCON在本实施形态3中，从第1检测部件35向比较选择部件40的比较部件41输出。另外，第1检测部件35在接受各接通指令信号SA、SB、SC之后，将各触头动作信号SATR、SBTR、SCTR分别进行计数，将达到估计分别对应的相开关21A、21B、21C的动触头与静触头已经闭合的设定计数值为止的经过时间分别进行计数。该各经过时间是表示各相开关21A、21B、21C的接通动作时间TA、TB、TC的第1信息，第1检测部件35将前述各经过时间作为第1接通动作时间信息ITA1、ITB1、ITC1，从第1检测部件35向选择部件42输出。
各相电流传感器38A、38B、38C分别与各相开关21A、21B、21C和负载15之间的各相线11A、11B、11C耦合，分别产生与流过各相开关21A、21B、21C的相电流IA、IB、IC相对应的相电流信号SIA、SIB、SIC。取决于负载15的种类及接通时刻TAON、TBON、TCON的设定，在各相开关21A、21B、21C接通时，有的情况产生预燃弧，有的情况不产生预燃弧。
相电流信号SIA、SIB、SIC分别供给第2检测部件37。在第3实施形态中，第2检测部件37在相电流信号SIA、SIB、SIC开始流动的时刻，产生表示电流开始流动的电流流动开始信号SAS、SBS、SCS，将该电流流动开始信号SAS、SBS、SCS供给比较部件41。这些电流流动开始信号SAS、SBS、SCS在预燃弧产生时，表示对应的各相开关的触头闭合以前开始流动的预燃弧的开始点。另外，在预燃弧不产生时，电流流动开始信号SAS、SBS、SCS表示对应的相开关的触头闭合之后开始流动的相电流的开始流动。
第2检测部件37还根据各接通指令信号SA、SB、SC、以及各相电流信号SIA、SIB、SIC，产生各相开关21A、21B、21C的第2接通动作时间信息ITA2、ITB2、ITC2，将该第2接通动作时间信息ITA2、ITB2、ITC2供给比较选择部件40的选择部件42。第2接通动作时间信息ITA2、ITB2、ITC2在对应的相开关21A、21B、21C的接通伴随有预燃弧时，成为有效信息。但是，在对应的相开关21A、21B、21C的接通不伴随有预燃弧时，由于第2接通动作时间信息ITA2、ITB2、ITC2成为考虑了实际上不存在的预燃弧的信号，因此成为无效的信息。
比较选择部件40的比较部件41从第2检测部件35接受触头闭合信号SAON、SBON、SCON，另外从第2检测部件37接受电流流动开始信号SAS、SBS、SCS。该比较部件41比较触头闭合信号SAON、SBON、SCON与电流流动开始信号SAS、SBS、SCS，判定第2接通动作时间信息ITA2、ITB2、ITC2的有效性，将表示该有效性的选择信号SSA、SSB、SSC向选择部件42输出。向该选择部件42从第1检测部件35供给第1接通动作时间信息ITA1、ITB1、ITC1，另外从第2检测部件37供给第2接通动作时间信息ITA2、ITB2、ITC2。该选择部件42根据选择信号SSA、SSB、SSC的各选择信号，选择第1接通动作时间信息ITA1、ITB1、ITC1、与第2接通动作时间信息ITA2、ITB2、ITC2的某一个信息，将接通动作时间信号ITA、ITB、ITC向开关控制部件31输出。
接通动作时间信息ITA根据选择信号SSA，从第1及第2接通动作时间信息ITA1及ITA2的某一项中进行选择。若利用比较部件41判定第2接通动作时间信息ITA2为有效，则选择信号SSA指示选择部件42，选择第2接通动作时间信号ITA2，选择部件42将该第2接通动作时间信息ITA2作为接通动作时间信息ITA输出。另外若利用比较部件41判定第2接通动作时间信息ITA2为无效，则选择部件42将第1接通动作时间信息ITA1作为接通动作时间信息ITA输出。同样，接通动作时间信息ITB根据选择信号SSB从第1及第2接通动作时间信息ITB1及ITB2的某一项中进行选择。若利用比较部件41判定第2接通动作时间信息ITB2为有效，则选择信号SSB指示选择部件42，选择第2接通动作时间信号ITB2，选择部件42将该第2接通动作时间信息ITB2作为接通动作时间信息ITB输出。另外若利用比较部件41判定第2接通动作时间信息ITB2为无效，则选择部件42将第1接通动作时间信息ITB1作为接通动作时间信息ITB输出。同样，接通动作时间信息ITC根据选择信号SSC从第1及第2接通动作时间信息ITC1及ITC2的某一项中进行选择。若利用比较部件41判定第2接通动作时间信息ITC2为有效，则选择信号SSC指示选择部件42，选择第2接通动作时间信号ITC2，选择部件42将该第2接通动作时间信息ITC2作为接通动作时间信息ITC输出。另外若利用比较部件41判定第2接通动作时间信息ITC2为无效，则选择部件42将第1接通动作时间信息ITC1作为接通动作时间信息ITC输出。
利用比较部件41进行的第2接通动作时间信息ITA2、ITB2、ITC2的有效性的判定，具体来说，是对于各触头闭合信号SAON、SBON、SCON的各信号，将各触头闭合信号SAON、SBON、SCON的发生时刻作为基准时刻，判定在包含该基准时刻的基准时刻以前的一定期间内是否存在电流流动开始信号SAS、SBS、SCS。若在前述各自的一定期间内存在电流流动开始信号，则判定为该电流流动开始信号表示预燃弧的开始点，与之对应的第2接通动作时间信息被判定为有效，若不是那样，则判定为该电流流动开始信号不是预燃弧的开始点，与之对应的第2接通动作时间信息被判定为无效。
例如，在负载15是图1所示的中性点不接地类型的负载15A，各相开关21A、21B、21C中，最初A相开关21A超前于其它的B相开关21B及C相开关21C接通的情况下，由于在最初接通的A相开关21A中，即使因该A相开关21A接通，也不流过相电流IA，电流流动开始信号SAS是在触头闭合信号SAON之后，B相开关21B接通之后流动，因此与该相电流信号SIA相对应的第2接通动作时间信息ITA2为无效。与上不同的是，在B相开关21B及C相开关21C中，由于在其接通时从预燃弧的开始点流过相电流IB及IC，因此将触头闭合信号SBON及SCON的产生时刻作为基准时刻，在包含该基准时刻的基准时刻以前的一定期间内存在电流流动开始信号SBS及SCS，与这些相电流信号SIB及SIC相对应的第2接通动作时间信息ITB2及ITC2被判定为有效。
另外，例如在负载15是图3所示的中性点接地类型的带公用铁心的负载15B，各相开关21A、21B、21C中，C相开关21C在A相开关21A及B相开关21B之后，最后在接通时刻TCON接通的情况下，由于该C相开关21C在其触头间的电压实质上为0的状态下接通，因此其相电流IC是在C相开关21C的触头闭合之后开始流动的，所以与相电流信号IC相对应的第2接通动作时间信息ITC2被判定为无效。与上不同的是，在A相开关21A及B相开关21B中，由于在其接通时从预燃弧的开始点流过相电流IA及IB，因此将触头闭合信号SAON及SBON的产生时刻作为基准时刻，在包含该基准时刻的基准时刻以前的一定期间内存在电流流动开始信号SAS及SBS，与这些相电流信号SIA及SIB相对应的第2接通动作时间信息ITA2及ITB2被判定为有效。
这样，根据实施形态3，则不管负载15的种类及各相开关21A、21B、21C的接通时刻TAON、TBON、TCON如何，由于始终能够选择第1接通动作时间信息ITA1、ITB1、ITC1与第2接通动作时间信息ITA2、ITB2、ITC2的某一个信息，因此能够更正确地检测全部的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC。
工业上的实用性本发明的电力开关控制装置，可用作为三相交流电力线路的开关控制装置。
权利要求
1.一种电力开关控制装置，其特征在于，是对三相交流电力线路的A相、B相、C相的各相分别连接A相开关、B相开关、C相开关，并能够互相独立地控制这些各相开关而构成的电力开关控制装置，具有输出表示所述A相开关、B相开关、C相开关的各相开关的接通动作时间的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC的接通动作时间信息检测部件；以及根据所述接通动作时间信息ITA、ITB、ITC来控制所述A相开关、B相开关、C相开关的接通时刻的开关控制部件，所述接通动作时间信息检测部件，将所述各相开关中的至少一个开关的接通动作时间信息，根据该相开关的动触头的动作进行输出，另外，将所述各相开关中的其它的至少一个开关的接通动作时间信息，根据该相开关的相电流进行输出。
2.如权利要求1所述的电力开关控制装置，其特征在于，所述开关控制部件这样构成，使得超前于所述B相开关及C相开关来接通所述A相开关，所述接通动作时间信息检测部件根据该A相开关的动触头的动作，输出所述A相开关的接通动作时间信息ITA，另外，根据所述B相及C相的相电流，输出所述B相开关及C相开关的接通动作时间信息ITB及ITC。
3.如权利要求2所述的电力开关控制装置，其特征在于，检测所述A相开关的动触头的动作的触头动作传感器、以及检测所述B相及C相的相电流的两个相电流传感器，与所述接通动作时间信息检测部件连接。
4.如权利要求1所述的电力开关控制装置，其特征在于，所述开关控制部件这样构成，使得在各自的触头间施加电压时刻，接通所述A相开关及B相开关，在其触头间实质上不施加电压的时刻，接通所述C相开关，所述接通动作时间信息检测部件根据所述A相及B相的相电流，输出所述A相开关及B相开关的接通动作时间信息ITA及ITB，根据该C相开关的动触头的动作，输出所述C相开关的接通动作时间信息ITC。
5.如权利要求4所述的电力开关控制装置，其特征在于，检测所述A相及B相的相电流的两个相电流传感器、以及检测所述C相开关的动触头的动作的触头动作传感器，与所述接通动作时间信息检测部件连接。
6.一种电力开关控制装置，其特征在于，是对三相交流电力线路的A相、B相、C相的各相分别连接A相开关、B相开关、C相开关，并能够互相独立地控制这些各相开关而构成的电力开关控制装置，具有输出表示所述A相开关、B相开关、C相开关的各相开关的接通动作时间的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC的接通动作时间检测部件；以及根据所述接通动作时间信息ITA、ITB、ITC来控制所述A相开关、B相开关、C相开关的开关控制部件，检测所述A相开关、B相开关、C相开关的各相开关的动触头的动作的三个触头动作传感器、以及检测所述A相、B相、C相的各相的相电流的三个相电流传感器，与所述接通动作时间信息检测部件连接，所述接通动作时间检测部件根据所述触头动作传感器的检测输出及所述相电流传感器的检测输出的某一检测输出，输出所述A相开关、B相开关、C相开关的接通动作时间信息ITA、ITB、ITC的各信息。
7.如权利要求6所述的电力开关控制装置，其特征在于，所述接通动作时间信息检测部件对于所述A相开关、B相开关、C相开关的各相开关，将对应的所述触头动作传感器检测出该相开关的动触头到达特定位置的时刻作为基准，在预先设定的规定时间内，在对应的所述相电流传感器的检测输出有变化时，则根据该相电流传感器的检测输出，另外，在所述规定时间内，在该相电流传感器的检测输出没有变化时，则根据该触头动作传感器的检测输出，分别输出所述各接通动作时间信息ITA、ITB、ITC。
全文摘要
本发明揭示一种与负载及接通时刻相对应、能够更正确地得到各相开关的接通动作时间信息的电力开关控制装置。其特征为接通动作时间信息检测部件将各相开关中的至少一个开关的接通动作时间信息根据该相开关的动触头的动作进行输出，另外，将各相开关中的其它的至少一个开关的接通动作时间信息根据该相开关的相电流进行输出。另外，接通动作时间检测部件根据触头动作传感器的检测输出及相电流传感器的检测输出的某一方的输出，输出A相开关、B相开关、C相开关的接通动作时间信息TA、TB、TC的各信息。
文档编号H01H33/59GK101090042SQ20071008401
公开日2007年12月19日 申请日期2007年2月9日 优先权日2006年6月12日
发明者香山治彦, 森智仁, 龟井健次, 木下定之 申请人:三菱电机株式会社