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直流送電用光トリガサイリスタの開発と実用化

LEDとライトガイドを取付けた光トリガサイリスタの外観

写真2 LEDとライトガイドを取付けた光トリガサイリスタの外観

水冷式光トリガサイリスタモジュール

写真3 水冷式光トリガサイリスタモジュール

光トリガサイリスタモジュールを組み込んだ125kV-1200A水冷バルブ

写真4 光トリガサイリスタモジュールを組み込んだ125kV-1200A水冷バルブ

高電圧電力変換装置における点弧方式の比較

図1 高電圧電力変換装置における点弧方式の比較

サイリスタの高耐圧・大容量化の変遷

図2 サイリスタの高耐圧・大容量化の変遷

 皆さんが普段使っている電気は交流ですが、何百キロという長距離を送電する場合とか、わが国のように、東西で周波数が違う地域の間を送電する場合には、直流が使われます。この時、交流を直流にしたり、直流を交流にするため、電流を入り切りできる半導体素子であるサイリスタ素子数百個からできているサイリスタ変換器が用いられます。  

 それまでは、パルス状の電気信号(電気トリガという)を与えることによりサイリスタ素子を入り切りしていましたが、トリガ回路とサイリスタ変換器との間の電気絶縁や電気的ノイズを解決しなければなりませんでした。

 光でスイッチングする光トリガサイリスタの開発により、こういった問題がなくなり、さらに、サイリスタ変換装置全体に使用される部品点数が約10%に激減し、システム全体の高信頼性化、小型化、保守の容易化等が可能となりました。

 昭和56年から昭和57年にかけて、世界で初めての実用化試験が、電源開発(株)佐久間周波数変換所で実施、良好な結果が得られ、その後の普及に大きく貢献しました。



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キーワード

光トリガサイリスタ、耐絶縁性、高信頼性、パワーエレクトロニクス、直流送電
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