特許 6494785 整流器用の短絡装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6494785

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】整流器用の短絡装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/155 20060101AFI20190325BHJP

   H02M 7/162 20060101ALI20190325BHJP

   H02M 7/17 20060101ALI20190325BHJP

   H02M 7/12 20060101ALI20190325BHJP

   H02H 7/125 20060101ALI20190325BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/155 G

   H02M7/162

   H02M7/17

   H02M7/12 M

   H02H7/125

【請求項の数】10

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-548843(P2017-548843)

(86)(22)【出願日】2016年3月17日

(65)【公表番号】特表2018-509877(P2018-509877A)

(43)【公表日】2018年4月5日

(86)【国際出願番号】EP2016055821

(87)【国際公開番号】WO2016146754

(87)【国際公開日】20160922

【審査請求日】2017年12月12日

(31)【優先権主張番号】15159437.1

(32)【優先日】2015年3月17日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】302041073

【氏名又は名称】エービービー シュヴァイツ アクチェンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】レト シュタードラー

(72)【発明者】

【氏名】ザンディ アイゲンマン

【審査官】 小林 秀和

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１７６４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０６８３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５４２７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２５４９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５００６２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ７／１５５

Ｈ０２Ｈ ３／０６

Ｈ０２Ｈ ７／１２５

Ｈ０２Ｍ ７／１２

Ｈ０２Ｍ ７／１６２

Ｈ０２Ｍ ７／１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

交流電流を直流電流に変換するための整流器（１４）において、
前記整流器（１４）は、少なくとも２つのハーフブリッジ（２２）を含んでおり、
前記ハーフブリッジ（２２）は、半導体スイッチ（３２）を含んでおり、かつ、前記整流器（１４）の直流出力（１８）の２つの出力相（１８ａ、１８ｂ）に関して並列に接続されており、各ハーフブリッジ（２２）は、前記整流器（１４）の交流入力（１６）の入力相（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を整流するように適合されており、
前記整流器（１４）は、
前記整流器（１４）の電気アーク故障を検出するためのアーク検出装置（２６）と、
前記アーク検出装置（２６）によって始動された際に、前記入力相（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を短絡させるための入力短絡装置（２８ａ’）と、
を含んでおり、
前記入力短絡装置（２８ａ’）は、デルタ結線で前記入力相（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）に接続されているサイリスタ（３４）であって、短絡電流を導通させるためのサイリスタ（３４）を含んでおり、
前記入力相（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を相互接続している、前記入力短絡装置（２８ａ’）の前記サイリスタ（３４）は、１つのリングにおいて前記入力相（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）に接続されており、前記リング内では、前記サイリスタ（３４）がすべて同一の向きを有しており、
前記整流器（１４）は、前記出力相（１８ａ、１８ｂ）間に接続されている出力短絡装置（２８ｂ）をさらに含み、
前記出力短絡装置（２８ｂ）は、前記アーク検出装置（２６）によって始動されると、前記出力相（１８ａ、１８ｂ）を短絡させるように適合されており、
前記出力短絡装置（２８ｂ）は、２つの出力相（１８ａ、１８ｂ）を相互接続している少なくとも１つのサイリスタ（３４）を含んでいる、
整流器（１４）。

【請求項2】

前記入力短絡装置（２８ａ’）は、並列接続されているサイリスタ（３４）であって、２つの入力相（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を相互接続しているサイリスタ（３４）しか含んでいない、
請求項１記載の整流器（１４）。

【請求項3】

前記整流器（１４）は、前記出力相（１８ａ、１８ｂ）の一方と接地点（３０）との間に接続されている出力接地装置（２８ｃ）をさらに含み、
前記出力接地装置（２８ｃ）は、前記アーク検出装置（２６）によって始動されると、前記出力相（１８ａ、１８ｂ）の前記一方と前記接地点（３０）とを短絡させるように適合されており、
前記出力接地装置（２８ｃ）は、前記出力相（１８ａ、１８ｂ）の前記一方を前記接地点（３０）に相互接続している少なくとも１つのサイリスタ（３４）を含んでいる、
請求項１または２記載の整流器（１４）。

【請求項4】

前記入力短絡装置（２８ａ’）は、前記短絡電流を分配するために、並列接続されているサイリスタ（３４）を含んでいる、
請求項１から３までのいずれか１項記載の整流器（１４）。

【請求項5】

前記ハーフブリッジ（２２）の各ブランチ（２４）は、並列接続されている半導体スイッチ（３２）を含んでいる、
請求項１から４までのいずれか１項記載の整流器（１４）。

【請求項6】

ハーフブリッジ（２２）の各ブランチの前記半導体スイッチ（３２）は、ヒューズ（３６）に直列に接続されている、
請求項１から５までのいずれか１項記載の整流器（１４）。

【請求項7】

ハーフブリッジ（２２）の前記半導体スイッチは、それぞれ、別個のヒューズ（３６）に直列に接続されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載の整流器（１４）。

【請求項8】

前記ハーフブリッジの前記半導体スイッチ（３２）は、サイリスタ（３４）および／またはダイオードを含んでいる、
請求項１から７までのいずれか１項記載の整流器（１４）。

【請求項9】

前記整流器（１４）は、５ｋＡを上回る電流を処理するように適合されている高電流用整流器である、
請求項１から８までのいずれか１項記載の整流器（１４）。

【請求項10】

請求項１から９までのいずれか１項記載の整流器（１４）を少なくとも２つ含んでおり、前記少なくとも２つの整流器（１４）は、前記少なくとも２つの整流器（１４）の直流出力（１８）に関して並列に接続されている、
整流器システム（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高電力用整流器の保護の分野に関する。特に本発明は、整流器と、そのような整流器を少なくとも１つ含んでいる整流器システムと、に関する。

【背景技術】

【0002】

アルミニウム電解、塩素電解またはアーク炉のような特別な用途には、通常の場合、非常に高い直流電流が必要になる。４０ｋＡから１２０ｋＡまでの範囲にあると考えられるそのような高い直流電流を、交流入力電流を直流出力電流に整流する高電力用整流器のような電源から供給することができる。

【0003】

あらゆる高電力回路と同様に、そのような整流器もアーク故障に晒される可能性がある。しかしながら、そのような整流器におけるアーク故障を緩和するためには、非常に高い要求が課される。

【0004】

幾つかの既存の方式、例えばアーク故障遮断器では、アーク故障の検出に基づいて、整流器から外部の回路を切断するために、整流器が開回路状態にされる。しかしながら、この装置は、アーク故障が並列な整流器の回路内で発生するのを防ぐことができず、また損傷を制限するには十分に高速なものではない。

【0005】

高電力整流器の場合、慣例の方式は、損傷を阻止するには過度に緩慢であると考えられる。また、戸外のコンテナまたはハウジングを、その内部でのアーク故障の爆発的な発展に耐えるように構成するには費用が掛かりすぎると考えられる。もしくは、人間を保護するために、整流器の近傍領域への接近を制限することも実現可能ではないと考えられる。

【0006】

例えば、欧州特許出願公開第１９９５８７１号（ＥＰ １９９５８７１ Ａ２）明細書には、整流器の半導体が、短絡を生じさせるための点弧パターンの変更によって、アーク故障を緩和するために使用される。

【0007】

カナダ国特許出願公開第２６５６３１９号明細書（ＣＡ ２６５６３１９ Ａ１）には、アーク故障の検出に基づいて、アーク故障を緩和するために、スイッチング装置を用いて電源の直流出力が短絡される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の課題は、高電力用整流器におけるアーク故障を効率的かつ容易に緩和することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この課題は、独立請求項に記載の対象によって解決される。別の実施例は、従属請求項および以下の説明より明らかになる。

【0010】

本発明の第１の態様は、交流電流を直流電流に変換するための整流器、特に５ｋＡを上回る、例えば５０ｋＡを上回る処理電流に適合されている高電流用および／または高電力用整流器に関する。整流器は、能動的な整流器であってよい。つまり整流器は、制御型半導体スイッチを基礎とすることができる、かつ／または高電流および／または高電力の負荷、例えばアルミニウム電解装置、塩素電解装置またはアーク炉（ただし負荷はこれらに限定されるものではない）に電流を供給するために使用することができる。しかしながら、整流器は、ダイオードを含んでいる受動的な整流器であってもよい。

【0011】

本発明の１つの実施の形態によれば、整流器は、それぞれが半導体スイッチを有している少なくとも２つのハーフブリッジを含んでおり、このハーフブリッジは、整流器の直流出力の２つの出力相に関して並列に接続されており、また各ハーフブリッジは、整流器の交流入力の入力相を整流するように適合されており、さらに整流器は、整流器のアーク故障を検出するためのアーク検出装置と、この検出装置によって始動されると、出力相および入力相のうちの少なくとも一方を短絡させるための短絡装置と、を含んでいる。短絡装置は、短絡電流を導通させるための、少なくとも１つのスイッチング可能な半導体、例えばサイリスタを含んでいる。

【0012】

通常の場合、整流器の交流入力は、３つの入力相を含んでおり、また整流器の直流出力は、２つの出力相を含んでいる。この場合、３つのハーフブリッジが直流出力に並列に接続されている。

【0013】

交流入力を変圧器に接続することができ、この変圧器は例えば、配電網からの交流電流を、整流器によって整流されるべき、より低い電圧（典型的には１，７００Ｖ以下）に、しかしながら非常に高い電流（典型的には５０ｋＡ〜１２０ｋＡ）に逓降変圧する。整流された電流を、上述のように高電流負荷に供給することができる。

【0014】

一般的に、ハーフブリッジは、２つのブランチを含んでおり、各ブランチは、各入力相を２つの出力相に相互接続している。各ブランチは、複数の半導体スイッチを含んでおり、それらの半導体スイッチを能動的にスイッチングすることができる。つまり、整流器は、能動的な整流器または位相整流型の整流器であってよい。

【0015】

整流器の高電力コンポーネント（例えばハーフブリッジ）を、アークに関する測定装置またはセンシング装置を設けることができるコンテナ内に設けることができる。例えば、そのようなセンシング装置は、アークから発せされる光の光学的な検出を基礎とするものであってよい。センシング装置は、そのセンシング装置の信号に基づいてアーク故障を検出するように適合されているコントローラの一部であってよい。コントローラは、入力相を相互に短絡させるように、かつ／または出力相を相互に短絡させるように、かつ／または２つの出力相のうちの一方を接地するように適合されている短絡装置をトリガする、または始動させることができる。

【0016】

この短絡装置は、サイリスタを基礎としており、このサイリスタは、一方では非常に短い時間でスイッチングすることができる。そのようにして、位相の短絡を、アーク故障の発生後４ｍｓ未満に実行することができる。そのような短い時間によって、整流器のコンポーネントおよび／または容器の損傷を阻止することができる。

【0017】

他方では、サイリスタは、アークを消弧させるのに十分な長さの期間にわたり短絡電流を導通させるように適合されることができる。短絡電流が導通している間に、短絡装置が損傷する可能性があることを理解しなければならない。アーク故障の発生後に、短絡装置、または短絡装置の少なくとも一部を交換することができ、これは損傷した整流器の交換に比べて非常に廉価で済むと考えられる。したがって、センシング装置は、給電源からの整流器の切断のトリガも行えるものでなければならない。

【0018】

要約すると、サイリスタから構成されている短絡装置を、（特に高電力用および／または高電流用）整流器の交流入力および／または直流出力におけるアーク保護および／またはアーク消弧のために使用することができる。

【0019】

一般的に、短絡装置は、直流出力および／または交流入力を短絡させることができる。この短絡を、１つまたは複数のサイリスタの点弧によって実行することができ、このサイリスタを、短絡装置のゲートユニットによって制御することができる。このゲートユニットは、アークセンシング装置から、またはセンシング装置に接続されているコントローラから、交流入力および／または直流出力の短絡を開始するための信号を受信することができる。通常の場合、交流入力は、３つの入力相を含むことができる。この場合、３つの位相は、短絡装置によって相互に短絡されなければならない。

【0020】

入力相を相互接続するサイリスタは、デルタ結線で接続されており、この場合、短絡装置のサイリスタは、１つのリングにおいて入力相に接続されており、そのリング内ではすべてのサイリスタが同一の向きを有している。換言すれば、入力相を相互接続しており、かつデルタ結線で接続されているすべてのサイリスタを直列に接続し、それによってリングを形成することができる。すなわち、各サイリスタは自身のコレクタを用いて、別のサイリスタのエミッタに接続されている（しかしながら、そのコレクタを用いて、第１のサイリスタには接続されていない）。リングを周回する第１の方向に関して、すべてのサイリスタを遮断状態にできる場合、かつ／またはリングを周回する、第１の方向とは逆方向の第２の方向に関して、すべてのサイリスタを導通状態にできる場合、それらすべてのサイリスタは同一の向きを有することができる。

【0021】

そのようにして、２つの入力相間の直接的な電流経路が、並列接続されており、かつそれら２つの入力相を相互接続している１つまたは複数のサイリスタによって遮断されている場合でさえも、短絡電流は、いずれか２つの入力相間を流れることができる。短絡電流は、続いて他の（１つまたは複数の）入力相を介して直列に接続されているサイリスタを介して流れることができる。

【0022】

一方の電流経路を、２つの入力相を相互接続しているサイリスタによって提供することができ、また２つの位相間の逆並列電流経路を、直列接続されており、かつそれら２つの位相を第３の位相に接続している２つのサイリスタによって提供することができる。そのようにして、サイリスタを節約することができる。サイリスタのうちの半分だけを、同一の定格電流を提供するために使用することができる。

【0023】

本発明の１つの実施の形態によれば、短絡装置は、並列接続されており、かつ２つの入力相を相互接続しているサイリスタしか含んでいない。２つの入力相の各々が少なくとも２つの並列なサイリスタによって接続されていてもよい。短絡装置が、逆並列接続されており、かつ２つの入力相を相互接続しているサイリスタを含んでいる必要はない。

【0024】

本発明の１つの実施の形態によれば、短絡装置は、アーク検出装置によって始動されると、出力相を短絡させるように適合されており、また短絡装置は、少なくとも２つの直流出力相を相互接続している少なくとも１つのサイリスタを含んでいる。

【0025】

本発明の１つの実施の形態によれば、短絡装置は、アーク検出装置によって始動されると、出力相を短絡させるように適合されており、また短絡装置は、少なくとも１つの直流出力相を接地点に相互接続している少なくとも１つのサイリスタを含んでいる。

【0026】

本発明の１つの実施の形態によれば、短絡装置は、短絡電流を分配するために、並列接続されているサイリスタを含んでいる。いずれの場合にも、すなわちデルタ結線において入力相を短絡させる場合、出力相を短絡させる場合、または出力相を接地する場合に、短絡電流を導通させるために２つ以上のサイリスタを使用することができる。

【0027】

例えば、出力相を相互接続することができる逆並列サイリスタの場合には、４つのサイリスタ、すなわち２組の逆並列サイリスタを使用することができる。

【0028】

本発明の１つの実施の形態によれば、ハーフブリッジの各ブランチは、並列接続されている半導体スイッチを含んでいる。特に、高電力用および／または高電流用整流器の場合には、整流されるべき電流を２つ以上の半導体装置間で分配するために、それらの電流をスイッチングするための半導体スイッチを並列に接続することができる。

【0029】

本発明の１つの実施の形態によれば、ハーフブリッジの各ブランチの半導体スイッチは、ヒューズに直列に接続されている。通常の場合、整流器のすべての高電力用半導体スイッチを、ヒューズによって保護することができる。整流器の故障時には、このヒューズを犠牲にして、半導体スイッチを保護することができる。例えば、ハーフブリッジの各半導体スイッチは、別個のヒューズに直列に接続されている。２つ以上の半導体スイッチが、スイッチング電流を分配するために並列に接続されている場合には、ヒューズも並列に接続することができる。それらのヒューズは、アーク故障時に整流器を内部的に短絡させるための特定のスイッチングパターンを使用することを阻止することができる。

【0030】

本発明の１つの実施の形態によれば、ハーフブリッジの半導体スイッチは、サイリスタまたはダイオードである。短絡装置および整流器は、同一のタイプの半導体装置を含むことができる。

【0031】

本発明の別の態様は、上記において説明した、また下記において説明する整流器を少なくとも１つまたは複数含んでいる、整流器システムに関する。複数の整流器を、それらの直流出力に関して並列に接続することができる。交流入力を、１つまたは複数の交流電源に接続することができる。高電力用および／または高電流用整流器を、並列にスイッチングすることができる。この場合には、また特に、負荷プロセスが電気的な容量を有している場合には、交流側および直流側に対して短絡装置を提供するには有益であると考えられる。

【0032】

本発明の上記の態様および他の態様は、以下の実施の形態の参照により、明らかになり、また理解される。

【0033】

以下では、本発明の主たる対象を、添付の図面に示した実施例を参照しながらより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の１つの実施の形態による整流器システムに関する回路図を概略的に示す。

【図2】図１のシステムの整流器のブランチに関する回路図を概略的に示す。

【図3】図１のシステムのための直流出力短絡装置に関する回路図を概略的に示す。

【図4】図１のシステムのための交流入力短絡装置に関する回路図を概略的に示す。

【図5】図１のシステムのための別の交流入力短絡装置に関する回路図を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図面において使用されている参照番号、およびそれらの参照番号が意味するものは、符号の説明の項にまとめて記載されている。原則として、図面において、同一の部分には同一の参照符号が付されている。

【0036】

図１には、負荷１２に高電力直流電流を供給するための整流器システム１０が示されている。例えば、負荷はアルミニウム電解装置、塩素電解装置またはアーク炉であってよい。

【0037】

整流器システム１０は、整流器１４を１つ含むことができるか、または同一の設計であってよい複数の整流器１４を含むことができる。各整流器１４は、少なくとも２つ、通常は３つの入力相１６ａ、１６ｂ、１６ｃを有する交流入力１６と、２つの出力相１８ａ、１８ｂを有する直流出力１８と、を有している。各整流器１４の直流出力は、負荷１２に並列に接続されている。各整流器１４の交流入力１６は、交流電源２０に接続されており、この交流電源２０は、例えば、配電網に接続されている変圧器を含むことができる。

【0038】

各整流器１４は、少なくとも２つのハーフブリッジ２２を含んでおり、それらのハーフブリッジ２２は、直流出力１８に並列に接続されており、かつ入力相１６ａ、１６ｂ、１６ｃを出力相１８ａ、１８ｂに相互接続している。各ハーフブリッジは、２つのブランチ２４を含んでおり、各ブランチ２４は、複数の半導体スイッチを含んでおり、それらの半導体スイッチは、図１においては、シンボリックに単一の半導体で表されている。整流器の半導体スイッチを、コントローラによってスイッチングすることができ、このコントローラは、例えば、負荷１２に供給される電圧および／または電流を制御することができる。各整流器１４が、別個のコントローラを含んでいてもよい。

【0039】

各整流器１４の高電力コンポーネント、例えばハーフブリッジ２２、または例えばバスバー等を、アーク検出装置２６（または少なくともそのセンシング装置、例えば光学センサ）も設けられているケーシングまたはコンテナ内に設けることができる。

【0040】

各整流器１４は、短絡装置２８も含んでおり、この短絡装置２８は、入力短絡装置２８ａと、出力短絡装置２８ｂと、出力接地装置２８ｃと、を含んでいる。択一的に、整流器１４が入力短絡装置２８ａまたは出力短絡装置２８ｂ（オプションとして出力接地装置２８ｃと組み合わされる）だけを有してもよいことを言及しておく。

【0041】

アーク故障の際には、検出装置２６が、アーク故障信号を短絡装置２８に送信することができ、この短絡装置２８によって、入力相１６ａ、１６ｂ、１６ｃおよび／または出力相１８ａ、１８ｂを短絡させることができる。付加的に、短絡装置２８は、この信号を受信すると、出力相１８ａ、１８ｂを接地点３０に接地することができる。

【0042】

図２には、整流器のハーフブリッジ２２のブランチ２４が示されている。ブランチ２４は、複数の半導体スイッチ３２を含んでおり、それらの半導体スイッチ３２は、サイリスタ３４であってよい、かつ／またはそれらの半導体スイッチ３２間でスイッチングされるべき電流を分配するために並列に接続されていてよい。図２とは異なり、２つの半導体スイッチ３２だけが並列に接続されるのではなく、多数の半導体スイッチ３２を並列に接続することができ、それによって高電流をスイッチングできると解されるべきである。

【0043】

ブランチ２４のすべての半導体スイッチ３２を、各半導体スイッチ３２に直列に接続されている個々のヒューズ３６によって保護することができる。ブランチ２４のすべての半導体スイッチ３２が、それらすべての半導体スイッチ３２に直列に接続されている１つのヒューズ３６によって保護されることも考えられる。

【0044】

整流器１４の半導体スイッチ３２をスイッチングして、交流入力１６における多相交流入力電流を、直流出力１８における直流電流に整流することができる。このスイッチングを整流器１４のコントローラによって制御することができ、このコントローラは、整流器１４内の測定に基づいて各ゲート信号を供給する。ヒューズ３６に起因して、整流器１４内のアークを消弧させるために内部半導体スイッチ３２を用いて整流器１４を短絡させることは不可能であると考えられる。整流器１４の半導体スイッチ３２がダイオードである場合、整流器１４内のアークを消弧させるために、整流器１４内に短絡を生じさせる選択肢は存在しない。

【0045】

図３には、出力短絡装置２８ｂまたは出力接地装置２８ｃの１つの実施の形態が示されている。それらの装置２８ｂ、２８ｃは、少なくとも１つのサイリスタ３４を含むことができる。短絡電流および／または接地電流が過度に高い場合には、多数のサイリスタ３４を並列に接続することができる。一般的に、図３および後続の図において、サイリスタ３４を、他励転流（ｌｉｎｅ ｃｏｍｍｕｔａｔｅｄ）または強制転流（ｆｏｒｃｅ ｃｏｍｍｕｔａｔｅｄ）することができるスイッチング可能な半導体に置換することができる。

【0046】

図３および後続の図における、並列接続されているサイリスタ３４を、それらの並列なサイリスタ３４間で短絡電流を分配するために使用することができる。

【0047】

図４には、入力短絡装置２８ａの１つの実施の形態が示されており、この入力短絡装置２８ａにおいては、逆並列サイリスタ３４の３つのセットが、入力相１６ａ、１６ｂ、１６ｃを星形結線で接続している。サイリスタ３４のセットはいずれも、１つのサイリスタ、または並列接続されている複数のサイリスタを含むことができる。

【0048】

一般的に、サイリスタ３４は、遮断状態においては非常に高い抵抗を有しており、また通常の場合、導通状態においてはダイオードとして機能する。つまりサイリスタ３４は、導通方向においては比較的低い抵抗を有しており、かつそれとは反対の方向においては非常に高い抵抗を有している。したがって、星形結線の場合には、両方向において導通短絡経路を確立するために、２つの逆並列サイリスタ３４を点弧する必要があると考えられる。

【0049】

図５には、代替的な短絡装置２８ａ’の１つの実施の形態が示されており、この短絡装置２８ａ’においては、サイリスタ３４の３つのセットが、入力相１６ａ、１６ｂ、１６ｃをデルタ結線で接続している。サイリスタの各セットは、１つのサイリスタ、または並列接続されている複数のサイリスタを含むことができる。しかしながら、ただ１つのサイリスタが２つの入力相１６ａ、１６ｂ、１６ｃを相互接続していることも考えられる。

【0050】

図５に示されているように、サイリスタ３４はリング状に相互接続されている。すなわち、各サイリスタ３４は、自身のエミッタを用いて、別のサイリスタ３４のコレクタに接続されている（しかしながら、そのエミッタを用いて第１のサイリスタ３４のコレクタに直接的には接続されていない）。そのようにして、サイリスタ３４がすべて導通状態にスイッチングされると、第１の電流経路を、第１の入力相（例えば１６ａ）と第２の入力相（例えば１６ｂ）との間のサイリスタ３４を介して形成することができる。逆並列の第２の電流経路を、第２の入力相を第３の入力相と相互接続させる１つまたは複数のサイリスタ３４と、第３の入力相を第１の入力相と相互接続させる１つまたは複数のサイリスタ３４と、を介して、第３の入力相（例えば１６ｃ）を介する第１の入力相（例えば１６ａ）と第２の入力相（例えば１６ｂ）との間に形成することができる。

【0051】

２つのサイリスタだけが並列に接続されるのではなく、図３から図５において多数のサイリスタ３４を並列に接続することができ、それによって高電流をスイッチングできると解されるべきである。しかしながら、図３から図５においてただ１つのサイリスタ３４を使用して、すなわち図４においてはサイリスタ３４の１つの逆並列のペアを使用して、また図３および図５においては２つの入力相１６ａ、１６ｂ、１６ｃ間のただ１つのサイリスタを使用して、一方向において電流をスイッチングすることも考えられる。

【0052】

本発明を、図面および上記において詳細に図示および説明したが、そのような図示および説明は、図示を目的としたものまたは例示的なものであって、限定的なものではないとみなされるべきである。つまり本発明は、開示した実施の形態に限定されるものではない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載の発明の実践によって、図面、明細書および添付の特許請求の範囲の記載から、開示した実施の形態についての種々のヴァリエーションを理解および実現することができる。特許請求の範囲において、「含んでいる」という語句は、他の構成要素またはステップを除外するものではなく、また不定詞としての「１つ」または「ある」は複数形を除外するものではない。単一のプロセッサまたはコントローラまたは他のユニットは、特許請求の範囲に挙げた種々の項目の機能を満たすことができる。特定の基準が相互に異なる従属請求項に記載されているという事実だけで、それらの測定の組合せを有利に使用できないことが示されるわけではない。請求項における任意の参照番号は、発明の範囲を制限するものと解されるべきではない。

【符号の説明】

【0053】

１０ 整流器システム
１２ 負荷
１４ 整流器
１６ 交流入力
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 入力相
１８ 直流出力
１８ａ、１８ｂ出力相
２０ 交流電源
２２ ハーフブリッジ
２４ ブランチ
２６ アーク検出装置
２８ 短絡装置
２８ａ、２８ａ’ 入力短絡装置
２８ｂ 出力短絡装置
２８ｃ 出力接地装置
３０ 接地点
３２ 半導体スイッチ
３４ サイリスタ
３６ ヒューズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】