(57)【要約】【課題】  発電機を現地で『自動』・『遠方』にセットできるようにすること。【解決手段】  実施形態によれば、発電機は、電力網からの電力供給をバックアップする発電機である。この発電機は、当該発電機を制御するための起動制御部を具備する。この起動制御部は、第１操作部、第２操作部、および、強制切替手段を備える。第１操作部は、電力網の停電時に自動的に起動する自動設定と発電機の試験を行うための試験設定とのいずれかを、切り替え設定する。第２操作部は、発電機の設置局での操作を許容する手元設定と設置局外からの制御を許容する遠方設定とのいずれかを、切り替え設定する。強制切替手段は、発電機のモードを、試験設定かつ遠方設定であるモードから、自動設定かつ遠方設定であるモードに、設置局において強制的に切り替える。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力網からの電力供給をバックアップする発電機において、
当該発電機を制御するための起動制御部を具備し、
前記起動制御部は、
前記電力網の停電時に自動的に起動する自動設定と、前記発電機の試験を行うための試験設定とのいずれかを切り替え設定する第１操作部と、
当該発電機の設置局での操作を許容する手元設定と、前記設置局外からの制御を許容する遠方設定とのいずれかを切り替え設定する第２操作部と、
前記発電機のモードを、前記試験設定かつ前記遠方設定であるモードから、前記自動設定かつ前記遠方設定であるモードに、前記設置局において強制的に切り替える強制切替手段と
を備える、発電機。
【請求項２】
前記強制切替手段は、アンラッチ型の押しボタンスイッチである、請求項１に記載の発電機。
【請求項３】
電力網からの電力供給をバックアップする発電機を制御するための起動制御ユニットであって、
前記電力網の停電時に自動的に起動する自動設定と、前記発電機の試験を行うための試験設定とのいずれかを切り替え設定する第１操作部と、
前記発電機の設置局での操作を許容する手元設定と、前記設置局外からの制御を許容する遠方設定とのいずれかを切り替え設定する第２操作部と、
前記発電機のモードを、前記試験設定かつ前記遠方設定であるモードから、前記自動設定かつ前記遠方設定であるモードに、前記設置局において強制的に切り替える強制切替手段と
を備える、起動制御ユニット。
【請求項４】
前記強制切替手段は、アンラッチ型の押しボタンスイッチである、請求項３に記載の起動制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発電機とその起動制御ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
都道府県庁と市町村、防災機関等との間を結ぶ防災行政無線システムでは、非常時の停電等に備えて、発動発電機が利用される。この種の発電機は、燃料駆動のエンジンで発電ローターを回すもので、停電を検知し、自動起動を行い電源確立後、局舎の各設備に電源を供給するものである。
【０００３】
発電機の信頼性を担保するため、起動・停止試験等の保守試験が求められる。試験は、操作員が局舎まで行って手動で行う場合もあれば（手動試験）、監視制御装置等からコマンドを投入して遠方から行われることもある（遠方試験）。いずれにも対応できるように、『自動』／『試験』、および『遠方』／『手元』の組み合わせからなる４種のモードを指定可能な発電機がある。
【０００４】
『自動』は、停電時に発電機が自動で起動する設定である。『試験』は、発電機の起動・停止試験等を実施するための設定であり、停電になっても発電機は起動しない。これらの項目は互いに排他的にセットされる。『遠方』は、発電機を監視制御装置から制御できるようにする設定であり、『手元』は発電機をその設置局（現地）で手動操作するための設定である。これらも互いに排他的なので、例えば『手元』にセットされた状態では、発電機を監視制御装置から制御することはできない。
【０００５】
遠方試験では、遠方から発電機を『試験』・『遠方』にセットする。手動試験では、現地で発電機を『試験』・『手元』にセットすることになる。試験が終わった後の通常運用時には、遠方からの制御が効くように『自動』・『遠方』にセットしておく必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１４４２２９号公報
【特許文献２】特開２０１６−１２９８０号公報
【特許文献３】特開平９−２７４５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
既存の発電機では、現地で『自動』・『手元』のステータスから『自動』・『遠方』にセットすることができなかった。つまり『自動』・『手元』から現地で（遠方／手元）切替を行うと、『遠方』には切り替わるが、『自動』が保持されず『試験』にリセットされてしまう。このため手動で『自動』・『遠方』にすることが出来ず、現地局から退出する際の不具合となっていた。
【０００８】
目的は、発電機をその設置局において『自動』・『遠方』にセットすることの可能な発電機とその起動制御ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態によれば、発電機は、電力網からの電力供給をバックアップする発電機である。この発電機は、当該発電機を制御するための起動制御部を具備する。この起動制御部は、第１操作部、第２操作部、および、強制切替手段を備える。第１操作部は、電力網の停電時に自動的に起動する自動設定と発電機の試験を行うための試験設定とのいずれかを、切り替え設定する。第２操作部は、発電機の設置局での操作を許容する手元設定と設置局外からの制御を許容する遠方設定とのいずれかを、切り替え設定する。強制切替手段は、発電機のモードを、試験設定かつ遠方設定であるモードから、自動設定かつ遠方設定であるモードに、設置局において強制的に切り替える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係わる防災行政無線システムの一例を示す図。
【図２】センタ局１および中継局２の一例を示すブロック図。
【図３】中継局２における電源部２３の一例を示すブロック図。
【図４】発動発電機２３１の操作パネル２ｂの一例を示す外観図。
【図５】発動発電機２３１のモード遷移とランプの状態との一例を示す図。
【図６】実施形態における発動発電機２３１の起動制御部２ａの一例を示す図。
【図７】監視制御装置１１から自動／遠方制御信号がリレー回路Ｒ１に印加される状態を示す図。
【図８】発動発電機２３１の論理回路部２ｃの一例を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、実施形態に係わる防災行政無線システムの一例を示す図である。例えば各都道府県庁に設けられるセンタ局１は、災害時においても外部との情報連絡チャネルを確保すべく、衛星８や中継局２と通信する機能を備える。災害現場に派遣される移動局７は衛星８と通信可能であり、衛星８を経由して各地の現場の状態を把握することができる。
【００１２】
センタ局１は、市町村防災局５を経由して、各地の子局装置６にまで防災情報を伝達し、地域住民の防災の要となっている。さらに、センタ局１のアンテナ１４と、中継局２のアンテナ２２との間にはディジタルマイクロウェーブ回線が確立されており、各種の情報伝達に加え、ディジタルマイクロウェーブ回線を経由して、中継局２の設備を遠方から制御することも可能になっている。
【００１３】
センタ局１は、同一の局舎内に、例えばラックマウント型の監視制御装置１１、端局装置１２、多重無線装置１３、および衛星通信装置１５を備える。例えば、監視制御装置１１は、モニタ部１１ａ、監視用ボード１１ｂ、および制御用ボードｃ等を２Ｕ×１９インチサイズの筐体に実装して構成される。監視対象が増加した場合には、ボードの数を増やして機能を拡張することができる。
【００１４】
図２は、センタ局１および中継局２の一例を示すブロック図である。センタ局１において、中継局２への送信信号は、監視制御装置１１から端局装置１２を介して多重無線装置１３に入力される。多重無線装置１３は、送信信号をディジタル変調してディジタルマイクロ波信号を生成し、アンテナ１４から中継局２に向け送信する。
【００１５】
中継局２は、ディジタルマイクロウェーブ回線を介してセンタ局１から到来したディジタルマイクロ波信号をアンテナ２２で受信する。このディジタルマイクロ波信号は多重無線装置２１で復調受信される。
【００１６】
ここで、中継局２の多重無線装置２１は、電源部２３により給電される。電源部２３は、通常時においては、電力網３の商用電力を給電線４から受電し、架台２５に実装された多重無線装置２１やネットワーク機器２４等に給電する。一方、電力網３が停電し、給電線４からの電力が途絶えた場合には、電源部２３はバックアップ電力を生成して多重無線装置２１やネットワーク機器２４等に給電する。これにより、災害時にも、遠隔に設置された中継局２の機能が失われないようになっている。
【００１７】
図３は、中継局２における電源部２３の一例を示すブロック図である。電源部２３は、発動発電機２３１、ＵＰＳ装置２３２、および直流電源部２３３を備える。
【００１８】
発動発電機２３１は、給電線４の停電を検出する停電検出部２ｄと、停電検出部２ｄにより停電が検出されると電力の供給元を切り替える電源切替部２ｅと、交流電力を発電するＡＣジェネレータ２００と、ＡＣジェネレータ２００の起動を制御する起動制御部２ａとを備える。ＡＣジェネレータ２００は、停電が検出されると起動される非常用発電機であり、燃料により駆動するエンジン２ｆと、エンジン２ｆにより回転駆動されて発電する発電ロータ２ｇとを備える。
【００１９】
電源切替部２ｅは、通常時においては、給電線４からの交流電圧をＵＰＳ装置２３２及び直流電源部２３３に供給する。一方、停電検出部２ｄで給電線４の停電が検出されると、電源切替部２ｅは、電力の供給元を発電ロータ２ｇ側に切り替える。
【００２０】
起動制御部２ａは、操作パネル２ｂからの操作、または、ネットワーク機器２４を介したセンタ局１から与えられる制御信号に基づいて、ＡＣジェネレータ２００の起動／停止を制御する。
【００２１】
ＵＰＳ装置２３２は、交流電圧を直流電圧に変換する整流器２３２ａと、直流電圧を充電する蓄電池２３２ｂと、この直流電圧を再度、交流電圧に変換するインバータ２３２ｃとを備える。、インバータ２３２ｃからの交流（ＡＣ）１００Ｖは、架台２５の通信機器（ネットワーク機器２４）等に給電される。
【００２２】
直流電源部２３３は、交流電圧を直流電圧に変換する整流器２３３ａと、直流電圧を充電する蓄電池２３３ｂと、この直流電圧を所定の電圧（例えば直流（ＤＣ）４８Ｖ）に変換する負荷電圧補償装置２３３ｃを備える。負荷電圧補償装置２３３ｃからの出力（例えば直流（ＤＣ）４８Ｖ）は架台２５に給電され、架台２５の通信機器（ネットワーク機器２４、および多重無線装置２１）等に給電される。
【００２３】
次に、電源部２３の動作について、説明する。  
まず、通常時においては、給電線４からの交流電圧が発動発電機２３１経由でＵＰＳ装置２３２及び直流電源部２３３に供給されている。  
一方、電力網３の停電が発生すると、発動発電機２３１が起動する。しかし起動から電圧が安定するまでには時間がかかるため、その間は通常時に充電されたＵＰＳ装置２３２の蓄電池２３２ｂからの直流電力がインバータ２３２ｃで交流に変換され、架台２５に供給される。そして、やがて発動発電機２３１の動作が安定すると、発動発電機２３１からの交流電力が、ＵＰＳ装置２３２および直流電源部２３３を経由して架台２５に供給される。これにより、例えば３日程度の自律運転が担保され、災害から復旧するまでのバックアップ電源が確保される。
【００２４】
ところで、発動発電機２３１は、例えば筐体前面の操作員が操作しやすい位置に、操作パネル２ｂを備える。
【００２５】
図４は、操作パネル２ｂの一例を示す外観図である。操作パネル２ｂは、遠方／手元ボタン２ｂ１、自動／試験ボタン２ｂ２、および、電源オン／オフボタン２ｂ３を備える。
【００２６】
第１操作部の一例としての自動／試験ボタン２ｂ２は、電力網３の停電時に自動的に起動する自動設定と、発動発電機２３１の試験を行うための試験設定とのいずれかを、切り替え設定する。第２操作部の一例としての遠方／手元ボタン２ｂ１は、中継局２での操作を許容する手元設定と、中継局２の外からの制御を許容する遠方設定とのいずれかを、切り替え設定する。
【００２７】
遠方／手元ボタン２ｂ１を押すたびに、発動発電機２３１のステータスは『遠方』／『手元』を交互に切り替わる。例えば、パネルに描かれた文字横のランプの点灯で現在の状態が示される。図４は、『遠方』モードになっていることを示す一例である。また、自動／試験ボタン２ｂ２を押すたびに、発動発電機２３１のステータスは『自動』／『試験』を交互に切り替わる。図４は、『自動』ランプの点灯により『自動』モードになっていることを示す。なお電源オン／オフボタン２ｂ３は、発動発電機２３１の電源を手元でオン／オフするためのボタンである。
【００２８】
図５は、発動発電機２３１のモード遷移とランプの状態との一例を示す図である。発動発電機２３１には『自動』・『遠方』、『自動』・『手元』、『試験』・『手元』、および『試験』・『遠方』の４つのモードがあり、それぞれのモードに１、２、３、４の番号を付けて区別する。
【００２９】
『遠方』にセットされているとき、つまり（１）か（４）のモードでは、手元で自動／試験ボタン２ｂ２を押しても受け付けられず、制御は不可である。『手元』にセットされている（２）か（３）のモードでは、自動／試験ボタン２ｂ２を押すことによりモードが切り替わる。モード（２）から自動／試験ボタン２ｂ２が押されると、モード（３）の『試験』・『手元』モードとなる。モード（３）から自動／試験ボタン２ｂ２が押されると、モード（２）の『自動』・『手元』モードとなる。
【００３０】
一方、遠方／手元ボタン２ｂ１の操作は、どのモードにあっても受け付けられる。モード（１）で遠方／手元ボタン２ｂ１が押されるとモード（２）になる。モード（３）で遠方／手元ボタン２ｂ１が押されるとモード（４）になる。モード（４）で遠方／手元ボタン２ｂ１が押されるとモード（３）になる。
【００３１】
しかし、モード（２）で遠方／手元ボタン２ｂ１が押されると、発動発電機２３１はモード（１）にはならず、モード（３）の『試験』・『遠方』になってしまう。つまり既存の装置では、手元制御で『遠方』設定になることを抑止するために、『自動』・『手元』モードから遠方／手元ボタン２ｂ１を押すと、『自動』設定が保持されず、『試験』にリセットされるようになっている。このことから、手動で『自動』・『遠方』モードにすることができず、現地局から操作員が退出する際に困った事態になっていた。
【００３２】
図６は、実施形態における発動発電機２３１の起動制御部２ａの一例を示す図である。起動制御部２ａの内部にはリレー回路Ｒ１，Ｒ２が設けられている。リレー回路Ｒ１は、『自動』・『遠方』モードにおいて励磁され、スイッチＲ１が閉じるようになっている。リレー回路Ｒ２は、『試験』・『遠方』モードにおいて励磁され、スイッチＲ２が閉じるようになっている。
【００３３】
さらに、監視制御装置１１からの自動／遠方制御信号が端子１１１に印加されることでもリレー回路Ｒ１は励磁され、スイッチＲ１が閉じるようになっている。また、監視制御装置１１からの試験／遠方制御信号が端子１１５に印加されることでも、リレー回路Ｒ２は励磁され、スイッチＲ２が閉じるようになっている。
【００３４】
このような回路構成において本実施形態では、さらに、端子１１１とアース電位（ＣＯＭ）とを短絡する、強制切替手段の一例としての強制切替スイッチ１００を設ける。強制切替スイッチ１００は、押しボタンスイッチで構成され、スイッチＲ１と並列に接続され、押されている間はスイッチＲ１が閉じたのと同じ状態をもたらす。
【００３５】
図７に示されるように、『試験』・『遠方』モードではスイッチＲ２がオンであり、監視制御装置１１からの自動／遠方制御信号が端子１１１〜ＣＯＭ間をオンにすることでリレー回路Ｒ１が励磁されて『自動』・『遠方』となる。自動／遠方制御信号は無電圧接点であることから、端子１１１〜ＣＯＭ間に強制切替スイッチ１００を設けることで、発動発電機２３１の設置局内の操作で『自動』・『遠方』設定とすることができる。
【００３６】
このような構成であるから、操作員が局舎から退出する際、『試験』・『遠方』モードにおいて強制切替スイッチ１００を押すことにより、発動発電機２３１のモードは、『試験』・『遠方』モードから『自動』・『遠方』モードに、強制的に切り替えられる。
【００３７】
図８は、発動発電機２３１に備えられた論理回路部２ｃの一例を示す回路図であり、試験時にはパネルランプ（ＬＥＤ）に電圧Ｖａ１が印加され、遠方時にはパネルランプ（ＬＥＤ）に電圧Ｖａ２が印加されている状態を示す。
【００３８】
なお、強制切替スイッチ１００としては、押している間だけＯＮとなる、いわゆるアンラッチ型を選定するようにする。これにより、操作員が退局した後には遠方からの操作が自由に行えるようになる。
【００３９】
以上説明したようにこの実施形態によれば、発動発電機の設置局における操作だけで、発動発電機のモードを、『自動』・『遠方』にセットできるようになる。すなわち、発電機をその設置局において『自動』・『遠方』にセットすることが可能になるので、監視制御装置１１から制御信号を投入するといった操作の必要が無くなる。従って操作員は、退局後に監視制御装置１１の設置局に入局する必要がなくなり、運用上の利便性を飛躍的に高めることが可能になる。
【００４０】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示するものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１…センタ局、２…中継局、２ａ…起動制御部、２ｂ…操作パネル、２ｂ１…遠方／手元ボタン、２ｂ２…自動／試験ボタン、２ｂ３…電源オン／オフボタン、２ｃ…論理回路部、２ｄ…停電検出部、２ｅ…電源切替部、２ｆ…エンジン、２ｇ…発電ロータ、３…電力網、４…給電線、５…市町村防災局、６…子局装置、７…移動局、８…衛星、１１…監視制御装置、１１ａ…モニタ部、１１ｂ…監視用ボード、１２…端局装置、１３…多重無線装置、１４…アンテナ、１５…衛星通信装置、２１…多重無線装置、２２…アンテナ、２３…電源部、２４…ネットワーク機器、２５…架台、１００…強制切替スイッチ、１１１…端子、１１５…端子、２００…ＡＣジェネレータ、２３１…発動発電機、２３２…ＵＰＳ装置、２３２ａ…整流器、２３２ｂ…蓄電池、２３２ｃ…インバータ、２３３…直流電源部、２３３ａ…整流器、２３３ｂ…蓄電池、２３３ｃ…負荷電圧補償装置、Ｒ１…スイッチ（リレー回路）、Ｒ２…スイッチ（リレー回路）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020005465.tif 000009
【図８】
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