(57)【要約】  【課題】負荷機器に対して電力供給を継続しながら、安全に電源切替装置の制御部の点検およびメンテナンスをすることができる電源切替装置を提供すること。  【解決手段】負荷機器６０Ｃを第１のＡ電源６０Ａと第２のＢ電源６０Ｂのいずれか一方に選択的に接続する選択手段３０と、第１のＡ電源６０Ａと第２のＢ電源６０Ｂによる電力の供給の異常の有無を検出し、この検出結果に基づいて、選択手段３０を、負荷機器６０Ｃが第１のＡ電源６０Ａと第２のＢ電源６０Ｂのうち電力の供給が正常な方に接続するように制御する制御手段２０とを備える電源切替装置において、選択手段３０と制御手段２０との間には、第１のＡ電源６０Ａおよび第２のＢ電源６０Ｂから制御手段２０への通電の状態を、通電している状態と通電していない状態とに切り替える通電切替手段４０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷機器を第１の電源と第２の電源のいずれか一方に選択的に接続する選択手段と、
上記第１の電源と上記第２の電源による電力の供給の異常の有無を検出し、この検出結果に基づいて、上記選択手段を、上記負荷機器が上記第１の電源と上記第２の電源のうち電力の供給が正常な方に接続するように制御する制御手段とを備える電源切替装置において、
上記選択手段と上記制御手段との間には、上記第１の電源および上記第２の電源から上記制御手段への通電の状態を、通電している状態と通電していない状態とに切り替える通電切替手段を備えることを特徴とする電源切替装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記制御手段が通電されていない状態においても、前記負荷機器が前記第１の電源と前記第２の電源のいずれか一方に接続された状態を保持する保持手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の電源切替装置。
【請求項３】
前記保持手段は、前記負荷機器と前記第１の電源または前記第２の電源との接続を行う接点を移動させる接点移動手段に係合する係合手段と、この係合手段を、上記接点移動手段に係合する側に付勢する付勢手段とにより構成されることを特徴とする請求項２に記載の電源切替装置。
【請求項４】
前記選択手段と、前記制御手段とは、異なる支持体に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電源切替装置。
【請求項５】
前記選択手段が設けられている前記支持体と、前記制御手段が設けられている前記支持体とは、互いに上下方向に配設されていることを特徴とする請求項４に記載の電源切替装置。
【請求項６】
前記選択手段が設けられている前記支持体と、前記制御手段が設けられている前記支持体とは、互いに着脱可能な端子部を介して接続されていることを特徴とする請求項４または請求項５のいずれか１項に記載の電源切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源切替装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、特開２０００−１６２６２１号に開示されるように、停電時に負荷機器（コンピュータ、サーバー、通信機器等）への電源供給を常用電源側から予備電源側に切り替え、負荷機器への電源の供給を継続するための電源切替装置が知られている。
【０００３】
かかる電源切替装置においては、常用電源と予備電源のいずれか一方を選択的に負荷機器に接続する電源切替部と、この電源切替部の電源切替動作を制御する制御部を備えている。つまり、例えば、常用電源の停電等により、常用電源から負荷機器への電源の供給が断たれた場合には、これを制御部にて検出して、電源の供給源を予備電源に切り替え、負荷機器への電力が継続されるように構成されている。
【０００４】
ところで、一般に、常用電源から負荷機器への電力の供給が断たれ、負荷機器への電力の供給源が予備電源側に切り替わる頻度は、１年、または数年に１度といった程度で、きわめてまれである。一方で、制御部には高い信頼性が要求され、常用電源から負荷機器への電力の供給が断たれたときには、確実に補助電源側に電源の供給源を切り替えるように、電源切替部を制御することが要求される。
【０００５】
したがって、制御部の点検およびメンテナンスを行うことにより、制御部の信頼性を高く維持することが必要である。この制御部の点検およびメンテナンスを行うに当たっては、制御部を点検中に誤って回路を短絡させてしまう事故、あるいは作業者の感電事故を防止するため、制御部に通電されていない状態とする必要がある。
【０００６】
そのため、制御部の点検およびメンテナンスに当たっては、常用電源および予備電源から負荷機器への電極供給を一時的に断つ、いわゆる計画停電を行い、この間に、制御部の点検およびメンテナンスを行っている。または、１台の負荷機器へ２台の電源切替装置を接続し、一方の電源切替装置の点検を行うときに、他方の電源切替装置を負荷機器に接続することとしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１６２６２１号公報（要約書の記載等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、計画停電を行っている間は、負荷機器は停止状態にあるため、負荷機器の使用者に対して大きな不便を強いることになる。また、２台の電源切替装置を負荷機器に用いることはコストが高くなり、また、設置のためのスペースを確保するための問題が生ずる。
【０００９】
そこで、本発明は、負荷機器に対して電力供給を継続しながら、安全に電源切替装置の制御部の点検およびメンテナンスを低コストにて実施することができる電源切替装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するため、本発明の電源切替装置は、負荷機器を第１の電源と第２の電源のいずれか一方に選択的に接続する選択手段と、第１の電源と第２の電源による電力の供給の異常の有無を検出し、この検出結果に基づいて、選択手段を、負荷機器が第１の電源と第２の電源のうち電力の供給が正常な方に接続するように制御する制御手段とを備える電源切替装置において、選択手段と制御手段との間には、第１の電源および第２の電源から制御手段への通電の状態を、通電している状態と通電していない状態とに切り替える通電切替手段を備えることとする。
【００１１】
電源切替装置をこのような構成とすることにより、通電切替手段により第１の電源と第２の電源から制御手段への通電を遮断することができる。そのため、２つの電源切替装置を用いることなく、制御手段を通電されていない状態にして、制御手段の点検およびメンテナンスを行うことができる。
【００１２】
また、他の発明は、上述の発明に加え、選択手段は、制御手段が通電されていない状態においても、負荷機器が第１の電源と第２の電源のいずれか一方に接続された状態を保持する保持手段を備えることとする。
【００１３】
電源切替装置をこのような構成とすることにより、制御手段が通電されていない状態にあるときに、不慮的に負荷手段に接続されている電源が切り替わってしまう事故を防止できる。
【００１４】
また、他の発明は、上述の発明に加え、保持手段は、負荷機器と第１の電源または第２の電源との接続を行う接点を移動させる接点移動手段に係合する係合手段と、この係合手段を、接点移動手段に係合する側に付勢する付勢手段とにより構成することとする。
【００１５】
保持手段を係合手段と付勢手段とにより構成しているので、簡単な構成で、選択手段の負荷機器と第１の電源あるいは第２の電源との接続状態を維持することができる
【００１６】
また、他の発明は、上述の発明に加え、選択手段と、制御手段とは、異なる支持体に設けられていることとする。
【００１７】
電源切替装置をこのような構成とすることにより、選択手段と制御手段を互いに、自由な配置にすることができる。
【００１８】
また、他の発明は、上述の発明に加え、選択手段が設けられている支持体と制御手段が設けられている支持体とは、互いに上下方向に配設されていることとする。
【００１９】
電源切替装置をこのような構成とすることにより、電源切替装置の横幅を狭く抑えることができる。
【００２０】
また、他の発明は、上述の発明に加え、選択手段が設けられている支持体と制御手段が設けられている支持体とは、互いに着脱可能な端子部を介して接続されていることとする。
【００２１】
電源切替装置をこのような構成とすることにより、制御手段を選択手段から容易に切り離すことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電源切替装置によれば、負荷機器に対して電力供給を継続しながら、安全に電源切替装置の制御部の点検およびメンテナンスを低コストにて実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態に係る電源切替装置１０にいて、図１から図１０を参照しながら説明する。電源切替装置１０は、制御手段を構成する制御ユニット２０、選択手段を構成する切替スイッチ３０、および通電切替手段を構成する断路端子部４０を備えている。
【００２４】
制御ユニット２０は、支持体としての１枚の基板２０Ａ（図２参照）上に、制御部２１、位相同期検出部２２および電源回復検出部２３等を備えている。また、切替スイッチ３０および断路端子部４０は、支持体としての１枚の基板３０Ａ（図２参照）上に備えられ、切替ユニット５０として構成されている。
【００２５】
なお、切替スイッチ３０には、第１の電源としてのＡ電源６０Ａ、第２の電源としてのＢ電源６０Ｂ、そして負荷機器６０Ｃが接続されている。例えば、Ａ電源６０Ａは予備電源であり、Ｂ電源６０Ｂは常用電源である。また、負荷機器６０Ｃとしては、コンピュータ、サーバーあるいは通信機器等が接続される。
【００２６】
図３には、制御部２１の回路構成が示されている。制御部２１は、図３に示すように、Ａ電源６０Ａから入力された３相電源のＵＡ，ＶＡ，ＷＡは、それぞれ抵抗２１２ａ，２１２ｃ，２１２ｃの一方の端子にそれぞれ接続されている。抵抗２１２ａ〜２１２ｃの他方の端子は、２相ずつがペアを構成して、トランス２１２ｄ，２１２ｅ，２１２ｆの１次側巻き線に接続されている。すなわち、抵抗２１２ａと抵抗２１２ｂの出力がトランス２１２ｄの１次巻き線に接続され、抵抗２１２ｂと抵抗２１２ｃの出力がトランス２１２ｅの１次巻き線に接続され、抵抗２１２ａと抵抗２１２ｃの出力がトランス２１２ｆの１次巻き線に接続されている。トランス２１２ｄ〜２１２ｆの２次巻き線は、整流手段としての全波整流用のブリッジダイオード２１２ｇ，２１２ｈ，２１２ｉに接続されている。
【００２７】
ブリッジダイオード２１２ｇ〜２１２ｉの出力のマイナス側は相互に接続されて−Ｖ出力端子に接続されている。一方、プラス側は、相互に接続されて抵抗２１２ｋを介して、検出手段としての光ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）−ＦＥＴ（Field Effect Transistor）２１７の入力部（発光素子側）２１２ｍに接続されている。
【００２８】
光ＭＯＳ−ＦＥＴの入力部２１２ｍは、後述する光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１７の出力部２１４ｂと対をなすことにより光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１７を構成している。光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１７は、入力部２１２ｍに所定の電圧が印加されて発光素子が発光した状態で、出力部２１４ｂがオフの状態となり、発光していない場合にはオンの状態となるいわゆるブレーク型である。
【００２９】
また、ブリッジダイオード２１２ｇ〜２１２ｉのプラス側は、ダイオード２１２ｊのアノードに接続され、そのカソードは、抵抗２１２ｎの一方の端子に接続されている。抵抗２１２ｎの他方の端子は、＋Ｖ出力端子に接続されている。
【００３０】
一方、Ｂ電源６０Ｂから入力された３相電源のＵＢ，ＶＢ，ＷＢは、それぞれ抵抗２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃの一方の端子にそれぞれ接続されている。抵抗２１３ａ〜２１３ｃの他方の端子は、２相ずつがペアを構成して、トランス２１３ｄ，２１３ｅ，２１３ｆの１次側巻き線に接続されている。すなわち、抵抗２１３ａと抵抗２１３ｂの出力がトランス２１３ｄの１次巻き線に接続され、抵抗２１３ｂと抵抗２１３ｃの出力がトランス２１３ｅの１次巻き線に接続され、抵抗２１３ａと抵抗２１３ｃの出力がトランス２１３ｆの１次巻き線に接続されている。トランス２１３ｄ〜２１３ｆの２次巻き線は、整流手段としての全波整流用のブリッジダイオード２１３ｇ，２１３ｈ，２１３ｉに接続されている。
【００３１】
ブリッジダイオード２１３ｇ〜２１３ｉの出力のマイナス側は相互に接続されて−Ｖ出力端子に接続されている。一方、プラス側は、相互に接続されて抵抗２１３ｋを介して、検出手段としての光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１８の入力部２１３ｍに接続されている。
【００３２】
光ＭＯＳ−ＦＥＴの入力部２１３ｍは、後述する光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１８の出力部２１１ｂと対をなして光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１８を構成している。光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１８は、入力部２１３ｍに所定の電圧が印加されて発光素子が発光した状態で、出力部２１１ｂがオフの状態となり、発光していない場合にはオンの状態となるいわゆるブレーク型である。
【００３３】
また、ブリッジダイオード２１３ｇ〜２１３ｉのプラス側は、ダイオード２１３ｊのアノードに接続され、そのカソードは、抵抗２１２ｎの一方の端子に接続されている。抵抗２１２ｎの他方の端子は、＋Ｖ出力端子に接続されている。
【００３４】
整流回路２１５の出力は、光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１８の出力部２１１ｂ、抵抗２１１ｆ、および、サージアブソーバ２１１ｈの一方の端子と、制御手段としてのサイリスタ２１１ｅのアノードに接続されている。抵抗２１１ｆの他方の端子はコンデンサ２１１ｇの一方の端子に接続されている。光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１８の出力部２１１ｂは抵抗２１１ｃを介してサイリスタ２１１ｅのゲートに接続されている。サイリスタ２１１ｅのゲートは、ツェナーダイオード２１１ａのカソードと抵抗２１１ｄの一方の端子に接続されている。ツェナーダイオード２１１ａのアノード、サイリスタ２１１ｅのカソード、ならびに、抵抗２１１ｄ、コンデンサ２１１ｇ、および、サージアブソーバ２１１ｈの他方の端子は、ＬＡ端子に接続され、後述する切替スイッチ３０に接続される。
【００３５】
整流回路２１６の出力は、光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１７の出力部２１４ｂ、抵抗２１４ｆ、および、サージアブソーバ２１４ｈの一方の端子と、制御手段としてのサイリスタ２１４ｅのアノードに接続されている。抵抗２１４ｆの他方の端子はコンデンサ２１４ｇの一方の端子に接続されている。光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１７の出力部２１４ｂは抵抗２１４ｃを介してサイリスタ２１４ｅのゲートに接続されている。サイリスタ２１４ｅのゲートは、ツェナーダイオード２１４ａのカソードと抵抗２１４ｄの一方の端子に接続されている。ツェナーダイオード２１４ａのアノード、サイリスタ２１４ｅのカソード、ならびに、抵抗２１４ｄ、コンデンサ２１４ｇ、および、サージアブソーバ２１４ｈの他方の端子は、ＬＢ端子に接続され、後述する切替スイッチ３０に接続される。
【００３６】
なお、位相同期検出手段２２は、Ａ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂが正常な状態にあるとき、負荷機器６０Ｃに接続される電源を、Ａ電源６０ＡからＢ電源６０Ｂに、あるいはＢ電源６０ＢからＡ電源６０Ａに切り替える際に、両電源の位相が一致したとき、すなわち同期したときに、電源を切り替えるためのものである。例えば、負荷機器６０ＣがＢ電源６０Ｂに接続されているとき、Ｂ電源６０Ｂを点検するため、負荷機器６０Ｃの接続をＡ電源６０Ａに切り替える際に、Ｂ電源６０Ｂの位相とＡ電源６０Ａの位相が一致したときに、電源の接続を切り替える。
【００３７】
また、電源回復検出部２３は、常用電源であるＢ電源６０Ｂの停電により、負荷機器６０Ｃが予備電源であるＡ電源６０Ａに接続されている状態にあるとき、Ｂ電源６０Ｂの回復を検地し、負荷機器６０ＣをＢ電源６０Ｂに切り替える信号を出すものである。電源回復検出部２３においては、Ｂ電源６０Ｂの回復後直ちに切り替えを行うことなく、Ｂ電源６０Ｂの回復状態が確実と判断できる所定期間の後、切り替えを行う。この切り替えの際においても、位相同期検出部２２によりＡ電源６０ＡとＢ電源６０Ｂの位相が一致した状態で、Ａ電源６０ＡからＢ電源６０Ｂに切り替える。
【００３８】
次に、図４から図８を参照しながら、切替スイッチ３０の構成について説明する。図４は、切替スイッチ３０の電気的な回路構成およびその付随部分の構成例を示す図である。また、図５から図８は切替スイッチ３０の機械的な構成を示す図である。
【００３９】
図３に示すように、切替スイッチ３０の電気的な回路構成は、Ａ電源投入用ソレノイド３１、Ｂ電源投入用ソレノイド３２、補助スイッチ３３ａ、および、補助スイッチ３３ｂを主要な構成要素としている。なお、切替スイッチ３０の外部には、Ａ電源６０Ａを手動で投入するためのスイッチ７１と、Ｂ電源６０Ｂを手動で投入するためのスイッチ７２の各一方の端子が接続され、スイッチ７１とスイッチ７２の各他方の端子はＡ側＋およびＢ側＋端子にそれぞれ接続されている。また、スイッチ７１，７２の各一方の端子には図２に示すＬＡ端子およびＬＢ端子が接続されている。
【００４０】
スイッチ７１の一方の端子およびＬＡ端子は、Ａ電源投入用ソレノイド３１の一方の端子に接続されている。Ａ電源投入用ソレノイド３１の他方の端子は、補助スイッチ３３ａの一方の端子に接続されている。補助スイッチ３３ａの他方の端子は、Ａ側−端子に接続されている。
【００４１】
スイッチ７２の一方の端子およびＬＢ端子は、Ｂ電源投入用ソレノイド３２の一方の端子に接続されている。Ｂ電源投入用ソレノイド３２の他方の端子は、補助スイッチ３３ｂの一方の端子に接続されている。補助スイッチ３３ｂの他方の端子は、Ｂ側−端子に接続されている。
【００４２】
図５は、Ａ電源投入用ソレノイド３１、Ｂ電源投入用ソレノイド３２、および、これらによって駆動される部分の機構について説明する断面図である。図５（Ａ）に示すように、Ａ電源投入用ソレノイド３１は、電圧が印加された場合には、その内部に配置された可動鉄芯３１ａを図の上側に移動させる。Ｂ電源投入用ソレノイド３２は、電圧が印加された場合には、その内部に配置された可動鉄芯３２ａを図の下側に移動させる。Ａ電源投入用ソレノイド３１およびＢ電源投入用ソレノイド３２の間には、接点移動手段としてのメインシャフト３５が配置されている。メインシャフト３５は、長片部材３５ａによって構成され、回転軸３５ｂを中心に回動する。また、メインシャフト３５は一端側（回転軸３５ｂと反対側）にローラ３５ｃを備えており、後述するように、アーム３６ａ（図６参照）の凹部３６ｂ（３６ｃ）と嵌合して位置が固定される。なお、図５（Ａ）は、Ｂ電源が選択された状態を示し、図５（Ｂ）は、Ｂ電源６０ＢからＡ電源６０Ａを選択する状態に推移する途中の状態を示し、図５（Ｃ）は、Ａ電源６０Ａが選択された状態を示している。
【００４３】
図６は、補助スイッチ３３ａ，３３ｂとメインシャフト３５との関係を示す図である。図６（Ａ）は、Ｂ電源６０Ｂが選択されている状態を示している。この状態では、メインシャフト３５は、その側面によって補助スイッチ３３ｂを押圧した状態となっており、また、メインシャフト３５のローラ３５ｃは、アーム３６ａの下側（図の下側）に形成される凹部３６ｃに嵌合して係止されている。図６（Ｃ）は、Ａ電源６０Ａが選択されている状態を示している。この状態では、メインシャフト３５は、補助スイッチ３３ａを押圧した状態となっており、また、メインシャフト３５のローラ３５ｃは、アーム３６ａの上側（図の上側）に形成される凹部３６ｂに嵌合して係止されている。すなわち、ローラ３５ｃとアーム３６ａとにより係合手段が構成される。後述するように、補助スイッチ３３ａ，３３ｂは押圧された場合にオフの状態になるスイッチである。なお、図６（Ｂ）は、Ｂ電源６０ＢからＡ電源６０Ａを選択する状態に推移する途中の状態を示している。
【００４４】
図７は、機械的インターロック用のカム３７ａ，３７ｂおよび接点シャフト３７ｃ，３７ｄの関係を示す図である。図７（Ａ）に示すように、カム３７ａおよびカム３７ｂは、メインシャフト３５およびピン３７ｇによって連動する構造となっている。接点シャフト３７ｃおよび接点シャフト３７ｄは、カム溝３７ｅ，３７ｆによってお互いにインターロックされており、後述するようにＡ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂが同時に投入されることを防止する構造となっている。なお、図７（Ａ）は、Ｂ電源６０Ｂが選択された状態であり、図７（Ｂ）はＢ電源６０Ｂが選択された状態からＡ電源６０Ａが選択された状態へ移行する途中の状態であり、図７（Ｃ）は、Ａ電源６０Ａが選択された状態である。
【００４５】
図８は、可動接点３８ｇ，３８ｈと固定接点３８ｄ，３８ｆの関係を示す図である。図８（Ａ）に示すように、可動接点３８ｇ，３８ｈは、メインシャフト３５の回転軸３５ｂを中心とした上下方向へ回動により駆動される接点シャフト３７ｃ，３７ｄによってそれぞれ移動される。可動接点３８ｇは、コモン接点３８ｅと固定接点３８ｄとの接続を断続する。可動接点３８ｈは、コモン接点３８ｅと固定接点３８ｆとの接続を断続する。また、Ａ電源側端子３８ａは固定接点３８ｄに接続され、負荷端子３８ｂはコモン接点３８ｅに接続され、Ｂ電源側端子３８ｃは固定接点３８ｆに接続されている。これらの可動接点３８ｇ，３８ｈ、固定接点３８ｄ，３８ｆ、および、コモン接点３８ｅ等によって図１に示す切換スイッチ３０の接点部分が構成される。すなわち、負荷機器６０Ｃ側の端子Ｕ，Ｖ，Ｗに、Ａ電源６０Ａ側の３相電源ＵＡ，ＶＡ，ＷＡあるいはＢ電源６０Ｂ側の３相電源ＵＢ，ＶＢ，ＷＢが接続されている状態と接続されていない状態が形成される。なお、図８（Ａ）は、可動接点３８ｈが固定接点３８ｆとコモン接点３８ｅとを接続した状態であるので、Ｂ電源６０Ｂが負荷機器６０Ｃに接続された状態を示している。図８（Ｂ）は、インターロックされた状態であり、可動接点３８ｇ，３８ｈの双方が開放された状態となっているので、負荷機器６０ＣがＡ電源６０ＡにもＢ電源６０Ｂにも接続されていない状態を示している。図８（Ｃ）は、可動接点３８ｇが固定接点３８ｄとコモン接点３８ｅとを接続した状態であるので、Ａ電源６０Ａが負荷機器６０Ｃに接続された状態を示している。
【００４６】
次に、上述した切替スイッチ３０の動作について説明する。
【００４７】
現在、図１に示すように、切換スイッチ３０がＢ電源６０Ｂを選択している状態であるとする。このとき、メインシャフト３５は、図５（Ａ）に示すように、図の下側に傾いた状態となっており、図８（Ａ）に示すように、可動接点３８ｈと固定接点３８ｆとが接続された状態となっている。また、図６（Ａ）に示すように、補助スイッチ３３ｂは押圧されているのでオフの状態であり、補助スイッチ３３ａは押圧されていないのでオンの状態となっている（図４に示す状態となっている）。また、ローラ３５ｃは、アーム３６ａの凹部３６ｃに嵌合され、付勢手段としてのバネ３６ｄによって図６（Ａ）の右方向への付勢力を与えられているので、この状態を保持する。
【００４８】
また、Ｂ電源６０Ｂが選択され、Ａ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂの双方が正常である場合、図３に示す制御部２１においては、Ａ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂの双方から電力が供給されている状態であるので、トランス２１２ｄ〜２１２ｆおよびトランス２１３ｄ〜２１３ｆの２次巻き線からは所定の交流電圧（図９のＵＢ，ＶＢ，ＷＢ参照）が出力される。これらの交流電圧はブリッジダイオード２１２ｇ〜２１２ｉおよびブリッジダイオード２１３ｇ〜２１３ｉによって全波整流されて直流電圧（図９の｜ＵＢ｜，｜ＶＢ｜，｜ＷＢ｜参照）に変換される。そして、それぞれが重ね合わせられて（図９のｍｉｘｅｄ参照）、脈流成分の少ない直流となる。その結果、光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１７，２１８のそれぞれの入力部２１２ｍ，２１３ｍが発光した状態となるので、出力部２１４ｂ，２１１ｂはそれぞれオフの状態になる。なお、図９のｍｉｘｅｄでは、包絡線を示していないが、｜ＵＢ｜，｜ＶＢ｜，｜ＷＢ｜を加算することにより、脈流成分の少ない直流電圧を得る。
【００４９】
出力部２１４ｂ，２１１ｂがそれぞれオフの状態になると、サイリスタ２１４ｅ，２１１ｅのゲート端子には電圧が印加されない状態となるので、サイリスタ２１４ｅ，２１１ｅはオフの状態となり、アノードからカソードへは電流が流れない状態となる。その結果、ＬＢ端子およびＬＡ端子には電圧は現れないことから、図４に示すＡ電源投入用ソレノイド３１およびＢ電源投入用ソレノイド３２には通電されない状態となり、切換スイッチ３０はＢ電源６０Ｂを選択した状態を保持する。
【００５０】
このような状態において、Ｂ電源６０Ｂに停電（または故障）が発生した場合、トランス２１３ｄ〜２１３ｆの２次巻き線からの出力がなくなるので、ブリッジダイオード２１３ｇ〜２１３ｉはすべて無出力の状態となる。その結果、光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１８の入力部２１３ｍの発光が停止する。
【００５１】
入力部２１３ｍの発光が停止すると、出力部２１１ｂはオフの状態からオンの状態へ変化する。このとき出力部２１１ｂでは、内部の放電スイッチ（不図示）が自動的に働いて、スイッチング素子である光ＭＯＳ−ＦＥＴ２１８のゲート電荷を強制的に放電し、ゲート−ソース間電圧をすみやかに下降させる。その結果、出力部２１１ｂはオフの状態からオンの状態に速やかに変化することになる。
【００５２】
出力部２１１ｂがオンの状態になると、ツェナーダイオード２１１ａに電流が流入するので、その両端にはツェナー電圧が発生する。その結果、サイリスタ２１１ｅのゲートに電流が流入し、サイリスタ２１１ｅはオンの状態に変化するので、端子ＬＡには所定の電圧が現れることになる。
【００５３】
このとき、補助スイッチ３３ａがオンの状態となっているので、端子ＬＡに所定の電圧が現れると、Ａ電源投入用ソレノイド３１に電流が供給されることになる。Ａ電源６０Ａ投入用ソレノイド３１に電流が供給されると、図５（Ｂ）に示すように、可動鉄芯３１ａが図の上方向に移動を開始するので、メインシャフト３５は回転軸３５ｂを中心として回動する。このとき、図７（Ｂ）に示すように、カム溝３７ｅ，３７ｆによって接点シャフト３７ｃ，３７ｄがインターロックされるので、図８（Ｂ）に示すように、可動接点３８ｇ，３８ｈはともに開いた状態となり、Ａ電源６０ＡとＢ電源６０Ｂが短絡されることを防止できる。
【００５４】
そして、Ａ電源投入用ソレノイド３１の駆動力により、メインシャフト３５がさらに押されると、図５（Ｃ）に示すように、メインシャフト３５は図の上側に倒れた状態となる。このような状態になると、図８（Ｃ）に示すように、可動接点３８ｇと固定接点３８ｄとが接続されるので、Ａ電源６０Ａが選択された状態となる。すなわち、電源が切り換えられることになる。メインシャフト３５が完全に傾いた状態になると、図６（Ｃ）に示すように、補助スイッチ３３ａが押圧されてオフの状態となるので、図４に示す回路において、Ａ電源投入用ソレノイド３１への電流が遮断されることになる。しかしながら、このとき、メインシャフト３５のローラ３５ｃは、アーム３６ａの凹部３６ｂに嵌合された状態となり、付勢手段としてのバネ３６ｄの付勢力によって固定されるので、仮に、制御ユニット２０が通電されていない非通電の状態となり、制御ユニット２０から切替スイッチ３０に流れる電流が遮断されてもこの状態を保持することになる。
【００５５】
次に、断路端子部４０について説明する。
【００５６】
この断路端子部４０は、Ａ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂと制御部２１との間に設けられていて（図１、図２参照）、６つの断路端子４０ＵＡ，４０ＶＡ，４０ＷＡ，４０ＵＢ，４０ＶＢ，４０ＷＢ（図１参照）から構成されている。すなわち、Ａ電源６０Ａの３相電源ＵＡ，ＶＡ，ＷＡは、それぞれ断路端子４０ＵＡ，４０ＶＡ，４０ＷＡを介して、制御部２１の抵抗２１２ａ〜２１２ｃに接続されている。また、Ｂ電源６０Ｂの３相電源ＵＢ，ＶＢ，ＷＢについても、それぞれ断路端子４０ＵＢ，４０ＶＢ，４０ＷＢを介して、制御部２１の抵抗２１３ａ〜２１３ｃに接続されている。そして、この断路端子４０ＵＡ，４０ＶＡ，４０ＷＡ，４０ＵＢ，４０ＶＢ，４０ＷＢは、図１０に示すツマミ４１をそれぞれ１つずつ有している。そして、断路端子４０ＵＡ，４０ＶＡ，４０ＷＡ，４０ＵＢ，４０ＶＢ，４０ＷＢ（以下、各断路端子４０ＵＡ〜４０ＷＢと記載する）の各ツマミ４１が押下された状態でＡ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂと制御部２１との間が接続状態となる。これに対して、各断路端子４０ＵＡ〜４０ＷＢの各ツマミ４１を引き出した状態においては、Ａ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂと制御部２１との間が遮断状態となる。
【００５７】
図１０に、断路端子４０ＵＡ（４０ＶＡ，４０ＷＡ，４０ＵＢ，４０ＶＢ，４０ＷＢ）を側方から見た概略の構成を断面図として示す。断路端子４０ＵＡは、Ａ電源６０Ａ側の電源ＵＡと制御部２１との間に設けられている。図１０（Ａ）は、ツマミ４１が押下された状態を示し、この状態においては、ツマミ４１の先端に設けられている２つの接点片４２が、電源ＵＡ側の接点片４３と制御部２１側の接点片４４との間に挟み込まれ、接点片４２を介して、接点片４３と接点片４４とが電気的に導通状態となる。一方、図１０（Ｂ）に示すように、ツマミ４１を引き出した状態においては、ツマミ４１の先端に設けられている接点片４２が、接点片４３と接点片４４とに対して離間し、接点片４３と接点片４４とは電気的に非導通の状態となる。他の端路端子４０ＶＡ，４０ＷＡ，４０ＵＢ，４０ＶＢ，４０ＷＢについても同一の構成になっている。
【００５８】
したがって、断路端子部４０の各断路端子４０ＵＡ〜４０ＷＢのそれぞれのツマミ４１が押下された状態においては、制御部２１が通電されている状態となり、上述したように、Ａ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂの状態に応じて、電源切替装置１０が作動することになる。すなわち、Ａ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂの状態に応じて、切替スイッチ３０のＡ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂと負荷機器６０Ｃとの接続が切り替わる。
【００５９】
一方、断路端子部４０の各断路端子４０ＵＡ〜４０ＷＢのそれぞれのツマミ４１が全て引き出された状態においては、Ａ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂと制御部２１とは遮断され、制御部２１は非通電の状態となる。
【００６０】
ところで、切替スイッチ３０は、制御部２１が非通電の状態においては、負荷機器６０ＣをＡ電源６０Ａ、あるいはＢ電源６０Ｂのいずれかに対して接続している状態となっている。つまり、例えば、負荷機器６０ＣがＢ電源６０Ｂに接続されている状態で、断路端子４０ＵＢ，ＶＢ，ＷＢを遮断状態とすると、制御部２１は、Ｂ電源６０Ｂに停電等の異常が発生したと判断する。そして、制御部２１は、負荷機器６０ＣがＡ電源６０Ａに接続するように、切替スイッチ３０を制御する。次いで、断路端子４０ＵＡ，ＶＡ，ＷＡを遮断状態とすると、制御部２１は非通電の状態となる。そのため、切替スイッチ３０側には、切替スイッチ３０を制御するための電流が流れることはなく、切替スイッチ３０は、負荷機器６０ＣとＡ電源６０Ａとの接続状態は維持される。
【００６１】
そして、上記のように、断路端子部４０により、制御部２１をはじめ、位相同期検出回部２２等を有する制御ユニット２０が非通電の状態となる。したがって、制御ユニット２０の点検およびメンテナンスを行う際に、短絡や感電の事故の虞なく安全に行うことができる。なお、制御部２１は、非通電の状態であるので、点検やメンテナンスを行っている際に、切替スイッチ３０側に電気信号が流れる虞はない。そのため、切替スイッチ３０は、断路端子４０を遮断状態にしときに接続された状態を維持する。
【００６２】
また、切替スイッチ３０は、上述したように、メインシャフト３５のローラ３５ｃが、アーム３６ａの凹部３６ｂに嵌合された状態（図６（ｃ）の状態）となり、バネ３６ｄの付勢力によって固定されている。そのため、切替スイッチ３０に振動や衝撃が加わっても、メインシャフト３５は容易に動くことはなく、負荷機器６０ＣとＡ電源６０Ａとの接続が維持される。
【００６３】
なお、負荷機器６０ＣがＡ電源６０Ａに接続された状態のとき、断路端子４０ＵＡ，４０ＶＡ，４０ＷＡし、次いで、断路端子４０ＵＢ，ＶＢ，ＷＢを遮断状態とすると上述したのと同様の動作により、メインシャフト３５のローラ３５ｃが、アーム３６ａの凹部３６ｂに嵌合された状態（図６（ａ）の状態）となり、バネ３６ｄの付勢力によって固定されている。そのため、切替スイッチ３０に振動や衝撃が加わっても、メインシャフト３５は容易に動くことはなく、負荷機器６０ＣとＢ電源６０Ｂとの接続が維持される。
【００６４】
このように、この電源切替装置１０は、負荷機器６０ＣとＡ電源６０ＡあるいはＢ電源６０Ｂとの通電を断つことなく、制御ユニット２０のメンテナンスを行なうことができる。また、断路端子部４０により制御ユニット２０を非通電の状態にすることにより、切替ユニット５０の切替スイッチ３０のソレノイド３１，３２が、Ａ電源６０ＡおよびＢ電源６０Ｂに対して断路される（非通電の状態になる）。そのため、ソレノイド３１，３２が誤動作する心配がない。
【００６５】
なお図２は、電源切替装置１０を、筐体８０内に組み込んだ状態を模式的に表わした図である。電源切替装置１０は、上述したように、制御ユニット２０と切替ユニット５０が、それぞれ異なる基板２０Ａと３０Ａに構成されている。そして、制御ユニット２０と切替ユニット５０は、図２に示すように、上下方向に配置されている。制御ユニット２０と切替ユニット５０を、このように別々のユニットとして構成し上下方向に配置することにより、電源切替装置１０の横幅Ｗを小さくすることができる。したがって、筐体８０の横幅８０Ｗについても小さくすることができる。
【００６６】
なお、制御ユニット２０と切替ユニット５０の配置関係は、上下方向の他に、斜め方向に配置したり、あるいは、表裏方向に重ねて配置するようにしてもよい。
【００６７】
また、図２に示すように、制御ユニット２０には、電源接続端子部２０Ｂが設けられている。この電源接続端子部２０Ｂには、断路端子部４０に接続する６本の導線２０Ｃが接続され、制御部２１は、導線２０Ｃを介して断路端子部４０に接続されている。また、制御ユニット２０と切替ユニット５０には、それぞれ制御線接続端子部２０Ｄと制御線接続端子部５０Ａが設けられている。制御線接続端子部２０Ｄと制御線接続端子部５０Ａの間には、制御部２１と切替スイッチ３０とを接続する導線２０Ｅが接続され、切替スイッチ３０は、導線２０Ｅを介して、制御部２１の制御を受けて動作する。
【００６８】
上述の電源接続端子部２０Ｂ、制御線接続端子部２０Ｄおよび制御線接続端子部５０Ａは、導線２０Ｃおよび導線２０Ｅの端部を、端子部と座金の間にネジの締め付け力により押圧して固定するいわゆるねじ端子となっている。したがって、電源接続端子部２０Ｂ、制御線接続端子部２０Ｄおよび制御線接続端子部５０Ａは、ねじ端子のねじを緩めることにより、導線２０Ｃ，２０Ｅを電源接続端子部２０Ｂ、制御線接続端子部２０Ｄおよび制御線接続端子部５０Ａから取り外すことができる。すなわち、制御ユニット２０を切替ユニット５０から切り離すことができ、例えば、制御ユニット２０が故障した場合には、新しい制御ユニット２０との交換を容易に行うことができる。
【００６９】
なお、制御部２１と切替スイッチ３０は、図面上１本の導線２０Ｅにより接続されているが、制御部２１のＬＡ端子、ＬＢ端子と切替スイッチ３０を接続する他、切替スイッチ３０側のＡ電源投入用ソレノイド３１、Ｂ電源投入用ソレノイド３２、補助スイッチ３３ａ、および、補助スイッチ３３ｂ等と制御部２１とを接続する複数の導線により接続されている。
【００７０】
なお、上記の実施の形態においては、制御ユニット２０を１枚の基板２０Ａの上に、制御部２１、位相同期検出部２２および電源回復検出部２３を備える構成としたが、制御部２１、位相同期検出部２２および電源回復検出部２３を、１つずつそれぞれ別々に、または２つと１つの組み合わせで、複数の基板上に備える構成としてもよい。
【００７１】
また、選択手段として切替スイッチ３０を機械的（メカ的）な構成として示したが、電子的な構成のスイッチとしてもよい。制御手段としては、位相同期検出部２２および電源回復検出部２３の他、他の回路を有するものとしたり、位相同期検出部２２と電源回復検出部２３の一方、または両方を備えない構成としてもよい。また、通電切替手段としての断路端子４０をメカ的な構成と示したが、電子的な構成の断路端子としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態に係る電源切替装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す電源切替装置を、筐体内に組み込んだ状態を模式的に表わす図である。
【図３】図１に示す電源切替装置の制御部の回路構成を示す回路図である。
【図４】図１に示す電源切替装置の切替スイッチの電気的な回路構成を示す回路図である。
【図５】図１に示す電源切替装置に使用されるＡ電源投入用ソレノイド、Ｂ電源投入用ソレノイドおよびこれらによって駆動される部分の機構について説明する断面図であり、（Ａ）はＢ電源が選択された状態を示し、（Ｂ）はいずれの電源も選択されていない状態を示し、（Ｃ）はＡ電源が選択された状態を示す。
【図６】図１に示す電源切替装置に使用される補助スイッチとメインシャフトとの関係を示す図であり、（Ａ）はＢ電源が選択された状態を示し、（Ｂ）はいずれの電源も選択されていない状態を示し、（Ｃ）はＡ電源が選択された状態を示す。
【図７】図１に示す電源切替装置に使用される機械的インターロック用のカムおよび接点シャフトの関係を示す図であり、（Ａ）はＢ電源が選択された状態を示し、（Ｂ）はいずれの電源も選択されていない状態を示し、（Ｃ）はＡ電源が選択された状態を示す。
【図８】図１に示す電源切替装置に使用される可動接点と固定接点の関係を示す図であり、（Ａ）はＢ電源が選択された状態を示し、（Ｂ）はいずれの電源も選択されていない状態を示し、（Ｃ）はＡ電源が選択された状態を示す。
【図９】図１に示す電源切替装置に使用される３相交流電源の全相の全波整流の様子を示す図である。
【図１０】図１に示す電源切替装置に使用される断路端子を側方から見た概略の構成図で、（Ａ）は、ツマミが押下されている状態を示し、（Ｂ）は、ツマミが引き出された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０  …  電源切替装置
２０  …  制御ユニット（制御手段）
２０Ａ  …  基板（支持体）
２０Ｂ  …  電源接続端子部（端子部）
２０Ｄ  …  制御線接続端子部（端子部）
３０  …  切替スイッチ（選択手段）
３０Ａ  …  基板（支持体）
３５  …  メインシャフト（接点移動手段）
３５ｃ  …  ローラ（係合手段）
３６ａ  …  アーム（係合手段）
３６ｄ  …  スプリング（付勢手段）
４０  …  断路端子部（通電切替手段）
５０Ａ  …  制御線接続端子部（端子部）
６０Ｃ  …  負荷機器
６０Ａ  …  Ａ電源（第１の電源）
６０Ｂ  …  Ｂ電源（第２の電源）
【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】
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【図８】
2008011600.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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