(57)【要約】【課題】二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムにおいてライン抵抗に差があっても遮断されない交流受電直流供給システムを提供する。【解決手段】双方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に第一及び第二のスイッチ素子を配置し、該第一のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって閉状態及び開状態を制御し、該第二のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって開状態に制御し、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力しない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって閉状態に制御する制御素子を介在させて制御する。【選択図】　　　図１
2004032864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端子を接地された交流電源の出力を漏電遮断機能付ブレーカを介して受けて電力供給用整流器によって直流化する直流生成装置を、該電力供給用整流器の出力側において並列接続して負荷に電力を供給する交流受電直流供給システムにおいて、
双方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に、それぞれ、第一及び第二のスイッチ素子を配置し、
該第一のスイッチ素子の開閉状態は、
該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって制御し、
該第二のスイッチ素子の開閉状態は、
該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって開状態に、
該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって閉状態に
する制御素子を介在させて制御する
ことを特徴とする交流受電直流供給システム。
【請求項２】
一方の端子を接地された交流電源の出力を漏電遮断機能付ブレーカを介して受けて電力供給用整流器によって直流化する直流生成装置を、該電力供給用整流器の出力側において並列接続して負荷に電力を供給する交流受電直流供給システムにおいて、
双方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に、それぞれ、第一及び第二のスイッチ素子を配置すると共に、
それぞれの直流生成装置に対して、該電力供給用整流器の入力側において並列に接続される制御用整流器を配置し、
該第一のスイッチ素子の開閉状態は、
該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において接続される制御用整流器の出力によって制御し、
該第二のスイッチ素子の開閉状態は、
該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において接続される制御用整流器が所定の直流を出力している場合には該制御用整流器の出力によって開状態に、
該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において接続される制御用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において接続される制御用整流器の出力によって閉状態に
する制御素子を介して制御する
ことを特徴とする交流受電直流供給システム。
【請求項３】
一方の端子を接地された交流電源の出力を漏電遮断機能付ブレーカを介して受けて電力供給用整流器によって直流化する直流生成装置を、該電力供給用整流器の出力側において並列接続して負荷に電力を供給する交流受電直流供給システムにおいて、
双方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に、それぞれ、第一及び第二のスイッチ素子を配置すると共に、
該第一のスイッチ素子が配置される直流生成装置に対して、該電力供給用整流器の入力側において並列に接続される制御用整流器を配置し、
該第一のスイッチ素子の開閉状態は、
該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において接続される制御用整流器又は該電力供給用整流器のいずれかの出力によって制御し、
該第二のスイッチ素子は、
該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において並列に接続される制御用整流器が所定の直流を出力している場合には該制御用整流器の出力によって開状態に、
該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において並列に接続される制御用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって閉状態に
する制御素子を介して制御する
ことを特徴とする交流受電直流供給システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の交流受電直流供給システムであって、
上記制御素子は、
上記第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器又は該電力供給用整流器の入力側において並列に接続される制御用整流器の出力端子間に挿入される発光ダイオードと、
電流流入端子が上記第二のスイッチ素子の制御端子に接続されると共に電流流出端子が該第二のスイッチ素子の電流流出端子に接続されるフォト・トランジスタと
を備えるフォト・カプラである
ことを特徴とする交流受電直流供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムに係り、特に、二系統の直流生成装置のライン抵抗に差があっても負荷に供給する電流が遮断されることがなく、又、安全な交流受電直流供給システムに関する。
通信装置や情報処理装置は多くの場合直流によって電力を供給されて動作する。一方、商用電源は交流であるので、交流を受電して直流を生成して通信装置や情報処理装置などの負荷に電力を供給する交流受電直流供給システムが必要になる。
【０００２】
しかも、交流受電直流供給システムが電力を供給することができないと通信装置や情報処理装置は動作が不可能になるので、交流受電直流供給システムの信頼度を向上させるために、交流電源の出力を漏電遮断機能付ブレーカを介して受けて電力供給用整流器によって直流化する直流生成装置を、該電力供給用整流器の出力側において並列接続して負荷に電力を供給する交流受電直流供給システムが適用されることが多い。
【０００３】
しかし、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムにも、設置条件によっては問題が生ずる恐れがあるので、いかなる設置条件でも高信頼度を保つことができ、且つ、安全な交流受電直流供給システムの実現が望まれている。
【０００４】
【従来の技術】
図５は、従来の交流受電直流供給システムの構成とその問題点（その１）である。
図５において、１は一方の端子を接地された交流電源、２は漏電遮断機能付ブレーカ（この種のブレーカの一般名称がノン・フューズ・ブレーカ（Ｎｏｎ　ＦｕｓｅＢｒａｋｅｒ）　であるため、図５では「ＮＦＢ」と略記している。以降、図では同様に記載する。）、３は電力供給用整流器（図では英語の「Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ　」の一部文字を使用して「ＲＥＣＴ」と記載している。以降、図では同様に記載する。）、４は平滑コンデンサで、交流電源１、漏電遮断機能付ブレーカ２、電力供給用整流器３及び平滑コンデンサ４によって二系統の直流生成装置の内０系（「０系」とは、二系統で構成される装置の一方の装置を示す通例の呼び方である。場合によっては、「０系」は二系統で構成される装置の内運用系又は現用系を意味することがあるが、ここでは運用系又は現用系に限定はしない。）の直流生成装置を構成する。
【０００５】
又、１ａは一方の端子を接地された交流電源、２ａは漏電遮断機能付ブレーカ、３ａは電力供給用整流器、４ａは平滑コンデンサで、交流電源１ａ、漏電遮断機能付ブレーカ２ａ、電力供給用整流器３ａ及び平滑コンデンサ４ａによって二系統の直流生成装置の内１系（「１系」とは、二系統で構成される装置のもう一方の装置を示す通例の呼び方である。場合によっては、「１系」は二系統で構成される装置の内非運用系又は待機系を意味することがあるが、ここでは非運用系又は待機系には限定しない。）の直流生成装置を構成する。
【０００６】
又、９は二系統の直流生成装置が電力供給用整流器３及び電力供給用整流器３ａの出力側で並列に接続された点に配置される平滑コンデンサである。そして、上記二系統の直流生成装置と平滑コンデンサ９によって交流受電直流供給システムが構成される。
更に、１０は交流受電直流供給システムの負荷で、通信装置や情報処理装置などである。
【０００７】
尚、電力供給用整流器３及び３ａの構成には限定がなく、例えば、ダイオード・ブリッジによる整流器でもよい。
図５の構成の交流受電直流供給システムは、独立な二系統の交流電源から受電して直流を生成し、生成した直流を結合して負荷１０に電力を供給するので、一系統の直流生成装置が断になっても負荷１０に安定に電力を供給することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５の交流受電直流供給システムにおいて、一般に電力供給用整流器３及び電力供給用整流器３ａ以降負荷１０までは同一の架又は筐体に実装されており、電力供給用整流器３から負荷１０までの配線材と配線長は電力供給用整流器３ａから負荷１０までの配線材及び配線長と同一に設計される。
【０００９】
一方、交流電源１から電力供給用整流器３までの配線と交流電源１ａから電力供給用整流器３ａまでの配線においては、必ずしも配線材と配線長が同一であるとは限らず、配線抵抗が等しいとは限らない。ここで、交流電源からの配線は工場やビルディングのインフラ・ストラクチャとして設置されるものであるが、設置工事の時期の違いによって線材などの配線条件が違ったり、線材などの配線条件が同じでも二系統の配線ルートが異なることがあるので、配線抵抗が等しくなるとは限らないのである。
【００１０】
上記の如く、二系統の配線抵抗が異なると、漏電遮断機能付ブレーカ２及び漏電遮断機能付ブレーカ２ａの接地側の電流と非接地側の電流とに差が生ずる。
例えば、図５の交流受電直流供給システムにおいて０系側の配線抵抗が１系側の配線抵抗より大きいとすると、漏電遮断機能付ブレーカ２の非接地側の電流がＩ１　で漏電遮断機能付ブレーカ２ａの非接地側の電流がＩ２　である時に、漏電遮断機能付ブレーカ２の接地側の電流がＩ１　−ΔＩ、漏電遮断機能付ブレーカ２ａの接地側の電流がＩ２　＋ΔＩとなって、双方の漏電遮断機能付ブレーカにおいて非接地側と接地側の電流のバランスがΔＩだけずれることになる。
【００１１】
尚、上記ΔＩはアースを経由して２つの交流電源間を流れるので、交流電源１の非接地側の電流はＩ１　に保たれ、交流電源１ａの非接地側の電流はＩ２　に保たれる。
ところで、漏電遮断機能付ブレーカは、非接地側と接地側の端子電流のバランスのずれを検知すると漏電が生じているものと判定して電流を遮断するので、上記ΔＩが遮断条件以上の電流になると、図５の構成において漏電遮断機能付ブレーカ２と漏電遮断機能付ブレーカ２ａは共に電流を遮断することになり、図５の交流受電直流供給システムは負荷に電力を供給することができなくなる。これは、負荷となる装置側からすれば動作停止という大問題になる。
【００１２】
図６は、従来の交流受電直流供給システムの構成とその問題点（その２）である。
図６の構成は、交流電源１及び交流電源１ａの双方の端子を接地していないことを除いて図５の構成と同じであるので、図６については構成の説明を省略する。
【００１３】
上記の如く、交流電源１及び交流電源１ａの双方の端子を接地していないので、二系統の配線抵抗に差があっても漏電遮断機能付ブレーカ２及び漏電遮断機能付ブレーカ２ａにおいて２つのラインで電流のバランスのずれが生ずることがなく、漏電遮断機能が働かないために二系統の配線抵抗の差如何にかかわらず負荷に電力を供給することができる。
【００１４】
しかし、交流電源１及び交流電源１ａの双方の端子を接地していない（フローティング）ので、配線に電圧が誘導される恐れがあり、しかも、環境によって誘導電圧が高圧になる恐れがある。これでは、図６の交流受電直流供給システム及び負荷となる装置の運用と保守にあたる担当者の身の安全に大問題が生ずる。従って、たとえ二系統の配線抵抗の差如何にかかわらず負荷に電力を供給することができても、このようなシステムを使用することはできない。
【００１５】
本発明は、かかる問題点に鑑み、二系統の直流生成装置のライン抵抗に差があっても負荷に供給する電流が遮断されることがなく、しかも、安全な交流受電直流供給システムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第一の発明は、一方の端子を接地された交流電源の出力を漏電遮断機能付ブレーカを介して受けて、電力供給用整流器によって直流化する直流生成装置を、該電力供給用整流器の出力側において並列接続して負荷に電力を供給する交流受電直流供給システムにおいて、双方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に、それぞれ、第一及び第二のスイッチ素子を配置し、該第一のスイッチ素子の開閉状態は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって制御し、　該第二のスイッチ素子の開閉状態は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって閉状態にする制御素子を介在させて制御することを特徴とする交流受電直流供給システムである。
【００１７】
第一の発明によれば、一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第一のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には閉状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には開状態に制御される。一方、もう一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第二のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって閉状態に制御される。従って、いずれか一方の直流生成装置は直流供給動作を停止しているので、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムにおいてライン抵抗に差があっても遮断されることがない交流受電直流供給システムを実現できる。
【００１８】
第二の発明は、一方の端子を接地された交流電源の出力を漏電遮断機能付ブレーカを介して受けて、電力供給用整流器によって直流化する直流生成装置を、該電力供給用整流器の出力側において並列接続して負荷に電力を供給する交流受電直流供給システムにおいて、双方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に、それぞれ、第一及び第二のスイッチ素子を配置すると共に、それぞれの直流生成装置に対して、該電力供給用整流器の入力側において並列に接続される制御用整流器を配置し、該第一のスイッチ素子の開閉状態は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において接続される制御用整流器の出力によって制御し、該第二のスイッチ素子の開閉状態は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において接続される制御用整流器が所定の直流を出力している場合には制御用整流器の出力によって開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において接続される制御用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において接続される制御用整流器の出力によって閉状態にする制御素子を介して制御することを特徴とする交流受電直流供給システムである。
【００１９】
第二の発明によれば、一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第一のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器が所定の直流を出力している場合には閉状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器が所定の直流を出力していない場合には開状態に制御される。一方、もう一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第二のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器が所定の直流を出力している場合には該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器の出力によって開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器の出力によって閉状態に制御される。従って、いずれか一方の直流生成装置は直流供給動作を停止しているので、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムにおいてライン抵抗に差があっても遮断されることがない交流受電直流供給システムを実現できる。
【００２０】
第三の発明は、一方の端子を接地された交流電源の出力を漏電遮断機能付ブレーカを介して受けて、電力供給用整流器によって直流化する直流生成装置を、該電力供給用整流器の出力側において並列接続して負荷に電力を供給する交流受電直流供給システムにおいて、双方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に、それぞれ、第一及び第二のスイッチ素子を配置すると共に、該第一のスイッチ素子が配置される直流生成装置に対して、該電力供給用整流器の入力側において並列に接続される制御用整流器を配置し、該第一のスイッチ素子の開閉状態は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において接続される制御用整流器又は該電力供給用整流器のいずれかの出力によって制御し、該第二のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において並列に接続される制御用整流器が所定の直流を出力している場合には該制御用整流器の出力によって開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の入力側において並列に接続される制御用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって閉状態にする制御素子を介して制御することを特徴とする交流受電直流供給システムである。
【００２１】
第三の発明によれば、一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第一のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器又は該電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には閉状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器又は該電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には開状態に制御される。一方、もう一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第二のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器が所定の直流を出力している場合には該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器の出力によって開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用整流器の出力によって閉状態に制御される。従って、いずれか一方の直流生成装置は直流供給動作を停止しているので、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムにおいてライン抵抗に差があっても遮断されることがない交流受電直流供給システムを実現できる。
【００２２】
第四の発明は、第一の発明乃至第三の発明のいずれかの交流受電直流供給システムであって、上記制御素子は、上記第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器又は該電力供給用整流器の入力側において並列に接続される制御用整流器の出力端子間に配置される発光ダイオードと、電流流入端子が上記第二のスイッチ素子の制御端子に接続されると共に電流流出端子が該第二のスイッチ素子の電流流出端子に接続されるフォト・トランジスタとを備えるフォト・カプラであることを特徴とする交流受電直流供給システムである。
【００２３】
第四の発明によれば、該制御素子が、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器又は該電力供給用整流器に入力側で接続される制御用整流器の出力端子間に並列に配置される発光ダイオードと、電流流入端子が上記第二のスイッチ素子の制御端子に接続されると共に電流流出端子が該第二のスイッチ素子の電流流出端子に接続されるフォト・トランジスタとを備えるフォト・カプラであるので、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器又は該電力供給用整流器に入力側で接続される制御用整流器が所定の直流を出力している場合には該第二のスイッチ素子を開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器又は該電力供給用整流器に入力側で接続される制御用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子を閉状態に制御する。従って、二系統の直流生成装置のいずれか一方は直流供給動作を停止させるので、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムにおいてライン抵抗に差があっても遮断されることがない交流受電直流供給システムを実現できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以降、図面も併用して本発明の技術を詳細に説明する。
図１は、本発明の第一の実施の形態である。
図１において、１は一方の端子を接地された交流電源、２は漏電遮断機能付ブレーカ、３は電力供給用整流器、４は平滑コンデンサで、交流電源１、漏電遮断機能付ブレーカ２、電力供給用整流器３及び平滑コンデンサ４によって二系統の直流生成装置の内０系の直流生成装置を構成する。
【００２５】
１ａは一方の端子を接地された交流電源、２ａは漏電遮断機能付ブレーカ、３ａは電力供給用整流器、４ａは平滑コンデンサで、交流電源１ａ、漏電遮断機能付ブレーカ２ａ、電力供給用整流器３ａ及び平滑コンデンサ４ａによって二系統の直流生成装置の内１系の直流生成装置を構成する。
８は該０系の直流生成装置の出力を負荷に供給したり停止するスイッチ回路で、図１の構成では抵抗８１、８２及びスイッチ素子であるＮチャネル電界効果トランジスタ８３によって構成される。
【００２６】
８ａは該１系の直流生成装置の出力を負荷に供給したり停止するスイッチ回路で、図１の構成では抵抗８１ａ、８２ａ及びスイッチ素子であるＮチャネル電界効果トランジスタ８３ａによって構成される。
７は該０系の直流生成装置の出力によってスイッチ回路８ａの開閉を制御する制御回路で、抵抗７１、ツェナー・ダイオード７２、及び、フォト・ダイオード７３とフォト・トランジスタ７４を備えるフォト・カプラによって構成される。
【００２７】
９は二系統の直流生成装置が電力供給用整流器３及び電力供給用整流器３ａの出力側で並列に接続された点に配置される平滑コンデンサである。そして、上記二系統の直流生成装置と平滑コンデンサ９によって交流受電直流供給システムが構成される。
１０は交流受電直流供給システムの負荷で、通信装置や情報処理装置などである。
【００２８】
尚、電力供給用整流器３及び３ａの構成には限定がなく、例えば、ダイオード・ブリッジによる電力供給用整流器でもよい。
図１の構成は、下記のように動作する。
二系統の交流電源１及び交流電源１ａから交流を受電しており、二系統の漏電遮断機能付ブレーカ２、２ａ及び二系統の電力供給用整流器３、３ａが正常である場合、該０系の直流生成装置と１系の直流生成装置は共に所定の直流を出力（暫くの間は、この出力電圧が正であるものとする。）する。
【００２９】
ここで、抵抗８１と抵抗８２の抵抗値の比と、抵抗８１ａと抵抗８２ａの抵抗値の比は、二系統の直流生成装置が所定の直流を出力する時に、それぞれ、Ｎチャネル電界効果トランジスタ８３とＮチャネル電界効果トランジスタ８３ａをオンさせ得るように設定しておく。
又、抵抗７１の値とツェナー・ダイオード７２のブレーク・ダウン電圧は、該０系の直流生成装置が所定の直流を出力する時にフォト・ダイオード７３が発光してフォト・トランジスタ７４がオンになる電流を流し得るように設定しておく。従って、該０系の直流生成装置の出力電圧が低い場合にはツェナー・ダイオード７２の代わりに順方向ダイオードを用いたり、或いは、ツェナー・ダイオードや順方向ダイオード等の定電圧素子を削除する等の設計変更を行なうことが求められる。
【００３０】
今は、該０系の直流生成装置が所定の直流を出力することを想定しているので、Ｎチャネル電界効果トランジスタ８３はオン（閉状態）に制御される。
又、該０系の直流生成装置が所定の直流を出力することを想定しているので、フォト・トランジスタ７４がオンになる。この結果、フォト・トランジスタ７４の微小な端子電圧がＮチャネル電界効果トランジスタ８３ａのゲート・ソース間に供給されて、Ｎチャネル電界効果トランジスタ８３ａはオフ（開状態）に制御される。
【００３１】
従って、二系統の交流電源１及び交流電源１ａから受電しており、二系統の漏電遮断機能付ブレーカ２、２ａ及び二系統の電力供給用整流器３、３ａが正常である場合、該０系の直流生成装置の出力のみが負荷１０に供給され、該１系の直流生成装置は負荷から切り離される。このため、交流電源１から受電して該０系の直流生成装置で生成された直流のみが負荷に供給される形になるので、交流電源１の出力電流に等しい電流が交流電源１に戻ってくる。
【００３２】
つまり、二系統の直流生成装置の配線抵抗に差があっても、漏電遮断機能付ブレーカ２及び漏電遮断機能付ブレーカ２ａが電流のバランスのずれを検出することがなく、この場合には、該０系の直流生成装置から安定に直流を供給することができる。
次に、一系統の交流電源１から交流を受電しており、一系統の漏電遮断機能付ブレーカ２及び電力供給用整流器３が正常である場合、該０系の直流生成装置は所定の直流を出力する。
【００３３】
ここで、抵抗８１と抵抗８２の抵抗値の比は、該０系の直流生成装置が所定の直流を出力する時にＮチャネル電界効果トランジスタ８３をオンさせ得るように設定してあり、又、抵抗７１の値とツェナー・ダイオード７２のブレーク・ダウン電圧は、該０系の直流生成装置が所定の直流を出力する時にフォト・ダイオード７３が発光してフォト・トランジスタ７４がオンになる電流を流し得るように設定してあるので、該０系の直流生成装置が所定の直流を出力する場合にはＮチャネル電界効果トランジスタ８３はオン（閉状態）に制御される。
【００３４】
又、該０系の直流生成装置が所定の直流を出力する場合には、フォト・トランジスタ７４がオンになってフォト・トランジスタ７４の微小な端子電圧がＮチャネル電界効果トランジスタ８３ａのゲート・ソース間に供給される。同時に、今の場合には該１系の直流生成装置が所定の直流を出力しないので、元々、Ｎチャネル電界効果トランジスタ８３ａのゲート・ソース間電圧はＮチャネル電界効果トランジスタ８３ａをオンさせ得るものではない。従って、Ｎチャネル電界効果トランジスタ８３ａはこの場合にもオフ（開状態）に制御される。
【００３５】
従って、一系統の交流電源１から受電しており、一系統の漏電遮断機能付ブレーカ２及び電力供給用整流器３が正常である場合、該０系の直流生成装置の出力のみが負荷１０に供給され、該１系の直流生成装置は負荷から切り離される。このため、交流電源１から受電して該０系の直流生成装置で生成された直流のみが負荷に供給され、交流電源１の出力電流に等しい電流が交流電源１に戻ってくる。
【００３６】
つまり、二系統の直流生成装置の配線抵抗に差があっても、漏電遮断機能付ブレーカ２及び漏電遮断機能付ブレーカ２ａは電流のバランスのずれを検出することがなく、この場合には、該０系の直流生成装置から安定に直流を供給することができる。
更に、交流電源１から受電していないか、漏電遮断機能付ブレーカ２又は電力供給用整流器３のいずれかが正常ではなく、該０系の直流生成装置が停止しており、該１系の直流生成装置のみが所定の直流を供給し得る場合には、Ｎチャネル電界効果トランジスタ８３はオフ（開状態）になると共に、フォト・トランジスタ７４もオフになる。
【００３７】
一方、フォト・トランジスタ７４がオフであり、該１系の直流生成装置が所定の直流を出力するので、Ｎチャネル電界効果トランジスタ８３ａのゲート・ソース間にはオンになり得る電圧が供給され、Ｎチャネル電界効果トランジスタ８３ａはオン（閉状態）になる。
従って、一系統の交流電源１ａから受電しており、一系統の漏電遮断機能付ブレーカ２ａ及び電力供給用整流器３ａが正常である場合、該１系の直流生成装置の出力のみが負荷１０に供給され、該０系の直流生成装置は負荷から切り離される。このため、交流電源１ａから受電して該１系の直流生成装置で生成された直流のみが負荷に供給され、交流電源１ａの出力電流に等しい電流が交流電源１ａに戻ってくる。
【００３８】
つまり、二系統の直流生成装置の配線抵抗に差があっても、漏電遮断機能付ブレーカ２及び漏電遮断機能付ブレーカ２ａは電流のバランスのずれを検出することがなく、この場合には、該１系の直流生成装置から安定に直流を供給することができる。
従って、二系統受電、０系受電１系断、０系断１系受電のいずれのケースにおいても、一系統の直流生成装置のみから負荷に電力が供給され、電力供給に寄与しない直流生成装置は切り離されるので、二系統の直流生成装置の配線抵抗に差があっても、負荷には安定に電力を供給することができる。
【００３９】
しかも、いずれのケースも、交流電源１及び１ａの一端を接地しておくことができるので、交流受電直流供給システム及び負荷１０の配線に高圧が誘導されることがなく、運用者又は保守者にとって安全な交流受電直流供給システムとなっている。
図２は、図１の構成の２つのスイッチ素子の開閉状態を示す表で、二系統受電、０系受電１系断、０系断１系受電の各ケースに対する第一のスイッチ素子（図１のＮチャネル電界効果トランジスタ８３）と第二のスイッチ素子（図１のＮチャネル電界効果トランジスタ８３ａ）の開閉状態を記載してある。図２の表の記載内容は図１の説明において詳細に記載した内容と同じであるので、重複説明は省略する。
【００４０】
尚、電力供給用整流器３及び電力供給用整流器３ａの出力電圧が正であるものとしたので、Ｎチャネル電界効果トランジスタ８３及びＮチャネル電界効果トランジスタ８３ａを電力供給用整流器３及び電力供給用整流器３ａの帰線側の出力ラインに挿入する構成としたが、電力供給用整流器３及び電力供給用整流器３ａの出力電圧が負である場合には、スイッチ素子としてＰチャネル電界効果トランジスタを適用し、電力供給用整流器３及び電力供給用整流器３ａの帰線側ではない出力ラインに挿入すればよい。そして、Ｎチャネル電界効果トランジスタを用いる場合とＰチャネル電界効果トランジスタを用いる場合についてフォト・トランジスタと第二のスイッチ素子となる電界効果トランジスタの接続を一般的に表現すると「電流流入端子が上記第二のスイッチ素子の制御端子に接続されると共に電流流出端子が該第二のスイッチ素子の電流流出端子に接続されるフォト・トランジスタ」となる。この件については、以降に説明する他の発明の実施の形態においても同様である。
【００４１】
図３は、本発明の第二の実施の形態である。
図３において、１は一方の端子を接地された交流電源、２は漏電遮断機能付ブレーカ、３は電力供給用整流器、４は平滑コンデンサで、交流電源１、漏電遮断機能付ブレーカ２、電力供給用整流器３及び平滑コンデンサ４によって二系統の直流生成装置の内０系の直流生成装置を構成する。
【００４２】
１ａは一方の端子を接地された交流電源、２ａは漏電遮断機能付ブレーカ、３ａは電力供給用整流器、４ａは平滑コンデンサで、交流電源１ａ、漏電遮断機能付ブレーカ２ａ、電力供給用整流器３ａ及び平滑コンデンサ４ａによって二系統の直流生成装置の内１系の直流生成装置を構成する。
５及び５ａは制御用整流器、６及び６ａは平滑コンデンサである。ここで、制御用整流器５は電力供給用整流器３の入力側において並列に接続される共に出力側は帰線同志を接続され、制御用整流器５ａは電力供給用整流器３ａの入力側において並列に接続されると共に出力側は帰線同志を接続される。
【００４３】
そして、制御用整流器５と電力供給用整流器３の出力電圧は等しくなくてもよく、同様に、制御用整流器５ａと電力供給用整流器３ａの出力電圧は等しくなくてもよい。
８は該０系の直流生成装置の出力を負荷に供給したり停止するスイッチ回路で、図３の構成では抵抗８１、８２及びスイッチ素子であるＮチャネル電界効果トランジスタ８３によって構成され、抵抗８１の一端は制御用整流器５の帰線側ではない出力端子に接続される。
【００４４】
８ａは該１系の直流生成装置の出力を負荷に供給したり停止するスイッチ回路で、図３の構成では抵抗８１ａ、８２ａ及びスイッチ素子であるＮチャネル電界効果トランジスタ８３ａによって構成され、抵抗８１ａの一端は制御用整流器５の帰線側ではない出力端子に接続される。
７は制御用整流器５の出力によってスイッチ回路８ａの開閉を制御する制御回路で、抵抗７１、ツェナー・ダイオード７２とフォト・ダイオード７３及びフォト・トランジスタ７４を備えるフォト・カプラによって構成される。
【００４５】
９は二系統の直流生成装置が電力供給用整流器３及び電力供給用整流器３ａの出力側で並列に接続された点に配置される平滑コンデンサである。そして、上記二系統の直流生成装置と平滑コンデンサ９によって交流受電直流供給システムが構成される。
１０は交流受電直流供給システムの負荷で、通信装置や情報処理装置などである。
【００４６】
図３の構成においては、スイッチ回路８及び制御回路７が制御用整流器５の出力によって制御され、スイッチ回路８ａが制御用整流器５ａの出力によって制御されることが図１の構成と違うだけで、動作自体は図１の構成と同じである。従って、重複した記載は省略する。
動作の説明は省略したが、図３の構成により、二系統受電、０系受電１系断、０系断１系受電のいずれのケースにおいても、一系統の直流生成装置のみから負荷に電力が供給され、電力供給に寄与しない直流生成装置は切り離されるので、二系統の直流生成装置の配線抵抗に差があっても、負荷には安定に電力を供給することができる。
【００４７】
しかも、いずれのケースも、交流電源１及び１ａの一端を接地しておくことができるので、交流受電直流供給システム及び負荷１０の配線に高圧が誘導されることがなく、しかも、運用者又は保守者にとって安全な交流受電直流供給システムとなっている。
ここで、図３の構成は、制御用整流器５及び５ａを新たに配置する必要があるが、制御用整流器５及び制御用整流器５ａの出力電圧を電力供給用整流器３及び電力供給用整流器３ａの出力電圧と独立に設定でき、制御回路７とスイッチ回路８及び８ａのバイアス電流を負荷電流と分離することができるので、回路設計に柔軟性を持たせ得る利点を有する。
【００４８】
図４は、本発明の第三の実施の形態である。
図４において、１は一方の端子を接地された交流電源、２は漏電遮断機能付ブレーカ、３は電力供給用整流器、４は平滑コンデンサで、交流電源１、漏電遮断機能付ブレーカ２、電力供給用整流器３及び平滑コンデンサ４によって二系統の直流生成装置の内０系の直流生成装置を構成する。
【００４９】
１ａは一方の端子を接地された交流電源、２ａは漏電遮断機能付ブレーカ、３ａは電力供給用整流器、４ａは平滑コンデンサで、交流電源１ａ、漏電遮断機能付ブレーカ２ａ、電力供給用整流器３ａ及び平滑コンデンサ４ａによって二系統の直流生成装置の内１系の直流生成装置を構成する。
５は制御用整流器、６は平滑コンデンサである。ここで、制御用整流器５は電力供給用整流器３の入力側において並列に接続される共に出力側は帰線同志を接続される。
【００５０】
そして、制御用整流器５と電力供給用整流器３の出力電圧は等しくなくてもよい。
８は該０系の直流生成装置の出力を負荷に供給したり停止するスイッチ回路で、図４の構成では抵抗８１、８２及びスイッチ素子であるＮチャネル電界効果トランジスタ８３によって構成され、抵抗８１の一端は制御用整流器５の帰線側ではない出力端子に接続される。
【００５１】
８ａは該１系の直流生成装置の出力を負荷に供給したり停止するスイッチ回路で、図４の構成では抵抗８１ａ、８２ａ及びスイッチ素子であるＮチャネル電界効果トランジスタ８３ａによって構成され、Ｎチャネル電界効果トランジスタ８３ａの開閉状態は電力供給用整流器３ａ出力によって制御される。
７は制御用整流器５の出力によってスイッチ回路８ａの開閉を制御する制御回路で、抵抗７１、ツェナー・ダイオード７２とフォト・ダイオード７３及びフォト・トランジスタ７４を備えるフォト・カプラによって構成される。
【００５２】
９は二系統の直流生成装置が電力供給用整流器３及び電力供給用整流器３ａの出力側で並列に接続された点に配置される平滑コンデンサである。そして、上記二系統の直流生成装置と平滑コンデンサ９によって交流受電直流供給システムが構成される。
１０は交流受電直流供給システムの負荷で、通信装置や情報処理装置などである。
【００５３】
図４の構成においては、スイッチ回路８及び制御回路７が制御用整流器５の出力によって制御され、スイッチ回路８ａが電力供給用整流器３ａの出力によって制御されることが図１及び図３の構成と違うだけで、動作自体は図１及び図３の構成と同じである。従って、重複した記載は省略する。
動作の説明は省略したが、図３の構成により、二系統受電、０系受電１系断、０系断１系受電のいずれのケースにおいても、一系統の直流生成装置のみから負荷に電力が供給され、電力供給に寄与しない直流生成装置は切り離されるので、二系統の直流生成装置の配線抵抗に差があっても、負荷には安定に電力を供給することができる。
【００５４】
しかも、いずれのケースも、交流電源１及び１ａの一端を接地しておけるので、交流受電直流供給システム及び負荷１０の配線に高圧が誘導されることがなく、安全な交流受電直流供給システムとなっている。
ここで、図４の構成は、図１の構成と図３の構成の中間的構成であるといえる。尚、図４では、スイッチ回路８を制御用整流器５の出力によって制御する構成を示しているが、電力供給用整流器３の出力によって制御するようにしてもよい。
【００５５】
さて、図１、図３及び図４の構成の説明においては、制御回路に用いる制御素子はフォト・カプラであると決めつけたかのような記載をしているが、制御素子にフォト・カプラを用いることは重要であるので、この点に関する説明を補充しておきたい。
例えば、図１の構成において、電力供給用整流器３の出力によって単純に開閉状態を制御するのであれば、制御素子として例えばＮチャネル電界効果トランジスタを用いることが可能なように思われる。しかし、この構成では、Ｎチャネル電界効果トランジスタのゲートを電力供給用整流器３の出力端子に並列に配置した回路に接続し、該Ｎチャネル電界効果トランジスタのソースを異なる系統の電力供給用整流器の帰線側の出力端子に接続することになり、二系統の電力供給用整流器の帰線側の出力端子の絶対電位が異なる場合（電力供給用整流器の出力端子における脈流の位相に差があれば二系統の電力供給用整流器の帰線側の出力端子の絶対電位にも差が生ずる。）には、制御素子としてのＮチャネル電界効果トランジスタの開閉状態は電力供給用整流器３の出力以外の要因によっても制御されることになり、正確な制御を行なうことができなくなる恐れがある。
【００５６】
これに対して、フォト・カプラを制御素子として適用すれば、フォト・ダイオードとフォト・トランジスタの間が完全に絶縁されているので、フォト・トランジスタの開閉状態を電力供給用整流器３の出力のみによって正確な制御をすることが可能になる。即ち、制御素子としてフォト・カプラを適用することに特徴が存在するのである。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明により、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムに関し、二系統の直流生成装置のライン抵抗に差があっても負荷に供給する電流が遮断されることがなく、又、安全な交流受電直流供給システムを実現することができ、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムの信頼度を向上させることが可能になる。
【００５８】
即ち、第一の発明によれば、一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第一のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって閉状態及び開状態を制御するので、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には閉状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には開状態に制御される。一方、もう一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第二のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器の出力によって閉状態に制御される。従って、いずれか一方の直流生成装置は直流供給動作を停止しているので、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムにおいてライン抵抗に差があっても遮断されることがない交流受電直流供給システムを実現できる。
【００５９】
又、第二の発明によれば、一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第一のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器の出力によって閉状態及び開状態を制御される。一方、もう一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第二のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器の出力によって開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器の出力によって閉状態に制御される。従って、いずれか一方の直流生成装置は直流供給動作を停止しているので、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムにおいてライン抵抗に差があっても遮断されることがない交流受電直流供給システムを実現できる。
【００６０】
又、第三の発明によれば、一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第一のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器又は該電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には閉状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器又は該電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には開状態に制御される。一方、もう一方の電力供給用整流器の出力ラインに直列に配置される該第二のスイッチ素子は、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器の出力によって開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器と入力側が接続される制御用電力供給用整流器の出力によって閉状態に制御される。従って、いずれか一方の直流生成装置は直流供給動作を停止しているので、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムにおいてライン抵抗に差があっても遮断されることがない交流受電直流供給システムを実現できる。
【００６１】
更に、第四の発明によれば、該制御素子が、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器又は該電力供給用整流器に入力側で接続される制御用電力供給用整流器の出力端子間に並列に配置される発光ダイオードと、電流流入端子が上記第二のスイッチ素子の制御端子に接続されると共に電流流出端子が該第二のスイッチ素子の電流流出端子に接続されるフォト・トランジスタとを備えるフォト・カプラであるので、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器又は該電力供給用整流器に入力側で接続される制御用電力供給用整流器が所定の直流を出力している場合には該第二のスイッチ素子を開状態に、該第一のスイッチ素子が接続される電力供給用整流器又は該電力供給用整流器に入力側で接続される制御用電力供給用整流器が所定の直流を出力していない場合には該第二のスイッチ素子を閉状態に制御する。従って、二系統の直流生成装置のいずれか一方は直流供給動作を停止させるので、二系統の直流生成装置よりなる交流受電直流供給システムにおいてライン抵抗に差があっても遮断されることがない交流受電直流供給システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態。
【図２】図１の構成の２つのスイッチ素子の開閉状態。
【図３】本発明の第二の実施の形態。
【図４】本発明の第三の実施の形態。
【図５】従来の交流受電直流供給システムの構成とその問題点（その１）。
【図６】従来の交流受電直流供給システムの構成とその問題点（その２）。
【符号の説明】
１　交流電源
２　漏電遮断機能付ブレーカ（ＮＦＢ）
３　電力供給用整流器（ＲＥＣＴ）
４　平滑コンデンサ
５　制御用整流器（ＲＥＣＴ）
６　平滑コンデンサ
７　制御回路
８　スイッチ回路
９　平滑コンデンサ
１０　負荷
１ａ　交流電源
２ａ　漏電遮断機能付ブレーカ（ＮＦＢ）
３ａ　電力供給用整流器（ＲＥＣＴ）
４ａ　平滑コンデンサ
５ａ　制御用整流器（ＲＥＣＴ）
６ａ　平滑コンデンサ
８ａ　スイッチ回路
７１　抵抗
７２　ツェナー・ダイオード
７４　フォト・トランジスタ
８１、８２　抵抗
８３　Ｎチャネル電界効果トランジスタ
８１ａ、８２ａ　抵抗
８３ａ　Ｎチャネル電界効果トランジスタ
【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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