(57)【要約】【課題】  出力電力の信頼性を向上させる電力系統切換装置を提供する。【解決手段】  出力電力系統１０５に電力系統切換器１０４を介して常用電力系統１０１および非常用電力系統１０２が接続され、通常時には常用電力系統１０１から出力電力系統１０５に電力を出力するように、出力電力系統１０５への電力の供給の異常を検出する出力電流検出器１０６から異常を検出すると非常用電力系統１０２から出力電力系統１０５に電力を出力するように電力系統切換器１０４を制御する制御回路１０３を備えた電力系統切換装置において、電圧監視器１０７が非常用電力系統１０２の異常を検出すると制御回路１０８は非常用電力系統１０２への切り換えを禁止し、出力電流検出器１０６が出力電力系統１０５へ電力の供給の異常を検出しても非常用電力系統１０２への切り換えを行わないものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷部に切換手段を介して常用電力系統および非常用電力系統が接続され、通常時には上記常用電力系統から上記負荷部に電力を出力するように、上記負荷部への電力の供給の異常を検出する監視手段から上記異常を検出すると上記非常用電力系統から上記負荷部に電力を出力するように上記切換手段を制御する制御手段を備えた電力系統切換装置において、上記非常用電力系統の異常を監視する非常用監視手段を備え、上記非常用監視手段が上記非常用電力系統の異常を検出すると上記制御手段は上記非常用電力系統への切換を禁止し、上記監視手段が上記負荷部へ電力の供給の異常を検出しても上記非常用電力系統への切り換えを行わずに上記常用電力系統から上記負荷部に電力を出力する状態を持続することを特徴とする電力系統切換装置。
【請求項２】
負荷部に切換手段を介して常用電力系統および非常用電力系統が接続され、通常時には上記常用電力系統から上記負荷部に電力を出力するように、上記負荷部への電力の供給の異常を検出する監視手段から上記異常を検出すると上記非常用電力系統から上記負荷部に電力を出力するように上記切換手段を制御する制御手段を備えた電力系統切換装置において、上記制御手段の異常を監視する制御用監視手段を備え、上記制御用監視手段が上記制御手段の異常を検出すると上記制御手段は上記負荷部への電力を出力を上記常用電力系統から上記非常用電力系統への切り換えを行うことを上記切換手段に指示することを特徴とする電力系統切換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、常用電力系統と非常用電力系統とに接続され、通常は常用電力系統からの電力を出力し、出力電流が設定値を超えると非常用電力系統に切換を行う電力系統切換装置において、出力電力の信頼性を向上させるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力系統切換装置は、大容量のＵＰＳでは複数の負荷に電力を供給しているが、ＵＰＳの容量以上の負荷が接続された場合に該当の負荷をＵＰＳから切り離してバイパスの系統電力に接続するための電力系統切換装置を備えたものがある。従来の電力系統切換装置は常用電力系統から予備電力系統への切り換えを行う電源切換装置が説明されているが、この装置の系統切換条件に“出力電流が設定値を超えたかどうか”を付け加えてＵＰＳおよびバイパス電源と組み合わせることにより、次の動作を行うものがある。上記電力系統切換装置を、ＵＰＳ等の常用電力系統とバイパスされた系統電力等の非常用電力系統に接続して通常は常用電力系統からの電力を出力し、出力電流が設定値を超えると非常用電力系統への切り換えを行う。これにより、前記常用電力系統の負荷を抑えるとともに、出力電力の信頼性確保を行う（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８９４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電力系統切換装置では、出力電流が増加した場合には切り換えることができるが、非常用電力系統の電圧が異常な場合でも、非常用電力系統に切り換わってしまうという問題点があった。また、制御回路が故障すると出力電流が増加しても非常用電力系統へ切り換えができないという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、出力電力の信頼性を向上させる電力系統切換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】
【０００６】
この発明は、負荷部に切換手段を介して常用電力系統および非常用電力系統が接続され、通常時には常用電力系統から負荷部に電力を出力するように、負荷部への電力の供給の異常を検出する監視手段から異常を検出すると非常用電力系統から負荷部に電力を出力するように切換手段を制御する制御手段を備えた電力系統切換装置において、非常用電力系統の異常を監視する非常用監視手段を備え、非常用監視手段が非常用電力系統の異常を検出すると制御手段は非常用電力系統への切り換えを禁止し、監視手段が負荷部へ電力の供給の異常を検出しても非常用電力系統への切り換えを行わずに常用電力系統から負荷部に電力を出力する状態を持続するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の電力系統切換装置は、負荷部に切換手段を介して常用電力系統および非常用電力系統が接続され、通常時には常用電力系統から負荷部に電力を出力するように、負荷部への電力の供給の異常を検出する監視手段から異常を検出すると非常用電力系統から負荷部に電力を出力するように切換手段を制御する制御手段を備えた電力系統切換装置において、非常用電力系統の異常を監視する非常用監視手段を備え、非常用監視手段が非常用電力系統の異常を検出すると制御手段は非常用電力系統への切り換えを禁止し、監視手段が負荷部へ電力の供給の異常を検出しても非常用電力系統への切り換えを行わずに常用電力系統から負荷部に電力を出力する状態を持続するので、非常用電力系統の異常時に非常用電力系統に電力の出力が切り換わることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１における電力系統切換装置の構成を示す図、図２は図１に示した電力系統切換装置の切換動作を説明するため図である。図において、常用電力系統１０１と非常用電力系統１０２とを切換手段としての電力系統切換器１０４を介して負荷部としての出力電力系統１０５に接続する。そして、出力電力系統１０５と電力系統切換器１０４との間には出力電力系統１０５に供給される電力の異常を検出するための監視手段としての出力電流検出器１０６を取り付け、その検出結果を制御手段としての制御回路１０３に出力する。制御回路１０３では出力電流が設定値を超えているか否かを判別し、もし超えていれば過負荷状態であると判断して電力系統切換器１０４の状態を「常用電力系統１０１から出力電力系統１０５への接続へ」から「非常用電力系統１０２から出力電力系統１０５への接続へ」に切り換える。また、非常用電力系統１０２には非常用監視手段としての電圧監視器１０７を取り付けて、その検出結果を制御回路１０３に出力する。制御回路１０３では非常用電力系統１０２の電圧が正常か異常かを判別し、もし異常であれば電力系統切換器１０４に対して「非常用電力系統１０２から出力電力系統１０５への接続へ」の切り換えを禁止とする。
【０００９】
また、図２においては、常用系統電圧の波形を図２（ａ）に、電圧監視器１０７にて検出されている非常用系統電圧の波形を図２（ｂ）に、出力電圧の波形を図２（ｃ）に、出力電流状態の信号を図２（ｄ）に、電力系統切換器１０４の動作の信号を図２（ｅ）にそれぞれ示す。そして、Ｉの状態は、定常負荷状態で、非常用系統電圧が正常な状態を示す、ＩＩの状態は定常負荷状態で、非常用系統電圧が小さくなっている状態を示す、ＩＩＩの状態は過負荷状態で、非常用系統電圧が小さくなっている状態をそれぞれ示す。
【００１０】
次に、上記のように構成された実施の形態１の電力系統切換装置の切換動作について説明する。まず、通常は図２のＩの状態のように、出力電圧は正常値であり出力電流状態は設定値内となり定常負荷状態である。そして、電圧監視器１０７にて検出される非常用系統電圧は設定値内であり、制御回路１０３では非常用電力系統１０２は正常であると判断される。この場合には、制御回路１０３により電力系統切換器１０４は常用電力系統１０１から出力電力系統１０５に電力が供給されるように継続して制御される。次に、ＩＩの状態のように、Ｉの状態と同様に出力電圧は正常値であり出力電流状態は設定値内で定常負荷状態であるが、電圧監視器１０７にて検出される非常用系統電圧が小さく、制御回路１０３では非常用電力系統１０２が異常であることが検出される。この場合には、制御回路１０３では、電力系統切換器１０４の「非常用電力系統１０２から出力電力系統１０５への接続へ」の切り換えを禁止状態とする。
【００１１】
次に、ＩＩＩの状態のように、出力電圧が異常値であり出力電流状態は設定値を超えた過負荷状態であることが検出される。そして、ＩＩの状態と同様に、電圧監視器１０７にて検出される非常用系統電圧が小さく、制御回路１０３では非常用電力系統１０２が異常であることが検出されている。この場合には、制御回路１０３は通常は非常用電力系統１０２から出力電力系統１０５への接続へ切り換えるのだが、ここではこの切り換えが禁止状態となっているため、切換信号が発信されることはなく、常用電力系統１０１から出力電力系統１０５への接続を持続させる。これにより、非常用電力系統１０２の非常系統電圧が異常となった場合にも出力電力系統１０５へ出力される電力を保つことができる。そして、非常用電力系統１０２は異常が検出された時点で、そのことを直ちに外部に通知し、非常用電力系統１０２のメンテナンスを行うようにする。
【００１２】
上記のように構成された実施の形態１の電力系統切換装置によれば、非常用電力系統に電圧監視器を備え、非常用電力系統が異常な場合には非常用電力系統への切り換えを禁止するため、出力電力の信頼性を確保することができる。尚、ここでは非常用電力系統の電圧が小さくなる例について示しているが、非常用電力系統の電圧が大きくなる場合、または非常用電力系統の周波数が異常になる場合等、非常用電力系統が異常であると判断できるものであれば同様に適用することができることは言うまでもない。
【００１３】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２における電力系統切換装置の構成を示す図、図４は図２に示した電力系統切換装置の切換動作を説明するため図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。制御回路１０３内に例えば、ウォッチドッグタイマや制御電圧監視回路などの制御機能が正常に動作しているか監視する制御用監視手段としての制御回路故障検出回路１０８を設けて、制御回路１０３が正常に動作しているかどうか監視し、制御回路故障検出回路１０８が「制御機能の故障」を認識すると、制御回路１０３は電力系統切換器１０４の状態を「常用電力系統１０１から出力電力系統１０５への接続」から「非常用電力系統１０２から出力電力系統１０５への接続」に切り換える。
【００１４】
次に、上記のように構成された実施の形態２の電力系統切換装置の切換動作について説明する。まず、通常は図４のＩの状態のように、出力電圧は正常値であり出力電流状態は設定値内となり定常負荷状態である。そして、制御回路故障検出回路１０８にて検出される信号がなく、制御回路１０３は正常であると判断されている。この場合には、制御回路１０３により電力系統切換器１０４は常用電力系統１０１から出力電力系統１０５に電力が供給されるように継続して制御される。次に、ＩＩの状態のように、Ｉの状態と同様に出力電圧は正常値であり出力電流状態は設定値内であり定常負荷状態であるが、制御回路故障検出回路１０８にて制御回路１０３が異常であることが検出される。この場合には、制御回路１０３では、電力系統切換器１０４の「常用電力系統１０１から出力電力系統１０５への接続」から「非常用電力系統１０２から出力電力系統１０５への接続へ」の切り換えを実施して、常用電力系統１０１から非常用電力系統１０２に出力電力系統１０５への電力の供給が切り換える。
【００１５】
次に、ＩＩＩの状態のように、出力電圧が異常値であり出力電流状態は設定値を超えた過負荷状態であることが検出される。そして、ＩＩの状態と同様に、制御回路故障検出回路１０８にて制御回路１０３の異常が検出される検出されている。この場合にはすでに非常用電力系統１０２から出力電力系統１０５への接続を切り換えているため制御回路１０３の不具合に対処しているため制御回路１０３が故障していても、過負荷状態のおいて「出力過負荷」にならず、常用電力系統１０１を保護することができる。また、制御回路故障検出回路１０８は制御回路１０３の異常を検出した時点で、そのことを直ちに外部に通知し、制御回路１０３のメンテナンスを行うようにする。
【００１６】
上記のように構成された実施の形態２の電力系統切換装置によれば、制御回路の故障を検出すると非常用電力系統に切り換えるため、制御回路の不具合により非常用電力系統へ切り換えられなくなることを防止し、常用電力系統を保護することができる。
【００１７】
尚、上記各実施の形態では特に示していないが、上記実施の形態１と上記実施の形態２とを組み合わせて実施することも可能である。その場合は、上記各実施の形態のいずれもの効果を奏することとなる。また、上記各実施の形態では、交流電力系統の例を示しているが、直流電力系統においても同様に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における電力系統切換装置の構成を示した図である。
【図２】図１に示した電力系統切換装置の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態２における電力系統切換装置の構成を示した図である。
【図４】図３に示した電力系統切換装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０１  常用電力系統、１０２  非常用電力系統、１０３  制御回路、
１０４  電力系統切換器、１０５  出力電力系統、１０６  出力電流検出器、
１０７  電圧監視器、１０８  制御回路故障検出回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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