JP2001218390A - 電源系統切替装置 - Google Patents
電源系統切替装置Info
- Publication number
- JP2001218390A JP2001218390A JP2000025291A JP2000025291A JP2001218390A JP 2001218390 A JP2001218390 A JP 2001218390A JP 2000025291 A JP2000025291 A JP 2000025291A JP 2000025291 A JP2000025291 A JP 2000025291A JP 2001218390 A JP2001218390 A JP 2001218390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- current
- load
- switching
- switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/007—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
- H02J3/0073—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources for providing alternative feeding paths between load and source when the main path fails, e.g. transformers, busbars
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/068—Electronic means for switching from one power supply to another power supply, e.g. to avoid parallel connection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 第1の電源1aに異常が発生した場合、電源間
の短絡を避けつつ、第2の電源1bに高速切替可能な電源
系統切替装置を得る。 【解決手段】 第1の電源1aと負荷2間の第1の電流切替
手段3aと、導通方向が逆で、かつ並列に接続された第1
および第2のスイッチ4b1,4b2で構成され、第2の電源1b
と負荷2間の第2の電流切替手段3bと、第1の電源1aから
負荷2に流れる電流を検出する電流検出手段9と、第1の
電源1aから第2の電源1bへの電源切替指令信号を発生す
る手段と、電源切替信号および電流検出手段からの信号
に基づいて、所定設定時間後の第2の電流切替手段3bが
導通する時点での第1の電源1aから負荷2に流れる電流方
向を推定する電流方向推定手段20と、推定結果に基づい
て、第1および第2の電流方向性を有したスイッチ4b1,4b
2のうち、まず第1の交流電源から負荷に流れる電流をキ
ャンセルする導通方向のスイッチを導通させ、その後残
るスイッチを導通させる導通信号発生手段50とを備え
る。
の短絡を避けつつ、第2の電源1bに高速切替可能な電源
系統切替装置を得る。 【解決手段】 第1の電源1aと負荷2間の第1の電流切替
手段3aと、導通方向が逆で、かつ並列に接続された第1
および第2のスイッチ4b1,4b2で構成され、第2の電源1b
と負荷2間の第2の電流切替手段3bと、第1の電源1aから
負荷2に流れる電流を検出する電流検出手段9と、第1の
電源1aから第2の電源1bへの電源切替指令信号を発生す
る手段と、電源切替信号および電流検出手段からの信号
に基づいて、所定設定時間後の第2の電流切替手段3bが
導通する時点での第1の電源1aから負荷2に流れる電流方
向を推定する電流方向推定手段20と、推定結果に基づい
て、第1および第2の電流方向性を有したスイッチ4b1,4b
2のうち、まず第1の交流電源から負荷に流れる電流をキ
ャンセルする導通方向のスイッチを導通させ、その後残
るスイッチを導通させる導通信号発生手段50とを備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、異種の交流電源
系統に接続され、常時は第１の交流電源系統から負荷に
電力を供給すると共に、電圧低下発生等の電源異常時に
は別の第２の交流電源系統に切り替えて、負荷に連続的
に電力を供給する電源系統切替装置に関するものであ
る。
系統に接続され、常時は第１の交流電源系統から負荷に
電力を供給すると共に、電圧低下発生等の電源異常時に
は別の第２の交流電源系統に切り替えて、負荷に連続的
に電力を供給する電源系統切替装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図１２は、例えば、米国特許５，６４
４，１７５号に開示された従来の電源系統切替装置の概
略構成を示す構成図であり、図１３は図１２に示した従
来の電源系統切替装置における切替動作の手順を示すフ
ローチャートである。
４，１７５号に開示された従来の電源系統切替装置の概
略構成を示す構成図であり、図１３は図１２に示した従
来の電源系統切替装置における切替動作の手順を示すフ
ローチャートである。
【０００３】図１２において、１ａは第１の交流電源、
１ｂは第２の交流電源、２はこれら交流電源のいずれか
１つに接続され、常時運転が要求される負荷である。ま
た、３ａおよび３ｂは、第１の交流電源１ａと負荷２の
間あるいは第２の交流電源１ｂと負荷２の間に接続さ
れ、負荷２に電流を供給する交流電源を選択する第１お
よび第２の電流切替スイッチ（電流切替手段とも称す）
である。また、４ａ１、４ａ２は第１の電流切替スイッ
チ３ａを構成するサイリスタ等の自己消弧できない電流
方向性を有した半導体スイッチであり、導通方向が互い
逆で並列に接続されている。同様に、４ｂ１、４ｂ２は
第２の電流切替スイッチ３ｂを構成するサイリスタ等の
自己消弧できない電流方向性を有した半導体スイッチで
あり、導通方向が互い逆で並列に接続されている。
１ｂは第２の交流電源、２はこれら交流電源のいずれか
１つに接続され、常時運転が要求される負荷である。ま
た、３ａおよび３ｂは、第１の交流電源１ａと負荷２の
間あるいは第２の交流電源１ｂと負荷２の間に接続さ
れ、負荷２に電流を供給する交流電源を選択する第１お
よび第２の電流切替スイッチ（電流切替手段とも称す）
である。また、４ａ１、４ａ２は第１の電流切替スイッ
チ３ａを構成するサイリスタ等の自己消弧できない電流
方向性を有した半導体スイッチであり、導通方向が互い
逆で並列に接続されている。同様に、４ｂ１、４ｂ２は
第２の電流切替スイッチ３ｂを構成するサイリスタ等の
自己消弧できない電流方向性を有した半導体スイッチで
あり、導通方向が互い逆で並列に接続されている。
【０００４】また、５ａ１、５ａ２は第１の電流切替ス
イッチ３ａを構成する半導体スイッチ４ａ１および４ａ
２にゲート信号を供給するゲートドライバであり、同様
に、５ｂ１および、５ｂ２は第２の電流切替スイッチ３
ｂを構成する半導体スイッチ４ｂ１および４ｂ２にゲー
ト信号を供給するゲートドライバである。また、６ａ
１、６ａ２、６ｂ１、６ｂ２は、それぞれゲートドライ
バ５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２に与えるオン信号
（導通信号）、オフ信号（非導通信号）を切り替える信
号切替手段である。
イッチ３ａを構成する半導体スイッチ４ａ１および４ａ
２にゲート信号を供給するゲートドライバであり、同様
に、５ｂ１および、５ｂ２は第２の電流切替スイッチ３
ｂを構成する半導体スイッチ４ｂ１および４ｂ２にゲー
ト信号を供給するゲートドライバである。また、６ａ
１、６ａ２、６ｂ１、６ｂ２は、それぞれゲートドライ
バ５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２に与えるオン信号
（導通信号）、オフ信号（非導通信号）を切り替える信
号切替手段である。
【０００５】また、７は第１の交流電源１ａの電圧を検
出する電圧検出手段、８は電圧検出手段７で検出した交
流電源１ａの電圧に基づいて第１の交流電源１ａの停電
検出を行い、停電信号を出力する停電検出手段、９は第
１の交流電源１ａから負荷２に流れる電流を検出する電
流検出手段、１０は停電検出手段８の検出する停電信号
を受けて電流検出手段９の検出した交流電源１ａから負
荷２に流れる電流の極性に基づいて電流方向を検出し、
検出結果に基づいて信号切替手段６ｂ１、６ｂ２にオン
信号あるいはオフ信号を与える電流方向検出手段であ
る。尚、停電検出手段８は、停電を検出するまで（即
ち、第１の交流電源が正常に常時運転している時）は、
信号切替手段６ａ１、６ａ２にオン信号を与え、停電を
検出すると、出力される停電信号（即ち、第１の交流電
源から第２の交流電源へ電源系統を切替へさせる電源切
替信号）は信号切替手段６ａ１、６ａ２にオフ信号を与
える。
出する電圧検出手段、８は電圧検出手段７で検出した交
流電源１ａの電圧に基づいて第１の交流電源１ａの停電
検出を行い、停電信号を出力する停電検出手段、９は第
１の交流電源１ａから負荷２に流れる電流を検出する電
流検出手段、１０は停電検出手段８の検出する停電信号
を受けて電流検出手段９の検出した交流電源１ａから負
荷２に流れる電流の極性に基づいて電流方向を検出し、
検出結果に基づいて信号切替手段６ｂ１、６ｂ２にオン
信号あるいはオフ信号を与える電流方向検出手段であ
る。尚、停電検出手段８は、停電を検出するまで（即
ち、第１の交流電源が正常に常時運転している時）は、
信号切替手段６ａ１、６ａ２にオン信号を与え、停電を
検出すると、出力される停電信号（即ち、第１の交流電
源から第２の交流電源へ電源系統を切替へさせる電源切
替信号）は信号切替手段６ａ１、６ａ２にオフ信号を与
える。
【０００６】次に、従来の電源系統切替装置の動作につ
いて説明する。従来の電源系統切替装置の構成を示す図
１２において、常時は信号切替手段６ａ１、６ａ２がオ
ン信号を選択し、ゲートドライバ５ａ１、５ａ２は切替
スイッチ３１ａを構成する半導体スイッチ４ａ１、４ａ
２にゲート信号を供給し、半導体スイッチ４ａ１、４ａ
２はオン（導通状態）となり、負荷２には第１の交流電
源１ａが接続され、第１の交流電源１ａから電力が供給
される。
いて説明する。従来の電源系統切替装置の構成を示す図
１２において、常時は信号切替手段６ａ１、６ａ２がオ
ン信号を選択し、ゲートドライバ５ａ１、５ａ２は切替
スイッチ３１ａを構成する半導体スイッチ４ａ１、４ａ
２にゲート信号を供給し、半導体スイッチ４ａ１、４ａ
２はオン（導通状態）となり、負荷２には第１の交流電
源１ａが接続され、第１の交流電源１ａから電力が供給
される。
【０００７】もし、万一第１の交流電源１ａに停電等の
異常が発生し、負荷２への供給電圧低下が発生すると、
電圧検出手段７の検出した第１の交流電源１ａの電圧低
下に基づいて停電検出手段８にて停電を検出し、停電信
号を発生する。停電検出手段８が出力する停電信号を受
けて、まず、信号切替手段６ａ１、６ａ２はオフ信号を
選択し、第１の電流切替スイッチ３ａを構成する半導体
スイッチ４ａ１、４ａ２のゲート信号を除去する。この
とき、第１の電流切替スイッチ３ａを構成する半導体ス
イッチ４ａ１、４ａ２は自己消弧できないため、半導体
スイッチ４ａ１、４ａ２の電流が所定の電流以下となる
まで、半導体スイッチ４ａ１、４ａ２はオフ状態（非導
通状態）とはならず、負荷２を電源１ａから切り離すこ
とができない。
異常が発生し、負荷２への供給電圧低下が発生すると、
電圧検出手段７の検出した第１の交流電源１ａの電圧低
下に基づいて停電検出手段８にて停電を検出し、停電信
号を発生する。停電検出手段８が出力する停電信号を受
けて、まず、信号切替手段６ａ１、６ａ２はオフ信号を
選択し、第１の電流切替スイッチ３ａを構成する半導体
スイッチ４ａ１、４ａ２のゲート信号を除去する。この
とき、第１の電流切替スイッチ３ａを構成する半導体ス
イッチ４ａ１、４ａ２は自己消弧できないため、半導体
スイッチ４ａ１、４ａ２の電流が所定の電流以下となる
まで、半導体スイッチ４ａ１、４ａ２はオフ状態（非導
通状態）とはならず、負荷２を電源１ａから切り離すこ
とができない。
【０００８】そこで、米国特許５，６４４，１７５号に
開示された従来の電源系統切替装置では、健全側交流電
圧源である第２の交流電源１ｂから流れ込む電流により
第１の交流電源１ａから流れ込む電流をキャンセルする
ことにより、半導体スイッチ４ａ１または４ａ２に流れ
ている電流をオフ状態にするために必要な一定電流以下
にし、第１の電流切替スイッチ３ａの遮断を早くする。
同時に、第１の電流切替スイッチ３ａが遮断した段階で
は、すでに第２の電流切替スイッチ３ｂがオンしている
ことより、負荷２に供給される電圧の低下時間を短くす
ることができる。
開示された従来の電源系統切替装置では、健全側交流電
圧源である第２の交流電源１ｂから流れ込む電流により
第１の交流電源１ａから流れ込む電流をキャンセルする
ことにより、半導体スイッチ４ａ１または４ａ２に流れ
ている電流をオフ状態にするために必要な一定電流以下
にし、第１の電流切替スイッチ３ａの遮断を早くする。
同時に、第１の電流切替スイッチ３ａが遮断した段階で
は、すでに第２の電流切替スイッチ３ｂがオンしている
ことより、負荷２に供給される電圧の低下時間を短くす
ることができる。
【０００９】従来の電源系統切替装置の動作手順を図１
３に示したフローチャートに従って説明する。以下の説
明において、停電発生時の第１の交流電源１ａから負荷
２に流れる電流の向きは図１２の電流検出手段９の上部
に示した矢印の向きとして説明する。第１の交流電源１
ａに停電が発生し（図１３のｓｔｅｐ１）、電圧検出手
段７にて検出した第１の交流電源１ａの電圧が低下する
と、停電検出手段８は停電を検出し（図１０のｓｔｅｐ
２）、停電検出手段８が停電信号を発生する。
３に示したフローチャートに従って説明する。以下の説
明において、停電発生時の第１の交流電源１ａから負荷
２に流れる電流の向きは図１２の電流検出手段９の上部
に示した矢印の向きとして説明する。第１の交流電源１
ａに停電が発生し（図１３のｓｔｅｐ１）、電圧検出手
段７にて検出した第１の交流電源１ａの電圧が低下する
と、停電検出手段８は停電を検出し（図１０のｓｔｅｐ
２）、停電検出手段８が停電信号を発生する。
【００１０】停電検出手段８が発生した停電信号を受け
て、信号切替手段６ａ１、６ａ２はオン信号からオフ信
号へと切り替わり、ゲートドライバ５ａ１、５ａ２の発
生するゲート信号が除去される。（図１３のｓｔｅｐ
３） ゲート信号が除去されたことを受けて、第１の電流切替
スイッチ３ａを構成する半導体スイッチ４ａ１、４ａ２
はいつでもオフできる状態になるが、半導体スイッチ４
ａ１、４ａ２は自己消弧不可能な半導体素子であるた
め、第１の交流電圧源１ａから負荷２に流れる電流と逆
方向の電流方向性を有した半導体素子４ａ２はすぐにオ
フするが、電流の流れている半導体素子４ａ１は電流が
一定電流以下となるまでオン状態を続ける。
て、信号切替手段６ａ１、６ａ２はオン信号からオフ信
号へと切り替わり、ゲートドライバ５ａ１、５ａ２の発
生するゲート信号が除去される。（図１３のｓｔｅｐ
３） ゲート信号が除去されたことを受けて、第１の電流切替
スイッチ３ａを構成する半導体スイッチ４ａ１、４ａ２
はいつでもオフできる状態になるが、半導体スイッチ４
ａ１、４ａ２は自己消弧不可能な半導体素子であるた
め、第１の交流電圧源１ａから負荷２に流れる電流と逆
方向の電流方向性を有した半導体素子４ａ２はすぐにオ
フするが、電流の流れている半導体素子４ａ１は電流が
一定電流以下となるまでオン状態を続ける。
【００１１】ここで、ゲートドライバ５ａ１、５ａ２の
ゲート信号が除去された後、電流方向検出手段１０は電
流検出手段７の検出した電流より、電流方向を２度検出
し（図１３のｓｔｅｐ４）、検出した電流方向が同じな
らば第２の電流切替スイッチ３ｂの半導体スイッチ４ｂ
１をオフ、４ｂ２をオンするようなゲート信号をゲート
ドライバ５ｂ１および５ｂ２が発生するように信号切替
手段６ｂ１、６ｂ２に信号を与える。
ゲート信号が除去された後、電流方向検出手段１０は電
流検出手段７の検出した電流より、電流方向を２度検出
し（図１３のｓｔｅｐ４）、検出した電流方向が同じな
らば第２の電流切替スイッチ３ｂの半導体スイッチ４ｂ
１をオフ、４ｂ２をオンするようなゲート信号をゲート
ドライバ５ｂ１および５ｂ２が発生するように信号切替
手段６ｂ１、６ｂ２に信号を与える。
【００１２】ゲートドライバ５ｂ１、５ｂ２は信号切替
手段６ｂ１、６ｂ２の信号を受けて、まず、半導体スイ
ッチ４ｂ２のみをオンする（図１３のｓｔｅｐ５）が、
第２の交流電源１ｂの電圧が負荷２の電圧よりも高い場
合、第２の交流電源１ｂから負荷２に電流が流れ込み、
その結果、第１の交流電源１ａから負荷２に流れ込む電
流がキャンセルされて、半導体スイッチ４ａ１の遮断
（即ち、第１の電流切替スイッチ３ａをオフとする）を
早くすることができる。（図１３のｓｔｅｐ６） その後、第２の電流切替スイッチ３ｂの残り側の半導体
スイッチ４ｂ１がオンされ（図１３のｓｔｅｐ７）、第
１の交流電源１ａから第２の交流電源１ｂへの電源切替
動作が完了する。（図１３のｓｔｅｐ８）
手段６ｂ１、６ｂ２の信号を受けて、まず、半導体スイ
ッチ４ｂ２のみをオンする（図１３のｓｔｅｐ５）が、
第２の交流電源１ｂの電圧が負荷２の電圧よりも高い場
合、第２の交流電源１ｂから負荷２に電流が流れ込み、
その結果、第１の交流電源１ａから負荷２に流れ込む電
流がキャンセルされて、半導体スイッチ４ａ１の遮断
（即ち、第１の電流切替スイッチ３ａをオフとする）を
早くすることができる。（図１３のｓｔｅｐ６） その後、第２の電流切替スイッチ３ｂの残り側の半導体
スイッチ４ｂ１がオンされ（図１３のｓｔｅｐ７）、第
１の交流電源１ａから第２の交流電源１ｂへの電源切替
動作が完了する。（図１３のｓｔｅｐ８）
【００１３】ここで、電流方向検出手段１０が電流方向
を２度検出し、電流方向が同じならば第２の電流切替ス
イッチ３ｂの半導体スイッチにオン、オフ信号を与える
理由は、万一、電流検出後電流方向が反転してしまった
場合、第１の電流切替スイッチ３ａと第２の電流切替ス
イッチ３ｂが第１の交流電源１ａと第２の交流電源１ｂ
を短絡させてしまうからである。また、半導体スイッチ
４ｂ２のみをオンとする理由は、半導体スイッチ４ａ１
がオン状態で半導体スイッチ４ｂ１をオンすると第１の
交流電源１ａと第２の交流電源１ｂを短絡させるからで
ある。
を２度検出し、電流方向が同じならば第２の電流切替ス
イッチ３ｂの半導体スイッチにオン、オフ信号を与える
理由は、万一、電流検出後電流方向が反転してしまった
場合、第１の電流切替スイッチ３ａと第２の電流切替ス
イッチ３ｂが第１の交流電源１ａと第２の交流電源１ｂ
を短絡させてしまうからである。また、半導体スイッチ
４ｂ２のみをオンとする理由は、半導体スイッチ４ａ１
がオン状態で半導体スイッチ４ｂ１をオンすると第１の
交流電源１ａと第２の交流電源１ｂを短絡させるからで
ある。
【００１４】以上述べたように、図１２に示した従来の
電源系統切替装置では、第１の交流電源に停電等の異常
が発生すると、まず、第１の電流切替スイッチ３ａを構
成する半導体スイッチ４ａ１、４ａ２のゲート信号を除
去し、第１の交流電源１ａから負荷２に流れる電流方向
検出を二度行い、その方向が同じであれば、第２の電流
切替スイッチ３ｂを構成する半導体スイッチのうち、第
１の交流電源１ａから負荷２に流れる電流をキャンセル
する極性の半導体スイッチのみをオンすることにより、
電源間の短絡を避けつつ、高速に第１の交流電源１ａを
遮断し、負荷２の電圧低下時間を短くする様に動作し
て、第１の交流電源１ａから第２の交流電源１ｂに切替
わる。
電源系統切替装置では、第１の交流電源に停電等の異常
が発生すると、まず、第１の電流切替スイッチ３ａを構
成する半導体スイッチ４ａ１、４ａ２のゲート信号を除
去し、第１の交流電源１ａから負荷２に流れる電流方向
検出を二度行い、その方向が同じであれば、第２の電流
切替スイッチ３ｂを構成する半導体スイッチのうち、第
１の交流電源１ａから負荷２に流れる電流をキャンセル
する極性の半導体スイッチのみをオンすることにより、
電源間の短絡を避けつつ、高速に第１の交流電源１ａを
遮断し、負荷２の電圧低下時間を短くする様に動作し
て、第１の交流電源１ａから第２の交流電源１ｂに切替
わる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電源系統切替装
置は以上のように構成されおり、電源間の短絡を避けら
れるという利点があるが、電流方向検出後、万一電流方
向が反転した場合には、第１の交流電源１ａと第２の交
流電源２ａを短絡させる方向の半導体スイッチをオンし
てしまい、第１の交流電源１ａと第２の交流電源２ａを
短絡させてしまうという問題点があった。
置は以上のように構成されおり、電源間の短絡を避けら
れるという利点があるが、電流方向検出後、万一電流方
向が反転した場合には、第１の交流電源１ａと第２の交
流電源２ａを短絡させる方向の半導体スイッチをオンし
てしまい、第１の交流電源１ａと第２の交流電源２ａを
短絡させてしまうという問題点があった。
【００１６】また、図１２に示した従来の電源系統切替
装置では、常時運転側の第１の電流切替スイッチ３ａを
半導体スイッチ４ａ１、４ａ２にて構成していたが、半
導体スイッチは導通損失を発生するため効率が悪くラン
ニングコストの上昇を招く。また、損失によって発生し
た熱エネルギーの冷却のため冷却構造が必要であり、装
置を大型化させるという問題点があった。
装置では、常時運転側の第１の電流切替スイッチ３ａを
半導体スイッチ４ａ１、４ａ２にて構成していたが、半
導体スイッチは導通損失を発生するため効率が悪くラン
ニングコストの上昇を招く。また、損失によって発生し
た熱エネルギーの冷却のため冷却構造が必要であり、装
置を大型化させるという問題点があった。
【００１７】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、常時運転していた第１の電源
に、例えば、停電等の異常発生により電圧異常が発生し
た場合に、電源間の短絡を避けつつ第２の電源に高速切
替可能な電源系統切替装置ならびに電流切替スイッチの
損失が少なく、かつ、高効率で小型化可能な電源系統切
替装置を得ることを目的とする。また、手動等により電
源系統の切替信号を発生させた場合にも、電源間の短絡
を避けつつ第２の電源に高速切替可能な電源系統切替装
置ならびに電流切替スイッチの損失が少なく、かつ、高
効率で小型化可能な電源系統切替装置を得ることを目的
とする。
になされたものであり、常時運転していた第１の電源
に、例えば、停電等の異常発生により電圧異常が発生し
た場合に、電源間の短絡を避けつつ第２の電源に高速切
替可能な電源系統切替装置ならびに電流切替スイッチの
損失が少なく、かつ、高効率で小型化可能な電源系統切
替装置を得ることを目的とする。また、手動等により電
源系統の切替信号を発生させた場合にも、電源間の短絡
を避けつつ第２の電源に高速切替可能な電源系統切替装
置ならびに電流切替スイッチの損失が少なく、かつ、高
効率で小型化可能な電源系統切替装置を得ることを目的
とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電源系統切
替装置は、第１の交流電源と負荷との間に設けられ、上
記負荷への電流供給を導通状態あるいは非導通状態にす
る第１の電流切替手段と、導通方向が互いに逆で、か
つ、並列に接続された第１および第２の電流方向性を有
したスイッチで構成されると共に、第２の交流電源と負
荷との間に設けられ、負荷への電流供給を導通状態ある
いは非導通状態にする第２の電流切替手段と、第１の交
流電源から負荷に供給される電流を検出して検出信号を
出力する電流検出手段と、第１の交流電源から第２の交
流電源への切替を指令する信号であって、第１の電流切
替手段を非導通状態とする電源切替信号を発生する電源
切替信号発生手段と、電源切替信号発生手段および上記
電流検出手段からの出力信号に基づいて、所定設定時間
後の第２の電流切替手段が導通する時点での第１の交流
電源から負荷に流れる電流の電流方向を推定する電流方
向推定手段と、電流方向推定手段の推定結果に基づい
て、第２の電流切替手段を構成する第１および第２の電
流方向性を有したスイッチのうち、まず第１の交流電源
から負荷に流れる電流をキャンセルする導通方向のスイ
ッチを導通させ、その後残るスイッチを導通させる導通
信号発生手段とを備えたものである。
替装置は、第１の交流電源と負荷との間に設けられ、上
記負荷への電流供給を導通状態あるいは非導通状態にす
る第１の電流切替手段と、導通方向が互いに逆で、か
つ、並列に接続された第１および第２の電流方向性を有
したスイッチで構成されると共に、第２の交流電源と負
荷との間に設けられ、負荷への電流供給を導通状態ある
いは非導通状態にする第２の電流切替手段と、第１の交
流電源から負荷に供給される電流を検出して検出信号を
出力する電流検出手段と、第１の交流電源から第２の交
流電源への切替を指令する信号であって、第１の電流切
替手段を非導通状態とする電源切替信号を発生する電源
切替信号発生手段と、電源切替信号発生手段および上記
電流検出手段からの出力信号に基づいて、所定設定時間
後の第２の電流切替手段が導通する時点での第１の交流
電源から負荷に流れる電流の電流方向を推定する電流方
向推定手段と、電流方向推定手段の推定結果に基づい
て、第２の電流切替手段を構成する第１および第２の電
流方向性を有したスイッチのうち、まず第１の交流電源
から負荷に流れる電流をキャンセルする導通方向のスイ
ッチを導通させ、その後残るスイッチを導通させる導通
信号発生手段とを備えたものである。
【００１９】また、本発明に係る電源系統切替装置の電
源切替信号発生手段は、第１の交流電源の異常を検出す
る電源異常検出手段であり、上記電源異常検出手段の出
力信号を電源切替信号として用いるものである。
源切替信号発生手段は、第１の交流電源の異常を検出す
る電源異常検出手段であり、上記電源異常検出手段の出
力信号を電源切替信号として用いるものである。
【００２０】また、本発明に係る電源系統切替装置の電
源異常検出手段は、第１の交流電源の停電を検出する停
電検出手段であることを特徴とするものである。
源異常検出手段は、第１の交流電源の停電を検出する停
電検出手段であることを特徴とするものである。
【００２１】また、本発明に係る電源系統切替装置の電
源切替信号発生手段は、手動によって電源切替信号を発
生させることを特徴とするものである。
源切替信号発生手段は、手動によって電源切替信号を発
生させることを特徴とするものである。
【００２２】また、本発明に係る電源系統切替装置の第
１の電流切替手段は、無方向性のスイッチであることを
特徴とするものである。
１の電流切替手段は、無方向性のスイッチであることを
特徴とするものである。
【００２３】また、本発明に係る電源系統切替装置は、
第１の交流電源と負荷との間に設けられ、負荷への電流
供給を導通状態あるいは非導通状態にする無方向性スイ
ッチからなる第１の電流切替手段と、導通方向が互いに
逆で、かつ、並列に接続された第１および第２の電流方
向性を有したスイッチで構成されると共に、第２の交流
電源と負荷との間に設けられ、負荷への電流供給を導通
状態あるいは非導通状態にする第２の電流切替手段と、
第１の交流電源から負荷に供給される電流値を検出して
出力する電流検出手段と、第１の交流電源から第２の交
流電源への切替を指令する信号であって、第１の電流切
替手段を非導通状態とする電源切替信号を発生する電源
切替信号発生手段と、電源切替信号および電流検出手段
からの出力信号に基づいて、第１の交流電源から負荷に
流れる電流の電流方向を検出すると共に、検出された電
流方向に基づいて、第２の電流切替手段を構成する第１
および第２の電流方向性を有したスイッチのうち、ま
ず、第１の交流電源から負荷に流れる電流をキャンセル
する導通方向のスイッチを導通させ、その後残るスイッ
チを導通させるように構成された電流方向検出手段とを
備えたものである。
第１の交流電源と負荷との間に設けられ、負荷への電流
供給を導通状態あるいは非導通状態にする無方向性スイ
ッチからなる第１の電流切替手段と、導通方向が互いに
逆で、かつ、並列に接続された第１および第２の電流方
向性を有したスイッチで構成されると共に、第２の交流
電源と負荷との間に設けられ、負荷への電流供給を導通
状態あるいは非導通状態にする第２の電流切替手段と、
第１の交流電源から負荷に供給される電流値を検出して
出力する電流検出手段と、第１の交流電源から第２の交
流電源への切替を指令する信号であって、第１の電流切
替手段を非導通状態とする電源切替信号を発生する電源
切替信号発生手段と、電源切替信号および電流検出手段
からの出力信号に基づいて、第１の交流電源から負荷に
流れる電流の電流方向を検出すると共に、検出された電
流方向に基づいて、第２の電流切替手段を構成する第１
および第２の電流方向性を有したスイッチのうち、ま
ず、第１の交流電源から負荷に流れる電流をキャンセル
する導通方向のスイッチを導通させ、その後残るスイッ
チを導通させるように構成された電流方向検出手段とを
備えたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。尚、従来と同一符号は従来の
ものと同一あるいは相当のものを表す。 実施の形態１．図１は、実施の形態１による電源系統切
替装置の概略構成を示す図である。図において、１ａは
第１の交流電源、１ｂは第２の交流電源、２はこれら交
流電源のいずれか１つに接続され、常時運転が要求され
る負荷、３ａおよび３ｂは第１の交流電源１ａと負荷２
の間あるいは第２の交流電源１ｂと負荷２の間に接続さ
れ、負荷２に電流を供給する交流電源を選択する第１お
よび第２の電流切替スイッチ（電流切替手段とも称す）
である。
図面に基づいて説明する。尚、従来と同一符号は従来の
ものと同一あるいは相当のものを表す。 実施の形態１．図１は、実施の形態１による電源系統切
替装置の概略構成を示す図である。図において、１ａは
第１の交流電源、１ｂは第２の交流電源、２はこれら交
流電源のいずれか１つに接続され、常時運転が要求され
る負荷、３ａおよび３ｂは第１の交流電源１ａと負荷２
の間あるいは第２の交流電源１ｂと負荷２の間に接続さ
れ、負荷２に電流を供給する交流電源を選択する第１お
よび第２の電流切替スイッチ（電流切替手段とも称す）
である。
【００２５】即ち、第１の電流切替スイッチ３ａが導通
状態（オン）、第２の電流切替スイッチ３ｂが非導通状
態（オフ）の時には、第１の交流電源１ａが選択されて
負荷２に電流を供給し、第１の電流切替スイッチ３ａが
非導通状態（オフ）、第２の電流切替スイッチ３ｂが導
通状態（オン）の時には、第２の交流電源１ｂが選択さ
れて負荷２に電流を供給する。また、４ａ１、４ａ２は
第１の電流切替スイッチ３ａを構成するサイリスタ等の
自己消弧できない電流方向性を有した半導体スイッチで
あり、導通方向が互い逆で並列に接続されている。
状態（オン）、第２の電流切替スイッチ３ｂが非導通状
態（オフ）の時には、第１の交流電源１ａが選択されて
負荷２に電流を供給し、第１の電流切替スイッチ３ａが
非導通状態（オフ）、第２の電流切替スイッチ３ｂが導
通状態（オン）の時には、第２の交流電源１ｂが選択さ
れて負荷２に電流を供給する。また、４ａ１、４ａ２は
第１の電流切替スイッチ３ａを構成するサイリスタ等の
自己消弧できない電流方向性を有した半導体スイッチで
あり、導通方向が互い逆で並列に接続されている。
【００２６】同様に、４ｂ１、４ｂ２は第２の電流切替
スイッチ３ｂを構成するサイリスタ等の自己消弧できな
い電流方向性を有した半導体スイッチであり、導通方向
が互い逆で並列に接続されている。また、５ａ１および
５ａ２は、第１の電流切替スイッチ３ａを構成する半導
体スイッチ４ａ１および４ａ２にそれぞれゲート信号を
供給するゲートドライバであり、同様に、５ｂ１および
５ｂ２は、第２の電流切替スイッチ３ｂを構成する半導
体スイッチ４ｂ１および４ｂ２にそれぞれゲート信号を
供給するゲートドライバである。
スイッチ３ｂを構成するサイリスタ等の自己消弧できな
い電流方向性を有した半導体スイッチであり、導通方向
が互い逆で並列に接続されている。また、５ａ１および
５ａ２は、第１の電流切替スイッチ３ａを構成する半導
体スイッチ４ａ１および４ａ２にそれぞれゲート信号を
供給するゲートドライバであり、同様に、５ｂ１および
５ｂ２は、第２の電流切替スイッチ３ｂを構成する半導
体スイッチ４ｂ１および４ｂ２にそれぞれゲート信号を
供給するゲートドライバである。
【００２７】また、６ａ１、６ａ２、６ｂ１、６ｂ２
は、それぞれゲートドライバ５ａ１、５ａ２、５ｂ１、
５ｂ２に与えるオン信号（導通信号）、オフ信号（非導
通信号）を切り替える信号切替手段である。また、７は
第１の交流電源１ａの電圧を検出する電圧検出手段、８
は電圧検出手段７で検出した交流電源１ａの電圧に基づ
いて第１の交流電源１ａの停電検出を行い、停電信号を
出力する停電検出手段、９は第１の交流電源１ａから負
荷２に流れる電流を検出する電流検出手段である。
は、それぞれゲートドライバ５ａ１、５ａ２、５ｂ１、
５ｂ２に与えるオン信号（導通信号）、オフ信号（非導
通信号）を切り替える信号切替手段である。また、７は
第１の交流電源１ａの電圧を検出する電圧検出手段、８
は電圧検出手段７で検出した交流電源１ａの電圧に基づ
いて第１の交流電源１ａの停電検出を行い、停電信号を
出力する停電検出手段、９は第１の交流電源１ａから負
荷２に流れる電流を検出する電流検出手段である。
【００２８】尚、停電検出手段８は、停電を検出するま
で（即ち、第１の交流電源が正常に常時運転している
時）は、信号切替手段６ａ１、６ａ２にオン信号を与
え、停電を検出すると、出力される停電信号は信号切替
手段６ａ１、６ａ２にオフ信号を与える。また、停電検
出手段から出力される停電信号は、第１の交流電源から
第２の交流電源へ電源系統を切替へさせる電源切替信号
として用いられる。
で（即ち、第１の交流電源が正常に常時運転している
時）は、信号切替手段６ａ１、６ａ２にオン信号を与
え、停電を検出すると、出力される停電信号は信号切替
手段６ａ１、６ａ２にオフ信号を与える。また、停電検
出手段から出力される停電信号は、第１の交流電源から
第２の交流電源へ電源系統を切替へさせる電源切替信号
として用いられる。
【００２９】また、２０は停電検出手段８から出力され
る停電信号および電流検出手段９の出力信号を受けて、
電流検出手段９による電流検出時点での第１の電流切替
スイッチ３ａを流れる電流値および電流傾きを用いて、
実際に第２の電流切替スイッチ３ｂのいずれかの半導体
スイッチ（即ち、４ｂ１、４ｂ２のいずれかの半導体ス
イッチ）が最初にオンする時点での第１の電流切替スイ
ッチ３ａを流れる電流の電流方向を推定する電流方向推
定手段である。また、５０は電流方向推定手段２０およ
び電流検出手段９の出力信号を受けて、第２の電流切替
スイッチ３ｂを構成する半導体スイッチ４ｂ１あるいは
４ｂ２を所望のタイミングで順次オン状態にするための
ゲート信号をゲートドライバ５ｂ１、５ｂ２に発生させ
るよう、信号切替手段６ｂ１、６ｂ２を切替えるオン信
号発生手段である。
る停電信号および電流検出手段９の出力信号を受けて、
電流検出手段９による電流検出時点での第１の電流切替
スイッチ３ａを流れる電流値および電流傾きを用いて、
実際に第２の電流切替スイッチ３ｂのいずれかの半導体
スイッチ（即ち、４ｂ１、４ｂ２のいずれかの半導体ス
イッチ）が最初にオンする時点での第１の電流切替スイ
ッチ３ａを流れる電流の電流方向を推定する電流方向推
定手段である。また、５０は電流方向推定手段２０およ
び電流検出手段９の出力信号を受けて、第２の電流切替
スイッチ３ｂを構成する半導体スイッチ４ｂ１あるいは
４ｂ２を所望のタイミングで順次オン状態にするための
ゲート信号をゲートドライバ５ｂ１、５ｂ２に発生させ
るよう、信号切替手段６ｂ１、６ｂ２を切替えるオン信
号発生手段である。
【００３０】尚、上述した電流方向推定手段２０では、
電流検出手段９による電流検出時点での第１の電流切替
スイッチ３ａを流れる電流値および電流傾きを用いて、
実際に第２の電流切替スイッチ３ｂのいずれかの半導体
スイッチ（即ち、４ｂ１、４ｂ２のいずれか）が最初に
オンする時の第１の電流切替スイッチ３ａを流れる電流
の電流方向を推定するしているが、負荷種別および電源
電圧、位相等の情報より推定する推定手段を用いても、
電流波形の周期性より推定する推定手段を用いても同様
の効果が得られる。
電流検出手段９による電流検出時点での第１の電流切替
スイッチ３ａを流れる電流値および電流傾きを用いて、
実際に第２の電流切替スイッチ３ｂのいずれかの半導体
スイッチ（即ち、４ｂ１、４ｂ２のいずれか）が最初に
オンする時の第１の電流切替スイッチ３ａを流れる電流
の電流方向を推定するしているが、負荷種別および電源
電圧、位相等の情報より推定する推定手段を用いても、
電流波形の周期性より推定する推定手段を用いても同様
の効果が得られる。
【００３１】図２は、本実施の形態の特徴的な構成要素
である電流方向推定手段２０の具体的な構成例を示す図
である。図２において、２１は入力信号（即ち、電流検
出手段９により検出された交流電源１ａから負荷２に流
れる電流に対応する信号）の傾きを演算する傾き演算回
路（手段）、２２は入力信号の乗算演算を行う乗算回路
（手段）、２３は入力信号の加算演算を行う加算回路
（手段）、２４は推定電流値方向を判定する推定電流方
向判定回路（手段）である。また、図３は電流検出手段
９が検出する電流波形図、図４は本実施の形態における
電源系統切替動作の手順を示したフローチャートであ
る。また、図５は、オン（導通）信号発生手段５０の概
略構成を示す図である。
である電流方向推定手段２０の具体的な構成例を示す図
である。図２において、２１は入力信号（即ち、電流検
出手段９により検出された交流電源１ａから負荷２に流
れる電流に対応する信号）の傾きを演算する傾き演算回
路（手段）、２２は入力信号の乗算演算を行う乗算回路
（手段）、２３は入力信号の加算演算を行う加算回路
（手段）、２４は推定電流値方向を判定する推定電流方
向判定回路（手段）である。また、図３は電流検出手段
９が検出する電流波形図、図４は本実施の形態における
電源系統切替動作の手順を示したフローチャートであ
る。また、図５は、オン（導通）信号発生手段５０の概
略構成を示す図である。
【００３２】次に、本実施の形態１による電源系統切替
装置の動作について、図１乃至図５を用いて説明する。
図１に示した電源系統切替装置において、常時（即ち、
第１の交流電源が正常な時）は信号切替手段６ａ１、６
ａ２は共にオン信号を選択し、ゲートドライバ５ａ１、
５ａ２は第１の電流切替スイッチ３ａを構成する半導体
スイッチ４ａ１、４ａ２にゲート信号を供給し、第１の
電流切替スイッチ３ａをオン（導通）とし、負荷２には
第１の電源１ａから電力が供給される。この時点では、
信号切替手段６ｂ１、６ｂ２はどちらもオフ信号（非導
通信号）を選択しており、ゲートドライバ５ｂ１、５ｂ
２は半導体素子４ｂ１、４ｂ２にゲート信号を与えず、
第２の電流切替スイッチ３ｂはオフされており、第２の
交流電源１ｂは負荷２から切り離された状態にある。
装置の動作について、図１乃至図５を用いて説明する。
図１に示した電源系統切替装置において、常時（即ち、
第１の交流電源が正常な時）は信号切替手段６ａ１、６
ａ２は共にオン信号を選択し、ゲートドライバ５ａ１、
５ａ２は第１の電流切替スイッチ３ａを構成する半導体
スイッチ４ａ１、４ａ２にゲート信号を供給し、第１の
電流切替スイッチ３ａをオン（導通）とし、負荷２には
第１の電源１ａから電力が供給される。この時点では、
信号切替手段６ｂ１、６ｂ２はどちらもオフ信号（非導
通信号）を選択しており、ゲートドライバ５ｂ１、５ｂ
２は半導体素子４ｂ１、４ｂ２にゲート信号を与えず、
第２の電流切替スイッチ３ｂはオフされており、第２の
交流電源１ｂは負荷２から切り離された状態にある。
【００３３】ここで、第１の交流電源１ａに停電（異常
電圧低下も含む）が発生すると（図４のｓｔｅｐ１）、
電圧検出手段７が検出した電圧に基づいて、停電検出手
段８が停電を検出し（図４のｓｔｅｐ２）、停電信号を
発生する。この時点で、第２の交流電源１ｂは停電等の
発生しない健全側電源である。停電検出手段８が発生し
た停電信号に基づいて、信号切替手段６ａ１、６ａ２は
ゲートドライバ５ａ１、５ａ２に対して第１の電流切替
手段３ａを構成する半導体素子４ａ１、４ａ２をオフす
るオフ信号を出力する。半導体スイッチ４ａ１、４ａ２
は、ゲートドライバ５ａ１、５ａ２からのゲート信号が
除去された（図４のｓｔｅｐ３）ことによりいつでもオ
フできる状態になる。
電圧低下も含む）が発生すると（図４のｓｔｅｐ１）、
電圧検出手段７が検出した電圧に基づいて、停電検出手
段８が停電を検出し（図４のｓｔｅｐ２）、停電信号を
発生する。この時点で、第２の交流電源１ｂは停電等の
発生しない健全側電源である。停電検出手段８が発生し
た停電信号に基づいて、信号切替手段６ａ１、６ａ２は
ゲートドライバ５ａ１、５ａ２に対して第１の電流切替
手段３ａを構成する半導体素子４ａ１、４ａ２をオフす
るオフ信号を出力する。半導体スイッチ４ａ１、４ａ２
は、ゲートドライバ５ａ１、５ａ２からのゲート信号が
除去された（図４のｓｔｅｐ３）ことによりいつでもオ
フできる状態になる。
【００３４】しかし、半導体スイッチ４ａ１、４ａ２は
共に自己消弧不可能な半導体素子であるため、第１の交
流電圧源１ａから負荷２に流れる電流と逆極性の半導体
素子４ａ２はすぐにオフするが、電流が流れている半導
体素子４ａ１は電流が一定電流以下となるまでオン状態
を続ける。ここまでの動作は図１２に示した従来の電源
系統切り替え装置と同様である。
共に自己消弧不可能な半導体素子であるため、第１の交
流電圧源１ａから負荷２に流れる電流と逆極性の半導体
素子４ａ２はすぐにオフするが、電流が流れている半導
体素子４ａ１は電流が一定電流以下となるまでオン状態
を続ける。ここまでの動作は図１２に示した従来の電源
系統切り替え装置と同様である。
【００３５】ここで、本発明の実施の形態１による電源
系統切替装置は、第１の交流電源１ａに停電等の異常が
発生し、第１の交流電源１ａから第２の交流電源１ｂに
電源系統を切替る場合に、第２の電流切替スイッチ３ｂ
を構成する半導体素子４ｂ１または４ｂ２を実際にオン
する時点での第１の電流スイッチ３ａの電流方向を正し
く推定し、第１の交流電源１ａと第２の交流電源１ｂの
短絡を避けるとともに、電源系統切替装置そのものの故
障を避け、他の需要家へ電圧低下による悪影響を与えな
いように動作することを特徴とするものである。
系統切替装置は、第１の交流電源１ａに停電等の異常が
発生し、第１の交流電源１ａから第２の交流電源１ｂに
電源系統を切替る場合に、第２の電流切替スイッチ３ｂ
を構成する半導体素子４ｂ１または４ｂ２を実際にオン
する時点での第１の電流スイッチ３ａの電流方向を正し
く推定し、第１の交流電源１ａと第２の交流電源１ｂの
短絡を避けるとともに、電源系統切替装置そのものの故
障を避け、他の需要家へ電圧低下による悪影響を与えな
いように動作することを特徴とするものである。
【００３６】次に、図２の電流方向推定手段２０の構成
図および図３の電流方向検出手段９が検出する電流波形
図を用いて、電流方向推定手段２０の動作を説明する。
以下、第１の交流電源１ａに発生する異常として、停電
が発生した場合を代表例として説明することとする。電
流方向推定手段２０は、第１の交流電源１ａの異常検出
手段である停電検出手段８が、発生した停電信号（即
ち、第１の交流電源１ａの異常検出信号）を受けて、以
下の動作を開始する。
図および図３の電流方向検出手段９が検出する電流波形
図を用いて、電流方向推定手段２０の動作を説明する。
以下、第１の交流電源１ａに発生する異常として、停電
が発生した場合を代表例として説明することとする。電
流方向推定手段２０は、第１の交流電源１ａの異常検出
手段である停電検出手段８が、発生した停電信号（即
ち、第１の交流電源１ａの異常検出信号）を受けて、以
下の動作を開始する。
【００３７】まず、傾き演算手段２１は、電流検出手段
９から入力された図３に示す電流値（電流波形）に基づ
いて電流傾きを演算する。例えば、図３において、時刻
ａの時点の電流値ｉａを記憶しておき、停電発生（異常
発生）の時刻である時刻ｂの時点の電流値ｉｂから減算
し、時刻ｂと時刻ａの時間差△ｔ１で除算することによ
り電流傾きは演算できる。即ち、電流傾きは、（ｉｂー
ｉａ）／△ｔ１の演算を行うことにより求めることがで
きる。尚、これ以外の方法としては、微分手段等の方法
で電流傾きを求めても構わない。
９から入力された図３に示す電流値（電流波形）に基づ
いて電流傾きを演算する。例えば、図３において、時刻
ａの時点の電流値ｉａを記憶しておき、停電発生（異常
発生）の時刻である時刻ｂの時点の電流値ｉｂから減算
し、時刻ｂと時刻ａの時間差△ｔ１で除算することによ
り電流傾きは演算できる。即ち、電流傾きは、（ｉｂー
ｉａ）／△ｔ１の演算を行うことにより求めることがで
きる。尚、これ以外の方法としては、微分手段等の方法
で電流傾きを求めても構わない。
【００３８】演算された電流傾きは、乗算手段２２にて
電流方向推定後、実際にゲート信号が印加されるまでの
設定時間△ｔ２と乗算され、加算手段２３にて時刻ｂの
電流ｉｂと加算されることにより、 ｉｃ ＝ △ｔ２ ＊ （ｉｂーｉａ）／△ｔ１ の式に従って、実際にゲート信号が印加される時点（時
刻ｃ）での電流推定値となる。この電流推定値に基づ
き、推定電流方向判定手段２４にて電流方向が判定さ
れ、実際にゲートがオンする時点での電流方向が正しく
推定される。
電流方向推定後、実際にゲート信号が印加されるまでの
設定時間△ｔ２と乗算され、加算手段２３にて時刻ｂの
電流ｉｂと加算されることにより、 ｉｃ ＝ △ｔ２ ＊ （ｉｂーｉａ）／△ｔ１ の式に従って、実際にゲート信号が印加される時点（時
刻ｃ）での電流推定値となる。この電流推定値に基づ
き、推定電流方向判定手段２４にて電流方向が判定さ
れ、実際にゲートがオンする時点での電流方向が正しく
推定される。
【００３９】この後の動作は、前述した従来の電源系統
切替装置と同様であり、電流方向推定手段２０が推定し
た電流方向に従って、信号切替手段６ｂ２のみにオン信
号を与え（即ち、信号切替手段６ｂ１はオフ信号を選択
したままの状態）、この信号切替手段６ｂ１、６ｂ２の
出力を受けてゲートドライバ５ｂ１、５ｂ２がゲート信
号を半導体スイッチ４ｂ１、４ｂ２に与えることによ
り、まず、半導体スイッチ４ｂ２がオンする。（図４の
ｓｔｅｐ５）
切替装置と同様であり、電流方向推定手段２０が推定し
た電流方向に従って、信号切替手段６ｂ２のみにオン信
号を与え（即ち、信号切替手段６ｂ１はオフ信号を選択
したままの状態）、この信号切替手段６ｂ１、６ｂ２の
出力を受けてゲートドライバ５ｂ１、５ｂ２がゲート信
号を半導体スイッチ４ｂ１、４ｂ２に与えることによ
り、まず、半導体スイッチ４ｂ２がオンする。（図４の
ｓｔｅｐ５）
【００４０】第２の電流切替スイッチ３ｂの半導体スイ
ッチ４ｂ２がオンすることにより、第２の交流電源１ｂ
の電圧が負荷２の電圧よりも高い場合、第２の交流電源
１ｂから負荷２に電流が流れ込み、その結果、第１の交
流電源１ａから負荷２に流れ込む電流がキャンセルされ
て、半導体スイッチ４ａ１の遮断（従って、第１の電流
切替スイッチ３ａの遮断）を早くする（図４のｓｔｅｐ
６）ことができる。その後、第２の電流切替スイッチ３
ｂの残り側の半導体スイッチ４ｂ１がオンされ（図４の
ｓｔｅｐ７）、第１の交流電源１ａから第２の交流電源
１ｂへの電源切替動作が完了する。（図４のｓｔｅｐ
８）
ッチ４ｂ２がオンすることにより、第２の交流電源１ｂ
の電圧が負荷２の電圧よりも高い場合、第２の交流電源
１ｂから負荷２に電流が流れ込み、その結果、第１の交
流電源１ａから負荷２に流れ込む電流がキャンセルされ
て、半導体スイッチ４ａ１の遮断（従って、第１の電流
切替スイッチ３ａの遮断）を早くする（図４のｓｔｅｐ
６）ことができる。その後、第２の電流切替スイッチ３
ｂの残り側の半導体スイッチ４ｂ１がオンされ（図４の
ｓｔｅｐ７）、第１の交流電源１ａから第２の交流電源
１ｂへの電源切替動作が完了する。（図４のｓｔｅｐ
８）
【００４１】上述した図４のｓｔｅｐ５からｓｔｅｐ８
の動作を、図５および図１、図２、図５を用いて説明す
る。即ち、電流方向推定手段２０および電流検出手段９
の出力信号を受けて、図５に示したオン信号発生手段５
０では、第２の電流切替スイッチ３ｂの半導体スイッチ
４ｂ１、４ｂ２のいずれを先にオンすべきかを判定し、
この場合、半導体スイッチ４ｂ２を先にオンすべく、信
号切替手段６ｂ２にオン信号を選択するよう出力する。
信号切替手段６ｂ２では、オン信号発生手段５０内のオ
ンタイミング判定手段５１の出力信号に従い、ゲートド
ライバ５ｂ２にオン信号を出力し、半導体スイッチ４ｂ
２がまずオンする。
の動作を、図５および図１、図２、図５を用いて説明す
る。即ち、電流方向推定手段２０および電流検出手段９
の出力信号を受けて、図５に示したオン信号発生手段５
０では、第２の電流切替スイッチ３ｂの半導体スイッチ
４ｂ１、４ｂ２のいずれを先にオンすべきかを判定し、
この場合、半導体スイッチ４ｂ２を先にオンすべく、信
号切替手段６ｂ２にオン信号を選択するよう出力する。
信号切替手段６ｂ２では、オン信号発生手段５０内のオ
ンタイミング判定手段５１の出力信号に従い、ゲートド
ライバ５ｂ２にオン信号を出力し、半導体スイッチ４ｂ
２がまずオンする。
【００４２】半導体スイッチ４ｂ２がオンすることによ
り、半導体スイッチ４ａ１に流れる電流がキャンセルさ
れ、半導体スイッチ４ａ１がオフする。半導体スイッチ
４ａ１がオフすることにより、第１の電流切替スイッチ
３ａが完全にオフすることにより、第１の交流電源１ａ
から負荷２に流れる電流も零となるため、電流検出手段
９の検出する電流も零となり、３ａオフ検出手段５２に
より第１の電流切替スイッチ３ａのオフ状態を検出する
ことができる。そして、オンタイミング判定手段５１は
３ａオフ検出手段５２の出力信号を受けて、第２の電流
切替スイッチ３ｂの残った半導体スイッチ４ｂ１をオン
すべく、信号切替手段６ｂ１にオン信号を選択させ、信
号切替手段６ｂ１はゲートドライバ５ｂ１にオン信号を
出力し、半導体スイッチ４ｂ１がオンして、切替動作が
完了する。尚、図６は、本実施の形態において、第１の
交流電源１ａに異常発生（例えば、停電発生）してから
第２の電流スイッチ３ｂの各半導体スイッチ４ｂ１およ
び４ｂ２がオンして第２の交流電源１ｂに切替られるま
での時系列タイミングを示したものである。
り、半導体スイッチ４ａ１に流れる電流がキャンセルさ
れ、半導体スイッチ４ａ１がオフする。半導体スイッチ
４ａ１がオフすることにより、第１の電流切替スイッチ
３ａが完全にオフすることにより、第１の交流電源１ａ
から負荷２に流れる電流も零となるため、電流検出手段
９の検出する電流も零となり、３ａオフ検出手段５２に
より第１の電流切替スイッチ３ａのオフ状態を検出する
ことができる。そして、オンタイミング判定手段５１は
３ａオフ検出手段５２の出力信号を受けて、第２の電流
切替スイッチ３ｂの残った半導体スイッチ４ｂ１をオン
すべく、信号切替手段６ｂ１にオン信号を選択させ、信
号切替手段６ｂ１はゲートドライバ５ｂ１にオン信号を
出力し、半導体スイッチ４ｂ１がオンして、切替動作が
完了する。尚、図６は、本実施の形態において、第１の
交流電源１ａに異常発生（例えば、停電発生）してから
第２の電流スイッチ３ｂの各半導体スイッチ４ｂ１およ
び４ｂ２がオンして第２の交流電源１ｂに切替られるま
での時系列タイミングを示したものである。
【００４３】以上述べたように、図１に示した実施の形
態１による電源系統切替装置では、まず、第１の交流電
源１ａに停電等の異常が発生した場合、第１の交流電源
１ａと負荷２の間に接続された第１の電流切替スイッチ
（電流切替手段）３ａを構成する電流方向性を有した半
導体スイッチ４ａ１、４ａ２のゲート信号を除去し、電
流方向推定手段２０によって第２の電流切替スイッチ
（電流切替手段）３ｂが実際にゲートをオンする時点で
の電流方向を正しく推定し、第２の交流電源１ｂと負荷
２の間に接続された第２の電流切替スイッチ（電流切替
手段）３ｂのうち、第１の交流電源１ａから負荷２に流
れる電流をキャンセルする導通方向の半導体スイッチを
まずオンすることにより、第１の交流電源１ａと第２の
交流電源１ｂとの短絡を避けつつ、高速に第１の交流電
源１ａを遮断し、負荷２の電圧低下時間を短くして、健
全な第２の交流電源１ｂに切替ることができる。
態１による電源系統切替装置では、まず、第１の交流電
源１ａに停電等の異常が発生した場合、第１の交流電源
１ａと負荷２の間に接続された第１の電流切替スイッチ
（電流切替手段）３ａを構成する電流方向性を有した半
導体スイッチ４ａ１、４ａ２のゲート信号を除去し、電
流方向推定手段２０によって第２の電流切替スイッチ
（電流切替手段）３ｂが実際にゲートをオンする時点で
の電流方向を正しく推定し、第２の交流電源１ｂと負荷
２の間に接続された第２の電流切替スイッチ（電流切替
手段）３ｂのうち、第１の交流電源１ａから負荷２に流
れる電流をキャンセルする導通方向の半導体スイッチを
まずオンすることにより、第１の交流電源１ａと第２の
交流電源１ｂとの短絡を避けつつ、高速に第１の交流電
源１ａを遮断し、負荷２の電圧低下時間を短くして、健
全な第２の交流電源１ｂに切替ることができる。
【００４４】尚、実施の形態１では、第１の交流電源１
ａの停電による異常を検出した場合の電源系統切替え動
作について説明したが、この種の電源系統切替装置で
は、過電圧発生、位相跳躍、周波数異常、各相不平衡等
の電源異常の場合にも同様の電源系統の切替動作が要求
されるため、停電検出手段８に代わり、過電圧を検出す
る過電圧検出手段、位相跳躍を検出する位相跳躍検出手
段、周波数異常を検出する周波数異常検出手段、各相不
平衡を検出する各相不平衡手段等を設けても同様の効果
が得られる。また、実施の形態１では、第１の電流切替
スイッチ３ａあるいは第２の電流切替スイッチ３ｂを構
成する電流方向性スイッチとしてサイリスタ等の半導体
スイッチの場合を示したが、第１の電流切替スイッチ３
ａあるいは第２の電流切替スイッチ３ｂを構成する電流
方向性スイッチは電流方向性を有するものであれば何で
もよく、半導体スイッチに限定されるものではない。
ａの停電による異常を検出した場合の電源系統切替え動
作について説明したが、この種の電源系統切替装置で
は、過電圧発生、位相跳躍、周波数異常、各相不平衡等
の電源異常の場合にも同様の電源系統の切替動作が要求
されるため、停電検出手段８に代わり、過電圧を検出す
る過電圧検出手段、位相跳躍を検出する位相跳躍検出手
段、周波数異常を検出する周波数異常検出手段、各相不
平衡を検出する各相不平衡手段等を設けても同様の効果
が得られる。また、実施の形態１では、第１の電流切替
スイッチ３ａあるいは第２の電流切替スイッチ３ｂを構
成する電流方向性スイッチとしてサイリスタ等の半導体
スイッチの場合を示したが、第１の電流切替スイッチ３
ａあるいは第２の電流切替スイッチ３ｂを構成する電流
方向性スイッチは電流方向性を有するものであれば何で
もよく、半導体スイッチに限定されるものではない。
【００４５】実施の形態２．図７は、本発明の実施の形
態２による電源系統切替装置の概略構成を示す図であ
る。図７において、３０ａは、真空スイッチや機械式ス
イッチ等の電流方向性を持たず、電流零点でしか遮断で
きない無方向性スイッチ４０ａからなる第１の電流切替
スイッチ（切替手段）である。図１２に示した従来の電
源系統切替装置と異なる点は、本実施の形態では第１の
電流切替スイッチ３０ａを無方向性スイッチ４０ａにて
構成した点である。図８は、実施の形態２による電源系
統切替装置の電源切替動作の手順を示したフローチャー
トである。
態２による電源系統切替装置の概略構成を示す図であ
る。図７において、３０ａは、真空スイッチや機械式ス
イッチ等の電流方向性を持たず、電流零点でしか遮断で
きない無方向性スイッチ４０ａからなる第１の電流切替
スイッチ（切替手段）である。図１２に示した従来の電
源系統切替装置と異なる点は、本実施の形態では第１の
電流切替スイッチ３０ａを無方向性スイッチ４０ａにて
構成した点である。図８は、実施の形態２による電源系
統切替装置の電源切替動作の手順を示したフローチャー
トである。
【００４６】次に、図７および図８に基づいて、実施の
形態２による電源系統切替装置の動作について説明す
る。第１の交流電源１ａに停電等の異常が発生し（図８
のｓｔｅｐ１）、停電検出手段（異常検出手段）８にて
停電（異常）を検出し（図８のｓｔｅｐ２）、検出した
停電信号（異常信号）に基づいて信号切替手段６ａ１が
オフ信号を選択し、ゲートドライバ５ａ１が無方向性ス
イッチ４０ａからゲート信号を除去する（図８のｓｔｅ
ｐ３）。ここまでの動作は、図１２に示した従来の電源
系統切替装置と基本的には同様である。
形態２による電源系統切替装置の動作について説明す
る。第１の交流電源１ａに停電等の異常が発生し（図８
のｓｔｅｐ１）、停電検出手段（異常検出手段）８にて
停電（異常）を検出し（図８のｓｔｅｐ２）、検出した
停電信号（異常信号）に基づいて信号切替手段６ａ１が
オフ信号を選択し、ゲートドライバ５ａ１が無方向性ス
イッチ４０ａからゲート信号を除去する（図８のｓｔｅ
ｐ３）。ここまでの動作は、図１２に示した従来の電源
系統切替装置と基本的には同様である。
【００４７】ここで、従来の電源系統切替装置と異なる
点は、第１の電流切替スイッチ３０ａに無方向性スイッ
チ４０ａ（例えば、真空スイッチや機械式スイッチ）を
適用したことにより、半導体スイッチを適用した場合に
比べて、第１の交流電源１ａによる通常の常時通電時の
損失を小さくすることが可能であると共に、第１の電流
切替スイッチ３０ａの冷却が不要となり、装置の小型化
が図れる点である。無方向性スイッチ４０ａのゲート信
号除去後、電流方向検出手段１０は、第１の交流電源１
ａから負荷２に流れる電流の方向を２度検出し（図６の
ｓｔｅｐ４）、検出された電流方向に応じて、信号切替
手段６ｂ２のみにオン信号を与え（図６のｓｔｅｐ
５）、この信号切替手段６ｂ１、６ｂ２の出力を受けて
ゲートドライバ５ｂ１、５ｂ２がゲート信号を半導体ス
イッチ４ｂ１、４ｂ２に与えることにより、半導体スイ
ッチ４ｂ２がオンする。
点は、第１の電流切替スイッチ３０ａに無方向性スイッ
チ４０ａ（例えば、真空スイッチや機械式スイッチ）を
適用したことにより、半導体スイッチを適用した場合に
比べて、第１の交流電源１ａによる通常の常時通電時の
損失を小さくすることが可能であると共に、第１の電流
切替スイッチ３０ａの冷却が不要となり、装置の小型化
が図れる点である。無方向性スイッチ４０ａのゲート信
号除去後、電流方向検出手段１０は、第１の交流電源１
ａから負荷２に流れる電流の方向を２度検出し（図６の
ｓｔｅｐ４）、検出された電流方向に応じて、信号切替
手段６ｂ２のみにオン信号を与え（図６のｓｔｅｐ
５）、この信号切替手段６ｂ１、６ｂ２の出力を受けて
ゲートドライバ５ｂ１、５ｂ２がゲート信号を半導体ス
イッチ４ｂ１、４ｂ２に与えることにより、半導体スイ
ッチ４ｂ２がオンする。
【００４８】半導体スイッチ４ｂ２がオンすることによ
り、第２の交流電源１ｂの電圧が負荷２の電圧よりも高
い場合、第２の交流電源１ｂから負荷２に電流が流れ込
み、その結果、第１の交流電源１ａから負荷２に流れ込
む電流がキャンセルされ、無方向性スイッチ４０ａの遮
断（即ち、第１の電流切替スイッチ３ａの遮断）を早く
することができる。（図８のｓｔｅｐ６） その後、第２の電流切替スイッチ３ｂの残り側の半導体
スイッチ４ｂ１がオンされ（図８のｓｔｅｐ７）、第１
の交流電源１ａから第２の交流電源１ｂへの電源切替動
作が完了する。（図８のｓｔｅｐ８）
り、第２の交流電源１ｂの電圧が負荷２の電圧よりも高
い場合、第２の交流電源１ｂから負荷２に電流が流れ込
み、その結果、第１の交流電源１ａから負荷２に流れ込
む電流がキャンセルされ、無方向性スイッチ４０ａの遮
断（即ち、第１の電流切替スイッチ３ａの遮断）を早く
することができる。（図８のｓｔｅｐ６） その後、第２の電流切替スイッチ３ｂの残り側の半導体
スイッチ４ｂ１がオンされ（図８のｓｔｅｐ７）、第１
の交流電源１ａから第２の交流電源１ｂへの電源切替動
作が完了する。（図８のｓｔｅｐ８）
【００４９】以上述べたように、図７に示した実施の形
態２による電源系統切替装置では、第１の電流切替スイ
ッチ３０ａに無方向性スイッチ４０ａを適用したことに
より、通常の常時通電での第１の電流切替スイッチ３０
ａの損失を小さくすることが可能であるとともに、第１
の電流切替スイッチ３０ａの冷却が不要あるいはその必
要性は少なくなり、装置を小型化することができる。更
に、実施の形態１における電流方向推定手段２０とオン
（導通）信号発生手段に代えて、回路構成が簡単な電流
検出回路１０を用いているので、コトス低減も図れる。
態２による電源系統切替装置では、第１の電流切替スイ
ッチ３０ａに無方向性スイッチ４０ａを適用したことに
より、通常の常時通電での第１の電流切替スイッチ３０
ａの損失を小さくすることが可能であるとともに、第１
の電流切替スイッチ３０ａの冷却が不要あるいはその必
要性は少なくなり、装置を小型化することができる。更
に、実施の形態１における電流方向推定手段２０とオン
（導通）信号発生手段に代えて、回路構成が簡単な電流
検出回路１０を用いているので、コトス低減も図れる。
【００５０】尚、実施の形態２でも、第１の交流電源１
ａの停電による異常を検出した場合の電源系統切替え動
作について説明したが、この種の電源系統切替装置で
は、過電圧発生、位相跳躍、周波数異常、各相不平衡等
の電源異常の場合にも同様の電源系統の切替動作が要求
されるため、停電検出手段８に代わり、過電圧を検出す
る過電圧検出手段、位相跳躍を検出する位相跳躍検出手
段、周波数異常を検出する周波数異常検出手段、各相不
平衡を検出する各相不平衡手段等を設けても同様の効果
が得られる。また、第２の電流切替スイッチ３ｂを構成
する電流方向性スイッチとしてサイリスタ等の半導体ス
イッチの場合を示したが、第２の電流切替スイッチ３ｂ
を構成する電流方向性スイッチは電流方向性を有するも
のであれば何でもよく、半導体スイッチに限定されるも
のではない。
ａの停電による異常を検出した場合の電源系統切替え動
作について説明したが、この種の電源系統切替装置で
は、過電圧発生、位相跳躍、周波数異常、各相不平衡等
の電源異常の場合にも同様の電源系統の切替動作が要求
されるため、停電検出手段８に代わり、過電圧を検出す
る過電圧検出手段、位相跳躍を検出する位相跳躍検出手
段、周波数異常を検出する周波数異常検出手段、各相不
平衡を検出する各相不平衡手段等を設けても同様の効果
が得られる。また、第２の電流切替スイッチ３ｂを構成
する電流方向性スイッチとしてサイリスタ等の半導体ス
イッチの場合を示したが、第２の電流切替スイッチ３ｂ
を構成する電流方向性スイッチは電流方向性を有するも
のであれば何でもよく、半導体スイッチに限定されるも
のではない。
【００５１】実施の形態３．図９は、実施の形態３によ
る電源系統切替装置の構成を示す図である。また、図１
０は、本発明の実施の形態３による電源系統切替装置の
切替動作の手順を示したフローチャートである。本実施
の形態が、図１に示した実施の形態１による電源系統切
替装置と異なる点は、電流方向性を有し、互いに電流導
通方向が逆となるように接続された２つの半導体スイッ
チからなる第１の電流切替スイッチ３ａに代わり、図９
に示すように、前述の実施の形態２で示した無方向性ス
イッチ４０ａ（例えば、真空スイッチや機械式スイッ
チ）で構成された第１の電流切替スイッチ３０ａを適用
したことにより、半導体スイッチを適用した実施の形態
１の場合に比べて、更に、第１の交流電源１ａによる通
常の常時通電時の損失を小さくすることが可能となり、
従って、第１の電流切替スイッチ３０ａの冷却がほとん
ど不要となり、装置の小型化が図れる点である。
る電源系統切替装置の構成を示す図である。また、図１
０は、本発明の実施の形態３による電源系統切替装置の
切替動作の手順を示したフローチャートである。本実施
の形態が、図１に示した実施の形態１による電源系統切
替装置と異なる点は、電流方向性を有し、互いに電流導
通方向が逆となるように接続された２つの半導体スイッ
チからなる第１の電流切替スイッチ３ａに代わり、図９
に示すように、前述の実施の形態２で示した無方向性ス
イッチ４０ａ（例えば、真空スイッチや機械式スイッ
チ）で構成された第１の電流切替スイッチ３０ａを適用
したことにより、半導体スイッチを適用した実施の形態
１の場合に比べて、更に、第１の交流電源１ａによる通
常の常時通電時の損失を小さくすることが可能となり、
従って、第１の電流切替スイッチ３０ａの冷却がほとん
ど不要となり、装置の小型化が図れる点である。
【００５２】次に、図９および図１０に基づいて、本実
施の形態による電源系統切替装置の動作を説明する。第
１の交流電源１ａに停電（異常）が発生し（図１０のｓ
ｔｅｐ１）、停電検出手段（異常検出手段）８にによっ
て停電（異常）を検出し（図１０のｓｔｅｐ２）、検出
した停電信号（異常検出信号）に基づいて信号切替手段
６ａ１がオフ信号を選択し、ゲートドライバ５ａ１が無
方向性スイッチ４０ａからゲート信号を除去して（図１
０のｓｔｅｐ３）、無方向性スイッチ４０ａがオフでき
る状態となる。ここまでの動作は、前述した実施の形態
２による電源系統切替装置と同様である。
施の形態による電源系統切替装置の動作を説明する。第
１の交流電源１ａに停電（異常）が発生し（図１０のｓ
ｔｅｐ１）、停電検出手段（異常検出手段）８にによっ
て停電（異常）を検出し（図１０のｓｔｅｐ２）、検出
した停電信号（異常検出信号）に基づいて信号切替手段
６ａ１がオフ信号を選択し、ゲートドライバ５ａ１が無
方向性スイッチ４０ａからゲート信号を除去して（図１
０のｓｔｅｐ３）、無方向性スイッチ４０ａがオフでき
る状態となる。ここまでの動作は、前述した実施の形態
２による電源系統切替装置と同様である。
【００５３】本実施の形態３による電源系統切替装置で
は、前述の実施の形態１にて説明した電流方向推定手段
２０およびオン信号発生手段５０を用いて、実施の形態
１の場合と同様に実際にゲート信号が印加される時点で
の電流方向を推定し（図１０のｓｔｅｐ４）、信号切替
手段６ｂ１にオフ信号を信号切替手段６ｂ２にオン信号
を与え、この信号切替手段６ｂ１、６ｂ２の出力を受け
てゲートドライバ５ｂ１、５ｂ２がゲート信号を半導体
スイッチ４ｂ１、４ｂ２に与えることにより、半導体ス
イッチ４ｂ２がオンする。（図１０のｓｔｅｐ５） 尚、電流方向推定手段２０およびオン信号発生手段５０
の具体的構成、動作については、実施の形態１の場合と
同じであるので、説明は省略する。
は、前述の実施の形態１にて説明した電流方向推定手段
２０およびオン信号発生手段５０を用いて、実施の形態
１の場合と同様に実際にゲート信号が印加される時点で
の電流方向を推定し（図１０のｓｔｅｐ４）、信号切替
手段６ｂ１にオフ信号を信号切替手段６ｂ２にオン信号
を与え、この信号切替手段６ｂ１、６ｂ２の出力を受け
てゲートドライバ５ｂ１、５ｂ２がゲート信号を半導体
スイッチ４ｂ１、４ｂ２に与えることにより、半導体ス
イッチ４ｂ２がオンする。（図１０のｓｔｅｐ５） 尚、電流方向推定手段２０およびオン信号発生手段５０
の具体的構成、動作については、実施の形態１の場合と
同じであるので、説明は省略する。
【００５４】半導体スイッチ４ｂ２がオンすることによ
り、第２の交流電源１ｂの電圧が負荷２の電圧よりも高
い場合、第２の交流電源１ｂから負荷２に電流が流れ込
み、その結果、第１の交流電源１ａから負荷２に流れ込
む電流がキャンセルされ、無方向性スイッチ４０ａの遮
断（即ち、第１の電流切替スイッチ３０ａの遮断）を早
くすることができる。（図１０のｓｔｅｐ６） その後、第２の電流切替スイッチ３ｂの残り側の半導体
スイッチ４ｂ１がオンされ（図１０のｓｔｅｐ７）、第
１の交流電源１ａから第２の交流電源１ｂへの電源切替
動作が完了する。（図１０のｓｔｅｐ８）
り、第２の交流電源１ｂの電圧が負荷２の電圧よりも高
い場合、第２の交流電源１ｂから負荷２に電流が流れ込
み、その結果、第１の交流電源１ａから負荷２に流れ込
む電流がキャンセルされ、無方向性スイッチ４０ａの遮
断（即ち、第１の電流切替スイッチ３０ａの遮断）を早
くすることができる。（図１０のｓｔｅｐ６） その後、第２の電流切替スイッチ３ｂの残り側の半導体
スイッチ４ｂ１がオンされ（図１０のｓｔｅｐ７）、第
１の交流電源１ａから第２の交流電源１ｂへの電源切替
動作が完了する。（図１０のｓｔｅｐ８）
【００５５】以上述べたように、図９に示した実施の形
態３による電源系統切替装置では、電流方向推定手段２
０およびオン信号発生手段を用いたことにより、第１の
交流電源１ａ第２の交流電源１ｂの短絡を避けつつ、高
速に第１の交流電源１ａを遮断し、負荷２の電圧低下時
間を短くして、第２の交流電源１ｂに切替ることができ
ると共に、更に、第１の電流切替スイッチ３０ａに真空
スイッチや機械式スイッチのような通電電流よる損失の
少ない無方向性スイッチ４０ａを適用したことにより、
第１の交流電源１ａによる常時の通電時における第１の
電流切替スイッチ３０ａでの損失を小さくすることが可
能であるとともに、冷却が不要あるいはその必要性はほ
とんどなくなり、装置を小型化することができる。
態３による電源系統切替装置では、電流方向推定手段２
０およびオン信号発生手段を用いたことにより、第１の
交流電源１ａ第２の交流電源１ｂの短絡を避けつつ、高
速に第１の交流電源１ａを遮断し、負荷２の電圧低下時
間を短くして、第２の交流電源１ｂに切替ることができ
ると共に、更に、第１の電流切替スイッチ３０ａに真空
スイッチや機械式スイッチのような通電電流よる損失の
少ない無方向性スイッチ４０ａを適用したことにより、
第１の交流電源１ａによる常時の通電時における第１の
電流切替スイッチ３０ａでの損失を小さくすることが可
能であるとともに、冷却が不要あるいはその必要性はほ
とんどなくなり、装置を小型化することができる。
【００５６】尚、実施の形態３でも、第１の交流電源１
ａの停電による異常を検出した場合の電源系統切替え動
作について説明したが、この種の電源系統切替装置で
は、過電圧発生、位相跳躍、周波数異常、各相不平衡等
の電源異常の場合にも同様の電源系統の切替動作が要求
されるため、停電検出手段８に代わり、過電圧を検出す
る過電圧検出手段、位相跳躍を検出する位相跳躍検出手
段、周波数異常を検出する周波数異常検出手段、各相不
平衡を検出する各相不平衡手段等を設けても同様の効果
が得られる。また、第２の電流切替スイッチ３ｂを構成
する電流方向性スイッチとしてサイリスタ等の半導体ス
イッチの場合を示したが、第２の電流切替スイッチ３ｂ
を構成する電流方向性スイッチは電流方向性を有するも
のであれば何でもよく、半導体スイッチに限定されるも
のではない。
ａの停電による異常を検出した場合の電源系統切替え動
作について説明したが、この種の電源系統切替装置で
は、過電圧発生、位相跳躍、周波数異常、各相不平衡等
の電源異常の場合にも同様の電源系統の切替動作が要求
されるため、停電検出手段８に代わり、過電圧を検出す
る過電圧検出手段、位相跳躍を検出する位相跳躍検出手
段、周波数異常を検出する周波数異常検出手段、各相不
平衡を検出する各相不平衡手段等を設けても同様の効果
が得られる。また、第２の電流切替スイッチ３ｂを構成
する電流方向性スイッチとしてサイリスタ等の半導体ス
イッチの場合を示したが、第２の電流切替スイッチ３ｂ
を構成する電流方向性スイッチは電流方向性を有するも
のであれば何でもよく、半導体スイッチに限定されるも
のではない。
【００５７】実施の形態４．図１１は、実施の形態４に
よる電源系統切替装置の構成を示す図である。前述した
実施の形態１〜３では、第１の交流電源１ａの停電等の
異常を停電検出手段（異常検出手段）８にて検出し、こ
の検出信号を受けて第１の交流電源１ａから健全側の第
２の交流電源１ｂへ電源系統を切替える場合について説
明した。これらに対し、本実施の形態では、図１１に示
すように、第１の交流電源１ａの異常を検出する手段
（例えば、停電検出手段８）に代わり、手動等により電
源系統の切替信号を発生させることのできる電源切替信
号発生手段を設けたことを特徴とする。
よる電源系統切替装置の構成を示す図である。前述した
実施の形態１〜３では、第１の交流電源１ａの停電等の
異常を停電検出手段（異常検出手段）８にて検出し、こ
の検出信号を受けて第１の交流電源１ａから健全側の第
２の交流電源１ｂへ電源系統を切替える場合について説
明した。これらに対し、本実施の形態では、図１１に示
すように、第１の交流電源１ａの異常を検出する手段
（例えば、停電検出手段８）に代わり、手動等により電
源系統の切替信号を発生させることのできる電源切替信
号発生手段を設けたことを特徴とする。
【００５８】本実施の形態では、このような構成を採用
したことにより、操作者の判断により手動にて随時に、
第１の交流電源１ａと負荷２の間に接続された第１の電
流切替スイッチ（電流切替手段）３ａを構成する電流方
向性を有した半導体スイッチ４ａ１、４ａ２のゲート信
号を除去し、電流方向推定手段２０によって第２の電流
切替スイッチ（電流切替手段）３ｂのゲートをオンする
時点での電流方向を正しく推定し、第２の交流電源１ｂ
と負荷２の間に接続された第２の電流切替スイッチ（電
流切替手段）３ｂのうち、第１の交流電源１ａから負荷
２に流れる電流をキャンセルする導通方向の半導体スイ
ッチをまずオンすることにより、第１の交流電源１ａと
第２の交流電源１ｂとの短絡を避けつつ、高速に第１の
交流電源１ａを遮断し、負荷２の電圧低下時間を短くし
て、健全な第２の交流電源１ｂに切替ることができる。
したことにより、操作者の判断により手動にて随時に、
第１の交流電源１ａと負荷２の間に接続された第１の電
流切替スイッチ（電流切替手段）３ａを構成する電流方
向性を有した半導体スイッチ４ａ１、４ａ２のゲート信
号を除去し、電流方向推定手段２０によって第２の電流
切替スイッチ（電流切替手段）３ｂのゲートをオンする
時点での電流方向を正しく推定し、第２の交流電源１ｂ
と負荷２の間に接続された第２の電流切替スイッチ（電
流切替手段）３ｂのうち、第１の交流電源１ａから負荷
２に流れる電流をキャンセルする導通方向の半導体スイ
ッチをまずオンすることにより、第１の交流電源１ａと
第２の交流電源１ｂとの短絡を避けつつ、高速に第１の
交流電源１ａを遮断し、負荷２の電圧低下時間を短くし
て、健全な第２の交流電源１ｂに切替ることができる。
【００５９】尚、図１１は、第１の交流電源１ａの停電
等の異常を検出する停電検出手段（異常検出手段）を設
けていない場合を示しているが、図１１において、更に
第１の交流電源１ａの異常を検出する検出手段を設け
てもよい。この場合、上述の効果を得る上に、更に、手
動による電源系統の切替えと、第１の交流電源１ａの異
常検出による自動的な電源切替の両方を可能とする電源
系統切替装置を提供することができる。
等の異常を検出する停電検出手段（異常検出手段）を設
けていない場合を示しているが、図１１において、更に
第１の交流電源１ａの異常を検出する検出手段を設け
てもよい。この場合、上述の効果を得る上に、更に、手
動による電源系統の切替えと、第１の交流電源１ａの異
常検出による自動的な電源切替の両方を可能とする電源
系統切替装置を提供することができる。
【００６０】尚、本実施の形態４でも、第１の電流切替
スイッチ３ａあるいは第２の電流切替スイッチ３ｂを構
成する電流方向性スイッチとしてサイリスタ等の半導体
スイッチの場合を示したが、第１の電流切替スイッチ３
ａあるいは第２の電流切替スイッチ３ｂを構成する電流
方向性スイッチは電流方向性を有するものであれば何で
もよく、半導体スイッチに限定されるものではない。ま
た、第１の電流切替スイッチ３ａは、実施の形態２ある
いは３で示したような無方向性スイッチであってもよ
い。
スイッチ３ａあるいは第２の電流切替スイッチ３ｂを構
成する電流方向性スイッチとしてサイリスタ等の半導体
スイッチの場合を示したが、第１の電流切替スイッチ３
ａあるいは第２の電流切替スイッチ３ｂを構成する電流
方向性スイッチは電流方向性を有するものであれば何で
もよく、半導体スイッチに限定されるものではない。ま
た、第１の電流切替スイッチ３ａは、実施の形態２ある
いは３で示したような無方向性スイッチであってもよ
い。
【００６１】
【発明の効果】本発明による電源系統切替装置によれ
ば、第１の交流電源と負荷との間に設けられ、上記負荷
への電流供給を導通状態あるいは非導通状態にする第１
の電流切替手段と、導通方向が互いに逆で、かつ、並列
に接続された第１および第２の電流方向性を有したスイ
ッチで構成されると共に、第２の交流電源と負荷との間
に設けられ、負荷への電流供給を導通状態あるいは非導
通状態にする第２の電流切替手段と、第１の交流電源か
ら負荷に供給される電流を検出して検出信号を出力する
電流検出手段と、第１の交流電源から第２の交流電源へ
の切替を指令する信号であって、第１の電流切替手段を
非導通状態とする電源切替信号を発生する電源切替信号
発生手段と、電源切替信号発生手段および上記電流検出
手段からの出力信号に基づいて、所定設定時間後の第２
の電流切替手段が導通する時点での第１の交流電源から
負荷に流れる電流の電流方向を推定する電流方向推定手
段と、電流方向推定手段の推定結果に基づいて、第２の
電流切替手段を構成する第１および第２の電流方向性を
有したスイッチのうち、まず第１の交流電源から負荷に
流れる電流をキャンセルする導通方向のスイッチを導通
させ、その後残るスイッチを導通させる導通信号発生手
段とを備えたので、あらゆる電源切替信号の発生に応答
して、電流方向推定手段に第２の電流切替手段が実際に
ゲートをオンする時点での電流方向を正しく推定させ、
その推定結果に基づいて第２の交流電源と負荷２の間に
接続された第２の電流切替手段のうち、第１の交流電源
から負荷２に流れる電流をキャンセルする導通方向の半
導体スイッチをまずオンさせることにより、第１の交流
電源と第２の交流電源との短絡を避けつつ、高速に第１
の交流電源を非導通状態とし、負荷２の電圧低下時間を
短くして、健全な第２の交流電源１ｂに切替ることがで
きるという効果がある。
ば、第１の交流電源と負荷との間に設けられ、上記負荷
への電流供給を導通状態あるいは非導通状態にする第１
の電流切替手段と、導通方向が互いに逆で、かつ、並列
に接続された第１および第２の電流方向性を有したスイ
ッチで構成されると共に、第２の交流電源と負荷との間
に設けられ、負荷への電流供給を導通状態あるいは非導
通状態にする第２の電流切替手段と、第１の交流電源か
ら負荷に供給される電流を検出して検出信号を出力する
電流検出手段と、第１の交流電源から第２の交流電源へ
の切替を指令する信号であって、第１の電流切替手段を
非導通状態とする電源切替信号を発生する電源切替信号
発生手段と、電源切替信号発生手段および上記電流検出
手段からの出力信号に基づいて、所定設定時間後の第２
の電流切替手段が導通する時点での第１の交流電源から
負荷に流れる電流の電流方向を推定する電流方向推定手
段と、電流方向推定手段の推定結果に基づいて、第２の
電流切替手段を構成する第１および第２の電流方向性を
有したスイッチのうち、まず第１の交流電源から負荷に
流れる電流をキャンセルする導通方向のスイッチを導通
させ、その後残るスイッチを導通させる導通信号発生手
段とを備えたので、あらゆる電源切替信号の発生に応答
して、電流方向推定手段に第２の電流切替手段が実際に
ゲートをオンする時点での電流方向を正しく推定させ、
その推定結果に基づいて第２の交流電源と負荷２の間に
接続された第２の電流切替手段のうち、第１の交流電源
から負荷２に流れる電流をキャンセルする導通方向の半
導体スイッチをまずオンさせることにより、第１の交流
電源と第２の交流電源との短絡を避けつつ、高速に第１
の交流電源を非導通状態とし、負荷２の電圧低下時間を
短くして、健全な第２の交流電源１ｂに切替ることがで
きるという効果がある。
【００６２】また、本発明による電源系統切替装置の電
源切替信号発生手段は、第１の交流電源の異常を検出す
る電源異常検出手段であり、上記電源異常検出手段の出
力信号を電源切替信号として用いるので、常時運転して
いた第１の交流電源の種々な電源異常の発生に応答し
て、第１の交流電源と第２の交流電源との短絡を避けつ
つ、高速に第１の交流電源を非導通状態とし、負荷２の
電圧低下時間を短くして、健全な第２の交流電源１ｂに
切替ることができるという効果がある。
源切替信号発生手段は、第１の交流電源の異常を検出す
る電源異常検出手段であり、上記電源異常検出手段の出
力信号を電源切替信号として用いるので、常時運転して
いた第１の交流電源の種々な電源異常の発生に応答し
て、第１の交流電源と第２の交流電源との短絡を避けつ
つ、高速に第１の交流電源を非導通状態とし、負荷２の
電圧低下時間を短くして、健全な第２の交流電源１ｂに
切替ることができるという効果がある。
【００６３】また、本発明にによる電源系統切替装置の
電源異常検出手段は、第１の交流電源の停電を検出する
停電検出手段であることを特徴とするので、常時運転し
ていた第１の交流電源に停電が発生した場合に、第１の
交流電源と第２の交流電源との短絡を避けつつ、高速に
第１の交流電源を非導通状態とし、負荷２の電圧低下時
間を短くして、健全な第２の交流電源１ｂに切替ること
ができるという効果がある。
電源異常検出手段は、第１の交流電源の停電を検出する
停電検出手段であることを特徴とするので、常時運転し
ていた第１の交流電源に停電が発生した場合に、第１の
交流電源と第２の交流電源との短絡を避けつつ、高速に
第１の交流電源を非導通状態とし、負荷２の電圧低下時
間を短くして、健全な第２の交流電源１ｂに切替ること
ができるという効果がある。
【００６４】また、本発明にによる電源系統切替装置の
電源切替信号発生手段は、手動によって電源切替信号を
発生させることを特徴とするので、操作者の判断により
電源切替信号を発生させた場合であっても、電流方向推
定手段に第２の電流切替手段が実際にゲートをオンする
時点での電流方向を正しく推定させ、その推定結果に基
づいて第２の交流電源と負荷２の間に接続された第２の
電流切替手段のうち、第１の交流電源から負荷２に流れ
る電流をキャンセルする導通方向の半導体スイッチをま
ずオンさせることにより、第１の交流電源と第２の交流
電源との短絡を避けつつ、高速に第１の交流電源を非導
通状態とし、負荷２の電圧低下時間を短くして、健全な
第２の交流電源１ｂに切替ることができるという効果が
ある。
電源切替信号発生手段は、手動によって電源切替信号を
発生させることを特徴とするので、操作者の判断により
電源切替信号を発生させた場合であっても、電流方向推
定手段に第２の電流切替手段が実際にゲートをオンする
時点での電流方向を正しく推定させ、その推定結果に基
づいて第２の交流電源と負荷２の間に接続された第２の
電流切替手段のうち、第１の交流電源から負荷２に流れ
る電流をキャンセルする導通方向の半導体スイッチをま
ずオンさせることにより、第１の交流電源と第２の交流
電源との短絡を避けつつ、高速に第１の交流電源を非導
通状態とし、負荷２の電圧低下時間を短くして、健全な
第２の交流電源１ｂに切替ることができるという効果が
ある。
【００６５】また、本発明による電源系統切替装置の第
１の電流切替手段は、通電時電流による損失の少ない無
方向性のスイッチであることを特徴とするので、通常時
の第１の交流電源から負荷に流れる電流による第１の電
流切替スイッチでの損失を小さくすることが可能とな
り、第１の電流切替スイッチの冷却がほとんど不要とな
り、装置を小型化することができるという効果がある。
１の電流切替手段は、通電時電流による損失の少ない無
方向性のスイッチであることを特徴とするので、通常時
の第１の交流電源から負荷に流れる電流による第１の電
流切替スイッチでの損失を小さくすることが可能とな
り、第１の電流切替スイッチの冷却がほとんど不要とな
り、装置を小型化することができるという効果がある。
【００６６】また、本発明にによる電源系統切替装置
は、第１の交流電源と負荷との間に設けられ、負荷への
電流供給を導通状態あるいは非導通状態にする無方向性
スイッチからなる第１の電流切替手段と、導通方向が互
いに逆で、かつ、並列に接続された第１および第２の電
流方向性を有したスイッチで構成されると共に、第２の
交流電源と負荷との間に設けられ、負荷への電流供給を
導通状態あるいは非導通状態にする第２の電流切替手段
と、第１の交流電源から負荷に供給される電流値を検出
して出力する電流検出手段と、第１の交流電源から第２
の交流電源への切替を指令する信号であって、第１の電
流切替手段を非導通状態とする電源切替信号を発生する
電源切替信号発生手段と、電源切替信号および上記電流
検出手段からの出力信号に基づいて、第１の交流電源か
ら負荷に流れる電流の電流方向を検出すると共に、検出
された電流方向に基づいて、第２の電流切替手段を構成
する第１および第２の電流方向性を有したスイッチのう
ち、まず、第１の交流電源から負荷に流れる電流をキャ
ンセルする導通方向のスイッチを導通させ、その後、残
るスイッチを導通させるように構成された電流方向検出
手段とを備えたので、操作者の判断により電源切替信号
を発生させた場合であっても、電流方向推定手段に第２
の電流切替手段が実際にゲートをオンする時点での電流
方向を正しく推定させ、その推定結果に基づいて第２の
交流電源と負荷２の間に接続された第２の電流切替手段
のうち、第１の交流電源から負荷２に流れる電流をキャ
ンセルする導通方向の半導体スイッチをまずオンさせる
ことにより、第１の交流電源と第２の交流電源との短絡
を避けつつ、高速に第１の交流電源を非導通状態とし、
負荷２の電圧低下時間を短くして、健全な第２の交流電
源１ｂに切替ることができるという効果がある。更に、
回路構成が簡単な電流検出回路を用いているので、コト
ス低減も図れるという効果もある。
は、第１の交流電源と負荷との間に設けられ、負荷への
電流供給を導通状態あるいは非導通状態にする無方向性
スイッチからなる第１の電流切替手段と、導通方向が互
いに逆で、かつ、並列に接続された第１および第２の電
流方向性を有したスイッチで構成されると共に、第２の
交流電源と負荷との間に設けられ、負荷への電流供給を
導通状態あるいは非導通状態にする第２の電流切替手段
と、第１の交流電源から負荷に供給される電流値を検出
して出力する電流検出手段と、第１の交流電源から第２
の交流電源への切替を指令する信号であって、第１の電
流切替手段を非導通状態とする電源切替信号を発生する
電源切替信号発生手段と、電源切替信号および上記電流
検出手段からの出力信号に基づいて、第１の交流電源か
ら負荷に流れる電流の電流方向を検出すると共に、検出
された電流方向に基づいて、第２の電流切替手段を構成
する第１および第２の電流方向性を有したスイッチのう
ち、まず、第１の交流電源から負荷に流れる電流をキャ
ンセルする導通方向のスイッチを導通させ、その後、残
るスイッチを導通させるように構成された電流方向検出
手段とを備えたので、操作者の判断により電源切替信号
を発生させた場合であっても、電流方向推定手段に第２
の電流切替手段が実際にゲートをオンする時点での電流
方向を正しく推定させ、その推定結果に基づいて第２の
交流電源と負荷２の間に接続された第２の電流切替手段
のうち、第１の交流電源から負荷２に流れる電流をキャ
ンセルする導通方向の半導体スイッチをまずオンさせる
ことにより、第１の交流電源と第２の交流電源との短絡
を避けつつ、高速に第１の交流電源を非導通状態とし、
負荷２の電圧低下時間を短くして、健全な第２の交流電
源１ｂに切替ることができるという効果がある。更に、
回路構成が簡単な電流検出回路を用いているので、コト
ス低減も図れるという効果もある。
【図１】 実施の形態１による電源系統切替装置を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】 電流方向推定手段の一構成例を示す図であ
る。
る。
【図３】 電流検出手段が検出する電流波形を示す図で
ある。
ある。
【図４】 実施の形態１による電源系統切替装置の動作
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図５】 オン信号発生手段の概略構成例を示す図であ
る。
る。
【図６】 停電発生以降の各部におけるオン／オフのタ
イミングを示す図である。
イミングを示す図である。
【図７】 実施の形態２による電源系統切替装置を示す
構成図である。
構成図である。
【図８】 実施の形態２による電源系統切替装置の動作
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図９】 実施の形態３による電源系統切替装置を示す
構成図である。
構成図である。
【図１０】 実施の形態３による電源系統切替装置の動
作を説明するためのフローチャートである。
作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】 実施の形態４による電源系統切替装置を示
す構成図である。
す構成図である。
【図１２】 従来の電源系統切替装置を示す構成図であ
る。
る。
【図１３】 従来の電源系統切替装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。
ためのフローチャートである。
１ａ 第１の交流電源 １ｂ 第２の交流電源
２ 負荷 ３ａ 第１の電流切替スイッチ（電流切替手段） ３ｂ 第２の電流切替スイッチ（電流切替手段） ４ａ１、４ａ２、４ｂ１、４ｂ２ 半導体スイッチ ５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２ ゲートドライバ ６ａ１、６ａ２、６ｂ１、６ｂ２ 信号切替手段 ７ 電圧検出手段 ８ 停電検出手段 ９ 電流検出手段 １０ 電流方向検出手
段 ２０ 電流方向推定手段 ２１ 傾き演算手段 ２２ 乗算手段 ２３ 加算手段 ２４ 推定電流方向判定手段 ３０ａ 第１の電流切替スイッチ（電流切替手段） ４０ａ 無方向性スイッチ ５０ オン（導通）信号発生手段 ５１ オンタイミング判定手段 ５２ ３ａオフ判定
手段 ６０ 電源切替信号発生手段
２ 負荷 ３ａ 第１の電流切替スイッチ（電流切替手段） ３ｂ 第２の電流切替スイッチ（電流切替手段） ４ａ１、４ａ２、４ｂ１、４ｂ２ 半導体スイッチ ５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２ ゲートドライバ ６ａ１、６ａ２、６ｂ１、６ｂ２ 信号切替手段 ７ 電圧検出手段 ８ 停電検出手段 ９ 電流検出手段 １０ 電流方向検出手
段 ２０ 電流方向推定手段 ２１ 傾き演算手段 ２２ 乗算手段 ２３ 加算手段 ２４ 推定電流方向判定手段 ３０ａ 第１の電流切替スイッチ（電流切替手段） ４０ａ 無方向性スイッチ ５０ オン（導通）信号発生手段 ５１ オンタイミング判定手段 ５２ ３ａオフ判定
手段 ６０ 電源切替信号発生手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神山 功 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 竹田 正俊 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山本 博 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 黒田 裕治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G015 FA12 HA15 JA09 JA32 JA35
Claims (6)
- 【請求項１】 第１の交流電源と負荷との間に設けら
れ、上記負荷への電流供給を導通状態あるいは非導通状
態にする第１の電流切替手段と、 導通方向が互いに逆で、かつ、並列に接続された第１お
よび第２の電流方向性を有したスイッチで構成されると
共に、第２の交流電源と上記負荷との間に設けられ、上
記負荷への電流供給を導通状態あるいは非導通状態にす
る第２の電流切替手段と、 上記第１の交流電源から上記負荷に供給される電流を検
出して検出信号を出力する電流検出手段と、 上記第１の交流電源から上記第２の交流電源への切替を
指令する信号であって、上記第１の電流切替手段を非導
通状態とする電源切替信号を発生する電源切替信号発生
手段と、 上記電源切替信号発生手段および上記電流検出手段から
の出力信号に基づいて、所定設定時間後の上記第２の電
流切替手段が導通する時点での上記第１の交流電源から
上記負荷に流れる電流の電流方向を推定する電流方向推
定手段と、 上記電流方向推定手段の推定結果に基づいて、上記第２
の電流切替手段を構成する上記第１および第２の電流方
向性を有したスイッチのうち、まず上記第１の交流電源
から上記負荷に流れる電流をキャンセルする導通方向の
スイッチを導通させ、その後残るスイッチを導通させる
導通信号発生手段とを備えたことを特徴とする電源系統
切替装置。 - 【請求項２】 電源切替信号発生手段は、第１の交流電
源の異常を検出する電源異常検出手段であり、上記電源
異常検出手段の出力信号を電源切替信号として用いるこ
とを特徴とする請求項１に記載の電源系統切替装置。 - 【請求項３】 電源異常検出手段は、第１の交流電源の
停電を検出する停電検出手段であることを特徴とする請
求項２に記載の電源系統切替装置。 - 【請求項４】 電源切替信号発生手段は、手動によって
電源切替信号を発生させることを特徴とする請求項１に
記載の電源系統切替装置。 - 【請求項５】 第１の電流切替手段は、無方向性のスイ
ッチであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
１項に記載の電源系統切替装置。 - 【請求項６】 第１の交流電源と負荷との間に設けら
れ、上記負荷への電流供給を導通状態あるいは非導通状
態にする無方向性スイッチからなる第１の電流切替手段
と、 導通方向が互いに逆で、かつ、並列に接続された第１お
よび第２の電流方向性を有したスイッチで構成されると
共に、第２の交流電源と負荷との間に設けられ、上記負
荷への電流供給を導通状態あるいは非導通状態にする第
２の電流切替手段と、 上記第１の交流電源から上記負荷に供給される電流値を
検出して出力する電流検出手段と、 上記第１の交流電源から上記第２の交流電源への切替を
指令する信号であって、上記第１の電流切替手段を非導
通状態とする電源切替信号を発生する電源切替信号発生
手段と、 上記電源切替信号および上記電流検出手段からの出力信
号に基づいて、上記第１の交流電源から上記負荷に流れ
る電流の電流方向を検出すると共に、検出された電流方
向に基づいて、上記第２の電流切替手段を構成する上記
第１および第２の電流方向性を有したスイッチのうち、
まず上記第１の交流電源から上記負荷に流れる電流をキ
ャンセルする導通方向のスイッチを導通させ、その後、
残るスイッチを導通させるように構成された電流方向検
出手段とを備えたことを特徴とする電源系統切替装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025291A JP3758447B2 (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 電源系統切替装置 |
| US09/656,745 US6465912B1 (en) | 2000-02-02 | 2000-09-07 | Power transfer device |
| CNB001339087A CN1178344C (zh) | 2000-02-02 | 2000-11-10 | 电源系统切换装置 |
| FR0014484A FR2804551B1 (fr) | 2000-02-02 | 2000-11-10 | Dispositif de transfert d'alimentation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025291A JP3758447B2 (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 電源系統切替装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001218390A true JP2001218390A (ja) | 2001-08-10 |
| JP3758447B2 JP3758447B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=18551168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000025291A Expired - Fee Related JP3758447B2 (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | 電源系統切替装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6465912B1 (ja) |
| JP (1) | JP3758447B2 (ja) |
| CN (1) | CN1178344C (ja) |
| FR (1) | FR2804551B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522783A (ja) * | 2004-02-10 | 2007-08-09 | リーバート・コーポレイシヨン | Ｓｃｒベースのスタティック切換えスイッチ装置および方法 |
| JP2007522784A (ja) * | 2004-02-10 | 2007-08-09 | リーバート・コーポレイシヨン | 切換えスイッチ装置および方法 |
| JP2017135925A (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 富士電機株式会社 | 電源切換装置 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100361361C (zh) * | 2003-04-02 | 2008-01-09 | 宁波宝鑫铁路信号设备制造有限公司 | 智能化铁路信号电源切换模块 |
| US7367193B1 (en) | 2003-07-23 | 2008-05-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Auxiliary power unit control method and system |
| US7417337B1 (en) * | 2003-09-04 | 2008-08-26 | Hamilton Sundstrand Corporation | Method and system for facilitating no-break power transfer |
| US7816815B2 (en) * | 2006-09-28 | 2010-10-19 | Asco Power Technologies, L.P. | System and method for the detection of regenerated AC voltage |
| RU2473160C2 (ru) * | 2009-12-04 | 2013-01-20 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Способ и устройство для передачи электрической энергии |
| US8569912B2 (en) | 2011-01-18 | 2013-10-29 | Briggs & Stratton Corporation | Paralleling of two transfer switches |
| US9281715B2 (en) | 2011-01-18 | 2016-03-08 | Briggs & Stratton Corporation | Paralelling of two transfer switches |
| CN102064601B (zh) * | 2011-01-30 | 2013-04-10 | 北京合纵实科电力科技有限公司 | 一种柱上开关双电源自动投切装置 |
| US9627923B2 (en) * | 2012-07-20 | 2017-04-18 | Active Power, Inc. | Apparatus and methods for backfeed detection in and control of uninterruptible power systems |
| GB201610106D0 (en) * | 2016-06-09 | 2016-07-27 | Solarhotty Ltd | Power supply system for an electrically powered resistive element |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5138184A (en) * | 1990-01-22 | 1992-08-11 | Powertrol, Inc. | Solid state static power transfer mechanism |
| US5111059A (en) * | 1990-08-14 | 1992-05-05 | International Business Machines Corporation | Power transfer unit for transferring power supplied to a load between power sources responsive to detected scr gate-cathode voltage |
| US5644175A (en) * | 1995-03-28 | 1997-07-01 | Cyberex, Inc. | Static switch method and apparatus |
| US5814904A (en) * | 1995-03-28 | 1998-09-29 | Cyberex, Inc. | Static switch method and apparatus |
| US5555182A (en) * | 1995-05-04 | 1996-09-10 | Cyberex, Inc. | Source quality monitoring system |
| US5635772A (en) * | 1995-10-25 | 1997-06-03 | Eaton Corporation | Method and apparatus for transferring between electrical power sources which adaptively blocks transfer until load voltage decays to safe value |
| US5808378A (en) * | 1996-12-19 | 1998-09-15 | S & C Electric Company | Control arrangement and method for high-speed source transfer switching system |
-
2000
- 2000-02-02 JP JP2000025291A patent/JP3758447B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-07 US US09/656,745 patent/US6465912B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-10 CN CNB001339087A patent/CN1178344C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-10 FR FR0014484A patent/FR2804551B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522783A (ja) * | 2004-02-10 | 2007-08-09 | リーバート・コーポレイシヨン | Ｓｃｒベースのスタティック切換えスイッチ装置および方法 |
| JP2007522784A (ja) * | 2004-02-10 | 2007-08-09 | リーバート・コーポレイシヨン | 切換えスイッチ装置および方法 |
| JP2017135925A (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 富士電機株式会社 | 電源切換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2804551B1 (fr) | 2005-03-18 |
| CN1319924A (zh) | 2001-10-31 |
| FR2804551A1 (fr) | 2001-08-03 |
| JP3758447B2 (ja) | 2006-03-22 |
| CN1178344C (zh) | 2004-12-01 |
| US6465912B1 (en) | 2002-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001218390A (ja) | 電源系統切替装置 | |
| EP1928082B1 (en) | Power system fault characterization using transformed values | |
| US7944089B2 (en) | Uninterruptible power supply module | |
| JP4476980B2 (ja) | 無瞬断切替装置 | |
| JP2007159234A (ja) | 無停電電源装置 | |
| KR101564736B1 (ko) | 전원 절환 장치 | |
| JP3950340B2 (ja) | 系統切換装置 | |
| US20050088043A1 (en) | Backup power supply system with a null transfer time | |
| KR101821091B1 (ko) | 자동 부하 전환 계폐 시스템 및 이를 이용한 자동 부하 전환 계폐 방법 | |
| JP3420281B2 (ja) | 電源切換え装置および切換えスイッチ装置 | |
| JPH10304598A (ja) | 電源切替装置 | |
| JP4381711B2 (ja) | 遮断器を配電系統同期的に開閉する方法及びこの方法を実施する装置 | |
| CA2687316C (en) | Control arrangement and method for power electronic system | |
| JP2004289964A (ja) | 自動電源多重化装置 | |
| JPH0937487A (ja) | 電源バックアップシステム | |
| EP3879659A1 (en) | Ac essential bus delta current and overcurrent protection scheme | |
| JPH0937488A (ja) | 無停電電源装置 | |
| JPH04275038A (ja) | 電力供給切換方法 | |
| JP2002064945A (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2745268B2 (ja) | 蓄勢トリップ機能付き継電器の電源切替装置 | |
| JP3587768B2 (ja) | 出力切換装置 | |
| JP2005229694A (ja) | Ｕｐｓシステム | |
| JPH04204068A (ja) | 開閉器試験装置 | |
| JP2000299934A (ja) | ピークカットコントローラー | |
| JPH0622446A (ja) | 交流電力制御装置の素子故障検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040630 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050418 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050426 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050617 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050920 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051031 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051213 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051226 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100113 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100113 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110113 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120113 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130113 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |