JP2002533047A

JP2002533047A - 電力ノード制御センター

Info

Publication number: JP2002533047A
Application number: JP2000588876A
Authority: JP
Inventors: イケマ、ジョン、アイ
Original assignee: エス・ピー・ディ、テクノロジーズ、インコーポレーテッド
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2002-10-02
Also published as: CA2354521A1; DE69812442D1; NO20012989L; EP1142079A1; WO2000036726A1; AU1832299A; NO20012989D0; EP1142079B1; KR20010108027A

Abstract

(57)【要約】【課題】負荷要件の変化を受入れ易くするために構成がモジュラーであり、且つ負荷および装置の変化する場合に容易にグレードアップし得るノードを提供すること。【解決手段】モジュラー電力ノードは電源に接続可能な複数の母線を有する電力母線バックプレーンと、複数の機能性モジュールとを有しており、各モジュールは機能性構成要素と、母線上の少なくとも１つの端子に接続するためのコネクタとを有しており、モジュールは機能性構成要素と、回路と、これらの機能性構成要素および回路を端子に接続するためのコネクタとを収容し且つ支持するための幾何学的パッケージを設けてあり、コネクタは母線上の特定のパターンで位置決めされた特定の端子と接続するために電力母線バックプレーンまたは位置に面していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野）本発明は軍事および商業的船舶用途および大型陸輸送車両の両方に使用される
電力分配装置と、かかる電力分配装置を制御し且つ保護する方法および装置とに
関する。

【０００１】（背景技術) 電力分配装置は普通、電源および多くの負荷を有しており、負荷は分岐線によ
り電源に接続されている。電源からの電力は種々の負荷の各々に供給される前に
、しばしば、或る方法、おそらく種々の方法で処理される。電力を処理するため
の回路要素の位置は「ノード」と呼ばれることがある。

【０００２】代表的には、ノードは特定の位置における電力分配装置の特定の必要性に合う
ように注文製造されていた。或る１つの種類のノードは電力パネルである。

【０００３】電力装置は一般に低電圧または高電圧電力装置として特徴付けさられている。
ここにおける目的で、高電圧電力装置は電圧が１０００ボルト未満である電力装
置であると考えられる。

【０００４】低電圧電力装置では、ノードは電力容量が１０キロワット未満から５メガワッ
ト以上まで変化し得る。ノード機能は簡単な分配から非常に複雑な分配まで様々
である。自動切換え、周波数変換、電圧変換、電力質調整、種々の種類の装置保
護制御および多数作動制御機能は特定の負荷の要件のために単独で使用されるか
、或いは組み合わされる可能性がほんのわずかである。

【０００５】電力分配装置を設計する際、現在、各ノードごとに機能性および特性要件を識
別することが行なわれている。ノード機能要件は構成要素および回路要素の種類
、容量および特徴、ならびにノードに対する入力および出力の数を設定する。

【０００６】現在の実施では、設計者はノードのところに利用すべき切り換え装置の種類お
よびかかる装置の定格を識別している。更に、設計者は各ノードに利用可能な制
御の種類、およびかかる制御が自動であるべきかどうかを識別している。また、
現在の実施では、電力装置設計者は、もしあれば、所定のノードのところで与え
られる保護の種類を特定している。

【０００７】現在の実施では、ノードのところで周波数および／または電圧変換を行なうこ
とが必要であることもある。

【０００８】代表的には、所定のノードに存在することが必要とされる設備のすべては単一
の構成要素では製造されず、ノードのところに使用される種々の構成要素を異な
る製造業者から確保することが必要になる。従来、製造業者は各ノードごとに構
成要素の多くおよび設備のほとんどを入手し、組み立て、そして所望の出力を生
じることができる前に、各ノードおよびその構成要素を設計し、工作処理しなけ
ればならない。その結果、各ノードは代表的には、それ自身の独自性を持つよう
になり、その後は容易には変えられない。その結果得られた電力分配装置は設計
方法において融通性を早期に失う。ノード設備を購入するリードタイムはノード
のところで行なうべき機能を容易にするために或る設備を設計するか、或いは注
文作成するのに必要な時間を含むので、負荷要件の変更の結果、調達に長い遅れ
が生じる。

【０００９】従来、電力装置ノードは予備組み付けされない幾つかの別個の要素を含んでい
ることがある。かかる場合、個々の構成要素をノードのところに装着し、装着後
、これらの構成要素を回路の中へ接続し、次いで装着され、接続された構成要素
を適切な作動について試験する。

【００１０】（発明の開示）本発明は電力を負荷に搬送するための複数の分岐線を有する電力分配装置を包
含する。分岐線は、電力を監視したり、保護したり、１つまたはそれ以上の特定
のノードのために必要とされる形態に変換したりするための種々の機能性設備お
よび回路が位置決めされるノードのところで相互に接続されている。他の必要と
される機能は夫々の負荷に近いノードで有利に行なわれる。

【００１１】本発明は、その面のうちの１つにおいて、負荷要件の変化を受入れ易くするた
めに構成がモジュラーであり、且つ負荷および装置の変化する場合に容易にグレ
ードアップし得るノードを提供する。

【００１２】ノードは好ましくは、切り換え、電力変換および／または電力調整のような機
能を行なうためのモジュールを有する。各モジュールは好ましくは電源から変更
された所定の出力を生じたり、制御したりするのに必要とされ、且つ負荷用に設
計された機能性構成要素および回路要素を有している。モジュールは他のモジュ
ールおよびバックプレーンと嵌合するようになっているモジュラーハウジングに
収容される。ノードは好ましくは、互いに一致し、且つ好ましくは互いにコンパ
クトに嵌め合わさるモジュール内に機能性構成要素および回路を設置することに
よって設けられ、これらのモジュールのうちの少なくとも幾つかは本質的に連続
するか或いは隣接したバックプレーンに電気的に接続されている。好ましくは、
モジュールは、好ましくは、相互接続されたモジュールを機械的に支持すること
ができるバックプレーンへの電力相互接続体を有することによりノードにおいて
手動で互いに支持する。ノードは、装置電力を受け、その電力を或る方法で変更
し、且つ変更電力を、負荷を供給する機能性モジュールへの出力として与える引
き込み電力モジュールを有するのがよい。

【００１３】これらのモジュールは、コンパクトなノードを形成するために複数のモジュー
ルを嵌め合わせし易くするように形状が矩形中実に作られる。

【００１４】嵌め合わせされることが可能な相互に一致した非矩形の中実の形状もまた本発
明の範囲内である。コンパクトなノードを設けることに加えて、モジュールを密
に嵌め合わせことにより、隣接モジュール間に横方向或いは垂直方向の相互接続
があろうとなかろうと、いずれにせよ、全体として機械的支持および熱安定性が
ノード構造体に加わる。

【００１５】モジュールは好ましくは、大きいモジュールが小さいモジュールの対応寸法の
２倍または他の数倍の少なくとも１つの寸法を有するように標準寸法のものであ
る。モジュールは清浄性のためにハウジングに収容されていてもよいし、或いは
１つまたはそれ以上の面を開いたままにしてモジュールを嵌め合わせることがで
きる剛性フレームを有してもよい。任意の回路盤と、好ましくは自己収容コネク
タによりモジュールを互いに接続することができるコネクタとを含めて、モジュ
ールに収容される構成要素、回路要素、導線およびコネクタはモジュールフレー
ム、囲い体または他の特別に設けられた支持構造体に間接的に支持される。或る
場合には、幾つかのモジュール構成要素のうちの少なくとも１つのための支持は
モジュールコネクタのみである。支持は作動、電気的にショート（短絡）、望ま
ない磁気効果などに影響する機械的障害からモジュール構造体を自由に保つため
のものである。支持は構成要素の好適な作動配向をモジュールの設計配向に保ち
得る。

【００１６】本発明は、その更に他の面において、各ノードが少なくとも１つの母線構造体
と接続するための標準バックプレーンを提供する。電力は母線構造体に入力され
る。バックプレーンは協働コネクタが母線に自己接続するように構成される様々
な異なる種類および大きさのモジュール用の即接続手段を設けている。

【００１７】バックプレーン接触モジュールは好ましくは互いに接続してモジュラー電力ノ
ード制御センターを構成する。各バックプレーン標準化母線構造体は好ましくは
様々な比例的に寸法決めされたモジュールを受入れ、これらのモジュールのうち
の任意の１つまたはそれ以上を同様な或いは異なるモジュールと交換してもよい
。１つのモジュールを、例えば、サイズのより小さい２つまたはそれ以上のモジ
ュールと交換してもよい。適当なモジュール位置の概要はモジュールの位置決め
および再位置決めを容易にするようにバックプレーン接続表面に表示されるのが
よい。

【００１８】バックプレーンそれ自身は好ましくは１つまたはそれ以上の入力母線構造体、
例えば、ＡＣおよびＤＣ母線構造体を有しており、この場合、任意の位置にある
最も小さい大きさのモジュールが利用可能な接続体を有するようにモジュール用
の別々のコネクタが設けられている。バックプレーンは中間母線ならびに入力母
線を設けてもよい。モジュールの出力を負荷に送る代りに、この出力を中間母線
に送ってその母線における出力の変更形態を直接または更に変更した後に他のモ
ジュールまたは負荷に与えるようにしてもよい。

【００１９】変更例として、バックプレーンは他の電源から供給された変更電力を搬送する
ための複数の追加の母線を有してもよい。

【００２０】また、バックプレーンは負荷に通じる導線用の取出し端子を設けてもよい。少
なくとも１つの可能な構成では、種々の母線に接続されたもののようなモジュー
ルと合わさるべき自己係合性カップリングが、負荷または他のモジュールに通じ
る導線が接続され得るモジュールと反対のバックプレーンの側の異なるコネクタ
まで延びてもよい。

【００２１】ノードの制御モジュール部品はノードの一部を構成する他のモジュールの種々
の制御機能を行うようにプログラミングし得る中央処理ユニットまたは他のマイ
クロプロセッサを有するのがよい。必要とされるような中央プロセッサユニット
および感知装置を組み入れた制御装置はノードが付設され、このノードのところ
で、或いはこのノードから遠いところで、別々に接続された各ノードに接続され
て各ノードを処理する。存在する場合、このような制御装置はノードへの入力へ
電力およびノードからの出力接続体の電力を監視し、ノードの電気装置データを
監視し、モジュラー機能性分配装置のうちの少なくとも１つを指令する。かかる
指令はノード出力回路を負荷から切断してもよいし、或いは接続出力回路への電
流の流れを止めてもよい。

【００２２】制御装置は上記のような監視および指令を行うためのプログラミング可能な手
段を利用するのがよい。このような制御モジュールは機能性装置のうちの少なく
とも１つまたはそれ以上の状態を入力信号により所定の状態から反対の状態に変
え得る全体電気的中央制御装置に接続されるのがよい。また、制御装置は機能性
分配装置を監視し、指令を送って装置を自己補正のために変え、装置をオフにし
たり、警報信号を中央制御装置に送ったりする。

【００２３】制御装置が監視手段または感知手段を有する場合、処理手段は所定の或いは適
合可能なアルゴリズムに応じた感知データを処理し、作用を指令し、情報を表示
し、データを記録し得る出力機能を行う。

【００２４】電力ノード制御センターは、例えば、切り換え、電圧変換、周波数変換および
電圧調整を含む多くの色々な機能を行い得る。ノードが制御装置を有する場合、
過電流保護、接地電流保護、過大および過小電圧保護、過大および過小周波数保
護、差電流保護、位相電流不均衡保護および開回路保護のような保護制御機能を
行うのに特に良く適している。制御モジュールは状態監視入力および出力、すべ
ての機能性電力分配装置の健全監視、制御機能の診断監視、中央制御ステーショ
ンまたは他の電力ノード制御センターへの制御情報の通信、中央制御ステーショ
ンまたは他の電力ノード制御センターからの情報および指令の受入れおよび作用
、ノードに関する、或いは電力ノードおよび/または中央制御センターのところ
の装置に関する情報の表示（これらは限定するものではない）を含めて、１つま
たはそれ以上の作動制御機能を行う。電力ノード制御センターまたは装置の適切
な作動に望ましいような制御機能の表示に加えて、電力ノード制御センターは、
影響される負荷を遮断するように、或いはノードにおける或いは装置の他の個所
における適切なモジュールのところで構成要素における補正作用を行うようにプ
ログラミングされるのがよい。

【００２５】（発明を実施するための最良の形態）一般に図面、特に図１を参照すると、本発明の電力分配装置を明示する面が示
されている。この電力分配装置は少なくとも１つの電源１と、各々を全体的に３
で示す複数の負荷を有している。負荷３は電源１から供給された電力を受け、種
々の機能を行なう。電源と負荷との中間には、各々を全体的に２で示す複数の電
力ノードが設けられている。導電分岐線が電源１により供給された電力を所定の
ノードに運び、この電力を他の分岐線により所定の負荷３または更に他のノード
２に分配し、引続き、所定の負荷３に、或いは追加の負荷３と関連された更に他
のノードに給電し得る。

【００２６】図１における矩形鎖線Ａ1 は主として１つの電源から全体的に２A で概略的に
示す電力ノード制御センターを通して給電された複数のノード２および負荷３を
取囲んでいる。矩形線Ａ1 内のノード２および負荷３のグループ化はこれらのノ
ードおよび負荷が共通の一般位置または特別化機能を有することから生じる。ほ
とんどの系統に期待することができる他のグループ化は一般に興味ある他の局所
おけるものである単一のクループ化Ａ’により表される。

【００２７】Ａ’は第２グループのノード２および負荷３を他の電源１’から電力を受ける
ように他の制御センター２’に接続し得る場合を示している。他のグループのノ
ードおよび負荷並びに電源を多くの配列で追加し得るが、図示のように１グルー
プあたり１つの電源に必ずしも制限されるわけではない。電源は分岐線４により
接続された電力ノード制御センター２A および２’を示すことにより表されるよ
うに、相互に或いは電力ノード制御センター２A および２’を介して直接、ネッ
トワーク化し得る。ＡＣおよびＤＣ電源のような平行な異なる電源を共通位置に
位置決めし得る。従って、図示の分岐線は一対の導線より多い。異なる位置にお
ける異なる種類の電流用の数組の導線が１つのグループ内に設け得る。

【００２８】図１における単線は、電気接続ファイバーオプチック接続があることを示して
いる。或る場合には、この接続は単一種類の電流のものでもよい。電源がＤＣ電
源である場合、特に各ノードにＤＣ用の一対の母線が設けられるなら、２本の線
が必要とされる。また、特定の電圧レベルの単一相ＡＣ電流も２つの導線を必要
とする。３相ＡＣ電流を用いれば、各相ごとに、３本の導線を用い、別体の母線
を使用する。

【００２９】電源は単一の電源でもよいし、或いはＡＣ電源が３相であれば、おそらく最小
４本または５本の別々の適切な出力導線を備えたＡＣおよびおＤＣ電流を供する
別々の電源でもよい。別な可能性として、ＡＣ電流のみを電源で発生させる場合
、ＡＣおよびＤＣ導線を表す出力分岐線でＤＣ電力を生じるためＡＣ−ＤＣコン
バータを制御センター２A に設ける。

【００３０】電力ノード制御センター２A および２’のうちの幾つかは、他の電源を含むネ
ットワークへ供給される電源１からの発生電力の接続体として他の制御センター
に与えられる分岐接続体を有する。

【００３１】電力ノード制御センターは実際に１種より多い電力を供給し得るが、給電され
る負荷の必要性に応じて、追加の電力形態および電圧レベルを種々のグループ内
の電力ノード制御センターに与えても良い。かくして、電力ノード制御センター
の１つの機能は電力の一つの形態を他の形態に変換することである。所定の電力
ノード制御センターの個々のモジュールは単一相または３相ＡＣ電源から所定ノ
ード用のＤＣ出力を得るために平滑回路を備えた全波整流器のような変換器を設
けてもよい。ＡＣ源はその電圧を変圧器モジュールまたは電圧制限回路により変
化し得るが、この変圧器モジュールまたは電圧制限回路は電圧をＤＣ変換モジュ
ールに戻すかも知れない。同様に、電力周波数変換は電力ノード制御センターの
周波数変換モジュール部分において達成することができる。

【００３２】符号２A として全体的に示す電力ノード制御センターは図１に示す電力分配装
置に使用するためのモジュール構成のものである。電力分配装置の電力母線バッ
クプレーン８部分は電力を搬送するための複数の好ましくは実質的に同一平面上
の母線を有している。複数の機能性モジュール６は各々、好ましくは機能性モジ
ュールの他のものおよびバックプレーンと相補的に接触するようになっている平
行四辺形のハウジングに収容されている。

【００３３】機能性モジュールのうちの少なくとも幾つかは整流手段、切り換え手段、電圧
変換手段、電圧調整手段、パルスおよび他の波形を発生する手段、変圧手段およ
び／または電力感知／制限手段のうちの少なくとも１つを有している。

【００３４】更に、電力ノード制御センターは好ましくは、機能性モジュールのうちの少な
くとも１つおよびバックプレーンと相補的に接触嵌合するようになっている平行
四辺形のハウジングに収容される制御モジュールを備えている。この制御モジュ
ールは好ましくは、更に所定の指令と、電圧／電流限度、電圧極性、サージ基準
、温度限度、湿度限度、ショック限度および交流相パラメータのうちの少なくと
も１つを含む作動性能基準とに応じて機能性モジュールのうちの少なくとも１つ
作動を制御するためのプログラミング可能なマイクロプロセッサ手段を備えてい
る。

【００３５】更に、電力ノード制御センターは好ましくは、バックプレーン８と、所定の機
能性モジュール６をバックプレーン８の母線に電気的に接続するための機能性モ
ジュール６のうちの少なくとも１つとにプラグ適合性チューリップ５２およびピ
ン接続手段５４を有している。

【００３６】図１に符号２A で示すもののような電力ノード制御センターのモジュール的に
構成された例が図２、図３および図４に示されており、これらの図は同電力ノー
ド制御センターの正面図、バックプレーン図および側面図を示している。電力ノ
ード制御センター２A は好ましくは各々を全体的に１６で示す３つの母線に接続
されている。３相ＡＣ電流の場合、各相用の母線は好ましくはこの相を支持する
別体の電力線に接続あされている。この電力ノード制御センターは電力バックプ
レーン８と協働する機能性モジュール６の構成を有している。この実施例では、
電力ノード制御センター２A は相互に集落された４つの機能性モジュール６ａ、
６ｂ、６ｃ、６ｄを有している。これらの機能性モジュール６ａ、６ｂ、６ｃ、
６ｄの側面の一致により、これらのモジュールが互いに入れ子式になって相補的
に相互支持を行なう。また、バックプレーン８、詳細には、好ましくは他のモジ
ュールおよび位置のために同じ相対位置および配向で繰り返さえるコネクタ１２
ａ、１２ｂ、１２ｃ、１４ａ、１４ｂから主な機械的支持が生じる。

【００３７】バックプレーン８は好ましくはＡ、Ｂ、Ｃ相の３相ＡＣ電流をそれぞれ搬送す
るＡＣ母線１６ａ、１６ｂ、１６ｃを有している。母線１６は図示の好適な実施
例では垂直に延びているので、２つの柱状機能性モジュール位置があり、同一相
の母線１６は横母線Ｔ１６ａ、Ｔ１６ｂ、Ｔ１６ｃを結ぶことによって互いに結
ばれた夫々のコラムで繰り返されている。ショートを防ぐために、各相の母線お
よびタイバーが図４に示すように異なる相に位置決めされている。変更例として
、ＡＣ母線を同一平面に設置してもよく、またタイバーＴ１６ａ、Ｔ１６ｂ、Ｔ
１６ｃを他の相のバーの上方または下方に環状に設けてもよい。好ましくは、接
続線１６ａ、１６ｂ、１６ｃの方のバックプレーン８の端部に電力入力接続体が
それぞれコネクタ１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよびケーブル２０ａ、２０ｂ、２０
ｃにより構成されている。

【００３８】また、バックプレーン８は好ましくは２つのコラムにおいて繰り返されるＤＣ
母線２２ａ、２２ｂを有している。ＤＣ母線２２ａ、２２ｂは各々の最小に寸法
決めされた機能性モジュール位置について同一の相対位置で繰り返されているコ
ネクタ１４ａ、１４ｂを支持している。ＤＣ母線２２ａ、２２ｂはＡＣタイバー
Ｔ１６ａ、Ｔ１６ｂ、Ｔ１６ｃと反対側のバックプレーンの端部でタイバーＴ２
２ａ、Ｔ２２ｂを接続することによって互いに接続されており、好ましくはショ
ートを回避するために異なる平面に位置決めされている。タイバーＴ２２ａ、Ｔ
２２ｂは有利にはＤＣ入力ケーブル用のコネクタ２４ａ、２４ｂを設けている。
各ケーブルの端部のリングコネクタがナットによってねじ端子ピンに適所に保持
されている。

【００３９】ＡＣおよびＤＣ両方の入力ケーブルすべてが図１において単一の分岐線を表し
ている。これらの入力ケーブルすべてを相互に束ねてもよいし、変更例として、
ＡＣおよびＤＣケーブルを別々に束ねてもよい。

【００４０】ピン１２、１４を介して個々のモジュール用の適切な支持を行なうために、こ
れらのピンが付加荷重を支持するために頑丈に構成された関連母線に確実に接続
している。母線を互いに適切に支持し、且つ適切に間隔を隔てて互いから絶縁す
るための１つの好適な手段は剛性な支持をもたらすエポキシまたはベークライト
型樹脂のような絶縁性注封化合物を使用することである。

【００４１】完全に組付け時に母線を適切な相対位置でモールドに挿入する。溶融樹脂をモ
ールドに注入し、バックプレーンをユニットとして取り出す前に硬化させる。好
ましくは、絶縁材が１６ａ、２２ｂを含めて母線すべてを覆い、コネクタ１２ａ
、１２ｂ、１２ｃ、１４ａ、１４ｂのみを絶縁表面を越えて突出したままにする
。

【００４２】変更例として、母線を非注封絶縁構造により機械的に支持してもよい。

【００４３】図３および図４は機械的支持を省略したバックプレーン構造を示している。図
３でわかるようにチュウリップコネクタ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１４ａ、１４
ｂの支持ステム部分が母線の裏側を通って突出しているので見えており、チュウ
リップコネクタ部品の花部分は見えていない。円筒形ピンステム部分は母線の一
致した円筒形穴に圧嵌めされ、はんだ付けされるか、或いは溶接されている。従
って、図３で見られるのは、機能性モジュール６または制御モジュール１０に向
けて突出してこれらと協働する端部ではなく、チュウリップコネクタの受入れ端
部である。

【００４４】図５は、バックプレーン８に面したモジュールの表面上のコネクタを示してい
る。

【００４５】機能性モジュールおよび制御モジュールは好ましくはピン受入れ用チュウリッ
プコネクタ５２に自己係合するピンコネクタ６０を備えている。

【００４６】或る場合には、モジュール６および／または１０はＡＣ電流のみまたはＤＣ電
流のみを必要とすることがある。かかる場合、すべてではないがコネクタはその
モジュールに対する電気接続を行なう。他方、ピン６０とチュウリップ５２との
接続が電気接続だけはなく、モジュール６および／または１０のための機械的支
持をも行ない、活性回路が接続されていない場合でも、ピン／チュウリップコネ
クタ、またはモジュールに堅く固定され且つ追加の機械的支持を行なうことが可
能な他の種類の接続手段を設けることが望ましい。

【００４７】与えられた交流電流が３相であり、単一相のみが必要とされる場合、電気接続
のために３つのコネクタのうちの２つのみを使用する必要があり、残りのコネク
タは好ましくはショートを防ぎ且つ追加の機械的支持を行なうためにそれらの周
囲を絶縁して使用される。

【００４８】所定のモジュール６および／または１０はバックプレーン８により供給される
種類の電力すべてを必要とすることがある。

【００４９】モジュールハウジングが剛性の構造であって、少なくとも電気端子の領域にお
いて非導電性であれば、ピンコネクタまたは或る他の種類の端子をハウジング壁
部またはハウジング内のフレームに直接支持するのがよい。変更例として、ピン
コネクタ６０を部品に機械的に連結してもよく、これらの端子からの電力を必要
とする場合、ピンコネクタ６０はこの部品に電気的にも接続される。かかる場合
、この部品はハウジングを支持するか、或いはハウジングを支持するフレームま
たは壁部に連結されてもよい。電気的接続のために使用されない位置に電気的コ
ネクタを必要としないモジュールの例は図２ないし図６に示す機能性モジュール
６ｄおよび制御モジュール１０である。かかるモジュールには、好ましくは、で
きる限り非導電性材料で製造された同様な機械的コネクタが追加の機械的支持の
ための非電気的接続位置に設けられる。図２および図４でわかるように、モジュ
ール６ｄは他のモジュールの高さの２倍である。

【００５０】バックプレーン８を標準化するために、機能性モジュール６は好ましくはバッ
クプレーン８における最も小さい許容し得るモジュールの寸法の整数倍の寸法を
有するだけである。モジュール６ｄは或る構成おける以外、できるだけたった１
組のコネクタへの電気的接続を必要としないこともある。コネクタがバックプレ
ーンに各最小モジュール位置に設けられるので、これらの余分のコネクタはより
大きいモジュールのために電気的接続を必要とされない対応位置に余分の非導電
性ピンを設けることによって追加に機械的支持を行なう。標準化モジュールの受
入れおよび最小の大きさのモジュールを介した大きさの交換性を容易にするため
にコネクタを適所に有することが望ましい。モジュールの電気的接続のために必
要とされない連結位置に非導電性ピンを使用した各構成における両組のコネクタ
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１４ａ、１４ｂへの接続はまた追加の機械的支持をも
たらす。

【００５１】図２の下側の左部分でわかるように、所定の電力ノード制御センターでは、１
つまたはそれ以上のモジュール位置が空いていてもよい。かかる場合、その位置
におけるピン１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１４ａ、１４ｂは露出されている。これ
らのピンは電気的ショックおよびショートを防ぐために絶縁スリーブを備えてい
るのがよい。電力をモジュールに与えるピンはピンとモジュール内の回路との良
好な電気的接触を行なうために導電性材料である。

【００５２】図２、図３および図４は好ましくは電源から直接、或いは機能性モジュールか
ら電力を受ける３つのＡＣ母線および２つのＤＣ母線を示している。バックプレ
ーン８が標準であり、交換すべきでない場合、各モジュール位置に対応した標準
位置で活性自己コネクタでバックプレーン８を固定する利点がある。母線を種々
の方法で変更する必要があるような場合もある。例えば、或る場合には、平行組
の母線が相互に接続されないこともあり、各組は異なる種類またはレベルの電力
を搬送することが可能である。単一の母線として示されているものが種々の目的
で２つまたはそれ以上に分割されてもよい。

【００５３】接続が差し込み式または即接続式であって、バックプレーンおよびモジュール
の両方における標準位置のものであるような構造の利点は顕著である。かかる接
続では、互いに対するモジュールの位置および整合が自動的に定められる。モジ
ュールを適切な位置に設置し易くするために、バックプレーン８に実線または鎖
線で略示された最小の大きさのモジュール位置を有することが利点である。

【００５４】モジュールは好ましくは機能性モジュール６ｅ、６ｆ間に図６に示すような差
込式または即接続式である横方向接続体を有してもよい。或る場合には、電源が
たった１つの種類の電力、例えば、３相ＡＣ電力を生じることもある。かかる場
合、全波整流器および平滑回路を有する機能性モジュールを使用してノード２A
のところでＡＣをＤＣに変換することが望ましいこともある。図２、図３および
図４の電力ノード制御センターを含む場合、図２、図３および図４のモジュール
６ａに３相ＡＣ電力を受け入れることができ、そのモジュールは特定の電圧レベ
ルのＤＣ電力を与えるために全波整流器および平滑回路を有している。ＤＣ出力
はＤＣ母線に直接戻されてもよいし、あるいは電圧調整のような機能のための機
能性モジュール６ｂに処理のために送られてもよい。

【００５５】変更例として、図６でわかるように、機能性モジュール６ｅ、６ｆ間の横方向
相互接続により、モジュール６ｅで発生されたＤＣを、角波電力または他の非Ｄ
Ｃ電力を生じるのに使用するためにモジュール６ｆに送ったり、第２組の母線に
戻してその種類の電力をノード内の他のモジュール用に利用可能にしたり、他の
ノードに移行させたりし得る。

【００５６】図６は電力母線バックプレーン８’、モジュール６ａ、６ｅ、６ｆ、異なる構
成の切頭円錐形モジュール４０ａ、４０ｂおよび制御モジュール１０’の僅かに
変更した配列をモジュールの内部詳細を示さずに部分切り取り分解斜視図で示し
ている。この図面は可能である場合、最小空間のモジュールとして示された機能
性モジュールと協働する位置で数組のコネクタ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１４ａ
、１４ｂを示している。３つの母線および２つの母線の夫々の組におけるピンコ
ネクタ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１４ａ、１４ｂは最小空間のモジュール６ａ、
６ｅ、６ｆがこれらに含まれる自己接続性端子（図示せず）と正確に適所で嵌合
するように位置を占めている。モジュール６ａ、６ｅ、６ｆおよびそれらのバッ
クプレーン８への接続体は本質的に同じままである。モジュール６ａ、６ｅ、６
ｆは所定の負荷に対して望まれる機能性出力を与えるために移りまわることがで
きる。もちろん、制御モジュール１０’は個々のモジュール６ａ、６ｅ、６ｆと
協働し、また追加および／または異なるモジュールを制御するように変更するこ
とができる。

【００５７】モジュール６ｅはこれが必要に応じて電気的接続のために、そうでなければ機
械的支持のためにバックプレーン８’のものと同様の自己接続性の横向きピン４
６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４８ａ、４８ｂを設けると言う点でモジュール６ａと異
なる。これらの接続により、モジュール６ｅからモジュール６ｆへ出力を効果的
に与える。これらのモジュールはまずバックプレーン８’に組み付けされる前に
互いに接続される。

【００５８】含まれる機能の例はモジュール６ｆにおけるコネクタ４８ａ、４８ｂおよびそ
れらの関連チュウリップ接続体を介して２つの母線に投じられるかも知れない脈
動（パルス）出力を発生させるモジュール６ｅにおけるパルス発生ユニットであ
る。モジュール６ｆにおけるコネクタはその種類の電力に有用なパルス形成また
は制限または或る他の機能を行なうために回路間に接続される。

【００５９】各ノードに保護および／または作動制御モジュール１０または１０’が必ずし
も含まれるわけではない。しかしながら、多くの場合、保護および作動制御モジ
ュール１０をちょうどノードに有することが非常に望ましい。このようなモジュ
ール１０は通常、その電力をバックプレーン８から受ける。このモジュールが部
品であるノードは他のノードおよび／または中央制御センターと接続される。制
御は各機能についてコンピュータを必要としないこともあるが、多くの目的でコ
ンピュータ機能は全く重要である。機能のうちの幾つかは非コンピュータ制御式
設備によりなされることがあるが、非常にしばしば、同機能をコンピュータによ
り、より効率的にかつより簡潔に行なうことができる。異なる機能のための別体
のチップおよび／またはコンピュータ回路盤がそれらの大きさが小さいために同
制御モジュール内に設けられることがある。好ましくは、制御および保護モジュ
ールにより、例えば、機能性モジュールの制御／保護性質を変えるために、或い
は新たに置換されたモジュールを適切に制御たり保護したりするために、回路盤
を交換し得る。

【００６０】回路盤の交換の対策に加えて、制御／保護モジュール１０または１０’は、作
動のために必要に応じて機能性モジュールに使用されるものと同様なピン接続体
を介してバックプレーン８から電力を受けながら、通常、ジャッキ状接続体に差
し込まれるジャンパー接続体により達成し得る低電流電子接続体を経て機能性モ
ジュールに接続している。図４でわかるように、このような機能のうちの幾つか
は一方向であり、単一のジャンパー接続体３４を必要とするだけであり、大部分
は感知および補正を行なうために二方向性ジャンパー３４、３６を必要とする。
幾つかのモジュールは異なる種類の感知要素および補正信号のための２組または
それ以上の組を必要とすることさえある。

【００６１】保護および／または作動制御モジュール１０内に含まれる制御装置は電力ノー
ド制御センターへの入力電力および電力ノード制御センターからの各種ル直接続
体の出力電力を監視するのに役立つ。更に、制御装置は好ましくは、望ましくな
い状態が出力回路で検出されると、ノード出力回路を外したり、接続出力回路へ
の電流の流れを止めたりするように少なくとも１つの機能性分配装置に聡明に指
令を出す。或る場合には、出力が監視されるモジュールは機能性構成要素におけ
る出力部または他の箇所での感知情報に応答して制御モジュールからの指令に応
じて出力を補正することが可能な構成要素を有してもよい。機能性モジュール内
のセンサからの１つまたはそれ以上の出力が導電性またはファイバーオプチカル
接続体により種々のモジュールから与えられ、この出力は同一機能性モジュール
に接続された他の導線でハーネス内に束ねられ得る。かかる多数の導線接続体は
ノードをさほど乱雑でないように保つために制御モジュールおよび機能性モジュ
ールのところに個々のジャッキまたは多数の接続体を使用するのがよい。

【００６２】また、本発明の多くの電力分配ノードは好ましくは図２、図３および図４に概
略的に示すように制御モジュール１０を有する。装置全体においては、幾つかの
ノードは制御モジュールを必要としないこともある。

【００６３】電力ノード制御センターの使用により、船および他の環境における多目的用途
についての設備コストおよび構成コストを低減する。電力ノード制御センターは
機能性モジュールを組合わせることによって、電力分配装置を流線形にして電力
分配装置の各ノードに必要とされる或いは望まれる機能すべてを行なうようにな
っている。

【００６４】モジュール６はモジュールパッケージの大きさおよび形状だけではなく、位置
の一様性および接続箇所の種類にも関して標準化することができる。かかる標準
化により、在庫を備えたり、試験したり、取り替えのために直ぐ使用する用意を
したりする必要がある機能性モジュールの数を減じる。すべてのモジュール６は
標準ノード構成で使用するための工場組立ておよび工場試験の用意をすることが
できる。必要に応じて、新たな負荷を受け入れるために新たなノードを容易に追
加することもできる。同様に、電源および関連制御センターを追加することがで
きる。かくして、本発明は質電力を非常に短い時間で最小の乱れで最も効率的で
可能な方法で可変の多数の負荷に供給する手段の利用可能性を確保することによ
って電力分配装置の機能を高める。

【００６５】本発明の電力ノード制御センターはノード内の電力の積算、保護および機能性
制御特徴をもたらす。電力変更機能を持つノードはすべて予備パッケージ化形態
で変更電力をバックプレーンにおける母線に送り戻す容量で受入れられる。供給
可能で、標準化され、計量可能で、容易に作動可能且つ相互接続可能なモジュー
ルグレードアップ可能な構造でパッケージ化された機能性モジュールを設けるこ
とによって、電力分配装置の中心部分での電力実用の最小の乱れで変化を許容す
るように重使用作用領域においても負荷の近くにノードを設置し得る。制御およ
び監視機能を行なうためにマイクロプロセッサおよびソフトウエア駆動式周囲要
素を好ましくは各影響負荷の近くで利用した標準化電力モジュールおよびプログ
ラミング可能な保護／制御サブシステムを備えた電力ノード制御センター電力分
配バックプレーン８の開放構成から装置設計者にとっての大きな利点が得られる
。

【００６６】電力ノード制御センターは種々の電力保護／制御機能とともに変化し得る数の
入力および出力を受け入れるように容易に再構成することができる標準化ファミ
リーラインを確立する。再構成可能にし得る電力バックプレーンの構成、標準化
機能性電力モジュールを設けること、および保護／作動制御モジュールで具体化
されるような任意のモジュール用の聡明且つプログラミング可能な保護／作動制
御サブシステムの構成により、電力ノード制御センターが高効率になり、且つ低
コストになる。その結果、図２ないし図６に示すように、電力ケーブルおよび標
準化電力ノード制御センターのみを使用して多ノード電力分配装置を作成するこ
とができる。

【００６７】機能性モジュール６は互いに大きく変化してもよい。図５は源からの電力がバ
ックプレーン８からモジュール６ｅに入ると言う点で多くの共通のモジュールの
うちの１つになるべきである引き込みモジュールを示している。モジュール６ｅ
は時間間隔をおいて開閉し得る調整切替え回路であってもよい。切り換え率はモ
ジュール６ｅにおける回路を調整することによって局部制御パネルまたは中央制
御パネルからのパラメータを調整すべく予備設定回路制御に応じてパルス幅およ
び間隔を調整する感知パルス周波数信号を使用して制御モジュール１０により調
整される。この回路は開放位置でモジュール６ｅへの電力の流れを排除するよう
に作用する切替え回路であってもよく、他方、閉鎖切換え位置では、電力はモジ
ュール６ｅへ流れる。パルス振幅は感知され、且つ固定レベルに調整されてこれ
に維持される。制御回路盤または振幅はパルス振幅を調整するのに使用されるモ
ジュールのところパネル盤および回路における制御により調整し得る。

【００６８】モジュール６ｆはピン４６ａ、４６ｂおよび／または４６ｃおよびピン４８ａ
、４８ｂと協働する横方向パネル支持コネクトを有する。フルセットのコネクタ
を備えた隣接モジュール側パネルを有することにより、バックプレーンへの接続
と同じ機能を行なう。標準化によれば、必要とされるどの利用可能なコネクタに
よっても電気的接続が許容される。もちろん、電気的接続に必要とされるコネク
タを供するのにより少ない標準コネクタを有するモジュールを使用することが可
能である。モジュール６ｆは、たった２つの母線を必要とするので、接続をおそ
らく母線コネクタ１４ａ、１４ｂに戻すダミーモジュールであってもよい。

【００６９】接続上の便宜のためにモジュール６ｆをダミーとして使用するかわりに、ＡＣ
を用いるなら、機能を分割してもよい。このような事情下では、ピン１４ａ、１
４ｂを介して２つの母線２２ａ、２２ｂに出力される角波を生じるためにパルス
振幅を切り換えるのにモジュール６ｅを使用することができ、またパルス振幅を
制限するのにモジュール６ｆを使用することができる。かくして、モジュール６
ｅは電力母線バックプレーン８’からの「出力」モジュールとして役立ち、モジ
ュール６ｆは電力母線バックプレーン８’への「入力」モジュールとして役立つ
。

【００７０】電力母線バックプレーン８’は、制御モジュール１０が下記の方法のうちの１
つで機能性モジュール６を制御するように監視することができる。

【００７１】ａ）２つの引き込み源が利用可能であり、且つ例えば、万一、主源の電圧レベ
ルが所定のレベル以下に落ちたら、転送可能ないずれかの源から別の源まで選択
することが望ましい場合、転送切り換え、ｂ）母線構造に与えられる出力周波数が引込み線周波数と異なるように電圧の
周波数を変換する逆転／切り換え、ｃ）母線構造における電圧レベルが引込み線における電圧レベルと異なるよう
に電圧を変換する変圧／切り換え、ｄ）これらの機能または他の機能の任意の組合わせ。

【００７２】これらの状況の少なくとも幾つかでは、まず上記機能を行なうために図示のよ
うな直接接続ではなく、電力を機能性モジュールを介して母線に至らし得る。同
様に、６ａのような他の出力電力モジュールは負荷が出力回路により供給される
必要性に応じて、例えば、負荷切り換え、過負荷切り換え、監視開始用切り換え
、周波数変換、変圧、またはこれらの機能の組合わせのような種々の電力機能を
行なう。図示のように、これらのモジュールは好ましくは電力母線バックプレー
ン８’に接続されて電力母線バックプレーン８’からの電力エネルギーを受ける
。

【００７３】中央の電力ノード２’はオペレータプログラミング可能な保護／作動制御もジ
ュジュール１０を有するのがよく、プログラミングはモジュールで、ノードで、
或いは遠隔でなし得る。

【００７４】保護機能では、モジュール１０’は異常について電力装置を監視し、次いで機
能性モジュール６に電力装置を正常状態に復帰させるよう指令する。保護機能は
好ましくはノード内の電力装置を種々のパラメータを監視するセンサを有してい
る。これらのパラメータは電流、電圧、周波数、温度および／または振動である
。センサは好ましくは機能性モジュール６内、或いは電力母線バックプレーン８
内に組み入れられる。用いられる保護方法の種類は電力装置により決まるが、電
流過負荷、電力過負荷、電力方向、位相電流不均衡、差電流、過大電圧、過小電
圧、過周波数を含む。この保護方法によれば、保護制御モジュール１０は任意の
保護特性の閾値レベルを超えたら、機能性モジュール６のうちの１つまたはそれ
以上、および／または図１における２A または２’のような他の電力ノード制御
センター、または中央制御ステーションに適切な指令を出す。

【００７５】制御モジュール１０または１０’によっても行なわれる作動制御機能では、好
ましくは制御モジュール１０または１０’は電力装置がオペレータにより選択さ
れた負荷に正しい種類の電力を供給していることを確信するために装置を監視す
る。また、作動制御機能を行なうのに、モジュール１０または１０’は好ましく
はバックプレーン８または８’における母線のところで電力装置パラメータを感
知する。これらのセンサは保護制御と、機能性モジュールの状態、例えば、機能
性モジュールが開いているか（非導通）或いは閉じているか（導通）を感知する
制御のために使用される同じものである。また、制御モジュール１０または１０
’はノードの物理的状態、すなわち、機能性モジュール６が電力母線バックプレ
ーン８または８’に接続されているか、或いは接続体に部分的にのみ挿入されて
いるが不接続位置に留まっているときのように効果的に接続されていないかを監
視する。作動制御機能を行なうのに、モジュール１０または１０’は好ましくは
必要な場合に機能性モジュール６のうちの１つのモジュールの挙動または状態に
関する初期設定およびオペレータ指令を受けるために人によるインターフェース
を備えているのがよい。オペレータはかかる茶道制御を介して機能性モジュール
６における制御回路ブレーカに導通を閉じるか或いは開始するよう指令する。

【００７６】また、各制御モジュール１０のところの作動制御はノードにおける電力装置の
状態に関するデータを監視し且つ作用するか、或いは収集して記憶し得る。

【００７７】好ましくは、電力母線バックプレーン８または８’は、好ましくは、幾つかの
異なる構成、例えば、矩形バー、丸いチューブ、丸いロッド、チャンネル、また
は三角形母線を有しても良いいずれかの銅またはアルミ二ウム母線で構成された
母線構造である。電力母線バックプレーン８または８’は好ましくはこれに機能
性モジュールが直接接続するように配置されている。この母線構造は図示のよう
なコネクタを有しており、それにより接続されたモジュールは電力母線バックプ
レーンに「自動的に」自己取付けされるか、或いは事実上スナップ取付けされる
。

【００７８】また、バックプレーン８’は低電力をサブモジュール４０ｂに供給するために
モジュール４０ａに低電力母線バックプレーンを構成するようにサブモジュール
４０ａに接続してもよい。低電流モジュール４０ｂは種々の機能を有しても良い
が、低電力で作動する。この例では、機能性モジュール４０ａ、４０ｂは各々、
図６に示すように、在来のモジュールの厚さの半分である。

【００７９】バックプレーン８または互いに接続している機能性モジュール６は幾つかの在
来の所期機能を行なうように構成された共通に在来の電気―機械的装置である。
幾つかの機能性モジュールは機械的機構により、或いは電子切り換え装置または
導電ポリマーのような他の手段またはそれらの組合わせにより手動で開閉される
電気接点を有する機械的切り換え装置を使用した切り換えモジュールであっても
よい。新規な供給可能な技術が切り換えに有効になる場合、これらの技術を受け
入れることもできる。切り換え装置は電力容量、電圧および周波数ならびに機能
に応じて定格される。切り換え装置は、例えば、無負荷ブレーカの切断、故障電
流ブレーカ切断および転送スイッチ機能を含む。

【００８０】電力変換モジュールは好ましくは一般に整流器またはインバータと称する周波
数変換用電力電子装置、および一般にトランスフォーマと称する電圧変換磁気装
置である。電力変換モジュールは好ましくは電力切り換えモジュールと同じ囲い
体の開口部に嵌合するように構成されており、かくして電力ノード制御センター
のための機能の融通性を許容する。電力変換モジュールは好ましくは電圧入力／
出力に応じて且つ周波数入力／出力に応じて種々の電力定格で作成される。

【００８１】制御モジュール１０はそれ自身の内部バックプレーンに種々の回路盤またはカ
ードが挿入される。各回路カードは好ましくは制御機能と、保護または作動制御
を行なう。好ましくは、多数の保護制御用の回路カードが設けられており、それ
らの各々は位相電流、接地電流、過大／過小電圧、過大／過小周波数、温度、ま
たは電気装置の適切な保護のために必要であるとわかった任意の他のパラメータ
から電流過負荷、差電流のような制御を達成すべき特性を有する機能性モジュー
ルと同調する。これらの回路カードは別々の回路カードであり、或いは１つの回
路カードが多数の機能を処理することができる。

【００８２】同様に作動制御機能は好ましくは制御モジュール１０または１０’の内部制御
バックプレーンに挿入される種々の回路カードに存在する。これらの作動制御回
路カードは好ましくは電気装置の制御および設備診断制御と関連した種々の制御
機能を行なう。も好ましくは、他の電力ノード制御センター２および中央電力装
置制御装置との通信を制御する回路カードも設けられている。かくして、制御機
能はデータ処理／データ記憶能力を有する。また、制御機能はディスプレー設備
を有してもよいし、或いは別体のディスプレーに接続されてもよい。これらの回
路カードはアナログおよびデジタル処理制御のために作動する。

【００８３】データ感知は好ましくは電力モジュール内に位置決めされるか、或いは電力ノ
ード制御センター２から給電される負荷設備内に位置決めされたセンサを介して
なされる。異なる環境からのデータを得ることもできる。センサすべては好まし
くは制御バックプレーンに接続されており、それらのデータは、制御回路の各々
がオペレータまたは装置設計者の要求に応じて指令されるときに、処理のために
回路カードにとって利用可能である。センサは磁気感知装置、分流器装置、コン
デンサ装置、ファイバーオプチック装置、または用途に適した任意の他の種類の
センサであることができる。

【００８４】電力ノード制御センター２は金属またはプラスチック囲い体に封入される。異
なるフレーム、すなわち、垂直部分が設けられており、各標準垂直部分は特定の
電力レベルのための電力モジュールを支持する適切な垂直バックプレーンを収容
することが可能である。周波数、電圧および装置の種類、すなわち、単一相また
は３相に応じて種々の電力レベル用に定格された垂直フレームが設けられている
。１群のフレームは電力定格に応じて構成されている。フレームを組合わせて電
気装置用途のための所望の電力ノード制御センターを構成してもよい。

【００８５】フレーム、電力モジュールおよび制御モジュールは好ましくは各々が１組のカ
タログナンバーに割り当てられるように標準化されている。これにより、カタロ
グナンバーを介して電力ノード制御センターを規定し得る。

【００８６】機能性モジュール６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄおよび制御モジュール１０は目録記
入品である。モジュール６および／または１０と電力母線バックプレーン８との
間の即接続／切断特徴により、モジュール６および／または１０のいずれかの故
障時にこのモジュールを素早く交換することができる。図７Ａおよび７Ｂには、
単一の拡大カップリングが示されており、このカップリングは好適なカップリン
グを表すものである。バックプレーン母線には、全体的に５２で示すチュウリッ
プコネクタが設けられており、これらのチュウリップコネクタは、モジュールを
関連チュウリップコネクタと適切に整合しているモジュールピン５４を有するバ
ックプレーン８に押し付けると、このモジュールに自動的に係合してピン５４を
保持する。チュウリップコネクタ５２はピン５４上の押し付けられると、ピン５
４と機械的に係合してピン５４と良好な電気接触をし、従ってチュウリップコネ
クタ５２が電気的に且つ機械的に一部である支持バーと良好な電気的接続をなす
。

【００８７】電力母線バックプレーンが船の隔壁のような自己支持性構造体に取付けられる
と、電力母線バックプレーンはこのような自己支持性接点を有する各制御モジュ
ールおよび／または機能性モジュールを機械的に支持し、ならびにこれに電気的
に接続する。

【００８８】各モジュールはそれぞれチュウリップコネクタ５２のための固定機械支持部を
形成し、これらはバックプレーン８によって機械的に支持されている。

【００８９】引き続き、モジュールはバックプレーンに係合し、それにより支持される。そ
れらの一致した側壁部が隣接モジュールと係合し且つ嵌め合わさることによって
、電力ノード制御センター構造体全体になお一層の剛性および支持が加えられる
。隣接モジュールの面と一致したモジュールの剛性および嵌め合わせにより、幾
つかのモジュールがバックプレーンに接続されていなくても、これらのモジュー
ルが隣接モジュールにより支持可能に位置決めされ、おそらく隣接モジュールと
接続されていれば、電力ノード制御センター全体のための支持を行なう。

【００９０】図７Ａは拡大チュウリップコネクタ／ピン組合わせの拡大図である。図７Ｂは
開放端部からチュウリップコネクタ５４の中を見た図である。自己係合性で自己
解放性のコネクタ構造体は、好ましくは母線１６の穴に圧嵌めされる概ね円筒形
のピン５４を有している。円筒形ピン５４の端部には、概ねリング形状の中間マ
ウント５６が代表的には溶接で固着されている。中間マウント５６はピン５４が
固着された円筒形カラー状部分と、図７Ａに示すように円筒形部分の周囲を越え
て半径方向外方に延びている拡大環状リップ部分５６ａとを有している。

【００９１】更に、チュウリップコネクタは環状に構成されたコイルばね６４により適所に
保持される個々の花弁部５８を有している。コイルばね６４により与えられる力
が花弁部５８を、これらが図７Ｂに示すようにそれらの横縁部で互いに接触する
まで押し、かかる接触により花弁部が内方に収縮するのを防ぎ、且つ花弁部を、
開放センターがピン６０を挿入し得るところに設けられるような形状のままにす
る。

【００９２】コネクタ受け部の円筒形基部５６ｂは、スリーブ５８の小径部分（この部分は
スリーブの残部より小径である）を受入れ、この小径部分は例えば溶接、はんだ
付けにより基部の適所に固定されるが、必ずしも固定されなくてもよい。チュウ
リップの開放端部は外方にフレアーになっており、リップ部に向けて直径が増大
している。

【００９３】その結果生じる大径開口部により、ピン６０をチュウリップ５８に容易に入れ
ることができる。チュウリップは好ましくは２つの軸方向部分のろころで、チュ
ウリップ葉部を軸線に向けて半径方向内方に押圧する環状に構成されたコイルば
ね６４により円筒形ピン６０より小さい直径にすぼめられている。円筒形ピン６
０がチュウリップ花弁部５８に係合すると、花弁部はばね６４の力に抗して拡張
し、ばね６４は花弁部５８をピン６０との良好な導電接触状態に保持する。

【００９４】ばね６４により及ぼされる力は、良好な電気的接触に加えて良好な機械的支持
が得られるようにチュウリップ５２をピン６０と堅固に係合させる。

【００９５】結局、モジュール基部が回路、構成要素およびモジュールハウジングを支持す
る。ハウジングは構成要素構造体または支持枠組に支持されなければならなく、
且つ導電性チュウリップ５２の各々をその相手のピン６０上に自由に摺動させる
ために外方にフレアーになった開口部を設けなければならない。多数の接点を必
要とするので、モジュールハウジングは興味あるモジュール上のピン６０の位置
に対応するようにチュウリップコネクタ５２の位置を定めなければならない。か
くして、モジュールが用意されると、このモジュールはピン６０を母線１６上に
関連チュウリップ５２に対して位置決めすることによって係合される。モジュー
ルをピン６０に押し付けることにより、チュウリップ５２をピン６０に受動的に
係合させる。係合されると、母線バックプレーン８が隔壁または他の堅く固定さ
れた自己支持性構造体に支持されるならば、ピン６０はチュウリップコネクタ５
２を介してモジュールを支持する。モジュールの互いの嵌め合わせにより、電力
母線バックプレーン８に接続されていないいずれのモジュールを含めて、電力ノ
ード制御センター全体に対する支持を追加する。方法を逆に行なうことによるモ
ジュールの取外しが非常に容易であり、モジュールの交換を容易に達成すること
ができる。

【００９６】図６に示すような例示的な低電流モジュール４０ｂの場合のように、必要であ
る場合、電力母線バックプレーン８以外のモジュール４０ａ、４０ｂ間の電力ノ
ード制御センターの内側の接続を用いてもよい。また、モジュールは、モジュラ
ーユニットとして電力母線バックプレーン８に接続される前に上記のような自己
接続方法で隣接即壁部を介して互いに横方向に電気的且つ機械的に接続されても
よい。変更例として、モジュールは電力ノード制御センターの内部で、或いは外
側表面コネクタを介して接続されてもよい。

【００９７】図９ないし図１３を参照すると、全体的に符号２００で示す電力母線バックプ
レーンの異なる実施例が設けられている。このバックプレーンはパネル盤全体の
大きさにわたって平行シート導線で構成されている。図面すべてが概略図であり
、図１２、および図１３は負の母線２０２および正の母シートのみを示している
。図９、図１０および図１１はこれらの母シートと、コンピュータ母線と同じ数
の制御信号を搬送するための制御母シート２０６とを示している。各々の場合に
制御母線が設けられなくてもよいが、ジャンパーに代わりを与える。母シートは
相互接続してもしなくてもよい平行母線に分けてもよい。前面、後面および縁部
並びに母シート間を覆う絶縁体２０８を設けるのが好ましい。バックプレーンは
、液状形態で注入され、全体としてのモジュールが絶縁状態で収容される単一の
ユニット構造になるように硬化される適当な樹脂材料に母シートまたは母線およ
びそれらの種々の接続体を入れることによって製造得る。

【００９８】図１３でわかるように、コネクタは好ましくはチュウリップコネクタであるが
、バックプレーン上でピンに接続するようにモジュールに位置決めされる。

【００９９】図１１はバックプレーンに至ってバックプレーンを通るコネクタを示す概略図
である。この図面は、主として、特定の母線に接続されていない導線がシート母
導線の穴を通ることができることを強調するために導線を不絶縁状態として示し
ている。これはもちろん、まわりに絶縁体を有する導線が通ることができるほど
に十分大きい開口部を他の母線に形成することによって可能になる。図１１でわ
かるように、導線２１４は負の母線２０２に達してこれに取り付けられる前に制
御母シート２０６の拡大開口部と、正の母シート２０４の同様な開口部を通る。
導線２１２は拡大開口部を通して制御母シート２０６を通っており、正の母線２
０４に接続されるが、それ以上延びていない。

【０１００】正のケーブル２１６および負のケーブル２１８の両方は、それらがケーブル端
子２２０または２２２に取り付けられるために母モジュールを超えて延びる端子
を設けるように３つの母シートすべてにおける拡大開口部を通っている。電力母
線バックプレーンの反対側は、この実施例では、ピン２１２ａ、２１４ａ、２１
６ａ、２１８ａ、におけるケーブル端子が上記導線に対応するようにモジュール
への接続用の端子を有している。また、制御母線２０６への接続部を有する端子
２２４も設けられている。

【０１０１】図９および図１０において、母パネルモジュール２００は上側モジュール２０
０ａと下側モジュール２００ｂとに分割されている。上側パネルは５つの縦列お
よび３の横列の同一端子を有しており、下側パネルは５つの縦列および２つの横
列の同一端子を有している。これらの端子は同一形状のものであるので、一致し
たモジュールを任意の代表的なグループ縦列に有利に結合することができる。

【０１０２】図１０には、単一の協働モジュール２２６が示されている。この場合、チュウ
リップコネクタはモジュールに支持されたものとして示されている。これらのコ
ネクタは添字「ｂ」付き以外はこれらが接続する端子と同様な数字が付されてい
る。モジュールはチュウリップコネクタを有するので、電力母線バックプレーン
２００はピンコネクタを設けている。もちろん、反対の配列もうまくいく。

【０１０３】図１０および図１３は或る細部において構造が異なり、また図１３では制御母
線が無く、かくして端子端コネクタが無いという点で異なる。相違が起っている
にかかわらず、類似点は同様な部品には同様な数字が付してあることである。

【０１０４】この実施例におけるモジュールは、モジュールが長く幅狭い縁部に沿って接続
されており、且つコネクタのすべてが単一列にあると言う点で先の実施例におけ
るモジュールと異なっている。コネクタは、特に母線が銅または他の導電性材料
製のシートである実施例では、単一列と異なるパターンで設置することができる
。しかしながら、この配列は一様性になり、それでも、モジュールは機能性モジ
ュールの設計に応じて所望の機能を生じるように内容物が予め用意される矩形の
無垢のボックスであることができる。モジュールの幅広い面および頂／底縁部を
互いに当てて設置することによって、上記構成で得られるのと同じようにして追
加の支持が得られる。

【０１０５】この構成は、母線バックプレーンが１つのＡＣ相を取り扱うことが可能である
ように２つの電力母シートまたは母線を効果的に備えていることはわかるであろ
う。シートの代わりに、異なる母線をコネクタの縦列の背後に平行横列で設ける
ならば、隣接縦列は３相のうちの異なる１つを供するのに使用することができる
。また、図９の構成を使用して、５つの縦列の母線が３つの相ＡＣおよびＤＣを
供することができる。１つのモジュールを使用して電力を母線または母シートに
投じるために同じ負荷端子を入力端子として使用することができる。他のモジュ
ールから、或いは電力母線バックプレーンが許容するのと同じ数の他のモジュー
ルにおける母線から電力を得てもよい。

【０１０６】回路の最も簡単な種類の例は図９ないし図１６の電力母線バックプレーンの場
合にモジュールが如何に機能するかを示すのに役立つ。

【０１０７】図１４は例えば図１３に示す導線およびコネクタを示している。この場合、電
力線入力が端子２２０、２２２に出力され、かくして出力された電力モジュール
２３０に供給される。モジュール２３０はその中に一対のダイオード２３２、２
３４を有している。これらのダイオードは、矢印の方向の流れがそれぞれ端子２
１２、２１４における線を通って母線２０４、２０２に進むことができるように
、図示の如く正および負の電力線に接続されている。かくして、モジュールは電
力を夫々の母シート２０２、２０４に加えるのに信頼でき、ダイオードはバック
プレーンから電源に向かう逆流を阻止するように機能する。

【０１０８】図１５はバックプレーンを電流源として示している。スイッチを閉じると、流
れが導線２１２に沿ってスイッチを通る矢印２３６の方向である。スイッチが閉
じられていないなら、電力は一方向に流れる。スイッチ２３８を閉じ、スイッチ
２３８を開くと、電力はモジュールにおける横接続体２４０を通って導線２１６
へ流れて負荷の出力端子２２０の給電相Ａに達する。単一相を使用する場合、３
相電源の相Ａを得るように負荷の他の端子が接地されている。３相すべてを使用
する場合、個々のモジュールが相B、Cの対応端子のところで出力を生じ、それら
の出力を適切な３相接続で接続することができる。

【０１０９】図１６は２つのスイッチ２４２、２４４を用いているモジュールを示している
。これらのスイッチによれば、それぞれ電力を正のバックプレーンシート母線２
０４から線２１２を通ってスイッチ２４２、線２１６、正の負荷端子に接続され
た端子２２０へ流す。負のバックプレーンシート母線２０２は線２１４、スイッ
チ２４４および出力線２１８を通って負荷の負の端子に接続されている端子２２
２への反対の流れを生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面を表す複数のノード制御センターを有する電力分配／
供給装置の概略図

【図２】本発明の面を表す電力ノード制御センターの１つの可能な構成を
例示する機能性および制御モジュールを電力バックプレーンに支持した単一の電
力ノード制御センターの概略形態の正面立面図

【図３】電力母線バックプレーンに接続された図２に示す電力ノード制御
センターの概略形態の背面立面

【図４】電力母線バックプレーンを示し、図２における右側から左側に見
た場合の図２および図３に示す電力ノード制御センターの概略形態の側面立面図

【図５】電力ノード制御センターを構成する機能性および制御モジュール
とバックプレーンとの接続のための個所を示すために図３および図４に示すバッ
クプレーンを取り外した電力ノード制御センターの概略形態の後面立面図

【図６】図２ないし図５に示すものと同様な電力ノード制御センターおよ
びバックプレーンの分解等角投影図

【図７Ａ】一対の係合カップリング部材の拡大断面図

【図７Ｂ】チューリップコネクタの中を見た垂直断面図

【図８】代表的な制御モジュールおよびこれに対するコネクタの加えた以
外は図１と同様な装置の概略図

【図９】電力母線バックプレーンの別な構成の正面立面図

【図１０】構造体の前面および後面におけるコネクタおよび前面における
コネクタを連結するための適所のモジュールを示す、図９の電力母線バックプレ
ーンの各バックプレーン母線からの接続体を示す概略断面図

【図１１】バックプレーン母線に接続された導線と、図９に示す種類のバ
ックプレーン母線を通る開口部を通って延びる導線とを示す非常に概略的な図

【図１２】絶縁体が適所にある構造体の多くの部分を示し、且つ端子の縦
列に沿った断面を示す以外、図９ないし図１１の電力母線バックプレーンのコー
ナーの図１１と同様な概略斜視図

【図１３】電力母線バックプレーンの一部に連結されたいくらか拡大され
た単一モジュールを示す以外、図１０と同様な概略図

【図１４】いかに機能性モジュールが電線をバックプレーンに接続するこ
とができ、且つ電線へフィードバックしないようにバックプレーンの遮断をもた
らすことができるかを示す概略図

【図１５】いかにバックプレーン母線から得られる３つの相ＡＣのうちの
１つを機能性モジュールにより逆転することができるかを示す概略図

【図１６】いかにＤＣ負荷を機能性モジュールにより切り換えてＤＣ調整
およびＤＣ変換の可能性を与えるかを示す図

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年３月８日（２００１．３．８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【０００９】従来、電力装置ノードは予備組み付けされない幾つかの別個の要素を含んでい
ることがある。かかる場合、個々の構成要素をノードのところに装着し、装着後
、これらの構成要素を回路の中へ接続し、次いで装着され、接続された構成要素
を適切な作動について試験する。米国特許第４，４７７，８６２号明細書はここではバックプレーンコネクタを
もたらすものと言及されているが、三次元であり、特徴が全く平面状でない垂直
に延びる組の受け部を開示しており、これらの受け部は隣接したコネクタ組立体
と係合してモジュールを上下から垂直方向に機械的に支持するための複数の隣接
した相互接続入力または出力モジュール受け部材を構成している。モジュールは
更に、三次元受け部材の壁部に形成された垂直方向に細長い孔を通って延びてい
るモジュール部分により垂直方向に支持されている。ＷＯ９７／１４２０６号は概略的に示した入力および出力電力母線と、これら
の母線に取り付けられるようになっているモジュールとを有するモジュラー電源
を開示している。モジュールは軸方向に移動可能な要素を利用しており、これら
の要素は接触ロッドまたはピンにより変位されると、半径方向に付勢された要素
をロッドまたはピンに接触し、それにより電気接触を行なう。母線およびそれへ
の接続を概略的にのみ示してある。米国特許第５，６８２，２９８号明細書は電源などに接続するためのピン受入
れ用の在来のコネクタの集合体が設けられたプリント回路盤を開示している。電
源プリント回路盤２０の頂部には、電力出力コネクタ２１、２４が電源コネクタ
ピンと電力分配箇所との間の抵抗を均衡化するように対称に位置決めされている
。盤の平面状セグメントが異なる電圧を供給する部分に分割されている。プリン
ト回路盤は代表的には頂層、５ボルトおよび１２ボルトの部分を有する中間層、
接地平面層、および３．３ボルトの層を有している。米国特許第４，４１９，６６７号明細書は顧客負荷への電力分配を制御するた
めの装置を開示しており、この装置は、これを構成する電気利用設備の別々のサ
ブステーションに位置決めされた複数のユニットと二方向連通しているプログラ
ミング可能なマイクロプロセッサ系中央制御装置を有している。ＷＯ９７／３４４５２号は電子設備用、すなわち、データ処理装置用のシャー
シを有するキャビネットを開示しており、キャビネットは平行四辺形の金属フレ
ームを有しており、このフレームからユニットから取り出すことができる。更に
、このシャーシは８０で示す取り出し可能なユニットの高さに相当する距離をお
いてフレームの側部と平行にフレームに設けられた少なくとも２つの矩形金属ガ
イドパネル２０、２２を有している。ガイドパネル２０、２２はそれらの表面に
わたって開口部が所定のパターンで分布された格子２８の形態をとっている。ヨーロッパ特許出願第０５９４２００Ａ２号はパケットデータ通信装置のハ
ブに使用するためのバックプレーン配線体系を開示しており、ハブにおけるバッ
クプレーン配線構成にラインカードが接続されており、各ラインカードはネット
ワークのセグメント、ステーション、または他のステーションまたはネットワー
クのセグメントに対するカップリングを設けている。この接続は通常、リングま
たは母線トポロジー状であり、その結果、融通性が増し、電力消費が減少し、且
つ実施が容易になる。ラインカードの機械的接続は概略的にのみ示してある。米国特許第５，３８４，４９０号明細書はヒートシンクとして作用するコン
ピュータ制御装置の取り付けるようになっているコンピュータのジュール用の電
力分配／制御装置を開示している。米国特許第５，３９０，０８１号明細書は多層バックプレーン構造を有する
故障寛容性電力分配装置を開示しており、バックプレーンの層は４２頁ないし４
４頁の４欄に開示されているように夫々の導電性ピン５０を介してバックプレー
ンを通っている整合孔において接合されている。板層４０、４２、４４の各々は
特別にパターン化された金属化層を有しており、各板上の金属化は所定の板孔ま
で或いは板孔の中への延びている。６５頁ないし６９頁の５欄に開示されている
ように、ピン５０が板４２および堀５６を通るとき、必要に応じて、特定の孔に
おける堀５６がピン５０を電源から絶縁する。米国特許第５，４６９，３３５号明細書はプリント回路盤に電力を供給する
ための電力分配装置を開示しており、この装置は１つまたはそれ以上のプリント
回路盤を通っている電力分配ロッドを有しており、この電力分配ロッドは導電性
コネクタにより弾性的に受け入れられてロッドと興味あるプリント回路盤の導電
性金属表面との間に通路を構成する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 13500 ＲｏｏｓｅｖｅｌｔＢｏｕｌｅｖａｒｄ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、ＰＡ 19116 Ｕ．Ｓ．Ａ．

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気的モジュラー電力ノードにおいてａ）少なくともいくつかが少なくとも１つの電源に接続可能である複数の母線
を有する電力母線バックプレーンを備え、各母線はこれに沿って一定の間隔をお
いて複数の端子を有しており、各端子はあるパターンで標準位置にあり、他の母
線からの端子およびすべての端子パターンはバックプレーン上で標準配向にあり
、ｂ）複数の機能性モジュールを備え、各モジュールは、少なくとも１つの機能
性構成要素および回路を収容しており、電力母線バックプレーンに接続可能な各
負荷が必要とする出力を与えるように少なくとも１つの負荷に接続するための母
線上の少なくとも１つを接続するための少なくとも１つのコネクタを有しており
、且つバックプレーンに接続されると、隣接モジュールの境界決め面に一致する
境界決め面を有しており、上記モジュールは、機能性構成要素と、回路と、機能
性構成要素および回路を端子に接続するためのコネクタとを収容して支持するた
めの幾何学的パッケージを備えており、電力母線バックプレーンに面したコネク
タは母線上の各パターン内の特定な端子と接続するように位置決めされているこ
とを特徴とする電気的モジュラー電力ノード。
【請求項２】各機能性モジュールと、バックプレーン上の母線の所定の端
子との間の接続は上記モジュールを電力バックプレーンおよび他の端子に対して
適所に支持することに寄与することを特徴とする請求項１に記載の電気的モジュ
ラー電力ノード。
【請求項３】機能性モジュールはバックプレーンに対して自己接続性であ
って、機能性モジュールをバックプレーンに対して適切に位置決めし、配向させ
、且つバックプレーンに向けて押すと、端子およびコネクタが自己係合して電気
接触をなすことを特徴とする請求項１に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項４】バックプレーンには平行組の母線が設けられており、機能性
モジュールはそれらの面が隣接機能性モジュールの境界決め面と一致するように
成形さら、且つ寸法決めされていることを特徴とする請求項１に記載の電気的モ
ジュラー電力ノード。
【請求項５】母線上の幾つかの端子が所定の機能性モジュールに電気的に
接続されないモジュール位置を有しており、電気的接続を行うものに類似してい
るが、適所で追加の機械的支持を行うコネクタが設けられていることを特徴とす
る請求項４に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項６】各機能性モジュールに支持されたコネクタと、バックプレー
ンの母線の所定の端子との間の接続は上記モジュールを電力バックプレーンに対
して、および他の機能性モジュールに対して適所に支持することを特徴とする請
求項４に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項７】機能性モジュール上のコネクタはバックプレーンの端子に対
して自己接続性であって、機能性モジュールをバックプレーンに対して適切に位
置決めし、配向させ、且つバックプレーンに向けて押すと、端子およびコネクタ
が自己係合して電気接触をなすことを特徴とする請求項５に記載の電気的モジュ
ラー電力ノード。
【請求項８】平行組の母線の同じ相対位置にある母線のうちの少なくとも
幾つかは互いに電気的接続されていることを特徴とする請求項４に記載の電気的
モジュラー電力ノード。
【請求項９】少なくとも１組の相互接続された母線が電源に接続されてい
ることを特徴とする請求項４に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項１０】平行組の母線の同じ相対位置にある少なくとも幾つかの母
線は互いに電気的接続されておらず、且つ外部電源に接続されていないが、少な
くとも１組の母線は外部電源に接続可能であることを特徴とする請求項４に記載
の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項１１】バックプレーン上の各最小サイズの機能性モジュールの位
置には、構成および配向の標準パターンにおいて各母線用の端子が設けられてお
り、それにより、所定の端子の向かい合った位置にあるコネクタが電力モジュー
ルの端子に係合して機能性モジュールに自己係合し且つこの機能性モジュールの
支持に寄与し、コネクタにより対向されていない端子は互いに対向された端子お
よびコネクタの相互接続を許容するモジュール構成により受け入れられることを
特徴とする請求項３に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項１２】バックプレーン上の各最小サイズの機能性モジュールの位
置には、構成および配向の標準パターンにおける各母線用の端子が設けられてお
り、それにより、所定の端子の向かい合った位置にあるコネクタが電力モジュー
ルの端子に係合して機能性モジュールに自己係合し且つこの機能性モジュールの
支持に寄与し、コネクタにより対向されていないコネクタは互いに対向された端
子およびコネクタの相互接続を許容するモジュール構成により受け入れられるこ
とを特徴とする請求項３に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項１３】機能性モジュールに電気的に接続されるものではない端子
に向い合った位置は機械的支持を行うモジュールにおいて電気的に接続されてい
ないコネクタにより対向されていることを特徴とする請求項３に記載の電気的モ
ジュラー電力ノード。
【請求項１４】バックプレーンの母線上の端子はポストであり、機能性モ
ジュール上のコネクタは、モジュールをバックプレーンに向けて移動させると、
ポストに対して屈曲するが、上記ポストに係合し続けるばね押し式把持要素であ
ることを特徴とする請求項１１に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項１５】バックプレーンの母線上の端子はばね押し式把持要素であ
り、機能性モジュール上のコネクタは簡単なポストであり、それにより機能性モ
ジュールがバックプレーンに向けて移動あれると、把持要素はポストに対して屈
曲するが、上記ポストに係合し続けることを特徴とする請求項１０に記載の電気
的モジュラー電力ノード。
【請求項１６】電力モジュールのバックプレーンは最小サイズの機能性モ
ジュールの適切な位置決めを示すように印付きであり、それにより、示された位
置に設置され、且つバックプレーンから間隔を隔てられた機能性モジュールは端
子へのコネクタの自己係合接続のためにバックプレーンに向けて移動され得るこ
とを特徴とする請求項３に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項１７】電力モジュールのバックプレーンは最小サイズの機能性モ
ジュールの適切な位置決めを示すように印付きであり、それにより、示された位
置に設置され、且つバックプレーンから間隔を隔てられた機能性モジュールは端
子へのコネクタの自己係合接続のためにバックプレーンに向けて移動され得るこ
とを特徴とする請求項４に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項１８】電力モジュールのバックプレーンは最小サイズの機能性モ
ジュールの適切な位置決めを示すように印付きであり、それにより、示された位
置に設置され、且つバックプレーンから間隔を隔てられた機能性モジュールは端
子へのコネクタの自己係合接続のためにバックプレーンに向けて移動され得、最
小サイズの整数倍の寸法を有する機能性性モジュールもまた、バックプレーン上
の１つのパターンおよび配向の少なくとも一部に対応するパターン配向で少なく
とも１組のコネクタを機能性モジュールに設けることによって受け入れられ、バ
ックプレーン上の他の位置にある他の端子がモジュールの設計により受け入れら
れることを特徴とする請求項４に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項１９】バックプレーン上の端子位置に対応する最小サイズより大
きい機能モジュール上のすべての位置には、大きいモジュールと向い合ったバッ
クプレーン上の端子のすべてに係合する電気的コネクタまたは非電気的コネクタ
が設けられていることを特徴とする請求項１８に記載の電気的モジュラー電力ノ
ード。
【請求項２０】少なくとも幾つかの機能性モジュールはバックプレーンに
面した面以外の対向機能性モジュール面で接続体を介して相互に直接電気的接続
されていることを特徴とする請求項１８に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項２１】少なくとも幾つかの機能性モジュールはバックプレーンに
面した面以外の対向モジュール面で接続体を介して相互に直接電気的接続されて
いることを特徴とする請求項９に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項２２】コネクタは機能性モジュールの側壁面に支持されており、
コネクタと合うように位置決めされた端子は他の機能性モジュールの対向側壁面
に位置決めされていることを特徴とする請求項２１に記載の電気的モジュラー電
力ノード。
【請求項２３】夫々のコネクタは自己接続性であり、且つ側壁部上で所定
のパターン、配向および位置にあり、側壁部を所定の位置でモジュールとともに
移動させると、接続体は電気的接続用の活性の電気的接続体およびそれらの夫々
の回路を互いに自己接続するようになっていることを特徴とする請求項２２に記
載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項２４】夫々のコネクタは機能性モジュールのバックプレーンと平
行な対向面に支持され、機能性モジュールをバックプレーンから離れて積み重ね
ることができ、外側のモジュールが少なくとも一部、夫々の電気端子およびコネ
クタの係合により内側モジュールに支持されるようになっていることを特徴とす
る請求項２１に記載の電気的モジュラー電力ノード。
【請求項２５】電力分配装置に使用するためのモジュラー構成の電力ノー
ド制御センターにおいて、ａ）電力を搬送するための複数の実質的に同平面状母線を有する電力母線バッ
クプレーンと、ｂ）複数の機能性モジュールとを備えており、各機能性モジュールは、他の機
能性モジュールおよび上記バックプレーンと相補的接触勘合するようになってお
り、上記機能性モジュールのうちの少なくとも幾つかは整流手段、切り換え手段
、電圧変換手段、電圧調整手段、パルスおよび他の波形発生手段、変圧手段およ
び/または電力感知/制限手段のうちの少なくとも１つを備えており、ｃ）上記機能性モジュールおよび上記バックプレーンのうちの少なくとも一方
と相補的に接触勘合するようになっている平行四辺形ハウジングに収容された制
御モジュールを備えており、該制御モジュールは１．電圧および電流限度、電圧極性、サージ基準、温度限度、湿度限度、衝
撃限度および交流相パラメータのうちの少なくとも１つを含めて、所定の指令お
よび作動/性能基準に応じて上記機能性モジュールのうちの少なくとも１つの作
動を制御するためのプログラミング可能なマイクロポロセッサ手段を備えており
、ｄ）上記バックプレーンおよび上記機能性モジュールに設けられ、所定の機能
性モジュールを上記バックプレーンの上記母線に電気的に接続するためのプラグ
適合性手段とを備えている、ことを特徴とする電力ノード制御センター。
【請求項２６】電力母線バックプレーンにおいて、ａ）互いに概ね平行に配置された少なくとも２つの母導線と、ｂ）標準モジュールの寸法を表す一定の間隔で母導線の各々に接続され、且つ
同一の繰り返しパターンで位置決めされた剛性端子手段と、ｃ）導線のまわりに注型され、接続体および剛性端子を支持する樹脂材とを備
えており、それによりｄ）モジュールの標準表面の正確に対応する位置に設置されたコネクタが母線
の端子に接続可能である、ことを特徴とする電力母線バックプレーン。
【請求項２７】モジュールおよび母線バックプレーン上の協働端子は、モ
ジュールおよびバックプレーンが位置決めされた互いにに押し付けられると、互
いに嵌合するように、各対で自己係合性コネクタとして１つの端子を有している
ことを特徴とする請求項２６に記載の母線バックプレーン。
【請求項２８】母線コネクタは並んでいるストリップであることを特徴と
する請求項２７に記載の母線バックプレーン。
【請求項２９】電力を母導線に接続する手段が設けられていることを特徴
とする請求項２８に記載の母線バックプレーン。
【請求項３０】母線コネクタは積重ね列状に設置されており、底部におけ
る母導線用の端子が絶縁体を介在させて頂部における母導線の穴を通っているこ
とを特徴とする請求項２７に記載の母線バックプレーン。
【請求項３１】少なくとも１つの母導線の穴を通っている端子に対する導
線に加えて、少なくとも２つの他の導線が少なくとも２つの平行な積重ね母導線
の穴を通っており、これらの他の導線は母線バックプレーンの両側に端子を設け
るために上記平行な積重ね母導線から絶縁されていることを特徴とする請求項２
７に記載の母線バックプレーン。
【請求項３２】積重ねられた母導線は、それらの縦列と、間隔を置いてモ
ジュールを受けるための端子の一様な縦列とが生じるように、並んで繰り返され
ていることを特徴とする請求項３１に記載の母線バックプレーン。
【請求項３３】母導線は、ほとんどバックプレーンの寸法で互いに積重ね
られたシートであり、端子のうちの少なくとも１つは縦列および横列の両方で一
定な間隔で他の導線を貫通していることを特徴とする請求項３２に記載のバック
プレーン。
【請求項３４】各端子パターンにおいて、導線が通っていて絶縁されてい
る穴より大きい穴における母導線を通って延びており、且つ母線バックプレーン
の両側に端子を備えた少なくとも１つの導線が設けられていることを特徴とする
請求項３２に記載のバックプレーン。