JP2005051967A - Standby power source system and method for operation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、商用電源の遮断時等に使用される予備電源システム及びその運転方法に関するもので、特に、その入力側に共通のトランスを備えた予備電源システムを構成する配線のコストが低減できる予備電源システム及びその運転方法に関するものである。 The present invention relates to a standby power supply system used when a commercial power supply is shut off and the like, and a method for operating the standby power supply system. The present invention relates to a power supply system and an operation method thereof.
消防法等によって設置が義務付けられている非常用照明設備等に商用電源（ＡＣ電源）の遮断時に電力を供給するために、通常時は商用電源を整流器を介して充電される蓄電池を設けて、商用電源の遮断時に該蓄電池から非常用照明設備等に電力を供給する予備電源システムが知られている。（例えば、特許文献１）
以下、図４を用いて従来の予備電源システムについて説明する。 Hereinafter, a conventional standby power supply system will be described with reference to FIG.
前記公報には、三線式の商用電源（１）からの交流電力を整流する第１及び第２の整流器（２−１，２−２）と、前記各整流器からの直流電力がそれぞれの第１、第２の端子（Ｏ１１，Ｏ１２，Ｏ２１，Ｏ２２）を介して供給されるようにした第１及び第２の蓄電池（３−１，３−２）とからなり、かつ前記第１の蓄電池（３−１）の第２の端子（Ｏ１２）を第２の蓄電池（３−２）の第１の端子（Ｏ２１）に接続して中間端子（Ｏ）とするとともに、前記第１の蓄電池（３−１）の第１の端子（Ｏ１１）（Ｐ）と前記中間端子（Ｏ）との間に接点（ＭＣ−Ａ）を介して第１の負荷（４−１）（交直両用負荷）を接続し、前記中間端子（Ｏ）と第２の蓄電池（３−２）の第２の端子（Ｏ２２）（Ｎ）との間に接点（ＭＣ−Ａ）を介して第２の負荷（４−２）（交直両用負荷）を接続し、前記三線式の商用電源の各線（Ｒ，Ｇ，Ｓ）を接点（ＭＣ−Ｂ，ＭＣ−Ａ）を介して第１の蓄電池（３−１）の第１の端子（Ｐ）（Ｏ１１）、中間端子（Ｏ）、第２の蓄電池（３−２）の第２の端子（Ｎ）（Ｏ２２）に接続し、前記接点（ＭＣ−Ａ，ＭＣ−Ｂ）をオン、オフさせて商用電源の受電時は商用電源（１）からの交流電力が前記第１、第２の負荷（４−１，４−２）に供給され、商用電源の停電時は第１、第２の蓄電池（３−１，３−２）からの直流電力が前記第１、第２の負荷（４−１，４−２）に供給されるようにした防災設備用電源システムが記載されている。 The publication discloses first and second rectifiers (2-1, 2-2) for rectifying AC power from a three-wire commercial power source (1), and DC power from each of the rectifiers. , First and second storage batteries (3-1, 3-2) supplied via the second terminals (O11, O12, O21, O22), and the first storage battery ( The second terminal (O12) of 3-1) is connected to the first terminal (O21) of the second storage battery (3-2) to serve as an intermediate terminal (O), and the first storage battery (3 -1) between the first terminal (O11) (P) and the intermediate terminal (O) through the contact (MC-A), the first load (4-1) (AC / DC load) is connected. And a second contact (MC-A) between the intermediate terminal (O) and the second terminal (O22) (N) of the second storage battery (3-2). Load (4-2) (a dual-purpose load) is connected, and each line (R, G, S) of the three-wire commercial power supply is connected to the first storage battery (3 -1) to the first terminal (P) (O11), the intermediate terminal (O), the second terminal (N) (O22) of the second storage battery (3-2), and the contact (MC- A, MC-B) is turned on and off, and AC power from the commercial power source (1) is supplied to the first and second loads (4-1, 4-2) when commercial power is received. DC power from the first and second storage batteries (3-1, 3-2) is supplied to the first and second loads (4-1, 4-2) during a power failure. A power supply system for disaster prevention facilities is described.
前記構成によって、商用電源（１）から交流電力の受電時には、接点（ＭＣ−Ｂ）をオンにすると共に、接点（ＭＣ−Ａ）をオフにする。 With the above configuration, when receiving AC power from the commercial power source (1), the contact (MC-B) is turned on and the contact (MC-A) is turned off.
そして、商用電源から接点（ＭＣ−Ｂ）を介してＲ相とＧ相とから第１の負荷（４−１）に交流電力を給電し、Ｇ相とＳ相とから第２の負荷（４−２）に交流電力を給電する。 Then, AC power is supplied from the R phase and the G phase to the first load (4-1) from the commercial power source via the contact (MC-B), and the second load (4 from the G phase and the S phase). -2) is supplied with AC power.
また、商用電源１の停電(遮断)時には、接点（ＭＣ−Ａ）をオンにすると共に、接点（ＭＣ−Ｂ）をオフにする。
Further, when the
そして、蓄電池（３−１，３−２）から、接点（ＭＣ−Ａ）を介して、端子（Ｐ）と中間端子（Ｏ）から第１の負荷（４−１）に直流電力を給電し、中間端子（Ｏ）と端子（Ｎ）とから第２の負荷（４−２）に直流電力を給電する。 Then, DC power is supplied from the storage battery (3-1, 3-2) to the first load (4-1) from the terminal (P) and the intermediate terminal (O) via the contact (MC-A). Then, DC power is supplied from the intermediate terminal (O) and the terminal (N) to the second load (4-2).
従って、第１の負荷（４−１）に流れる直流電流をＩ１、第２の負荷（４−２）に流れる直流電流をＩ２とすると、第１の負荷（４−１）と第２の負荷（４−２）の接続点と中間端子（Ｏ）との間に流れる直流電流はＩ１−Ｉ２となる。 Accordingly, if the direct current flowing through the first load (4-1) is I1, and the direct current flowing through the second load (4-2) is I2, the first load (4-1) and the second load The direct current flowing between the connection point (4-2) and the intermediate terminal (O) is I1-I2.
ここで、Ｉ１≧Ｉ２であれば、全ての電路にＩ１に耐え得る配線材料を用いれば良く、配線材料のコストを低減させることができる。 Here, if I1 ≧ I2, a wiring material that can withstand I1 may be used for all the electric circuits, and the cost of the wiring material can be reduced.
また、特願２００２−０４３６６５号にて、別々の商用電源Ｐ１，Ｐ２から交流電力を得、該交流電力を整流器Ｒ１，Ｒ２で整流し、得られた直流電力によって充電される蓄電池Ｂ１，Ｂ２を設け、前記蓄電池Ｂ１の端子Ｔ２を、切替スイッチＳ１を介して前記蓄電池Ｂ２の端子Ｔ３に接続して中間端子Ｔ５とし、前記蓄電池Ｂ１の端子Ｔ１と端子Ｔ２を、切替スイッチＳ２を介して前記蓄電池Ｂ２の端子Ｔ３と端子Ｔ４に接続し、前記蓄電池Ｂ１の端子Ｔ１と中間端子Ｔ５との間に切替スイッチＳ３を介して負荷Ｆ１を接続し、中間端子Ｔ５と前記蓄電池Ｂ２の端子Ｔ４との間に切替スイッチＳ３を介して負荷Ｆ２を接続し、さらに単相三線式の商用電源Ｐ３の各線を、切替スイッチＳ４を介して前記蓄電池Ｂ１の端子Ｔ１、中間端子Ｔ５および前記蓄電池Ｂ２の端子Ｔ４に接続したものを出願している。 Moreover, in Japanese Patent Application No. 2002-043665, AC power is obtained from separate commercial power sources P1 and P2, the AC power is rectified by rectifiers R1 and R2, and storage batteries B1 and B2 that are charged by the obtained DC power are obtained. And connecting the terminal T2 of the storage battery B1 to the terminal T3 of the storage battery B2 via the changeover switch S1 to be an intermediate terminal T5, and connecting the terminal T1 and terminal T2 of the storage battery B1 via the changeover switch S2 to the storage battery B2 is connected to terminals T3 and T4, a load F1 is connected between the terminal T1 and the intermediate terminal T5 of the storage battery B1 via a changeover switch S3, and between the intermediate terminal T5 and the terminal T4 of the storage battery B2. Is connected to the load F2 via the changeover switch S3, and each line of the single-phase three-wire commercial power supply P3 is connected to the terminal T1 and the intermediate terminal T5 of the storage battery B1 via the changeover switch S4. And it filed those connected to terminals T4 of the preliminary storage battery B2.
しかし、前記公報に記載の予備電源システムでは、第１の及び第２の整流器（２−１、２−２）と第１及び第２の蓄電池（３−１，３−２）とが、それぞれ対応付けられて接続されているために、どちらか一方の整流器が故障した場合には、故障した側の蓄電池に対する充電ができなくなるという問題があった。 However, in the standby power supply system described in the publication, the first and second rectifiers (2-1, 2-2) and the first and second storage batteries (3-1, 3-2) are respectively Since they are connected in association with each other, when either one of the rectifiers fails, there is a problem that charging of the storage battery on the failed side becomes impossible.
また、上記公報に記載の予備電源システムでは、第１及び第２の整流器（２−１，２−２）に接続される交流電源と、第１の負荷（４−１）と第２の負荷（４−２）に接続される交流電源とが共通の三線式交流電源１（通常単相三線式配電の電圧は、２００Ｖ／１００Ｖ）であるため、第１及び第２の整流器（２−１，２−２）の入力電圧として２００Ｖ又は１００Ｖという制限を受けると共に、第１及び第２の整流器（２−１，２−２）の回路と第１の負荷（４−１）と第２の負荷（４−２）の回路との絶縁が難しいという問題があった。
In the standby power supply system described in the above publication, the AC power supply connected to the first and second rectifiers (2-1, 2-2), the first load (4-1), and the second load. Since the
本発明の課題（目的）は、三相交流電源に接続した際に、各相間の電流のバランスを保って、三相交流として不平衡状態になりずらい接続が可能な予備電源システムであって、前述した従来の配線材料のコスト低減が実現できる予備電源システムを、２組の整流器で２組の蓄電池を充電する予備電源システムにおいて、どちらか一方の整流器が故障した場合にも、故障した側の蓄電池に対する充電ができなくなるという問題を解決した信頼度の高い予備電源システムを提供することにある。 An object (object) of the present invention is a standby power supply system capable of maintaining a balance of currents between phases when connected to a three-phase AC power source and making connection difficult to become an unbalanced state as three-phase AC power. The standby power supply system that can realize the cost reduction of the conventional wiring material described above is a standby power supply system that charges two sets of storage batteries with two sets of rectifiers. It is an object of the present invention to provide a highly reliable standby power supply system that solves the problem that the storage battery cannot be charged.
また、前記予備電源システムを、１台の整流器で２組の蓄電池を充電するようにしたメンテナンスの工数とコストの低減を実現した予備電源システムを提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a standby power supply system that realizes a reduction in maintenance man-hours and costs by charging two sets of storage batteries with a single rectifier.
前記課題を解決するために、三相交流電源（ＡＣ）の異なる第１及び第２の相間（Ｒ−Ｓ、Ｓ−Ｔ）電力を整流器（Ｒ１ａ，Ｒ２ａ）に与え、整流出力で蓄電池（Ｂ１ａ，Ｂ２ａ）を充電する予備電源を２組設けると共に、前記２組の予備電源の、一方の蓄電池（Ｂ１ａ）の負極端子（Ｔ２ａ）と他方の蓄電池（Ｂ２ａ）の正極端子（Ｔ３ａ）を短絡して中間端子（Ｔ５ａ）とする第１の切換スイッチ（Ｓ１ａ）を設け、
前記三相交流電源（ＡＣ）の遮断時に、前記第１の切換スイッチ（Ｓ１ａ）をオンにして、前記一方の蓄電池（Ｂ１ａ）の正極端子（Ｔ１ａ）と中間端子（Ｔ５ａ）から第１の負荷（Ｆ１ａ）に直流電力を供給すると共に、他方の蓄電池（Ｂ２ａ）の負極端子（Ｔ４ａ）と前記中間端子（Ｔ５）から第２の負荷（Ｆ２ａ）に直流電力を供給する、三相交流電源（ＡＣ）に接続される予備電源システムにおいて、
前記２組の予備電源の各蓄電池（Ｂ１ａ，Ｂ２ａ）の正極端子（Ｔ１ａ，Ｔ３ａ）間と、負極端子（Ｔ２ａ，Ｔ４ａ）間を、それぞれ短絡する第２の切換スイッチ（Ｓ２ａ）を設け、前記第２の切換スイッチ（Ｓ２ａ）をオンにすると共に、前記第１の切換スイッチ（Ｓ１ａ）をオフにして、前記各蓄電池（Ｂ１ａ，Ｂ２ａ）を並列に充電する。（請求項１）
また、請求項１に記載の予備電源システムにおいて、
前記一方の蓄電池（Ｂ１ａ）の正極端子（Ｔ１ａ）と中間端子（Ｔ５ａ）から前記第１の負荷（Ｆ１ａ）への直流電力供給路及び他方の蓄電池（Ｂ２ａ）の負極端子（Ｔ４ａ）と中間端子（Ｔ５ａ）から前記第２の負荷（Ｆ２ａ）への直流電力供給路に、三相交流電源の遮断時にオンとなる第３の切換スイッチ（Ｓ３ａ）を設け、
前記第1及び第２の負荷（Ｆ１ａ，Ｆ２ａ）には、前記三相交流電源（ＡＣ）の受電時に、前記整流器（Ｒ１ａ，Ｒ２ａ）に与えられる相間（Ｒ−Ｓ，Ｓ−Ｔ）電力とは異なった第３の相間（Ｔ−Ｓ）電力が、第４の切換スイッチ（Ｓ４ａ）を介して単相３線式で供給される。（請求項２）
また、前記請求項１又は２に記載の予備電源システム（Ｙ'ａ，Ｙ'ｂ，Ｙ'ｃ）を３の倍数組備え、各予備電源システムを前記三相交流電源（ＡＣ）の各相間に平等に接続すると共に、各組の蓄電池（Ｂ１ａ，Ｂ２ａ）（Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ）（Ｂ１ｃ，Ｂ２ｃ）の正極端子（Ｔ１ａ，Ｔ３ａ）（Ｔ１ｂ，Ｔ３ｂ）（Ｔ１ｃ，Ｔ３ｃ）及び負極端子（Ｔ２ａ，Ｔ４ａ）（Ｔ２ｂ，Ｔ４ｂ）（Ｔ２ｃ，Ｔ４ｃ）をそれぞれ第５の切換スイッチ（Ｓ５−１，Ｓ５−２）を介して接続する。（請求項３）
また、前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の予備電源システムを運転する予備電源システムの運転方法において、
前記第２の切換スイッチ（Ｓ２ａ）をオンにし、前記第１の切換スイッチ（Ｓ１ａ）をオフにした状態で２組の予備電源の一方の整流器（Ｒ１ａ）を停止して、他方の整流器（Ｒ２ａ）から各蓄電池に対する充電を行う。（請求項４）
また、予備電源装置（Ｙ'ａ，Ｙ'ｂ，Ｙ'ｃ）を３の倍数組備え、該予備電源装置を前記三相交流電源（ＡＣ）の各相間に平等に接続すると共に、各予備電源装置（Ｙ'ａ，Ｙ'ｂ，Ｙ'ｃ）の蓄電池（Ｂ１ａ，Ｂ２ａ）（Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ）（Ｂ１ｃ，Ｂ２ｃ）の正極端子（Ｔ１ａ，Ｔ３ａ）（Ｔ１ｂ，Ｔ３ｂ）（Ｔ１ｃ，Ｔ３ｃ）及び負極端子（Ｔ２ａ，Ｔ４ａ）（Ｔ２ｂ，Ｔ４ｂ）（Ｔ２ｃ，Ｔ４ｃ）をそれぞれ第５の切換スイッチ（Ｓ５−１，Ｓ５−２）を介して接続した予備電源システムであって、
前記予備電源装置（Ｙ'ａ，Ｙ'ｂ，Ｙ'ｃ）は、単一の整流器（Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ１ｃ）の整流出力で２組の蓄電池（Ｂ１ａとＢ２ａ、Ｂ１ｂとＢ２ｂ、Ｂ１ｃとＢ２ｃ）を充電し、前記２組の蓄電池のうちの一方の蓄電池の負極端子と他方の蓄電池の正極端子を短絡して中間端子（Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ５ｃ）とする第１の切換スイッチ（Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ）と、前記２組の蓄電池の正極端子間と、負極端子間を、それぞれ短絡する第２の切換スイッチ（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃ）を設け、前記三相交流電源（ＡＣ）の遮断時に、前記第１の切換スイッチ（Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ）をオンにすると共に前記第２の切換スイッチ（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃ）をオフにして、前記一方の蓄電池（Ｂ１ａ，Ｂ１ｂ，Ｂ１ｃ）の正極端子（Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃ）と中間端子（Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ５ｃ）から第１の負荷（Ｆ１ａ，Ｆ１ｂ，Ｆ１ｃ）に直流電力を供給すると共に、他方の蓄電池（Ｂ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃ）の負極端子（Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ４ｃ）と前記中間端子（Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ５ｃ）から第２の負荷（Ｆ２ａ，Ｆ２ｂ，Ｆ２ｃ）に直流電力を供給し、前記三相交流電源（ＡＣ）受電時には、第４の切換スイッチ（Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ）を介して単相３線式で交流電力を供給する。（請求項５）
In order to solve the above-mentioned problem, the first and second phase (RS, ST) powers of different three-phase AC power sources (AC) are supplied to the rectifiers (R1a, R2a), and the storage battery (B1a , B2a) are provided with two sets of standby power supplies, and the negative terminals (T2a) of one storage battery (B1a) and the positive terminals (T3a) of the other storage battery (B2a) of the two sets of standby power supplies are short-circuited. A first changeover switch (S1a) serving as an intermediate terminal (T5a),
When the three-phase AC power supply (AC) is shut off, the first changeover switch (S1a) is turned on, and the first load from the positive terminal (T1a) and the intermediate terminal (T5a) of the one storage battery (B1a). A three-phase AC power source (F1a) for supplying DC power to the second load (F2a) from the negative terminal (T4a) of the other storage battery (B2a) and the intermediate terminal (T5). AC) in a standby power system
A second changeover switch (S2a) for short-circuiting between the positive terminals (T1a, T3a) and the negative terminals (T2a, T4a) of the storage batteries (B1a, B2a) of the two sets of standby power supplies; The second changeover switch (S2a) is turned on and the first changeover switch (S1a) is turned off to charge the storage batteries (B1a, B2a) in parallel. (Claim 1)
Further, in the standby power supply system according to
DC power supply path from the positive terminal (T1a) and intermediate terminal (T5a) of the one storage battery (B1a) to the first load (F1a) and the negative terminal (T4a) and intermediate terminal of the other storage battery (B2a) A third changeover switch (S3a) that is turned on when the three-phase AC power supply is shut off is provided in the DC power supply path from (T5a) to the second load (F2a),
The first and second loads (F1a, F2a) include interphase (RS, ST) power supplied to the rectifier (R1a, R2a) when receiving the three-phase AC power supply (AC). Different third interphase (TS) power is supplied in a single-phase three-wire system via a fourth changeover switch (S4a). (Claim 2)
Further, the standby power supply system (Y′a, Y′b, Y′c) according to
Further, in the operation method of the standby power supply system for operating the standby power supply system according to any one of
With the second changeover switch (S2a) turned on and the first changeover switch (S1a) turned off, one rectifier (R1a) of the two sets of standby power supplies is stopped and the other rectifier (R2a) ) To charge each storage battery. (Claim 4)
Also, a spare power supply device (Y′a, Y′b, Y′c) is provided in a multiple of 3, and the spare power supply device is connected equally between the phases of the three-phase AC power supply (AC) and Positive terminals (T1a, T3a) (T1b, T3b) (T1c, T3c) of storage batteries (B1a, B2a) (B1b, B2b) (B1c, B2c) of the power supply device (Y'a, Y'b, Y'c) And a negative power supply terminal (T2a, T4a) (T2b, T4b) (T2c, T4c) connected via a fifth changeover switch (S5-1, S5-2), respectively,
The standby power supply device (Y′a, Y′b, Y′c) has two sets of storage batteries (B1a and B2a, B1b and B2b, B1c and B2c) with a rectified output of a single rectifier (R1a, R1b, R1c). ) And short-circuiting the negative terminal of one of the two storage batteries and the positive terminal of the other storage battery to form intermediate terminals (T5a, T5b, T5c). , S1c), and a second changeover switch (S2a, S2b, S2c) that short-circuits between the positive terminals and the negative terminals of the two sets of storage batteries, respectively, when the three-phase AC power supply (AC) is shut off. The first changeover switch (S1a, S1b, S1c) is turned on and the second changeover switch (S2a, S2b, S2c) is turned off so that the positive electrode of the one storage battery (B1a, B1b, B1c). Terminal (T a, T1b, T1c) and an intermediate terminal (T5a, T5b, T5c) supply DC power to the first load (F1a, F1b, F1c), and the negative terminal (B2a, B2b, B2c) of the other storage battery (B2a, B2b, B2c) T4a, T4b, T4c) and the intermediate terminals (T5a, T5b, T5c) supply DC power to the second load (F2a, F2b, F2c), and when receiving the three-phase AC power supply (AC), AC power is supplied in a single-phase three-wire system via the changeover switches (S4a, S4b, S4c). (Claim 5)
請求項１に記載の発明では、三相交流電源の異なる第１及び第２の相間電力を整流器に与え、整流出力で蓄電池を充電する予備電源を２組設けると共に、前記２組の予備電源の、一方の蓄電池の負極端子と他方の蓄電池の正極端子を短絡して中間端子とする第１の切換スイッチを設け、前記三相交流電源の遮断時に、前記第１の切換スイッチをオンにして、前記一方の蓄電池の正極端子と中間端子から第１の負荷に直流電力を供給すると共に、他方の蓄電池の負極端子と前記中間端子から第２の負荷に直流電力を供給する三相交流電源に接続される予備電源システムにおいて、
前記２組の予備電源の各蓄電池の正極端子間と、負極端子間を、それぞれ短絡する第２の切換スイッチを設け、前記第２の切換スイッチをオンにすると共に、前記第１の切換スイッチをオフにして、前記各蓄電池を並列に充電することによって、２台の整流器から２台の蓄電池を並列に充電できる冗長システムにできるので、予備電源システムとしての信頼性を高めることができる。
According to the first aspect of the present invention, two sets of standby power sources for supplying the first and second interphase powers of different three-phase AC power sources to the rectifier and charging the storage battery with the rectified output are provided. Providing a first changeover switch that short-circuits the negative electrode terminal of one storage battery and the positive electrode terminal of the other storage battery to serve as an intermediate terminal, and turns on the first changeover switch when the three-phase AC power supply is shut off; Connected to a three-phase AC power source that supplies DC power to the first load from the positive terminal and the intermediate terminal of the one storage battery and supplies DC power to the second load from the negative terminal and the intermediate terminal of the other storage battery In the standby power system
A second changeover switch for short-circuiting between the positive electrode terminals and the negative electrode terminals of the storage batteries of the two sets of standby power supplies is provided to turn on the second changeover switch, and to turn on the first changeover switch. By turning off and charging each of the storage batteries in parallel, a redundant system that can charge two storage batteries in parallel from two rectifiers can be achieved, so the reliability of the standby power supply system can be improved.
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の予備電源システムにおいて、前記一方の蓄電池の正極端子と中間端子から前記第１の負荷への直流電力供給路及び他方の蓄電池の負極端子と中間端子から前記第２の負荷への直流電力供給路に、三相交流電源の遮断時にオンとなる第３の切換スイッチを設け、前記第1及び第２の負荷には、前記三相交流電源の受電時に、前記整流器に与えられる相間電力とは異なった第３の相間電力が、第４の切換スイッチを介して単相３線式で供給されるので、三相交流電源の正常時に単相３線式で交流電力が供給される負荷に対する配線を共通に使用できる。 According to a second aspect of the present invention, in the standby power supply system according to the first aspect, a DC power supply path from the positive terminal and intermediate terminal of the one storage battery to the first load and the negative electrode of the other storage battery A third changeover switch that is turned on when a three-phase AC power supply is cut off is provided in the DC power supply path from the terminal and the intermediate terminal to the second load, and the first and second loads are provided with the three-phase switch. When the AC power is received, the third interphase power different from the interphase power applied to the rectifier is supplied in a single-phase three-wire system via the fourth changeover switch. Wiring for a load to which AC power is supplied in a single-phase three-wire system can be used in common.
また、請求項３に記載の発明では、前記請求項１又は２に記載の予備電源システムを３の倍数組備え、各予備電源システムを前記三相交流電源の各相間に平等に接続すると共に、各組の蓄電池の正極端子及び負極端子をそれぞれ第５の切換スイッチを介して接続したので、三相交流電源に流れる電流を平衡状態とできると共に、予備電源システムの冗長度をより高めることができる。
Further, in the invention according to claim 3, the spare power supply system according to
また、請求項４に記載の発明では、前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の予備電源システムを運転する予備電源システムの運転方法において、
前記第２の切換スイッチをオンにし、前記第１の切換スイッチをオフにした状態で２組の予備電源の一方の整流器を停止して、他方の整流器から各蓄電池に対する充電を行うことにより、一方の整流器が故障した場合や、点検時にも各蓄電池に対する充電を正常に行うことができる。
Moreover, in invention of Claim 4, in the operating method of the standby power supply system which drives the standby power supply system of any one of the said Claims 1-3,
By turning on the second changeover switch, turning off the first changeover switch, stopping one rectifier of the two sets of standby power supplies, and charging each storage battery from the other rectifier, The battery can be normally charged when the rectifier of the battery breaks down or at the time of inspection.
また、故障や点検時以外に一方の整流器を停止させることも可能である。 In addition, it is possible to stop one of the rectifiers other than at the time of failure or inspection.
請求項５に記載の発明では、予備電源装置を３の倍数組備え、該予備電源装置を前記三相交流電源の各相間に平等に接続すると共に、各組の蓄電池の正極端子及び負極端子をそれぞれ第５の切換スイッチを介して接続した予備電源システムであって、前記予備電源装置は、単一の整流器の整流出力で２組の蓄電池を充電し、前記２組の蓄電池のうちの一方の蓄電池の負極端子と他方の蓄電池の正極端子を短絡して中間端子とする第１の切換スイッチと、前記２組の蓄電池の正極端子間と、負極端子間を、それぞれ短絡する第２の切換スイッチを設け、前記三相交流電源の遮断時に、前記第１の切換スイッチをオンにすると共に前記第２の切換スイッチをオフにして、前記一方の蓄電池の正極端子と中間端子から第１の負荷に直流電力を供給すると共に、他方の蓄電池の負極端子と前記中間端子から第２の負荷に直流電力を供給し、前記三相交流電源の受電時には、第４の切換スイッチを介して単相３線式で交流電力を供給する構成であるので、三相交流電源に流れる電流を平衡状態とできると共に、各予備電源装置における整流器を１台とすることができ、イニシャルコストの低減とメンテナンス工数の削減ができると共に、予備電源システムの設置のスペースを小さくし、より冗長度の高いシステムとすることができる。 In the invention according to claim 5, the spare power supply device is provided with a multiple of 3, and the spare power supply device is connected equally between the phases of the three-phase AC power supply, and the positive and negative terminals of each storage battery are connected to each other. Each of the standby power supply systems is connected via a fifth changeover switch, wherein the standby power supply device charges two sets of storage batteries with a rectified output of a single rectifier, and one of the two sets of storage batteries. A first changeover switch that short-circuits the negative electrode terminal of the storage battery and the positive electrode terminal of the other storage battery to be an intermediate terminal, and a second changeover switch that short-circuits between the positive electrode terminals of the two sets of storage batteries and between the negative electrode terminals. When the three-phase AC power supply is shut off, the first changeover switch is turned on and the second changeover switch is turned off so that the positive load terminal and the intermediate terminal of the one storage battery are connected to the first load. Supply DC power At the same time, DC power is supplied to the second load from the negative terminal and the intermediate terminal of the other storage battery, and when receiving the three-phase AC power supply, AC power is supplied in a single-phase three-wire system via the fourth changeover switch. Since it is configured to supply, the current flowing through the three-phase AC power supply can be in a balanced state, the rectifier in each standby power supply can be one unit, the initial cost can be reduced, the maintenance man-hours can be reduced, and A space for installing the power supply system can be reduced, and a system with higher redundancy can be obtained.
図１を用いて本発明の予備電源システムの第1の実施の形態の説明をする。 The first embodiment of the standby power supply system of the present invention will be described with reference to FIG.
図１において、三相交流電源（ＡＣ）のＲ−Ｓの相間電力が第１のトランスＴｒ１ａの一次巻線に供給され、該第１のトランスＴｒ１ａの二次巻線の出力は、遮断器（Ｍ１ａ）を介して第１の整流器（Ｒ１ａ）に供給されるように接続されている。 In FIG. 1, R-S interphase power of a three-phase AC power supply (AC) is supplied to a primary winding of a first transformer Tr1a, and an output of a secondary winding of the first transformer Tr1a is a circuit breaker ( M1a) is connected to be supplied to the first rectifier (R1a).
また、三相交流電源（ＡＣ）のＳ−Ｔの相間電力が第２のトランスＴｒ２ａの一次巻線に供給され、該第１のトランスＴｒ２ａの二次巻線の出力は、遮断器（Ｍ３ａ）を介して第２の整流器（Ｒ２ａ）に供給されるように接続されている。 Further, the interphase power of ST of the three-phase AC power supply (AC) is supplied to the primary winding of the second transformer Tr2a, and the output of the secondary winding of the first transformer Tr2a is the circuit breaker (M3a). To be connected to the second rectifier (R2a).
また、前記各整流器（Ｒ１ａ）（Ｒ２ａ）からの直流電力は遮断器（Ｍ２ａ）（Ｍ４ａ）及び第１、第２の端子（Ｔ１ａ，Ｔ３ａ）（Ｔ２ａ，Ｔ４ａ）を介して第１及び第２の蓄電池（Ｂ１ａ）（Ｂ２ａ）に供給されるように接続されている。 The DC power from the rectifiers (R1a) and (R2a) is supplied to the first and second terminals via the circuit breakers (M2a) and (M4a) and the first and second terminals (T1a and T3a) and (T2a and T4a). The storage batteries (B1a) and (B2a) are connected so as to be supplied.
また、図１では、第１の端子（Ｔ１ａ）（Ｔ３ａ）を正極端子とし、第２の端子（Ｔ２ａ）（Ｔ４ａ）を負極端子としている。 In FIG. 1, the first terminals (T1a) and (T3a) are positive terminals, and the second terminals (T2a) and (T4a) are negative terminals.
また、前記第１の蓄電池（Ｂ１ａ）の第２の端子（Ｔ２ａ）を第１の切換スイッチ（Ｓ１ａ）を介して第２の蓄電池（Ｂ２ａ）の第１の端子（Ｔ３ａ）に接続して中間端子（Ｔ５ａ）とする。 Further, the second terminal (T2a) of the first storage battery (B1a) is connected to the first terminal (T3a) of the second storage battery (B2a) via the first changeover switch (S1a). A terminal (T5a) is used.
また、前記第１の蓄電池（Ｂ１ａ）の第１の端子（Ｔ１ａ）と第２の端子（Ｔ２ａ）を第２の切換スイッチ（Ｓ２ａ）を介して第２の蓄電池（Ｂ２ａ）の第１の端子（Ｔ３ａ）と第２の端子（Ｔ４ａ）に接続する。 The first terminal (T1a) and the second terminal (T2a) of the first storage battery (B1a) are connected to the first terminal of the second storage battery (B2a) via the second changeover switch (S2a). Connect to (T3a) and the second terminal (T4a).
また、前記第１の蓄電池（Ｂ１ａ）の第１の端子（Ｔ１ａ）と前記中間端子（Ｔ５ａ）との間に第３の切換スイッチ（Ｓ３ａ）を介して第１の負荷（Ｆ１ａ）（交直両用負荷）を接続し、前記中間端子（Ｔ５ａ）と第２の蓄電池（Ｂ２ａ）の第２の端子（Ｔ４ａ）との間に第３の切換スイッチ（Ｓ３ａ）を介して第２の負荷（Ｆ２ａ）（交直両用負荷）を接続する。 The first load (F1a) (for both AC and DC) is connected via a third changeover switch (S3a) between the first terminal (T1a) and the intermediate terminal (T5a) of the first storage battery (B1a). Load) and a second load (F2a) via a third changeover switch (S3a) between the intermediate terminal (T5a) and the second terminal (T4a) of the second storage battery (B2a). Connect the AC / DC load.
また、前記三相交流電源（ＡＣ）のＴ−Ｒの相間電力を第３のトランスＴｒ３ａの一次巻線に供給し、該第３のトランスＴｒ３ａの二次巻線の出力を、中点を接地すると共に、第１の負荷（Ｆ１ａ）及び第２の負荷（Ｆ２ａ）に供給するように接続している。 In addition, the interphase power of TR of the three-phase AC power supply (AC) is supplied to the primary winding of the third transformer Tr3a, the output of the secondary winding of the third transformer Tr3a is grounded at the midpoint In addition, the first load (F1a) and the second load (F2a) are connected to each other.
即ち、第３のトランスＴｒ３ａの二次巻線から得られる単相三線式交流電源の各線が第４の切換スイッチ（Ｓ４ａ）を介して前記第１の蓄電池（Ｂ１ａ）の第１の端子（Ｔ１ａ）、中間端子（Ｔ５ａ）、第２の蓄電池（Ｂ２ａ）の第２の端子（Ｔ４ａ）に接続されている。 That is, each line of the single-phase three-wire AC power source obtained from the secondary winding of the third transformer Tr3a is connected to the first terminal (T1a) of the first storage battery (B1a) via the fourth changeover switch (S4a). ), The intermediate terminal (T5a), and the second terminal (T4a) of the second storage battery (B2a).
そして、該二次巻線の中点が接地されているので、前記第１の負荷（Ｆ１ａ）及び第２の負荷（Ｆ２ａ）には、後述のスイッチＳ４ａのオン時には、１００Ｖの交流電力がそれぞれ供給される構成になっている。 Since the midpoint of the secondary winding is grounded, the first load (F1a) and the second load (F2a) receive 100V AC power when the switch S4a (described later) is turned on. It is configured to be supplied.
なお、第１〜３のトランス（Ｔｒ１ａ，Ｔｒ２ａ，Ｔｒ３ａ）は、必ずしもなくとも良い。 The first to third transformers (Tr1a, Tr2a, Tr3a) are not necessarily required.
前記構成において、第１〜第４の切換スイッチ（Ｓ１ａ）（Ｓ２ａ）（Ｓ３ａ）（Ｓ４ａ）を図１に示す状態に切換えると、三相交流電源（ＡＣ）の受電時は、三相交流電源のＲ−Ｓの相間電力及びＳ−Ｔの相間電力から前記第１及び２の整流器（Ｒ１ａ）（Ｒ２ａ）を介して前記第１及び２の蓄電池（Ｂ１ａ）（Ｂ２ａ）に充電が行われると共に、該三相交流電源（ＡＣ）のＴ−Ｒの相間電力から得られる交流電力が単相三線式で前記第１、第２の負荷（Ｆ１ａ）（Ｆ２ａ）にそれぞれ１００Ｖで供給される。（図１の状態）
従って、三相交流電源（ＡＣ）から流れる電流をある程度平衡させることが可能である。
In the above configuration, when the first to fourth changeover switches (S1a), (S2a), (S3a), and (S4a) are switched to the state shown in FIG. The first and second storage batteries (B1a) and (B2a) are charged from the R-S interphase power and the S-T interphase power through the first and second rectifiers (R1a) and (R2a). The AC power obtained from the T-R interphase power of the three-phase AC power supply (AC) is supplied to the first and second loads (F1a) and (F2a) at 100 V in a single-phase three-wire system. (State of Fig. 1)
Therefore, the current flowing from the three-phase AC power supply (AC) can be balanced to some extent.
また、三相交流電源（ＡＣ）の停電時には、第１、第２の蓄電池（Ｂ１ａ）（Ｂ２ａ）からの直流電力が前記第１、第２の負荷（Ｆ１ａ）（Ｆ２ａ）に供給される。 Further, during a power failure of the three-phase AC power supply (AC), DC power from the first and second storage batteries (B1a) and (B2a) is supplied to the first and second loads (F1a) and (F2a).
図１において、第１の負荷（Ｆ１ａ）に流れる直流電流をＩ１、第２の負荷（Ｆ２ａ）に流れる直流電流をＩ２とすると、第１の負荷（Ｆ１ａ）と第２の負荷（Ｆ２ａ）の接続点（ＮＥａ）と中間端子（Ｔ５ａ）との間に流れる直流電流はＩ１−Ｉ２となる。 In FIG. 1, when the direct current flowing through the first load (F1a) is I1, and the direct current flowing through the second load (F2a) is I2, the first load (F1a) and the second load (F2a) The direct current flowing between the connection point (NEa) and the intermediate terminal (T5a) is I1-I2.
ここで、Ｉ１≧Ｉ２であれば、全ての電路にＩ１に耐え得る配線材料を用いれば良く、配線材料のコストを低減させることができる点は図４の従来のものと同様である。 Here, if I1 ≧ I2, a wiring material that can withstand I1 may be used for all the electric paths, and the cost of the wiring material can be reduced as in the conventional case of FIG.
図１の第１の実施の形態では、第１の蓄電池（Ｂ１ａ）と第２の蓄電池（Ｂ２ａ）との間に第２の切換スイッチ（Ｓ２ａ）が設けられていて、第１の蓄電池（Ｂ１ａ）と第２の蓄電池（Ｂ２ａ）とが商用電源からの充電時には並列接続されている。 In the first embodiment of FIG. 1, a second changeover switch (S2a) is provided between the first storage battery (B1a) and the second storage battery (B2a), and the first storage battery (B1a) is provided. ) And the second storage battery (B2a) are connected in parallel when charging from a commercial power source.
従って、前記第1の整流器（Ｒ１ａ）又は第２の整流器（Ｒ２ａ）のいずれか一方の整流器が故障した場合にも、故障した側の蓄電池に対する充電ができ、冗長性を高めるという効果を奏することできる。 Therefore, even when one of the first rectifier (R1a) or the second rectifier (R2a) fails, the storage battery on the failed side can be charged, and the redundancy is increased. it can.
次に、本発明の第２の実施の形態について図２を用いて説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図２では、図１に示した予備電源システムと同様の予備電源システムを３組（図２で破線で囲われたＹ'ａ〜Ｙ'ｃであり、以下、予備電源装置という）備え、該３組の予備電源装置の三相交流電源（ＡＣ）に対する接続に際して、順次相をずらせることによって、三相交流電源から流れる総合的な電流を等しくさせて、三相交流電源が不平衡になるのを防止できるものである。 In FIG. 2, three sets of standby power supply systems similar to the standby power supply system shown in FIG. 1 (Y′a to Y′c surrounded by broken lines in FIG. 2, hereinafter referred to as standby power supply devices) are provided. When the three sets of standby power supply devices are connected to the three-phase AC power supply (AC), the three-phase AC power supply becomes unbalanced by shifting the phases sequentially to equalize the total current flowing from the three-phase AC power supply. Can be prevented.
また、図２の構成においての、予備電源装置に関する回路部分についての動作は、図１における予備電源システムの回路部分も同様の構成で、上述の動作と同様の動作をさせることができるので説明は省略する。 The operation of the circuit portion related to the standby power supply apparatus in the configuration of FIG. 2 is the same configuration as the circuit portion of the standby power supply system in FIG. 1 and can be operated in the same manner as described above. Omitted.
さらに、図２において、第１〜３の予備電源装置に関する回路部分の相互の関係について説明する。 Furthermore, in FIG. 2, the mutual relationship of the circuit parts regarding the first to third standby power supply devices will be described.
第１の予備電源装置（Ｙ'ａ）に関する回路部分の直流側の正極端子（図２ではＴ３ａ）と負極端子（図２ではＴ４ａ）は、第２の予備電源装置（Ｙ'ｂ）に関する回路部分の直流側の正極端子（図２ではＴ１ｂ）と負極端子（図２ではＴ２ｂ）にそれぞれ第５の切換スイッチＳ５−１を介して接続されている。 The positive electrode terminal (T3a in FIG. 2) and the negative electrode terminal (T4a in FIG. 2) of the circuit portion related to the first standby power supply device (Y′a) are circuits related to the second standby power supply device (Y′b). The DC terminal positive electrode terminal (T1b in FIG. 2) and the negative electrode terminal (T2b in FIG. 2) are respectively connected via the fifth changeover switch S5-1.
また、第２の予備電源装置（Ｙ'ｂ）に関する回路部分の直流側の正極端子（図２ではＴ３ｂ）と負極端子（図２ではＴ４ｂ）は、第３の予備電源装置（Ｙ'ｃ）に関する回路部分の直流側の正極端子（図２ではＴ３ｃ）と負極端子（図２ではＴ２ｃ）にそれぞれ第５の切換スイッチＳ５−２を介して接続されている。 Further, the positive terminal (T3b in FIG. 2) and the negative terminal (T4b in FIG. 2) on the DC side of the circuit portion relating to the second standby power supply (Y′b) are the third standby power supply (Y′c). Are connected to the positive terminal (T3c in FIG. 2) and the negative terminal (T2c in FIG. 2) via the fifth changeover switch S5-2.
この第５の切換スイッチ（Ｓ５−１，Ｓ５−２）は、常時はオフにされていて、第１〜３の予備電源装置に関する回路部分はそれぞれ、独立に動作する。 The fifth changeover switches (S5-1 and S5-2) are normally turned off, and the circuit portions relating to the first to third standby power supply devices operate independently.
もしも、第１の予備電源装置（Ｙ'ａ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ａ，Ｒ２ａ）又は第２の予備電源装置（Ｙ'ｂ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂ）若しくは、第３の予備電源システム（Ｙ'ｃ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ｃ，Ｒ２ｃ）の、いずれかの回路部分の整流器が同時に故障になった際には、この切換スイッチ（Ｓ５−１又はＳ５−２）をオンにして、正常な回路部分の整流器から故障になった回路部分の蓄電池を充電するようにして運転を継続することができ、より冗長度の高いシステムとすることができる。 If the circuit part rectifier (R1a, R2a) for the first standby power supply (Y′a), the circuit part rectifier (R1b, R2b) for the second standby power supply (Y′b), or the third When any of the rectifiers in the circuit part rectifiers (R1c, R2c) relating to the standby power supply system (Y'c) fails at the same time, the changeover switch (S5-1 or S5-2) is set. The operation can be continued by turning on and charging the storage battery of the circuit part that has failed from the rectifier of the normal circuit part, and a system with higher redundancy can be obtained.
また、図３を用いて本発明の予備電源システムの第３の実施の形態の説明をする。 Further, a third embodiment of the standby power supply system of the present invention will be described with reference to FIG.
図３では、図１の予備電源システムとは構成の異なる予備電源システムを３組（図３で破線で囲われたＹ"ａ〜Ｙ"ｃであり、以下予備電源装置という）備え、該３組の予備電源装置の三相交流電源（ＡＣ）に対する接続に際して、順次相をずらせることによって、三相交流電源から流れる総合的な電流を等しくさせて、三相交流電源が不平衡になるのを防止できるものである。 In FIG. 3, three sets of standby power supply systems having different configurations from the standby power supply system of FIG. 1 (Y "a to Y" c surrounded by broken lines in FIG. 3, hereinafter referred to as standby power supply apparatus) are provided. When connecting a pair of standby power supply units to a three-phase AC power supply (AC), the three-phase AC power supply becomes unbalanced by shifting the phases sequentially to equalize the total current flowing from the three-phase AC power supply. Can be prevented.
先ず、図３の破線で囲われた予備電源装置（Ｙ"ａ）について説明する。 First, the standby power supply device (Y ″ a) surrounded by a broken line in FIG. 3 will be described.
図３において、三相交流電源（ＡＣ）のＳ−Ｔ相が接続された一次巻線を備えた第１のトランスＴｒ１ａの二次巻線の出力は、遮断器（Ｍ１ａ）を介して第１の整流器（Ｒ１ａ）に接続されている。 In FIG. 3, the output of the secondary winding of the first transformer Tr1a having the primary winding to which the S-T phase of the three-phase AC power supply (AC) is connected is the first through the circuit breaker (M1a). Connected to the rectifier (R1a).
また、前記第１の整流器（Ｒ１ａ）からの直流電力は遮断器（Ｍ２ａ）及び第１、第２の端子（Ｔ１ａ，Ｔ３ａ）（Ｔ２ａ，Ｔ４ａ）を介して並列に接続された第１及び第２の蓄電池（Ｂ１ａ）（Ｂ２ａ）に供給されて各蓄電池を充電する構成となっている。 Also, the DC power from the first rectifier (R1a) is connected to the first and second terminals connected in parallel via the circuit breaker (M2a) and the first and second terminals (T1a, T3a) (T2a, T4a). The second storage battery (B1a) (B2a) is supplied to charge each storage battery.
また、前記第１の蓄電池（B１ａ）の第２の端子（Ｔ２ａ）を第１の切換スイッチ（Ｓ１ａ）を介して第２の蓄電池（Ｂ２ａ）の第１の端子（Ｔ３ａ）に接続して中間端子（Ｔ５ａ）とする。 Further, the second terminal (T2a) of the first storage battery (B1a) is connected to the first terminal (T3a) of the second storage battery (B2a) via the first changeover switch (S1a). A terminal (T5a) is used.
また、前記第１の蓄電池（Ｂ１ａ）の第１の端子（Ｔ１ａ）と前記中間端子（Ｔ５ａ）との間に第３の切換スイッチ（Ｓ３ａ）を介して第１の負荷（Ｆ１ａ）（交直両用負荷）を接続し、前記中間端子（Ｔ５ａ）と第２の蓄電池（Ｂ２ａ）の第２の端子（Ｔ４ａ）との間に第３の切換スイッチ（Ｓ３ａ）を介して第２の負荷（Ｆ２ａ）（交直両用負荷）を接続する。 The first load (F1a) (for both AC and DC) is connected via a third changeover switch (S3a) between the first terminal (T1a) and the intermediate terminal (T5a) of the first storage battery (B1a). Load) and a second load (F2a) via a third changeover switch (S3a) between the intermediate terminal (T5a) and the second terminal (T4a) of the second storage battery (B2a). Connect the AC / DC load.
また、前記三相交流電源（ＡＣ）のＲ−Ｓ相に一次巻線が接続された第２のトランスＴｒ２ａの二次巻線の中点を接地すると共に、前記第１の負荷（Ｆ１ａ）及び第２の負荷（Ｆ２ａ）に接続されている。 The midpoint of the secondary winding of the second transformer Tr2a having the primary winding connected to the RS phase of the three-phase AC power supply (AC) is grounded, and the first load (F1a) and The second load (F2a) is connected.
即ち、第１のトランスＴｒ２ａの二次巻線から得られる単相三線式交流電源の各線が第４の切換スイッチ（Ｓ４ａ）を介して前記第１の蓄電池（Ｂ１ａ）の第１の端子（Ｔ１ａ）、中間端子（Ｔ５ａ）、第２の蓄電池（Ｂ２ａ）の第２の端子（Ｔ４ａ）に接続されている。 That is, each line of the single-phase three-wire AC power source obtained from the secondary winding of the first transformer Tr2a is connected to the first terminal (T1a) of the first storage battery (B1a) via the fourth changeover switch (S4a). ), The intermediate terminal (T5a), and the second terminal (T4a) of the second storage battery (B2a).
そして、該二次巻線の中点は接地されていて、前記第１の負荷（Ｆ１ａ）及び第２の負荷（Ｆ２ａ）には、後述のスイッチＳ４ａのオン時には、１００Ｖの交流電力がそれぞれ供給される構成になっている。
（図３では、第１の端子（Ｔ１ａ）（Ｔ３ａ）を正極端子とし、第２の端子（Ｔ２ａ）（Ｔ４ａ）を負極端子としている。）
前記構成において、第１〜第４の切換スイッチ（Ｓ１ａ）（Ｓ２ａ）（Ｓ３ａ）（Ｓ４ａ）を図３に示す状態に切り換えて、三相交流電源のＲ−Ｓ相に一次巻線が接続された第２のトランスＴｒ２ａの二次巻線より得られる交流電力が単相三線式で前記第１、第２の負荷（Ｆ１ａ）（Ｆ２ａ）にそれぞれ１００Ｖで供給される。
The middle point of the secondary winding is grounded, and 100V AC power is supplied to the first load (F1a) and the second load (F2a) when a switch S4a (described later) is turned on. It is configured to be.
(In FIG. 3, the first terminals (T1a) and (T3a) are positive terminals, and the second terminals (T2a) and (T4a) are negative terminals.)
In the above configuration, the first to fourth changeover switches (S1a), (S2a), (S3a), and (S4a) are switched to the state shown in FIG. AC power obtained from the secondary winding of the second transformer Tr2a is supplied to the first and second loads (F1a) and (F2a) at 100 V in a single-phase three-wire system.
また、三相交流電源（ＡＣ）の停電時には、第１、第２の蓄電池（Ｂ１ａ）（Ｂ２ａ）からの直流電力が前記第１、第２の負荷(Ｆ１ａ)（Ｆ２ａ）に供給される。 Further, during a power failure of the three-phase AC power supply (AC), DC power from the first and second storage batteries (B1a) and (B2a) is supplied to the first and second loads (F1a) and (F2a).
図３の構成でも、第１の負荷（Ｆ１ａ）に流れる直流電流をＩ１、第２の負荷（Ｆ２ａ）に流れる直流電流をＩ２とすると、第１の負荷（Ｆ１ａ）と第２の負荷（Ｆ２ａ）の接続点（ＮＥａ）と中間端子（Ｔ５ａ）との間に流れる直流電流はＩ１−Ｉ２となる。 Also in the configuration of FIG. 3, if the direct current flowing through the first load (F1a) is I1, and the direct current flowing through the second load (F2a) is I2, the first load (F1a) and the second load (F2a) ) Between the connection point (NEa) and the intermediate terminal (T5a) is I1-I2.
ここで、Ｉ１≧Ｉ２であれば、全ての電路にＩ１に耐え得る配線材料を用いれば良く、配線材料のコストを低減させることができる点は図４の従来のものと同様である。 Here, if I1 ≧ I2, a wiring material that can withstand I1 may be used for all the electric paths, and the cost of the wiring material can be reduced as in the conventional case of FIG.
図３の第３の実施の形態では、第１、第２の蓄電池（Ｂ１ａ）（Ｂ２ａ）に対する充電のための整流器（Ｒ１ａ）を1台としているので、図１に記載のものに比較して設備のイニシャルコストの低減とメンテナンス工数の削減が可能になるという効果を奏する。 In the third embodiment of FIG. 3, the rectifier (R1a) for charging the first and second storage batteries (B1a) and (B2a) is one unit, so that it is compared with that shown in FIG. This has the effect of reducing the initial cost of the equipment and reducing the number of maintenance steps.
また、図３の構成における上記の説明は、第１の予備電源装置（Ｙ"ａ）に関する部分についてであるが、第２及び３の予備電源装置（Ｙ"ｂ，Ｙ"ｃ）についても同様の構成であるので、上述の動作と同様の動作をさせることができる。 The above description in the configuration of FIG. 3 is for the first standby power supply (Y ″ a), but the same applies to the second and third standby power supplies (Y ″ b, Y ″ c). Therefore, the same operation as described above can be performed.
さらに、図３において、第１〜３の予備電源装置（Ｙ"ａ，Ｙ"ｂ，Ｙ"ｃ）に関する回路部分の相互の関係について説明する。 Furthermore, in FIG. 3, the mutual relationship of the circuit parts regarding the first to third standby power supply devices (Y "a, Y" b, Y "c) will be described.
第１の予備電源装置（Ｙ"ａ）に関する回路部分の直流側の正極端子（図３ではＴ１ａ）と負極端子（図３ではＴ２ａ）は、第２の予備電源装置（Ｙ"ｂ）に関する回路部分の直流側の正極端子（図３ではＴ１ｂ）と負極端子（図３ではＴ２ｂ）にそれぞれ第５の切換スイッチＳ５−１を介して接続されている。 The DC side positive terminal (T1a in FIG. 3) and the negative terminal (T2a in FIG. 3) of the circuit portion related to the first standby power supply (Y ″ a) are circuits related to the second standby power supply (Y ″ b). The DC terminal positive electrode terminal (T1b in FIG. 3) and the negative electrode terminal (T2b in FIG. 3) are respectively connected via the fifth changeover switch S5-1.
また、第２の予備電源装置（Ｙ"ｂ）に関する回路部分の直流側の正極端子（図３ではＴ１ｂ）と負極端子（図３ではＴ２ｂ）は、第３の予備電源装置（Ｙ"ｃ）に関する回路部分の直流側の正極端子（図３ではＴ１ｃ）と負極端子（図３ではＴ２ｃ）にそれぞれ第５の切換スイッチＳ５−２を介して接続されている。 Further, the positive electrode terminal (T1b in FIG. 3) and the negative electrode terminal (T2b in FIG. 3) of the circuit portion relating to the second standby power supply device (Y ″ b) are the third standby power supply device (Y ″ c). Are connected to the positive terminal (T1c in FIG. 3) and the negative terminal (T2c in FIG. 3) via a fifth changeover switch S5-2.
この第５の切換スイッチ（Ｓ５−１，Ｓ５−２）は、常時はオフにされていて、第１〜３の予備電源装置に関する回路部分はそれぞれ、独立に動作する。 The fifth changeover switches (S5-1 and S5-2) are normally turned off, and the circuit portions relating to the first to third standby power supply devices operate independently.
もしも、第１の予備電源装置（Ｙ"ａ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ａ）又は第２の予備電源システム（Ｙ"ｂ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ｂ）、若しくは第３の予備電源システム（Ｙ"ｃ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ｃ）のうちの、いずれかの回路部分の整流器が同時に故障になった際には、この第５の切換スイッチ（Ｓ５−１又はＳ５−２）をオンにして、２又３の予備電源装置を並列に接続して運転を継続することができ、より冗長度の高いシステムとすることができる。 If the circuit part rectifier (R1a) for the first standby power supply (Y "a) or the circuit part rectifier (R1b) for the second standby power system (Y" b), or the third standby power system ( When any of the rectifiers (R1c) of the circuit portion related to Y ″ c) fails at the same time, the fifth changeover switch (S5-1 or S5-2) is turned on. Thus, the operation can be continued by connecting two or three standby power supply devices in parallel, and a system with higher redundancy can be obtained.
上記した実施の形態では、三相交流電源の異なる相間の相間電力をトランスを介して単相の整流器に与えるようにしたものであるが、この整流器は三相にしてもよい。 In the above-described embodiment, the interphase power between the different phases of the three-phase AC power supply is supplied to the single-phase rectifier through the transformer, but this rectifier may be three-phase.
上記した如く、本願発明では、特願２００２−０４３６６５号では考慮されていなかった、三相交流電源の異なる相間の相間電力をトランスを介して整流器に与えるようにしたから、前記相間電力を有効に利用して冗長性を高めることができる（図１）。また、第１の予備電源装置（Ｙ'ａ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ａ，Ｒ２ａ）又は第２の予備電源装置（Ｙ'ｂ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂ）若しくは、第３の予備電源システム（Ｙ'ｃ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ｃ，Ｒ２ｃ）の、いずれかの回路部分の整流器が同時に故障になった際には、この切換スイッチ（Ｓ５−１又はＳ５−２）をオンにして、正常な回路部分の整流器から故障になった回路部分の蓄電池を充電するようにして運転を継続することができ、より冗長度の高いシステムとすることができる（図２）。また、第１の予備電源装置（Ｙ"ａ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ａ）又は第２の予備電源システム（Ｙ"ｂ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ｂ）、若しくは第３の予備電源システム（Ｙ"ｃ）に関する回路部分の整流器（Ｒ１ｃ）のうちの、いずれかの回路部分の整流器が同時に故障になった際には、この第５の切換スイッチ（Ｓ５−１又はＳ５−２）をオンにして、２又３の予備電源装置を並列に接続して運転を継続することができ、より冗長度の高いシステムとすることができる（図３）。 As described above, in the present invention, the interphase power between the different phases of the three-phase AC power supply, which was not considered in Japanese Patent Application No. 2002-043665, is supplied to the rectifier via the transformer. This can be used to increase redundancy (FIG. 1). Further, the rectifier (R1a, R2a) of the circuit portion related to the first standby power supply device (Y′a), the rectifier (R1b, R2b) of the circuit portion related to the second standby power supply device (Y′b), or the third When any of the rectifiers in the circuit part rectifiers (R1c, R2c) relating to the standby power supply system (Y'c) fails at the same time, the changeover switch (S5-1 or S5-2) is set. The operation can be continued by turning on and charging the storage battery of the circuit part that has failed from the rectifier of the normal circuit part, and a system with higher redundancy can be obtained (FIG. 2). Further, the rectifier (R1a) of the circuit portion related to the first standby power supply device (Y ″ a), the rectifier (R1b) of the circuit portion related to the second standby power supply system (Y ″ b), or the third standby power supply system ( When any of the rectifiers (R1c) of the circuit portion related to Y ″ c) fails at the same time, the fifth changeover switch (S5-1 or S5-2) is turned on. Thus, the operation can be continued by connecting two or three standby power supply devices in parallel, and a system with higher redundancy can be obtained (FIG. 3).
ＡＣ 三相交流電源
Ｒ１ａ，Ｒ２ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂ，Ｒ１ｃ，Ｒ２ｃ 整流器
Ｍ１ａ〜Ｍ４ａ，Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂ，Ｍ１ｃ〜Ｍ４ｃ 遮断器
Ｓ１ａ〜Ｓ４ａ，Ｓ１ｂ〜Ｓ４ｂ，Ｓ５−１，Ｓ５−２ 切換スイッチ
Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ，Ｂ１ｃ，Ｂ２ｃ 蓄電池
Ｆ１ａ，Ｆ２ａ，Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ１ｃ，Ｆ２ｃ 負荷（交直両用負荷）
Ｔ１ａ〜Ｔ５ａ，Ｔ１ｂ〜Ｔ５ｂ，Ｔ１ｃ〜Ｔ５ｃ 端子
Ｔｒ１ａ〜Ｔｒ３ａ，Ｔｒ１ｂ〜Ｔｒ３ｂ，Ｔｒ１ｃ〜Ｔｒ３ｃ トランス
Ｙ'ａ〜Ｙ'ｃ，Ｙ"ａ〜Ｙ"ｃ 予備電源装置（予備電源システム）
AC three-phase AC power supply R1a, R2a, R1b, R2b, R1c, R2c Rectifier M1a to M4a, M1b to M4b, M1c to M4c Breaker S1a to S4a, S1b to S4b, S5-1, S5-2 Changeover switch B1a, B2a , B1b, B2b, B1c, B2c Storage battery F1a, F2a, F1b, F2b, F1c, F2c Load (AC / DC load)
T1a to T5a, T1b to T5b, T1c to T5c Terminals Tr1a to Tr3a, Tr1b to Tr3b, Tr1c to Tr3c Transformers Y'a to Y'c, Y "a to Y" c Standby power supply system (standby power supply system)
Claims (5)
前記三相交流電源の遮断時に、前記第１の切換スイッチをオンにして、前記一方の蓄電池の正極端子と中間端子から第１の負荷に直流電力を供給すると共に、他方の蓄電池の負極端子と前記中間端子から第２の負荷に直流電力を供給する、三相交流電源に接続される予備電源システムにおいて、
前記２組の予備電源の各蓄電池の正極端子間と、負極端子間を、それぞれ短絡する第２の切換スイッチを設け、
前記第２の切換スイッチをオンにすると共に、前記第１の切換スイッチをオフにして、前記各蓄電池を並列に充電することを特徴とする予備電源システム。 Two sets of backup power sources for supplying the first and second interphase powers of the three-phase AC power source to the rectifier and charging the storage battery with the rectified output are provided, and the negative electrode terminal of one storage battery and the other of the two sets of backup power sources A first changeover switch that short-circuits the positive terminal of the storage battery to serve as an intermediate terminal;
When the three-phase AC power supply is shut off, the first changeover switch is turned on to supply DC power to the first load from the positive terminal and the intermediate terminal of the one storage battery, and the negative terminal of the other storage battery In a standby power supply system connected to a three-phase AC power supply for supplying DC power to the second load from the intermediate terminal,
A second changeover switch for short-circuiting between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of each of the storage batteries of the two sets of standby power supplies;
A standby power supply system that turns on the second changeover switch and turns off the first changeover switch to charge the storage batteries in parallel.
前記一方の蓄電池の正極端子と中間端子から前記第１の負荷への直流電力供給路及び他方の蓄電池の負極端子と中間端子から前記第２の負荷への直流電力供給路に、三相交流電源の遮断時にオンとなる第３の切換スイッチを設け、
前記第1及び第２の負荷には、前記三相交流電源の受電時に、前記整流器に与えられる相間電力とは異なった第３の相間電力が、第４の切換スイッチを介して単相３線式で供給されるようにしたことを特徴とする予備電源システム。 The standby power supply system according to claim 1,
A three-phase AC power source is connected to the DC power supply path from the positive terminal and the intermediate terminal of the one storage battery to the first load, and the DC power supply path from the negative terminal and the intermediate terminal of the other storage battery to the second load. A third change-over switch is provided that is turned on when the
The first and second loads receive a third interphase power different from the interphase power applied to the rectifier when the three-phase AC power is received, via a fourth changeover switch. A standby power system characterized by being supplied by a formula.
前記第２の切換スイッチをオンにし、前記第１の切換スイッチをオフにした状態で２組の予備電源の一方の整流器を停止して、他方の整流器から各蓄電池
に対する充電を行うことを特徴とする予備電源システムの運転方法。 In the operation method of the standby power supply system for operating the standby power supply system according to any one of claims 1 to 3,
The second changeover switch is turned on, one rectifier of the two sets of standby power supplies is stopped in a state where the first changeover switch is turned off, and each storage battery is charged from the other rectifier. To operate the standby power supply system.
前記予備電源装置は、単一の整流器の整流出力で２組の蓄電池を充電し、前記２組の蓄電池のうちの一方の蓄電池の負極端子と他方の蓄電池の正極端子を短絡して中間端子とする第１の切換スイッチと、前記２組の蓄電池の正極端子間と、負極端子間を、それぞれ短絡する第２の切換スイッチを設け、
前記三相交流電源の遮断時に、前記第１の切換スイッチをオンにすると共に前記第２の切換スイッチをオフにして、前記一方の蓄電池の正極端子と中間端子から第１の負荷に直流電力を供給すると共に、他方の蓄電池の負極端子と前記中間端子から第２の負荷に直流電力を供給し、
前記三相交流電源の受電時には、第４の切換スイッチを介して単相３線式で交流電力を供給する構成であることを特徴とする予備電源システム。 A reserve power supply is provided in multiples of 3, and the reserve power supply is connected equally between the phases of the three-phase AC power supply, and the positive and negative terminals of each set of storage batteries are respectively connected via a fifth changeover switch. A connected standby power system,
The standby power supply device charges two sets of storage batteries with a rectified output of a single rectifier, and short-circuits the negative terminal of one storage battery and the positive terminal of the other storage battery of the two sets of storage batteries, And a second changeover switch for short-circuiting between the positive terminals and the negative terminals of the two sets of storage batteries,
When the three-phase AC power supply is shut off, the first changeover switch is turned on and the second changeover switch is turned off so that the DC power is supplied from the positive terminal and the intermediate terminal of the one storage battery to the first load. And supplying DC power from the negative terminal of the other storage battery and the intermediate terminal to the second load,
A standby power supply system configured to supply AC power in a single-phase three-wire system via a fourth changeover switch when receiving power from the three-phase AC power supply.
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