JP2007014078A - Power system switching device - Google Patents
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Description
この発明は、常用電力系統と非常用電力系統とに接続され、通常は常用電力系統からの電力を出力し、出力電流が設定値を超えると非常用電力系統に切換を行う電力系統切換装置において、出力電力の信頼性を向上させるものである。 The present invention relates to a power system switching device that is connected to a utility power system and an emergency power system, normally outputs power from the utility power system, and switches to the emergency power system when the output current exceeds a set value. This improves the reliability of output power.
従来の電力系統切換装置は、大容量のUPSでは複数の負荷に電力を供給しているが、UPSの容量以上の負荷が接続された場合に該当の負荷をUPSから切り離してバイパスの系統電力に接続するための電力系統切換装置を備えたものがある。従来の電力系統切換装置は常用電力系統から予備電力系統への切り換えを行う電源切換装置が説明されているが、この装置の系統切換条件に“出力電流が設定値を超えたかどうか”を付け加えてUPSおよびバイパス電源と組み合わせることにより、次の動作を行うものがある。上記電力系統切換装置を、UPS等の常用電力系統とバイパスされた系統電力等の非常用電力系統に接続して通常は常用電力系統からの電力を出力し、出力電流が設定値を超えると非常用電力系統への切り換えを行う。これにより、前記常用電力系統の負荷を抑えるとともに、出力電力の信頼性確保を行う(例えば、特許文献1参照)。 The conventional power system switching device supplies power to a plurality of loads in a large-capacity UPS, but when a load exceeding the capacity of the UPS is connected, the corresponding load is disconnected from the UPS and used as bypass system power. Some have a power system switching device for connection. The conventional power system switching device has been described as a power switching device that performs switching from the utility power system to the standby power system. However, "whether the output current exceeds the set value" is added to the system switching condition of this device. Some perform the following operations by combining with UPS and bypass power supply. When the above power system switching device is connected to a utility power system such as a UPS and an emergency power system such as a bypassed system power, normally the power from the utility power system is output and the output current exceeds the set value. Switch to the power system. Thereby, while suppressing the load of the said common power grid | system, the reliability of output electric power is ensured (for example, refer patent document 1).
従来の電力系統切換装置では、出力電流が増加した場合には切り換えることができるが、非常用電力系統の電圧が異常な場合でも、非常用電力系統に切り換わってしまうという問題点があった。また、制御回路が故障すると出力電流が増加しても非常用電力系統へ切り換えができないという問題点があった。 Although the conventional power system switching device can switch when the output current increases, there is a problem that even if the voltage of the emergency power system is abnormal, it switches to the emergency power system. In addition, when the control circuit fails, there is a problem that even if the output current increases, it cannot be switched to the emergency power system.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、出力電力の信頼性を向上させる電力系統切換装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a power system switching device that improves the reliability of output power.
この発明は、負荷部に切換手段を介して常用電力系統および非常用電力系統が接続され、通常時には常用電力系統から負荷部に電力を出力するように、負荷部への電力の供給の異常を検出する監視手段から異常を検出すると非常用電力系統から負荷部に電力を出力するように切換手段を制御する制御手段を備えた電力系統切換装置において、非常用電力系統の異常を監視する非常用監視手段を備え、非常用監視手段が非常用電力系統の異常を検出すると制御手段は非常用電力系統への切り換えを禁止し、監視手段が負荷部へ電力の供給の異常を検出しても非常用電力系統への切り換えを行わずに常用電力系統から負荷部に電力を出力する状態を持続するものである。 In the present invention, the normal power system and the emergency power system are connected to the load unit via the switching means, and the abnormality in the supply of power to the load unit is performed so that the power is output from the normal power system to the load unit in normal times. An emergency system for monitoring an abnormality of an emergency power system in a power system switching device having a control means for controlling the switching means to output power from the emergency power system to a load unit when an abnormality is detected from the monitoring means to detect When the emergency monitoring means detects an abnormality in the emergency power system, the control means prohibits switching to the emergency power system, and even if the monitoring means detects an abnormality in the supply of power to the load unit The state in which power is output from the normal power system to the load unit without switching to the main power system is maintained.
この発明の電力系統切換装置は、負荷部に切換手段を介して常用電力系統および非常用電力系統が接続され、通常時には常用電力系統から負荷部に電力を出力するように、負荷部への電力の供給の異常を検出する監視手段から異常を検出すると非常用電力系統から負荷部に電力を出力するように切換手段を制御する制御手段を備えた電力系統切換装置において、非常用電力系統の異常を監視する非常用監視手段を備え、非常用監視手段が非常用電力系統の異常を検出すると制御手段は非常用電力系統への切り換えを禁止し、監視手段が負荷部へ電力の供給の異常を検出しても非常用電力系統への切り換えを行わずに常用電力系統から負荷部に電力を出力する状態を持続するので、非常用電力系統の異常時に非常用電力系統に電力の出力が切り換わることを防止することができる。 In the power system switching device according to the present invention, the normal power system and the emergency power system are connected to the load unit via switching means, and the power to the load unit is output so that the normal power system outputs power to the load unit in normal times. In an electric power system switching device having a control means for controlling the switching means so that power is output from the emergency power system to the load section when an abnormality is detected from the monitoring means for detecting an abnormality in supply of power, an abnormality in the emergency power system Emergency monitoring means for monitoring the system, and when the emergency monitoring means detects an abnormality in the emergency power system, the control means prohibits switching to the emergency power system, and the monitoring means detects an abnormality in the supply of power to the load section. Even if it is detected, the state where power is output from the utility power system to the load unit without switching to the emergency power system is maintained, so the power output is switched to the emergency power system when the emergency power system is abnormal. It is possible to prevent that the Waru.
実施の形態1.
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の実施の形態1における電力系統切換装置の構成を示す図、図2は図1に示した電力系統切換装置の切換動作を説明するため図である。図において、常用電力系統101と非常用電力系統102とを切換手段としての電力系統切換器104を介して負荷部としての出力電力系統105に接続する。そして、出力電力系統105と電力系統切換器104との間には出力電力系統105に供給される電力の異常を検出するための監視手段としての出力電流検出器106を取り付け、その検出結果を制御手段としての制御回路103に出力する。制御回路103では出力電流が設定値を超えているか否かを判別し、もし超えていれば過負荷状態であると判断して電力系統切換器104の状態を「常用電力系統101から出力電力系統105への接続へ」から「非常用電力系統102から出力電力系統105への接続へ」に切り換える。また、非常用電力系統102には非常用監視手段としての電圧監視器107を取り付けて、その検出結果を制御回路103に出力する。制御回路103では非常用電力系統102の電圧が正常か異常かを判別し、もし異常であれば電力系統切換器104に対して「非常用電力系統102から出力電力系統105への接続へ」の切り換えを禁止とする。
Embodiment 1 FIG.
Embodiments of the present invention will be described below. 1 is a diagram showing a configuration of a power system switching apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a switching operation of the power system switching apparatus shown in FIG. In the figure, a
また、図2においては、常用系統電圧の波形を図2(a)に、電圧監視器107にて検出されている非常用系統電圧の波形を図2(b)に、出力電圧の波形を図2(c)に、出力電流状態の信号を図2(d)に、電力系統切換器104の動作の信号を図2(e)にそれぞれ示す。そして、Iの状態は、定常負荷状態で、非常用系統電圧が正常な状態を示す、IIの状態は定常負荷状態で、非常用系統電圧が小さくなっている状態を示す、IIIの状態は過負荷状態で、非常用系統電圧が小さくなっている状態をそれぞれ示す。
In FIG. 2, the waveform of the normal system voltage is shown in FIG. 2A, the waveform of the emergency system voltage detected by the
次に、上記のように構成された実施の形態1の電力系統切換装置の切換動作について説明する。まず、通常は図2のIの状態のように、出力電圧は正常値であり出力電流状態は設定値内となり定常負荷状態である。そして、電圧監視器107にて検出される非常用系統電圧は設定値内であり、制御回路103では非常用電力系統102は正常であると判断される。この場合には、制御回路103により電力系統切換器104は常用電力系統101から出力電力系統105に電力が供給されるように継続して制御される。次に、IIの状態のように、Iの状態と同様に出力電圧は正常値であり出力電流状態は設定値内で定常負荷状態であるが、電圧監視器107にて検出される非常用系統電圧が小さく、制御回路103では非常用電力系統102が異常であることが検出される。この場合には、制御回路103では、電力系統切換器104の「非常用電力系統102から出力電力系統105への接続へ」の切り換えを禁止状態とする。
Next, the switching operation of the power system switching apparatus according to the first embodiment configured as described above will be described. First, as in the state I in FIG. 2, the output voltage is a normal value, the output current state is within the set value, and is a steady load state. The emergency system voltage detected by the
次に、IIIの状態のように、出力電圧が異常値であり出力電流状態は設定値を超えた過負荷状態であることが検出される。そして、IIの状態と同様に、電圧監視器107にて検出される非常用系統電圧が小さく、制御回路103では非常用電力系統102が異常であることが検出されている。この場合には、制御回路103は通常は非常用電力系統102から出力電力系統105への接続へ切り換えるのだが、ここではこの切り換えが禁止状態となっているため、切換信号が発信されることはなく、常用電力系統101から出力電力系統105への接続を持続させる。これにより、非常用電力系統102の非常系統電圧が異常となった場合にも出力電力系統105へ出力される電力を保つことができる。そして、非常用電力系統102は異常が検出された時点で、そのことを直ちに外部に通知し、非常用電力系統102のメンテナンスを行うようにする。
Next, as in the state of III, it is detected that the output voltage is an abnormal value and the output current state is an overload state exceeding the set value. As in the state II, the emergency system voltage detected by the
上記のように構成された実施の形態1の電力系統切換装置によれば、非常用電力系統に電圧監視器を備え、非常用電力系統が異常な場合には非常用電力系統への切り換えを禁止するため、出力電力の信頼性を確保することができる。尚、ここでは非常用電力系統の電圧が小さくなる例について示しているが、非常用電力系統の電圧が大きくなる場合、または非常用電力系統の周波数が異常になる場合等、非常用電力系統が異常であると判断できるものであれば同様に適用することができることは言うまでもない。 According to the power system switching device of the first embodiment configured as described above, the emergency power system is provided with a voltage monitor, and switching to the emergency power system is prohibited when the emergency power system is abnormal. Therefore, the reliability of the output power can be ensured. In addition, although the example where the voltage of the emergency power system is decreased is shown here, when the voltage of the emergency power system becomes large or the frequency of the emergency power system becomes abnormal, Needless to say, the present invention can be similarly applied as long as it can be determined to be abnormal.
実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2における電力系統切換装置の構成を示す図、図4は図2に示した電力系統切換装置の切換動作を説明するため図である。図において、上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。制御回路103内に例えば、ウォッチドッグタイマや制御電圧監視回路などの制御機能が正常に動作しているか監視する制御用監視手段としての制御回路故障検出回路108を設けて、制御回路103が正常に動作しているかどうか監視し、制御回路故障検出回路108が「制御機能の故障」を認識すると、制御回路103は電力系統切換器104の状態を「常用電力系統101から出力電力系統105への接続」から「非常用電力系統102から出力電力系統105への接続」に切り換える。
Embodiment 2. FIG.
3 is a diagram showing a configuration of a power system switching device according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 4 is a diagram for explaining a switching operation of the power system switching device shown in FIG. In the figure, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the
次に、上記のように構成された実施の形態2の電力系統切換装置の切換動作について説明する。まず、通常は図4のIの状態のように、出力電圧は正常値であり出力電流状態は設定値内となり定常負荷状態である。そして、制御回路故障検出回路108にて検出される信号がなく、制御回路103は正常であると判断されている。この場合には、制御回路103により電力系統切換器104は常用電力系統101から出力電力系統105に電力が供給されるように継続して制御される。次に、IIの状態のように、Iの状態と同様に出力電圧は正常値であり出力電流状態は設定値内であり定常負荷状態であるが、制御回路故障検出回路108にて制御回路103が異常であることが検出される。この場合には、制御回路103では、電力系統切換器104の「常用電力系統101から出力電力系統105への接続」から「非常用電力系統102から出力電力系統105への接続へ」の切り換えを実施して、常用電力系統101から非常用電力系統102に出力電力系統105への電力の供給が切り換える。
Next, the switching operation of the power system switching device according to Embodiment 2 configured as described above will be described. First, as in the state I in FIG. 4, the output voltage is a normal value, the output current state is within the set value, and is a steady load state. Then, there is no signal detected by the control circuit
次に、IIIの状態のように、出力電圧が異常値であり出力電流状態は設定値を超えた過負荷状態であることが検出される。そして、IIの状態と同様に、制御回路故障検出回路108にて制御回路103の異常が検出される検出されている。この場合にはすでに非常用電力系統102から出力電力系統105への接続を切り換えているため制御回路103の不具合に対処しているため制御回路103が故障していても、過負荷状態のおいて「出力過負荷」にならず、常用電力系統101を保護することができる。また、制御回路故障検出回路108は制御回路103の異常を検出した時点で、そのことを直ちに外部に通知し、制御回路103のメンテナンスを行うようにする。
Next, as in the state of III, it is detected that the output voltage is an abnormal value and the output current state is an overload state exceeding the set value. As in the state II, the control circuit
上記のように構成された実施の形態2の電力系統切換装置によれば、制御回路の故障を検出すると非常用電力系統に切り換えるため、制御回路の不具合により非常用電力系統へ切り換えられなくなることを防止し、常用電力系統を保護することができる。 According to the power system switching device of the second embodiment configured as described above, when the failure of the control circuit is detected, the power system is switched to the emergency power system. And protect the utility power system.
尚、上記各実施の形態では特に示していないが、上記実施の形態1と上記実施の形態2とを組み合わせて実施することも可能である。その場合は、上記各実施の形態のいずれもの効果を奏することとなる。また、上記各実施の形態では、交流電力系統の例を示しているが、直流電力系統においても同様に適用できることは言うまでもない。 Although not particularly shown in the above embodiments, the first embodiment and the second embodiment can be combined and implemented. In that case, the effects of any of the embodiments described above can be achieved. Moreover, in each said embodiment, although the example of the alternating current power system was shown, it cannot be overemphasized that it is applicable similarly also in a direct current power system.
101 常用電力系統、102 非常用電力系統、103 制御回路、
104 電力系統切換器、105 出力電力系統、106 出力電流検出器、
107 電圧監視器、108 制御回路故障検出回路。
101 utility power system, 102 emergency power system, 103 control circuit,
104 power system switch, 105 output power system, 106 output current detector,
107 Voltage monitor, 108 Control circuit failure detection circuit.
Claims (2)
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---|---|---|---|---|
JP2015208167A (en) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | オムロン株式会社 | Switch device and power supply system |
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2005
- 2005-06-29 JP JP2005189566A patent/JP2007014078A/en active Pending
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