JP2008067477A - 電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】基本モジュール毎にＣＴ等の電流検出手段を設けることなく、少ない電流検出手段で、電源モジュールに故障が発生したことを検出できる電気機器を提供する。
【解決手段】複数の基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０は、複数のグループＡ，Ｂに分けられており、グループ毎に基本モジュールが並列接続され、全グループが並列接続されている。また、グループＡの電流線とグループＢの電流線とが、電流方向が逆になるようにＣＴ１１の貫通孔に貫通されている。そして、判定回路１３でＣＴ１１が検出する電流値を監視しており、ＣＴ１１が検出する電流値が、予め設定された上限値以上または下限値以下であると、警報を出力する。ＣＴ１１の貫通孔には、上記のように出力線が貫通されているので、電気機器１の動作時に検出する電流は、従来の電気機器に比べて小さくなり、従来よりも小型で小容量のＣＴを用いて、故障を確実に検出することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の基本モジュールを並列に接続した電機機器であって、基本モジュールの入力電流または出力電流を監視して、基本モジュールの故障を検出する機能を備えた電気機器に関する。

ＤＣ−ＤＣコンバータやＡＣ−ＤＣコンバータ等により構成される電源装置では、必要とする入力電圧、出力電圧、出力電力等に柔軟に対応するために、複数の基本モジュールを組み合わせて構成することが多く、複数のメーカから、このようなコンセプトによる電源装置が提案・販売されている。

電源装置を、複数個の基本モジュールを組み合わせて構成することで、電源の構成・構築を柔軟に行うことができ経済的である。また、短期間でパワーシステムの設計を行うことができ、基本モジュールの機種を絞り込むことで、使用部品の種類を抑制でき、また、一種類の部品の購入個数を増加させることができるので、コストメリットを得ることができる。

このような電源装置では、各基本モジュールの故障を検出するために、基本モジュールの並列接続後の総電流を検出する構成を備えたもの（例えば、特許文献１参照。）や、各基本モジュールに電流検出回路を設けたものがあった（例えば、特許文献２参照。）。
特開平７−２１９６５１公報 特開平８−１４９６９２公報

図１，２は、従来の電源装置における各基本モジュールの故障を検出する構成を示した回路図である。図１，２には、一例として、同一定格の基本モジュールを１０台並列接続した電源装置を記載している。まず、図１には、特許文献１に記載の構成のように、電源装置１０１を構成する各基本モジュールＰＳ１０１〜ＰＳ１１０の出力電流を一括して検出するＣＴ１００を設置した場合を示している。基本モジュールとしては、例えばＤＣ−ＤＣコンバータやＡＣ−ＤＣコンバータが好適である。このように構成することで、各基本モジュールの故障により電流が変化するのを検出するために、基本モジュール毎にＣＴを設けなくても良いので、コストアップを防止できる。

このように、出力側を並列接続した構成を１ユニットとし、ユニットの出力電流の定格を１ｐｕ（＝１００％）とすると、各基本モジュールの定格出力電流を、ユニットから見れば０．１ｐｕ（＝１０％）となる。

ここで、基本モジュールＰＳ１０１〜ＰＳ１１０のうち一つに故障が生じたとし、その故障した基本モジュールにて、基本モジュール定格電流ベースの１．５ｐｕ（＝１５０％）、すなわち、ユニットベースで０．１ｐｕ×１．５＝０．１５ｐｕの過電流が流れたとする。そのとき、基本モジュールＰＳ１０１〜ＰＳ１１０の全出力電流を一括して検出できるように設置したＣＴ１００での電流増加は、０．１ｐｕ×９台＋０．１５ｐｕ×１台＝１．０５であり、僅か０．０５ｐｕ（＝５％）の電流増加としてしか現れない。

これを故障として検出するためには、その判定レベルを１．０５ｐｕ（＝１０５％）以下にしなければない。しかし、過渡的な負荷変動等を考慮すれば、ユニットの過電流を１０５％に設定することは、誤検出を引き起こす可能性が高く、現実的ではない。

一方、誤検出を避けるために、ユニットの過電流決定を例えば、１．２ｐｕ（＝１２０％）に設定すれば、１．２ｐｕ＝０．１ｐｕ×９台＋０．３ｐｕ×１台となってしまい、故障が生じた基本モジュールでは、定格の３００％もの故障電流が流れないと、故障が検出されないことになる。

そのため、従来は、図２に示す電源装置１０２のように、基本モジュールＰＳ１０１〜ＰＳ１１０のそれぞれに電流検出手段として例えばＣＴ１０１〜１１０を設けなければ、各基本モジュールＰＳ１０１〜ＰＳ１１０の実用的な故障検出ができなかった。しかしながら、このように構成した場合には、基本モジュールと同数のＣＴ（電流検出手段）及び判定回路が必要になるため、コストアップにつながるという問題があった。

そこで、本発明は、基本モジュール毎にＣＴ等の電流検出手段を設けることなく、少ない電流検出手段で、基本モジュールに故障が発生したことを検出できる電気機器を提供することを目的とする。

この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。

（１）電流が入力または出力される電流線を備える基本モジュールを複数個並列に接続して構成され、電流線を電流検出手段の貫通孔に貫通させることで電流値を検出する電気機器において、
前記基本モジュールを複数のグループに分割し、グループ毎に電流線を並列接続するとともに、全グループを並列接続し、
前記貫通孔には、前記複数のグループにおける第１のグループの電流線と第２のグループの電流線とを、それぞれの電流線に流れる電流の方向が逆になるように貫通させ、
前記電流検出手段で検出した電流値が予め設定された電流範囲を超えると警報を出力する電流監視手段を備えたことを特徴とする。

この構成においては、複数の基本モジュールは、複数のグループに分けられており、グループ毎に基本モジュールが並列接続され、また、全グループが並列接続されている。さらに、第１のグループの電流線と第２のグループの電流線とが、それぞれの電流線の電流方向が逆になるように電流検出手段の貫通孔に貫通されている。そして、電流監視手段で電流検出手段が検出する電流値を監視しており、電流検出手段が検出する電流値が、予め設定された電流範囲を超えると、警報を出力する。電流検出手段の貫通孔には、上記のように電流線が貫通されているので、電気機器の動作時に検出する電流は、従来の電気機器に比べて小さくなり、従来よりも小型で小容量の電流検出手段を用いることができる。また、過電流検出レベルは、並列台数に関係ないので、電流範囲の設定により、故障を確実に検出することができる。

（２）前記電流線は、電流が出力される出力線であることを特徴とする。

この構成においては、基本モジュールから電流が出力される出力線が貫通孔に貫通されている。したがって、従来よりも小型で小容量の電流検出手段を用いて、基本モジュールの出力電流を監視できるので、基本モジュールのいずれかの故障を確実に検出できる。

（３）前記電流線は、電流が入力される入力線であることを特徴とする。

この構成においては、基本モジュールに電流が入力される入力線が貫通孔に貫通されている。したがって、従来よりも小型で小容量の電流検出手段を用いて、基本モジュールの入力電流を監視できるので、基本モジュールのいずれかの故障を確実に検出できる。

（４）前記各基本モジュールは、同一の定格出力電流であり、
前記第１のグループの基本モジュールと、前記第２のグループの基本モジュールと、が同数であることを特徴とする。

この構成においては、第１のグループの基本モジュールと、第２のグループの基本モジュールが同数であり、また、各基本モジュールが同一の定格出力電流である。この場合、第１のグループの電流線と第２のグループの電流線とに流れる電流はほぼ同じであり、電流方向が逆になるように電流検出手段の貫通孔に両グループの電流線を貫通させることで、基本モジュールが故障していないときには、電流検出手段が検出する電流はほぼ零になる。したがって、基本モジュールが故障した場合には、電流のほぼ零からの変化を検出すれば良いので、基本モジュールの故障を容易且つ確実に検出することができる。

（５）前記基本モジュールは、交流電流を出力する電源モジュールであり、
前記複数の基本モジュールから出力する電流を全て同相に調相する調相手段を備えたことを特徴とする。

この構成においては、基本モジュールが交流電流を供給する電源モジュールの場合には、調相手段が基本モジュールから出力する電流を全て同相に調相するので、負荷に対して効率良く電流を供給でき、また、電流検出手段の貫通孔に第１のグループの電流線と、第２のグループの電流線と、をそれぞれ電流方向を逆にして貫通させることで、基本モジュールの故障を確実に検出できる。

本発明の電気機器によれば、複数の基本モジュールを複数のグループに分けて、第１のグループと第２のグループから供給される電流の方向を逆にして電流検出手段の貫通孔に貫通させて、両グループの電流線に流れる電流の合計の変動を電流監視手段で監視しているので、複数の基本モジュールのいずれかが故障した場合には、全基本モジュールから供給される電流値が変化するので、基本モジュールの故障を容易に検出することができる。

図３は、本発明の実施形態に係る電気機器の概略構成図である。なお、図３には、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０に対して電流を入力する構成を図示していない。

図３に示すように、電気機器１は、一例として同一定格の直流電源ユニットである基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０を並列に接続した構成であり、これにより大容量の電流を供給できる。

ここで、基本モジュールとしては、例えばＤＣ−ＤＣコンバータやＡＣ−ＤＣコンバータが好適である。また、基本モジュールとしては、鉛電池、太陽電池等の電池類であっても良い。

基本モジュールＰＳ１は、出力端子Ｐ１・Ｎ１を備えている。また、他の基本モジュールＰＳ２〜ＰＳ１０も同様に、出力端子Ｐ２〜Ｐ１０・Ｎ２〜Ｎ１０を備えている。各基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０は、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ５が並列に接続されたグループＡと、基本モジュールＰＳ６〜ＰＳ１０が並列に接続されたグループＢと、の２つのグループに分けられている。また、グループＡとグループＢは、並列に接続されて、負荷Ｌに電流を供給する。

電気機器１は、電流検出手段であるＣＴ１１を備えている。ＣＴ１１は、貫通形の直流変流器であり、貫通孔には、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ５の出力端子Ｐ１〜Ｐ５を並列接続したケーブルＰ１１と、基本モジュールＰＳ６〜ＰＳ１０の出力端子Ｎ６〜Ｎ１０を並列接続したケーブルＮ１２と、が、電流方向（電流の流れる向き）が逆になるように、貫通されている。ＣＴ１１の出力信号は判定回路１３に送られる。

なお、グループＡを構成する基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ５の端子Ｐ１〜Ｐ５に接続した各ケーブル、及びグループＢを構成する基本モジュールＰＳ６〜ＰＳ１０の端子Ｎ６〜Ｎ１０に接続した各ケーブルをＣＴ１１の貫通孔にそれぞれ貫通させてから各ケーブルを並列接続してケーブルＰ１１とケーブルＮ１２にまとめるようにしても良い。

ケーブルＰ１１とケーブルＰ１２とが並列接続されたケーブルＰ１３、及びケーブルＮ１１とケーブルＮ１２とが並列接続されたケーブルＮ１３が、負荷Ｌに接続される。

図３において、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０は、前記のように同一定格であり、グループＡを構成する基本モジュールとグループＢを構成する基本モジュールが同数なので、ケーブルＰ１１と、ケーブルＮ１２には、ほぼ同じ電流が流れる。また、ケーブルＰ１１に流れる電流の向きと、ケーブルＮ１２に流れる電流の向きと、が逆になるように、ケーブルＰ１１とケーブルＮ１２はＣＴ１１の貫通孔を貫通している。そのため、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０が故障せずに正常な状態のときには、ＣＴ１１が検出する電流は、ほぼ零である。

これに対して、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０のいずれかが故障した場合には、ＣＴ１１の貫通孔を貫通するケーブルＰ１１またはＮ１２に流れる電流値が変わるため、判定回路１３でＣＴが検出した電流値が、上限値以上または下限値以下の場合には、判定回路１３は警報を出力するとともに、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０の動作を停止させる。

このように、基本モジュール数に関係なく、各基本モジュールの差電流を検出する電流検出手段であるＣＴ１１を設けることで、各基本モジュールが正常であれば、それぞれほぼ均等な電流を供給するので、電気機器１の負荷の如何にかかわらず、ＣＴ１１の貫通孔を貫通するケーブルＰ１１，Ｎ１２を流れる電流の合計値は、常にほぼ零となる。

基本モジュールのうち一つが過電流や故障で電流が正常でなくなった場合には、ＣＴを通過する電流がほぼ零からある電流値に変化するが、変換幅は一つの基本モジュールにおいて、
（故障した基本モジュールの電流）−（基本モジュールの定格電流値）
である。そのため、図１に基づいて説明した従来の電源装置に用いているＣＴよりも小型で小容量のものを使用することが可能である。また、過電流検出レベルは、並列台数に関係ないので、故障を確実に検出することができる。

なお、基本モジュールで故障が起きると、電流がほぼ零からプラスの値に変化する場合と、ほぼ零からマイナスの値に変化する場合と、いずれかになるので、判定回路１３には、ウインドウコンパレータを用い、プラスマイナスの設定値幅（ゾーンまたは電流範囲）から逸脱する電流が流れた場合に、故障と判定する。また、故障検出だけでなく、並列接続された基本モジュールの電流のアンバランスも検出できる。

一例として、各基本モジュールの定格出力電流を１０Ａとすると、一つの基本モジュールが故障して、１２Ａの過電流が流れるようになった場合、ＣＴ１１の貫通孔を貫通するケーブルＰ１１，Ｎ１２に流れる電流の合計値は、ほぼ零から＋２Ａまたは−２Ａになる。したがって、判定回路１３の上限値を１Ａに、下限値を−１Ａに設定しておくことで、正確な故障検出が可能となる。

ＣＴ１１の貫通孔に貫通させるケーブルは、以下の組み合わせでも良い。図４は、ＣＴの貫通孔に貫通させるケーブルを示す図である。なお、図４には、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０に対して電流を入力する構成を図示していない。

例えば、図４に示す電気機器２のように、図３に示した電気機器１のケーブルＰ１１とケーブルＰ１２を、電流方向が逆になるようにＣＴ１１の貫通孔に貫通させると良い。また、ケーブルＮ１１とケーブルＮ１２、またはケーブルＮ１１とケーブルＰ１２を、電流方向が逆になるようにＣＴ１１の貫通孔に貫通させると良い。このようにケーブルを貫通させることで、ＣＴ１１の貫通孔に貫通させるケーブルに流れる電流の合計値はほぼ零になり、基本モジュールの故障時には電流が変化するので、基本モジュールの故障を確実に検出することができる。

次に、以上の説明では２ｎ個（偶数個）の同一定格の基本モジュールを２つのグループに分けた場合について説明したが、これに限るものではなく、２ｎ＋１個（奇数個）の同一定格の基本モジュールを２つのグループに分けた場合でも、基本モジュールの故障を検出することが可能である。

図５は、電気機器の構成を示す回路図である。図５には、９個の同一定格の基本モジュール（直流電源モジュール）ＰＳ２１〜ＰＳ２９により構成された電気機器３を示している。なお、図５には、基本モジュールＰＳ２１〜ＰＳ２９に対して電流を入力する構成を図示していない。

電気機器３では、各電源モジュールＰＳ２１〜ＰＳ２９は、電源モジュールＰＳ２１〜ＰＳ２５を並列接続したグループＣと、電源モジュールＰＳ２６〜ＰＳ２９を並列接続したグループＤと、の２つのグループに分けられている。また、グループＣとグループＤとは、並列接続されて、負荷Ｌに対して電流を供給している。

電気機器３は、電流検出手段であるＣＴ２１を備えている。ＣＴ２１は、貫通形の直流変流器であり、貫通孔には、基本モジュールＰＳ２１〜ＰＳ２５の出力端子Ｐ２１〜Ｐ２５を並列接続したケーブルＰ３１と、基本モジュールＰＳ２６〜ＰＳ２９の出力端子Ｎ２６〜Ｎ２９を並列接続したケーブルＮ３２と、が、電流方向（電流の流れる向き）が逆になるように、貫通されている。ＣＴ２１が検出した電流値の信号は判定回路２３に送られる。判定回路２３は、ＣＴ２１が検出した電流値が、予め設定された上限値以上かまたは下限値以下であると、警報信号を出力するとともに、基本モジュールＰＳ２１〜ＰＳ２９の動作を停止させる。

一例として、各基本モジュールの定格出力電流を１０Ａとすると、グループＣは５台の基本モジュールにより構成され、グループＤは４台の基本モジュールにより構成されているので、全基本モジュールが正常に動作しているときには、ＣＴ１１の貫通孔を貫通するケーブルＰ１１，Ｎ１２に流れる電流の合計値は、１０Ａである。これに対して、一つの基本モジュールが故障して、１２Ａの過電流が流れるようになった場合、ＣＴ１１の貫通孔を貫通するケーブルＰ１１，Ｎ１２に流れる電流の合計値は、１０Ａから＋１２Ａまたは８Ａに変化する。したがって、判定回路１３の上限値及び下限値を１１Ａ及び９Ａに設定しておくことで、正確な故障検出が可能となる。また、このような構成であっても、小型で小容量のＣＴを採用して、基本モジュールの故障を検出することができる。

次に、上記の説明では、各基本モジュールが同一定格のものを採用した場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、基本モジュールの定格が異なっていても良い。

例えば、図３において、基本モジュールＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ６，ＰＳ７として定格出力電流が５Ａのものを使用し、基本モジュールＰＳ３，ＰＳ４，ＰＳ８，ＰＳ９として定格出力電流が１０Ａのものを使用し、基本モジュールＰＳ５，ＰＳ１０として定格出力電流が１５Ａのものを使用して、電気機器により構成する。このように、各基本モジュールの定格出力電流が異なっていても、判定回路１３に設定する上限値及び下限値を適切な値に設定することで、問題なく基本モジュールの故障を検出することできる。

以上のように、本発明の電気機器では、各基本モジュールに流れる電流を監視するための電流検出手段として、ＣＴを一つ用いれば良く、また、ＣＴの電流容量が小さなものを採用することができるので、電流値の変化を確実に検出することができる。

次に、以上の説明では、一つのＣＴを用いて基本モジュールの故障を検出した場合について説明したが、複数のＣＴを用いて基本モジュールの故障を検出することも、もちろん可能である。図６は、電気機器の別の構成を示す回路図である。図６に示す電気機器４は、同一定格の９個の基本モジュールＰＳ４１〜ＰＳ４９と、ＣＴ３１，ＣＴ３２と、判定回路３３，３４を備えている。なお、図６には、基本モジュールＰＳ４１〜ＰＳ４９に対して電流を入力する構成を図示していない。

電気機器４は、図６に示すように、基本モジュールＰＳ４１〜ＰＳ４９が、基本モジュールＰＳ４１〜ＰＳ４３を並列接続したグループＥ、基本モジュールＰＳ４４〜ＰＳ４６を並列接続したグループＦ、基本モジュールＰＳ４７〜ＰＳ４９を並列接続したグループＧの３つのグループに分けられている。そして、グループＥを構成する基本モジュールＰＳ４１〜ＰＳ４３の出力端子Ｐ４１〜Ｐ４３を並列接続したケーブルＰ５１と、グループＦを構成する基本モジュールＰＳ４４〜ＰＳ４６の出力端子Ｎ４４〜Ｎ４６を並列接続したケーブルＮ５２と、が、電流方向（電流の流れる向き）が逆になるように、ＣＴ３１の貫通孔に貫通されている。

また、グループＦを構成する基本モジュールＰＳ４４〜ＰＳ４６の出力端子Ｎ４４〜Ｎ４６を並列接続したケーブルＮ５２と、グループＧを構成する基本モジュールＰＳ４７〜ＰＳ４９の出力端子Ｐ４７〜Ｐ４９を並列接続したケーブルＰ５３と、が、電流方向（電流の流れる向き）が逆になるように、ＣＴ３２の貫通孔に貫通されている。

そして、ケーブルＰ５１〜Ｐ５３を並列接続したケーブルＰ５４と、ケーブルＮ５１〜Ｎ５３を並列接続したケーブルＮ５４と、が負荷Ｌに接続される。

このように構成することで、いずれかの基本モジュールが故障した際には、基本モジュールの出力電流が変化するため、２つのＣＴにより基本モジュールの故障を容易に検出できる。また、図３に示した電気機器１と同様、小型で小容量のＣＴを採用することができる。

また、２０台の基本モジュールを並列接続して電気機器を構成する場合には、図３に示したように構成して、基本モジュールから供給する電流を、１０台毎に一つのＣＴで監視するように構成すると良い。

以上の説明では、基本モジュールとして、直流電流を供給するＤＣ−ＤＣコンバータやＡＣ−ＤＣコンバータ等を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、交流電流を供給するモータや発電機を並列接続した構成であっても良い。この場合、各基本モジュールから供給する交流電流を全て同相に調相することで、負荷Ｌに対して効率良く電流を供給でき、また、ＣＴの貫通孔に一つのグループの出力線の一方と、別のグループの出力線の一方と、の電流方向を逆にして貫通させることで、基本モジュールの故障を確実に検出できる。そのため、基本モジュールとして、モータや発電機を用いる場合には、各基本モジュールから供給する交流電流を同相に調相する調相器を設けると良い。

これにより、直流電流を供給する基本モジュールを用いた場合と同様に、基本モジュールに故障が発生した場合には、確実に検出することができる。

また、以上の説明では、基本モジュールの出力側の電流線（出力線）を、ＣＴの貫通孔に通過させる場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、図３〜図６に基づいて説明したように、基本モジュールに電流が入力される（供給される）入力線を、ＣＴの貫通孔に貫通させるように構成して電流を監視することで、基本モジュールの故障を検出することができる。例えば、図７に示すように構成すると良い。

図７は、図３に示した電機機器に対して、その入力側の電流線（入力線）に対してＣＴを設けた状態を示す概略構成図である。ここで、電気機器５を構成する基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０は、一例としてＤＣ−ＤＣコンバータ、または電池（鉛電池、太陽電池等）であるものとする。

基本モジュールＰＳ１は、入力端子Ｐｉｎ１・Ｎｉｎ１を備えている。また、他の基本モジュールＰＳ２〜ＰＳ１０も同様に、出力端子Ｐｉｎ２〜Ｐｉｎ１０・Ｎｉｎ２〜Ｎｉｎ１０を備えている。各基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０は、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ５が並列に接続されたグループＡと、基本モジュールＰＳ６〜ＰＳ１０が並列に接続されたグループＢと、の２つのグループに分けられている。また、グループＡとグループＢは、並列に接続されて、負荷Ｌに電流を供給する。

電気機器５は、電流検出手段であるＣＴ４１を備えている。ＣＴ４１は、貫通形の直流変流器であり、貫通孔には、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ５の入力端子Ｐｉｎ１〜Ｐｉｎ５を並列接続したケーブルＰｉｎ２１と、基本モジュールＰＳ６〜ＰＳ１０の入力端子Ｎｉｎ６〜Ｎｉｎ１０を並列接続したケーブルＮｉｎ２２と、が、電流方向（電流の流れる向き）が逆になるように、貫通されている。また、基本モジュールＰＳ６〜ＰＳ１０の入力端子Ｐｉｎ６〜Ｐｉｎ１０を並列接続したケーブルＰｉｎ２２と、前記のケーブルＰｉｎ２１と、は並列接続されており、電源からのケーブルＰｉｎ１１に接続されている。また、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ５の入力端子Ｎｉｎ１〜Ｎｉｎ５を並列接続したケーブルＮｉｎ２１と、前記のケーブルＮｉｎ２２と、は並列接続されており、電源からのケーブルＮｉｎ１１に接続されている。

ＣＴ４１の出力信号は判定回路４３に送られる。

図７において、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０は、同一定格であり、グループＡを構成する基本モジュールとグループＢを構成する基本モジュールが同数なので、ケーブルＰｉｎ２１と、ケーブルＮｉｎ２２には、ほぼ同じ電流が流れる。また、ケーブルＰｉｎ２１に流れる電流の向きと、ケーブルＮｉｎ２２に流れる電流の向きと、が逆になるように、ケーブルＰｉｎ２１とケーブルＮｉｎ２２はＣＴ４１の貫通孔を貫通している。そのため、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０が故障せずに正常な状態のときには、ＣＴ４１が検出する電流は、ほぼ零である。

これに対して、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０のいずれかが故障した場合には、ＣＴ４１の貫通孔を貫通するケーブルＰｉｎ２１またはＮｉｎ２２に流れる電流値が変わるため、ＣＴ４１が検出した電流値が上限値以上または下限値以下の場合には、判定回路４３は警報を出力するとともに、基本モジュールＰＳ１〜ＰＳ１０の動作を停止させる。

このように、基本モジュール数に関係なく、各基本モジュールの差電流を検出する電流検出手段であるＣＴ４１を、各基本モジュールの入力側に設けることで、各基本モジュールが正常であれば、それぞれほぼ均等な電流が供給されるので、電気機器５の負荷の如何にかかわらず、ＣＴ４１の貫通孔を貫通するケーブルＰｉｎ２１，Ｎｉｎ２２を流れる電流の合計値は、常にほぼ零となる。

したがって、判定回路４３の上限値及び下限値を適切な値に設定しておくことで、電気機器５では、ＣＴを基本モジュールの入力側に設けた場合でも、正確な故障検出が可能となる。

従来の電源装置における各基本モジュールの故障を検出する構成を示した回路図である。 従来の電源装置における各基本モジュールの故障を検出する構成を示した回路図である。 本発明の実施形態に係る電気機器の概略構成図である。 ＣＴの貫通孔に貫通させるケーブルを示す図である。 電気機器の構成を示す回路図である。 電気機器の別の構成を示す回路図である。 図３に示した電機機器に対して、その入力側の電流線（入力線）に対してＣＴを設けた状態を示す概略構成図である。

符号の説明

１〜５−電気機器 ＣＴ１１，ＣＴ２１，ＣＴ３１，ＣＴ３２，ＣＴ４１，ＣＴ１００〜ＣＴ１１０−ＣＴ（電流検出手段） １３，２３，３３，３４，４３−判定回路 ＰＳ１〜ＰＳ１０，ＰＳ２１〜ＰＳ２９，ＰＳ４１〜ＰＳ４９，ＰＳ１０１〜ＰＳ１１０−基本モジュール

Claims (5)

1. 電流が入力または出力される電流線を備える基本モジュールを複数個並列に接続して構成され、電流線を電流検出手段の貫通孔に貫通させることで電流値を検出する電気機器において、
   前記基本モジュールを複数のグループに分割し、グループ毎に電流線を並列接続するとともに、全グループを並列接続し、
   前記貫通孔には、前記複数のグループにおける第１のグループの電流線と第２のグループの電流線とを、それぞれの電流線に流れる電流の方向が逆になるように貫通させ、
   前記電流検出手段で検出した電流値が予め設定された電流範囲を超えると警報を出力する電流監視手段を備えたことを特徴とする電気機器。
2. 前記電流線は、電流が出力される出力線である請求項１に記載の電気機器。
3. 前記電流線は、電流が入力される入力線である請求項１に記載の電気機器。
4. 前記各基本モジュールは、同一の定格出力電流であり、
   前記第１のグループの基本モジュールと、前記第２のグループの基本モジュールと、が同数である請求項１乃至３のいずれかに記載の電気機器。
5. 前記基本モジュールは、交流電流を出力する電源モジュールであり、
   前記複数の基本モジュールから出力する電流を全て同相に調相する調相手段を備えた請求項１乃至４のいずれかに記載の電気機器。

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