JP2011188635A - Wall outlet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、負荷装置を接続し、接続された負荷機器へ電力を供給するコンセントに関する。 The present invention relates to an outlet for connecting a load device and supplying electric power to a connected load device.
直流で動作する負荷装置へ給電する給電システムでは、商用電源の交流電流を直流電流に変換し、変換された直流電流によって負荷装置へ電力を供給する。 In a power supply system that supplies power to a load device that operates with direct current, an alternating current of a commercial power source is converted into a direct current, and power is supplied to the load device with the converted direct current.
図3は、直流で動作する負荷装置へ直流電流によって電力を供給する給電システムの構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a power feeding system that supplies power by a direct current to a load device that operates with direct current.
図3に示す給電システムは、商用電源110と、商用電源110の交流電流を直流電流に変換して出力する整流装置120と、直流給電装置130と、給電ケーブル140によって直流給電装置130に接続されたコンセント150と、コンセント150と接続された負荷装置である情報処理装置170−1,170−2とを備えている。
The power supply system shown in FIG. 3 is connected to the DC power supply device 130 by a
なお、電力ケーブル160−1,160−2の一端には差込プラグ(不図示)が設けられ、その差込プラグがプラグ受け153−1,153−2に挿入される。これにより、電力ケーブル160−1,160−2の他端に接続された情報処理装置170−1,170−2とコンセント150とが接続される。また、以降、単に電流といった場合は直流電流のことを指す。 An insertion plug (not shown) is provided at one end of each of the power cables 160-1 and 160-2, and the insertion plug is inserted into the plug receptacles 153-1 and 153-2. Thereby, the information processing apparatuses 170-1 and 170-2 connected to the other ends of the power cables 160-1 and 160-2 and the outlet 150 are connected. Further, hereinafter, a simple current means a direct current.
図3に示した給電システムにおいて、整流装置120から出力された電流は、直流給電装置130の直流給電装置内コンデンサ131を経て、給電ケーブル140を介してコンセント150へ供給される。図3に示す例では、コンセント150へ供給された電流は、2つの給電系統に分岐される。そして、分岐された電流は、各給電系統において配線保護用遮断器151−1,151−2及びプラグ受け153−1,153−2を経て、電力ケーブル160−1,160−2に接続された情報処理装置170−1,170−2へ送られる。そして、情報処理装置170−1,170−2においては、入力コンデンサ171−1,171−2を充電しながら、情報処理装置ユニット172−1,172−2に電流が送られる。
In the power supply system shown in FIG. 3, the current output from the rectifying
図4は、図3に示した給電システムの情報処理装置ユニット172−1に短絡事故が発生した場合の様子を説明するための図である。なお、短絡事故とは例えば、地絡事故を含むものとする。 FIG. 4 is a diagram for explaining a situation when a short circuit accident occurs in the information processing device unit 172-1 of the power feeding system illustrated in FIG. In addition, a short circuit accident includes a ground fault accident, for example.
情報処理装置ユニット172−1に短絡事故が発生した場合、図4の図中矢印で示すように、整流装置120、直流給電装置内コンデンサ131及び入力コンデンサ171−2から、コンセント150の給電系統を介して情報処理装置170−1へ過電流が流れる。
When a short circuit accident occurs in the information processing device unit 172-1, the power supply system of the outlet 150 is connected from the
このとき、配線保護用遮断器151−1が動作することにより、情報処理装置170−1は給電系統から切り離される。これにより、情報処理装置170−1への給電系統が保護される。 At this time, the information processing apparatus 170-1 is disconnected from the power feeding system by the operation of the circuit breaker 151-1 for wiring protection. Thereby, the electric power feeding system to information processor 170-1 is protected.
ここで、過大な電流から給電系統を保護するための技術が例えば、特許文献1に開示されている。 Here, for example, Patent Document 1 discloses a technique for protecting a power feeding system from an excessive current.
特許文献1に開示されている技術では、通信設備に直流電流によって電力を供給する電源装置に接続されるコンデンサ収容箱を構成するコンデンサの数に冗長度を持たせる。さらに、コンデンサ収容箱内の部品の交換時に発生する突入電流を抑制する回路を備える。これらにより、コンデンサ収容箱内の部品の交換工事に伴う通信障害が回避される。 In the technique disclosed in Patent Document 1, redundancy is given to the number of capacitors constituting a capacitor housing box connected to a power supply device that supplies power to a communication facility by direct current. Furthermore, a circuit is provided that suppresses an inrush current that occurs during replacement of the components in the capacitor housing box. As a result, communication troubles associated with replacement work of components in the capacitor housing box are avoided.
図3及び図4に示したような給電システムにおいては、給電系統毎に配線保護用遮断器が設けられている。この場合、上述したように、短絡事故が発生した負荷装置は、その負荷装置を接続している給電系統から切り離される。そのため、通常は、短絡事故が発生していない負荷装置に短絡事故の影響が及ぶ可能性は低い。 In the power supply system as shown in FIGS. 3 and 4, a circuit breaker for wiring protection is provided for each power supply system. In this case, as described above, the load device in which the short circuit accident has occurred is disconnected from the power supply system connecting the load device. Therefore, normally, it is unlikely that the short circuit accident will affect the load device in which the short circuit accident has not occurred.
ここで、情報処理装置170−1,170−2が収容されたラック内にコンセント150を設置して電流を分岐する場合を考えてみる。 Here, consider a case where the outlet 150 is installed in the rack in which the information processing apparatuses 170-1 and 170-2 are accommodated to branch the current.
この場合、電流の分岐点と負荷装置(情報処理装置170−1,170−2)との距離が非常に近くなり、情報処理装置170−1と情報処理装置170−2と間のインピーダンスが非常に小さくなる。 In this case, the distance between the current branch point and the load device (information processing devices 170-1 and 170-2) is very short, and the impedance between the information processing device 170-1 and the information processing device 170-2 is very low. Becomes smaller.
そのため、上述した場合と同様に情報処理装置ユニット172−1に短絡事故が発生した場合、入力コンデンサ171−2からの放電速度が非常に早く、配線保護用遮断器151−1が動作を開始する前に、情報処理装置170−2の入力端の電圧値が急激に低下する。その結果、短絡事故が発生していない情報処理装置170−2が停止してしまう場合がある。 Therefore, as in the case described above, when a short circuit accident occurs in the information processing device unit 172-1, the discharge rate from the input capacitor 171-2 is very fast, and the wiring protection circuit breaker 151-1 starts operating. Before, the voltage value of the input terminal of the information processing apparatus 170-2 rapidly decreases. As a result, the information processing apparatus 170-2 in which no short circuit accident has occurred may stop.
つまり、短絡事故が発生していない負荷装置に短絡事故の影響が及んでしまうという問題点がある。 That is, there is a problem in that the influence of the short circuit accident is exerted on the load device in which the short circuit accident has not occurred.
本発明は、短絡事故が発生した負荷装置を接続している給電系統を保護するとともに、短絡事故が発生していない負荷装置へ短絡事故の影響が及ぶのを回避することを可能にするコンセントを提供することを目的とする。 The present invention provides an outlet that protects a power supply system connected to a load device in which a short-circuit accident has occurred and that can prevent the influence of a short-circuit accident from affecting a load device in which a short-circuit accident has not occurred. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために本発明のコンセントは、複数の給電系統と、該複数の給電系統のそれぞれに接続され、電力ケーブルの一端に設けられた差込プラグがそれぞれ挿入される複数のプラグ受けとを有し、外部から供給された電流を前記複数の給電系統のそれぞれに分岐して前記プラグ受けに挿入された前記差込プラグへ出力することにより、当該差込プラグが設けられた前記電力ケーブルの他端に接続された負荷装置へ電力を供給するコンセントにおいて、
前記複数の給電系統のそれぞれは、
当該給電系統に流れる電流の電流値が所定の電流値を超えると当該電流の遮断を開始する遮断器と、
当該給電系統に流れる電流のうち、前記負荷装置への方向の電流を通過させる電流制限部と、を有する。
In order to achieve the above object, an outlet of the present invention includes a plurality of power supply systems and a plurality of plug receptacles connected to each of the plurality of power supply systems and into which plugs provided at one end of the power cable are respectively inserted. The power supplied from the outside by branching the current supplied from the outside to each of the plurality of power feeding systems and outputting the current to the plug inserted in the plug receptacle In the outlet that supplies power to the load device connected to the other end of the cable,
Each of the plurality of power feeding systems is
A circuit breaker that starts to interrupt the current when the current value of the current flowing through the power supply system exceeds a predetermined current value;
A current limiting unit that allows a current in a direction to the load device to pass among the current flowing through the power feeding system.
本発明は以上説明したように構成されているので、短絡事故が発生した場合、配線保護用遮断器が動作を開始する前に、短絡事故が発生していない負荷装置の入力端の電圧値が急激に低下するのを回避することができる。 Since the present invention is configured as described above, when a short-circuit accident occurs, the voltage value at the input terminal of the load device where the short-circuit accident has not occurred before the circuit breaker for wiring protection starts operation. A sudden drop can be avoided.
そのため、短絡事故が発生した負荷装置を接続している給電系統を保護するとともに、短絡事故が発生していない負荷装置へ短絡事故の影響が及ぶのを回避することが可能となる。これは、負荷装置の負荷の容量の多寡にかかわらず実現可能な効果である。 Therefore, it is possible to protect the power supply system connecting the load device in which the short circuit accident has occurred, and to avoid the influence of the short circuit accident on the load device in which the short circuit accident has not occurred. This is an effect that can be realized regardless of the load capacity of the load device.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明のコンセントを適用した給電システムの実施の一形態の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a power supply system to which an outlet of the present invention is applied.
本実施形態の給電システムは、商用電源10と、整流装置20と、直流給電装置30と、コンセント50と、負荷装置である情報処理装置70−1,70−2とを備えている。なお、ここでは負荷装置の一例として情報処理装置を挙げているが、負荷装置は情報処理装置に限定されない。
The power supply system of the present embodiment includes a
整流装置20は、商用電源10の交流電流を直流電流に変換して直流給電装置30へ出力する。
The
直流給電装置30は、直流給電装置内コンデンサ31と、直流給電装置内遮断器32とを備え、整流装置20から出力された電流を給電ケーブル40を介してコンセント50へ供給する。
The DC power supply device 30 includes a DC power supply device internal capacitor 31 and a DC power supply device internal circuit breaker 32, and supplies the current output from the rectifying
コンセント50は、2つの給電系統を有しており、直流給電装置30から供給された電流は2つの給電系統に分岐される。2つの給電系統には、配線保護用遮断器51−1,51−2と、電流制限部であるダイオード52−1,52−2とが備えられている。なお、2つの給電系統のそれぞれにおいて、配線保護用遮断器とダイオードとは直列に接続されている。また、コンセント50は、コンセント50と情報処理装置70−1,70−2とを接続するためのプラグ受け53−1,53−2を備えている。 The outlet 50 has two power feeding systems, and the current supplied from the DC power feeding device 30 is branched into two power feeding systems. The two power feeding systems are provided with circuit breakers 51-1 and 51-2 for protection of wiring and diodes 52-1 and 52-2 serving as current limiting units. In each of the two power feeding systems, the wiring protection circuit breaker and the diode are connected in series. The outlet 50 includes plug receptacles 53-1 and 53-2 for connecting the outlet 50 and the information processing apparatuses 70-1 and 70-2.
配線保護用遮断器51−1,51−2は、それぞれの給電系統に流れる電流の電流値が所定の電流値を超えると当該電流の遮断を開始する。なお、所定の電流値とは例えば、情報処理装置70−1,70−2の定格電流値である。 The circuit breakers 51-1 and 51-2 for wiring protection start to block the current when the current value of the current flowing through each power feeding system exceeds a predetermined current value. The predetermined current value is, for example, the rated current value of the information processing devices 70-1 and 70-2.
ダイオード52−1,52−2は、それぞれの給電系統において、直流給電装置30から情報処理装置70−1,70−2への方向の電流を通過させる。 The diodes 52-1 and 52-2 pass current in the direction from the DC power supply device 30 to the information processing devices 70-1 and 70-2 in the respective power supply systems.
プラグ受け53−1,53−2のそれぞれは、2つの給電系統のそれぞれと接続されている。また、プラグ受け53−1,53−2のそれぞれには、電力ケーブル60−1,60−2のそれぞれの一端に設けられた差込プラグが挿入される。 Each of the plug receptacles 53-1 and 53-2 is connected to each of the two power feeding systems. Moreover, the plugs provided at the respective one ends of the power cables 60-1 and 60-2 are inserted into the plug receivers 53-1 and 53-2, respectively.
図2は、図1に示したプラグ受け53−1,53−2とプラグ受け53−1,53−2に挿入される差込プラグとの一例を説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the plug receivers 53-1 and 53-2 shown in FIG. 1 and plugs inserted into the plug receivers 53-1 and 53-2.
図2に示すように、電力ケーブル60−1,60−2のそれぞれの一端には、差込プラグ61−1,61−2が設けられている。ここでは、差込プラグ61−1はプラグ受け53−1に挿入され、差込プラグ61−2はプラグ受け53−2に挿入されるものとする。そして、2つの給電系統に分岐された電流は、プラグ受け53−1に挿入された差込プラグ61−1へ出力され、また、プラグ受け53−2に挿入された差込プラグ61−2へ出力される。これにより、差込プラグ61−1が設けられた電力ケーブル60−1の他端に接続された情報処理装置70−1へ電力が供給される。同様に、差込プラグ61−2が設けられた電力ケーブル60−2の他端に接続された情報処理装置70−2へ電力が供給される。 As shown in FIG. 2, plugs 61-1 and 61-2 are provided at one ends of the power cables 60-1 and 60-2, respectively. Here, it is assumed that the plug 61-1 is inserted into the plug receiver 53-1, and the plug 61-2 is inserted into the plug receiver 53-2. Then, the current branched into the two power supply systems is output to the plug 61-1 inserted in the plug receiver 53-1, and to the plug 61-2 inserted in the plug receiver 53-2. Is output. As a result, power is supplied to the information processing apparatus 70-1 connected to the other end of the power cable 60-1 provided with the plug 61-1. Similarly, electric power is supplied to the information processing device 70-2 connected to the other end of the power cable 60-2 provided with the plug 61-2.
なお、図2においては、差込プラグが2つの突起を備え、プラグ受けの2つの穴に差込プラグの2つの突起が挿入される場合を一例して示したが、差込プラグやプラグ受けの穴の形状は、図2に示したような形状に限定されない。 FIG. 2 shows an example in which the plug is provided with two protrusions and the two protrusions of the plug are inserted into the two holes of the plug receiver. The shape of the holes is not limited to the shape shown in FIG.
再度、図1を参照すると、情報処理装置70−1,70−2のそれぞれは、入力コンデンサ71−1,71−2と、情報処理装置70−1,70−2のそれぞれの機能を実装した情報処理装置ユニット72−1,72−2を備えている。 Referring to FIG. 1 again, each of the information processing apparatuses 70-1 and 70-2 has the functions of the input capacitors 71-1 and 71-2 and the information processing apparatuses 70-1 and 70-2. Information processing device units 72-1 and 72-2 are provided.
図1に示した給電システムにおいて、整流装置20から出力された電流は、直流給電装置30の直流給電装置内コンデンサ31を経て、給電ケーブル40を介してコンセント50へ供給される。コンセント50へ供給された電流は、2つの給電系統に分岐される。そして、分岐された電流は、各給電系統において配線保護用遮断器51−1,51−2、ダイオード52−1,52−2、プラグ受け53−1,53−2及び差込プラグ61−1,61−2を経て、電力ケーブル60−1,60−2に接続された情報処理装置70−1,70−2へ送られる。情報処理装置70−1,70−2では、入力コンデンサ71−1,71−2を充電しながら、情報処理装置ユニット72−1,72−2に電流が送られる。
In the power supply system shown in FIG. 1, the current output from the rectifying
以下に、図1に示した情報処理装置ユニット72−1に短絡事故が発生した場合の動作について説明する。なお、短絡事故とは例えば、地絡事故を含むものとする。 The operation when a short circuit accident occurs in the information processing device unit 72-1 shown in FIG. 1 will be described below. In addition, a short circuit accident includes a ground fault accident, for example.
情報処理装置ユニット72−1に短絡事故が発生した場合、整流装置20及び直流給電装置内コンデンサ31から、コンセント50の給電系統を介して情報処理装置70−1へ過電流が流れる。
When a short circuit accident occurs in the information processing device unit 72-1, an overcurrent flows from the
このとき、情報処理装置70−2の入力コンデンサ71−2からも電流が流れるが、この電流はダイオード52−2によって流出が妨げられる。そのため、情報処理装置70−2の入力端の電圧値が急激に低下することなく、配線保護用遮断器51−1が動作することによって情報処理装置70−1が給電系統から切り離される。 At this time, a current also flows from the input capacitor 71-2 of the information processing device 70-2, but this current is prevented from flowing out by the diode 52-2. Therefore, the information processing device 70-1 is disconnected from the power feeding system by the operation of the wiring protection circuit breaker 51-1 without the voltage value of the input terminal of the information processing device 70-2 suddenly decreasing.
このように本実施形態においては、コンセント50の複数の給電系統のそれぞれは、当該給電系統に流れる電流の電流値が所定の電流値を超えると当該電流の遮断を開始する配線保護用遮断器51−1,51−2と、当該給電系統に流れる電流のうち、情報処理装置70−1,70−2への方向の電流を通過させるダイオード52−1,52−2とを有する。 As described above, in the present embodiment, each of the plurality of power feeding systems of the outlet 50 includes the circuit breaker 51 for wiring protection that starts to block the current when the current value of the current flowing through the power feeding system exceeds a predetermined current value. -1 and 51-2, and diodes 52-1 and 52-2 that pass a current in a direction toward the information processing devices 70-1 and 70-2 among currents flowing through the power feeding system.
これにより、短絡事故が発生した際、配線保護用遮断器が動作を開始する前に、短絡事故が発生していない情報処理装置の入力端の電圧値が急激に低下するのを回避することができる。 As a result, when the short circuit accident occurs, the voltage value at the input terminal of the information processing apparatus in which the short circuit accident has not occurred can be prevented from suddenly dropping before the circuit breaker for wiring protection starts operation. it can.
そのため、短絡事故が発生した情報処理装置を接続している給電系統を保護するとともに、短絡事故が発生していない情報処理装置へ短絡事故の影響が及ぶのを回避することが可能となる。これは、情報処理装置の負荷の容量の多寡にかかわらず実現可能な効果である。 Therefore, it is possible to protect the power supply system connected to the information processing apparatus in which the short circuit accident has occurred, and to avoid the influence of the short circuit accident on the information processing apparatus in which the short circuit accident has not occurred. This is an effect that can be realized regardless of the load capacity of the information processing apparatus.
なお、本実施形態においては、給電系統の数を2つとしているが、給電系統の数は2つに限定されない。また、情報処理装置の数は給電系統の数に応じて変えることが可能なので、情報処理装置の数も2つに限定されない。 In the present embodiment, the number of power feeding systems is two, but the number of power feeding systems is not limited to two. Further, since the number of information processing devices can be changed according to the number of power supply systems, the number of information processing devices is not limited to two.
また、本実施形態においては、電流制限部の一例としてダイオードを利用する場合について説明したが、1方向だけの電流を通過させるものであれば、電流制限部はダイオードに限定されない。 Further, in the present embodiment, the case where a diode is used as an example of the current limiting unit has been described. However, the current limiting unit is not limited to the diode as long as current in only one direction is allowed to pass.
また、本実施形態のように、ダイオードを介して負荷装置に給電しても、ダイオードを介さない場合と比較して損失の増加はなく、高効率な給電システムを維持できる。 Further, as in this embodiment, even if power is supplied to the load device via a diode, there is no increase in loss compared to the case where no diode is provided, and a highly efficient power supply system can be maintained.
また、整流装置20と接続された他の直流給電装置が存在する場合、直流給電装置30に接続された負荷装置に短絡事故が発生した場合でも、当該他の直流給電装置の直流給電装置内遮断器が動作するのを回避することができる。つまり、当該他の直流給電装置に接続された負荷装置がシステムダウンするのを回避することができる。
Further, when there is another DC power supply device connected to the
また、直流給電装置内遮断器32(例えば、ヒューズ等)や配線保護用遮断器51−1,51−2を動作させるための電力エネルギーは、ダイオードを介さない場合と同様に、整流装置20から供給される。また、例えば整流装置20と接続された他の直流給電装置が存在する場合、当該他の直流給電装置の直流給電装置内コンデンサからも電力エネルギーが供給される。そのため、本実施形態においては、ダイオードを介さない場合と比べて、整流装置20の出力コンデンサ(不図示)の容量や出力容量を変更する必要はない。
In addition, the power energy for operating the DC power supply circuit breaker 32 (for example, a fuse) and the wiring protection circuit breakers 51-1 and 51-2 is supplied from the
10 商用電源
20 整流装置
30 直流給電装置
31 直流給電装置内コンデンサ
32 直流給電装置内遮断器
40 給電ケーブル
50 コンセント
51−1,51−2 配線保護用遮断器
52−1,52−2 ダイオード
53−1,53−2 プラグ受け
60−1,60−2 電力ケーブル
61−1,61−2 差込プラグ
70−1,70−2 情報処理装置
71−1,71−2 入力コンデンサ
72−1,72−2 情報処理装置ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記複数の給電系統のそれぞれは、
当該給電系統に流れる電流の電流値が所定の電流値を超えると当該電流の遮断を開始する遮断器と、
当該給電系統に流れる電流のうち、前記負荷装置への方向の電流を通過させる電流制限部と、を有するコンセント。 A plurality of power feeding systems, and a plurality of plug receptacles connected to each of the plurality of power feeding systems and into which insertion plugs provided at one end of the power cable are respectively inserted; By branching to each of a plurality of power feeding systems and outputting to the insertion plug inserted into the plug receptacle, power is supplied to the load device connected to the other end of the power cable provided with the insertion plug. At the outlet to be supplied,
Each of the plurality of power feeding systems is
A circuit breaker that starts to interrupt the current when the current value of the current flowing through the power supply system exceeds a predetermined current value;
An outlet having a current limiting unit that allows a current in a direction to the load device to pass among currents flowing through the power feeding system.
前記遮断器と前記電流制限部とは直列に接続されたコンセント。 The outlet according to claim 1,
The circuit breaker and the current limiting unit are outlets connected in series.
前記電流制限部は、ダイオードであるコンセント。 In the outlet according to claim 1 or 2,
The current limiting unit is an outlet that is a diode.
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