JP2012512620A - フローティングリファレンス導体を有するｉｔ配電システム用のセンチネルシステム - Google Patents

Abstract

ＩＴ配電システム（ＥＤＳ）（２）用の保護システム１は、フローティングリファレンス導体（３）と、アクティブ導体（５）およびニュートラル導体（６）の形態をした２つの導体を有する。このシステム（１）は、システム（１）の上流であるＭＥＮ電源（１０）に電気的に接続する２つの入力端子（７、８）を具えている。２つの出力端子（１１、１２）は、それぞれの導体（５、６）を介して金属製の筐体（１６）を有する縦型冷蔵庫のディスプレイ（１５）のコンプレッサ（図示せず）用の電気モータ（１４）の形態をした電気負荷に電気的に接続される。モータ（１４）は、システム（１）の下流である。ＭＣＢ（１７）の形態をした保護デバイスは、端子（７、８）をそれぞれの端子（１１、１２）に電気的に接続し、電源（１０）からモータ（１４）への電力供給を可能にする。ＭＣＢ（１７）は、それぞれの出力端子（１１、１２）から端子（７、８）の少なくとも一方を選択的に電気的に切断すべく、ポート（１８）で故障信号に反応し、電力供給を阻止する。センチネルユニット（１９）は、既定の電流閾値よりも大きい導体（３）における電流に反応して、ポート（１８）で故障信号を選択的に生成する。
【選択図】図１

Description

本発明はセンチネルユニットに関し、特に、フローティングリファレンス導体を有するＩＴ配電システム用のセンチネルユニットに関するものである。

本発明の実施形態は特に、電源電圧分配（mains voltage deployments）用に開発されており、その用途について本書に記載されている。しかしながら、本発明はこのような分野での利用に限定されず、幅広い状況で利用可能であることを理解されたい。本発明の他の展開および用途は、２００８年１２月１９日にオーストラリア特許庁に提出された本願出願人による豪州特許出願にみることができる（代理人書類番号６１０７６ＡＵＶ００）。この先行出願の主題は、全体として、相互参照により本書に組み込まれる。

本書における背景技術の詳解は、このような技術は既知である、あるいはこの分野における共通の一般知識の一部を構成するということを容認したとみなすべきではない。

ＴＮ配電システム用に公知の保護デバイスが最初に開発され、生活且つ安全に機能するには安定した共通のアース接続が必要である。最も商業的に入手可能な保護デバイスは、ＩＴ配電システムへの使用に適したものではない。

ＩＴ配電システムに利用可能な保護デバイスは往々にして複雑で、実装が高価で、ハイエンドの配備でのみ経済的であった。

本発明の目的は、先行技術の欠点の少なくとも１つを克服するか改善する、あるいは有用な代替物を提供することである。

本発明の第１の態様によると、電気保護デバイスを介して電源から負荷に電力を供給すべく、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システム用のセンチネルユニットが提供されており、この保護デバイスは、故障信号に反応して電源から負荷を電気的に絶縁し、前記センチネルユニットは既定の電流閾値よりも大きいリファレンス導体における電流に反応して故障信号を選択的に生成する。

一実施形態では、既定の電流閾値は約１０ｍＡ未満である。

一実施形態では、既定の電流閾値は約５ｍＡ未満である。

一実施形態では、センチネルユニットは、リファレンス導体における電流を制限するリミッタ回路を具えている。

一実施形態では、リミッタ回路は、リファレンス導体における電流を既定の電流閾値よりも低く制限する。

一実施形態では、センチネルユニットは、既定の電流閾値よりも大きいリファレンス導体における電流および既定の電圧閾値よりも大きいリファレンス導体における電圧に反応して、故障信号を選択的に生成する。

一実施形態では、既定の電圧閾値は約４０ボルト未満である。

一実施形態では、既定の電圧閾値は約３５ボルト未満である。

一実施形態では、既定の電圧閾値は約３０ボルト未満である。

一実施形態では、既定の電圧閾値は接触電位未満である。

本発明の第２の態様によると、電源から電力を負荷へ供給するために、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システムのセンチネルユニットが提供されており、
当該センチネルユニットは前記リファレンス導体を流れる電流が第１の既定の電流閾値より低くなるよう制御する。

一実施形態によると、ＩＴ配電システムは、電源からの電力を保護デバイスを介して負荷に供給し、この保護デバイスは故障信号に応答して前記負荷を前記電源から絶縁する。

一実施形態では、前記センチネルユニットは、リファレンス導体内の電流が第２の既定の電流閾値より高くなった場合に前記故障信号を選択的に生成する。

一実施形態では、前記第１の既定の電流閾値と、前記第２の既定の電流閾値は、異なる。

一実施形態では、前記第１の既定の電流閾値と、前記第２の既定の電流閾値は、約３５ｍＡより低い。

一実施形態では、前記第１の既定の電流閾値と、前記第２の既定の電流閾値は、約２０ｍＡより低い。

一実施形態では、前記第１の既定の電流閾値と、前記第２の既定の電流閾値は、約１０ｍＡより低い。

一実施形態では、前記第１の既定の電流閾値と、前記第２の既定の電流閾値は、それぞれ約１０ｍＡと８ｍＡである。

一実施形態では、前記第１の既定の電流閾値と、前記第２の既定の電流閾値は、それぞれ約８ｍＡと５ｍＡである。

一実施形態では、前記センチネルユニットは、前記故障信号の生成後に、前記リファレンス導体内を流れる電流を第１の既定の電流閾値より低く制限する。

本発明の第３の態様によると、電力を電源から負荷へ供給するための、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システム用のセンチネルユニットが提供されており、当該センチネルユニットは、前記リファレンス導体内を流れる電流を成形する可変インピーダンスを提供する。

一実施形態では、前記可変インピーダンスは、電流のピーク値を実質的に維持しつつ、電流の平均値を低減する。

本発明の第４の態様によると、電力を電源から負荷へ供給するための、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システム用のセンチネルユニットが提供されており、当該センチネルユニットは、
前記配電システム内の故障状態に反応して故障信号を選択的に生成する監視回路と、
前記監視回路の１またはそれ以上の特性に反応して選択的に故障信号を生成する規制回路とを具える。

一実施形態では、前記規制回路が正確に選択的に前記故障信号を生成するのに失敗しても、前記監視回路が前記故障信号を生成するのが妨げられない。

一実施形態では、前記監視回路は、前記フローティングリファレンス導体内を流れる電流、および／または１またはそれ以上の導体に対する前記フローティングリファレンス導体の電圧、の１またはそれ以上の特性から前記故障状態を検出する。

一実施形態では、前記電力は、正の半サイクルと負の半サイクルを交互に有するＡＣ電圧波形として提供され、前記監視回路は、これら正と負の半サイクルそれぞれの故障状態に実質的に反応する２つのサブ回路を具える。

一実施形態では、前記電力は、正の半サイクルと負の半サイクルを交互に有するＡＣ電圧波形として提供され、前記規制回路は、前記正と負の半サイクルそれぞれにおける故障信号を選択的に生成する前記監視回路の１またはそれ以上の特性である２つのサブ回路を具える。

一実施形態では、前記監視回路は、前記リファレンス導体内の電流を制限する。

一実施形態では、前記監視回路は、前記リファレンス導体内の電流を既定のピーク電流値に制限する。

一実施形態では、前記監視回路は、前記リファレンス導体内の電流を、平均電流が既定のピーク値を有する正弦波電流のものより低くなるよう成形する。

本発明の第５の態様によると、電気保護デバイスを介して電源から負荷に電力を供給すべく、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システムをモニタする方法が提供されており、前記保護デバイスは故障信号に反応して電源から負荷を電気的に絶縁し、前記方法が、前記リファレンス導体内の電流が既定の電流閾値よりも大きい場合に選択的に故障信号を生成するステップを含む。

本発明の第６の態様によると、電源から負荷に電力を供給するために、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システムをモニタする方法が提供されており、この方法は、前記リファレンス導体内を流れる電流を、第１の既定の電流閾値より低く制限するステップを含む。

本発明の第７の態様によると、電源から負荷に電力を供給するために、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システムをモニタする方法が提供されており、この方法は、前記リファレンス導体内を流れる電流を成形する可変インピーダンスを提供するステップを含む。

本発明の第８の態様によると、電源から負荷に電力を供給するために、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システムをモニタする方法が提供されており、この方法は、
前記配電システム内の故障状態に反応して選択的に故障信号を生成する監視回路を提供するステップと、
選択的に故障信号を生成するために前記監視回路の１またはそれ以上の特性に反応するステップとを含む。

本明細書を通して、「一実施形態」、「幾つかの実施形態」または「実施形態」について、その実施形態に関して記載された特定の特徴、構造または性質は、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれるということを意味する。従って、本明細書を通して様々な箇所にある「一実施形態では」、「幾つかの実施形態では」または「実施形態では」という表現は、全てが同一の実施形態を意味している必要はないが、そうであってもよい。さらに、本開示から当該技術分野における当業者には明らかであるように、特定の特徴、構造又は性質は適切な方法で１以上の実施形態と組み合わせることができる。

本書で用いるように、特に明記されない限り、共通の物体を示す順序の形容詞「第１の」、「第２の」、「第３の」等の使用は、単に同様の物体の異なる具体例を意味することを示しており、記載された物体が規定の順序、時間的、空間的の何れか、序列、あるいは他の方法でなくてはならないことを含意することを意図するものではない。

以下の特許請求の範囲および本書の記載では、具えている、構成されている、または具えるという表現の１つは、少なくとも以下の要素／特徴を含むが、他は排除しないことを意味する制限のない表現である。従って、特許請求の範囲で使用される場合、具えているという表現は、その後に列挙される手段、要素またはステップに限定すると解釈すべきではない。例えば、ＡとＢとを具えるデバイスという表現の範囲は、要素ＡとＢのみを具えるデバイスに限定すべきではない。本書に記載するように、具えている、具えるという表現の１つもまた、少なくとも以下の要素／特徴を含むが、他は排除しないことを意味する制限のない表現である。従って、含んでいる、とは具えていると同義であって、具えていることを意味する。

本発明の好適な実施形態は、単に例示として添付の図面を参照して記載されている。
図１は、本発明の実施形態による保護システムの概略図である。 図２は、本発明の好適な実施形態の１つにおけるセンチネルユニット内の電子部品の詳しい概略図である。 図３は、図２の回路に含まれるマイクロプロセッサの動作の概要を示すフローチャートである。 図４は、本発明の実施形態と２つの先行技術デバイスの特性の比較表である。 図５は、図２のセンチネルユニットとともに用いる高電圧保護回路の概略図である。

図１を参照すると、ＩＴ配電システム（ＥＤＳ）２用の保護システム１が図示されている。ＥＤＳ２は、フローティングリファレンス導体３と、アクティブ導体５およびニュートラル導体６の形態をした２つの導体とを有している。システム１は２つの入力端子７および８を具え、システム１の上流であるＭＥＮ電源１０と電気的に接続している。２つの出力端子１１および１２は、各導体５および６を介して、金属筐体１６を有する縦型冷蔵庫のディスプレイ１５のコンプレッサ（図示せず）用電気モータ１４の形態をした電気負荷に電気的に接続されている。モータ１４は、システム１の下流であると理解されたい。ＭＣＢ１７の形態をした保護デバイスは、端子７および８をそれぞれの端子１１および１２に電気的に接続し、電源１０からモータ１４への電力供給を可能にする。ＭＣＢ１７はポート１８で故障信号に反応し、端子７および８の少なくとも一方をそれぞれの出力端子１１および１２から選択的に電気的に切断して、電力供給を阻止する。センチネルユニット１９は、既定の電流閾値よりも大きい導体３における電流に反応して、ポート１８で故障信号を選択的に生成する。

システム１のより詳細な説明が、２００８年１２月１９日にオーストラリア特許庁に提出された本願出願人による豪州特許出願で提供されている（代理人書類番号６１０７６ＡＵＶ００）。この先行出願の主題は、全体として、相互参照により本書に組み込まれる。

図２を参照すると、本発明の実施形態のセンチネルユニットにおける回路１０１の概略図が示されている。この図は、回路１０１にある電子部品の具体的な性質および配置を示している。図示された構成に使用される実際の構成要素は以下の表に詳述されており、図２に用いる参照表示によって関連づけられる。

２つの抵抗器Ｒ８およびＲ１２は、回路をアセンブリした後にレーザトリミングされ、センチネルユニットに対して所望のトリガ閾値を与える。この特定の実施形態では、Ｔ２が４．５ｍＡの正電流で電源ＯＮされるまで、Ｒ８はレーザトリミングされてＲ８の抵抗は徐々に増加する。その後、Ｔ１が４．５ｍＡの負電流で電源ＯＮされるまで、Ｒ１２がレーザトリミングされる。これが、各トライアックをトリガしようとする抵抗を通って流れる電流のレベルを設定する。この電流は、導体３における故障電流とほぼ同等である。回路１０１に対する概念的な故障電流閾値は５ｍＡであるが、トライアックの温度のばらつきに対して余裕を与えるべく４．５ｍＡの較正が使用される。回路１０１が低温の環境で使用される場合では、トライアックは僅かに高い電圧を要求することが多いため、トリガ前の故障電流は高くなる。回路１０１が温度がより安定した用途に配置するよう意図される場合、Ｒ８およびＲ１２は、各トライアックが４．５ｍＡ以上で電源ＯＮするようにトリミングされる。

回路１０１は、一方では保護機能、他方では規制機能というように広く分類される多くの機能を提供する。保護またはモニタ機能は、回路１０１への１以上の外部特性を検出し、その特性に反応して故障信号を選択的に生成するよう向けられている。規制または管理機能は、回路１０１への１以上の内部特性を検出し、その内部特性に反応して故障信号を選択的に生成するようになっている。

回路１０１は、アクティブ導体５およびニュートラル導体６に接続される。これらの導体は保護デバイスから下流にあるため、双方とも２つの状態間で切り換えることができ、一方がこれらが電源１０に接続された状態で、他方がこれらが電源１０から切り離された状態である。従って、これらの導体５および６はそれぞれ、アクティブに切り換えられた導体およびニュートラルに切り換えられた導体、あるいは略して、スイッチアクティブおよびスイッチニュートラルとそれぞれ称される。端子７および８は、それぞれアクティブ導体とニュートラル導体と単に称される導体２３および２４を介して、上流の保護デバイスの起動の影響下にのみある電源に連続して接続されると理解されたい。

導体５および６が電源１０から切り離された状態では、回路１０１に電力が供給されていないため作動しない。導体５および６が電源１０と接続すると、回路１０１には数ミリ秒以内に電源が入り、その後で規制機能を開始して連続的に実行する。重要なことは、規制機能が提供されるには短い遅れがあるが、回路１０１は一時的な起動段階の間を含み、常に必要な保護機能を提供するということである。

回路１０１は、かなりの対称性と冗長性を具え、速度と信頼性の高い動作に寄与している。この速度と信頼性は、規制機能および保護機能の双方と、回路１０１によって与えられる総合的なフェイルセーフ特性とに関係している。

回路１０１を見てみると、以下のことが理解されるであろう。
・図２の右側底部におけるスイッチアクティブに近接しているラベル「ポート」は、図１のポート３７に対応する。
・図２の右側中央におけるスイッチニュートラルに近接しているラベル「ポート」は、図１のポート３８に対応する。
・図２の右側上部におけるラベル「ポート」および近接するラベル「センサ」は、図１のポート３６および導体３に対応する。

導体５における電圧、すなわちスイッチアクティブはＲ２０の片側に適用され、ダイオードＺ６およびＺ７を組み合わせて作動するため、Ｒ２０およびＺ６の接合部に±１５Ｖの矩形波の電圧信号を提供する。この矩形波は、Ｒ２１を介してトランジスタＱ７およびＱ８の基盤に適用される。矩形波の正および負の半サイクルでは、Ｑ８およびＱ７はそれぞれ導電性があり、（関連する構成要素と組み合わせて）それらの半サイクルにおける電流を制限するよう機能する。制限された電流は、導体３から各トランジスタＱ８およびＱ７を通り、スイッチニュートラルに流れる電流である。

Ｑ７およびＱ８のバイアスにより、導体３における電流フローは抵抗器Ｒ２２およびＲ１９を通るように修正された正弦波の電流として現れる。この回路では、Ｒ１９のサイズが導体３における電流の制限を決定するための臨界値を与える。従って、Ｒ１９の抵抗は、通常の状態の回路で得られるような最大電圧において、所望の最大電流を提供するように選択される。通常の２４０ＶのＡＣ電圧については、最大故障電流、すなわち導体３における最大電流が８ｍＡに制限されるように、Ｒ１９が１．５ｋＯｈｍの抵抗値に選択される。異なる電流制限および／または異なる電圧を用いる他の実施形態では、Ｒ１９の抵抗は適宜選択される。

故障した状態の間、Ｑ７およびＱ８を通って流れる平均電流を減少させて、ピーク電流値を保持するよう正弦波が形作られるように、コンデンサＣ４はＲ２２と並列に配置される。これは多くの利点を有している。第１に、トランジスタＱ７およびＱ８を通る平均電流を減少させることにより、より小さくて早いトランジスタを使用することが可能となる。全ての構成要素が１インチ×０．８２５インチの実装面積を有する１つの回路基板に含まれる回路１０１の状況では、小さなトランジスタを使用する能力は有意である。第２に、故障電流、すなわち導体３を通って流れ、人が曝される電流はさらに、５ｍＡのピーク電流、および純正弦波よりも低い平均電流に制限される。

コンデンサＣ３は、過渡電圧の影響を緩和する効果がある。一般に、これらの電圧は短期間のみで、大きな電流フローは生じない。しかしながら、これらの電圧は多くの場合、従来技術のデバイスにおける誤トリガの原因となる。回路１０１について、過渡電流がスイッチアクティブに生じると、Ｒ２０およびＣ３は、スイッチニュートラルに流れるように過渡電流に対して比較的低いインピーダンス経路を生じさせる。過渡電流の周波数が高いほど、Ｃ３によって与えられるインピーダンスは低くなる。Ｃ３の両端の高周波数の電圧が非常に増加した場合、Ｚ５およびＺ６は過渡電流に対して更に低いインピーダンス経路を提供するよう伝導する。

コンデンサＣ２はさらに、過渡の状態で回路１０１の性能を向上させるよう機能する。Ｃ３は過渡電流に対し低いインピーダンス経路を示して故障電流の影響を防ぐが、Ｃ２は回路１０１の内部で流れる電流、特にＲ７およびＲ９を通って流れる電流を主にフィルタするよう機能し、トライアックＴ１およびＴ２の誤トリガのリスクを減少させる。コンデンサはニュートラル部に短絡する効果を有し、導体３に存在する高周波数の電流はその結果、これらの電流はレジスタＲ１９を通って流れる。

正の半サイクルでＲ１９を通って流れる電流は、Ｄ９、Ｚ７およびＲ７を通り、スイッチアクティブにも流れる。負の半サイクルでは、電流は変わりにＤ１０、Ｚ８およびＲ９を通り、スイッチニュートラルに流れる。この電流の大きさが４．５ｍＡ以上の場合、正の半サイクルのＲ７の電圧、負の半サイクルのＲ９の電圧は、トライアックＴ２およびＴ１をそれぞれ作動させるには十分である。これらのトライアックの何れかを作動させると、効果的にスイッチニュートラルへのソレノイドコイルＬ１の下端を短絡して、コイルを完全な電源電圧で励磁させる。これにより、故障信号が生成される。

正および負の半サイクルの双方は別々にモニタされ、故障状態が検知されると、非常に素早く故障信号を与えることができる。故障信号を生成するためには、トライアックＴ１およびＴ２の一方のみを切り換えれば十分である。

トライアックの一方の作動が半サイクルのちょうど後半に生じる場合、コイルＬ１が、故障信号を作るために十分に励磁されないことがありうる。しかし、その時のスイッチアクティブの電圧は低いため、人にとって電気ショックのリスクは低い。殆どの故障は双方の半サイクルに起きるため、故障が前半の半サイクルで示されない場合も、次の半サイクルに起こりうる。

ＭＣＢ１７を併用する回路１０１は、５０Ｈｚ、２４０ＶＡＣの供給電源で使用される場合に、１０ｍｓ未満の平均切換時間を提供することが分かっている。このような供給電源の半サイクルは１０ｍｓであると理解されたい。これはまた、故障と故障信号の供給の間の時間が、合計切換時間の約半分にもならないことが分かる。すなわち、ユニット１９の切換時間は５ｍｓ以下である。

トライアックＴ１またはＴ２の一方が故障した場合、故障状態は他の切換をもたらすため、故障信号はそれでも生成される。この場合、回路１０１およびＭＣＢの次の作動の応答時間は僅かに長くなると考えられる。しかしながら、回路１０１は、試験および規制機能を与える更なる構成要素を具えており、これらの機能の１つがトライアックＴ１およびＴ２を定期的に試験する。故障が生じたときにトライアックの１つが機能しない場合、回路１０１は両方の半サイクルの間に他のトライアックを作動させるように動作し、機能しないトライアックを補う。従って、故障信号を効果的に生成する。さらに、トライアックの１つが試験に失敗し、故障状態が現れない場合には、他のトライアックを作動させることによって回路１０１が故障信号を直接的に生成する。これらの機能は、以下で更に詳しく記載されている。

回路１０１をアセンブリした後、および配置する前、正のＤＣ参照電圧がＣ４およびＲ２２の接合部に印加され、Ｔ２を作動させるまでＲ８がレーザトリミングされる。次いで、同等の大きさの負のＤＣ参照電圧がＣ４およびＲ２２の接合部に印加され、Ｔ１を作動させるまでＲ１２がレーザトリミングされる。従って、レーザトリミングの精度は固有の回路に対して調整され、非常に信頼性が高く再現性があるトライアックの動作に寄与し、従って、故障信号の提供に関して回路１０１の非常に信頼性が高くて再現性がある動作に寄与する。

レジスタＲ１０は２重の機能を有しており、その一方はマイクロプロセッサＵ１およびＵ２への電源供給が可能なことであって、他方はマイクロプロセッサにタイミング信号を提供し、スイッチアクティブにおける電圧のゼロクロス点を示すことである。

Ｒ１０は、スイッチアクティブをＱ５およびＱ６のゲートの接合部に接続する。正の半サイクルの間、電流はＲ８を通り、次に一方はＤ８およびＣ１／Ｒ６によって規定され、他方はＺ４およびＺ３によって規定された２つの経路を通って流れる。この組み合わせがマイクロプロセッサＵ２のピン１（Ｖ_ＤＤ）への電力供給を提供する。負の半サイクルの間、電流はＲ８を通り、次いで一方はＤ７およびＣ５／Ｒ１８によって規定され、他方はＺ４およびＺ３によって規定された２つの経路を通って流れる。この組み合わせがマイクロプロセッサＵ１のピン８（Ｖ_ＳＳ）への電源供給を提供する。

Ｒ１０とＱ５およびＱ６のゲートの接合部の電圧は、各信号をＵ１のピン３およびＵ２のピン２に提供するようにトランジスタを切り換える。この信号は、Ｕ１およびＵ２にスイッチアクティブの電圧のゼロクロス点を表示を与える。このタイミング表示はマイクロプロセッサによって利用され、以下で更に詳しく記載される。

ダイオードＺ１およびＺ２のおよそ中央に位置する電気回路は、±３０Ｖの電源レールを提供する電力供給である。このようなレールは主に回路１０１内に使用され、規制機能を補助し、特に、試験ができるように内部のトランジスタ回路にバイアスを印加する。

Ｔ１またはＴ２のようなトライアックが作動されるかＯＮに切り換えられる、すなわち、ゲートと主端子の間の電圧を利用した後に低抵抗状態に切り換える場合、主端子間の電圧降下は比較的小さいということを当業者は理解するであろう。さらに、主端子間の電流が閾値未満に低下すると、ゼロＤＣオフセットの電源供給の正弦波信号に対して起きるように、トライアックは電源ＯＦＦし、主端子間は効果的に開回路となるであろうということを理解されたい。これらのトライアックの特性が回路１０１内に利用され、規制機能の一部をもたらす。特に、規制機能のためにバイアスを印加した電気回路は、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３およびＱ４を具える。Ｑ１およびＱ２はトランジスタＱ８の基盤およびコレクタにバイアスを印加するよう作動し、Ｑ３およびＱ４はＱ７の基盤およびコレクタにバイアスを印加するよう作動する。

マイクロプロセッサＵ１およびＵ２は、Ｕ１のピン３およびＵ２のピン２に供給されるようなためゼロクロス信号を利用し、正および負の半サイクルの間にＱ４およびＱ２の基部に適用されるバイアス信号をピン６でそれぞれ生成する。このバイアス信号は、半サイクル毎には適用されず、２または３秒に一度のみ適用される。これらの信号は、それぞれ半サイクルの後半、通常は半サイクルの最後数ミリ秒内に生じるよう設定される。関連するトランジスタにバイアスが適用された状態では、それぞれ半サイクルの後半でマイクロプロセッサＵ１およびＵ２は、Ｔ１およびＴ２のゲートに適用されるトリガ信号をＵ１のピン７およびＵ２のピン３に生成することによって各トライアックＴ１およびＴ２を作動させる。これらのトリガ信号は各トライアックを作動させるには十分だが、コイルＬ１を通る電流が小さいためにＬ１が励磁されずに故障信号が生成されない場合については調整される。それにも関わらず、トライアックの作動は、Ｒ１とアクティブおよびニュートラルに接続されているＴ１／Ｔ２の接合部に生じるため、電圧降下はＱ５およびＱ６のゲートに生じ、Ｕ２およびＵ１それぞれによって抵抗器Ｒ１３およびＲ１４を介して検出される。関連するトライアックが作動しない場合、この電圧降下はＱ５およびＱ６のゲートに生じず、Ｕ２およびＵ１は変化を検出しないであろう。

トライアックが正確に動作しているか試験される場合、この試験を行うマイクロプロセッサは、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ３７、Ｃ１０およびマイクロプロセッサ自体によって形成された制御サブ回路により、他のマイクロプロセッサに肯定的な結果を通信する。連続的に正常な試験が通信されると、マイクロプロセッサＵ１はピン２を振動させて、その結果、Ｄ１１が定期的に光を放つ。

例えば、トライアックＴ２が試験に失敗した場合、マイクロプロセッサＵ２は確認信号をＵ１に提供しない。Ｕ２は、このような試験の次の予定時間に、更にこのような試験をＴ２に処理するよう進行する。このような試験を３度した後も結果が否定的な場合、すなわち、Ｕ１が制御サブ回路を介して確認信号を受信しない場合、Ｕ２は、確実にトライアックＴ２が作動されるようにピン３を介して３ｍｓの間隔があいた一連のパルスを提供し、必要に応じて再作動されるようにする。（トライアックを電源ＯＦＦするため、供給電圧は次の半サイクルに通過する。）トライアックＴ２が通常通りに作動している場合、トライアックは低インピーダンスを提供し、ソレノイドＬ１は素早く励磁される。同時に、Ｃ９を介してＴ１のゲートに一連の電気パルスを適用することにより、Ｕ１はＴ１の電源をＯＮにする。結果として、故障信号は少なくともＴ１として生成され、Ｔ１およびＴ２は電源ＯＮされるであろう。確証試験の間、通常は約１０秒だが、故障信号が生成される前に、Ｄ１１の点滅速度は低下する。故障信号が生成されると、回路１０１が電源から絶縁されるためＤ１１は点滅を停止する。

ソレノイドＬ１は、ＭＣＢ１７を作動させるために通電の約４分の１サイクルのみを必要とする。他の実施形態では、さらに敏感なソレノイドを用いて、切換時間をより素早くする。

マイクロプロセッサはさらに、連続したゼロクロス信号のタイミングをモニタし、３秒以上このような信号がない場合に故障信号を生成させる。

回路１０１は、フェイルセーフ動作のために設けられた多くの機構を有している。これらの機構の幾つかは内部モニタを行い、それ以外は異常を検出したり、回路１０１が正確に機能しなくとも高い故障電流を防ぐよう負荷回路を保護する。例えば、以下のようなものである。
・マイクロプロセッサのうちどちらかが機能しない場合、トライアックの正常な検査を確認するマイクロプロセッサ間の通信がなく、他のマイクロプロセッサが約１０秒以内に故障信号を生成させる。介在期間では、故障が起きたとしても（関連するマイクロプロセッサによって）双方のトライアックが両方向に切り換わるよう制御できるように、機能しているマイクロプロセッサは負荷に保護を提供し続ける。
・トライアックＴ１およびＴ２の何れかが機能しない場合、正常な検査を確認するマイクロプロセッサ間の完全な通信はなく、機能しているトライアックを制御しているマイクロプロセッサは約１０秒以内に故障信号を生成させる。介在期間では、機能しているトライアックのマイクロプロセッサは、故障が起きたとしても（関連するマイクロプロセッサによって）残ったトライアックが両方向に切り換わるよう制御できるように、負荷に保護を提供し続ける。
・ソレノイドコイルＬ１が開回路になることにより機能しない状況では、ゼロクロス信号が消えると故障信号を生成する。
・ショートによってソレノイドコイルＬ１が機能しない状況では、回路１０１は故障信号を提供するように機能できず、ＭＣＢまたは他の保護デバイスは供給から負荷を断絶するように作動しない。しかしながら、この間、回路１０１は故障電流、すなわち導体３における電流を８ｍＡ未満に制限するよう作動し続ける。
・故障状態を検出すると直ぐに、正および負の半サイクルの双方のモニタを行う。
・故障状態を特定する基準は、スイッチニュートラルと比較して低電位なフローティング導体３である。センチネルユニットは導体３をスイッチニュートラルに接続し、約５ｍＡの電流フローを生じさせる２つの間の電圧をモニタする。ゼロ基準、すなわち導体３とスイッチニュートラルの間の電圧と電流を利用すると、回路１０１を素早く正確に機能させることが可能となる。
・電源が入っていると、回路１０１の電流を制限する機能は、たとえ故障が起きても直ぐに作動する。
・マイクロプロセッサは回路１０１の規制機能を提供し、たとえ回路１０１の重要な構成要素が故障しているか、正確に作動していないことを発見しても、故障信号が提供される。
・両方のマイクロプロセッサが機能しない場合、規制機能のみが停止する。回路１０１は負荷回路をモニタし続け、故障が起きた場合に故障電流を制限する。（上記実施形態では、故障電流は８ｍＡに制限される。）

回路１０１は、回路基板に他の電気素子とともに含められた２つの高電圧保護回路を具える。第１の高電圧保護回路は、ソレノイドＬ１とトライアックＴ１、Ｔ２の間をスイッチニュートラルまで延在する７ｍｍ直径のバリスタＶ２により規定される。バリスタＶ２は、主にトライアックＴ１、Ｔ２の高電圧サージによる損傷から保護するものである。

第２の高電圧保護回路は、７ｍｍ直径のバリスタＶ３により規定される。このバリスタは、主にトランジスタＱ７、Ｑ８を高電圧サージから、Ｒ３５を一連の保護抵抗として用いこれらのサージをスイッチニュートラルへそらすことにより保護するものである。

低電圧のアプリケーションでは、１またはそれ以上の高電圧保護回路が省略される。別の実施例では、付加的または代替的な高電圧保護回路が用いられる。例えば、一実施例では、図５に記載の回路１１０のようなさらなる高電圧保護回路が用いられる。図２に示すオンボードの保護回路に加えて図５の保護回路を用いると、ＡＳ／ＮＺＳ３１９０−２００２ＲＣＤ Ｓｔａｎｄａｒｄによる過電圧テストでは、回路１０１は１０ｋＶまでの電圧サージに耐えることができる。

上記の好適な実施形態は、保護ＩＴ ＥＤＳを規定する。このＥＤＳは、接地接続を必要としないような真のＩＴ ＥＤＳである。これは、接地接続を具えなければならない、または通常は１以上のＲＣＤを含む保護システムが動作しないと先行技術のＥＤＳは保護されない、先行技術の疑似ＩＴ ＥＤＳとは異なる。

上記の好適な実施形態はさらに、複数の別個に保護された負荷回路を１つの絶縁変圧器から供給できるようにする。これにより、特に大きな設備について、建物や人に対してできる保護を高めながら、関連する基礎構造の量やコストを減少することが可能となる。この利点は、他の利点とともに、２００８年１２月１９日にオーストラリア特許庁に提出された本願出願人による豪州特許出願により詳細に記載されている（代理人書類番号６１０７６ＡＵＶ００）。

上記の好適な実施形態の更なる利点は、センチネルユニットは、故障を検出すると関連する負荷回路を連続的にモニタし、図１ではＭＣＢである関連する保護デバイスを自動的に作動させる点である。すなわち、負荷回路を絶縁するために手動でモニタまたは手動で介入する必要はない。

図３は、プロセッサＵ１、Ｕ２に用いられるソフトウェアの動作例を示すフローチャートである。

図４は、ユニット１０１について、２つの従来技術の保護デバイスの特定の特性の比較を提供する。

特に記載がない限り、以下の説明から明らかなように、本書の記載を通して使用される、「処理する」、「計算する」、「算出する」、「特定する」、「分析する」またはその種の語は、電気量等の物理量として表されるデータを、物理量として表される同様の他のデータに処理および／または変換する、コンピュータまたはコンピュータシステムの動作および／または処理、あるいは同様の電子計算デバイスを意味する。

同様に、用語「プロセッサ」は、電子データをレジスタおよび／またはメモリに記録できるような他の電子データに変換するために、レジスタおよび／またはメモリなどから電子データを処理する任意のデバイスまたはデバイスの一部を意味する。「コンピュータ」または「コンピュータマシン」または「コンピュータプラットフォーム」は、１以上のプロセッサを含みうる。

本書に記載された方法は、一実施形態は、１組の指示を含むコンピュータ読み取り可能な（機械読み取り可能ともいう）コードに順応する１以上のプロセッサによって、プロセッサの１以上が本書に記載の方法の少なくとも１つを実行することにより達成されるときに実行される。取るべき処置を定義する（連続的またはそうではない）１組の指示を実行可能なプロセッサが含まれる。従って、一例は、１以上のプロセッサを含む典型的な処理システムである。各プロセッサは、ＣＰＵ、グラフィック処理ユニット、およびプログラム可能なＤＳＰユニットのうち１以上を具えてもよい。この処理システムは更に、メインＲＡＭおよび／またはスタティックＲＡＭ、および／またはＲＯＭを含むメモリサブシステムを具えてもよい。構成要素間が通信するためにバスのサブシステムが具えられてもよい。処理システムは更に、ネットワークに接続されたプロセッサを有する分配処理システムであってもよい。処理システムがディスプレイを必要とする場合、このようなディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）またはブラウン管（ＣＲＴ）ディスプレイなどを含んでもよい。手動のデータ入力が必要な場合は、処理システムは更に、キーボードなどのアルファベットや数値の入力ユニット、マウスなどのポイント制御デバイス等の１以上といった入力デバイスを具える。本書で使用されるような用語、メモリユニットは、文脈から自明であって、明確に記載されていない限り、ディスクドライブユニットのような記憶装置も包含する。幾つかの構成における処理システムは、音声出力装置、およびネットワークインタフェース装置を含んでもよい。従って、メモリサブシステムは、１以上のプロセッサによって本書に記載された方法の１以上が達成されるときに実行させる、１組の指示を含むコンピュータ読み取り可能なコード（例えば、ソフトウェア）を運ぶコンピュータ読み取り可能なキャリア媒体を具える。方法が、幾つかのステップといった幾つかの要素を含む場合、特に記載がない限り、この要素の順序は示していないと注意されたい。このソフトウェアは、ハードディスク内にあってもよく、あるいはＲＡＭ内および／またはコンピュータシステムによって実行している間のプロセッサ内に、完全または少なくとも部分的にあってもよい。従って、メモリおよびプロセッサはさらに、コンピュータ読み取り可能なコードを伝送するコンピュータ読み取り可能なキャリア媒体を構成する。

さらに、コンピュータ読み取り可能なキャリア媒体は、コンピュータプログラムの製品を形成する、あるいはその中に含まれてもよい。

代替的な実施形態では、１以上のプロセッサは独立型デバイスとして作動する、あるいは、他のプロセッサにネットワーク化されるなどして、ネットワーク展開されて接続されてもよく、１以上のプロセッサは、サーバ−ユーザネットワーク環境におけるサーバまたはユーザマシンの容量内で作動するか、ピアツーピアまたは分配ネットワーク環境のピアマシンとして作動してもよい。１以上のプロセッサは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、ウェブアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチまたはブリッジ、またはマシンが行う特定の動作の（連続しているか、そうではない）１組の指示を実行することが可能な任意のマシンを形成することができる。

幾つかの図は、１つのプロセッサ（それぞれコンピュータ読み取り可能なコードを保持する１つのメモリを有する）のみを示すが、当業者は、上述された構成要素の多くが含まれているが、発明の態様を曖昧にしないために、図示または記載していないことを理解するであろう。例えば、１つのマシンのみが図示されているが、用語「マシン」とは、別個にまたは共有して１組の（または複数の組の）指示を実行し、本書に記載された方法の１以上を実施するマシンの集合体を含むとも解釈される。

従って、本書に記載されたそれぞれの方法の実施形態は、ウェブサーバ構成の一部である１以上のプロセッサといった、１以上のプロセッサで実行するコンピュータプログラムなどの１組の指示を伝送するコンピュータ読み取り可能なキャリア媒体の形態をしている。従って、当該技術分野の当業者は理解するように、本発明の実施形態は、方法、特殊装置のような装置、データ処理システムのような装置、またはコンピュータプログラム製品などのコンピュータ読み取り可能なキャリア媒体として具体化してもよい。コンピュータ読み取り可能なキャリア媒体は１組の指示コンピュータ読み取り可能なコードを伝送し、これは、１以上のプロセッサで実行される場合に、当該プロセッサに方法を実行させる。従って、本発明の態様は、方法、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態またはソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせた実施形態の形態をしていてもよい。さらに、本発明は、媒体に組み込まれたコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを媒介するキャリア媒体（例えば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体におけるコンピュータプログラム製品）の形態をしていもよい。

ソフトウェアはさらに、ネットワークインタフェースデバイスを介して、ネットワークに伝送または受信されてもよい。キャリア媒体は、実施例では１つの媒体で示されているが、用語「キャリア媒体」は、１以上の組の指示を記録する１以上の媒体（例えば、集中または分配データベース、および／または関連するキャッシュメモリやサーバ）を含むと解釈すべきである。用語「キャリア媒体」はさらに、プロセッサの１以上によって実施する１以上の組の指示を記録、符号化または伝送することが可能で、１以上のプロセッサに本発明の方法の１以上を実行させる任意の媒体を含むと解釈すべきである。キャリア媒体は非揮発性の媒体、揮発性の媒体、および伝送媒体を含む多くの形態を取ることができるが、これらに限定はされない。非揮発性の媒体は、例えば、光学式、磁気ディスク、および光磁気ディスクを含む。揮発性の媒体は、メインメモリのようなダイナミックメモリを含む。伝送媒体は、バスのサブシステムを具えるワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線および光ファイバを含む。伝送媒体はさらに、電波および赤外線通信中に生成されるような音波または光波の形態をしていてもよい。例えば、用語「キャリア媒体」は、限定ではないが、固体メモリ、１以上のプロセッサのうち少なくとも１つのプロセッサによって検出できる伝播信号を有し、実行されたときに方法を実施する１組の指示を表す媒体；１以上のプロセッサのうち少なくとも１つのプロセッサによって検出できる伝播信号を有し、１組の指示の電波信号を表してこの組の指示を表す搬送波；１以上のプロセッサのうち少なくとも１つのプロセッサによって検出できる伝播信号を有し、１組の指示を表すネットワークにおける伝送媒体といった光学式および磁気媒体に組み込まれたコンピュータ製品を含むと適宜解釈される。

記載された方法のステップは、記憶装置に記録された、指示（コンピュータ読み取り可能なコード）を実行する処理（すなわち、コンピュータ）システムの適切なプロセッサ（または複数のプロセッサ）によって、一実施形態で実行されるということを理解されたい。本発明は特定の実装またはプログラム技術に限定されず、本発明は本書に記載の機能を実施する適切な技術を用いて実行できることを理解されたい。本発明は、特定のプログラム言語またはオペレーティングシステムに限定はされない。

本明細書を通して、「一実施形態」または「実施形態」については、その実施形態に関して記載された特定の特徴、構造または性質が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書を通して様々な箇所にある表現「一実施形態では」または「実施形態では」の体裁は、全てが同一の実施形態を意味している必要はないが、そうであってもよい。さらに、当業者にとっては本開示から明らかなように、一以上の実施形態では、特定の特徴、構造または性質を適切な方法で組み合わせてもよい。

同様に、上記の本発明の実施例は、本開示を合理化し、様々な発明の態様の１以上の理解を促進するため、本発明の様々な特徴が１つの実施形態、図、またはその説明にまとめられていることがあると理解されたい。しかしながら、本開示の方法は、権利を主張する発明が、各請求項に明確に列挙されたよりも多くの特徴を必要とするということを意味すると解釈すべきでない。むしろ、以下の特許請求の範囲が意味するように、発明の態様は前述の開示された１つの実施形態の全ての特徴よりも少ない。従って、詳述の後の特許請求項の範囲は、本発明の別個の実施形態として各請求項が自身の権利を主張しながら、この詳述に組み込まれている。

さらに、本書に記載された幾つかの実施形態は、他の実施形態に含まれる他の特徴ではない幾つかの特徴を含むが、当業者は理解するように、異なる実施形態の特徴の組み合わせは本発明の範囲内であることを意味し、異なる実施形態を形成する。例えば、以下の特許請求の範囲では、権利が主張された実施形態を組み合わせて使用することができる。

さらに、幾つかの実施形態は、コンピュータシステムのプロセッサによって、またはその機能を実行する他の手段によって実施できる、方法または方法の要素の組み合せとして本書に記載されている。従って、このような方法または方法の要素を実行するために必要な指示を有するプロセッサは、方法または方法の要素を実行する手段を形成する。さらに、本書記載された装置の実施形態の要素は、本発明を実施するために、この要素によって実行される機能を実施する手段の例である。

本書で与えられた記載では、多くの具体的な詳細が説明されている。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの具体的な詳細なしで実施できることを理解されたい。他の場合では、本記載の理解を曖昧にしないため、既知の方法、構造および技術については示していない。

同様に、用語、電気的に接続されるとは、特許請求の範囲で使用される場合、直接的な接続のみに限定されると解釈すべきではないと注意されたい。用語「接続」および「連結」は、それらの派生語と共に使用してもよい。これらの用語は、互いに同義語であることを意図するものではないと理解されたい。従って、デバイスＢに電気的に接続されたデバイスＡという表現の範囲は、デバイスＡの出力がデバイスＢの入力に直接電気的に接続されているデバイスまたはシステムに限定すべきではない。これは、Ａの出力とＢの入力の間に電気的な経路が存在し、この経路は他のデバイスまたは手段を含む経路であってもよいことを意味する。「接続される」とは、２以上の要素が直接物理的または電気的の何れかで接触している、あるいは２以上の要素が互いに直接接触してはいないが、それでも互いに協働または相互作用していることを意味する。

従って、本発明の好適な実施形態と考えられるものが記載されているが、本発明の概念を逸脱することなく他のおよび更なる改変をすることができ、本発明の範囲内に収まるような全ての変更および改変の権利を主張すること意図していると、当業者は認識するであろう。例えば、上記の方式は、単に利用されるであろう手段を表している。機能はブロック図に追加または削除することができ、動作を機能ブロックの間に置き換えてもよい。本発明の範囲内で、ステップを方法に追加または削除してもよい。

Claims (30)

1. 電気保護デバイスを介して電源から負荷に電力を供給するためにフローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体を有するＩＴ配電システム用のセンチネルユニットにおいて：
   前記保護デバイスは、故障信号に反応して前記負荷を前記電源から電気的に絶縁し；
   前記センチネルユニットは、前記リファレンス導体内の電流が既定の電流閾値よりも大きい場合に、前記故障信号を選択的に生成することを特徴とするセンチネルユニット。
2. 請求項１に記載のセンチネルユニットにおいて、前記既定の電流閾値が、約１０ｍＡ未満であることを特徴とするセンチネルユニット。
3. 請求項２に記載のセンチネルユニットにおいて、前記既定の電流閾値が、約５ｍＡ未満であることを特徴とするセンチネルユニット。
4. 請求項１に記載のセンチネルユニットにおいて、前記リファレンス導体内の電流を制限するリミッタ回路を具えることを特徴とするセンチネルユニット。
5. 請求項４に記載のセンチネルユニットにおいて、前記リミッタ回路が、前記リファレンス導体における電流を前記既定の電流閾値を超えないように制限することを特徴とするセンチネルユニット。
6. 請求項１に記載のセンチネルユニットにおいて、前記リファレンス導体内の電流が前記既定の電流閾値よりも大きい場合、および前記リファレンス導体内の電圧が既定の電圧閾値よりも大きい場合に反応して、前記故障信号を選択的に生成することを特徴とするセンチネルユニット。
7. 請求項６に記載のセンチネルユニットにおいて、前記既定の電圧閾値が、約４０ボルト未満であることを特徴とするセンチネルユニット。
8. 請求項６に記載のセンチネルユニットにおいて、前記既定の電圧閾値が、約３５ボルト未満であることを特徴とするセンチネルユニット。
9. 請求項６に記載のセンチネルユニットにおいて、前記既定の電圧閾値が、約３０ボルト未満であることを特徴とするセンチネルユニット。
10. 請求項６に記載のセンチネルユニットにおいて、前記既定の電圧閾値が、接触電位未満であることを特徴とするセンチネルユニット。
11. 電源から電力を負荷へ供給するために、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システムのセンチネルユニットにおいて、
    当該センチネルユニットは前記リファレンス導体を流れる電流が第１の既定の電流閾値より低くなるよう制限することを特徴とするセンチネルユニット。
12. 請求項１１に記載のセンチネルユニットにおいて、前記ＩＴ配電システムは、電源からの電力を電気保護デバイスを介して負荷に供給し、この保護デバイスは故障信号に応答して前記負荷を前記電源から絶縁することを特徴とするセンチネルユニット。
13. 請求項１２に記載のセンチネルユニットにおいて、前記リファレンス導体内の電流が第２の既定の電流閾値より高くなった場合に前記故障信号を選択的に生成することを特徴とするセンチネルユニット。
14. 請求項１３に記載のセンチネルユニットにおいて、前記第１の既定の電流閾値と、前記第２の既定の電流閾値は、異なることを特徴とするセンチネルユニット。
15. 請求項１４に記載のセンチネルユニットにおいて、前記第１および第２の既定の電流閾値は、約３５ｍＡより低いことを特徴とするセンチネルユニット。
16. 請求項１５に記載のセンチネルユニットにおいて、前記第１および第２の既定の電流閾値は、約２０ｍＡより低いことを特徴とするセンチネルユニット。
17. 請求項１５に記載のセンチネルユニットにおいて、前記第１および第２の既定の電流閾値は、約１０ｍＡより低いことを特徴とするセンチネルユニット。
18. 請求項１５に記載のセンチネルユニットにおいて、前記第１および第２の既定の電流閾値は、それぞれ約１０ｍＡと８ｍＡであることを特徴とするセンチネルユニット。
19. 請求項１５に記載のセンチネルユニットにおいて、前記第１および第２の既定の電流閾値は、それぞれ約８ｍＡと５ｍＡであることを特徴とするセンチネルユニット。
20. 請求項１３乃至１９のいずれかに記載のセンチネルユニットにおいて、前記センチネルユニットは、前記故障信号の生成後に、前記リファレンス導体内を流れる電流を第１の既定の電流閾値より低く制限することを特徴とするセンチネルユニット。
21. 電力を電源から負荷へ供給するための、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システム用のセンチネルユニットにおいて、当該センチネルユニットは、前記リファレンス導体内を流れる電流を成形する可変インピーダンスを提供することを特徴とするセンチネルユニット。
22. 請求項２１に記載のセンチネルユニットにおいて、前記可変インピーダンスは、電流のピーク値を実質的に維持しつつ、電流の平均値を低減することを特徴とするセンチネルユニット。
23. 電力を電源から負荷へ供給するための、フローティングリファレンス導体と少なくとも２つの導体とを有するＩＴ配電システム用のセンチネルユニットにおいて、当該センチネルユニットは、
    前記配電システム内の故障状態に反応して故障信号を選択的に生成する監視回路と、
    前記監視回路の１またはそれ以上の特性に反応して選択的に故障信号を生成する規制回路とを具えることを特徴とするセンチネルユニット。
24. 請求項２３に記載のセンチネルユニットにおいて、前記規制回路が正確に選択的に前記故障信号を生成するのに故障があっても、前記監視回路が前記故障信号を生成するのが妨げられないことを特徴とするセンチネルユニット。
25. 請求項２３または２４に記載のセンチネルユニットにおいて、前記監視回路は、前記フローティングリファレンス導体内を流れる電流、および／または、１またはそれ以上の導体に対する前記フローティングリファレンス導体の電圧、の１またはそれ以上の特性から前記故障状態を検出することを特徴とするセンチネルユニット。
26. 請求項２３に記載のセンチネルユニットにおいて、前記電力は、正の半サイクルと負の半サイクルを交互に有するＡＣ電圧波形として提供され、前記監視回路は、これら正と負の半サイクルそれぞれの故障状態に実質的に反応する２つのサブ回路を具えることを特徴とするセンチネルユニット。
27. 請求項２３に記載のセンチネルユニットにおいて、前記電力は、正の半サイクルと負の半サイクルを交互に有するＡＣ電圧波形として提供され、前記規制回路は、前記正と負の半サイクルそれぞれにおける故障信号を選択的に生成するために前記監視回路の１またはそれ以上の特性である２つのサブ回路を具えることを特徴とするセンチネルユニット。
28. 請求項２３に記載のセンチネルユニットにおいて、前記監視回路は、前記リファレンス導体内の電流を制限することを特徴とするセンチネルユニット。
29. 請求項２８に記載のセンチネルユニットにおいて、前記監視回路は、前記リファレンス導体内の電流を既定のピーク電流値に制限することを特徴とするセンチネルユニット。
30. 請求項２８に記載のセンチネルユニットにおいて、前記監視ユニットは、前記リファレンス導体内の電流を、平均電流が既定のピーク値を有する正弦波電流のものより低くなるよう成形することを特徴とするセンチネルユニット。

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