JP2015050900A - 電力変換装置及び点検台 - Google Patents

Abstract

【課題】盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率向上を図ると共に電力変換装置の小型化を図る。【解決手段】電力変換を行う電力変換ユニット２０と、電力変換ユニット２０を収納する盤体３０と、盤体３０内から電力変換ユニット２０を引き出したときに保持する点検台４０とを備えた電力変換装置３であって、前記電力変換ユニット２０は、一対の電力用外部端子２４ａ，２４ｂと、一対の電力用外部端子２４ａ，２４ｂ間に電気的に接続されたコンデンサ２２とを有し、点検台４０は、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂと、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂ間に電気的に接続された放電用抵抗素子４３とを有し、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂは、一対の電力用外部端子２４ａ，２４ｂと電気的に接続される。【選択図】図６

Description

本発明は、電力変換装置及び点検台に関し、特に、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行う電力変換装置及び点検台に適用して有効な技術に関するものである。

電力変換装置は、様々な電力システムの電力変換部として使用されている。例えば、下記の非特許文献１に開示された蓄電池併用型風力発電システムでは、ＡＣ／ＤＣコンバータで風力発電機の出力を直流に変換し、さらにＤＣ／ＡＣコンバータで交流に変換する電力変換装置が使用されている。この電力変換装置では、盤体の収納部に、ＡＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＡＣコンバータなどの電力変換部品がユニット化された状態で収納されている。また、この電力変換装置では、ユニット化された電力変換ユニットの保守・点検作業（メンテナンス作業）を容易に行うようにするために、電力変換ユニットと盤体との電気的な接続をプラグイン方式で行っている。

ところで、前述のような電力変換装置では、盤体の前面に点検台を配置し、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行っている。一方、電力変換ユニットは、背面に電力用外部端子が露出した状態で設けられ、この電力用外部端子と電気的に接続されたコンデンサを内蔵している。このコンデンサには盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出し、盤体と電力変換ユニットとの電気的な接続を解除した後も電荷が溜まっているため、保守・点検作業を行うときに作業者が感電しないように安全性を確保する必要がある。

そこで、従来の電力変換装置では、保守・点検作業を行う際、電力変換ユニットの背面に露出した電力用外部端子に絶縁性カバーを被せるなどして、コンデンサに溜まった電荷が自然に放電するのを待つか、もしくは、放電抵抗素子を内蔵した放電ユニットを別途準備し、この放電ユニットを電力変換ユニットの電力用外部端子に接続することでコンデンサに溜まった電荷を強制的に放電させていた。

富士電機技報 2013 vol.86 no.2、第１２４頁乃至第１２８頁「風力発電用のパワーコンディショナおよびコンバータにおける回路・制御技術」

しかしながら、コンデンサに溜まった電荷が自然に放電するのを待つ方法では、コンデンサに溜まった電荷の放電に要する時間が長いため、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率が低下する。
一方、電力変換ユニットの電力用外部端子に放電ユニットを接続することでコンデンサの電荷を強制的に放電させる方法では、コンデンサに溜まった電荷が自然に放電するのを待つ方法よりも電荷の放電に要する時間が短いが、放電ユニットを別途準備しなければならず、放電ユニットの準備に時間を要することで、この方法においても点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率が低下する。また、放電ユニットを保管するスペースを電力変換装置で確保する必要があり、電力変換装置が大型化する。
そこで、本発明者等は、保守・点検作業を行うときの点検台に着目し、本発明をなした。
本発明の目的は、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率向上を図ると共に小型化を図ることが可能な電力変換装置及び点検台を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る電力変換装置は、電力変換を行う電力変換ユニットと、前記電力変換ユニットを収納する盤体と、前記盤体内から前記電力変換ユニットを引き出したときに保持する点検台とを備えた電力変換装置であって、前記電力変換ユニットが、一対の電力用外部端子と、前記一対の電力用外部端子間に電気的に接続されたコンデンサとを有し、前記点検台が、一対の放電用外部端子と、前記一対の放電用外部端子間に電気的に接続された放電用抵抗素子とを有し、前記一対の放電用外部端子が、前記一対の電力用外部端子と電気的に接続されることを特徴とする電力変換装置である。

この本発明の一態様に係る電力変換装置によれば、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検（メンテナンス）を行う際、電力変換ユニットの電力用外部端子と点検台の放電用外部端子とを電気的に接続することにより、電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を瞬時に放電させることができるので、従来のように、電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を自然に放電させる場合と比較して、コンデンサの放電に要する時間を短縮することができ、点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率を向上させることができる。また、点検台が放電機能を有しているので、従来のように、放電用ユニットを別途準備してコンデンサに溜まった電荷を放電させる場合と比較して、放電ユニットの準備や保管スペースを不要にすることができ、点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行う作業効率を向上させることができると共に電力変換装置の小型化を図ることができる。

また、本発明の一態様に係る電力変換装置は、前記一対の放電用外部端子が、前記点検台から離間可能となるように電線を介して前記放電用抵抗素子と電気的に接続されていることが好ましい。
この本発明の一態様に係る電力変換装置によれば、点検台の一対の放電用外部端子を自由な位置へ持っていくことができるので、一対の電力用外部端子と一対の放電用外部端子との電気的な接続を容易に行うことができると共に、一対の電力用外部端子と一対の放電用外部端子とを電気的に接続するための電線を別途準備する必要がない。

また、本発明の一態様に係る電力変換装置は、前記電力変換ユニットが、さらに、前記一対の電力用外部端子と個々に電気的に接続された一対のユニット側放電用外部端子を有し、前記電力変換ユニットの前記一対のユニット側放電用外部端子と、前記点検台の前記放電用外部端子とは、前記盤体から前記点検台に前記電力変換ユニットを引き出すことで双方が互いに接触する位置に配置されていることが好ましい。

この本発明の一態様に係る電力変換装置によれば、前記盤体から前記点検台に前記電力変換ユニットを引き出すことで、電力変換ユニットの一対のユニット側放電用外部端子と点検台の一対の放電用外部端子とが電気的に接続されるので、作業者による一対の電力用外部端子と一対の放電用外部端子との接続が不要となる。この結果、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行う作業効率をさらに向上させることができる。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る点検台は、一対の電力用外部端子と、前記一対の電力用外部端子間に電気的に接続されたコンデンサとを有する電力変換装置を盤体内から引き出したときに保持する点検台であって、一対の放電用外部端子と、前記一対の放電用外部端子間に電気的に接続された放電用抵抗素子とを有し、前記一対の放電用外部端子が、前記一対の電力用外部端子と電気的に接続されることを特徴とする点検台である。

この本発明の一態様に係る点検台によれば、電力変換装置の盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検（メンテナンス）を行う際、電力変換ユニットの電力用外部端子と点検台の放電用外部端子とを電気的に接続することにより、電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を瞬時に放電させることができるので、従来のように、電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を自然に放電させる場合と比較して、コンデンサの放電に要する時間を短縮することができ、点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率を向上させることができる。また、点検台が放電機能を有しているので、従来のように、放電用ユニットを別途準備してコンデンサに溜まった電荷を放電させる場合と比較して、放電ユニットの準備や保管スペースを不要にすることができ、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率を向上させることができると共に電力変換装置の小型化を図ることができる。

また、本発明の一態様に係る点検台は、前記一対の放電用外部端子が、前記点検台から離間可能となるように電線を介して前記放電用抵抗素子と電気的に接続されていることが好ましい。
この本発明の一態様に係る点検台によれば、点検台の一対の放電用外部端子を自由な位置へ持っていくことができるので、一対の電力用外部端子と一対の放電用外部端子との電気的な接続を容易に行うことができると共に、一対の電力用外部端子と一対の放電用外部端子とを電気的に接続するための電線を別途準備する必要がない。

本発明によれば、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率の向上を図ることができると共に、電力変換装置の小型化を図ることができる。

本発明の実施形態１に係る電力変換装置を備えた蓄電池併設型風力発電システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る電力変換装置の内部構成を示す結線図である。 本発明の実施形態１に係る電力変換装置の盤体内部を示す図である。 本発明の実施形態１に係る電力変換装置に組み込まれる第１電力変換ユニットの内部構成を示す等価回路図である。 本発明の実施形態１に係る電力変換装置に組み込まれる第２電力変換ユニットの内部構成を示す等価回路図である。 本発明の実施形態１に係る電力変換装置において、盤体から点検台に第１電力変換ユニットを引き出した状態を前面側から示す斜視図である。 図６の電力変換ユニット及び点検台を背面側から示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る電力変換装置において、第２電力変換ユニットと点検台との接続状態を示す結線図である。 本発明の実施形態１に係る電力変換装置において、第１電力変換ユニットと点検台との接続状態を示す結線図である。 本発明の実施形態２に係る電力変換装置において、盤体から点検台に第２電力変換ユニットを引き出した状態を全面側から示す斜視図である。 図１１の第２電力変換ユニット及び点検台を背面側から示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
（実施形態１）
本実施形態１では、蓄電池併設風力発電システムに組み込まれる電力変換装置に本発明を適用した例について説明する。また、本実施形態１では、電力変換ユニットの電力用外部端子に点検台の放電用外部端子を作業者が手動で接続することによって電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を放電させる例について説明する。

以下、本発明の実施形態１に係る電力変換装置について、図１乃至図９を用いて説明する。
本実施形態１の電力変換装置３は、図１に示すように、蓄電池併設風力発電システム１に組み込まれている。蓄電池併設風力発電システム１は、風力発電機２、電力変換装置３、電力安定化用パワーコンディショナ４、電力貯蔵部５等を備えている。電力変換装置３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３Ａと、ＤＣ／ＡＣコンバータ３Ｂとを備えている。電力安定化用パワーコンディショナ４は、２つのＤＣ／ＡＣコンバータを備えている。電力貯蔵部５には、用途に応じて鉛蓄電池やリチウムイオン電池などの蓄電池が設けられている。この蓄電池併設型風力発電システム１は、電力変換装置３のＡＣ／ＤＣコンバータ３Ａで風力発電機の出力を直流に変換し、さらに電力変換装置３のＤＣ／ＡＣコンバータ３Ｂで交流に変換して系統に連系し、電力を供給するものである。また、この蓄電池併設型風力発電システム１は、電力安定化用パワーコンディショナ４のＤＣ／ＡＣコンバータで電力貯蔵部５の充電・放電を制御して、風力発電による電力変動を安定化させている。

電力変換装置３は、図２に示すように、前述したＡＣ／ＤＣコンバータ３Ａ及びＤＣ／ＡＣコンバータ３Ｂの他に、チョッパ７及びエネルギー消費用抵抗素子８等を備えている。チョッパ７は、系統異常時などに直流中間電圧が上昇しないようにＤＣ／ＡＣコンバータ３Ｂを制御するものである。
ＡＣ／ＤＣコンバータ３Ａは、ユニット化された第１電力変換ユニット１０を３つ並列に接続した構成になっている。ＤＣ／ＡＣコンバータ３Ｂも、ユニット化された第２電力変換ユニット２０を３つ並列に接続した構成になっている。

電力変換装置３は、図３に示すように、盤体３０を備えている。盤体３０は、３つの第１電力変換ユニット１０を収納する収納部３１Ａと、３つの第２電力変換ユニット２０を収納する収納部３１Ｂとを有している。また、盤体３０は、３つの第１電力変換ユニット１０及び３つの第２電力変換ユニット２０を制御する制御部や、これらの電力変換ユニットを冷却する冷却循環装置などを収納する収納部３１Ｃも有している。
なお、盤体３０は、これらの収納部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを覆うように開閉自在に回動が可能な開閉扉を有しているが、図３では図示を省略している。

第１電力変換ユニット１０は、図４に示すように、３つの電力変換部１１と、コンデンサ１２と、正極ライン１３ａ及び負極ライン１３ｂと、一対の出力用外部端子（電力用外部端子）１４ａ，１４ｂと、３つの入力用外部端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１を有している。この一対の出力用外部端子１４ａ，１４ｂは、本発明の一対の電力用外部端子に対応する。
３つの電力変換部１１は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）などのパワー半導体素子を２つ直列に接続した構成になっており、各電力変換部１１の入力ノード部は３つの入力用外部端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に電気的に接続されている。

正極ライン１３ａ，負極ライン１３ｂにおいて、正極ライン１３ａには各電力変換部１１の一方の出力ノード部が電気的に接続され、負極ライン１３ｂには各電力変換部１１の他方の出力ノード部が電気的に接続されている。すわち、３つの電力変換部１１は、正極ライン１３ａと負極ライン１３ｂとの間で並列に接続されている。
一対の出力用外部端子１４ａ，１４ｂのうち、一方の出力用外部端子１４ａは正極ライン１３ａと電気的に接続され、他方の出力用外部端子１４ｂは負極ライン１３ｂと電気的に接続されている。

３つの入力用外部端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１には、風力発電機２（図１参照）からの交流の電力が入力され、３つの電力変換部１１で変換された直流の電力が一対の出力用外部端子１４ａ，１４ｂから出力される。
コンデンサ１２は、３つの電力変換部１１よりも後段（出力用外部端子側）において正極ライン１３ａと負極ライン１３ｂとの間に挿入され、電気的に接続されている。すなわち、コンデンサ１２は、一対の出力用外部端子１４ａ，１４ｂ間に電気的に接続されている。このコンデンサ１２は、３つの電力変換部１１で変換された直流の電力波形を滑らかにする平滑コンデンサである。

第２電力変換ユニット２０は、図５に示すように、３つの電力変換部２１と、コンデンサ２２と、正極ライン２３ａ及び負極ライン２３ｂと、一対の入力用外部端子（電力用外部端子）２４ａ，２４ｂと、３つの出力用外部端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２を有している。３つの電力変換部２１は、ＩＧＢＴなどのパワー半導体素子を２つ直列に接続した構成になっており、各電力変換部２１の出力ノード部は３つの出力用外部端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に電気的に接続されている。この一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂは、本発明の電力用外部端子に対応する。

正極ライン２３ａ，負極ライン２３ｂにおいて、正極ライン２３ａには各電力変換部２１の一方の入力ノード部が電気的に接続され、負極ライン２３ｂには各電力変換部２１の他方の入力ノード部が電気的に接続されている。すわち、３つの電力変換部２１は、正極ライン２３ａと負極ライン２３ｂとの間において並列に接続されている。
一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂのうち、一方の入力用外部端子２４ａは正極ライン２３ａと電気的に接続され、他方の入力用外部端子２４ｂは他方の負極ライン２３ｂと電気的に接続されている。

一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂには、前段のＡＣ／ＤＣコンバータ３Ａで変換された直流の電力が入力され、３つの電力変換部２１で変換された交流の電力が３つの出力用外部端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２から出力される。
コンデンサ２２は、３つの電力変換部２１よりも前段（入力用外部端子側）において正極ライン２３ａと負極ライン２３ｂとの間に挿入され、電気的に接続されている。すなわち、コンデンサ２２は、一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂ間に電気的に接続されている。このコンデンサ２２は、一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂに入力された直流の電力波形を滑らかにする平滑コンデンサである。

電力変換装置３は、図６及び図７に示すように、点検台４０を備えている。この電力変換装置３では、盤体３０の前面に点検台４０を配置し、盤体３０の収納部から点検台４０に第２電力変換ユニット２０又は第１電力変換ユニット１０を引き出して保守・点検作業を行っている。
点検台４０は、直方体からなるケース４１を主体にユニット化されている。ケース４１は、盤体３０の収納部から引き出された第２電力変換ユニット２０又は第１電力変換ユニット１０を保持する保持面４１ａを有し、この保持面４１ａには第２電力変換ユニット２０又は第１電力変換ユニット１０を誘導するためのレール４１ｂが設けられている。

点検台４０は、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂが絶縁材４２ｃを介して互いに絶縁固定された接続用プラグ４２と、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂ間に電気的に接続された放電用抵抗素子４３と、一対の電線４４ａ，４４ｂとを有している。本実施形態において、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂは、一対の電線４４ａ，４４ｂを介して放電用抵抗素子４３と電気的に接続され、点検台４０から離間可能になっている。
また、点検台４０は、ケース４１の側面に引き出し式トレイ４５を備えており、この引き出し式トレイ４５の内部に接続用プラグ４２及び一対の電線４４ａ，４４ｂを収納できるようになっている。すなわち、本実施形態１の電力変換装置３は、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂを引き出し式トレイ４５から取り出して自由な位置へ持っていくことができる。

第２電力変換ユニット２０は、直方体からなるケース２５を主体にユニット化されている。このケース２５内には、前述の３つの電力変換部２１、コンデンサ２２、正極ライン２３ａ及び負極ライン２３ｂなどが収納され、さらにパワー半導体素子冷却体なども収納されている。一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂや３つの出力用外部端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２などは、ケース２５の正面とは反対側の背面に露出した状態で設けられている。この一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂは、盤体３０の収納部３１Ｂ内に第２電力変換ユニット２０を収納したとき、盤体３０の収納部３１Ｂ内に設けられた一対のプラグインコンタクト用端子３２ａ，３２ｂと嵌合し、電気的にかつ機械的に接続される。また、３つの出力用外部端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２においても、この出力用外部端子に対応して盤体３０の収納部３１Ｂ内に設けられたプラグインコンタクト用端子と嵌合し、電気的にかつ機械的に接続される。すなわち、本実施形態１の電力変換装置３では、ユニット化された電力変換ユニット１０，２０の保守・点検作業を容易に行うために、電力変換ユニット１０，２０と盤体３０との電気的な接続をプラグイン方式で行っている。なお、第２電力変換ユニット２０は、盤体３０の収納部３１Ｂへの出し入れを容易にするため、ケース２５の下面に車輪を有する台車型になっている。

図示していないが、第１電力変換ユニット１０も第２電力変換ユニット２０と同様に、直方体からなるケースを主体にユニット化されている。このケース内には、前述の３つの電力変換部１１、コンデンサ１２、正極ライン１３ａ及び負極ライン１３ｂなどが収納され、さらにパワー半導体素子冷却体なども収納されている。一対の出力用外部端子１４ａ，１４ｂや３つの入力用外部端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１などは、第２電力変換ユニット２０と同様にケースの正面とは反対側の背面に露出した状態で設けられている。この一対の出力用外部端子１４ａ，１４ｂは、盤体３０の収納部３１Ａ内に第１電力変換ユニット１０を収納したとき、盤体３０の収納部３１Ａ内に設けられた一対のプラグインコンタクト用端子と嵌合し、電気的にかつ機械的に接続される。また、３つの入力用外部端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１においても、この入力用外部端子に対応して盤体３０の収納部３１Ａ内に設けられたプラグインコンタクト用端子と嵌合し、電気的にかつ機械的に接続される。なお、第１電力変換ユニット１０も、第２電力変換ユニット２０と同様に、ケースの下面に車輪を有する台車型になっている。
盤体３０において、収納部３１Ｂ内の一対のプラグインコンタクト用端子３２ａ，３２ｂは、盤体３０の母線を介して収納部３１Ａ内の一対のプラグインコンタクト用端子と電気的に接続されている。

次に、第２電力変換ユニット２０の保守・点検作業について、図６乃至図８を用いて説明するが、第１電力変換ユニット１０も第２電力変換ユニット２０と同様にして保守・点検作業を行うので、第１電力変換ユニット１０の保守・点検作業についての説明は省略する。
まず、作業者が盤体３０の前面に点検台４０を配置する。次に、作業者が盤体３０から点検台４０に第２電力変換ユニット２０を引き出す（図６参照）。この第２電力変換ユニット２０の引き出しにより、盤体３０の一対のプラグインコンタクト用端子３２ａ，３２ｂと第２電力変換ユニット２０の一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂとの電気的な接続は解除されるが、この電気的な接続が解除された後も第２電力変換ユニット２０内のコンデンサ２２には電荷が溜まっている。

次に、作業者が点検台４０の引き出し式トレイ４５から接続用プラグ４２を取り出し（図６参照）、その後、第２電力変換ユニット２０の一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂに一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂを接続する（図７及び図８参照）。このとき、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂは、一対の電線４４ａ，４４ｂを介して放電用抵抗素子４３と電気的に接続されているので、第２電力変換ユニット２０内のコンデンサ２２に溜まった電荷を瞬時に放電させることができる。また、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂは、一対の電線４４ａ，４４ｂを介して放電用抵抗素子４３と電気的に接続されているので、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂを自由な位置へ持っていくことができ、第２電力変換ユニット２０の一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂと、点検台４０の一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂとの電気的な接続を容易に行うことができる。

この後、第２電力変換ユニット２０の保守・点検作業を行う。
なお、第１電力変換ユニット１０においても、図９に示すように、第１電力変換ユニット１０の一対の入力用外部端子１４ａ，１４ｂに、点検台４０の一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂを接続することにより、第１電力変換ユニット１０内のコンデンサ１２に溜まった電荷を瞬時に放電させることができる。

以上のように、本実施形態１の電力変換装置３によれば、以下の効果が得られる。
（１）本実施形態１の電力変換装置３は、点検台４０が、一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂと、この一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂ間に電気的に接続された放電用抵抗素子４３とを有している。
したがって、本実施形態１の電力変換装置３によれば、盤体３０から点検台４０に第２電力変換ユニット２０（又は第１電力変換ユニット１０）を引き出して保守・点検（メンテナンス）を行う際、第２電力変換ユニット２０の一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂと点検台４０の一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂとを電気的に接続することにより、第２電力変換ユニット２０内のコンデンサ２２に溜まった電荷を瞬時に放電させることができるので、従来のように、電力変換ユニット２０内のコンデンサ２２に溜まった電荷を自然に放電させる場合と比較して、コンデンサ２２の放電に要する時間を短縮することができ、点検台４０に第２電力変換ユニット２０を引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率を向上させることができる。また、点検台４０が放電機能を有しているので、従来のように、放電用ユニットを別途準備してコンデンサ２２に溜まった電荷を放電させる場合と比較して、放電ユニットの準備や保管スペースを不要にすることができ、点検台４０に第２電力変換ユニット２０を引き出して保守・点検作業を行う作業効率を向上させることができると共に、電力変換装置３の小型化を図ることができる。

（２）本実施形態１の電力変換装置３は、点検台４０の一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂが、点検台４０から離間可能となるように一対の電線４４ａ，４４ｂを介して放電用抵抗素子４３と電気的に接続されている。
したがって、本実施形態１の電力変換装置３によれば、第２電力変換ユニット２０の一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂに、点検台４０の一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂを自由な位置へ持っていくことができるので、一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂと一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂとの電気的な接続を容易に行うことができると共に、一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂと一対の放電用外部端子４２ａ，４２ｂとを電気的に接続するための電線を別途準備する必要がない。

（実施形態２）
前述の実施形態１では、電力変換ユニット（１０，２０）の電力用外部端子（１４ａ，１４ｂ、２４ａ，２４ｂ）に点検台４０の放電用外部端子（４２ａ，４２ｂ）を作業者が接続することによって電力変換ユニット（１０，２０）内のコンデンサ（１２，２２）に溜まった電荷を放電させる例について説明したが、本実施形態２では、電力変換ユニットの放電用外部端子に点検台の放電用外部端子を自動的に接続することによって電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を放電させる例について説明する。

なお、後述するユニット側放電用外部端子は、第１電力変換ユニット及び第２電力変換ユニットの両方に設けることができるので、本実施形態２では第２電力変換ユニットについて説明し、第１電力変換ユニットについての説明は省略する。
図１０及び図１１において、本実施形態２の電力変換装置５０は、前述の実施形態１の電力変換装置３とほぼ同様の構成になっているが、第２電力変換ユニット２０及び点検台４０の構成が異なっている。
すなわち、第２電力変換ユニット２０は、一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂと個々に電気的に接続された一対のユニット側放電用外部端子２６ａ，２６ｂを更に有している。この一対のユニット側放電用外部端子２６ａ，２６ｂは、第２電力変換ユニット２０の底面に配置されており、ケース２５内の配線を介して一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂと個々に電気的に接続されている。

一方、点検台４０は、第２電力変換ユニット２０を保持する保持面４１ａに一対の放電用外部端子４６ａ，４６ｂが固定されている。この一対の放電用外部端子４６ａ，４６ｂは、ケース４１内の配線を介して放電用抵抗素子４３と電気的に接続されている。
第２電力変換ユニット２０の一対のユニット側放電用外部端子２６ａ，２６ｂは、盤体３０から点検台４０に第２電力変換ユニット２０を引き出したときに点検台４０の保持面４１ａに固定された一対の放電用外部端子４６ａ，４６ｂと電気的にかつ機械的に接続される。すなわち、第２電力変換ユニット２０の一対のユニット側放電用外部端子２６ａ，２６ｂと、点検台４０の一対の放電用外部端子４６ａ，４６ｂとは、盤体３０から点検台４０に第２電力変換ユニット２０を引き出すことで双方が互いに接触する位置に配置されている。

なお、一対のユニット側放電用外部端子２６ａ，２６ｂは第１電力変換ユニット１０においても設けられている。この場合、一対のユニット側放電用外部端子２６ａ，２６ｂは、第１電力変換ユニット１０の一対の出力用外部端子１４ａ，１４ｂと個々に電気的に接続される。
以上のように、本実施形態２の電力変換装置５０は、盤体３０から点検台４０に第２電力変換ユニット２０を引き出すことで、第２電力変換ユニット２０の一対のユニット側放電用外部端子２６ａ，２６ｂと、点検台４０の放電用外部端子４６ａ，４６ｂとの双方が互いに接触する位置に配置されている。

したがって、本実施形態２の電力変換装置５０によれば、盤体３０から点検台４０に第２電力変換ユニット２０を引き出すことで、第２電力変換ユニット２０の一対のユニット側放電用外部端子２６ａ，２６ｂと点検台４０の一対の放電用外部端子４６ａ，４６ｂとが電気的に接続されるので、作業者の手動による一対の入力用外部端子２４ａ，２４ｂ（電力用外部端子）と一対の放電用外部端子４６ａ，４６ｂとの接続が不要となる。この結果、盤体３０から点検台４０に第２電力変換ユニット２０を引き出して保守・点検作業を行う作業効率をさらに向上させることができる。

また、第１電力変換ユニット１０においても、盤体３０から点検台４０に第１電力変換ユニット１０を引き出して保守・点検作業を行う作業効率をさらに向上させることができる。
なお、前述の実施形態１及び２では、点検台４０を備えた電力変換装置３及び５０について説明したが、点検台４０は作業者が保守・点検を行うときに持ち込むようにしてもよい。このような場合においても、前述の実施形態１及び２と同様の効果が得られる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
以上説明したように、本発明に係る電力変換装置及び点検台では、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率の向上を図ることができると共に、電力変換装置の小型化を図ることができるという効果を有し、コンデンサが内蔵された電力変換ユニットを有する電力変換装置に有用である。

１…蓄電池併設型風力発電システム、２…風力発電機、３…電力変換装置、
４…電力安定化用パワーコンディショナ、５…電力貯蔵部、７…チョッパ、８…エネルギー消費用抵抗素子
１０…第１電力変換ユニット、１１…電力変換部、１２…コンデンサ、１３ａ…正極ライン、１３ｂ…負極ライン、１４ａ，１４ｂ…出力用外部端子（電力用外部端子、
２０…第２電力変換ユニット、２１…電力変換部、２２…コンデンサ、２３ａ…正極ライン、２３ｂ…負極ライン、２４ａ，２４ｂ…入力用外部端子（電力用外部端子）
３０…盤体、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…収納部、３２ａ，３２ｂ…プラグインコンタクト用端子
４０…点検台、４２ａ，４２ｂ…放電用外部端子、４３…放電用抵抗素子、４４ａ，４４ｂ…電線、４６ａ，４６ｂ…放電用外部端子

Claims (5)

1. 電力変換を行う電力変換ユニットと、前記電力変換ユニットを収納する盤体と、前記盤体内から前記電力変換ユニットを引き出したときに保持する点検台とを備えた電力変換装置であって、
   前記電力変換ユニットは、一対の電力用外部端子と、前記一対の電力用外部端子間に電気的に接続されたコンデンサとを有し、
   前記点検台は、一対の放電用外部端子と、前記一対の放電用外部端子間に電気的に接続された放電用抵抗素子とを有し、
   前記一対の放電用外部端子は、前記一対の電力用外部端子と電気的に接続されることを特徴とする電力変換装置。
2. 前記一対の放電用外部端子は、前記点検台から離間可能となるように電線を介して前記放電用抵抗素子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記電力変換ユニットは、さらに、前記一対の電力用外部端子と個々に電気的に接続された一対のユニット側放電用外部端子を有し、
   前記電力変換ユニットの前記一対のユニット側放電用外部端子と、前記点検台の前記放電用外部端子とは、前記盤体から前記点検台に前記電力変換ユニットを引き出すことで双方が互いに接触する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
4. 一対の電力用外部端子と、前記一対の電力用外部端子間に電気的に接続されたコンデンサとを有する電力変換装置を盤体内から引き出したときに保持する点検台であって、
   一対の放電用外部端子と、前記一対の放電用外部端子間に電気的に接続された放電用抵抗素子とを有し、
   前記一対の放電用外部端子は、前記一対の電力用外部端子と電気的に接続されることを特徴とする点検台。
5. 前記一対の放電用外部端子は、前記点検台から離間可能となるように電線を介して前記放電用抵抗素子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の点検台。

Images