JP2020065347A

JP2020065347A - 制御装置

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Publication number: JP2020065347A
Application number: JP2018195270A
Authority: JP
Inventors: 裕史児山; Yuji Koyama; 崇裕石黒; Takahiro Ishiguro
Original assignee: Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2020-04-23

Abstract

【課題】安定して直流電流遮断器を動作させることが可能な制御装置を提供すること。【解決手段】実施形態の制御装置は、電源装置と、発光ユニットと、光伝送路と、受光ユニットと、制御回路とを持つ。発光ユニットは、前記電源装置によって供給される電力によって光を射出し、光伝送路は、前記発光ユニットに第１端が接続され、前記受光ユニットは、前記光伝送路の第２端に接続され、前記発光ユニットによって射出された光の強度に応じた電力を供給可能にし、制御回路は、前記受光ユニットから供給される電力を用いて動作し、直流電流遮断装置に制御信号を出力する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、制御装置に関する。

近年、複数の直流送電線が格子状に構成された直流送電網による電力の送電が検討されている。直流送電網において事故が発生した場合、直流送電網は、特定の送電線のみを直流電流遮断装置によって遮断し、残りの送電線によって電力の送電を継続する技術が知られている。

ところで、直流電流遮断装置の動作を制御する制御装置は、絶縁トランスを介して電源装置から供給される電力を用いて動作する場合がある。この場合、従来の技術では、絶縁トランスは、直流送電網に外乱（例えば、落雷や地絡等）が生じることに伴い絶縁トランスの一端の電圧が上がる程、一端と他端との耐圧を確保することが困難になる。また、従来の技術では、直流送電網に落雷があった場合、雷サージが絶縁トランスの浮遊容量を介して他端に伝導し、電源装置の動作に影響を与え、結果として制御装置が誤動作する場合があった。

特開２０１６−１６２７１３号公報

本発明が解決しようとする課題は、安定して直流電流遮断器を動作させることが可能な制御装置を提供することである。

実施形態の制御装置は、電源装置と、発光ユニットと、光伝送路と、受光ユニットと、制御回路とを持つ。発光ユニットは、前記電源装置によって供給される電力によって光を射出し、光伝送路は、前記発光ユニットに第１端が接続され、前記受光ユニットは、前記光伝送路の第２端に接続され、前記発光ユニットによって射出された光の強度に応じた電力を供給可能にし、制御回路は、前記受光ユニットから供給される電力を用いて動作し、直流電流遮断装置に制御信号を出力する。

第１の実施形態の制御装置１の構成の一例を示す図である。第２の実施形態の制御装置１ａの構成の一例を示す図である。第３の実施形態の制御装置１ｂの構成の一例を示す図である。第４の実施形態の制御装置１ｃの構成の一例を示す図である。第５の実施形態の制御装置１ｄの構成の一例を示す図である。第６の実施形態の制御装置１ｅの構成の一例を示す図である。第７の実施形態の制御装置１ｆの構成の一例を示す図である。第８の実施形態の制御装置１ｇの構成の一例を示す図である。第９の実施形態の制御装置１ｈの構成の一例を示す図である。

以下、実施形態の制御装置を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
［制御装置１の構成］
図１は、第１の実施形態の制御装置１の構成の一例を示す図である。制御装置１は、レーザ装置１０と、光伝送路２０と、遮断制御装置３０とを備える。制御装置１は、遮断装置４０の動作を制御する装置である。遮断装置４０は、駆動部４１と、開閉器４２とを備える。駆動部４１は、遮断制御装置３０の制御に基づいて駆動し、開閉器４２を開閉させる。開閉器４２は、機械式接点と、半導体スイッチング素子とのうち、少なくとも一方を備える電気的開閉手段である。これにより、遮断装置４０は、遮断装置４０の一端に接続される直流系統と、他端に接続される直流系統とを遮断する、又は導通させる。

レーザ装置１０は、例えば、電源装置１１と、レーザドライバ１２と、発光素子１３とを備える。レーザ装置１０は、光伝送路２０を介して遮断制御装置３０に光を射出する装置である。光伝送路２０は、光を伝送する構造物（例えば、光ファイバ）であり、光伝送路２０の第１端は、発光素子１３に接続され、光伝送路２０の第２端は、後述する遮断制御装置３０が備える受光素子３１に接続される。電源装置１１は、レーザドライバ１２に電源を供給する装置である。電源装置１１には、例えば、商用電力が供給され、電源装置１１は、商用電力をレーザドライバ１２によって用いられる電力に変換する。なお、電源装置１１に供給される電力は、商用電力に限られず、送電電力や、配電電力、蓄電電力であってもよい。

レーザドライバ１２は、電源装置１１から供給された電力によって動作し、発光素子１３に射出させる光の強度や、ＯＮ／ＯＦＦを制御する。発光素子１３は、レーザドライバ１２の制御に基づいて、光伝送路２０によって接続される受光素子３１に対して光を射出する。第１の実施形態では、発光素子１３が、「発光ユニット」の一例である。また、以降の説明では、発光素子１３が射出する光の強度が一定である場合について説明する。

遮断制御装置３０は、受光素子３１と、直流電圧変換部３２と、制御部３３とを備える。受光素子３１は、レーザ装置１０（発光素子１３）によって射出される光を受光する。受光素子３１は、受光した光の強度に応じた信号を出力する。受光素子３１は、例えば、フォトダイオードによって実現される。この場合、受光素子３１は、受光した光の強度に応じた電力を出力する。受光素子３１が供給する電力は、例えば、電圧が所定電圧であり、電流が光の強度に応じて変化する。ここで、受光素子３１が供給する電力の大きさは、レーザ装置１０が射出した光に応じた電力を最大値とする電力であり、例えば、直流電圧変換部３２、制御部３３、遮断装置４０等（以下、負荷）が消費する電力に対応する電力である。

なお、受光素子３１は、受光した光の波長に応じた信号を出力する構成であってもよい。第１の実施形態において、受光素子３１、及び直流電圧変換部３２は、「受光ユニット」の一例である。

直流電圧変換部３２は、受光素子３１によって出力される電力を、制御部３３によって用いられる電力に変換する。直流電圧変換部３２は、例えば、ＤＣＤＣコンバータによって実現され、受光素子３１によって出力される電圧を、制御部３３を動作させることが可能な電圧に昇圧する。

制御部３３は、直流電圧変換部３２によって供給される電力によって動作する。制御部３３は、例えば、外部の制御装置（不図示）の制御に基づいて、駆動部４１に対して制御信号を出力する。駆動部４１は、制御部３３によって出力される制御信号に基づいて駆動し、開閉器４２を開閉させる。制御部３３は、「制御回路」の一例であり、遮断装置４０は、「直流電流遮断装置」の一例である。

［第１の実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の制御装置１によれば、光伝送路２０がガラス等の材料を用いて形成されるため、電源装置１１と直流電圧変換部３２との間の絶縁を確保し、直流系統に外乱（例えば、落雷）があった場合であっても、制御部３３に安定した電力を供給できるため、安定して遮断装置４０を動作させることができる。また、本実施形態の制御装置１によれば、浮遊容量は極めて小さいため、雷サージが電源装置１１に伝導することがないため、直流系統に外乱があった場合であっても、制御部３３が誤作動することを抑制し、安定して遮断装置４０を動作させることができる。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、制御装置１ａが備えるレーザ装置１０ａと遮断制御装置３０ａとが、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃによって接続される場合の構成（その１）について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［制御装置１ａの構成］
図２は、第２の実施形態の制御装置１ａの構成の一例を示す図である。制御装置１ａは、レーザ装置１０ａと、複数の光伝送路２０（図示する光伝送路２０ａ〜２０ｃ）と、遮断制御装置３０ａとを備える。

レーザ装置１０ａは、電源装置１１と、複数のレーザドライバ１２ａ〜１２ｃと、複数の発光素子１３ａ〜１３ｃとを備える。また、遮断制御装置３０ａは、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃと、直流電圧変換部３２と、制御部３３とを備える。第２の実施形態では、発光素子１３ａ〜１３ｃが、「発光ユニット」の一例であり、受光素子３１ａ〜３１ｃ、及び直流電圧変換部３２が、「受光ユニット」の一例である。

本実施形態の制御装置１ａが備える複数のレーザドライバ１２ａ〜１２ｃと、複数の発光素子１３ａ〜１３ｃと、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃとは、例えば、同数（図示では３つ）である。複数の１３ａ〜１３ｃのそれぞれと、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃとのそれぞれは、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃによってそれぞれ接続される。具体的には、発光素子１３ａと、受光素子３１ａとは、光伝送路２０ａによって接続され、発光素子１３ｂと、受光素子３１ｂとは、光伝送路２０ｂによって接続され、発光素子１３ｃと、受光素子３１ｃとは、光伝送路２０ｃによって接続される。

本実施形態の直流電圧変換部３２は、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃがそれぞれ供給する電力の合成電力を、制御部３３によって用いられる電力に変換する。

なお、図示では複数の受光素子３１ａ〜３１ｃが互いに並列に接続されているが、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃは、直列に接続されていてもよい。この場合、直流電圧変換部３２は、受光素子３１ａ〜３１ｃがそれぞれ供給する電力の総和を合成電力として、制御部３３によって用いられる電力に変換する。

［第２の実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の制御装置１ａによれば、レーザ装置１０ａと、遮断制御装置３０ａとは、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃによってそれぞれ接続され、制御部３３には、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃのそれぞれの供給する電力を合成した合成電力を、直流電圧変換部３２によって変換した電力が供給される。これにより、本実施形態の制御装置１ａは、光伝送路２０ａ〜２０ｃのうち、１本の伝送路によって光の伝送が可能であれば、他の光伝送路による光の伝送が途絶した場合であっても、制御部３３に安定した電力を供給できるため、安定して遮断装置４０を動作させることができる。

（第３の実施形態）
以下、図面を参照して第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、制御装置１ｂが備えるレーザ装置１０ｂと遮断制御装置３０ａとが、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃによって接続される場合の構成（その２）について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［制御装置１ｂの構成］
図３は、第３の実施形態の制御装置１ｂの構成の一例を示す図である。制御装置１ｂは、レーザ装置１０ｂと、複数の光伝送路２０（図示する光伝送路２０ａ〜２０ｃ）と、遮断制御装置３０ａとを備える。

レーザ装置１０ｂは、電源装置１１と、レーザドライバ１２と、分波器１４と、光伝送路ＯＣとを備える。光伝送路ＯＣは、例えば、光を伝送する構造物（例えば、光ファイバ）であり、光伝送路ＯＣの第１端は、レーザドライバ１２に接続され、光伝送路ＯＣの第２端は、分波器１４に接続される。分波器１４は、レーザドライバ１２によって射出された光を複数の光に分波する。分波器１４は、例えば、プリズムによって実現される。分波器１４は、分波する光の数に応じた数の出力端子から、分波した光を射出する。第３の実施形態では、発光素子１３、及び分波器１４が、「発光ユニット」の一例であり、受光素子３１ａ〜３１ｃ、及び直流電圧変換部３２が、「受光ユニット」の一例である。

本実施形態において、分波器１４は、レーザドライバ１２によって射出された光を３つの光に分配し、第１出力端子〜第３出力端子のそれぞれから光を射出する。分波器１４の第１出力端子〜第３出力端子のそれぞれと、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃとのそれぞれは、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃによってそれぞれ接続される。具体的には、第１出力端子と、受光素子３１ａとは、光伝送路２０ａによって接続され、第２出力端子と、受光素子３１ｂとは、光伝送路２０ｂによって接続され、第３出力端子と、受光素子３１ｃとは、光伝送路２０ｃによって接続される。

［第３の実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の制御装置１ｂによれば、レーザ装置１０ｂと、遮断制御装置３０ａとは、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃによってそれぞれ接続され、制御部３３には、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃのそれぞれの供給する電力を合成した合成電力を、直流電圧変換部３２によって変換した電力が供給される。これにより、本実施形態の制御装置１ｂは、光伝送路２０ａ〜２０ｃのうち、１本の伝送路によって光の伝送が可能であれば、他の光伝送路による光の伝送が途絶した場合であっても、制御部３３に安定した電力を供給できるため、安定して遮断装置４０を動作させることができる。また、レーザ装置１０ｂは、分波器１４を用いることによって、レーザドライバ１２、及び発光素子１３の数を削減できるため、コストを低減することができる。

（第４の実施形態）
以下、図面を参照して第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、制御装置１ｃが備えるレーザ装置１０と遮断制御装置３０ｃとが１本の光伝送路２０によって接続される場合の構成（その２）について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［制御装置１ｃの構成］
図４は、第４の実施形態の制御装置１ｃの構成の一例を示す図である。制御装置１ｃは、レーザ装置１０と、光伝送路２０と、遮断制御装置３０ｃとを備える。光伝送路２０の第１端は、レーザ装置１０が備える発光素子１３に接続され、光伝送路２０の第２端は、遮断制御装置３０ｃが備える分波器３４に接続される。

遮断制御装置３０ｃは、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃと、直流電圧変換部３２と、制御部３３と、分波器３４と、複数の光伝送路ＯＣａ〜ＯＣｃを備える。分波器３４は、分波器１４と同様の構成を有する。第３の実施形態では、発光素子１３が、「発光ユニット」の一例であり、分波器３４、受光素子３１ａ〜３１ｃ、及び直流電圧変換部３２が、「受光ユニット」の一例である。

本実施形態において、分波器３４は、レーザ装置１０によって射出された光を３つの光に分配し、第１出力端子〜第３出力端子のそれぞれから光を射出する。分波器３４の第１出力端子〜第３出力端子のそれぞれと、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃとのそれぞれは、複数の光伝送路ＯＣａ〜ＯＣｃによってそれぞれ接続される。具体的には、光伝送路ＯＣａの第１端は、分波器３４の第１出力端子に接続され、光伝送路ＯＣａの第２端は、受光素子３１ａに接続され、光伝送路ＯＣｂの第１端は、分波器３４の第２出力端子に接続され、光伝送路ＯＣｂの第２端は、受光素子３１ｂに接続され、光伝送路ＯＣｃの第１端は、分波器３４の第３出力端子に接続され、光伝送路ＯＣｃの第２端は、受光素子３１ｃに接続される。

［第４の実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の制御装置１ｃによれば、レーザ装置１０と、遮断制御装置３０ｃとは、光伝送路２０によって接続され、遮断制御装置３０ｃは、レーザ装置１０によって射出された光を分波器３４によって分波し、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃのそれぞれに受光させる。これにより、本実施形態の制御装置１ｃは、遮断制御装置３０ｃが備える複数の受光素子３１ａ〜３１ｃのうち、１つの受光素子３１によって光の受光が可能であれば、他の受光素子３１が故障し、受光不可能であっても、制御部３３に安定した電力を供給できるため、安定して遮断装置４０を動作させることができる。

（第５の実施形態）
以下、図面を参照して第５の実施形態について説明する。第５の実施形態では、制御装置１ｄが備えるレーザ装置１０ｄと遮断制御装置３０ｃとが１本の光伝送路２０によって接続される場合の構成（その３）について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［制御装置１ｃの構成］
図５は、第５の実施形態の制御装置１ｄの構成の一例を示す図である。制御装置１ｄは、レーザ装置１０ｄと、光伝送路２０と、遮断制御装置３０ｃとを備える。

レーザ装置１０ｄは、電源装置１１と、複数のレーザドライバ１２ａ〜１２ｃと、複数の発光素子１３ａ〜１３ｃと、合波器１５と、複数の光伝送路ＯＣａ〜ＯＣｃとを備える。複数の発光素子１３ａ〜１３ｃのそれぞれと、合波器１５とは、複数の光伝送路ＯＣａ〜ＯＣｃを介して接続される。具体的には、光伝送路ＯＣａの第１端は、レーザドライバ１２ａに接続され、光伝送路ＯＣａの第２端は、合波器１５に接続され、光伝送路ＯＣｂの第１端は、レーザドライバ１２ｂに接続され、光伝送路ＯＣｂの第２端は、合波器１５に接続され、光伝送路ＯＣｃの第１端は、レーザドライバ１２ｃに接続され、光伝送路ＯＣｃの第２端は、合波器１５に接続される。第５の実施形態では、複数の発光素子１３ａ〜１３ｃ、及び合波器１５が、「発光ユニット」の一例である。

本実施形態において、光伝送路２０の第１端は、レーザ装置１０ｄの合波器１５の出力端子に接続され、光伝送路２０の第２端は、遮断制御装置３０ｃの分波器３４に接続される。第５の実施形態では、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃ、直流電圧変換部３２及び合波器１５が、「発光ユニット」の一例である。

［第５の実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の制御装置１ｄによれば、レーザ装置１０ｄと、遮断制御装置３０ｃとは、光伝送路２０によって接続され、レーザ装置１０ｄの合波器１５は、複数の発光素子１３ａ〜１３ｃによって射出された光を合波し、遮断制御装置３０ｃに射出する。これにより、本実施形態の制御装置１ｄは、レーザ装置１０ｄが備える複数の発光素子１３ａ〜１３ｃのうち、１つの発光素子１３によって光の射出が可能であれば、他の発光素子１３が故障し、光の射出が不可能であっても、制御部３３に安定した電力を供給できるため、安定して遮断装置４０を動作させることができる。また、遮断制御装置３０ｃが備える複数の受光素子３１ａ〜３１ｃのうち、１つの受光素子３１によって光の受光が可能であれば、他の受光素子３１が故障し、受光不可能であっても、制御部３３に安定した電力を供給できるため、安定して遮断装置４０を動作させることができる。

（第６の実施形態）
以下、図面を参照して第６の実施形態について説明する。第１〜第５の実施形態では、発光素子１３が射出する光の強度が一定である場合について説明した。第６の実施形態では、負荷が消費する電力に応じて、発光素子１３が射出する光の強度を変更する場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［制御装置１ｅの構成］
図６は、第６の実施形態の制御装置１ｅの構成の一例を示す図である。制御装置１ｅは、レーザ装置１０ｅと、光伝送路２０と、光通信路２１と、遮断制御装置３０ｅとを備える。光通信路２１は、レーザ装置１０ｅと、遮断制御装置３０ｅとの間の光通信に係る光を伝送する構造物（例えば、光ファイバ）である。

レーザ装置１０ｅは、電源装置１１と、レーザドライバ１２と、発光素子１３と、受光素子１６とを備える。受光素子１６は、受光素子３１と同様の構成を有する。また、受光素子１６は、遮断制御装置３０ｅによって光通信路２１を介して送信された光通信に係る光信号であり、負荷の消費電力を示す情報（以下、負荷消費電力情報）を示す光信号を受光（受信）する。

本実施形態のレーザドライバ１２は、受光素子１６によって受光された負荷消費電力情報に基づいて、発光素子１３による光の射出を制御する。レーザドライバ１２は、例えば、発光素子１３によって射出させる光の強度を式（１）によって導出する。式（１）において、Ｐは、負荷の消費電力を示し、Ｐlaserは、発光素子１３が射出する光の強度を示し、Ｇは、係数や演算式により構成される関数である。本実施形態において、レーザドライバ１２は、「制御部」の一例である。これにより、レーザドライバ１２は、負荷の消費電力が小さい場合、発光素子１３に射出させる光の強度を小さくし、負荷の消費電力が大きい場合、発光素子１３に射出させる光の強度を大きくする。

Ｐlaser＝Ｇ（Ｐ）…（１）

遮断制御装置３０ｅは、受光素子３１と、直流電圧変換部３２と、制御部３３と、発光素子３５とを備える。本実施形態の制御部３３は、負荷が消費する電力を検出する機能を有する。発光素子３５は、発光素子１３と同様の構成を有する。また、発光素子３５は、光通信に係る光信号であり、制御部３３によって検出された負荷の消費電力を示す負荷消費電力情報を示す光信号を、光通信路２１を介して受光素子１６に射出する。本実施形態において、制御部３３は、「消費電力検出部」の一例であり、発光素子３５は、「送信部」の一例である。

［第６の実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の制御装置１ｅによれば、レーザ装置１０ｅと、遮断制御装置３０ｅとは、光伝送路２０と、光通信路２１とによって接続され、レーザ装置１０ｅのレーザドライバ１２は、受光素子１６によって受光された負荷消費電力情報に基づいて、発光素子１３による光の射出を制御し、遮断制御装置３０ｅの発光素子３５は、光通信に係る光信号であり、制御部３３によって検出された負荷の消費電力を示す負荷消費電力情報を示す光信号を、光通信路２１を介してレーザ装置１０ｅに射出する。ここで、発光素子１３によって射出される光が一定の強度である場合、受光素子３１が供給する電力が一定となり、受光素子３１が供給する電力と負荷が消費する電力と差分は、受光素子３１の発熱によって消費される。受光素子３１は、発熱すると発電効率が低下するため、受光素子３１が供給する電力と、負荷が消費する電力との間には、差が生じないことが好ましい。本実施形態の制御装置１ｅによれば、負荷が消費する電力に応じた光を発光素子１３に射出させることができるため、受光素子３１は、効率的に電力を供給することができ、安定して遮断装置４０を動作させることができる。

（第７の実施形態）
以下、図面を参照して第７の実施形態について説明する。第７の実施形態では、負荷が消費する電力に応じて、発光素子１３が射出する光の強度を変更しつつ、制御装置１ｆが備えるレーザ装置１０ｆと遮断制御装置３０ｆとが、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃによって接続される場合の構成について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［制御装置１ｆの構成］
図７は、第７の実施形態の制御装置１ｆの構成の一例を示す図である。制御装置１ｆは、レーザ装置１０ｆと、複数の光伝送路２０とａ〜２０ｃと、光通信路２１と、遮断制御装置３０ｆとを備える。

レーザ装置１０ｆは、電源装置１１と、複数のレーザドライバ１２ａ〜１２ｃと、複数の発光素子１３ａ〜１３ｃと、受光素子１６ａとを備える。遮断制御装置３０ｆは、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃと、直流電圧変換部３２と、制御部３３と、発光素子３５とを備える。レーザ装置１０ｆが備える複数の発光素子１３ａ〜１３ｃと、遮断制御装置３０ｆが備える複数の受光素子３１ａ〜３１ｃとが、それぞれ光伝送路２０ａ〜２０ｃによって接続される構成の詳細は、上述した第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態の複数のレーザドライバ１２ａ〜１２ｃは、受光素子１６によって受光された負荷消費電力情報に基づいて、複数の発光素子１３ａ〜１３ｃによる光の射出をそれぞれ制御する。

［第７の実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の制御装置１ｆによれば、負荷が消費する電力に応じた光を複数の発光素子１３ａ〜１３ｃにそれぞれ射出させることができるため、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃは、効率的に電力を供給することができ、安定して遮断装置４０を動作させることができる。また、本実施形態の制御装置１ｆにおいて、レーザ装置１０ｆと、遮断制御装置３０ｆとは、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃによってそれぞれ接続され、制御部３３には、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃのそれぞれの供給する電力を合成した合成電力を、直流電圧変換部３２によって変換した電力が供給される。これにより、本実施形態の制御装置１ｆは、光伝送路２０ａ〜２０ｃのうち、１本の伝送路によって光の伝送が可能であれば、他の光伝送路による光の伝送が途絶した場合であっても、制御部３３に安定した電力を供給できるため、安定して遮断装置４０を動作させることができる。

（第８の実施形態）
以下、図面を参照して第８の実施形態について説明する。第６〜第７の実施形態では、負荷が消費する電力に応じて、発光素子１３が射出する光の強度を変更する場合について説明した。第８の実施形態では、遮断制御装置３０ｇが備える受光素子３１の温度に基づいて、発光素子１３が射出する光の強度を変更する場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［制御装置１ｇの構成］
図８は、第８の実施形態の制御装置１ｇの構成の一例を示す図である。制御装置１ｇは、レーザ装置１０ｅと、光伝送路２０と、光通信路２１と、遮断制御装置３０ｇとを備える。

本実施形態のレーザドライバ１２は、受光素子１６によって受光された温度情報に基づいて、発光素子１３による光の射出を制御する。レーザドライバ１２は、例えば、発光素子１３によって射出させる光の強度を式（２）によって導出する。式（２）において、Ｔは、受光素子３１の温度を示し、Ｐlaserは、発光素子１３が射出する光の強度を示し、Ｇは、係数や演算式により構成される関数である。本実施形態において、レーザドライバ１２は、「制御部」の一例である。これにより、レーザドライバ１２は、受光素子３１の温度が低い場合、発光素子１３に射出させる光の強度を小さくし、受光素子３１の温度が高い場合、発光素子１３に射出させる光の強度を大きくする。

Ｐlaser＝Ｇ（Ｔ）…（２）

遮断制御装置３０ｇは、受光素子３１と、直流電圧変換部３２と、制御部３３と、発光素子３５と、温度検出部３６とを備える。温度検出部３６は、受光素子３１の温度（例えば、表面温度）を検出する検出部である。温度検出部３６は、検出した受光素子３１の温度を示す温度情報を制御部３３に供給する。発光素子３５は、光通信に係る光信号であり、温度検出部３６によって検出された温度情報を示す光信号を、光通信路２１を介して受光素子１６ａに射出する。本実施形態において、制御部３３は、「温度検出部」の一例であり、発光素子３５は、「送信部」の一例である。

［第８の実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の制御装置１ｇによれば、レーザ装置１０ｅと、遮断制御装置３０ｇとは、光伝送路２０と、光通信路２１とによって接続され、レーザ装置１０ｇのレーザドライバ１２は、受光素子１６によって受光された温度情報に基づいて、発光素子１３による光の射出を制御し、遮断制御装置３０ｇの発光素子３５は、光通信に係る光信号であり、温度検出部３６によって検出された受光素子３１の温度を示す温度情報を示す光信号を、光通信路２１を介してレーザ装置１０ｅに射出する。本実施形態の制御装置１ｇによれば、受光素子３１の温度に応じた光を発光素子１３に射出させることができるため、受光素子３１は、効率的に電力を供給することができ、安定して遮断装置４０を動作させることができる。

（第９の実施形態）
以下、図面を参照して第９の実施形態について説明する。第９の実施形態では、受光素子３１の温度に応じて、発光素子１３が射出する光の強度を変更しつつ、制御装置１ｈが備えるレーザ装置１０ｈと遮断制御装置３０ｈとが、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃによって接続される場合の構成について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［制御装置１ｈの構成］
図９は、第９の実施形態の制御装置１ｈの構成の一例を示す図である。制御装置１ｈは、レーザ装置１０ｈと、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃと、光通信路２１と、遮断制御装置３０ｈとを備える。

レーザ装置１０ｈは、電源装置１１と、複数のレーザドライバ１２ａ〜１２ｃと、複数の発光素子１３ａ〜１３ｃと、受光素子１６ａとを備える。遮断制御装置３０ｈは、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃと、直流電圧変換部３２と、制御部３３と、発光素子３５と、複数の温度検出部３６ａ〜３６ｃとを備える。レーザ装置１０ｈが備える複数の発光素子１３ａ〜１３ｃと、遮断制御装置３０ｈが備える複数の受光素子３１ａ〜３１ｃとが、それぞれ光伝送路２０ａ〜２０ｃによって接続される構成の詳細は、上述した第２の実施形態、及び第７の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態の複数のレーザドライバ１２ａ〜１２ｃは、複数の温度検出部３６ａ〜３６ｃによってそれぞれ検出された複数の受光素子３１ａ〜３１ｃの温度情報に基づいて、複数の発光素子１３ａ〜１３ｃによる光の射出をそれぞれ制御する。具体的には、レーザドライバ１２ａは、温度検出部３６ａによって検出された受光素子３１ａの温度情報に基づいて、発光素子１３ａによる光の射出を制御し、レーザドライバ１２ｂは、温度検出部３６ｂによって検出された受光素子３１ｂの温度情報に基づいて、発光素子１３ｂによる光の射出を制御し、レーザドライバ１２ｃは、温度検出部３６ｃによって検出された受光素子３１ｃの温度情報に基づいて、発光素子１３ｃによる光の射出を制御する。

［第９の実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の制御装置１ｈによれば、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃの温度に応じた光を複数の発光素子１３ａ〜１３ｃにそれぞれ射出させることができるため、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃは、効率的に電力を供給することができ、安定して遮断装置４０を動作させることができる。また、本実施形態の制御装置１ｈは、レーザ装置１０ｈと、遮断制御装置３０ｈとは、複数の光伝送路２０ａ〜２０ｃによってそれぞれ接続され、制御部３３には、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃのそれぞれの供給する電力を合成した合成電力を、直流電圧変換部３２によって変換した電力が供給される。これにより、本実施形態の制御装置１ｈは、光伝送路２０ａ〜２０ｃのうち、１本の伝送路によって光の伝送が可能であれば、他の光伝送路による光の伝送が途絶した場合であっても、制御部３３に安定した電力を供給できるため、安定して遮断装置４０を動作させることができる。

なお、上述では、複数のレーザドライバ１２ａ〜１２ｃと、複数の発光素子１３ａ〜１３ｃと、複数の受光素子３１ａ〜３１ｃとが、３つである場合について説明したが、これらは２つであってもよく、４以上の個数であってもよい。

本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ…制御装置、１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ…レーザ装置、１１…電源装置、１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…レーザドライバ、１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、３５…発光素子、１４、３４…分波器、１５…合波器、１６、１６ａ、３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…受光素子、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…光伝送路、２１…光通信路、３０、３０ａ、３０ｃ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ、３０ｈ…遮断制御装置、３２…直流電圧変換部、３３…制御部、３６、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ…温度検出部、４０…遮断装置、４１…駆動部、４２…開閉器、ＯＣ、ＯＣａ、ＯＣｂ、ＯＣｃ…光伝送路

Claims

電源装置と、
前記電源装置によって供給される電力によって光を射出する発光ユニットと、
前記発光ユニットに第１端が接続された光伝送路と、
前記光伝送路の第２端に接続され、前記発光ユニットによって射出された光の強度に応じた電力を供給可能な受光ユニットと、
前記受光ユニットから供給される電力を用いて動作し、直流電流遮断装置に制御信号を出力する制御回路と、
を備える制御装置。
前記発光ユニットには、複数の発光素子が含まれ、
前記受光ユニットには、前記発光素子の数に応じた複数の受光素子が含まれ、
前記複数の発光素子のそれぞれと、前記複数の受光素子のそれぞれとは、複数の前記光伝送路によってそれぞれ接続され、
前記制御回路には、前記複数の受光素子のそれぞれの供給する電力を合成した合成電力が供給される、
請求項１に記載の制御装置。
前記発光ユニットには、複数の発光素子と、前記発光素子によって射出された光を複数の光に分波する分波器が含まれ、
前記受光ユニットには、前記分波器によって分波された光の数に応じた複数の受光素子が含まれ、
前記分波器の複数の出力端子のそれぞれと、前記複数の受光素子のそれぞれとは、複数の前記光伝送路によってそれぞれ接続され、
前記制御回路には、前記分波器によって分波された光の強度に応じて前記複数の受光素子のそれぞれの供給する電力を合成した合成電力が供給される、
請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
前記受光ユニットには、前記発光ユニットによって射出された光を分波する分波器と、前記分波器によって分波された光の数に応じた複数の受光素子が含まれ、
前記発光ユニットと、前記分波器とは、前記光伝送路によって接続され、
前記制御回路には、前記複数の受光素子のそれぞれの供給する電力を合成した合成電力が供給される、
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の制御装置。
前記発光ユニットには、複数の発光素子と、前記発光素子によってそれぞれ射出された複数の光を単一の光に合波する合波器とが含まれ、
前記合波器と、前記受光ユニットとは、前記光伝送路によって接続され、
前記受光ユニットには、前記合波器によって射出された光を分波する分波器と、前記分波器によって分波された光の数に応じた複数の受光素子が含まれ、
前記制御回路には、前記分波器によって分波された光の強度に応じて前記複数の受光素子のそれぞれの供給する電力を合成した合成電力が供給される、
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の制御装置。
前記受光ユニットが供給する電力が供給される負荷によって消費される消費電力を検出する消費電力検出部と、
前記消費電力検出部によって検出された前記消費電力を示す情報を送信する送信部と、
前記送信部によって送信された前記情報に基づいて、前記発光ユニットが射出する光を制御する制御部とを更に備える、
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の制御装置。
前記発光ユニットには、複数の発光素子が含まれ、
前記受光ユニットには、前記発光素子の数に応じた複数の受光素子が含まれ、
前記受光素子と、前記発光素子とは、複数の前記光伝送路によってそれぞれ接続され、
前記制御部は、前記発光素子が射出する光をそれぞれ制御し、
前記制御回路には、前記複数の受光素子のそれぞれの供給する電力を合成した合成電力が供給される、
請求項６に記載の制御装置。
前記受光ユニットの温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された前記温度を示す温度情報を送信する送信部と、
前記送信部によって送信された前記温度情報に基づいて、前記発光ユニットが射出する光を制御する制御部とを更に備える、
請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の制御装置。
前記発光ユニットには、複数の発光素子が含まれ、
前記受光ユニットには、前記発光素子の数に応じた複数の受光素子が含まれ、
前記受光素子と、前記発光素子とは、複数の前記光伝送路によってそれぞれ接続され、
前記制御部は、前記発光素子が射出する光をそれぞれ制御し、
前記制御回路には、前記複数の受光素子のそれぞれの供給する電力を合成した合成電力が供給される、
請求項８に記載の制御装置。