JP2023165404A - Uninterruptible power source device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、無停電電源装置に関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply.
従来、電気機器ユニットを収容する筐体を備える制御盤が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 BACKGROUND ART Conventionally, a control panel including a casing that accommodates an electrical equipment unit is known (for example, see Patent Document 1).
上記特許文献1には、電気機器ユニットを収容する筐体を備える制御盤が記載されている。上記特許文献1に記載の制御盤は、縦方向に延びる複数の柱部と、複数の柱部間に配置され横方向に延びる共通プレートと、を含む。共通プレートは、柱部に対して上下方向に所望の間隔で取り付け可能に構成されている。これにより、互いに大きさの異なる電気機器ユニットに応じて、柱部に対する共通プレートの取付け位置(高さ位置)を変更することによって、電気機器ユニットを筐体に取り付けるための部材を互いに大きさの異なる電気機器ユニットに応じて加工することなく、互いに大きさの異なる電気機器ユニットを筐体に収容することが可能となっている。
The above-mentioned
ここで、上記特許文献1には記載されていないが、上記特許文献1に記載のような筐体を、複数の種類の電気機器ユニットが筐体に収容される無停電電源装置の筐体に適用することが考えられる。上記特許文献1に記載のような筐体を無停電電源装置の筐体に適用した場合、筐体に収容される複数の種類の電気機器ユニットに、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置毎に異なる性能を有する電気機器ユニットが含まれる場合、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して対応可能な共通の性能を有する電気機器ユニットであっても、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置毎に、筐体に対する取付け位置が異なる場合がある。すなわち、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置毎に、複数の種類の電気機器ユニットの各々の筐体に対する配置が異なりやすい。この場合、電気機器ユニットの筐体に対する配置が異なることに起因して、無停電電源装置における機器の配線ルート、配線ルートの変更に伴う配線の長さ、風の流れ、エネルギー損失等も変わってしまう。このため、無停電電源装置における耐ノイズ性能、冷却性能、騒音、保守メンテナンス性等の様々な性能が変わってしまう。たとえば、無停電電源装置における耐ノイズ性能は、機器の配置、配線ルート、配線ルートの変更に伴う配線の長さ等に影響される。また、無停電電源装置における冷却性能は、風の流れ、エネルギー損失等に影響される。また、無停電電源装置における騒音は、機器(主にファン)の配置に影響される。また、無停電電源装置における保守メンテナンス性は、機器の配置に影響される。このため、複数の種類の電気機器ユニットの各々の筐体に対する配置が異なる場合には、筐体に対する配置が互いに異なる全ての電気機器ユニットの各々に対して無停電電源装置における様々な性能に問題を生じさせていないかを評価する評価試験を行う必要がある。この場合、複数の仕様の無停電電源装置に対して行われる評価試験の回数の合計が、比較的多くなる。このため、複数の仕様の無停電電源装置に対して行われる評価試験の回数の合計を削減することが可能な構成が望まれている。
Although not described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、複数の仕様の無停電電源装置に対して行われる評価試験の回数の合計を削減することが可能な無停電電源装置を提供することである。 This invention was made to solve the above problems, and one purpose of the invention is to reduce the total number of evaluation tests performed on uninterruptible power supplies of multiple specifications. The object of the present invention is to provide an uninterruptible power supply device that can perform
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による無停電電源装置は、停電時に一定時間電力を供給する無停電電源装置であって、無停電電源装置の外部の交流電源から供給される交流電力を変換するとともに、変換された交流電力を無停電電源装置の外部の負荷に対して供給する電力変換ユニットと、電力変換ユニットに接続されるリアクトルユニットと、を含む複数の電気機器ユニットと、複数の電気機器ユニットを収容する筐体と、を備え、筐体は、複数の電気機器ユニットの種類毎に区画された複数の一定の大きさを有する区画領域を含み、複数の区画領域の各々には、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置のいずれかに対応する性能を有する電気機器ユニットが収容されている。 In order to achieve the above object, an uninterruptible power supply according to one aspect of the present invention is an uninterruptible power supply that supplies power for a certain period of time during a power outage, the uninterruptible power supply being supplied from an AC power source external to the uninterruptible power supply. A plurality of electrical equipment units including a power conversion unit that converts AC power and supplies the converted AC power to a load external to the uninterruptible power supply, and a reactor unit connected to the power conversion unit. , a casing that accommodates a plurality of electrical equipment units, the casing includes a plurality of partitioned areas each having a certain size and is partitioned for each type of the plurality of electrical equipment units; Each accommodates an electrical equipment unit having performance corresponding to any one of a plurality of specifications of uninterruptible power supplies having mutually different output capacities.
この発明の一の局面による無停電電源装置は、上記のように、筐体は、複数の電気機器ユニットの種類毎に区画された複数の一定の大きさを有する区画領域を含み、複数の区画領域の各々には、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置のいずれかに対応する性能を有する電気機器ユニットが収容されている。これにより、複数の種類の電気機器ユニットの各々の筐体に対する配置を、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して共通化することができる。すなわち、筐体に収容される複数の種類の電気機器ユニットに、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置毎に異なる性能を有する電気機器ユニットが含まれる場合であっても、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して対応可能な共通の性能を有する電気機器ユニットは、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置毎に、筐体に対する取付け位置が等しくなる。たとえば、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して対応可能な共通の性能を有する電気機器ユニットの評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置のいずれか1つのみに対して1回だけ行えばよい。これにより、複数の仕様の無停電電源装置に対して、電気機器ユニットの筐体に対する配置のバリエーションが限定される分だけ、評価試験を行う必要がある電気機器ユニットの個数を削減することができる。その結果、複数の仕様の無停電電源装置に対して行われる評価試験の回数の合計を削減することができる。 As described above, in the uninterruptible power supply according to one aspect of the present invention, the housing includes a plurality of partitioned areas each having a certain size and partitioned for each type of electrical equipment unit, Each of the areas accommodates an electrical equipment unit having performance corresponding to any one of a plurality of specifications of uninterruptible power supplies having mutually different output capacities. Thereby, the arrangement of a plurality of types of electrical equipment units with respect to each housing can be made common to a plurality of uninterruptible power supply devices having different specifications and different output capacities. In other words, even if multiple types of electrical equipment units housed in a housing include electrical equipment units that have different performance for uninterruptible power supplies of multiple specifications with different output capacities, Electrical equipment units with common performance that can be compatible with multiple specifications of uninterruptible power supplies with different output capacities must be mounted to the chassis for each of the multiple specifications of uninterruptible power supplies with different output capacities. The positions will be equal. For example, an evaluation test of an electrical equipment unit with a common performance that can be applied to uninterruptible power supplies of multiple specifications with different output capacities is performed on uninterruptible power supplies of multiple specifications with different output capacities. It is only necessary to perform this once for only one of them. As a result, it is possible to reduce the number of electrical equipment units that need to be evaluated for uninterruptible power supplies with multiple specifications by limiting variations in the arrangement of electrical equipment units with respect to the housing. . As a result, the total number of evaluation tests performed on uninterruptible power supplies of a plurality of specifications can be reduced.
上記一の局面による無停電電源装置において、好ましくは、複数の区画領域は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して対応可能な共通の性能を有する電気機器ユニットが収容される共通区画領域と、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する電気機器ユニットが収容される容量別区画領域と、を含む。このように構成すれば、容量別区画領域に収容される電気機器ユニットは互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置毎に異なる性能を有するので、容量別区画領域に収容される電気機器ユニットの評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置の各々に対して毎回行う必要があるものの、共通区画領域に収容される電気機器ユニットは互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して対応可能な共通の性能を有するので、共通区画領域に収容される電気機器ユニットの評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置のいずれか1つのみに対して1回だけ行えばよい。その結果、複数の仕様の無停電電源装置に対して行われる評価試験の回数の合計を確実に削減することができる。 In the uninterruptible power supply according to the first aspect, preferably, the plurality of partitioned areas accommodate electrical equipment units having a common performance that can be compatible with uninterruptible power supplies of a plurality of specifications having mutually different output capacities. and a capacity-based partition area in which electric equipment units having different performances for each output capacity are accommodated for each of a plurality of specifications of uninterruptible power supplies having mutually different output capacities. With this configuration, the electrical equipment units accommodated in the capacity-based partitioned areas have different performances for each uninterruptible power supply with multiple specifications having different output capacities, so that the electrical equipment units accommodated in the capacity-based partitioned areas have different performances. Although the equipment unit evaluation test needs to be performed each time for each uninterruptible power supply with multiple specifications that have different output capacities, the electrical equipment units housed in the common partition area have different output capacities. Since it has a common performance that can be applied to uninterruptible power supplies of multiple specifications, the evaluation test of electrical equipment units housed in a common partition area is applicable to uninterruptible power supplies of multiple specifications that have different output capacities. It is only necessary to perform this once for only one of the following. As a result, the total number of evaluation tests performed on uninterruptible power supplies of multiple specifications can be reliably reduced.
この場合、好ましくは、電力変換ユニットが収容される区画領域は、容量別区画領域であり、電力変換ユニット以外の種類の電気機器ユニットが収容される区画領域は、共通区画領域である。このように構成すれば、容量別区画領域に収容される電力変換ユニットは互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置毎に異なる性能を有するので、電力変換ユニットの評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置の各々に対して毎回行う必要があるものの、共通区画領域に収容される電力変換ユニット以外の種類の電気機器ユニットは互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して対応可能な共通の性能を有するので、電力変換ユニット以外の種類の電気機器ユニットの評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置のいずれか1つのみに対して1回だけ行えばよい。すなわち、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置の各々に対して毎回評価試験を行う必要がある電気機器ユニットが電力変換ユニットのみとなる。その結果、複数の仕様の無停電電源装置に対して行われる評価試験の回数の合計を大きく削減することができる。 In this case, preferably, the divided area in which the power conversion units are accommodated is a divided area by capacity, and the divided area in which electric equipment units of types other than the power conversion units are accommodated is a common divided area. With this configuration, the power conversion units housed in the capacity-specific partitioned areas have different performance for each uninterruptible power supply with multiple specifications having different output capacities, so the evaluation test of the power conversion units can be Although it is necessary to do this each time for each uninterruptible power supply with multiple specifications having different output capacities, electrical equipment units of types other than power conversion units housed in the common partition area have multiple specifications with different output capacities. The evaluation test for electrical equipment units other than power conversion units has a common performance that can be applied to uninterruptible power supplies with different specifications. It is only necessary to perform this once for only one of them. In other words, the power conversion unit is the only electrical equipment unit that needs to be evaluated each time for each of the uninterruptible power supplies having a plurality of specifications having different output capacities. As a result, the total number of evaluation tests performed on uninterruptible power supplies of a plurality of specifications can be significantly reduced.
上記一の局面による無停電電源装置において、好ましくは、電力変換ユニットは、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して対応可能な共通の性能を有する共通部品と、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する容量別部品と、を有し、共通部品が配置される共通部品配置部と、容量別部品が配置される容量別部品配置部と、を含む。このように構成すれば、容量別部品配置部に配置される容量別部品は互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置毎に異なる性能を有するので、容量別部品配置部に配置される容量別部品の評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置の各々に対して毎回行う必要があるものの、共通部品配置部に配置される共通部品は互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して対応可能な共通の性能を有するので、共通部品配置部に配置される共通部品の評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置のいずれか1つのみに対して1回だけ行えばよい。その結果、複数の仕様の無停電電源装置に対して行われる評価試験の回数の合計を確実に削減することができる。 In the uninterruptible power supply according to the first aspect, preferably, the power conversion unit includes a common component having a common performance that can be applied to uninterruptible power supplies of a plurality of specifications having mutually different output capacities, and a mutually different For each uninterruptible power supply having a plurality of specifications having an output capacity, a capacity-specific component having a different performance for each output capacity is included, and a common component arrangement part where common components are arranged, and a common component arrangement part where the capacity-specific components are arranged. and a capacity-based component arrangement section to be arranged. With this configuration, the capacity-specific components arranged in the capacity-specific component arrangement section have different performance for each uninterruptible power supply with a plurality of specifications having different output capacities, so that the capacity-specific components arranged in the capacity-specific component arrangement section are Although evaluation tests for components by capacity must be performed each time for each uninterruptible power supply with multiple specifications that have different output capacities, common components placed in the common component placement area have different output capacities. It has a common performance that can be applied to uninterruptible power supplies of multiple specifications with different output capacities. It is only necessary to perform this once for any one of the power supply devices. As a result, the total number of evaluation tests performed on uninterruptible power supplies of multiple specifications can be reliably reduced.
この場合、好ましくは、複数の区画領域は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有するとともに互いに異なる大きさを有する電気機器ユニットが収容される容量別区画領域を含み、容量別区画領域には、筐体に対して電気機器ユニットを取り付けるための取付け孔が、互いに異なる性能を有するとともに互いに異なる大きさを有する電気機器ユニットに対応するように複数形成されている。このように構成すれば、容量別区画領域に収容され互いに異なる大きさを有する電気機器ユニットを、互いに異なる大きさを有する電気機器ユニットに対応するように複数形成されている取付け孔によって、筐体に対して容易に取り付けることができる。 In this case, preferably, the plurality of partitioned areas have electrical equipment units having different performances for each output capacity and different sizes for each of the plurality of specifications of uninterruptible power supplies having different output capacities. The capacity-specific partition area includes mounting holes for attaching electrical equipment units to the housing, which correspond to electrical equipment units having different performances and different sizes. A plurality of them are formed to do this. With this configuration, the electrical equipment units that are housed in the divided areas according to capacity and have different sizes can be connected to the housing by the plurality of mounting holes that are formed so as to correspond to the electrical equipment units that have different sizes. It can be easily attached to.
上記一の局面による無停電電源装置において、好ましくは、複数の電気機器ユニットは、電力変換ユニットを制御する制御ユニットと、無停電電源装置における電気回路の遮断に用いられる遮断ユニットと、電気回路を無停電電源装置の外部に接続するための外部接続ユニットと、をさらに含み、電力変換ユニット、リアクトルユニット、制御ユニット、遮断ユニットおよび外部接続ユニットの各々を収容するための複数の区画領域が、筐体において、上下方向に並ぶように配置されている。このように構成すれば、電力変換ユニット、リアクトルユニット、制御ユニット、遮断ユニットおよび外部接続ユニットの各々を収容するための複数の区画領域が、筐体において上下方向に並ぶように配置されている、複数の仕様の無停電電源装置に対して行われる評価試験の回数の合計を削減することができる。 In the uninterruptible power supply according to the first aspect, preferably, the plurality of electric equipment units include a control unit that controls the power conversion unit, a disconnection unit that is used to disconnect the electric circuit in the uninterruptible power supply, and a disconnection unit that disconnects the electric circuit. The housing further includes an external connection unit for connecting to the outside of the uninterruptible power supply, and a plurality of partitioned areas for accommodating each of the power conversion unit, the reactor unit, the control unit, the cutoff unit, and the external connection unit. They are arranged vertically in the body. With this configuration, a plurality of partitioned areas for accommodating each of the power conversion unit, reactor unit, control unit, cutoff unit, and external connection unit are arranged vertically in the housing, The total number of evaluation tests performed on uninterruptible power supplies of multiple specifications can be reduced.
上記一の局面による無停電電源装置において、好ましくは、複数の電気機器ユニットは、無停電電源装置における電気回路の遮断に用いられるとともに、無停電電源装置の出力容量に応じて大きさが異なる遮断ユニットをさらに含み、複数の区画領域は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する電気機器ユニットが収容される容量別区画領域を含み、第1の出力容量よりも小さい第2の出力容量を有する無停電電源装置に対応する遮断ユニットが収容された容量別区画領域は、遮断ユニットが配置されていない空間に、電力変換ユニットに電力を供給するバッテリを収容している。このように構成すれば、無停電電源装置の出力容量に応じて大きさが異なる遮断ユニットが収容された容量別区画領域において、比較的小さな出力容量を有する無停電電源装置に対応する遮断ユニットが収容される場合に、遮断ユニットが配置されていない空間(空きスペース)を、バッテリを収容する空間として利用することができる。その結果、無停電電源装置の筐体以外にバッテリを収容するために設けられるバッテリ用の筐体を削減することができる。 In the uninterruptible power supply according to the first aspect, preferably, the plurality of electrical equipment units are used for interrupting the electric circuit in the uninterruptible power supply, and have different sizes of interrupts depending on the output capacity of the uninterruptible power supply. The plurality of partitioned areas further include a capacity-specific partitioned area in which electrical equipment units having different performances for each output capacity are accommodated for each of the plurality of specifications of uninterruptible power supplies having different output capacities. The capacity-specific division area in which a cutoff unit corresponding to an uninterruptible power supply having a second output capacity smaller than the first output capacity is accommodated is a space in which a cutoff unit is not arranged, and a power conversion unit It houses a battery that supplies power. With this configuration, in the capacity-separated area where cut-off units of different sizes are accommodated depending on the output capacity of the uninterruptible power supply, a cut-off unit corresponding to an uninterruptible power supply having a relatively small output capacity is installed. When the battery is housed, the space where the cutoff unit is not placed (empty space) can be used as a space for housing the battery. As a result, the number of battery casings provided for accommodating the battery other than the casing of the uninterruptible power supply can be reduced.
上記一の局面による無停電電源装置において、好ましくは、複数の電気機器ユニットは、無停電電源装置における電気回路の遮断に用いられる遮断ユニットをさらに含み、遮断ユニットは、互いに隣り合うように配置される複数の遮断器を含み、複数の遮断器同士は、導体に絶縁部材が積層されたラミネートバスバーによって接続されている。このように構成すれば、ラミネートバスバー同士を互いに近接配置させることができるとともに、ラミネートバスバーとラミネートバスバーの周囲の金属製の部品とを近接配置させることができる。その結果、遮断ユニットを小型化することができる。 In the uninterruptible power supply according to the first aspect, preferably, the plurality of electrical equipment units further include a cutoff unit used to cut off the electric circuit in the uninterruptible power supply, and the cutoff units are arranged adjacent to each other. The circuit breaker includes a plurality of circuit breakers, and the circuit breakers are connected to each other by a laminate bus bar in which an insulating member is laminated on a conductor. With this configuration, the laminate bus bars can be arranged close to each other, and the laminate bus bar and metal parts around the laminate bus bar can be arranged close to each other. As a result, the shutoff unit can be downsized.
上記一の局面による無停電電源装置において、好ましくは、複数の電気機器ユニットは、無停電電源装置における電気回路の遮断に用いられる遮断ユニットをさらに含み、遮断ユニットは、遮断器と、遮断器が取り付けられた第1の取付板と、遮断器が取り付けられ第1の取付板とは異なる階層の第2の取付板と、を含む。このように構成すれば、遮断ユニットに含まれる複数の遮断器等の機器が立体的に2つの階層に配置されるので、遮断ユニットに含まれる複数の遮断器等の機器が平面的に1つの階層に配置される場合と比較して、遮断ユニットに含まれる複数の遮断器等の機器が配置される平面積を小さくすることができる。その結果、遮断ユニットを小型化することができる。 In the uninterruptible power supply according to the first aspect, preferably, the plurality of electrical equipment units further include a interrupting unit used to interrupt the electric circuit in the uninterruptible power supply, and the interrupting unit includes a circuit breaker and a circuit breaker. It includes a first mounting plate attached thereto and a second mounting plate attached with the circuit breaker at a different level than the first mounting plate. With this configuration, multiple circuit breakers and other devices included in the circuit breaker unit are arranged three-dimensionally on two levels, so multiple circuit breakers and other devices included in the circuit breaker unit are arranged in one two-dimensional structure. Compared to the case where the circuit breaker is arranged in a hierarchy, the planar area in which the plurality of circuit breakers and other devices included in the circuit breaker unit are arranged can be made smaller. As a result, the shutoff unit can be downsized.
上記一の局面による無停電電源装置において、好ましくは、電力変換ユニットは、第1電力変換ユニットと、第1電力変換ユニットとは異なる区画領域に収容された第2電力変換ユニットと、を含む。このように構成すれば、無停電電源装置において電力変換ユニットが1つのみ設けられる場合と異なり、電力変換ユニットの構成部品を第1電力変換ユニットと第2電力変換ユニットとに分けて配置することができるので、無停電電源装置において電力変換ユニットが1つのみ設けられる場合と比較して、電力変換ユニットの設計の自由度を向上させることができる。 In the uninterruptible power supply according to the above aspect, preferably, the power conversion unit includes a first power conversion unit and a second power conversion unit housed in a different partitioned area from the first power conversion unit. With this configuration, unlike the case where only one power conversion unit is provided in the uninterruptible power supply, the components of the power conversion unit can be arranged separately into the first power conversion unit and the second power conversion unit. Therefore, the degree of freedom in designing the power conversion unit can be improved compared to the case where only one power conversion unit is provided in the uninterruptible power supply.
この場合、好ましくは、リアクトルユニットは、第1電力変換ユニットに接続される第1リアクトルユニットと、第1電力変換ユニットとは異なる区画領域に収容され第2電力変換ユニットに接続される第2リアクトルユニットと、を含む。このように構成すれば、リアクトルユニットの構成部品のうちの第1電力変換ユニットに関連する構成部品および第2電力変換ユニットに関連する構成部品を、それぞれ、第1リアクトルユニットおよび第2リアクトルユニットに分けて配置することができる。その結果、電力変換ユニットが第1電力変換ユニットと第2電力変換ユニットとを含み、かつ、リアクトルユニットが1つのみ設けられる場合と比較して、リアクトルユニットの設計の自由度を向上させることができる。 In this case, preferably, the reactor units include a first reactor unit connected to the first power conversion unit, and a second reactor unit housed in a separate area different from the first power conversion unit and connected to the second power conversion unit. unit and includes. With this configuration, the components related to the first power conversion unit and the components related to the second power conversion unit among the components of the reactor unit are connected to the first reactor unit and the second reactor unit, respectively. Can be placed separately. As a result, the degree of freedom in designing the reactor unit can be improved compared to the case where the power conversion unit includes the first power conversion unit and the second power conversion unit and only one reactor unit is provided. can.
上記リアクトルユニットが第1リアクトルユニットと第2リアクトルユニットとを含む構成において、好ましくは、第1電力変換ユニットを収容するための第1の区画領域と、第1リアクトルユニットを収容するための第2の区画領域と、第2電力変換ユニットを収容するための第3の区画領域と、第2リアクトルユニットを収容するための第4の区画領域とが、筐体において、この順に、上下方向に並ぶように配置されている。このように構成すれば、第1電力変換ユニットに接続される第1リアクトルユニットを、上下方向において、第1電力変換ユニットに隣り合うように配置させることができるとともに、第2電力変換ユニットに接続される第2リアクトルユニットを、上下方向において、第2電力変換ユニットに隣り合うように配置させることができる。この場合、第1電力変換ユニットと第1リアクトルユニットとを接続する配線、および、第2電力変換ユニットと第2リアクトルユニットとを接続する配線の長さを比較的短くすることができるとともに、第1電力変換ユニットと第1リアクトルユニットとを接続する配線、および、第2電力変換ユニットと第2リアクトルユニットとを接続する配線が複雑化するのを抑制することができる。 In the configuration in which the reactor unit includes a first reactor unit and a second reactor unit, preferably a first partitioned area for accommodating the first power conversion unit and a second partition area for accommodating the first reactor unit. A divided area, a third divided area for accommodating the second power conversion unit, and a fourth divided area for accommodating the second reactor unit are arranged vertically in this order in the housing. It is arranged like this. With this configuration, the first reactor unit connected to the first power conversion unit can be arranged adjacent to the first power conversion unit in the vertical direction, and the first reactor unit can be connected to the second power conversion unit. The second reactor unit can be arranged adjacent to the second power conversion unit in the vertical direction. In this case, the length of the wiring connecting the first power conversion unit and the first reactor unit and the length of the wiring connecting the second power conversion unit and the second reactor unit can be made relatively short, and the length of the wiring connecting the first power conversion unit and the second reactor unit can be made relatively short. It is possible to suppress the wiring connecting the first power conversion unit and the first reactor unit and the wiring connecting the second power conversion unit and the second reactor unit from becoming complicated.
上記第1の区画領域と第2の区画領域と第3の区画領域と第4の区画領域とが筐体において上下方向に並ぶように配置されている構成において、好ましくは、複数の電気機器ユニットは、リアクトルユニットに接続されるフィルタコンデンサユニットをさらに含み、フィルタコンデンサユニットを収容するための区画領域は、筐体において、上下方向に並ぶように配置された、第1の区画領域、第2の区画領域、第3の区画領域および第4の区画領域に隣接する空間に配置されている。このように構成すれば、筐体において、上下方向に並ぶように配置された、第1の区画領域、第2の区画領域、第3の区画領域および第4の区画領域に隣接するように空間が形成されている場合に、上下方向に並ぶように配置された、第1の区画領域、第2の区画領域、第3の区画領域および第4の区画領域に隣接する空間を、フィルタコンデンサユニットを収容するための区画領域を配置する空間として利用することができる。 In the configuration in which the first partitioned area, the second partitioned area, the third partitioned area, and the fourth partitioned area are arranged vertically in the housing, preferably a plurality of electrical equipment units further includes a filter capacitor unit connected to the reactor unit, and the partitioned areas for accommodating the filter capacitor unit are a first partitioned area and a second partitioned area arranged vertically in the housing. It is arranged in a space adjacent to the partitioned area, the third partitioned area, and the fourth partitioned area. With this configuration, in the housing, the space is adjacent to the first partitioned area, the second partitioned area, the third partitioned area, and the fourth partitioned area arranged in the vertical direction. is formed, the space adjacent to the first partitioned area, the second partitioned area, the third partitioned area, and the fourth partitioned area arranged in the vertical direction is divided into a filter capacitor unit. It can be used as a space for arranging partitioned areas for accommodating.
上記複数の区画領域が筐体において上下方向に並ぶように配置されている構成において、好ましくは、複数の電気機器ユニットは、リアクトルユニットに接続されるフィルタコンデンサユニットをさらに含み、フィルタコンデンサユニットを収容するための区画領域は、筐体において、上下方向に並ぶように配置された複数の区画領域に隣接する空間に配置されている。このように構成すれば、筐体において、上下方向に並ぶように配置された複数の区画領域に隣接するように空間が形成されている場合に、上下方向に並ぶように配置された複数の区画領域に隣接する空間を、フィルタコンデンサユニットを収容するための区画領域を配置する空間として利用することができる。 In the configuration in which the plurality of divided areas are arranged vertically in the housing, preferably, the plurality of electrical equipment units further include a filter capacitor unit connected to the reactor unit, and accommodate the filter capacitor unit. The partitioned area for this purpose is arranged in a space adjacent to a plurality of partitioned areas arranged vertically in the housing. With this configuration, in the case where a space is formed adjacent to a plurality of partition areas arranged in a vertical direction, the plurality of partitions arranged in a vertical direction A space adjacent to the area can be used as a space for arranging a partitioned area for accommodating a filter capacitor unit.
本発明によれば、上記のように、複数の仕様の無停電電源装置に対して行われる評価試験の回数の合計を削減することが可能な無停電電源装置を提供することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to provide an uninterruptible power supply that can reduce the total number of evaluation tests performed on uninterruptible power supplies of a plurality of specifications.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described based on the drawings.
[第1実施形態]
図1~図9を参照して、本発明の第1実施形態による無停電電源装置100の構成について説明する。
[First embodiment]
The configuration of an
(無停電電源装置の全体構成)
図1に示すように、無停電電源装置100は、停電時に一定時間電力を供給する装置である。具体的には、無停電電源装置100は、無停電電源装置100の外部の交流電源101からの交流電力が無停電電源装置100に対して正常に供給されている正常時において、交流電源101からの交流電力を変換して無停電電源装置100の外部の負荷102に出力するように構成されている。そして、無停電電源装置100は、停電等によって交流電源101からの交流電力が供給されない異常時において、バックアップ用のバッテリ30からの直流電力を電力変換によって交流電力に変換して負荷102に出力するように構成されている。
(Overall configuration of uninterruptible power supply)
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、無停電電源装置100は、複数の電気機器ユニット10と、複数の電気機器ユニット10を収容する筐体20と、を備える。なお、以下の説明では、筐体20の左右方向、前後方向および上下方向を、それぞれ、X方向、Y方向およびZ方向とする。また、筐体20の前側および後側を、それぞれ、Y1側およびY2側とする。また筐体20の上側および下側を、それぞれ、Z1側およびZ2側とする。
As shown in FIG. 2, the
複数の電気機器ユニット10は、電力変換ユニット11と、リアクトルユニット12と、リアクトルユニット13と、トランスユニット14と、制御ユニット15と、遮断ユニット16と、外部接続ユニット17と、フィルタコンデンサユニット18と、を含む。なお、リアクトルユニット12は、特許請求の範囲の「リアクトルユニット」の一例である。
The plurality of
図1に示すように、電力変換ユニット11は、コンバータ部11aと、インバータ部11bと、チョッパ部11cと、を含む。コンバータ部11aは、交流電源101から入力された交流電力を直流電力に変換する整流器回路を有する。コンバータ部11aにより変換された直流電力は、インバータ部11bに対して出力される。インバータ部11bは、入力された直流電力を交流電力に変換する。チョッパ部11cは、バッテリ30から入力された直流電力を昇圧してインバータ部11bに対して供給する。コンバータ部11a、インバータ部11b、および、チョッパ部11cは、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などのスイッチング素子を有する。電力変換ユニット11は、スイッチング素子がスイッチングされることによって電力変換を行う。電力変換ユニット11は、交流電源101から供給される交流電力を変換するとともに、変換された交流電力を負荷102に対して供給するように構成されている。また、電力変換ユニット11は、バッテリ30から供給される直流電力を交流電力に変換するとともに、変換された交流電力を負荷102に対して供給する。
As shown in FIG. 1,
リアクトルユニット12(図2参照)は、電力変換ユニット11の交流電力の入力側に電気的に接続される第1交流リアクトル12aと、電力変換ユニット11の出力側に電気的に接続される第2交流リアクトル12bと、を含む。第1交流リアクトル12aおよび第2交流リアクトル12bは、交流電力における高調波を抑制する。
The reactor unit 12 (see FIG. 2) includes a
リアクトルユニット13(図2参照)は、第1交流リアクトル12aの入力側に接続される第3交流リアクトル13aと、電力変換ユニット11の直流電力の入力側に接続された直流リアクトル13bと、を含む。第3交流リアクトル13aは、たとえば、交流電源101から入力される交流電力の力率を改善する。直流リアクトル13bは、電力変換ユニット11に直流電力を供給するバッテリ30と電力変換ユニット11との間に接続される。
The reactor unit 13 (see FIG. 2) includes a
トランスユニット14(図2参照)は、第2交流リアクトル12bの出力側に電気的に接続されるトランス14aを含む。トランス14aは、入力された交流電力を変圧して出力する。また、トランス14aでは、入力側と出力側とが電気的に絶縁されている。
The transformer unit 14 (see FIG. 2) includes a
図2に示すように、制御ユニット15は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等が設けられたPCB(Poly Chlorinated Biphenyl)基板を含む。制御ユニット15は、無停電電源装置100の各部の制御を行う。すなわち、制御ユニット15は、電力変換ユニット11を制御するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、遮断ユニット16(図2参照)は、無停電電源装置100における電気回路の遮断に用いられる。具体的には、遮断ユニット16は、複数の遮断器16aを含む。複数の遮断器16aは、第1遮断器16bと、第2遮断器16cと、第3遮断器16dと、第4遮断器16eと、を含む。第1遮断器16bは、第3交流リアクトル13aの入力側に接続されている。第2遮断器16cは、直流リアクトル13bの入力側に接続されている。第3遮断器16dは、トランス14aの出力側に接続されている。第1遮断器16b、第2遮断器16cおよび第3遮断器16dは、たとえば、電磁接触器である。第4遮断器16eは、交流電源101からの交流電力を電力変換ユニット11を介さずに負荷102へと供給するバイパス回路に接続されている。第4遮断器16eは、たとえば、サイリスタを含む。
As shown in FIG. 1, the cutoff unit 16 (see FIG. 2) is used to cut off an electric circuit in the
外部接続ユニット17(図2参照)は、無停電電源装置100における電気回路を無停電電源装置100の外部に接続する外部接続端子17aを含む。具体的には、外部接続端子17aは、無停電電源装置100を、無停電電源装置100の外部の交流電源101、無停電電源装置100の外部の負荷102等に接続可能に構成されている。
External connection unit 17 (see FIG. 2) includes an
フィルタコンデンサユニット18(図2参照)は、第1交流リアクトル12aの入力側に、かつ、第3交流リアクトル13aに接続される第1フィルタコンデンサ18aと、第2交流リアクトル12bの出力側に、かつ、トランス14aの入力側に接続される第2フィルタコンデンサ18bと、を含む。第1フィルタコンデンサ18aは、第1交流リアクトル12aとともに、交流電力における高調波を抑制する。第2フィルタコンデンサ18bは、第2交流リアクトル12bとともに、交流電力における高調波を抑制する。
The filter capacitor unit 18 (see FIG. 2) has a
(筐体の詳細)
筐体20は、複数の電気機器ユニット10の種類毎に区画された複数の一定の大きさを有する区画領域21を含む。そして、複数の区画領域21の各々には、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100のいずれかに対応する性能を有する電気機器ユニット10が収容されている。すなわち、筐体20には、複数の電気機器ユニット10の種類毎に専用の区画領域21が設けられている。そして、複数の区画領域21の各々は、互いに異なる仕様の無停電電源装置100に対して共通の大きさを有する。これにより、図4に示すように、筐体20(図4では、「盤フレーム」と表記)は、全ての仕様の無停電電源装置100で共通である。筐体20の共通化に伴って、無停電電源装置100における冷却構造も、全ての仕様の無停電電源装置100で共通である。冷却構造の詳細は後述する。無停電電源装置100の仕様には、たとえば、出力容量が3相10kVA、3相20kVA、3相30kVA、3相50kVAおよび単相20kVA等がある。なお、図4では、3相の仕様の場合の“3相”の表記を省略するとともに、単相の仕様の場合は、“単”と表記している。
(Details of the housing)
The
図2に示すように、複数の区画領域21は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100に対して対応可能な共通の性能を有する電気機器ユニット10が収容される共通区画領域21aと、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する電気機器ユニット10が収容される容量別区画領域21bと、を含む。たとえば、図4に示すように、制御ユニット15(図4では「制御装置」と表記)は、全ての仕様の無停電電源装置100で共通である。すなわち、図2に示すように、制御ユニット15が収容される区画領域21は共通区画領域21aである。一方、図4に示すように、電力変換ユニット11(図4では「PWU」と表記)は、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。すなわち、図2に示すように、電力変換ユニット11が収容される区画領域21は容量別区画領域21bである。
As shown in FIG. 2, the plurality of
図4に示すように、制御ユニット15から無停電電源装置100の各部を制御するために延びる制御線は、無停電電源装置100で共通である。電力回路を構成する主回路線は、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とは、共通であるが、その他の互いに異なる仕様の無停電電源装置100同士では、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。
As shown in FIG. 4, the control lines extending from the
交流リアクトル(第1交流リアクトル12a、第2交流リアクトル12b、第3交流リアクトル13a)(図4では「ACL」と表記)および直流リアクトル13b(図4では「DCL」と表記)は、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とは、共通であるとともに、出力容量が3相50kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が単相20kVAの仕様の無停電電源装置100とは、共通の性能であるが、その他の互いに異なる仕様の無停電電源装置100同士では、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。すなわち、図2に示すように、第1交流リアクトル12aおよび第2交流リアクトル12bを含むリアクトルユニット12が収容される区画領域21、および、第3交流リアクトル13aおよび直流リアクトル13bを含むリアクトルユニット13が収容される区画領域21は容量別区画領域21bである。
The AC reactors (
図4に示すように、トランスユニット14(図4では「TR」と表記)は、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とでは、共通であるが、その他の互いに異なる仕様の無停電電源装置100同士では、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。すなわち、図2に示すように、トランスユニット14が収容される区画領域21は容量別区画領域21bである。
As shown in FIG. 4, the transformer unit 14 (denoted as "TR" in FIG. 4) includes an
図4に示すように、遮断ユニット16(MC、MCCB、ACSW)は、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とでは、共通であるが、その他の互いに異なる仕様の無停電電源装置100同士では、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。すなわち、図2に示すように、遮断ユニット16が収容される区画領域21は容量別区画領域21bである。
As shown in FIG. 4, the cutoff units 16 (MC, MCCB, ACSW) are different in the
図4に示すように、外部接続ユニット17(図4では「外線端子」と表記)は、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とでは、共通であるが、その他の互いに異なる仕様の無停電電源装置100同士では、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。すなわち、図2に示すように、外部接続ユニット17が収容される区画領域21は容量別区画領域21bである。
As shown in FIG. 4, the external connection unit 17 (denoted as "external line terminal" in FIG. 4) is connected to an
図4に示すように、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とのみを対比した場合、電力変換ユニット11が収容される区画領域21は、容量別区画領域21bであり、電力変換ユニット11以外の種類の電気機器ユニット10が収容される区画領域21は、共通区画領域21aである。
As shown in FIG. 4, when comparing only an
図3に示すように、容量別区画領域21bに、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有するとともに互いに異なる大きさを有する電気機器ユニット10が収容される場合、容量別区画領域21bには、筐体20に対して電気機器ユニット10を取り付けるための取付け孔22が、互いに異なる性能を有するとともに互いに異なる大きさを有する電気機器ユニット10に対応するように複数形成されている。なお、図3では、遮断ユニット16および外部接続ユニット17に、電気機器ユニット10を取り付けるための取付け孔22が複数形成された様子を模式的に示している。取付け孔22は、たとえば、筐体20を構成するフレームに設けられている。
As shown in FIG. 3, for each of the
図2に示すように、電力変換ユニット11、リアクトルユニット12、制御ユニット15、遮断ユニット16および外部接続ユニット17の各々を収容するための複数の区画領域21が、筐体20において、上下方向に並ぶように配置されている。具体的には、筐体20の内部のY1側において、電力変換ユニット11を収容するための区画領域21と、リアクトルユニット12を収容するための区画領域21、制御ユニット15を収容するための区画領域21と、遮断ユニット16を収容するための区画領域21と、外部接続ユニット17を収容するための区画領域21とが、この順に、Z1側からZ2側に向かって並んでいる。なお、筐体20の内部のY2側において、リアクトルユニット13を収容するための区画領域21およびフィルタコンデンサユニット18を収容するための区画領域21と、トランスユニット14を収容するための区画領域21とが、この順に、Z1側からZ2側に向かって並んでいる。また、フィルタコンデンサユニット18を収容するための区画領域21は、リアクトルユニット13を収容するための区画領域21のY2側に配置されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
(冷却構造の詳細)
電力変換ユニット11のY1側には、筐体20の外部の空気を電力変換ユニット11に導くためのファン40aが設けられている。電力変換ユニット11をY1側からY2側に通過した空気は、筐体20の上方に向きを変えて、筐体20の上面に設けられた通気口20aから筐体20の外部に排出される。
(Details of cooling structure)
A
リアクトルユニット12のY1側には、筐体20の外部の空気をリアクトルユニット12に導くためのファン40bが設けられている。リアクトルユニット12をY1側からY2側に通過した空気は、電力変換ユニット11をY1側からY2側に通過した空気とともに、筐体20の上方に向きを変えて、筐体20の上面に設けられた通気口20aから筐体20の外部に排出される。
A
筐体20のY2側において、リアクトルユニット13、トランスユニット14およびフィルタコンデンサユニット18が収容された区画領域21を含むとともに、筐体20の下部から上部に延びる空間23が形成されている。すなわち、リアクトルユニット13、トランスユニット14およびフィルタコンデンサユニット18の各々を収容するための区画領域21は、Z方向(上下方向)に並ぶように配置された、電力変換ユニット11、リアクトルユニット12、制御ユニット15、遮断ユニット16および外部接続ユニット17の各々を収容するための複数の区画領域21に隣接する空間23に配置されている。空間23は、筐体20のY1側に配置されている。また、外部接続ユニット17のZ2側には、Y1側からY2側に延びるとともに、空間23の下端と接続される通路24が形成されている。空間23のZ2側の端部には、通路24のY1側の端部(筐体20の前面)から取り込んだ空気を、通路24および空間23を介して、筐体20の上面からZ2側に排出するためのファン40cが設けられている。なお、フィルタコンデンサユニット18を収容するための区画領域21は、収容するための区画領域21は、容量別区画領域21bである。
On the Y2 side of the
(電力変換ユニットの詳細)
図5に示すように、電力変換ユニット11は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100に対して対応可能な共通の性能を有する共通部品11dと、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する容量別部品11eと、を有する。そして、電力変換ユニット11は、共通部品11dが配置される共通部品配置部11fと、容量別部品11eが配置される容量別部品配置部11gと、を含む。すなわち、電力変換ユニット11には、複数の部品の種類毎に専用に設けられ、かつ、互いに異なる仕様の無停電電源装置100に対して共通の大きさを有する配置部が設けられている。これにより、図6に示すように、電力変換ユニット11の筐体(図6では、「フレーム」と表記)は、全ての仕様の無停電電源装置100で共通である。なお、図6では、3相の仕様の場合の“3相”の表記を省略するとともに、単相の仕様の場合は、“単”と表記している。
(Details of power conversion unit)
As shown in FIG. 5, the
電力変換ユニット11のIGBTは、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が20kVAの仕様の無停電電源装置100とでは、共通であるとともに、出力容量が3相30kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が3相50kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が単相20kVAの仕様の無停電電源装置100とでは、共通であるが、その他の互いに異なる仕様の無停電電源装置100同士では、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。すなわち、電力変換ユニット11のIGBTは、容量別部品11e(図5参照)であり、電力変換ユニット11においてIGBTが配置される部分は容量別部品配置部11g(図5参照)である。
The IGBT of the
電力変換ユニット11には、IGBT等を冷却するための冷却フィンが設けられている。電力変換ユニット11の冷却フィンは、全ての仕様の無停電電源装置100で共通である。すなわち、電力変換ユニット11の冷却フィンは、共通部品11d(図5参照)であり、電力変換ユニット11において冷却フィンが配置される部分は共通部品配置部11f(図5参照)である。
The
電力変換ユニット11には、スイッチング素子のスイッチングを制御する制御装置が設けられている。電力変換ユニット11の制御装置は、全ての仕様の無停電電源装置100で共通である。すなわち、電力変換ユニット11の制御装置は、共通部品11d(図5参照)であり、電力変換ユニット11において制御装置が配置される部分は共通部品配置部11f(図5参照)である。
The
電力変換ユニット11には、電力変換ユニット11の各部を制御するために延びる制御線が設けられている。電力変換ユニット11の制御線は、全ての仕様の無停電電源装置100で共通である。すなわち、電力変換ユニット11の制御線は、共通部品11d(図5参照)であり、電力変換ユニット11において制御線が配置される部分は共通部品配置部11f(図5参照)である。
The
電力変換ユニット11には、電力変換ユニット11において電力回路を構成する導体が設けられている。電力変換ユニット11の導体は、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が20kVAの仕様の無停電電源装置100とでは、共通であるが、その他の互いに異なる仕様の無停電電源装置100同士では、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。すなわち、電力変換ユニット11の導体は、容量別部品11e(図5参照)であり、電力変換ユニット11において導体が配置される部分は容量別部品配置部11g(図5参照)である。
The
電力変換ユニット11には、電力変換ユニット11を他の電気機器ユニット10と接続するためのコネクタ(図6では、「大電流コネクタ」と表記)が設けられている。電力変換ユニット11のコネクタは、全ての仕様の無停電電源装置100で共通である。すなわち、電力変換ユニット11のコネクタは、共通部品11d(図5参照)であり、電力変換ユニット11においてコネクタが配置される部分は共通部品配置部11f(図5参照)である。
The
電力変換ユニット11には、電解コンデンサが設けられている。電力変換ユニット11の電解コンデンサは、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が20kVAの仕様の無停電電源装置100とでは、共通であるとともに、出力容量が3相30kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量3相50kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が単相20kVAの仕様の無停電電源装置100とでは、共通であるが、その他の互いに異なる仕様の無停電電源装置100同士では、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。すなわち、電力変換ユニット11の電解コンデンサは、容量別部品11e(図5参照)であり、電力変換ユニット11において電解コンデンサが配置される部分は容量別部品配置部11g(図5参照)である。
The
電力変換ユニット11には、ヒューズが設けられている。電力変換ユニット11のヒューズは、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。すなわち、電力変換ユニット11のヒューズは、容量別部品11e(図5参照)であり、電力変換ユニット11においてヒューズが配置される部分は容量別部品配置部11g(図5参照)である。なお、電力変換ユニット11のヒューズの外形は、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が20kVAの仕様の無停電電源装置100とでは、共通であるとともに、その他の互いに異なる仕様の無停電電源装置100同士では、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。
The
電力変換ユニット11には、変流器(図6では「DCCT」と表記)が設けられている。電力変換ユニット11の変流器は、無停電電源装置100の仕様毎に異なる。すなわち、電力変換ユニット11の変流器は、容量別部品11e(図5参照)であり、電力変換ユニット11において変流器が配置される部分は容量別部品配置部11g(図5参照)である。なお、電力変換ユニット11の変流器の外形は、全ての仕様の無停電電源装置100で共通である。
The
(遮断ユニットの詳細)
図2に示すように、第1の出力容量よりも小さい第2の出力容量を有する無停電電源装置100に対応する遮断ユニット16が収容された容量別区画領域21bは、遮断ユニット16が配置されていない空間に、電力変換ユニット11に電力を供給するバッテリ30を収容している。具体的には、図4に示すように、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100、出力容量が3相20kVAの仕様の無停電電源装置100、および、出力容量が単相20kVAの仕様の無停電電源装置100においては、出力容量が3相30kVAの仕様の無停電電源装置100、および、出力容量が3相50kVAの仕様の無停電電源装置100と比較して、遮断ユニット16の大きさが小さくなる。すなわち、遮断ユニット16は、無停電電源装置100の出力容量に応じて大きさが異なる場合がある。これにより、図2に示すように、遮断ユニット16の大きさが比較的小さい場合、遮断ユニット16を収容するための容量別区画領域21bに、バッテリ30を収容可能な空間(空きスペース)が形成される。その場合、遮断ユニット16を収容するための容量別区画領域21bにおいて、遮断ユニット16に加えてバッテリ30が収容される。なお、図8および図9に示すように、出力容量が3相30kVAの仕様の無停電電源装置100および出力容量が3相50kVAの仕様の無停電電源装置100においては、遮断ユニット16が収容された容量別区画領域21bにはバッテリ30が収容されない。その場合、バッテリ30は、無停電電源装置100の外部のバッテリ30を収容するための盤に収容される。
(Details of shutoff unit)
As shown in FIG. 2, the capacity divided
図7に示すように、遮断ユニット16は、互いに隣り合うように配置される複数の遮断器16aを含む。そして、複数の遮断器16a同士は、導体に絶縁部材が積層されたラミネートバスバー16fによって接続されている。すなわち、複数の遮断器16a同士を接続するための空間が比較的小さくなっている。
As shown in FIG. 7, the interrupting
また、遮断ユニット16は、遮断器16aが取り付けられた第1の取付板16gと、遮断器16aが取り付けられ第1の取付板16gとは異なる階層の第2の取付板16hと、を含む。第1の取付板16gおよび第2の取付板16hは、遮断ユニット16において、XZ平面に沿った方向に延びるように配置されている。すなわち、遮断ユニット16は、Y方向に2階層の構造を有する。
Further, the interrupting
(第1施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of the first embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、上記のように、筐体20は、複数の電気機器ユニット10の種類毎に区画された複数の一定の大きさを有する区画領域21を含む。そして、複数の区画領域21の各々には、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100のいずれかに対応する性能を有する電気機器ユニット10が収容されている。これにより、複数の種類の電気機器ユニット10の各々の筐体20に対する大まかな配置を、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100に対して共通化することができる。すなわち、筐体20に収容される複数の種類の電気機器ユニット10に、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100毎に異なる性能を有する電気機器ユニット10が含まれる場合であっても、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100に対して対応可能な共通の性能を有する電気機器ユニット10は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100毎に、筐体20に対する取付け位置が等しくなる。たとえば、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100に対して対応可能な共通の性能を有する電気機器ユニット10の評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100のいずれか1つのみに対して1回だけ行えばよい。これにより、複数の仕様の無停電電源装置100に対して、電気機器ユニット10の筐体20に対する配置のバリエーションが限定される分だけ、評価試験を行う必要がある電気機器ユニット10の個数を削減することができる。その結果、複数の仕様の無停電電源装置100に対して行われる評価試験の回数の合計を削減することができる。なお、互いに異なる仕様の無停電電源装置100に対して共通の性能を有する電気機器ユニット10を用いる場合、出力容量の大きい仕様の無停電電源装置100に対応する性能を有する電気機器ユニット10が選択される。たとえば、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とに対して共通の電気機器ユニット10を用いる場合、出力容量3相20kVAの仕様の無停電電源装置100に対応する性能を有する電気機器ユニット10が選択される。また、電気機器ユニット10の評価試験は、互いに異なる仕様の無停電電源装置100に対して共通の性能を有する電気機器ユニット10を用いる場合、最も出力容量の大きい仕様の無停電電源装置100に対応する性能を有する電気機器ユニット10のみに対して評価試験が行われる。たとえば、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とに対して共通の電気機器ユニット10を用いる場合、出力容量3相20kVAの仕様の無停電電源装置100に対応する性能を有する電気機器ユニット10のみに対して評価試験が行われる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、複数の区画領域21は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100に対して対応可能な共通の性能を有する電気機器ユニット10が収容される共通区画領域21aと、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する電気機器ユニット10が収容される容量別区画領域21bと、を含む。これにより、容量別区画領域21bに収容される電気機器ユニット10は互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100毎に異なる性能を有するので、容量別区画領域21bに収容される電気機器ユニット10の評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して毎回を行う必要があるものの、共通区画領域21aに収容される電気機器ユニット10は互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100に対して対応可能な共通の性能を有するので、共通区画領域21aに収容される電気機器ユニット10の評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100のいずれか1つのみに対して1回だけ行えばよい。その結果、複数の仕様の無停電電源装置100に対して行われる評価試験の回数の合計を確実に削減することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the plurality of
また、第1実施形態では、上記のように、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とを対比した場合、電力変換ユニット11が収容される区画領域21は、容量別区画領域21bであり、電力変換ユニット11以外の種類の電気機器ユニット10が収容される区画領域21は、共通区画領域21aである。これにより、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とを対比した場合、容量別区画領域21bに収容される電力変換ユニット11は互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100毎に異なる性能を有するので、電力変換ユニット11の評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して毎回行う必要があるものの、共通区画領域21aに収容される電力変換ユニット11以外の種類の電気機器ユニット10は互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100に対して対応可能な共通の性能を有するので、電力変換ユニット11以外の種類の電気機器ユニット10の評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100のいずれか1つのみに対して1回だけ行えばよい。すなわち、出力容量が3相10kVAの仕様の無停電電源装置100と、出力容量が3相20kVAの仕様の無停電電源装置100とを対比した場合、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して毎回評価試験を行う必要がある電気機器ユニット10が電力変換ユニット11のみとなる。その結果、複数の仕様の無停電電源装置100に対して行われる評価試験の回数の合計を大きく削減することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, when comparing the
また、第1実施形態では、上記のように、電力変換ユニット11は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100に対して対応可能な共通の性能を有する共通部品11dと、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する容量別部品11eと、を有する。そして、電力変換ユニット11は、共通部品11dが配置される共通部品配置部11fと、容量別部品11eが配置される容量別部品配置部11gと、を含む。これにより、容量別部品配置部11gに配置される容量別部品11eは互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100毎に異なる性能を有するので、容量別部品配置部11gに配置される容量別部品11eは、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して毎回行う必要があるものの、共通部品配置部11fに配置される共通部品11dは互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100に対して対応可能な共通の性能を有するので、共通部品配置部11fに配置される共通部品11dの評価試験は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100のいずれか1つのみに対して1回だけ行えばよい。その結果、複数の仕様の無停電電源装置100に対して行われる評価試験の回数の合計を確実に削減することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、複数の区画領域21は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有するとともに互いに異なる大きさを有する電気機器ユニット10が収容される容量別区画領域21bを含む。そして、容量別区画領域21bには、筐体20に対して電気機器ユニット10を取り付けるための取付け孔22が、互いに異なる性能を有するとともに互いに異なる大きさを有する電気機器ユニット10に対応するように複数形成されている。これにより、容量別区画領域21bに収容され互いに異なる大きさを有する電気機器ユニット10を、互いに異なる大きさを有する電気機器ユニット10に対応するように複数形成されている取付け孔22によって、筐体20に対して容易に取り付けることができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the plurality of
また、第1実施形態では、上記のように、複数の電気機器ユニット10は、電力変換ユニット11を制御する制御ユニット15と、無停電電源装置100における電気回路の遮断に用いられる遮断ユニット16と、電気回路を無停電電源装置100の外部に接続するための外部接続ユニット17と、をさらに含む。そして、電力変換ユニット11、リアクトルユニット12、制御ユニット15、遮断ユニット16および外部接続ユニット17の各々を収容するための複数の区画領域21が、筐体20において、上下方向に並ぶように配置されている。これにより、電力変換ユニット11、リアクトルユニット12、制御ユニット15、遮断ユニット16および外部接続ユニット17の各々を収容するための複数の区画領域21が、筐体20において上下方向に並ぶように配置されている、複数の仕様の無停電電源装置100に対して行われる評価試験の回数の合計を削減することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the plurality of
また、第1実施形態では、上記のように、複数の電気機器ユニット10は、無停電電源装置100における電気回路の遮断に用いられるとともに、無停電電源装置100の出力容量に応じて大きさが異なる遮断ユニット16をさらに含む。また、複数の区画領域21は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置100の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する電気機器ユニット10が収容される容量別区画領域21bを含む。そして、第1の出力容量よりも小さい第2の出力容量を有する無停電電源装置100に対応する遮断ユニット16が収容された容量別区画領域21bは、遮断ユニット16が配置されていない空間に、電力変換ユニット11に電力を供給するバッテリ30を収容している。これにより、無停電電源装置100の出力容量に応じて大きさが異なる遮断ユニット16が収容された容量別区画領域21bにおいて、比較的小さな出力容量を有する無停電電源装置100に対応する遮断ユニット16が収容される場合に、遮断ユニット16が配置されていない空間(空きスペース)を、バッテリ30を収容する空間として利用することができる。その結果、無停電電源装置100の筐体20以外にバッテリ30を収容するために設けられるバッテリ用の筐体を削減することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the plurality of
また、第1実施形態では、上記のように、複数の電気機器ユニット10は、無停電電源装置100における電気回路の遮断に用いられる遮断ユニット16をさらに含む。また、遮断ユニット16は、互いに隣り合うように配置される複数の遮断器16aを含む。そして、複数の遮断器16a同士は、導体に絶縁部材が積層されたラミネートバスバー16fによって接続されている。これにより、ラミネートバスバー16f同士を互いに近接配置させることができるとともに、ラミネートバスバー16fとラミネートバスバー16fの周囲の金属製の部品とを近接配置させることができる。その結果、遮断ユニット16を小型化することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the plurality of
また、第1実施形態では、上記のように、複数の電気機器ユニット10は、無停電電源装置100における電気回路の遮断に用いられる遮断ユニット16をさらに含む。そして、遮断ユニット16は、遮断器16aと、遮断器16aが取り付けられた第1の取付板16gと、遮断器16aが取り付けられ第1の取付板16gとは異なる階層の第2の取付板16hと、を含む。これにより、遮断ユニット16に含まれる複数の遮断器16a等の機器が立体的に2つの階層に配置されるので、遮断ユニット16に含まれる複数の遮断器16a等の機器が平面的に1つの階層に配置される場合と比較して、遮断ユニット16に含まれる複数の遮断器16a等の機器が配置される平面積を小さくすることができる。その結果、遮断ユニット16を小型化することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the plurality of
また、第1実施形態では、上記のように、複数の電気機器ユニット10は、リアクトルユニット12に接続されるフィルタコンデンサユニット18を含む。そして、フィルタコンデンサユニット18を収容するための区画領域21は、筐体20において、Z方向(上下方向)に並ぶように配置された複数の区画領域21に隣接する空間23に配置されている。これにより、筐体20において、Z方向に並ぶように配置された複数の区画領域21に隣接するように空間23が形成されている場合に、Z向に並ぶように配置された複数の区画領域21に隣接する空間23を、フィルタコンデンサユニット18を収容するための区画領域21を配置する空間として利用することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the plurality of
[第2実施形態]
図10~図15を参照して、本発明の第2実施形態による無停電電源装置200の構成について説明する。
[Second embodiment]
The configuration of an
(無停電電源装置の全体構成)
図10に示すように、無停電電源装置200は、停電時に一定時間電力を供給する装置である。
(Overall configuration of uninterruptible power supply)
As shown in FIG. 10, the
図11に示すように、無停電電源装置200は、複数の電気機器ユニット210と、複数の電気機器ユニット210を収容する筐体220を備える。
As shown in FIG. 11, the
複数の電気機器ユニット210は、電力変換ユニット211と、リアクトルユニット212と、リアクトルユニット213と、トランスユニット214と、制御ユニット215と、遮断ユニット216と、外部接続ユニット217と、フィルタコンデンサユニット218と、を含む。なお、リアクトルユニット212は、特許請求の範囲の「リアクトルユニット」の一例である。
The plurality of
(筐体の詳細)
筐体220は、複数の電気機器ユニット210の種類毎に区画された複数の一定の大きさを有する区画領域221を含む。そして、複数の区画領域221の各々には、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200のいずれかに対応する性能を有する電気機器ユニット210が収容されている。図12に示すように、筐体220(図12では、「盤フレーム」と表記)は、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。筐体220の共通化に伴って、無停電電源装置200における冷却構造も、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。冷却構造の詳細は後述する。無停電電源装置200の仕様には、たとえば、出力容量が3相75kVA、3相100kVAおよび単相30kVA等がある。なお、図12では、3相の仕様の場合の“3相”の表記を省略するとともに、単相の仕様の場合は、“単”と表記している。
(Details of the housing)
The
制御ユニット15(図12では「制御装置」と表記)は、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。すなわち、図11に示すように、制御ユニット215が収容される区画領域221は共通区画領域21aである。一方、図12に示すように、電力変換ユニット211(図12では「PWU」と表記)は、無停電電源装置200の仕様毎に異なる。すなわち、図11に示すように、電力変換ユニット211が収容される区画領域221は容量別区画領域21bである。
The control unit 15 (denoted as "control device" in FIG. 12) is common to all specifications of the
図12に示すように、制御ユニット215から無停電電源装置200の各部を制御するために延びる制御線は、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。電力回路を構成する主回路線は、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。
As shown in FIG. 12, the control lines extending from the
交流リアクトル(第1交流リアクトル12a、第2交流リアクトル12b、第3交流リアクトル13a)(図12では「ACL」と表記)および直流リアクトル13b(図12では「DCL」と表記)は、出力容量が3相100kVAの仕様の無停電電源装置200と、出力容量が単相30kVAの仕様の無停電電源装置200とでは、共通であるが、その他の互いに異なる仕様の無停電電源装置200同士では、無停電電源装置200の仕様毎に異なる。すなわち、図11に示すように、第1交流リアクトル12aおよび第2交流リアクトル12bを含むリアクトルユニット212が収容される区画領域221、および、第3交流リアクトル13aおよび直流リアクトル13bを含むリアクトルユニット213が収容される区画領域221は容量別区画領域21bである。
The AC reactors (
図12に示すように、トランスユニット214(図12では「TR」と表記)は、出力容量が3相75kVAの仕様の無停電電源装置200および出力容量が3相100kVAの仕様の無停電電源装置200以外の互いに異なる仕様の無停電電源装置200同士では、無停電電源装置200の仕様毎に異なる。すなわち、図11に示すように、トランスユニット214が収容される区画領域221は容量別区画領域21bである。なお、出力容量が3相75kVAの仕様の無停電電源装置200および出力容量が3相100kVAの仕様の無停電電源装置200には、筐体220にトランスユニット214が設けられない。
As shown in FIG. 12, the transformer unit 214 (denoted as "TR" in FIG. 12) includes an
図12に示すように、遮断ユニット216(MC、MCCB、ACSW)は、無停電電源装置200同士の仕様毎に異なる。すなわち、図11に示すように、遮断ユニット216が収容される区画領域221は容量別区画領域21bである。なお、無停電電源装置200では、遮断ユニット216が収容された容量別区画領域21bにはバッテリ30が収容されない。
As shown in FIG. 12, the cutoff units 216 (MC, MCCB, ACSW) differ depending on the specifications of the uninterruptible power supplies 200. That is, as shown in FIG. 11, the partitioned
遮断ユニット216において、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する容量別部品同士は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200に対して共通の導体を含む。具体的には、遮断ユニット216において、容量別部品同士を接続する複数の導体のうちの一部が、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200に対して共通の導体を含む。
In the
図12に示すように、外部接続ユニット217(図12では「外線端子」と表記)は、無停電電源装置200の仕様毎に異なる。すなわち、図11に示すように、外部接続ユニット217が収容される区画領域221は容量別区画領域21bである。
As shown in FIG. 12, the external connection unit 217 (denoted as "external line terminal" in FIG. 12) differs depending on the specifications of the
電力変換ユニット211は、第1電力変換ユニット211Aと、第1電力変換ユニット211Aとは異なる区画領域21に収容された第2電力変換ユニット211Bと、を含む。リアクトルユニット212は、第1リアクトルユニット212Aと、第1リアクトルユニット212Aとは異なる区画領域21に収容された第2リアクトルユニット212Bと、を含む。
The
図10に示すように、第1電力変換ユニット211Aと第2電力変換ユニット211Bとは、互いに並列接続されている。第1リアクトルユニット212Aは、第1電力変換ユニット211Aに接続されている。第2リアクトルユニット212Bは、第2電力変換ユニット211Bに接続されている。
As shown in FIG. 10, the first
図11に示すように、電力変換ユニット211、リアクトルユニット212、制御ユニット215、遮断ユニット216および外部接続ユニット217の各々を収容するための複数の区画領域221が、筐体220において、上下方向に並ぶように配置されている。具体的には、図13に示すように、第1電力変換ユニット211Aを収容するための区画領域221Aと、第1リアクトルユニット212Aを収容するための区画領域221Bと、第2電力変換ユニット211Bを収容するための区画領域221Cと、第2リアクトルユニット212Bを収容するための区画領域221Dと、制御ユニット215を収容するための区画領域221と、遮断ユニット216を収容するための区画領域221と、外部接続ユニット217を収容するための区画領域221とが、筐体220の内部のY1側において、この順に、Z方向(上下方向)に並ぶように配置されている。なお、筐体220の内部のY2側において、リアクトルユニット213を収容するための区画領域221と、トランスユニット214を収容するための区画領域221とが、この順に、Z1側からZ2側に向かって並んでいる。また、図14に示すように、フィルタコンデンサユニット218を収容するための区画領域221は、筐体220において、Z方向に並ぶように配置された、区画領域221A、区画領域221B、区画領域221Cおよび区画領域221DのX方向の一方側に隣接する空間223に配置されている。また、空間223は、Z方向(上下方向)に並ぶように配置された複数の区画領域221に隣接する空間である。なお、区画領域221A、区画領域221B、区画領域221Cおよび区画領域221Dは、それぞれ、特許請求の範囲の「第1の区画領域」、「第2の区画領域」、「第3の区画領域」および「第4の区画領域」の一例である。
As shown in FIG. 11, a plurality of
フィルタコンデンサユニット218において、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する容量別部品同士は、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200に対して共通の導体を含む。具体的には、フィルタコンデンサユニット218において、容量別部品同士を接続する複数の導体のうちの一部が、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200に対して共通の導体を含む。
In the
(冷却構造の詳細)
図13に示すように、第1電力変換ユニット211AのY1側には、筐体220の外部の空気を第1電力変換ユニット211Aに導くためのファン240aが設けられている。第1電力変換ユニット211AをY1側からY2側に通過した空気は、筐体220の上方に向きを変えて、筐体220の上面に設けられた通気口220aから筐体220の外部に排出される。
(Details of cooling structure)
As shown in FIG. 13, a
第1リアクトルユニット212AのY1側には、筐体220の外部の空気を第1リアクトルユニット212Aに導くためのファン240bが設けられている。第1リアクトルユニット212AをY1側からY2側に通過した空気は、第1電力変換ユニット211AをY1側からY2側に通過した空気とともに、筐体220の上方に向きを変えて、筐体220の上面に設けられた通気口220aから筐体220の外部に排出される。
A
第2電力変換ユニット211BのY1側には、筐体220の外部の空気を第2電力変換ユニット211Bに導くためのファン240cが設けられている。第2電力変換ユニット211BをY1側からY2側に通過した空気は、第2電力変換ユニット211Bおよび第1リアクトルユニット212Aを通過した空気が上方に向かう空間よりもY2側において、筐体220の上方に向きを変えて、筐体220の上面に設けられた通気口220bから筐体220の外部に排出される。
A
第2リアクトルユニット212BのY1側には、筐体220の外部の空気を第2リアクトルユニット212Bに導くためのファン240dが設けられている。第2リアクトルユニット212BをY1側からY2側に通過した空気は、第2電力変換ユニット211Bおよび第1リアクトルユニット212Aを通過した空気が上方に向かう空間よりもY2側において、第2電力変換ユニット211BをY1側からY2側に通過した空気とともに、筐体220の上方に向きを変えて、筐体220の上面に設けられた通気口220bから筐体220の外部に排出される。
A
図14に示すように、筐体220のY2側において、リアクトルユニット213、トランスユニット214およびフィルタコンデンサユニット218が収容された区画領域221を含むとともに、筐体220の下部から上部に延びる空間223が形成されている。また、外部接続ユニット217のZ2側には、Y1側からY2側に延びるとともに、空間223の下端と接続される通路224が形成されている。空間223のZ2側の端部には、通路224のY1側の端部(筐体220の前面)から取り込んだ空気を、通路224および空間223を介して、筐体220の上面からZ2側に排出するためのファン240eが設けられている。なお、図13に示すように、空間223は、筐体220の内部のX方向の他方側(フィルタコンデンサユニット218(図14参照)が配置されている側とは反対側)には形成されていない。また、図14に示すように、空間223は、筐体220の内部のZ1側において、Y1側の端部とY2の端部との間に亘って形成されている。
As shown in FIG. 14, on the Y2 side of the
(電力変換ユニットの詳細)
図15に示すように、電力変換ユニット211の筐体(図15では、「フレーム」と表記)が、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。なお、図15では、3相の仕様の場合の“3相”の表記を省略するとともに、単相の仕様の場合は、“単”と表記している。
(Details of power conversion unit)
As shown in FIG. 15, the casing (denoted as "frame" in FIG. 15) of the
電力変換ユニット211のIGBTは、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。電力変換ユニット211の冷却フィンは、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。
The IGBT of the
電力変換ユニット211の制御装置は、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。電力変換ユニット211の制御線は、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。
The control device of the
電力変換ユニット211の導体は、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。電力変換ユニット211のコネクタ(図15では、「大電流コネクタ」と表記)は、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。
The conductor of the
電力変換ユニット211の電解コンデンサは、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。
The electrolytic capacitor of the
電力変換ユニット211のヒューズは、無停電電源装置200の仕様毎に異なる。なお、電力変換ユニット11のヒューズの外形は、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。
The fuse of the
電力変換ユニット211の変流器(図15では「DCCT」と表記)は、無停電電源装置200の仕様毎に異なる。なお、電力変換ユニット211の変流器の外形は、全ての仕様の無停電電源装置200で共通である。
The current transformer (denoted as "DCCT" in FIG. 15) of the
なお、第2実施形態のその他の構成は、第1実施形態と略同様である。 Note that the other configurations of the second embodiment are substantially the same as those of the first embodiment.
(第2施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of the second embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態では、上記のように、筐体220は、複数の電気機器ユニット210の種類毎に区画された複数の一定の大きさを有する区画領域221を含む。そして、複数の区画領域221の各々には、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200のいずれかに対応する性能を有する電気機器ユニット210が収容されている。これにより、第1実施形態の無停電電源装置100と同様に、複数の種類の電気機器ユニット210の各々の筐体220に対する大まかな配置を、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200に対して共通化することができる。その結果、複数の仕様の無停電電源装置200に対して行われる評価試験の回数の合計を削減することができる。
In the second embodiment, as described above, the
また、第2実施形態では、上記のように、電力変換ユニット211は、第1電力変換ユニット211Aと、第1電力変換ユニット211Aとは異なる区画領域21に収容された第2電力変換ユニット211Bと、を含む。これにより、電力変換ユニット211の構成部品のうちの一部の容量に対応する構成部品および残りの容量に対応する構成部品を、それぞれ、第1電力変換ユニット211Aと第2電力変換ユニット211Bとに分けて配置することができる。その結果、無停電電源装置200において電力変換ユニット211が1つのみ設けられる場合と比較して、電力変換ユニット211の設計の自由度を向上させることができる。
In addition, in the second embodiment, as described above, the
また、第2実施形態では、上記のように、リアクトルユニット212は、第1電力変換ユニット211Aに接続される第1リアクトルユニット212Aと、第1リアクトルユニット212Aとは異なる区画領域21に収容され第2電力変換ユニット211Bに接続される第2リアクトルユニット212Bと、を含む。これにより、リアクトルユニット212の構成部品のうちの第1電力変換ユニット211Aに関連する構成部品および第2電力変換ユニット211Bに関連する構成部品を、それぞれ、第1リアクトルユニット212Aおよび第2リアクトルユニット212Bに分けて配置することができる。その結果、電力変換ユニット211が第1電力変換ユニット211Aと第2電力変換ユニット211Bとを含み、かつ、リアクトルユニット212が1つのみ設けられる場合と比較して、リアクトルユニット212の設計の自由度を向上させることができる。
Further, in the second embodiment, as described above, the
また、第2実施形態では、上記のように、第1電力変換ユニット211Aを収容するための区画領域221A(第1の区画領域)と、第1リアクトルユニット212Aを収容するための区画領域221B(第2の区画領域)と、第2電力変換ユニット211Bを収容するための区画領域221C(第3の区画領域)と、第2リアクトルユニット212Bを収容するための区画領域221D(第4の区画領域)とが、筐体220において、この順に、Z方向(上下方向)に並ぶように配置されている。これにより、第1電力変換ユニット211Aに接続される第1リアクトルユニット212Aを、Z方向において、第1電力変換ユニット211Aに隣り合うように配置させることができるとともに、第2電力変換ユニット211Bに接続される第2リアクトルユニット212Bを、Z方向において、第2電力変換ユニット211Bに隣り合うように配置させることができる。この場合、第1電力変換ユニット211Aと第1リアクトルユニット212Aとを接続する配線、および、第2電力変換ユニット211Bと第2リアクトルユニット212Bとを接続する配線の長さを比較的短くすることができるとともに、第1電力変換ユニット211Aと第1リアクトルユニット212Aとを接続する配線、および、第2電力変換ユニット211Bと第2リアクトルユニット212Bとを接続する配線が複雑化するのを抑制することができる。
Further, in the second embodiment, as described above, the partitioned
また、第2実施形態では、上記のように、複数の電気機器ユニット210は、リアクトルユニット212に接続されるフィルタコンデンサユニット218を含む。そして、フィルタコンデンサユニット218を収容するための区画領域221は、筐体220において、Z方向(上下方向)に並ぶように配置された、区画領域221A(第1の区画領域)、区画領域221B(第2の区画領域)、区画領域221C(第3の区画領域)および区画領域221D(第4の区画領域)に隣接する空間223に配置されている。これにより、筐体220において、Z方向に並ぶように配置された、区画領域221A、区画領域221B、区画領域221Cおよび区画領域221Dに隣接するように空間223が形成されている場合に、Z方向に並ぶように配置された、区画領域221A、区画領域221B、区画領域221Cおよび区画領域221Dに隣接する空間223を、フィルタコンデンサユニット218を収容するための区画領域221を配置する空間として利用することができる。
Furthermore, in the second embodiment, as described above, the plurality of
なお、第2実施形態のその他の効果は、第1実施形態と略同様である。 Note that other effects of the second embodiment are substantially the same as those of the first embodiment.
[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
[Modified example]
The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the description of the above embodiments, and further includes all changes (modifications) within the meaning and scope equivalent to the claims.
たとえば、上記第2実施形態では、遮断ユニット216およびフィルタコンデンサユニット218において、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する容量別部品同士が、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置200に対して共通の導体を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記第2実施形態における遮断ユニットおよびフィルタコンデンサユニット以外の電気機器ユニットにおいて、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する容量別部品同士が、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して共通の導体を含んでいてもよいし、上記第1実施形態における電気機器ユニットにおいて、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置の各々に対して出力容量毎に異なる性能を有する容量別部品同士が、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の無停電電源装置に対して共通の導体を含んでいてもよい。
For example, in the second embodiment, in the cut-off
また、上記第1および第2実施形態では、フィルタコンデンサユニット18(218)を収容するための区画領域21(221)が、筐体20(220)において、Z方向(上下方向)に並ぶように配置された複数の区画領域221に隣接する空間23(223)に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フィルタコンデンサユニットを収容するための区画領域が、筐体において、上下方向に並ぶように配置された複数の区画領域に隣接する空間以外の場所に配置されていてもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments, the divided areas 21 (221) for accommodating the filter capacitor units 18 (218) are arranged in the Z direction (vertical direction) in the housing 20 (220). Although an example has been shown where the space 23 (223) is adjacent to the plurality of divided
また、上記第2実施形態では、筐体220において、Z方向(上下方向)に並ぶように配置された、第1電力変換ユニット211Aを収容するための区画領域221A(第1の区画領域)、第1リアクトルユニット212Aを収容するための区画領域221B(第2の区画領域)、第2電力変換ユニット211Bを収容するための区画領域221C(第3の区画領域)および第2リアクトルユニット212Bを収容するための区画領域221D(第4の区画領域)に隣接する空間223に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体において、上下方向に並ぶように配置された、第1電力変換ユニットを収容するための第1の区画領域、第1リアクトルユニットを収容するための第2の区画領域、第2電力変換ユニットを収容するための第3の区画領域および第2リアクトルユニットを収容するための第4の区画領域に隣接する空間223以外の場所に配置されていてもよい。
In addition, in the second embodiment, the
上記第2実施形態では、第1電力変換ユニット211Aを収容するための区画領域221A(第1の区画領域)と、第1リアクトルユニット212Aを収容するための区画領域221B(第2の区画領域)と、第2電力変換ユニット211Bを収容するための区画領域221C(第3の区画領域)と、第2リアクトルユニット212Bを収容するための区画領域221D(第4の区画領域)とが、筐体220において、この順に、Z方向(上下方向)に並ぶように配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では第1電力変換ユニットを収容するための第1の区画領域と、第1リアクトルユニットを収容するための第2の区画領域と、第2電力変換ユニットを収容するための第3の区画領域と、第2リアクトルユニットを収容するための第4の区画領域とが、筐体において、この順、上下方向に並んでいなくてもよい。
In the second embodiment, a partitioned
上記第2実施形態では、リアクトルユニット212は、第1電力変換ユニット211Aに接続される第1リアクトルユニット212Aと、第1リアクトルユニット212Aとは異なる区画領域21に収容され第2電力変換ユニット211Bに接続される第2リアクトルユニット212Bと、を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、単一のリアクトルユニットが、第1電力変換ユニットおよび第2電力変換ユニットに接続されてもよい。
In the second embodiment, the
また、上記第1および第2実施形態では、遮断ユニット16(216)が、遮断器16aが取り付けられた第1の取付板16gと、遮断器16aが取り付けられ第1の取付板16gとは異なる階層の第2の取付板16hと、を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、遮断ユニットが、遮断器が取り付けられた取付板が第1の取付板を含み第2の取付板を含まなくてよい。すなわち、遮断ユニットが、2階層の構造を有していなくてもよい。
Further, in the first and second embodiments, the first mounting
また、上記第1および第2実施形態では、複数の遮断器16a同士が、導体に絶縁部材が積層されたラミネートバスバー16fによって接続されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の遮断器同士が、導体に絶縁部材が積層されたラミネートバスバー以外の導体によって接続されていてもよい。
Further, in the first and second embodiments described above, an example was shown in which the plurality of
また、上記第1実施形態では、第1の出力容量よりも小さい第2の出力容量を有する無停電電源装置100に対応する遮断ユニット16が収容された容量別区画領域21bが、遮断ユニット16が配置されていない空間に、電力変換ユニット11に電力を供給するバッテリ30を収容している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1の出力容量よりも小さい第2の出力容量を有する無停電電源装置に対応する遮断ユニットが収容された容量別区画領域が、遮断ユニットが配置されていない空間に、電力変換ユニットに電力を供給するバッテリを収容していなくてもよい。
Further, in the first embodiment, the capacity-specific divided
また、上記第1および第2実施形態では、電力変換ユニット11(211)、リアクトルユニット12(212)、制御ユニット15(215)、遮断ユニット16(216)および外部接続ユニット17(217)の各々を収容するための複数の区画領域21(221)が、筐体20(220)において、上下方向に並ぶように配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電力変換ユニット、リアクトルユニット、制御ユニット、遮断ユニットおよび外部接続ユニットの各々を収容するための複数の区画領域が、筐体において、上下方向に並ばないように配置されていてもよい。 Furthermore, in the first and second embodiments, each of the power conversion unit 11 (211), the reactor unit 12 (212), the control unit 15 (215), the cutoff unit 16 (216), and the external connection unit 17 (217) Although an example has been shown in which a plurality of partitioned areas 21 (221) for accommodating objects are arranged vertically in the housing 20 (220), the present invention is not limited thereto. In the present invention, the plurality of partitioned areas for accommodating each of the power conversion unit, reactor unit, control unit, cutoff unit, and external connection unit may be arranged in the housing so as not to be lined up in the vertical direction. .
また、上記第1および第2実施形態では、そして、容量別区画領域21bには、筐体20(220)に対して電気機器ユニット10(210)を取り付けるための取付け孔22が、互いに異なる性能を有するとともに互いに異なる大きさを有する電気機器ユニット10(210)に対応するように複数形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、容量別区画領域には、筐体に対して電気機器ユニットを取り付けるための取付け孔が、互いに異なる性能を有するとともに互いに異なる大きさを有する電気機器ユニットに対応するように複数形成されていなくてもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments described above, the capacity-specific
また、上記第1および第2実施形態では、電力変換ユニット11(211)が、共通部品11dが配置される共通部品配置部11fと、容量別部品11eが配置される容量別部品配置部11gと、を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電力変換ユニットが、共通部品が配置される共通部品配置部と、容量別部品が配置される容量別部品配置部と、を含まなくてもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments, the power conversion unit 11 (211) has a common
10、210 電気機器ユニット
11、211 電力変換ユニット
11d 共通部品
11e 容量別部品
11f 共通部品配置部
11g 容量別部品配置部
12、212 リアクトルユニット
15、215 制御ユニット
16、216 遮断ユニット
16a 遮断器
16f ラミネートバスバー
16g 第1の取付板
16h 第2の取付板
17、217 外部接続ユニット
18、218 フィルタコンデンサユニット
20、220 筐体
21、221 区画領域
21a 共通区画領域
21b 容量別区画領域
22 取付け孔
23 (筐体において上下方向に並ぶように配置された複数の区画領域に隣接する)空間
30 バッテリ
100、200 無停電電源装置
211A 第1電力変換ユニット
211B 第2電力変換ユニット
212A 第1リアクトルユニット
212B 第2リアクトルユニット
221A 区画領域(第1の区画領域)
221B 区画領域(第2の区画領域)
221C 区画領域(第3の区画領域)
221D 区画領域(第4の区画領域)
223 (筐体において上下方向に並ぶように配置された、第1の区画領域、第2の区画領域、第3の区画領域および第4の区画領域に隣接する)空間、(筐体において上下方向に並ぶように配置された複数の区画領域に隣接する)空間
10, 210
221B Partitioned area (second partitioned area)
221C Division area (third division area)
221D Division area (fourth division area)
223 Space (adjacent to the first divided area, second divided area, third divided area, and fourth divided area arranged vertically in the housing), (in the vertical direction in the housing) (adjacent to multiple partitioned areas arranged in line with)
Claims (14)
前記無停電電源装置の外部の交流電源から供給される交流電力を変換するとともに、変換された交流電力を前記無停電電源装置の外部の負荷に対して供給する電力変換ユニットと、前記電力変換ユニットに接続されるリアクトルユニットと、を含む複数の電気機器ユニットと、
前記複数の電気機器ユニットを収容する筐体と、を備え、
前記筐体は、前記複数の電気機器ユニットの種類毎に区画された複数の一定の大きさを有する区画領域を含み、
前記複数の区画領域の各々には、互いに異なる出力容量を有する複数の仕様の前記無停電電源装置のいずれかに対応する性能を有する前記電気機器ユニットが収容されている、無停電電源装置。 An uninterruptible power supply that supplies power for a certain period of time during a power outage,
A power conversion unit that converts AC power supplied from an AC power source external to the uninterruptible power supply and supplies the converted AC power to a load external to the uninterruptible power supply; and the power conversion unit. a reactor unit connected to; and a plurality of electrical equipment units including;
A casing that accommodates the plurality of electrical equipment units,
The casing includes a plurality of partitioned areas each having a certain size and partitioned for each type of the plurality of electrical equipment units,
An uninterruptible power supply, wherein each of the plurality of partitioned areas accommodates the electrical equipment unit having performance corresponding to any one of the uninterruptible power supplies having a plurality of specifications having mutually different output capacities.
前記電力変換ユニット以外の種類の前記電気機器ユニットが収容される前記区画領域は、前記共通区画領域である、請求項2に記載の無停電電源装置。 The divided area in which the power conversion unit is accommodated is the capacity-based divided area,
The uninterruptible power supply according to claim 2, wherein the divided area in which the electrical equipment units of a type other than the power conversion unit are accommodated is the common divided area.
前記容量別区画領域には、前記筐体に対して前記電気機器ユニットを取り付けるための取付け孔が、互いに異なる性能を有するとともに互いに異なる大きさを有する前記電気機器ユニットに対応するように複数形成されている、請求項1に記載の無停電電源装置。 The plurality of divided areas accommodate the electrical equipment units having different performances for each of the output capacities and different sizes for each of the uninterruptible power supplies having a plurality of specifications having the output capacities different from each other. including partitioned areas by capacity,
A plurality of mounting holes for attaching the electrical equipment units to the casing are formed in the capacity-based divided area so as to correspond to the electrical equipment units having mutually different performances and mutually different sizes. The uninterruptible power supply according to claim 1.
前記電力変換ユニット、前記リアクトルユニット、前記制御ユニット、前記遮断ユニットおよび前記外部接続ユニットの各々を収容するための複数の前記区画領域が、前記筐体において、上下方向に並ぶように配置されている、請求項1に記載の無停電電源装置。 The plurality of electrical equipment units include a control unit that controls the power conversion unit, a cutoff unit that is used to cut off an electric circuit in the uninterruptible power supply, and a disconnection unit that connects the electric circuit to the outside of the uninterruptible power supply. further comprising: an external connection unit for;
The plurality of partitioned areas for accommodating each of the power conversion unit, the reactor unit, the control unit, the cutoff unit, and the external connection unit are arranged vertically in the housing. , The uninterruptible power supply according to claim 1.
前記複数の区画領域は、互いに異なる前記出力容量を有する複数の仕様の前記無停電電源装置の各々に対して前記出力容量毎に異なる性能を有する前記電気機器ユニットが収容される容量別区画領域を含み、
第1の前記出力容量よりも小さい第2の前記出力容量を有する前記無停電電源装置に対応する前記遮断ユニットが収容された前記容量別区画領域は、前記遮断ユニットが配置されていない空間に、前記電力変換ユニットに電力を供給するバッテリを収容している、請求項1に記載の無停電電源装置。 The plurality of electrical equipment units further include a cutoff unit that is used to cut off an electric circuit in the uninterruptible power supply and has a different size depending on the output capacity of the uninterruptible power supply,
The plurality of partitioned areas are partitioned areas classified by capacity in which the electrical equipment units having different performances for each of the output capacities are accommodated for each of the uninterruptible power supplies having a plurality of specifications having the output capacities different from each other. including,
The capacity-specific divided area in which the cutoff unit corresponding to the uninterruptible power supply having the second output capacity smaller than the first output capacity is accommodated is a space in which the cutoff unit is not arranged, The uninterruptible power supply according to claim 1, which houses a battery that supplies power to the power conversion unit.
前記遮断ユニットは、互いに隣り合うように配置される複数の遮断器を含み、
前記複数の遮断器同士は、導体に絶縁部材が積層されたラミネートバスバーによって接続されている、請求項1に記載の無停電電源装置。 The plurality of electrical equipment units further include a cutoff unit used to cut off an electric circuit in the uninterruptible power supply,
The circuit breaker unit includes a plurality of circuit breakers arranged adjacent to each other,
The uninterruptible power supply according to claim 1, wherein the plurality of circuit breakers are connected to each other by a laminate bus bar in which an insulating member is laminated on a conductor.
前記遮断ユニットは、複数の遮断器と、前記遮断器が取り付けられた第1の取付板と、前記遮断器が取り付けられ前記第1の取付板とは異なる階層の第2の取付板と、を含む、請求項1に記載の無停電電源装置。 The plurality of electrical equipment units further include a cutoff unit used to cut off an electric circuit in the uninterruptible power supply,
The circuit breaker unit includes a plurality of circuit breakers, a first mounting plate to which the circuit breakers are mounted, and a second mounting plate to which the circuit breakers are mounted and which is at a different level from the first mounting plate. The uninterruptible power supply according to claim 1, comprising:
前記フィルタコンデンサユニットを収容するための前記区画領域は、前記筐体において、上下方向に並ぶように配置された、前記第1の区画領域、前記第2の区画領域、前記第3の区画領域および前記第4の区画領域に隣接する空間に配置されている、請求項12に記載の無停電電源装置。 The plurality of electrical equipment units further include a filter capacitor unit connected to the reactor unit,
The divided areas for accommodating the filter capacitor unit include the first divided area, the second divided area, the third divided area, and the third divided area arranged vertically in the housing. The uninterruptible power supply according to claim 12, which is arranged in a space adjacent to the fourth partitioned area.
前記フィルタコンデンサユニットを収容するための前記区画領域は、前記筐体において、上下方向に並ぶように配置された前記複数の区画領域に隣接する空間に配置されている、請求項6に記載の無停電電源装置。 The plurality of electrical equipment units further include a filter capacitor unit connected to the reactor unit,
The device according to claim 6, wherein the divided area for accommodating the filter capacitor unit is arranged in a space adjacent to the plurality of divided areas arranged vertically in the housing. Outage power supply.
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