JP2947442B2 - 交流電源ユニットの並列運転用接続ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の交流電源ユニッ
トを並列運転する際に各交流電源ユニットの出力を重畳
して出力する並列運転用接続ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の交流電源ユニットを並列運転する
場合には、各交流電源ユニットの出力を重畳して出力す
るための並列運転用接続ユニットが必要となる。

【０００３】従来、このような並列運転用接続ユニット
を用いて並列運転を行なう場合には、それぞれの交流電
源ユニットからの交流出力の位相を同期させる必要があ
り、例えば、交流電源ユニットをエンジン発電機とした
場合、先に始動させたエンジン発電機の交流出力電圧波
形に後から始動させるエンジン発電機の交流出力電圧波
形を同期させるために、後から始動させるエンジン発電
機の出力端子に先に始動させたエンジン発電機の交流出
力電圧波形を、位相を揃えるための検出信号として入力
する必要がある。したがって、交流電源ユニットのコン
セントプラグの電源端子には先に始動させたエンジン発
電機の交流出力電圧波形が出力されることになる。

【０００４】このため、正常な並列運転中に何らかの外
力によってコンセントプラグが電源ユニットのコンセン
トから外れたり、並列運転する電源ユニット数が接続ユ
ニットのコンセントプラグの数よりも少なくて、コンセ
ントプラグが余っていたりすると、コンセントプラグの
接続された運転中の電源ユニットの出力電圧が、外れた
り余ったりして露出状態になっているコンセントプラグ
の電源端子間にそのまま現れることとなり、その取扱い
に注意を要する。

【０００５】これに対し、本願出願人は図３に示すよう
に、コンセントプラグのうち電源ユニットのコンセント
に接続されていないコンセントプラグが存在しても、運
転中に外れたり余ったりして露出状態になっている電源
端子間に出力電圧が現れないようにした並列運転用接続
ユニットを提案している（特願平３−２８３５５５）。
即ち、この並列運転用接続ユニットは、発電機１０２に
接続されていないアース付コンセントプラグ１０６が存
在する場合、これらのアース付コンセントプラグ１０６
のアース端子１０６ｃとアース専用端子１０５との間が
オープン状態となるため、リレー１１３のスイッチ１１
３ａ，１１３ｂがオフ状態となり、発電機１０１に接続
されているアース付コンセントプラグ１０３に入力され
る発電機１０１からの出力電圧が接続されていないアー
ス付コンセントプラグ１０６の電源端子１０６ａ、１０
６ｂに現れない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発電機
が特殊な作業環境にある場合、例えば鉄板等の導電台上
に載置されている場合において、図３の下方に示すよう
に並列運転中にコンセントプラグ１０６が抜けて、その
アース端子１０６ｃが発電機１０２が載置されている鉄
板１５０などの導電板の上に接触した状態になると、発
電機１０２の本体に接続されたままのアース専用端子１
０５とアース端子１０６ｃとは発電機１０２、導電板１
５０を介して導通（短絡）することになるので、前述の
リレー１１３のスイッチ１１３ａ，１１３ｂがオンとな
り、コンセントプラグ１０６の電源端子１０６ａ、１０
６ｂに出力電圧が現れてしまうといったことがあった。

【０００７】そこで、本発明は並列運転中に発電機から
コンセントプラグが外れた状態でコンセントプラグのア
ース端子とアース専用端子が導通（短絡）しても、外れ
たコンセントプラグの電源端子に他の運転中の発電機の
出力電圧が現れることのない並列運転用接続ユニットを
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明の交流電源ユニットの並列運転用接続ユニッ
トは、交流電源ユニットの出力部に設けられたコンセン
トに差し込み自在な一対の電源端子とアース端子とを一
体に設けたアース付コンセントプラグと、該アース付コ
ンセントプラグと対をなし、かつ該アース付コンセント
プラグとは独立に前記交流電源ユニットに取り付け自在
なアース専用端子と、前記アース付コンセントプラグの
前記一対の電源端子間にそれぞれ接続されるトランスの
一次側コイルと、該トランスの二次側に接続され、前記
アース付コンセントプラグの前記アース端子と前記アー
ス専用端子との間に接続される出力線に低圧電流を発生
させる電源回路と、該電源回路により前記出力線に発生
される低圧電流で励起され前記アース付コンセントプラ
グの前記一対の電源端子をそれぞれ出力コンセントへ接
続する第１のスイッチ回路とを備えた単位ユニットを、
前記出力コンセントを共通にして複数設けた交流電源ユ
ニットの並列運転接続用ユニットであって、１つの前記
単位ユニットの前記出力線の前記低圧電流供給側を他の
前記単位ユニットの前記出力線の前記低圧電流供給側と
接続する並列出力開始用の第２のスイッチ回路と、この
第２のスイッチ回路を入切する操作子とを備える。

【０００９】

【作用】本発明の交流電源ユニットの並列運転用接続ユ
ニットは、出力コンセントを共通にした単位ユニットを
複数設けておき、並列運転開始用の第２のスイッチ回路
により前記単位ユニットの前記出力線の前記低圧電流供
給側を他の前記単位ユニットの前記出力線の前記低圧電
流供給側と接続可能とし、前記第２のスイッチ回路は作
業者が並列運転開始時に操作する操作子によって前記出
力線同士の接続を入切する。

【００１０】

【実施例】つぎに、本発明の交流電源ユニットの並列運
転用接続ユニットの実施例について説明する。

【００１１】［第１実施例］図１は、第１実施例の並列
運転用接続ユニット３０の電気的構成を示す回路図であ
る。発電機１，２は、それぞれ独立した電源ユニットで
あり、アース付コンセントプラグ３，６をそれぞれ差し
込めるコンセントをその出力部に、またアース専用端子
４，５をそれぞれ取り付けるアース端子をそのケースの
一部に、有している。（ごく一般的な構成であるため図
示説明は省略するが、コンセントのアースとアース端子
とは導通している）。

【００１２】本実施例の並列運転用接続ユニット３０は
後述する押釦スイッチ２５および出力コンセント１７を
共用する２つの単位ユニット３０ａ、３０ｂから構成さ
れる。アース付コンセントプラグ３，６は、それぞれ一
対の電源端子３ａ，３ｂ及び６ａ，６ｂと、アース端子
３ｃ，６ｃとを有している。電源端子３ａは、リレー８
の接点８ａを介して、発電機１，２の出力電圧を重畳し
て出力する出力コンセント１７の電源端子１７ａに接続
され、電源端子３ｂは、リレー８の接点８ｂを介して、
出力コンセント１７の電源端子１７ｂに接続されてい
る。電源端子６ａは、リレー１３の接点１３ａを介し
て、出力コンセント１７の電源端子１７ａに接続され、
電源端子６ｂは、リレー１３の接点１３ｂを介して、出
力コンセント１７の電源端子１７ｂに接続されている。

【００１３】また、電源端子３ａ，３ｂ間には、リレー
８の接点８ａ，８ｂと並列に、トランス１０の一次側コ
イル１０ａが接続され、電源端子６ａ，６ｂ間には、リ
レー１３の接点１３ａ，１３ｂと並列にトランス１５の
一次側コイル１５ａが接続されている。トランス１０の
二次側コイル１０ｂには全波整流回路１１が、トランス
１５の二次側コイル１５ｂには全波整流回路１６がそれ
ぞれ接続されている。

【００１４】全波整流回路１１，１６のアース側は、各
アース専用端子４，５及び出力コンセント１７のアース
端子１７ｃに接続されている。また、全波整流回路１
１，１６の高電位側はそれぞれ平滑用コンデンサ１２
ａ、１２ｂ及び放電用抵抗器２２ａ、２２ｂがアースと
の間で接続されており、リレー８，１３の励磁コイル８
ｃ，１３ｃにも接続されている。また、励磁コイル８
ｃ，１３ｃの他端は、アース付コンセントプラグ３，６
のアース端子３ｃ，６ｃにそれぞれ接続されている。さ
らに、励磁コイル８ｃ，１３ｃに並列にサージ電流吸収
用ダイオード９，１４が接続されている。この全波整流
回路１１，１６の高電位側の出力線１１ａ、１６ａ間に
は自己復帰型の押釦スイッチ２５が接続されており、こ
の押釦スイッチ２５を押している間だけ押釦スイッチ２
５を介して出力線１１ａ、１６ａが導通し合うことにな
る。

【００１５】つぎに、並列運転用接続ユニット３０の動
作を説明する。まず、並列運転を行なうために、アース
付コンセントプラグ３、６を発電機１、２のコンセント
に挿し込んでおく。つぎに、発電機１を起動させるとア
ース付コンセントプラグ３を介して発電機１の電力がト
ランス１０の一次側コイル１０ａに供給されてトランス
１０が励起され、トランス１０の二次側コイル１０ｂの
両端間に電圧が発生する。この二次側電圧が全波整流回
路１１により整流され、この整流出力がコンデンサ１２
により平滑され、リレー８の励磁コイル８ｃに印加され
る。

【００１６】既に、アース付コンセントプラグ３は発電
機１に挿し込まれ、同時にアース専用端子４も発電機１
に取り付けられているので、全波整流回路１１，励磁コ
イル８ｃ，アース付コンセントプラグ３のアース端子３
ｃ，アース専用端子４との間に発電機１を介して閉回路
が形成され、この閉回路に全波整流回路１１で発生した
低圧電流が流れる。これにより、リレー８の接点８ａ，
８ｂがオンとなり、発電機１の電力が出力コンセント１
７に供給される。

【００１７】一方、アース付コンセントプラグ６及びア
ース専用端子５は、発電機２が起動していないため、リ
レー１３の励磁コイル１３ｃを含めた閉回路が形成され
ず、リレー１３の接点１３ａ，１３ｂはオフのままであ
る。したがって、発電機１からの出力電圧はリレー１３
の接点１３ａ，１３ｂで遮断されるので、アース付コン
セントプラグ６に出力電圧は現れない。

【００１８】つぎに、操作者が発電機１、２の双方にコ
ンセントプラグ３、６が挿し込まれていることを確認し
てから押釦スイッチ２５を押すと、押釦スイッチ２５を
押している間は、全波整流回路１１の整流出力が励磁コ
イル１３ｃ、アース付コンセントプラグ６のアース端子
６ｃ、アース専用端子５の間に発電機２を介して形成さ
れる閉回路に流れるので、リレー１３の接点１３ａ、接
点１３ｂはオンになり、発電機１の交流出力電圧がリレ
ー８の接点８ａ、８ｂおよびリレー１３の接点１３ａ、
接点１３ｂを介してコンセントプラグ６の電源端子６
ａ、６ｂに現れるようになる。発電機２が発電機１と同
期を取るための交流出力電圧がコンセントプラグ６ａ、
６ｂに現れている状態で、発電機２を起動すると、発電
機２は発電機１に同期する交流出力電圧を出力し、並列
運転が開始されることになる。

【００１９】そして、並列運転が開始された後はそれぞ
れの発電機１，２の出力でリレー８，１３を個別にオン
させ続けることができる。

【００２０】つぎに、この並列運転中に、何らかの外力
によってコンセントプラグ６が発電機２から外れて電源
端子６ａ、６ｂおよびアース端子６ｃが露出した状態
で、図３に示したように発電機が載置されている鉄板を
介してアース端子とアース専用端子が導通しても、本実
施例では押釦スイッチ２５がオフになっていることから
コンセントプラグ６が発電機２から外れた時点でリレー
１３がオフして接点１３ａ、１３ｂがオフするため、電
源端子６ａ、６ｂには発電機１の交流出力電圧が現れな
くなる。前述したように、単位ユニット３０ａ、３０ｂ
は同じ構成なので、以上示したことは発電機１側でも同
様である。

【００２１】また、説明をわかり易くするために、並列
運転中にコンセントプラグが外れた場合の動作を示した
が、始動時においても、リレー１３がはじめからオンで
きない状態であると読み替えればあとの動作は全く同様
である。

【００２２】［第２実施例］つぎに、第２実施例の並列
運転用接続ユニット５０について説明する。図２は第２
実施例の並列運転用接続ユニット５０の電気的構成を示
す回路図である。この並列運転用接続ユニット５０は前
記第１実施例の並列運転用接続ユニット３０の押釦スイ
ッチ２５のかわりに、押釦スイッチ２５０とスイッチ回
路５５を付加して構成される。前記第１実施例と同一の
構成部分は同一の符号を付してある。このスイッチ回路
５５は、検出回路６５、遅延回路７１、自己保持回路７
５およびリレー回路８２から構成される。

【００２３】押釦スイッチ２５０の一方の接点２５０ａ
には、各単位ユニット３０ａ、３０ｂの全波整流回路１
１、１６の高電圧側の出力線１１ａ、１６ａがダイオー
ド５１ａ、５６ａを介して共通に接続されており、他方
の接点２５０ｂには後述するリレー８４の励磁コイル８
４ａに接続される。検出回路６５は全波整流回路１１、
１６の出力線１１ａ、１６ａに接続されたインバータ６
６、６８、このインバータ６６、６８の出力を入力する
ノアゲート６９、およびインバータ７０を備えたもので
ある。全波整流回路１１、１６の整流作用によって出力
線１１ａ、１６ａ双方に低圧電流が前記第１実施例と同
様に出力されると、検出回路６５はインバータ７０の出
力端子にＨレベルからＬレベルに変化する信号を出力す
る。遅延回路７１は抵抗器７２およびコンデンサ７３か
ら周知の時定数回路を形成しており、検出回路６５の出
力電圧がＨレベルからＬレベルに変化する時間を遅延さ
せる。自己保持回路７５は２段に連結されたインバータ
７７、７８、およびこのインバータ７７、７８に並列に
接続された抵抗器７９およびダイオード８０の直列回路
から構成される。発電機１だけを起動する準備段階では
インバータ７７、７８を挟む信号線７７ａ、信号線８０
ａはともにＨレベルの電圧になっている。この信号線７
７ａがＬレベルになると信号線８０ａもＬレベルになる
が、一旦、Ｌレベルになると信号線７７ａにＨレベルの
電圧を入力しようとしても並列接続されたダイオード８
０が導通して順方向降下電圧に制限してしまうことにな
り、信号線７７ａ、８０ａをＨレベルの電圧に復帰させ
ることはできなくなる。このようにして、Ｌレベルの電
圧が保持されることになる。

【００２４】リレー回路８２は前述のリレー８４の励磁
コイル８４ａを駆動するトランジスタ８７、励磁コイル
８４ａに並列に接続されたサージ電流吸収用ダイオード
８５、およびトランジスタ８７の入力電圧を調節する分
圧抵抗器８８、８９を備える。

【００２５】以上示したスイッチ回路５５の動作を説明
する。始めに前記第１実施例と同様に、発電機１、２の
コンセントにコンセントプラグ３、６を挿し込んでお
き、まず、発電機１を起動させると、コンセントプラグ
３のアース端子３ｃとアース専用端子４は発電機１を介
して導通し、全波整流回路１１を介して閉回路が形成さ
れるので、全波整流回路１１からリレー８の励磁コイル
８ｃを励磁する低圧電流が流れる。これにより、リレー
８の接点８ａ、８ｂがオンとなり、コンセントプラグ３
の電源端子３ａ、３ｂは出力コンセント１７の電源端子
１７ａ、１７ｂに接続されて交流電圧が出力されるよう
になる。

【００２６】一方、コンセントプラグ６が挿し込まれた
発電機２は起動されておらず、しかも全波整流回路１１
の出力線１１ａは全波整流回路１６の出力線１６ａとリ
レー８４で遮断されているので、コンセントプラグ６の
アース端子６ｃとアース専用端子５は発電機２を介して
導通してもリレー１３は励磁されない。この状態ではコ
ンセントプラグ８の電源端子８ａ、８ｂに出力されてい
る交流電圧はコンセントプラグ１３の電源端子１３ａ、
１３ｂに現われることはない。

【００２７】このとき、全波整流回路回路１１によって
インバータ６６の入力にはＨレベルの電圧が入力され、
他方の全波整流回路回路１３には整流作用をしていない
のでインバータ６８の入力にはＬレベルの電圧信号が入
力される。その結果、ノアゲート６９およびインバータ
７０を介して検出回路６５の出力はＨレベルとなり、こ
のＨレベルの出力電圧は遅延回路７１および自己保持回
路７５を介してリレー回路８２のトランジスタ８７のベ
ース端子８７ａに入力されてトランジスタ８７をオン状
態にしてリレー８４を待機状態にする。ここで、操作者
が押釦スイッチ２５０を押すと端子２５０ａ、２５０ｂ
が導通し、トランジスタ８７のコレクタ側が全波整流回
路１１の出力線１１ａに接続されるので、トランジスタ
８７の駆動により励磁コイル８４ａに電流が流れてリレ
ー８４の接点がオンされる。リレー８４の接点がオンに
なると、この接点を介して全波整流回路１１の出力線１
１ａに接続された出力線１６ａの出力電圧によってリレ
ー１３の接点もオンとなり、コンセントプラグ６の電源
端子６ａ、６ｂにコンセントプラグ３の電源端子３ａ、
３ｂから出力される交流出力電圧が現れるようになる。

【００２８】コンセントプラグ６の電源端子６ａ，６ｂ
に上述のように交流出力電圧が現われると、インバータ
６８の入力はＬレベルからＨレベルに切り替わり、イン
バータ６６の入力電圧も前述したようにＨレベルである
ので、検出回路６５からの出力電圧は遅延回路７１の時
定数ＣＲにしたがって徐々に低下して、所定時間経過後
にＨレベルからＬレベルの電圧に切り替わる。なお、こ
の遅延回路７１は、リレー１３が確実にオンするまでの
時間を確保するためのものである。一旦、信号線７７ａ
がＬレベルに切り替わると、前述した自己保持回路７５
によってその電圧は保持される。したがって、トランジ
スタ８７は常にオフ状態になるため、この状態で押釦ス
イッチ２５０を押してもリレー８４は２度と励磁されな
い。この段階に至って、発電機２を起動させると前記第
１実施例と同様に並列運転が開始されることになる。

【００２９】つぎに、この並列運転が行なわれている状
態でなんらかの外部の力によってコンセントプラグ６が
外れるとリレー１３の接点がオフするので、コンセント
プラグ６の電源端子６ａ、６ｂにコンセントプラグ３の
交流出力電圧は現われない。しかも、発電機２の本体に
取り付けられているアース専用端子５とコンセントプラ
グ６のアース端子６ｃとが発電機２が載置されている鉄
板などの導電板によって導通する状態に至っても、前述
した自己保持回路７５によってリレー８４は励磁されず
その接点はオフ状態のままなのでコンセントプラグ６の
電源端子６ａ、６ｂに運転中の発電機１からの交流出力
電圧は現われない。

【００３０】そして、この状態で押釦スイッチ２５０を
押してもコンセントプラグ６の電源端子６ａ，６ｂに運
転中の発電機１からの交流出力電圧が現われないように
したことが第１実施例とは異なる特徴である。

【００３１】そして再度、並列運転を実施するために
は、双方の発電機１、２を一旦、停止させてコンセント
６を差し込んだ後に、上述の手順に従って再起動させな
ければならない。

【００３２】このように、本実施例の並列運転用接続ユ
ニット５０では、並列運転中に発電機の一方のコンセン
トプラグが外れた状態でこのコンセントプラグのアース
端子とアース専用端子が導通（短絡）する場合が発生し
ても、外れた状態のコンセントプラグの電源端子に他の
運転中の発電機の交流出力電圧が現われることを防ぐこ
とができる。そしてさらに、この外れた状態で押釦スイ
ッチ２５０を押したとしても、外れた状態のコンセント
プラグの電源端子に他の運転中の発電機の交流出力電圧
は現われない。また、並列運転を再開させるためには双
方の発電機を出力を一旦停止させた後に再始動させなけ
ればならず、操作手順が規制されるために操作が確実と
なる。

【００３３】尚、上記実施例は本発明の範囲を逸脱しな
い限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、押
し釦スイッチは１回のみ有効でその後押しても無効なの
で、自己復帰型のものでなくとも構わない。また、本実
施例では交流電源ユニットとして、並列運転させたとき
に先に始動している交流電源ユニットの交流出力の電圧
波形を検出し、検出された電圧波形に位相を揃えて交流
電圧を出力するインバータ式の電源装置を用いている
（特願平０３−１８９１４２号）が、これに限定される
ものではない。さらに、リレー８，１３の代わりにトラ
イアック等の半導体スイッチを用いて構成してもよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明の並列運転用接続ユニットは、１
つの単位ユニットの出力線の低圧電流供給側を他の単位
ユニットの出力線の低圧電流供給側と接続する並列出力
開始用の第２のスイッチ回路を入切する操作子を設けた
ので、万一、並列運転中に発電機からコンセントプラグ
が外れ、しかも外れたコンセントプラグのアース端子と
アース専用端子同士が導通（短絡）するような場合があ
っても、外れたコンセントプラグの電源端子に他の運転
中の発電機の出力電圧が現れるのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の並列運転用接続ユニット３０の電
気的構成を示す回路図である。

【図２】第２実施例の並列運転用接続ユニット５０の電
気的構成を示す回路図である。

【図３】従来の並列運転用接続ユニットの電気的構成を
示す説明図である。

【符号の説明】

１、２ … 発電機 ２５ … 押釦スイッチ ５５ … スイッチ回路 ６５ … 検出回路 ７１ … 遅延回路 ７５ … 自己保持回路 ８２ … リレー回路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−321830（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−103421（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02J 3/00 - 5/00 H02H 3/16 H02H 3/08 - 3/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源ユニットの出力部に設けられた
   コンセントに差し込み自在な一対の電源端子とアース端
   子とを一体に設けたアース付コンセントプラグと、 該アース付コンセントプラグと対をなし、かつ該アース
   付コンセントプラグとは独立に前記交流電源ユニットに
   取り付け自在なアース専用端子と、 前記アース付コンセントプラグの前記一対の電源端子間
   にそれぞれ接続されるトランスの一次側コイルと、 該トランスの二次側に接続され、前記アース付コンセン
   トプラグの前記アース端子と前記アース専用端子との間
   に接続される出力線に低圧電流を発生させる電源回路
   と、 該電源回路により前記出力線に発生される低圧電流で励
   起され前記アース付コンセントプラグの前記一対の電源
   端子をそれぞれ出力コンセントへ接続する第１のスイッ
   チ回路とを備えた単位ユニットを、 前記出力コンセントを共通にして複数設けた交流電源ユ
   ニットの並列運転接続用ユニットであって、１つの 前記単位ユニットの前記出力線の前記低圧電流供
   給側を他の前記単位ユニットの前記出力線の前記低圧電
   流供給側と接続する並列出力開始用の第２のスイッチ回
   路と、 この第２のスイッチ回路を入切する操作子とを備えた交
   流電源ユニットの並列運転接続用ユニット。
2. 【請求項２】 前記操作子は自己復帰型の押釦スイッチ
   であることを特徴とする請求項１記載の交流電源ユニッ
   トの並列運転接続用ユニット。
3. 【請求項３】 前記第２のスイッチ回路は、 前記出力線が接続された接点同士をオン、オフするため
   のスイッチング回路と、 このスイッチング回路の接点が前記操作子の操作により
   オンしたことを検出して検出信号を出力する検出回路
   と、 前記検出信号によって、前記スイッチング回路の接点を
   オフすると共にそれ以後は前記操作子の操作にかかわら
   ず前記スイッチング回路の接点のオフを維持する自己保
   持回路と、 を備えた請求項１記載の交流電源ユニットの並列運転接
   続用ユニット。