JP5485336B2 - 直流電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、出力電圧の異常を検出するために内蔵されている継電器の動作試験を行うのに好適な直流電源装置に関する。

従来の直流電源装置としては、予め設定された基準電圧と出力電圧とを比較して出力電圧の異常を検出するための継電器を備えたものが知られている。
従来、直流電源装置に内蔵されている継電器の動作試験を行う場合、一旦、直流電源装置の内部配線を当該継電器から取り外しておき、継電器に対して試験電圧を印加するようにして継電器の試験を実施している。
ここで、直流電源装置から継電器を取り外す際に、直流電源装置内部の低圧充電部に対して感電防止のため絶縁シートを用いて養生を行う必要があった。このため、継電器の動作試験を行うまでの準備に多くの時間を必要としていた。

特許文献１には、受電設備からの電力系統に計器用変圧器と変流器が設けられ、その２次側に直流電源装置が接続され、直流電源装置の出力は直流電源配線から各静止型保護継電器に直流電源が供給されるように構成された、直流電源装置とそれを用いた保護継電装置について開示されている。
しかし、直流電源装置から継電器を取り外す必要があるため、上述したように、継電器の動作試験を行うまでの準備に多くの時間を必要としていた。
上記の従来技術は、直流電源装置の内部に継電器を設けたものである。これとは異なり、直流電源装置に設けられたメインリレーの溶着検出を行う技術が開示されている。

特許文献２には、バッテリとインバータとの間の電力ラインに設けたメインリレーの溶着を検出する装置であり、メインリレーに対してオン指令が出されていない時点で、電圧検出部の電圧値を読み込み、バッテリの端子電圧が検出された場合に、メインリレーが溶着していると判断し警報処理を行うように構成された、リレー溶着検出装置について開示されている。
詳しくは、メインリレーＲ１、Ｒ２とインバータ２との間において、電力ライン４と電力ライン５との間の電圧を電圧検出部８により検出する。そして、メインリレーＲ１、Ｒ２にオン指示を出してバッテリ１とインバータ２とを電気的に接続する際に、メインリレーＲ１、Ｒ２の内のメインリレーＲ１にオン指示を出して電圧検出部８による電圧検出を行わせ、その後に他方のメインリレーＲ２にオン指示を出す。そのとき、電圧検出部８により所定電圧値（例えば、バッテリ１の端子電圧値）が検出された場合には、メインリレーＲ２が溶着していると判定することが開示されている。
しかしながら、電圧検出部８の動作試験を行うには、バッテリ１の端子への配線を取り外しておき、当該配線に試験電圧を印加する必要がある。このため、感電防止のための養生を行う必要があり、動作試験を行うまでの準備に多くの時間を必要としていた。

特開平８−２５１８１５号公報 特開２００６−３１０２１９公報

以上のように、従来の直流電源装置にあっては、直流電源装置から継電器やバッテリへの配線を取り外す必要があり、また、試験後に継電器を直流電源装置に取り付けるのに再配線の必要があり、多大な作業時間を必要とするといった問題があった。
また、直流電源装置から継電器やバッテリを取り外す際に、作業者が感電する虞があるため、装置内部の低圧充電部に対して感電防止のための養生を行う必要があるといった問題があった。さらに、従来の直流電源装置にあっては、直流電源装置が動作中に継電器の試験を行うことができなかった。
そこで、直流電源装置が動作中であっても、直流電源装置に内蔵されている継電器の試験を行うことができることが切望されている。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、直流電源装置が動作中であっても、直流電源装置に内蔵されている継電器の動作試験を容易に行うことができ、動作試験に要する時間を短縮することができる直流電源装置を提供することにある。

上記課題を解決するたに、請求項１記載の発明は、外部に出力する直流電圧に異常があるか否かを検出して報知するための継電器を有する直流電源装置であって、外部から試験用直流電圧を入力するための試験端子と、前記試験端子からの前記試験用直流電圧を第１入力側に入力し、前記直流電圧を第２入力側に入力し、前記第１入力側と前記第２入力側とを切り替えて出力側に接続されている前記継電器に出力するスイッチ手段とを備え、前記スイッチ手段は、操作パネルに設けられた第１スイッチと、前記第１スイッチから前記直流電圧が供給された場合に前記第１入力側と前記出力側とを接続するように動作するリレーとを備え、前記第１入力側と前記出力側とが接続された場合に、前記試験端子からの前記試験用直流電圧を前記スイッチ手段を介して前記継電器に出力することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、外部に出力する直流電圧に異常があるか否かを検出して報知するための継電器を有する直流電源装置であって、任意の試験用直流電圧を発生する試験用直流電圧発生手段と、前記試験用直流電圧発生手段により発生された前記試験用直流電圧を第１入力側に入力し、前記直流電圧を第２入力側に入力し、前記第１入力側と前記第２入力側とを切り替えて出力側に接続されている前記継電器に出力するスイッチ手段とを備え、前記スイッチ手段は、操作パネルに設けられた第１スイッチと、前記第１スイッチから前記直流電圧が供給された場合に前記第１入力側と前記出力側とを接続するように動作するリレーとを備え、前記第１入力側と前記出力側とが接続された場合に、前記試験用直流電圧発生手段により発生された前記試験用直流電圧を前記スイッチ手段を介して前記継電器に出力することを特徴とする。

本発明によれば、直流電源装置が動作中であっても、スイッチ手段の第１入力側と出力側とが接続された場合に、試験端子からの試験用直流電圧をスイッチ手段を介して継電器に出力するので、直流電源装置に内蔵されている継電器の動作試験を容易に行うことができ、動作試験に要する時間を短縮することができる。

本発明の第１実施形態に係る直流電源装置１の構成について説明するためのブロック図である。 （ａ）、（ｂ）は、継電器に接続されているスイッチや端子の接続状態を示す回路図である。 （ａ）は継電器２０に対する動作試験について説明するための図であり、（ｂ）は継電器２５に対する動作試験について説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る直流電源装置２に設けられた継電器２０の動作試験を行うための回路構成について説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る直流電源装置３に設けられた継電器２０の動作試験を行うための回路構成について説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係る直流電源装置４に設けられた継電器２０の動作試験を行うための回路構成について説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る直流電源装置１の構成について説明する。
三相交流１１は、例えば６０Ｈｚ、２１０Ｖの位相が異なるＲ相、Ｓ相、Ｔ相の交流が入力される。負荷ブレーカ１２は、遮断容量を超えた電流負荷がかかると、入力される三相交流１１のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の交流ラインを夫々に遮断する。三相トランス１３は、一次側巻線のタップとして例えば１９０Ｖ、２００Ｖ、２１０Ｖのタップを設け、三相交流の夫々の相が結線されており、二次側巻線は所望の巻き数比に応じた電圧に変圧される。整流器１４は、三相トランス１３から入力される夫々の相に接続されているスイッチング素子に対して位相の異なるタイミングでスイッチング制御することで高周波成分を有する直流電圧に変換し、コンデンサＣ１により高周波成分を除去する。電流計１５は、整流器１４から出力される直流電圧ライン上に設けられた電流センサＳＨ１により検出された電流の大きさを表示する。負荷ブレーカ１６は、遮断容量を超えた電流負荷がかかると、負荷ブレーカ１６に設けられた内部接点を開放し、入力される直流電圧ライン（直流電圧、直流ＧＮＤ）を夫々に遮断する。
負荷ブレーカ１６の出力側は直流電圧ラインＬ１（直流電圧）、Ｌ２（直流ＧＮＤ）と呼ばれ、負荷電圧補償部１７に入力される。

ここで、直流電源装置１に三相交流１１が入力されている場合には、整流器１４から出力される直流電圧が負荷ブレーカ１６、直流電圧ラインＬ１を介して負荷電圧補償部１７に入力される。一方、三相交流１１が停電した場合には、バッテリ２３から直流電圧ラインＬ１に出力される直流電圧が負荷電圧補償部１７に入力される。
負荷電圧補償部１７は、直流電圧ラインＬ１から入力される直流電圧に対して、降圧チョッパ回路に設けられたスイッチング素子を制御して予め設定された所望の直流電圧を維持するように補償し、補償直流電圧を出力側の補償直流電圧ラインＬ３（補償直流電圧）、Ｌ４（直流ＧＮＤ）に出力する。
電圧計１８は、補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４に接続され、補償直流電圧を表示する。
負荷ブレーカ１９は、正常時に補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４を出力端子Ｔ１に接続し、出力端子Ｔ１に遮断容量を超えた電流負荷がかかると、負荷ブレーカ１９に設けられた内部接点を開放し、入力される補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４を夫々に遮断し、出力端子Ｔ１への補償直流電圧の供給を停止する。

出力端子Ｔ１は、直流電源装置１のパネル面Ｐに設けられており、同様に、他の端子Ｔ２〜Ｔ６もパネル面Ｐに設けられている。
スイッチＳＷ１は、１対の１接点スイッチを２回路分有するトグルスイッチであり、試験端子Ｔ３からの試験用直流電圧を第１入力側に入力し、補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４を第２入力側に入力し、パネル面Ｐに設けられたスイッチ操作部ＳＷ１ａに対する手動操作に応じて、第１入力側と第２入力側とを切り替えて出力側に接続されている継電器２０に出力する。
継電器２０は、負荷過電圧を予め設定するための電圧調整ボリューム、負荷過電圧を検出してから検出結果を出力するまでのタイムラグを設定するための時間調整ボリュームを備え、出力端子Ｔ１に接続されている外部の負荷側機器に対して、例えば、予め設定された１１５Ｖ以上の負荷過電圧を検出した場合には、内部に設けられたリレーがＯＮしてスイッチＳＷ２の接点を閉結し、スイッチＳＷ２の接点に接続されている出力端子Ｔ２に閉結状態を出力することで、１１５Ｖ以上の負荷過電圧を検出したことを外部に報知する。

電流計２１は、直流電圧ラインＬ１上に設けられた電流センサＳＨ２により検出された電流の大きさを表示する。電圧計２２は、直流電圧ラインＬ１、Ｌ２に接続され、直流電圧を表示する。
バッテリ２３は、直流電圧ラインＬ１、Ｌ２に接続されている、例えば公称電圧が２Ｖのセルを５０個直列に接続した出力電圧が１００Ｖの鉛蓄電池である。また、バッテリ２３には、リチウムイオン電池やニッケルカドミウム電池等の２次電池を用いてもよい。
直流電源装置１に三相交流１１が入力されている場合には、整流器１４から出力される直流電圧が負荷ブレーカ１６、直流電圧ラインＬ１を介してバッテリ２３に入力され、バッテリ２３を充電する。一方、三相交流１１が停電した場合には、バッテリ２３から直流電圧ラインＬ１に出力される直流電圧が負荷電圧補償部１７に入力される。

負荷ブレーカ２４は、正常時に直流電圧ラインＬ１、Ｌ２を出力端子Ｔ４に接続し、出力端子Ｔ４から直流電圧を出力する。一方、負荷ブレーカ２４は、出力端子Ｔ４に遮断容量を超えた電流負荷がかかると、負荷ブレーカ２４に設けられた内部接点を開放し、入力される直流電圧ラインＬ１、Ｌ２を夫々に遮断し、出力端子Ｔ４への直流電圧の供給を停止する。
スイッチＳＷ３は、１対の１接点スイッチを２回路分有するトグルスイッチであり、試験端子Ｔ６からの試験用直流電圧を第１入力側に入力し、直流電圧ラインＬ１、Ｌ２を第２入力側に入力し、パネル面Ｐに設けられたスイッチ操作部ＳＷ３ａに対する手動操作に応じて、第１入力側と第２入力側とを切り替えて出力側に接続されている継電器２５に出力する。
継電器２５は、直流不足電圧を予め設定するための電圧調整ボリューム、直流不足電圧を検出してから検出結果を出力するまでのタイムラグを設定するための時間調整ボリュームを備え、バッテリ２３が例えば予め設定された８５Ｖ以下の直流不足電圧となったことを検出した場合には、内部に設けられたリレーがＯＮしてスイッチＳＷ４の接点を開放し、スイッチＳＷ４の接点に接続されている出力端子Ｔ５に開放状態を出力することで、バッテリ２３が例えば８５Ｖ以下の直流不足電圧となったことを外部に報知する。

次に、図１、図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る直流電源装置１の基本的な動作について説明する。図２（ａ）は、継電器２０に接続されているスイッチや端子の接続状態を示す回路図であり、図２（ｂ）は、継電器２５に接続されているスイッチや端子の接続状態を示す回路図である。
＜正常時の動作＞
まず、正常時における直流電源装置１の動作について説明する。
直流電源装置１に三相交流１１が入力されると、２１０Ｖの位相が異なるＲ相、Ｓ相、Ｔ相の交流が負荷ブレーカ１２を介して夫々に三相トランス１３の一次側巻線に入力され、三相トランス１３の二次側巻線から整流器１４に変圧された交流電圧が出力される。
整流器１４では、三相トランス１３から入力される夫々の相に接続されているスイッチング素子に対して位相の異なるタイミングでスイッチング制御することで高周波成分を有する直流電圧に変換し、コンデンサＣ１により高周波成分を除去する。整流器１４から出力される直流電圧は負荷ブレーカ１６を介して直流電圧ラインＬ１、Ｌ２に出力され、負荷電圧補償部１７に入力される。

負荷電圧補償部１７は、直流電圧ラインＬ１から入力される直流電圧に対して、降圧チョッパ回路に設けられたスイッチング素子を制御して予め設定された所望の直流電圧を維持するように補償し、補償直流電圧を出力側の補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４に出力する。
負荷ブレーカ１９は、正常時（遮断容量＞電流負荷）に補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４を出力端子Ｔ１に接続し、出力端子Ｔ１から補償直流電圧を出力する。
一方、負荷ブレーカ２４は、正常時（遮断容量＞電流負荷）に直流電圧ラインＬ１、Ｌ２を出力端子Ｔ４に接続し、出力端子Ｔ４から直流電圧を出力する。

＜出力異常時の動作＞
次に、出力異常時における直流電源装置１の動作について説明する。
負荷ブレーカ１９は、出力異常時（遮断容量＜電流負荷）に負荷ブレーカ１９に設けられた内部接点を開放し、入力される補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４を夫々に遮断し、出力端子Ｔ１への補償直流電圧の供給を停止する。
負荷ブレーカ２４は、出力異常時（遮断容量＜電流負荷）に負荷ブレーカ２４に設けられた内部接点を開放し、入力される直流電圧ラインＬ１、Ｌ２を夫々に遮断し、出力端子Ｔ４への直流電圧の供給を停止する。

＜バッテリ使用時の動作＞
次に、バッテリ使用時における直流電源装置１の動作について説明する。
三相交流１１が停電した場合には、直流電圧ラインＬ１を介してバッテリ２３へ供給される直流電圧が低下し、直流電圧ラインＬ１の電位がバッテリ２３の端子間電圧（開放時）まで到達すると、今度はバッテリ２３から直流電圧ラインＬ１に直流電圧が放電され負荷電圧補償部１７および負荷ブレーカ２４に入力される。
負荷電圧補償部１７は、バッテリ２３から直流電圧ラインＬ１を介して入力される直流電圧に対して、降圧チョッパ回路に設けられたスイッチング素子を制御して予め設定された所望の直流電圧を維持するように補償し、補償直流電圧を出力側の補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４に出力する。負荷ブレーカ１９は、正常時（遮断容量＞電流負荷）に補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４を出力端子Ｔ１に接続し、出力端子Ｔ１から補償直流電圧を出力する。
一方、負荷ブレーカ２４は、正常時（遮断容量＞電流負荷）に直流電圧ラインＬ１、Ｌ２を出力端子Ｔ４に接続し、出力端子Ｔ４から直流電圧を出力する。

＜継電器２０の動作＞
次に、図２（ａ）を参照して、補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４の電圧が正常値から異常値に切り替わった場合の継電器２０における動作について説明する。
まず、パネル面Ｐに設けられたスイッチ操作部ＳＷ１ａが手動操作により下方向（Ｄ）に押し下げられた場合、スイッチＳＷ１の接点状態が図２（ａ）に示すようになる。すなわち、スイッチＳＷ１の接点状態は、第２入力側の接点ａ１、ａ２が夫々に出力側の接点ｃ１、ｃ２に接続された状態になる。この結果、補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４が継電器２０に接続される。
ここで、補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４、スイッチＳＷ１を介して継電器２０に加わる負荷電圧が例えば１００Ｖから１１５Ｖ未満の場合は、継電器２０に設定された負荷過電圧（１１５Ｖ）まで到達していないので、継電器２０の内部に設けられたリレーはＯＦＦ状態にあり、スイッチＳＷ２の接点が開放状態になっている。
一方、継電器２０に加わる負荷電圧が例えば１１５Ｖ未満から１１５Ｖを超えた場合は、継電器２０に設定された負荷過電圧（１１５Ｖ）まで到達しているので、継電器２０の内部に設けられたリレーがＯＮし、スイッチＳＷ２の接点が閉結状態になり、出力端子Ｔ２に閉結状態を出力する。この結果、継電器２０は、負荷過電圧を検出したことを外部に報知することができる。

＜継電器２５の動作＞
次に、図２（ｂ）を参照して、直流電圧ラインＬ１、Ｌ２の電圧が正常値から異常値に切り替わった場合の継電器２５における動作について説明する。
まず、パネル面Ｐに設けられたスイッチ操作部ＳＷ３ａが手動操作により下方向（Ｄ）に押し下げられた場合、スイッチＳＷ３の接点状態が図２（ｂ）に示すようになる。すなわち、スイッチＳＷ３の接点状態は、第２入力側の接点ａ１、ａ２が夫々に出力側の接点ｃ１、ｃ２に接続された状態になる。この結果、直流電圧ラインＬ１、Ｌ２が継電器２５に接続される。
ここで、直流電圧ラインＬ１、Ｌ２、スイッチＳＷ３を介して継電器２５に加わる負荷電圧が例えば８５Ｖ以上の場合は、継電器２５に予め設定された直流不足電圧（８５Ｖ）まで低下していないので、継電器２５の内部に設けられたリレーはＯＦＦ状態にあり、スイッチＳＷ４の接点が閉結状態になっている。
一方、継電器２５に加わる負荷電圧が例えば８５Ｖ以下に低下した場合は、継電器２５に予め設定された直流不足電圧（８５Ｖ）以下に低下しているので、継電器２５の内部に設けられたリレーがＯＮし、スイッチＳＷ４の接点が開放状態になり、出力端子Ｔ５に開放状態を出力する。この結果、継電器２５が、直流不足電圧を検出したことを外部に報知することができる。

＜継電器２０の動作試験＞
次に、図３（ａ）を参照して、継電器２０に対する動作試験について説明する。
図３（ａ）に示すように、作業者は、安定化電源３０とテスタ３１とを準備する。作業者は、安定化電源３０の出力端子３０ａ、３０ｂを直流電源装置１のパネル面Ｐに設けられた試験端子Ｔ３ａ、Ｔ３ｂに夫々の極性を合わせて接続する。また、作業者は、テスタ３１のテストリード（棒）３１ａ、３１ｂをパネル面Ｐに設けられた出力端子Ｔ２に夫々接続し、テストツマミ３１ｃを回転させて抵抗計を選択する。
そして、作業者が、直流電源装置１のパネル面Ｐに設けられたスイッチ操作部ＳＷ１ａに対して、手動操作により上方向（Ｕ）に押し上げた場合、スイッチＳＷ１の接点状態が図３（ａ）に示すようになる。すなわち、スイッチＳＷ１の接点状態は、第２入力側の接点ａ１、ａ２が夫々に開放された状態になり、第１入力側の接点ａ３、ａ４が夫々に出力側の接点ｃ３、ｃ４に接続された状態になる。この結果、安定化電源３０の出力電圧が継電器２０に出力される。

ここで、作業者が安定化電源３０の電圧計３０ｄを目視確認しながら、電圧ツマミ３０ｃを回転操作することとする。
安定化電源３０からスイッチＳＷ１を介して継電器２０に加える試験電圧を例えば１００Ｖから１１５Ｖ未満の場合は、継電器２０に予め設定された負荷過電圧（１１５Ｖ）まで到達していないので、継電器２０の内部に設けられたリレーがＯＦＦ状態にあり、スイッチＳＷ２の接点が開放状態になっている。このため、テスタ３１に設けられたメータ３１ｄの針は抵抗表示として「∞」を示している。
一方、継電器２０に加わる負荷電圧が例えば１１５Ｖ未満から１１５Ｖを超えた場合は、継電器２０に予め設定された負荷過電圧（１１５Ｖ）まで到達しているので、継電器２０の内部に設けられたリレーがＯＮし、スイッチＳＷ２の接点が閉結状態になり、出力端子Ｔ２に閉結状態を出力する。このため、テスタ３１に設けられたメータ３１ｄの針は抵抗表示として「０」を示すことになる。この結果、作業者は、継電器２０が正常に動作していることを確認することができる。
なお、上記動作試験は、直流電源装置１が動作中であっても停止中であっても行うことが可能である。

このように、直流電源装置１が動作中であっても停止中であっても、手動操作に応じてスイッチＳＷ１の第１入力側の接点ａ３、ａ４と出力側の接点ｃ３、ｃ４とが接続された場合に、試験端子Ｔ３からの試験用直流電圧をスイッチＳＷ１を介して継電器２０に出力するので、直流電源装置１に内蔵されている継電器２０の動作試験を容易に行うことができ、動作試験に要する時間を従来よりも著しく短縮することができる。

＜継電器２５の動作試験＞
次に、図３（ｂ）を参照して、継電器２５に対する動作試験について説明する。
図３（ｂ）に示すように、作業者は、安定化電源３０とテスタ３１とを準備する。作業者は、安定化電源３０の出力端子３０ａ、３０ｂを直流電源装置１のパネル面Ｐに設けられた試験端子Ｔ６ａ、Ｔ６ｂに夫々の極性を合わせて接続する。また、作業者は、テスタ３１のテストリード（棒）３１ａ、３１ｂをパネル面Ｐに設けられた出力端子Ｔ５に夫々接続し、テストツマミ３１ｃを回転させて抵抗計を選択する。
そして、作業者が、直流電源装置１のパネル面Ｐに設けられたスイッチ操作部ＳＷ３ａに対して、手動操作により上方向（Ｕ）に押し上げた場合、スイッチＳＷ３の接点状態が図３（ｂ）に示すようになる。すなわち、スイッチＳＷ３の接点状態は、第２入力側の接点ａ１、ａ２が夫々に開放された状態になり、第１入力側の接点ａ３、ａ４が夫々に出力側の接点ｃ３、ｃ４に接続された状態になる。この結果、安定化電源３０の出力電圧が継電器２５に出力される。

ここで、作業者が安定化電源３０の電圧計３０ｄを目視確認しながら、電圧ツマミ３０ｃを回転操作することとする。
安定化電源３０からスイッチＳＷ３を介して継電器２５に加える試験電圧を例えば８５Ｖを超えた値から１００Ｖの場合は、継電器２５に予め設定された直流不足電圧（８５Ｖ）以下に低下していないので、継電器２５の内部に設けられたリレーがＯＦＦ状態にあり、スイッチＳＷ４の接点が閉結状態になっている。このため、テスタ３１に設けられたメータ３１ｄの針は抵抗表示として「０」を示している。

一方、継電器２５に加わる負荷電圧が例えば８５Ｖ以下になった場合は、継電器２５に予め設定された直流不足電圧（８５Ｖ）以下に低下しているので、継電器２５の内部に設けられたリレーがＯＮし、スイッチＳＷ４の接点が開放状態になり、出力端子Ｔ５に開放状態を出力する。このため、テスタ３１に設けられたメータ３１ｄの針は抵抗表示として「∞」を示すことになる。この結果、作業者は、継電器２０が正常に動作していることを確認することができる。
なお、上記動作試験は、直流電源装置１が動作中であっても停止中であっても行うことが可能である。

このように、直流電源装置１が動作中であっても停止中であっても、手動操作に応じてスイッチＳＷ３の第１入力側の接点ａ３、ａ４と出力側の接点ｃ３、ｃ４とが接続された場合に、試験端子Ｔ６からの試験用直流電圧をスイッチＳＷ３を介して継電器２５に出力するので、直流電源装置１に内蔵されている継電器２５の動作試験を容易に行うことができ、動作試験に要する時間を従来よりも著しく短縮することができる。

＜第２実施形態＞
図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る直流電源装置２に設けられた継電器２０の動作試験を行うための回路構成について説明する。なお、図４に示す回路構成は、図２（ａ）に示す回路構成の一部を変更したものであるが、図２（ｂ）に示す回路構成の一部を変更してもよい。
図４に示す回路構成は、ボリュームＶＲ１と、電圧計３７とを備えたことを特徴とする。
ここで、試験用直流電圧が入力される試験端子Ｔ３の＋端子が、ボリュームＶＲ１の端子ａ１に接続されている。試験端子Ｔ３の−端子が、スイッチＳＷ１の第１入力側の接点ａ４、抵抗Ｒ１の一端、電圧計３７の−端子に接続されている。ボリュームＶＲ１の端子ａ２は、スイッチＳＷ１の第１入力側の接点ａ３、電圧計３７の＋端子に接続されている。ボリュームＶＲ１の端子ａ３は、抵抗Ｒ１の他端に接続されている。

図４に示す回路構成により、試験用直流電圧が試験端子Ｔ３の＋端子に入力されると、ボリュームＶＲ１と抵抗Ｒ１との分圧比と、ボリュームＶＲ１内部の分圧比とに応じて、ボリュームＶＲ１の端子ａ２の電圧がスイッチＳＷ１の接点ａ３に加わる。
そこで、継電器２０の入力電圧範囲を例えば１００Ｖ〜１２０Ｖの範囲になるように、ボリュームＶＲ１、抵抗Ｒ１の夫々の抵抗値を決めれば、継電器２０の動作試験を行うことが可能になる。

次に、図４を参照して、継電器２０に対する動作試験について説明する。
作業者は、例えば外部にある１２０Ｖの直流電源またはバッテリ、テスタを準備する。作業者は、直流電源またはバッテリの出力端子を直流電源装置２のパネル面Ｐに設けられた試験端子Ｔ３＋、Ｔ３−に夫々の極性を合わせて接続する。
ここで、作業者が、パネル面Ｐに設けられたスイッチＳＷ１ａに対して、手動操作により上方向（Ｕ）に押し上げた場合、スイッチＳＷ１の接点状態が図４に示す状態から次の状態に切り替わる。すなわち、スイッチＳＷ１の接点状態は、第２入力側の接点ａ１、ａ２が夫々に開放された状態になり、第１入力側の接点ａ３、ａ４が夫々に出力側の接点ｃ３、ｃ４に接続された状態になる。

この結果、外部にある１２０Ｖの直流電源またはバッテリの＋出力端子が、試験端子Ｔ３＋を経由してボリュームＶＲ１の端子ａ１に接続されている。
外部にある１２０Ｖの直流電源またはバッテリから供給される電圧は、ボリュームＶＲ１と抵抗Ｒ１との分圧比と、ボリュームＶＲ１内部の分圧比とに応じて、ボリュームＶＲ１の端子ａ２の電圧がスイッチＳＷ１の接点ａ３に加わり、さらに、スイッチＳＷ１の接点ｃ３から継電器２０の＋端子に加わる。
継電器２０の入力電圧は、作業者によるボリュームＶＲ１のツマミ３５の回転操作に応じて、１００Ｖ〜１２０Ｖの範囲で可変され、継電器２０の＋端子に加わるので、継電器２０の動作試験を行うことが可能になる。この際、電圧計３７に表示された電圧値を目視確認することができる。
作業者は、テスタのテストリード（棒）をパネル面Ｐに設けられた出力端子Ｔ２に夫々接続し、抵抗計を選択しておけば、テスタに設けられたメータの針の動きにより、継電器２０が正常動作するか異状態するかを確認することができ、動作試験に要する時間を従来よりも著しく短縮することができる。

＜第３実施形態＞
図５を参照して、本発明の第３実施形態に係る直流電源装置３に設けられた継電器２０の動作試験を行うための回路構成について説明する。なお、図５に示す回路構成は、図４に示す回路構成の一部を変更したものである。
図５に示す回路構成は、ボリュームＶＲ２と、電圧計４２、スイッチＳＷ５、リレーＲＬ１、ＤＣ／ＤＣコンバータ４５とを備えたことを特徴とする。
ＤＣ／ＤＣコンバータ４５は、入力される直流電圧をスイッチング素子によりスイッチングして直流電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４５は、補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４を入力端子Ｉ＋、Ｉ−に入力し、出力端子Ｏ＋、Ｏ−から出力される直流電圧をリレーＲＬ１の第１入力側の接点ａ３、ａ４に入力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４５の出力端子Ｏ＋、Ｏ−は電圧計４２の＋端子、−端子に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４５の可変電圧端子ｒ１、ｒ２、ＧにはボリュームＶＲ２の端子ａ１、ａ２、ａ３が夫々に接続されている。

補償直流電圧ラインＬ３は、電流制限抵抗Ｒ３を介してリレーＲＬ１のソレノイドコイルＬの一端に接続され、ソレノイドコイルＬの他端がパネル面Ｐに設けられたスイッチＳＷ５の一端に接続され、さらに、スイッチＳＷ５の他端が補償直流電圧ラインＬ４に接続されている。
リレーＲＬ１は、１対の１接点スイッチを２回路分有するリレーであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４５からの試験用直流電圧を第１入力側の接点ａ３、ａ４に接続し、補償直流電圧ラインＬ３、Ｌ４を第２入力側の接点ａ１、ａ２に接続されている。パネル面Ｐに設けられたスイッチＳＷ５に対する手動操作に応じて、スイッチＳＷ５がＯＮすると、ソレノイドコイルＬに補償直流電圧が印加され、第１入力側と第２入力側とを切り替えて出力側に接続されている継電器２０に出力する。

次に、図５を参照して、継電器２０に対する動作試験について説明する。
作業者が、パネル面Ｐに設けられたスイッチＳＷ５に対して、手動操作により上方向（Ｕ）に押し上げた場合、スイッチＳＷ５の接点状態が図５に示す開放状態から閉結状態に切り替わる。
スイッチＳＷ５が閉結状態に切り替わった場合、ソレノイドコイルＬの他端がスイッチＳＷ５を介して補償直流電圧ラインＬ４に接続されるので、補償直流電圧ラインＬ３から電流制限抵抗Ｒ３を介してリレーＲＬ１のソレノイドコイルＬに直流電流が流れ、リレーＲＬ１の接続状態が切り替わる。すなわち、スイッチＳＷ５が閉結状態に切り替わった場合、リレーＲＬ１の接点状態は、第２入力側の接点ａ１、ａ２が夫々に開放された状態になり、第１入力側の接点ａ３、ａ４が夫々に出力側の接点ｃ３、ｃ４に接続された状態になる。

この結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ４５からの試験用直流電圧が、第１入力側の接点ａ３、ａ４から接点ｃ３、ｃ４を介して継電器２０に供給される。
継電器２０の入力電圧は、作業者によるボリュームＶＲ２のツマミ４１の回転操作に応じて、１００Ｖ〜１２０Ｖの範囲で可変され、継電器２０の＋端子に加わるので、継電器２０の動作試験を行うことが可能になる。この際、電圧計４２に表示された電圧値を目視確認することができる。
作業者は、テスタのテストリード（棒）をパネル面Ｐに設けられた出力端子Ｔ２に夫々接続し、抵抗計を選択しておけば、テスタに設けられたメータの針の動きにより、継電器２０が正常動作するか異状態するかを確認することができ、動作試験に要する時間を従来よりも著しく短縮することができる。

＜第４実施形態＞
図６を参照して、本発明の第４実施形態に係る直流電源装置４に設けられた継電器２０の動作試験を行うための回路構成について説明する。なお、図６に示す回路構成は、図５に示す回路構成の一部を変更したものである。
図６に示す回路構成は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４８を備えたことを特徴とする。
図１に示すように、直流電源装置には三相交流１１が入力されており、負荷ブレーカ１２を介して位相が異なるＲ相、Ｓ相、Ｔ相の交流のうちの何れか２相をＡＣ／ＤＣコンバータ４８の交流端子Ｉ１、Ｉ２に入力する。
ＡＣ／ＤＣコンバータ４８は、入力される交流電圧をスイッチング素子によりスイッチングして直流電圧に変換する。ＡＣ／ＤＣコンバータ４８は、出力端子Ｏ＋、Ｏ−から出力される直流電圧をリレーＲＬ１の第１入力側の接点ａ３、ａ４に出力する。ＡＣ／ＤＣコンバータ４８の出力端子Ｏ＋、Ｏ−は電圧計４７の＋端子、−端子に接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ４８の可変電圧端子ｒ１、ｒ２、ＧにはボリュームＶＲ３の端子ａ１、ａ２、ａ３が夫々に接続されている。

次に、図６を参照して、継電器２０に対する動作試験について説明する。
作業者が、パネル面Ｐに設けられたスイッチＳＷ５に対して、手動操作により上方向（Ｕ）に押し上げた場合、スイッチＳＷ５の接点状態が図６に示す開放状態から閉結状態に切り替わる。
スイッチＳＷ５が閉結状態に切り替わった場合、ソレノイドコイルＬの他端がスイッチＳＷ５を介して補償直流電圧ラインＬ４に接続されるので、補償直流電圧ラインＬ３から電流制限抵抗Ｒ３を介してリレーＲＬ１のソレノイドコイルＬに直流電流が流れ、リレーＲＬ１の接続状態が切り替わる。すなわち、スイッチＳＷ５が閉結状態に切り替わった場合、リレーＲＬ１の接点状態は、第２入力側の接点ａ１、ａ２が夫々に開放された状態になり、第１入力側の接点ａ３、ａ４が夫々に出力側の接点ｃ３、ｃ４に接続された状態になる。

この結果、ＡＣ／ＤＣコンバータ４８からの試験用直流電圧が、第１入力側の接点ａ３、ａ４から接点ｃ３、ｃ４を介して継電器２０に供給される。
継電器２０の入力電圧は、作業者によるボリュームＶＲ３のツマミ４６の回転操作に応じて、１００Ｖ〜１２０Ｖの範囲で可変され、継電器２０の＋端子に加わるので、継電器２０の動作試験を行うことが可能になる。この際、電圧計４７に表示された電圧値を目視確認することができる。
作業者は、テスタのテストリード（棒）をパネル面Ｐに設けられた出力端子Ｔ２に夫々接続し、抵抗計を選択しておけば、テスタに設けられたメータの針の動きにより、継電器２０が正常動作するか異状態するかを確認することができ、動作試験に要する時間を従来よりも著しく短縮することができる。

Ｃ１…コンデンサ、ＳＷ１…スイッチ、ＶＲ１…ボリューム、ＲＬ１…リレー、Ｔ１…出力端子、Ｌ１…直流電圧ライン、Ｒ１…抵抗、ＳＨ１…電流センサ、Ｌ２…直流電圧ライン、ＳＷ１ａ…スイッチ、ＳＷ２…スイッチ、ＶＲ２…ボリューム、ＳＨ２…電流センサ、ＳＷ３…スイッチ、ＶＲ３…ボリューム、Ｔ３…試験端子、Ｌ３…補償直流電圧ライン、Ｌ４…補償直流電圧ライン、Ｔ３ａ、Ｔ３ｂ…試験端子、ＳＷ４…スイッチ、Ｔ４…出力端子、ＳＷ５…スイッチ、Ｔ５…出力端子、Ｔ６…試験端子、１…直流電源装置、２…直流電源装置、３…直流電源装置、４…直流電源装置、１１…三相交流、１２…負荷ブレーカ、１３…三相トランス、１４…整流器、１５…電流計、１６…負荷ブレーカ、１７…負荷電圧補償部、１８…電圧計、１９…負荷ブレーカ、２０…継電器、２１…電流計、２２…電圧計、２３…バッテリ、２４…負荷ブレーカ、２５…継電器、３０…安定化電源、３０ｃ…電圧ツマミ、３０ｄ…電圧計、３１…テスタ、３１ｃ…テストツマミ、３１ｄ…メータ、３５…ツマミ、３７…電圧計、４１…ツマミ、４２…電圧計、４５…ＤＣ／ＤＣコンバータ、４６…ツマミ、４７…電圧計、４８…ＡＣ／ＤＣコンバータ

Claims (7)

1. 外部に出力する直流電圧に異常があるか否かを検出して報知するための継電器を有する直流電源装置であって、
   外部から試験用直流電圧を入力するための試験端子と、
   前記試験端子からの前記試験用直流電圧を第１入力側に入力し、前記直流電圧を第２入力側に入力し、前記第１入力側と前記第２入力側とを切り替えて出力側に接続されている前記継電器に出力するスイッチ手段とを備え、
   前記スイッチ手段は、操作パネルに設けられた第１スイッチと、前記第１スイッチから前記直流電圧が供給された場合に前記第１入力側と前記出力側とを接続するように動作するリレーとを備え、
   前記第１入力側と前記出力側とが接続された場合に、前記試験端子からの前記試験用直流電圧を前記スイッチ手段を介して前記継電器に出力することを特徴とする直流電源装置。
2. 外部に出力する直流電圧に異常があるか否かを検出して報知するための継電器を有する直流電源装置であって、
   任意の試験用直流電圧を発生する試験用直流電圧発生手段と、
   前記試験用直流電圧発生手段により発生された前記試験用直流電圧を第１入力側に入力し、前記直流電圧を第２入力側に入力し、前記第１入力側と前記第２入力側とを切り替えて出力側に接続されている前記継電器に出力するスイッチ手段とを備え、
   前記スイッチ手段は、操作パネルに設けられた第１スイッチと、前記第１スイッチから前記直流電圧が供給された場合に前記第１入力側と前記出力側とを接続するように動作するリレーとを備え、
   前記第１入力側と前記出力側とが接続された場合に、前記試験用直流電圧発生手段により発生された前記試験用直流電圧を前記スイッチ手段を介して前記継電器に出力することを特徴とする直流電源装置。
3. 前記試験用直流電圧発生手段により発生される試験用直流電圧を可変する電圧可変手段と、
   前記試験用直流電圧発生手段により発生された試験用直流電圧を表示する電圧計とを備えることを特徴とする請求項２に記載の直流電源装置。
4. 前記試験用直流電圧発生手段は、前記直流電圧を任意の試験用直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする請求項２に記載の直流電源装置。
5. 前記試験用直流電圧発生手段は、交流電圧を任意の試験用直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする請求項２に記載の直流電源装置。
6. 前記試験端子と前記スイッチ手段の第１入力側との間に、前記試験端子からの前記試験用直流電圧を所定の電圧範囲で可変する電圧可変手段を備え、
   前記電圧可変手段により可変された直流電圧を前記スイッチ手段の第１入力側に供給することを特徴とする請求項１に記載の直流電源装置。
7. 前記スイッチ手段の第１入力側に供給される直流電圧を表示する電圧計を備えることを特徴とする請求項６に記載の直流電源装置。

Images