JP5600546B2 - 直流給電装置 - Google Patents
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Description
図1を用いて本発明に係る実施形態1の直流給電装置について説明する。図1において、商用の単相交流電力又は三相交流電力などを入力電力として受電する直流給電回路1は、プラス側給電線2とマイナス側給電線3との間に、従来の通信用直流電源が給電する直流電圧に比べて高い直流電圧、例えば400V又はこれを超える大きさの直流電圧を給電し得る構成となっている。直流給電回路1は、具体的な回路構成は示さないが、商用交流電力を直流電力に変換する整流器などからなる電力変換部を有する直流電源、又は前記電力変換部と、複数の蓄電池を少なくとも直列に接続した蓄電池ユニットなどを備える無停電直流電源からなる。前記蓄電池ユニットは、従来に比べて高い直流電圧に対応する直列個数の蓄電池を接続したものからなる。なお、本発明は直流給電回路1の構成に限定されるものではなく、任意の構成の直流電源でよい。
次に、図2を用いて本発明に係る実施形態2の直流給電装置について説明する。図2において、図1で示した符号と同じ符号の構成要素は、相互に同一の名称の部材を示すものとする。また、本発明の実施形態2に係る直流給電装置において、上述した実施形態1と同様の構成及び動作については省略するものとする。
2・・・プラス側給電線
3・・・マイナス側給電線
4、5・・・負荷端子
6・・・接地電位部
7・・・第1の接地用抵抗
8・・・第2の接地用抵抗
9・・・第1の電圧検出器
10・・・第2の電圧検出器
11・・・電圧比率演算回路
12・・・地絡極性判別回路
13・・・第1の比較回路
14・・・第2の比較回路
15・・・基準値設定回路
16・・・マスク回路
16A・・・第1のマスク部
16B・・・第2のマスク部
17・・・AND回路
17A・・・第1のAND部
17B・・・第2のAND部
18・・・警報用作動回路
18A・・・第1の作動部
18B・・・第2の作動部
19・・・警報手段
19A・・・第1の警報部
19B・・・第2の警報部
20・・・第1のスイッチ
21・・・第2のスイッチ
22・・・スイッチ用駆動回路
22A・・・第1の駆動部
22B・・・第2の駆動部
Claims (5)
- プラス側給電線とマイナス側給電線との間に直流電力を供給する直流給電回路と、
接地される接地電位部と前記プラス側給電線との間に接続される第1の接地用抵抗と、
前記接地電位部と前記マイナス側給電線との間に接続される第2の接地用抵抗と、
前記プラス側給電線と前記マイナス側給電線との間に生じる電圧に比例する検出電圧Vaを出力する第1の電圧検出器と、
前記プラス側給電線と前記接地電位部との間に生じる電圧に比例する検出電圧Vc、又は前記マイナス側給電線と前記接地電位部との間に生じる電圧に比例する検出電圧Vbを出力する第2の電圧検出器と、
前記検出電圧Vaと前記検出電圧Vbとの電圧比率(Vb/Va)、又は前記検出電圧Vaと前記検出電圧Vcとの電圧比率(Vc/Va)を演算して求める電圧比率演算回路とを備え、
前記第1の接地用抵抗の抵抗値をr1とし、
前記第2の接地用抵抗の抵抗値をr2とし、
地絡が発生したときの地絡抵抗をr3とし、
誤検出防止用の安全電圧をVsとし、
r1×r3/(r1+r3)をr13で表し、r2×r3/(r2+r3)をr23で表すと、
第1の地絡判断基準信号X1は、r2/(r13+r2)−Vs/Vaの式から求められる数値以下の範囲から選定される値で、r2/(r1+r2)+Vs/Vaの式から求められる数値より大きい範囲から選定される値に対応する信号であり、
前記電圧比率演算回路側から入力される前記電圧比率(Vb/Va)が前記第1の地絡判断基準信号X1以上になるとき、前記プラス側給電線と前記接地電位部との間に地絡が発生した可能性があるものとして第1の地絡検出信号を出力し、
もしくは、第2の地絡判断基準信号X2はr23/(r1+r23)+Vs/Vaの式から求められる数値以上の範囲から選定される値で、r2/(r1+r2)−Vs/Vaの式から求められる数値より小さい範囲から選定される値に対応する信号であり、
前記電圧比率演算回路側から入力される前記電圧比率(Vb/Va)が前記第2の地絡判断基準信号X2以下になるとき、前記マイナス側給電線と前記接地電位部との間に地絡が発生した可能性があるものとして第2の地絡検出信号を出力し、
又は、
別の第1の地絡判断基準信号Y1は、r13/(r13+r2)+Vs/Vaの式から求められる数値以上の範囲から選定される値で、r1/(r1+r2)−Vs/Vaから求められる数値より小さい範囲から選定される値に相当する信号であり、
前記電圧比率演算回路側から入力される前記電圧比率(Vc/Va)が前記第1の地絡判断基準信号Y1以下になるとき、前記プラス側給電線と前記接地電位部との間に地絡が発生した可能性があるものとして第1の地絡検出信号を出力し、
もしくは、別の第2の地絡判断基準信号Y2は、r1/(r1+r23)−Vs/Vaの式から求められる数値以下の範囲から選定される値で、r1/(r1+r2)+Vs/Vaの式から求められる数値より大きい範囲から選定される値に対応する信号であり、
前記電圧比率演算回路側から入力される前記電圧比率(Vc/Va)が前記第2の地絡判断基準信号Y2以上になるとき、前記マイナス側給電線と前記接地電位部との間に地絡が発生した可能性があるものとして第2の地絡検出信号を出力する地絡判別回路と、
前記第1の地絡検出信号又は前記第2の地絡検出信号が予め決めた設定時間を越えて継続しないときには、前記第1の地絡検出信号又は前記第2の地絡検出信号に対応する次の段階の地絡検出信号を発生しないマスク回路とを有することを特徴とする直流給電装置。 - 請求項1に記載の直流給電装置において、
前記直流給電回路の故障や入力異常が発生していない状態を示す条件信号を受信しないときには、前記地絡判別回路が前記第1の地絡検出信号又は前記第2の地絡検出信号を出力していても、前記第1の地絡検出信号又は前記第2の地絡検出信号に対応する最終段階の地絡検出信号が出力されないことを特徴とする直流給電装置。 - 請求項2に記載の直流給電装置において、
前記接地電位部と前記プラス側給電線との間に接続される第1のスイッチと、
前記接地電位部と前記マイナス側給電線との間に接続される第2のスイッチと、
前記第1の地絡検出信号又は前記第2の地絡検出信号に対応する前記次の段階の地絡検出信号もしくは前記最終段階の地絡検出信号を受けるとき、前記第1のスイッチ又は前記第2のスイッチを閉じる駆動信号を出力するスイッチ用駆動回路とを備えることを特徴とする直流給電装置。 - 請求項2又は請求項3に記載の直流給電装置において、
前記第1の地絡検出信号又は前記第2の地絡検出信号に対応する前記次の段階の地絡検出信号もしくは前記最終段階の地絡検出信号を受けるとき、前記プラス側給電線に地絡が生じたことを示す第1の警報、又は前記マイナス側給電線に地絡が生じたことを示す第2の警報を出力する警報手段を備えることを特徴とする直流給電装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の直流給電回路において、
前記直流給電回路は、商用交流電源を入力電源とし、前記入力電源からの電力を直流に変換する整流回路又は前記入力電源が停電したときに前記プラス側給電線と前記マイナス側給電線との間に無停電で直流電力の供給を可能にする蓄電池を備えることを特徴とする直流給電装置。
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