JP6107552B2 - Power conversion device and inspection table - Google Patents
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Description
本発明は、電力変換装置及び点検台に関し、特に、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行う電力変換装置及び点検台に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a power conversion device and an inspection table, and more particularly to a technology that is effective when applied to a power conversion device and an inspection table that perform maintenance and inspection work by pulling out a power conversion unit from the panel body to the inspection table.
電力変換装置は、様々な電力システムの電力変換部として使用されている。例えば、下記の非特許文献1に開示された蓄電池併用型風力発電システムでは、AC/DCコンバータで風力発電機の出力を直流に変換し、さらにDC/ACコンバータで交流に変換する電力変換装置が使用されている。この電力変換装置では、盤体の収納部に、AC/DCコンバータやDC/ACコンバータなどの電力変換部品がユニット化された状態で収納されている。また、この電力変換装置では、ユニット化された電力変換ユニットの保守・点検作業(メンテナンス作業)を容易に行うようにするために、電力変換ユニットと盤体との電気的な接続をプラグイン方式で行っている。
The power conversion device is used as a power conversion unit of various power systems. For example, in the storage battery combined wind power generation system disclosed in the following Non-Patent
ところで、前述のような電力変換装置では、盤体の前面に点検台を配置し、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行っている。一方、電力変換ユニットは、背面に電力用外部端子が露出した状態で設けられ、この電力用外部端子と電気的に接続されたコンデンサを内蔵している。このコンデンサには盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出し、盤体と電力変換ユニットとの電気的な接続を解除した後も電荷が溜まっているため、保守・点検作業を行うときに作業者が感電しないように安全性を確保する必要がある。 By the way, in the power conversion device as described above, an inspection table is arranged on the front surface of the panel body, and the power conversion unit is pulled out from the panel body to the inspection table for maintenance and inspection work. On the other hand, the power conversion unit is provided with a power external terminal exposed on the back surface, and incorporates a capacitor electrically connected to the power external terminal. This capacitor is charged even after the power conversion unit is pulled from the panel to the inspection table and the electrical connection between the panel and the power conversion unit is released. It is necessary to ensure safety so as not to get an electric shock.
そこで、従来の電力変換装置では、保守・点検作業を行う際、電力変換ユニットの背面に露出した電力用外部端子に絶縁性カバーを被せるなどして、コンデンサに溜まった電荷が自然に放電するのを待つか、もしくは、放電抵抗素子を内蔵した放電ユニットを別途準備し、この放電ユニットを電力変換ユニットの電力用外部端子に接続することでコンデンサに溜まった電荷を強制的に放電させていた。 Therefore, in the conventional power conversion device, when performing maintenance and inspection work, the charge accumulated in the capacitor is naturally discharged by covering the external power terminal exposed on the back of the power conversion unit with an insulating cover. Alternatively, a discharge unit having a built-in discharge resistance element is prepared separately, and the discharge unit is connected to the power external terminal of the power conversion unit to forcibly discharge the charge accumulated in the capacitor.
しかしながら、コンデンサに溜まった電荷が自然に放電するのを待つ方法では、コンデンサに溜まった電荷の放電に要する時間が長いため、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率が低下する。
一方、電力変換ユニットの電力用外部端子に放電ユニットを接続することでコンデンサの電荷を強制的に放電させる方法では、コンデンサに溜まった電荷が自然に放電するのを待つ方法よりも電荷の放電に要する時間が短いが、放電ユニットを別途準備しなければならず、放電ユニットの準備に時間を要することで、この方法においても点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率が低下する。また、放電ユニットを保管するスペースを電力変換装置で確保する必要があり、電力変換装置が大型化する。
そこで、本発明者等は、保守・点検作業を行うときの点検台に着目し、本発明をなした。
本発明の目的は、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率向上を図ると共に小型化を図ることが可能な電力変換装置及び点検台を提供することにある。
However, in the method of waiting for the electric charge accumulated in the capacitor to spontaneously discharge, it takes a long time to discharge the electric charge accumulated in the capacitor. When working efficiency decreases.
On the other hand, the method of forcibly discharging the capacitor charge by connecting the discharge unit to the power external terminal of the power conversion unit is more efficient than the method of waiting for the charge accumulated in the capacitor to spontaneously discharge. Although the time required is short, the discharge unit must be prepared separately, and it takes time to prepare the discharge unit, so even when using this method, the power conversion unit is pulled out from the inspection table to perform maintenance and inspection work. Efficiency is reduced. Further, it is necessary to secure a space for storing the discharge unit in the power conversion device, which increases the size of the power conversion device.
Therefore, the inventors of the present invention made the present invention by paying attention to an inspection table when performing maintenance / inspection work.
An object of the present invention is to provide a power conversion device and an inspection table capable of improving work efficiency and reducing the size when performing a maintenance / inspection operation by pulling the power conversion unit from the panel body to the inspection table. It is in.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る電力変換装置は、電力変換を行う電力変換ユニットと、前記電力変換ユニットを収納する盤体と、前記盤体内から前記電力変換ユニットを引き出したときに保持する点検台とを備えた電力変換装置であって、前記電力変換ユニットが、一対の電力用外部端子と、前記一対の電力用外部端子間に電気的に接続されたコンデンサとを有し、前記点検台が、一対の放電用外部端子と、前記一対の放電用外部端子間に電気的に接続された放電用抵抗素子とを有し、前記一対の放電用外部端子が、前記一対の電力用外部端子と電気的に接続されることを特徴とする電力変換装置である。 In order to achieve the above object, a power conversion device according to an aspect of the present invention includes a power conversion unit that performs power conversion, a panel that houses the power conversion unit, and the power conversion unit that is pulled out from the panel. A power conversion device comprising an inspection table that is sometimes held, wherein the power conversion unit has a pair of power external terminals and a capacitor electrically connected between the pair of power external terminals. The inspection table includes a pair of discharge external terminals and a discharge resistance element electrically connected between the pair of discharge external terminals, and the pair of discharge external terminals is the pair of discharge external terminals. It is an electric power converter characterized by being electrically connected with the external terminal for electric power.
この本発明の一態様に係る電力変換装置によれば、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検(メンテナンス)を行う際、電力変換ユニットの電力用外部端子と点検台の放電用外部端子とを電気的に接続することにより、電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を瞬時に放電させることができるので、従来のように、電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を自然に放電させる場合と比較して、コンデンサの放電に要する時間を短縮することができ、点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率を向上させることができる。また、点検台が放電機能を有しているので、従来のように、放電用ユニットを別途準備してコンデンサに溜まった電荷を放電させる場合と比較して、放電ユニットの準備や保管スペースを不要にすることができ、点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行う作業効率を向上させることができると共に電力変換装置の小型化を図ることができる。 According to the power conversion device according to one aspect of the present invention, when the power conversion unit is pulled out from the panel body to the inspection table and maintenance / inspection (maintenance) is performed, the power external terminals of the power conversion unit and the discharge of the inspection table are discharged. By electrically connecting to the external terminal, the charge accumulated in the capacitor in the power conversion unit can be instantaneously discharged, so that the charge accumulated in the capacitor in the power conversion unit can be Compared with the case where the capacitor is discharged, the time required for discharging the capacitor can be shortened, and the work efficiency when performing the maintenance / inspection work by pulling the power conversion unit to the inspection table can be improved. In addition, since the inspection table has a discharge function, preparation of a discharge unit and storage space are not required compared to the case where a discharge unit is separately prepared and the charge accumulated in the capacitor is discharged as in the past. Thus, it is possible to improve the work efficiency of carrying out maintenance / inspection work by pulling out the power conversion unit to the inspection table, and to reduce the size of the power conversion device.
また、本発明の一態様に係る電力変換装置は、前記一対の放電用外部端子が、前記点検台から離間可能となるように電線を介して前記放電用抵抗素子と電気的に接続されていることが好ましい。
この本発明の一態様に係る電力変換装置によれば、点検台の一対の放電用外部端子を自由な位置へ持っていくことができるので、一対の電力用外部端子と一対の放電用外部端子との電気的な接続を容易に行うことができると共に、一対の電力用外部端子と一対の放電用外部端子とを電気的に接続するための電線を別途準備する必要がない。
Moreover, the power converter device which concerns on 1 aspect of this invention is electrically connected with the said resistive element for electric discharge via an electric wire so that a pair of said external terminal for discharge may be spaced apart from the said inspection stand. It is preferable.
According to the power conversion device according to one aspect of the present invention, the pair of discharge external terminals of the inspection table can be taken to a free position, so the pair of power external terminals and the pair of discharge external terminals It is not necessary to separately prepare an electric wire for electrically connecting the pair of power external terminals and the pair of discharge external terminals.
また、本発明の一態様に係る電力変換装置は、前記電力変換ユニットが、さらに、前記一対の電力用外部端子と個々に電気的に接続された一対のユニット側放電用外部端子を有し、前記電力変換ユニットの前記一対のユニット側放電用外部端子と、前記点検台の前記放電用外部端子とは、前記盤体から前記点検台に前記電力変換ユニットを引き出すことで双方が互いに接触する位置に配置されていることが好ましい。 Further, in the power conversion device according to one aspect of the present invention, the power conversion unit further includes a pair of unit-side discharge external terminals electrically connected to the pair of power external terminals, The pair of unit-side discharge external terminals of the power conversion unit and the discharge external terminals of the inspection table are positions where both come into contact with each other by pulling out the power conversion unit from the panel to the inspection table. It is preferable to arrange | position.
この本発明の一態様に係る電力変換装置によれば、前記盤体から前記点検台に前記電力変換ユニットを引き出すことで、電力変換ユニットの一対のユニット側放電用外部端子と点検台の一対の放電用外部端子とが電気的に接続されるので、作業者による一対の電力用外部端子と一対の放電用外部端子との接続が不要となる。この結果、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行う作業効率をさらに向上させることができる。 According to the power conversion device according to one aspect of the present invention, a pair of unit-side discharge external terminals of the power conversion unit and a pair of the check table are pulled out from the panel body to the check table. Since the discharge external terminals are electrically connected, it is not necessary for the operator to connect the pair of power external terminals and the pair of discharge external terminals. As a result, it is possible to further improve the work efficiency of performing the maintenance / inspection work by pulling the power conversion unit from the panel body to the inspection table.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る点検台は、一対の電力用外部端子と、前記一対の電力用外部端子間に電気的に接続されたコンデンサとを有する電力変換装置を盤体内から引き出したときに保持する点検台であって、一対の放電用外部端子と、前記一対の放電用外部端子間に電気的に接続された放電用抵抗素子とを有し、前記一対の放電用外部端子が、前記一対の電力用外部端子と電気的に接続されることを特徴とする点検台である。 In order to achieve the above object, an inspection table according to an aspect of the present invention includes a power conversion device including a pair of power external terminals and a capacitor electrically connected between the pair of power external terminals. An inspection table to be held when pulled out from the body, comprising: a pair of discharge external terminals; and a discharge resistance element electrically connected between the pair of discharge external terminals, the pair of discharges An external inspection terminal is electrically connected to the pair of external power terminals.
この本発明の一態様に係る点検台によれば、電力変換装置の盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検(メンテナンス)を行う際、電力変換ユニットの電力用外部端子と点検台の放電用外部端子とを電気的に接続することにより、電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を瞬時に放電させることができるので、従来のように、電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を自然に放電させる場合と比較して、コンデンサの放電に要する時間を短縮することができ、点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率を向上させることができる。また、点検台が放電機能を有しているので、従来のように、放電用ユニットを別途準備してコンデンサに溜まった電荷を放電させる場合と比較して、放電ユニットの準備や保管スペースを不要にすることができ、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率を向上させることができると共に電力変換装置の小型化を図ることができる。 According to the inspection table according to the aspect of the present invention, when the power conversion unit is pulled out from the panel of the power conversion device to the inspection table for maintenance and inspection (maintenance), the power external terminal of the power conversion unit and the inspection are inspected. By electrically connecting the external discharge terminal of the stand, the electric charge accumulated in the capacitor in the power conversion unit can be instantaneously discharged, so that it is accumulated in the capacitor in the power conversion unit as in the past. Compared with the case where the electric charge is discharged naturally, the time required for discharging the capacitor can be shortened, and the work efficiency when performing the maintenance / inspection work by pulling out the power conversion unit to the inspection table can be improved. . In addition, since the inspection table has a discharge function, preparation of a discharge unit and storage space are not required compared to the case where a discharge unit is separately prepared and the charge accumulated in the capacitor is discharged as in the past. Thus, it is possible to improve the work efficiency when performing the maintenance / inspection work by pulling out the power conversion unit from the panel to the inspection table, and it is possible to reduce the size of the power conversion device.
また、本発明の一態様に係る点検台は、前記一対の放電用外部端子が、前記点検台から離間可能となるように電線を介して前記放電用抵抗素子と電気的に接続されていることが好ましい。
この本発明の一態様に係る点検台によれば、点検台の一対の放電用外部端子を自由な位置へ持っていくことができるので、一対の電力用外部端子と一対の放電用外部端子との電気的な接続を容易に行うことができると共に、一対の電力用外部端子と一対の放電用外部端子とを電気的に接続するための電線を別途準備する必要がない。
The inspection table according to one aspect of the present invention is configured such that the pair of discharge external terminals are electrically connected to the discharge resistance element via an electric wire so as to be separated from the inspection table. Is preferred.
According to the inspection table according to one aspect of the present invention, since the pair of discharge external terminals of the inspection table can be taken to a free position, the pair of power external terminals, the pair of discharge external terminals, It is not necessary to separately prepare an electric wire for electrically connecting the pair of power external terminals and the pair of discharge external terminals.
本発明によれば、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率の向上を図ることができると共に、電力変換装置の小型化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the work efficiency when performing the maintenance / inspection work by pulling out the power conversion unit from the panel body to the inspection table, and it is possible to reduce the size of the power conversion device.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
(実施形態1)
本実施形態1では、蓄電池併設風力発電システムに組み込まれる電力変換装置に本発明を適用した例について説明する。また、本実施形態1では、電力変換ユニットの電力用外部端子に点検台の放電用外部端子を作業者が手動で接続することによって電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を放電させる例について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.
(Embodiment 1)
In the first embodiment, an example in which the present invention is applied to a power conversion device incorporated in a wind power generation system with a storage battery will be described. In the first embodiment, an example in which the operator manually connects the discharge external terminal of the inspection table to the power external terminal of the power conversion unit to discharge the charge accumulated in the capacitor in the power conversion unit. To do.
以下、本発明の実施形態1に係る電力変換装置について、図1乃至図9を用いて説明する。
本実施形態1の電力変換装置3は、図1に示すように、蓄電池併設風力発電システム1に組み込まれている。蓄電池併設風力発電システム1は、風力発電機2、電力変換装置3、電力安定化用パワーコンディショナ4、電力貯蔵部5等を備えている。電力変換装置3は、AC/DCコンバータ3Aと、DC/ACコンバータ3Bとを備えている。電力安定化用パワーコンディショナ4は、2つのDC/ACコンバータを備えている。電力貯蔵部5には、用途に応じて鉛蓄電池やリチウムイオン電池などの蓄電池が設けられている。この蓄電池併設型風力発電システム1は、電力変換装置3のAC/DCコンバータ3Aで風力発電機の出力を直流に変換し、さらに電力変換装置3のDC/ACコンバータ3Bで交流に変換して系統に連系し、電力を供給するものである。また、この蓄電池併設型風力発電システム1は、電力安定化用パワーコンディショナ4のDC/ACコンバータで電力貯蔵部5の充電・放電を制御して、風力発電による電力変動を安定化させている。
Hereinafter, the power converter according to
As shown in FIG. 1, the
電力変換装置3は、図2に示すように、前述したAC/DCコンバータ3A及びDC/ACコンバータ3Bの他に、チョッパ7及びエネルギー消費用抵抗素子8等を備えている。チョッパ7は、系統異常時などに直流中間電圧が上昇しないようにDC/ACコンバータ3Bを制御するものである。
AC/DCコンバータ3Aは、ユニット化された第1電力変換ユニット10を3つ並列に接続した構成になっている。DC/ACコンバータ3Bも、ユニット化された第2電力変換ユニット20を3つ並列に接続した構成になっている。
As shown in FIG. 2, the
The AC /
電力変換装置3は、図3に示すように、盤体30を備えている。盤体30は、3つの第1電力変換ユニット10を収納する収納部31Aと、3つの第2電力変換ユニット20を収納する収納部31Bとを有している。また、盤体30は、3つの第1電力変換ユニット10及び3つの第2電力変換ユニット20を制御する制御部や、これらの電力変換ユニットを冷却する冷却循環装置などを収納する収納部31Cも有している。
なお、盤体30は、これらの収納部31A,31B,31Cを覆うように開閉自在に回動が可能な開閉扉を有しているが、図3では図示を省略している。
As shown in FIG. 3, the
The
第1電力変換ユニット10は、図4に示すように、3つの電力変換部11と、コンデンサ12と、正極ライン13a及び負極ライン13bと、一対の出力用外部端子(電力用外部端子)14a,14bと、3つの入力用外部端子U1,V1,W1を有している。この一対の出力用外部端子14a,14bは、本発明の一対の電力用外部端子に対応する。
3つの電力変換部11は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)などのパワー半導体素子を2つ直列に接続した構成になっており、各電力変換部11の入力ノード部は3つの入力用外部端子U1,V1,W1に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 4, the first
The three
正極ライン13a,負極ライン13bにおいて、正極ライン13aには各電力変換部11の一方の出力ノード部が電気的に接続され、負極ライン13bには各電力変換部11の他方の出力ノード部が電気的に接続されている。すわち、3つの電力変換部11は、正極ライン13aと負極ライン13bとの間で並列に接続されている。
一対の出力用外部端子14a,14bのうち、一方の出力用外部端子14aは正極ライン13aと電気的に接続され、他方の出力用外部端子14bは負極ライン13bと電気的に接続されている。
In the
Of the pair of output
3つの入力用外部端子U1,V1,W1には、風力発電機2(図1参照)からの交流の電力が入力され、3つの電力変換部11で変換された直流の電力が一対の出力用外部端子14a,14bから出力される。
コンデンサ12は、3つの電力変換部11よりも後段(出力用外部端子側)において正極ライン13aと負極ライン13bとの間に挿入され、電気的に接続されている。すなわち、コンデンサ12は、一対の出力用外部端子14a,14b間に電気的に接続されている。このコンデンサ12は、3つの電力変換部11で変換された直流の電力波形を滑らかにする平滑コンデンサである。
AC power from the wind power generator 2 (see FIG. 1) is input to the three input external terminals U1, V1, and W1, and the DC power converted by the three
The
第2電力変換ユニット20は、図5に示すように、3つの電力変換部21と、コンデンサ22と、正極ライン23a及び負極ライン23bと、一対の入力用外部端子(電力用外部端子)24a,24bと、3つの出力用外部端子U2,V2,W2を有している。3つの電力変換部21は、IGBTなどのパワー半導体素子を2つ直列に接続した構成になっており、各電力変換部21の出力ノード部は3つの出力用外部端子U2,V2,W2に電気的に接続されている。この一対の入力用外部端子24a,24bは、本発明の電力用外部端子に対応する。
As shown in FIG. 5, the second
正極ライン23a,負極ライン23bにおいて、正極ライン23aには各電力変換部21の一方の入力ノード部が電気的に接続され、負極ライン23bには各電力変換部21の他方の入力ノード部が電気的に接続されている。すわち、3つの電力変換部21は、正極ライン23aと負極ライン23bとの間において並列に接続されている。
一対の入力用外部端子24a,24bのうち、一方の入力用外部端子24aは正極ライン23aと電気的に接続され、他方の入力用外部端子24bは他方の負極ライン23bと電気的に接続されている。
In the
Of the pair of input
一対の入力用外部端子24a,24bには、前段のAC/DCコンバータ3Aで変換された直流の電力が入力され、3つの電力変換部21で変換された交流の電力が3つの出力用外部端子U2,V2,W2から出力される。
コンデンサ22は、3つの電力変換部21よりも前段(入力用外部端子側)において正極ライン23aと負極ライン23bとの間に挿入され、電気的に接続されている。すなわち、コンデンサ22は、一対の入力用外部端子24a,24b間に電気的に接続されている。このコンデンサ22は、一対の入力用外部端子24a,24bに入力された直流の電力波形を滑らかにする平滑コンデンサである。
The pair of input
The
電力変換装置3は、図6及び図7に示すように、点検台40を備えている。この電力変換装置3では、盤体30の前面に点検台40を配置し、盤体30の収納部から点検台40に第2電力変換ユニット20又は第1電力変換ユニット10を引き出して保守・点検作業を行っている。
点検台40は、直方体からなるケース41を主体にユニット化されている。ケース41は、盤体30の収納部から引き出された第2電力変換ユニット20又は第1電力変換ユニット10を保持する保持面41aを有し、この保持面41aには第2電力変換ユニット20又は第1電力変換ユニット10を誘導するためのレール41bが設けられている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
The inspection table 40 is unitized mainly with a
点検台40は、一対の放電用外部端子42a,42bが絶縁材42cを介して互いに絶縁固定された接続用プラグ42と、一対の放電用外部端子42a,42b間に電気的に接続された放電用抵抗素子43と、一対の電線44a,44bとを有している。本実施形態において、一対の放電用外部端子42a,42bは、一対の電線44a,44bを介して放電用抵抗素子43と電気的に接続され、点検台40から離間可能になっている。
また、点検台40は、ケース41の側面に引き出し式トレイ45を備えており、この引き出し式トレイ45の内部に接続用プラグ42及び一対の電線44a,44bを収納できるようになっている。すなわち、本実施形態1の電力変換装置3は、一対の放電用外部端子42a,42bを引き出し式トレイ45から取り出して自由な位置へ持っていくことができる。
The inspection table 40 includes a
Further, the inspection table 40 includes a pull-out
第2電力変換ユニット20は、直方体からなるケース25を主体にユニット化されている。このケース25内には、前述の3つの電力変換部21、コンデンサ22、正極ライン23a及び負極ライン23bなどが収納され、さらにパワー半導体素子冷却体なども収納されている。一対の入力用外部端子24a,24bや3つの出力用外部端子U2,V2,W2などは、ケース25の正面とは反対側の背面に露出した状態で設けられている。この一対の入力用外部端子24a,24bは、盤体30の収納部31B内に第2電力変換ユニット20を収納したとき、盤体30の収納部31B内に設けられた一対のプラグインコンタクト用端子32a,32bと嵌合し、電気的にかつ機械的に接続される。また、3つの出力用外部端子U2,V2,W2においても、この出力用外部端子に対応して盤体30の収納部31B内に設けられたプラグインコンタクト用端子と嵌合し、電気的にかつ機械的に接続される。すなわち、本実施形態1の電力変換装置3では、ユニット化された電力変換ユニット10,20の保守・点検作業を容易に行うために、電力変換ユニット10,20と盤体30との電気的な接続をプラグイン方式で行っている。なお、第2電力変換ユニット20は、盤体30の収納部31Bへの出し入れを容易にするため、ケース25の下面に車輪を有する台車型になっている。
The second
図示していないが、第1電力変換ユニット10も第2電力変換ユニット20と同様に、直方体からなるケースを主体にユニット化されている。このケース内には、前述の3つの電力変換部11、コンデンサ12、正極ライン13a及び負極ライン13bなどが収納され、さらにパワー半導体素子冷却体なども収納されている。一対の出力用外部端子14a,14bや3つの入力用外部端子U1,V1,W1などは、第2電力変換ユニット20と同様にケースの正面とは反対側の背面に露出した状態で設けられている。この一対の出力用外部端子14a,14bは、盤体30の収納部31A内に第1電力変換ユニット10を収納したとき、盤体30の収納部31A内に設けられた一対のプラグインコンタクト用端子と嵌合し、電気的にかつ機械的に接続される。また、3つの入力用外部端子U1,V1,W1においても、この入力用外部端子に対応して盤体30の収納部31A内に設けられたプラグインコンタクト用端子と嵌合し、電気的にかつ機械的に接続される。なお、第1電力変換ユニット10も、第2電力変換ユニット20と同様に、ケースの下面に車輪を有する台車型になっている。
盤体30において、収納部31B内の一対のプラグインコンタクト用端子32a,32bは、盤体30の母線を介して収納部31A内の一対のプラグインコンタクト用端子と電気的に接続されている。
Although not shown in the drawing, the first
In the
次に、第2電力変換ユニット20の保守・点検作業について、図6乃至図8を用いて説明するが、第1電力変換ユニット10も第2電力変換ユニット20と同様にして保守・点検作業を行うので、第1電力変換ユニット10の保守・点検作業についての説明は省略する。
まず、作業者が盤体30の前面に点検台40を配置する。次に、作業者が盤体30から点検台40に第2電力変換ユニット20を引き出す(図6参照)。この第2電力変換ユニット20の引き出しにより、盤体30の一対のプラグインコンタクト用端子32a,32bと第2電力変換ユニット20の一対の入力用外部端子24a,24bとの電気的な接続は解除されるが、この電気的な接続が解除された後も第2電力変換ユニット20内のコンデンサ22には電荷が溜まっている。
Next, maintenance / inspection work of the second
First, an operator arranges the inspection table 40 on the front surface of the
次に、作業者が点検台40の引き出し式トレイ45から接続用プラグ42を取り出し(図6参照)、その後、第2電力変換ユニット20の一対の入力用外部端子24a,24bに一対の放電用外部端子42a,42bを接続する(図7及び図8参照)。このとき、一対の放電用外部端子42a,42bは、一対の電線44a,44bを介して放電用抵抗素子43と電気的に接続されているので、第2電力変換ユニット20内のコンデンサ22に溜まった電荷を瞬時に放電させることができる。また、一対の放電用外部端子42a,42bは、一対の電線44a,44bを介して放電用抵抗素子43と電気的に接続されているので、一対の放電用外部端子42a,42bを自由な位置へ持っていくことができ、第2電力変換ユニット20の一対の入力用外部端子24a,24bと、点検台40の一対の放電用外部端子42a,42bとの電気的な接続を容易に行うことができる。
Next, the operator takes out the connection plug 42 from the pull-out
この後、第2電力変換ユニット20の保守・点検作業を行う。
なお、第1電力変換ユニット10においても、図9に示すように、第1電力変換ユニット10の一対の入力用外部端子14a,14bに、点検台40の一対の放電用外部端子42a,42bを接続することにより、第1電力変換ユニット10内のコンデンサ12に溜まった電荷を瞬時に放電させることができる。
Thereafter, maintenance / inspection work of the second
Also in the first
以上のように、本実施形態1の電力変換装置3によれば、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態1の電力変換装置3は、点検台40が、一対の放電用外部端子42a,42bと、この一対の放電用外部端子42a,42b間に電気的に接続された放電用抵抗素子43とを有している。
したがって、本実施形態1の電力変換装置3によれば、盤体30から点検台40に第2電力変換ユニット20(又は第1電力変換ユニット10)を引き出して保守・点検(メンテナンス)を行う際、第2電力変換ユニット20の一対の入力用外部端子24a,24bと点検台40の一対の放電用外部端子42a,42bとを電気的に接続することにより、第2電力変換ユニット20内のコンデンサ22に溜まった電荷を瞬時に放電させることができるので、従来のように、電力変換ユニット20内のコンデンサ22に溜まった電荷を自然に放電させる場合と比較して、コンデンサ22の放電に要する時間を短縮することができ、点検台40に第2電力変換ユニット20を引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率を向上させることができる。また、点検台40が放電機能を有しているので、従来のように、放電用ユニットを別途準備してコンデンサ22に溜まった電荷を放電させる場合と比較して、放電ユニットの準備や保管スペースを不要にすることができ、点検台40に第2電力変換ユニット20を引き出して保守・点検作業を行う作業効率を向上させることができると共に、電力変換装置3の小型化を図ることができる。
As described above, according to the
(1) In the
Therefore, according to the
(2)本実施形態1の電力変換装置3は、点検台40の一対の放電用外部端子42a,42bが、点検台40から離間可能となるように一対の電線44a,44bを介して放電用抵抗素子43と電気的に接続されている。
したがって、本実施形態1の電力変換装置3によれば、第2電力変換ユニット20の一対の入力用外部端子24a,24bに、点検台40の一対の放電用外部端子42a,42bを自由な位置へ持っていくことができるので、一対の入力用外部端子24a,24bと一対の放電用外部端子42a,42bとの電気的な接続を容易に行うことができると共に、一対の入力用外部端子24a,24bと一対の放電用外部端子42a,42bとを電気的に接続するための電線を別途準備する必要がない。
(2) The
Therefore, according to the
(実施形態2)
前述の実施形態1では、電力変換ユニット(10,20)の電力用外部端子(14a,14b、24a,24b)に点検台40の放電用外部端子(42a,42b)を作業者が接続することによって電力変換ユニット(10,20)内のコンデンサ(12,22)に溜まった電荷を放電させる例について説明したが、本実施形態2では、電力変換ユニットの放電用外部端子に点検台の放電用外部端子を自動的に接続することによって電力変換ユニット内のコンデンサに溜まった電荷を放電させる例について説明する。
(Embodiment 2)
In
なお、後述するユニット側放電用外部端子は、第1電力変換ユニット及び第2電力変換ユニットの両方に設けることができるので、本実施形態2では第2電力変換ユニットについて説明し、第1電力変換ユニットについての説明は省略する。
図10及び図11において、本実施形態2の電力変換装置50は、前述の実施形態1の電力変換装置3とほぼ同様の構成になっているが、第2電力変換ユニット20及び点検台40の構成が異なっている。
すなわち、第2電力変換ユニット20は、一対の入力用外部端子24a,24bと個々に電気的に接続された一対のユニット側放電用外部端子26a,26bを更に有している。この一対のユニット側放電用外部端子26a,26bは、第2電力変換ユニット20の底面に配置されており、ケース25内の配線を介して一対の入力用外部端子24a,24bと個々に電気的に接続されている。
In addition, since the unit-side discharge external terminal described later can be provided in both the first power conversion unit and the second power conversion unit, the second power conversion unit will be described in the second embodiment, and the first power conversion will be described. A description of the unit is omitted.
10 and 11, the
That is, the second
一方、点検台40は、第2電力変換ユニット20を保持する保持面41aに一対の放電用外部端子46a,46bが固定されている。この一対の放電用外部端子46a,46bは、ケース41内の配線を介して放電用抵抗素子43と電気的に接続されている。
第2電力変換ユニット20の一対のユニット側放電用外部端子26a,26bは、盤体30から点検台40に第2電力変換ユニット20を引き出したときに点検台40の保持面41aに固定された一対の放電用外部端子46a,46bと電気的にかつ機械的に接続される。すなわち、第2電力変換ユニット20の一対のユニット側放電用外部端子26a,26bと、点検台40の一対の放電用外部端子46a,46bとは、盤体30から点検台40に第2電力変換ユニット20を引き出すことで双方が互いに接触する位置に配置されている。
On the other hand, in the inspection table 40, a pair of discharge
The pair of unit-side discharge
なお、一対のユニット側放電用外部端子26a,26bは第1電力変換ユニット10においても設けられている。この場合、一対のユニット側放電用外部端子26a,26bは、第1電力変換ユニット10の一対の出力用外部端子14a,14bと個々に電気的に接続される。
以上のように、本実施形態2の電力変換装置50は、盤体30から点検台40に第2電力変換ユニット20を引き出すことで、第2電力変換ユニット20の一対のユニット側放電用外部端子26a,26bと、点検台40の放電用外部端子46a,46bとの双方が互いに接触する位置に配置されている。
Note that the pair of unit-side discharge
As described above, the
したがって、本実施形態2の電力変換装置50によれば、盤体30から点検台40に第2電力変換ユニット20を引き出すことで、第2電力変換ユニット20の一対のユニット側放電用外部端子26a,26bと点検台40の一対の放電用外部端子46a,46bとが電気的に接続されるので、作業者の手動による一対の入力用外部端子24a,24b(電力用外部端子)と一対の放電用外部端子46a,46bとの接続が不要となる。この結果、盤体30から点検台40に第2電力変換ユニット20を引き出して保守・点検作業を行う作業効率をさらに向上させることができる。
Therefore, according to the
また、第1電力変換ユニット10においても、盤体30から点検台40に第1電力変換ユニット10を引き出して保守・点検作業を行う作業効率をさらに向上させることができる。
なお、前述の実施形態1及び2では、点検台40を備えた電力変換装置3及び50について説明したが、点検台40は作業者が保守・点検を行うときに持ち込むようにしてもよい。このような場合においても、前述の実施形態1及び2と同様の効果が得られる。
Also in the first
In the above-described first and second embodiments, the
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
以上説明したように、本発明に係る電力変換装置及び点検台では、盤体から点検台に電力変換ユニットを引き出して保守・点検作業を行うときの作業効率の向上を図ることができると共に、電力変換装置の小型化を図ることができるという効果を有し、コンデンサが内蔵された電力変換ユニットを有する電力変換装置に有用である。
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.
As described above, in the power conversion device and the inspection table according to the present invention, it is possible to improve the work efficiency when performing the maintenance / inspection work by pulling out the power conversion unit from the panel body to the inspection table. This has the effect that the conversion device can be miniaturized, and is useful for a power conversion device having a power conversion unit with a built-in capacitor.
1…蓄電池併設型風力発電システム、2…風力発電機、3…電力変換装置、
4…電力安定化用パワーコンディショナ、5…電力貯蔵部、7…チョッパ、8…エネルギー消費用抵抗素子
10…第1電力変換ユニット、11…電力変換部、12…コンデンサ、13a…正極ライン、13b…負極ライン、14a,14b…出力用外部端子(電力用外部端子、
20…第2電力変換ユニット、21…電力変換部、22…コンデンサ、23a…正極ライン、23b…負極ライン、24a,24b…入力用外部端子(電力用外部端子)
30…盤体、30A,30B,30C…収納部、32a,32b…プラグインコンタクト用端子
40…点検台、42a,42b…放電用外部端子、43…放電用抵抗素子、44a,44b…電線、46a,46b…放電用外部端子
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電力変換ユニットは、一対の電力用外部端子と、前記一対の電力用外部端子間に電気的に接続されたコンデンサとを有し、
前記点検台は、一対の放電用外部端子と、前記一対の放電用外部端子間に電気的に接続された放電用抵抗素子とを有し、
前記一対の放電用外部端子は、前記一対の電力用外部端子と電気的に接続されることを特徴とする電力変換装置。 A power conversion device comprising: a power conversion unit that performs power conversion; a panel that houses the power conversion unit; and an inspection table that is held when the power conversion unit is pulled out from the panel;
The power conversion unit has a pair of power external terminals and a capacitor electrically connected between the pair of power external terminals,
The inspection table has a pair of discharge external terminals and a discharge resistance element electrically connected between the pair of discharge external terminals,
The pair of discharge external terminals are electrically connected to the pair of power external terminals.
前記電力変換ユニットの前記一対のユニット側放電用外部端子と、前記点検台の前記放電用外部端子とは、前記盤体から前記点検台に前記電力変換ユニットを引き出すことで双方が互いに接触する位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 The power conversion unit further includes a pair of unit-side discharge external terminals electrically connected to the pair of power external terminals individually,
The pair of unit-side discharge external terminals of the power conversion unit and the discharge external terminals of the inspection table are positions where both come into contact with each other by pulling out the power conversion unit from the panel to the inspection table. The power converter according to claim 1, wherein
一対の放電用外部端子と、前記一対の放電用外部端子間に電気的に接続された放電用抵抗素子とを有し、
前記一対の放電用外部端子は、前記一対の電力用外部端子と電気的に接続されることを特徴とする点検台。 An inspection table that holds a power conversion device having a pair of power external terminals and a capacitor electrically connected between the pair of power external terminals when the power conversion device is pulled out from the board,
A pair of discharge external terminals, and a discharge resistance element electrically connected between the pair of discharge external terminals,
The pair of discharge external terminals are electrically connected to the pair of power external terminals.
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