JP6768244B2 - Arc discharge prevention device - Google Patents

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Description

本発明は、直流電力合成・給電システムにおいて、安全に電力を遮断するための制御方法に係り、アーク放電防止装置に関するものである。
The present invention relates to a control method for safely shutting off electric power in a DC power synthesis / power supply system, and relates to an arc discharge prevention device.

直流電力合成・給電システムは、太陽光発電、風力発電、水力発電のような、再生可能エネルギーや、商用電源、バイオマス発電、燃料電池など、さまざまな電力源の電力を直流で合成することができる。
The DC power synthesis / power supply system can synthesize the power of various power sources such as renewable energy such as solar power generation, wind power generation, and hydroelectric power generation, commercial power supply, biomass power generation, and fuel cell by direct current. ..

特開２０１１−１８１０５５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-181055 特許第５９４３４８４号公報Japanese Patent No. 5943484

直流の高電圧・大電流が流れている回路において、機械的な開閉器を使用して遮断すると、アーク放電が発生し、大変危険である。また、事故や何らかの原因で断線したような場合にも、アーク放電が発生し、装置の故障や火災の原因にもなりうる。 In a circuit where a high voltage and large current of direct current are flowing, if it is cut off by using a mechanical switch, an arc discharge will occur, which is extremely dangerous. In addition, even if the wire is broken due to an accident or some other reason, an arc discharge may occur, which may cause a device failure or a fire.

しかし、本発明による装置を用いることで、アーク放電を発生させることなく、安全に直流を遮断することができる。また、負荷あるいは電源側の回路が、事故などで断線して、アーク放電が発生した場合についても、安全にすみやかに放電を停止させることができる。
However, by using the apparatus according to the present invention, it is possible to safely cut off direct current without generating an arc discharge. Further, even when the circuit on the load or power supply side is disconnected due to an accident or the like and an arc discharge occurs, the discharge can be stopped safely and promptly.

本発明は、
一方側に設けられた直流電源と、該直流電源より電力が供給される負荷と、直流電源と負荷との間に設けられた第一開閉器と、他方側に設けられ、前記第一開閉器と負荷との間へ、前記直流電源と第一開閉器間に流れる電圧より高い電圧の電力を送出する直流電力送出装置と、を有し、
前記直電力送出装置は、商用電源と開閉器と交流直流（ＤＣ／ＡＣ）変換装置と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）を制御する制御装置と、該制御装置に前記直流電源と第一開閉器との間の電圧値を伝える電圧計と第一開閉器と負荷との間の電圧値を伝える電圧計とを有し、
第一開閉器を開とする前に、前記制御装置によって電力送出装置の出力電圧が、前記直流電源の出力電圧より高い電圧になるように直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）を制御し、電力送出装置の開閉器を閉として電力送出装置から電力を供給し、前記直流電源からの電力供給をなくして直流電源側の第一開閉器に電流が流れるのを止めて第一開閉器を開としたときの前記第一開閉器にて生ずるアーク放電を防止する、
ことを特徴とし、
または、
一方側に設けられた直流電源と、該直流電源より電力が供給される負荷と、直流電源と負荷との間に設けられた第一開閉器と、他方側に設けられ、前記第一開閉器と負荷との間へ、前記直流電源と第一開閉器間に流れる電圧より高い電圧の電力を送出する直流電力送出装置と、を有し、
前記直電力送出装置は、電源と開閉器と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）を制御する制御装置と、該制御装置に前記直流電源と第一開閉器との間の電圧値を伝える電圧計と第一開閉器と負荷との間の電圧値を伝える電圧計とを有し、
前記制御装置は、電源に接続されている電圧計と、負荷側に接続されている電圧計での電圧値が等しい場合で電源側の第一開閉器が閉の状態のとき、前記直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）の出力を停止する制御を行い、電源に接続されている電圧計の値が、負荷側に接続されている電圧計の値よりも大きく、同時に負荷側に接続されている電圧計の値が０でない場合、アーク放電が発生しているとして、電源の出力電圧よりも直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）の出力の出力電圧を高くし、その後直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）の出力電圧を０にする制御を行い、第一開閉器を開としたときの前記第一開閉器にて生ずるアーク放電を消失する、
ことを特徴とし、
または、
前記直流電源より電力が供給される負荷と、直流電源と負荷との間に設けられた第一開閉器と、他方側に設けられ、前記第一開閉器と負荷との間へ、前記直流電源と第一開閉器間に流れる電圧より高い電圧の電力を送出する直流電力送出装置と、前記直電力送出装置が有する電源と、開閉器と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）を制御する制御装置と、該制御装置に前記直流電源と第一開閉器との間の電圧値を伝える電圧計と第一開閉器と負荷との間の電圧値を伝える電圧計は、電気製品内に設けられた、
ことを特徴とするものである。
The present invention
A DC power supply provided on one side, a load to which power is supplied from the DC power supply, a first switch provided between the DC power supply and the load, and the first switch provided on the other side. A DC power transmission device that transmits power having a voltage higher than the voltage flowing between the DC power supply and the first switch is provided between the DC power supply and the load.
The direct current transmission device includes a commercial power supply, a switch, an AC / DC (DC / AC) converter, a DC voltage converter (DC / DC), and a control device that controls a DC voltage converter (DC / DC). The control device has a voltmeter that transmits a voltage value between the DC power supply and the first switch, and a voltmeter that transmits a voltage value between the first switch and the load.
Before opening the first switch, the control device controls the DC voltage converter (DC / DC) so that the output voltage of the power transmission device becomes higher than the output voltage of the DC power supply, and power is supplied. When the switch of the transmitter is closed, power is supplied from the power transmitter, the power supply from the DC power supply is stopped, the current flows to the first switch on the DC power supply side, and the first switch is opened. To prevent the arc discharge that occurs in the first switch when
Characterized by that
Or
A DC power supply provided on one side, a load to which power is supplied from the DC power supply, a first switch provided between the DC power supply and the load, and the first switch provided on the other side. A DC power transmission device that transmits power having a voltage higher than the voltage flowing between the DC power supply and the first switch is provided between the DC power supply and the load.
The direct power transmission device includes a power supply, a switch, a control device for controlling a DC voltage converter (DC / DC), a DC voltage converter (DC / DC), and the DC power supply and the first. It has a voltmeter that transmits the voltage value between the switch and the voltmeter that transmits the voltage value between the first switch and the load.
The control device performs the DC voltage conversion when the voltage values of the voltmeter connected to the power supply and the voltmeter connected to the load side are equal and the first switch on the power supply side is closed. Controls to stop the output of the device (DC / DC), the value of the voltmeter connected to the power supply is larger than the value of the voltmeter connected to the load side, and at the same time it is connected to the load side. If the value of the voltmeter is not 0, it is assumed that arc discharge has occurred, the output voltage of the output of the DC voltage converter (DC / DC) is higher than the output voltage of the power supply, and then the DC voltage converter (DC / DC / The output voltage of (DC) is controlled to be 0, and the arc discharge generated by the first switch when the first switch is opened is eliminated.
Characterized by that
Or
The load to which power is supplied from the DC power supply, the first switch provided between the DC power supply and the load, and the DC power supply provided between the first switch and the load on the other side. A DC power transmission device that transmits power having a voltage higher than the voltage flowing between the switch and the first switch, a power supply of the direct power transmission device, a switch, a DC voltage converter (DC / DC), and a DC voltage. A control device that controls a conversion device (DC / DC), a voltmeter that transmits the voltage value between the DC power supply and the first switch to the control device, and a voltage value between the first switch and the load. The transmitting voltmeter is installed in the electrical product,
It is characterized by that.

従来であれば、アーク放電は、機器や回路の損傷、感電や火災の原因となるので、直流電力の切断には、アーク放電を発生させない、あるいは消去する機能を持つ、特殊な開閉器あるいは特殊なブレーカーを用いる必要があった。 Conventionally, arc discharge causes damage to equipment and circuits, electric shock, and fire. Therefore, when cutting DC power, a special switch or special switch that has the function of not generating or eliminating arc discharge. It was necessary to use a good breaker.

特許第５９４３４８４号の発明では、アーク放電を防止することが可能であるが、負荷は電源投入時に電圧の二回微分が連続になるように電源からの電流量を増加させること、負荷側で、供給される電流が遮断可能なこと、という条件があった。 In the invention of Japanese Patent No. 5943484, it is possible to prevent arc discharge, but the load is to increase the amount of current from the power supply so that the double differentiation of the voltage becomes continuous when the power is turned on. There was a condition that the supplied current could be cut off.

しかし、本発明では、負荷はこれらの条件を満たしている必要がない。どのような負荷に対しても、本発明により、アーク放電を起こさずに安全に直流電源を遮断することができる。また、アーク放電が発生してしまった場合についても、アーク放電を停止させることができる。これにより、開閉器以外の、災害や事故などによる断線でのアーク放電の発生においても、対応可能である。 However, in the present invention, the load does not have to satisfy these conditions. According to the present invention, the DC power supply can be safely cut off for any load without causing an arc discharge. Further, even when the arc discharge has occurred, the arc discharge can be stopped. As a result, it is possible to deal with the occurrence of arc discharge due to disconnection due to a disaster or accident other than the switch.

さらに、本発明では、アーク放電防止・停止のために、別電源あるいは一時的に電力を供給する装置を使用するが、これは、通常使用する別な用途でも利用可能である。別な用途とは、もとの電源が停止した場合にも電力を供給する無停電電源装置としての用途、あるいはもとの電源の電力が不足した場合に電力を供給する補助電源としての用途がある。
Further, in the present invention, a separate power source or a device that temporarily supplies power is used to prevent or stop the arc discharge, but this can also be used for other applications that are normally used. Another use is as an uninterruptible power supply that supplies power even when the original power supply is stopped, or as an auxiliary power supply that supplies power when the power of the original power supply is insufficient. is there.

本発明の構成を説明する説明図（１）である。It is explanatory drawing (1) explaining the structure of this invention. 本発明の構成を説明する説明図（２）である。It is explanatory drawing (2) explaining the structure of this invention. 本発明の構成を説明する説明図（３）である。It is explanatory drawing (3) explaining the structure of this invention. 本発明の動作を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the operation of this invention. 本発明の構成を説明する説明図（４）である。It is explanatory drawing (4) explaining the structure of this invention. 本発明の構成を説明する説明図（５）である。It is explanatory drawing (5) explaining the structure of this invention. 本発明の構成を説明する説明図（６）である。It is explanatory drawing (6) explaining the structure of this invention. 本発明の構成を説明する説明図（７）である。It is explanatory drawing (7) explaining the structure of this invention. 本発明の構成を説明する説明図（８）である。It is explanatory drawing (8) explaining the structure of this invention.

以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the examples shown in the figure.

（アーク放電の防止）
直流の電源１および負荷２が、図１のように構成されていたとする。電力送出装置３は、電源１以上の電圧で電力を送出することのできる装置であり、電力を送出するか送出しないかを制御できるものであるとする。 (Prevention of arc discharge)
It is assumed that the DC power supply 1 and the load 2 are configured as shown in FIG. It is assumed that the power transmission device 3 is a device capable of transmitting electric power at a voltage equal to or higher than that of the power source 1 and can control whether or not to transmit electric power.

まず、電力送出装置３に関しては、電力を送出していない状態とする。
開閉器４を閉とすると、開閉器４に電流が流れ、電源１から負荷２に電力が供給される。
この状態で開閉器４を開にすると、開閉器４の接点において、アーク放電が発生してしまう。 First, the power transmission device 3 is in a state of not transmitting power.
When the switch 4 is closed, a current flows through the switch 4, and power is supplied from the power source 1 to the load 2.
If the switch 4 is opened in this state, an arc discharge will occur at the contact point of the switch 4.

開閉器４でアーク放電が発生する条件は、開閉器４に電流が流れている状態で、開閉器４を開にすることである。開閉器４に電流が流れていなければ、開閉器４を開にしてもアーク放電は発生しない。
そこで、電力送出装置３により電力を供給し、電源１から電流が流れていない状態にすることで、アーク放電の発生を防止することができる。 The condition for the arc discharge to occur in the switch 4 is to open the switch 4 while a current is flowing through the switch 4. If no current is flowing through the switch 4, no arc discharge will occur even if the switch 4 is opened.
Therefore, it is possible to prevent the occurrence of arc discharge by supplying electric power by the electric power transmission device 3 so that no current is flowing from the power source 1.

電流の流れを、図２に示す。電源１から負荷２に電力を供給しているとき、電流は図２の矢印のように流れる。ここで、電力送出装置３から十分な電力を送出すると、流れる電流は、図３のようになり、電源１からの電流は０となる。このときに、開閉器４を開にすることで、アーク放電を起こすことなく、安全に回路を遮断することができる。開閉器４を開にした後は、電力送出装置３の送出電力を０とすることで、完全に負荷の電力を遮断することができる。 The current flow is shown in FIG. When power is being supplied from the power source 1 to the load 2, the current flows as shown by the arrows in FIG. Here, when sufficient power is transmitted from the power transmission device 3, the flowing current becomes as shown in FIG. 3, and the current from the power supply 1 becomes 0. At this time, by opening the switch 4, the circuit can be safely cut off without causing an arc discharge. After the switch 4 is opened, the power of the load can be completely cut off by setting the power transmission of the power transmission device 3 to 0.

（アーク放電が発生してしまった場合）
次に、アーク放電が発生してしまった場合について説明する。
まず、電力送出装置３に関しては、電力を送出していない状態とする。
開閉器４を閉とすると、開閉器４に電流が流れ、電源１から負荷２に電力が供給される。
この状態で開閉器４を開にすると、開閉器４の接点において、アーク放電が発生する。
アーク放電が発生しても、開閉器４の間の電流が０になれば放電は止まる。すなわち、開閉器４の両端の電圧が同じになればよい。 (When an arc discharge occurs)
Next, a case where an arc discharge has occurred will be described.
First, the power transmission device 3 is in a state of not transmitting power.
When the switch 4 is closed, a current flows through the switch 4, and power is supplied from the power source 1 to the load 2.
When the switch 4 is opened in this state, an arc discharge is generated at the contact point of the switch 4.
Even if an arc discharge occurs, the discharge stops when the current between the switches 4 becomes zero. That is, the voltage across the switch 4 may be the same.

この場合も、電力送出装置３より、電力を送出する。電力の送出を開始し、電力が増加し、開閉器４の両端の電圧が等しくなった瞬間に、放電は止まる。図４に、図１に示される開閉器４の両端（Ａ点およびＢ点）における電圧のグラフを示す。電力送出装置３により、図４上のグラフのように、Ａ点およびＢ点の電圧を等しくすることで、放電を止めることができる。ただし、必ずしも同じ電圧に保つ必要はなく、一瞬でもＡ点およびＢ点の電圧が等しくなればアーク放電は消滅するので、図４の下図のように、大きめの電圧をかけることで、電圧が上がる過程においてＡ点とＢ点の電圧が等しくなる瞬間があるので、アーク放電を停止させることも可能である。 In this case as well, the electric power is transmitted from the electric power transmission device 3. Discharge stops at the moment when power transmission is started, power is increased, and the voltages across the switch 4 become equal. FIG. 4 shows a graph of voltage at both ends (points A and B) of the switch 4 shown in FIG. The power transmission device 3 can stop the discharge by equalizing the voltages at points A and B as shown in the graph on FIG. However, it is not always necessary to keep the same voltage, and if the voltages at points A and B become equal even for a moment, the arc discharge will disappear. Therefore, as shown in the lower figure of FIG. 4, the voltage rises by applying a large voltage. Since there is a moment when the voltages at points A and B become equal in the process, it is possible to stop the arc discharge.

このように、本発明は、アーク放電の発生を防ぐことも、発生してしまったアーク放電を停止させることもできる。 As described above, the present invention can prevent the generation of the arc discharge and can stop the generated arc discharge.

図５に本発明の他の構成例を示す。
図５の例では、商用電源５と開閉器４、交流直流（ＤＣ／ＡＣ）変換装置６、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）７と、それを制御する制御装置８、制御装置８に各部の電圧を伝える電圧計９とから構成されている。 FIG. 5 shows another configuration example of the present invention.
In the example of FIG. 5, the commercial power supply 5, the switch 4, the AC / DC (DC / AC) converter 6, the DC voltage converter (DC / DC) 7, the control device 8 for controlling the DC / DC, and the control device 8 It is composed of a voltmeter 9 that transmits the voltage of.

安全に電源１側の開閉器４を開とするには、電源１側の開閉器４を開とする前に、電力送出装置３の開閉器４を閉として、電力送出装置３から電力を供給できるようにしておく。 In order to safely open the switch 4 on the power supply 1 side, the switch 4 of the power transmission device 3 is closed and power is supplied from the power transmission device 3 before the switch 4 on the power supply 1 side is opened. Be able to do it.

電力送出装置３の出力は、制御装置８によって制御される。この制御装置８は、電力送出装置３の出力電圧が、電源１の出力する電圧より高い電圧になるように直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）７を制御するものとする。 The output of the power transmission device 3 is controlled by the control device 8. The control device 8 controls the DC voltage converter (DC / DC) 7 so that the output voltage of the power transmission device 3 becomes higher than the voltage output by the power supply 1.

電力送出装置３から電力が供給されると、電源１からの電力供給はなくなり、電源１側の開閉器４に電流が流れなくなるため、安全に開閉器４を開とすることができる。電源１側の開閉器４を開とした後は、電力送出装置３側の開閉器４を開とすることで、安全にすべての電源を切ることができる。 When power is supplied from the power transmission device 3, the power supply from the power supply 1 is cut off, and the current does not flow to the switch 4 on the power supply 1 side, so that the switch 4 can be safely opened. After opening the switch 4 on the power supply side 1, all the power supplies can be safely turned off by opening the switch 4 on the power transmission device 3 side.

ここで、商用電源５側のスイッチを入れた時、電力送出装置３の出力電圧が電源１の出力電圧より高くなることが明らかであり、また電源１への電力の逆流が発生しない場合は、電圧計９を省略することができる。また、交流直流（ＤＣ／ＡＣ）変換装置６の出力が十分電源１の電圧より高いことが確実な場合は、電圧計９だけでなく、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）７および制御装置８も省略することが可能である（図７）。 Here, when it is clear that the output voltage of the power transmission device 3 becomes higher than the output voltage of the power supply 1 when the switch on the commercial power supply 5 side is turned on, and if the backflow of power to the power supply 1 does not occur, The voltmeter 9 can be omitted. If it is certain that the output of the AC / DC (DC / AC) converter 6 is sufficiently higher than the voltage of the power supply 1, not only the voltmeter 9, but also the DC voltage converter (DC / DC) 7 and the control device 8 Can also be omitted (Fig. 7).

図７の例では、電力送出装置３は、商用電源５と、交流直流（ＤＣ／ＡＣ）変換装置６と、開閉器４から構成されている。開閉器４は、商用電源（交流）５側に設置されているので、切断時のアーク放電の問題もない。 In the example of FIG. 7, the power transmission device 3 is composed of a commercial power source 5, an alternating current / direct current (DC / AC) conversion device 6, and a switch 4. Since the switch 4 is installed on the commercial power supply (alternating current) 5 side, there is no problem of arc discharge at the time of disconnection.

図５の例において、制御装置８の働きを変更して、アーク放電が起きた場合に、自動的に動作させるようにすることも可能である。 In the example of FIG. 5, it is also possible to change the function of the control device 8 so that it automatically operates when an arc discharge occurs.

制御装置８について、電源１に接続されている電圧計９と、負荷２側に接続されている電圧計９の値が等しい場合は、電源１側の開閉器４が閉の状態であり、この場合は、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）７の出力を停止するものとする。電源１に接続されている電圧計９の値が、負荷２側に接続されている電圧計９の値よりも大きく、同時に、負荷２側に接続されている電圧計９の値が０でない場合、アーク放電が発生していると考えられる。この状態（電源１側の電圧計９の値＞負荷２側の電圧計９の値）になったら、電源１の出力電圧よりも直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）７の出力の出力電圧を高くし、そののち出力を０にするものとする。一瞬でも負荷２側の電圧が電源１側の電圧よりも高くなれば、必ずその過程において電源１と負荷２の電圧が同じになる瞬間があるので、この瞬間にアーク放電は停止する。そのため、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）７から電力を供給するのは一瞬で構わない。 Regarding the control device 8, when the values of the voltmeter 9 connected to the power supply 1 and the voltmeter 9 connected to the load 2 side are equal, the switch 4 on the power supply 1 side is in the closed state. In this case, the output of the DC voltage converter (DC / DC) 7 shall be stopped. When the value of the voltmeter 9 connected to the power supply 1 is larger than the value of the voltmeter 9 connected to the load 2 side, and at the same time, the value of the voltmeter 9 connected to the load 2 side is not 0. , It is considered that an arc discharge is occurring. When this state (value of voltmeter 9 on the power supply 1 side> value of voltmeter 9 on the load 2 side) is reached, the output voltage of the output of the DC voltage converter (DC / DC) 7 is set rather than the output voltage of the power supply 1. It is assumed that the output is increased and then the output is set to 0. If the voltage on the load 2 side becomes higher than the voltage on the power supply 1 side even for a moment, there is always a moment when the voltages of the power supply 1 and the load 2 become the same in the process, and the arc discharge stops at this moment. Therefore, power may be supplied from the DC voltage converter (DC / DC) 7 in an instant.

このように制御することで、アーク放電が発生した場合に自動的に電力送出装置３から電力を供給し、アーク放電を消滅させることができる。また、この方法では、電源１側の電圧計９から負荷２側の電圧計９の間のどこかの位置で断線し、アーク放電が起きた場合にも、同様に対処し、アーク放電を消滅させることができる。 By controlling in this way, when an arc discharge occurs, electric power can be automatically supplied from the power transmission device 3 to extinguish the arc discharge. Further, in this method, even if the wire is disconnected at some position between the voltmeter 9 on the power supply side 1 side and the voltmeter 9 on the load 2 side and an arc discharge occurs, the same measures are taken to eliminate the arc discharge. Can be made to.

アーク放電の検出に関しては、上記の電圧による検出方法以外の方法(例えば発生時に生ずる電磁波の指向性・電界強度・偏波面やオゾン臭など)を利用しても構わない。 Regarding the detection of the arc discharge, a method other than the above voltage detection method (for example, the directivity of the electromagnetic wave generated at the time of generation, the electric field strength, the plane of polarization, the ozone odor, etc.) may be used.

図６は、電源１の電力を利用してアーク放電を防止する例である。 FIG. 6 is an example of preventing arc discharge by using the electric power of the power source 1.

開閉器４を開にした瞬間、トランスの二次側（Ｌ２側）に高電圧が発生する。ここで発生する電圧を、図１における電力送出装置３のかわりに利用する。トランスの二次側で発生した電圧が、電源１の電圧を超える瞬間、開閉器４の両端の電位差は０となり、アーク放電は停止する。 At the moment when the switch 4 is opened, a high voltage is generated on the secondary side (L2 side) of the transformer. The voltage generated here is used instead of the power transmission device 3 in FIG. At the moment when the voltage generated on the secondary side of the transformer exceeds the voltage of the power supply 1, the potential difference between both ends of the switch 4 becomes 0, and the arc discharge stops.

開閉器４の接点で発生するアーク放電は、開閉器４の両端の電位差を０とすることで消滅させることができる。そのためには、電力供給側（図１における電源１）のほかに、開閉器４の反対側に、同じ電位を生成し得るだけの電源を持つ必要がある。実施例１では、開閉器４と負荷２との間に電力送出装置３をいれることでこれを実現した。 The arc discharge generated at the contact point of the switch 4 can be extinguished by setting the potential difference between both ends of the switch 4 to 0. For that purpose, in addition to the power supply side (power supply 1 in FIG. 1), it is necessary to have a power supply capable of generating the same potential on the opposite side of the switch 4. In the first embodiment, this is realized by inserting the power transmission device 3 between the switch 4 and the load 2.

この電力送出装置３は、必ずしも開閉器４と負荷２との間に入れる必要はなく、図８の中央の図及び下図に示すように、開閉器４に内蔵、あるいは負荷２（電気製品の内部）に内蔵しても構わない。 The power transmission device 3 does not necessarily have to be inserted between the switch 4 and the load 2, and is built in the switch 4 or the load 2 (inside the electric product) as shown in the center diagram and the lower diagram of FIG. ) May be built in.

図８下のように、電気製品１０内に、実際に電力を消費する負荷２と電力送出装置３を持つ場合は、開閉器４を切断するとき、負荷２側の電力送出装置３から電力を供給し、開閉器４の両端が同電位になるように、または開閉器４を含む経路を流れる電流が０になるように、電力送出装置３を制御装置８によって操作する。開閉器４の両端が同電位になった、あるいは開閉器４を含む経路を流れる電流が０になった時に、アーク放電が停止するので、その後電力の送出を停止することで、安全に開閉器を操作することができる。 As shown in the lower part of FIG. 8, when the electric product 10 has a load 2 and a power transmission device 3 that actually consume power, when the switch 4 is disconnected, the power is transmitted from the power transmission device 3 on the load 2 side. The power transmission device 3 is operated by the control device 8 so that both ends of the switch 4 are supplied and have the same potential, or the current flowing through the path including the switch 4 becomes zero. When both ends of the switch 4 have the same potential or the current flowing through the path including the switch 4 becomes 0, the arc discharge stops. Therefore, by stopping the power transmission after that, the switch can be safely switched. Can be operated.

図９に、具体的な例を示す。この例では、電気製品１０内に直流の電源装置１１を持ち、電気製品１０内の開閉器４が操作されたときに、電力送出装置３から一時的に電力を供給し、開閉器４の両端の電圧を０にすることでアーク放電を停止し、そののちに電力送出装置３からの電力送出を停止することで、安全に電力を停止することができる。なお、開閉器４の両端の電圧を同じにするということは、開閉器４を流れる電流が０になるということと等しいので、電圧計９を用いずに、電流計１２を用いることが可能である（図９下）。ここで使用する電力送出装置３は、電池、あるいは充電可能な二次電池あるいはキャパシタを使用することができる。普通の電池の場合は消耗したら交換しなければならないが、二次電池あるいはキャパシタを使用する場合は、電源供給時に充電しておくことで、電池交換を不要とすることができる。
FIG. 9 shows a specific example. In this example, a DC power supply device 11 is provided in the electric product 10, and when the switch 4 in the electric product 10 is operated, power is temporarily supplied from the power transmission device 3 to both ends of the switch 4. By setting the voltage of No. 0 to 0, the arc discharge is stopped, and then the power transmission from the power transmission device 3 is stopped, so that the power can be safely stopped. Note that making the voltage across the switch 4 the same means that the current flowing through the switch 4 becomes 0, so it is possible to use the ammeter 12 without using the voltmeter 9. There is (Fig. 9, bottom). As the power transmission device 3 used here, a battery or a rechargeable secondary battery or a capacitor can be used. In the case of an ordinary battery, it must be replaced when it is exhausted, but when using a secondary battery or a capacitor, it is possible to eliminate the need for battery replacement by charging the battery when the power is supplied.

１ 電源
２ 負荷
３ 電力送出装置
４ 開閉器
５ 商用電源
６ 交流直流（ＤＣ／ＡＣ）変換装置
７ 直流電圧変換装置
８ 制御装置
９ 電圧計
１０ 電機製品
１１ 直流の電源装置
１２ 電流計 1 Power supply 2 Load 3 Power transmission device 4 Switch 5 Commercial power supply 6 AC / DC (DC / AC) converter 7 DC voltage converter 8 Control device 9 Voltmeter 10 Electrical equipment 11 DC power supply device 12 Ammeter

Claims (3)

一方側に設けられた直流電源と、該直流電源より電力が供給される負荷と、直流電源と負荷との間に設けられた第一開閉器と、他方側に設けられ、前記第一開閉器と負荷との間へ、前記直流電源と第一開閉器間に流れる電圧より高い電圧の電力を送出する直流電力送出装置と、を有し、
前記直電力送出装置は、商用電源と開閉器と交流直流（ＤＣ／ＡＣ）変換装置と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）を制御する制御装置と、該制御装置に前記直流電源と第一開閉器との間の電圧値を伝える電圧計と第一開閉器と負荷との間の電圧値を伝える電圧計とを有し、
第一開閉器を開とする前に、前記制御装置によって電力送出装置の出力電圧が、前記直流電源の出力電圧より高い電圧になるように直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）を制御し、電力送出装置の開閉器を閉として電力送出装置から電力を供給し、前記直流電源からの電力供給をなくして直流電源側の第一開閉器に電流が流れるのを止めて第一開閉器を開としたときの前記第一開閉器にて生ずるアーク放電を防止する、
ことを特徴とするアーク放電防止装置。
A DC power supply provided on one side, a load to which power is supplied from the DC power supply, a first switch provided between the DC power supply and the load, and the first switch provided on the other side. A DC power transmission device that transmits power having a voltage higher than the voltage flowing between the DC power supply and the first switch is provided between the DC power supply and the load.
The direct current transmission device includes a commercial power supply, a switch, an AC / DC (DC / AC) converter, a DC voltage converter (DC / DC), and a control device that controls a DC voltage converter (DC / DC). The control device has a voltmeter that transmits a voltage value between the DC power supply and the first switch, and a voltmeter that transmits a voltage value between the first switch and the load.
Before opening the first switch, the control device controls the DC voltage converter (DC / DC) so that the output voltage of the power transmission device becomes higher than the output voltage of the DC power supply, and power is supplied. When the switch of the transmitter is closed, power is supplied from the power transmitter, the power supply from the DC power supply is stopped, the current flows to the first switch on the DC power supply side, and the first switch is opened. To prevent the arc discharge that occurs in the first switch when
An arc discharge prevention device characterized by this.
 一方側に設けられた直流電源と、該直流電源より電力が供給される負荷と、直流電源と負荷との間に設けられた第一開閉器と、他方側に設けられ、前記第一開閉器と負荷との間へ、前記直流電源と第一開閉器間に流れる電圧より高い電圧の電力を送出する直流電力送出装置と、を有し、
前記直電力送出装置は、電源と開閉器と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）を制御する制御装置と、該制御装置に前記直流電源と第一開閉器との間の電圧値を伝える電圧計と第一開閉器と負荷との間の電圧値を伝える電圧計とを有し、
前記制御装置は、電源に接続されている電圧計と、負荷側に接続されている電圧計での電圧値が等しい場合で電源側の第一開閉器が閉の状態のとき、前記直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）の出力を停止する制御を行い、電源に接続されている電圧計の値が、負荷側に接続されている電圧計の値よりも大きく、同時に負荷側に接続されている電圧計の値が０でない場合、アーク放電が発生しているとして、電源の出力電圧よりも直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）の出力の出力電圧を高くし、その後直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）の出力電圧を０にする制御を行い、第一開閉器を開としたときの前記第一開閉器にて生ずるアーク放電を消失する、
ことを特徴とするアーク放電防止装置。
A DC power supply provided on one side, a load to which power is supplied from the DC power supply, a first switch provided between the DC power supply and the load, and the first switch provided on the other side. A DC power transmission device that transmits power having a voltage higher than the voltage flowing between the DC power supply and the first switch is provided between the DC power supply and the load.
The direct power transmission device includes a power supply, a switch, a DC voltage converter (DC / DC), a control device for controlling the DC voltage converter (DC / DC), and the DC power supply and the first. It has a voltmeter that transmits the voltage value between the switch and the voltmeter that transmits the voltage value between the first switch and the load.
The control device performs the DC voltage conversion when the voltage values of the voltmeter connected to the power supply and the voltmeter connected to the load side are equal and the first switch on the power supply side is closed. Controls to stop the output of the device (DC / DC), the value of the voltmeter connected to the power supply is larger than the value of the voltmeter connected to the load side, and at the same time it is connected to the load side. If the value of the voltmeter is not 0, it is assumed that arc discharge has occurred, the output voltage of the output of the DC voltage converter (DC / DC) is higher than the output voltage of the power supply, and then the DC voltage converter (DC / DC / The output voltage of (DC) is controlled to be 0, and the arc discharge generated by the first switch when the first switch is opened disappears.
An arc discharge prevention device characterized by this.
 前記直流電源より電力が供給される負荷と、直流電源と負荷との間に設けられた第一開閉器と、他方側に設けられ、前記第一開閉器と負荷との間へ、前記直流電源と第一開閉器間に流れる電圧より高い電圧の電力を送出する直流電力送出装置と、前記直電力送出装置が有する電源と、開閉器と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）と、直流電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣ）を制御する制御装置と、該制御装置に前記直流電源と第一開閉器との間の電圧値を伝える電圧計と第一開閉器と負荷との間の電圧値を伝える電圧計は、電気製品内に設けられた、
ことを特徴とする請求項２記載のアーク放電防止装置。 The load to which power is supplied from the DC power supply, the first switch provided between the DC power supply and the load, and the DC power supply provided between the first switch and the load on the other side. A DC power transmission device that transmits power having a voltage higher than the voltage flowing between the switch and the first switch, a power supply of the direct power transmission device, a switch, a DC voltage converter (DC / DC), and a DC voltage. A control device that controls a conversion device (DC / DC), a voltmeter that transmits the voltage value between the DC power supply and the first switch to the control device, and a voltage value between the first switch and the load. The voltmeter to transmit is installed in the electric product,
2. The arc discharge prevention device according to claim 2 .
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