JP6897058B2 - 無停電電源装置 - Google Patents

Description

この発明は、無停電電源装置に関し、特に、入力電源とは別系統のバイパス電源から電力が供給される無停電電源装置に関する。

従来、入力電源とは別系統のバイパス電源から電力が供給される無停電電源装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載の無停電電源装置は、３相交流電源（以下、第１電源）からの交流電力を変換するとともに負荷に出力する電力変換部（３レベルコンバータと３レベルインバータとを含む）と、第１電源とは別系統の交流電源（以下、第２電源）からのバイパス電力を負荷に出力するためのバイパス回路とを備える。そして、電力変換部およびバイパス回路の負荷側に設けられたスイッチを切り替えることにより、負荷に出力される電力を第１電源からの電力または第２電源からの電力に切り替え可能に構成されている。

ここで、上記特許文献１のような従来の無停電電源装置において、上記無停電電源装置の電力変換部等の動作制御を行う制御部が設けられる構成が考えられる。上記制御部は、第１電源または第２電源のうちのいずれか一方が非動作状態になった場合でも電力変換部等の動作制御を行う必要があるので、上記制御部には第１電源からの電力および第２電源からの電力の両方が供給されている。

さらに、上記無停電電源装置において、第１電源および第２電源の各々の１相が接地され、第１電源の接地されている相が直接的に負荷に接続されるＶ結線型を構成することが考えられる。この場合、第１電源の接地線および第２電源の接地線に、監視電圧を印加することによって周辺設備等の地絡を検出する地絡検出部を設ける構成が考えられる。

特開２０１６−６３７３１号公報

この場合、第１電源または第２電源のうちの一方から制御部に供給された電力が、第１電源または第２電源のうちの他方へ戻された場合、第１電源の接地線および第２電源の接地線との間のグランドを介して電流が流れるという不都合がある。この場合、地絡検出部により接地線に印加されている監視用の電圧が、第１電源および第２電源と制御部との間の経路を介して制御部内に重畳される。このため、地絡検出部は、制御部から戻された電力を検出する際に、制御部内における電力の重畳に起因して増加した監視用の電圧成分を検出し、地絡が発生したと誤検知するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、地絡検出部の誤検知を抑制することが可能な無停電電源装置を提供することである。

この発明の一の局面による無停電電源装置は、複数相の入力電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータ部とコンバータ部により変換された直流電力を交流電力に変換するインバータ部とを含む電力変換部と、コンバータ部とインバータ部との間の中間部に接続される蓄電部とを備え、複数相の入力電源のうちの１つの相が接地されているとともに負荷に接続されている、Ｖ結線型の無停電電源装置であって、入力電源、入力電源とは別系統でかつ複数相のうちの１つの相が接地されているバイパス電源、および、蓄電部の各々から電力が供給可能に構成されている制御部と、入力電源を接地する接地線に対して監視用の電圧を印加することによって地絡を検出する第１地絡検出部、および、バイパス電源を接地する接地線に対して監視用の電圧を印加することによって地絡を検出する第２地絡検出部と、入力電源と制御部とを接続する第１経路と、バイパス電源と制御部とを接続する第２経路と、入力電源とコンバータ部との間に設けられ、入力電源の停電時に、入力電源とコンバータ部との間を非導通状態にする第１導通制御部と、第２経路上に設けられるとともに入力電源から供給される電力により第２経路を非導通状態にするか、または、第１経路上に設けられるとともにバイパス電源から供給される電力により第１経路を非導通状態にする第１導通制御部とは異なる第２導通制御部と、を備える。

この発明の一の局面による無停電電源装置では、上記のように、導通制御部が、入力電源から制御部に電力を供給している場合に第２経路を非導通状態にするか、または、バイパス電源から制御部に電力を供給している場合に第１経路を非導通状態にすることによって、入力電源およびバイパス電源のうちの一方の電源からの電力が、制御部を介して他方の電源に戻るのを抑制することができる。これにより、電力が、入力電源を接地する接地線と、バイパス電源を接地する接地線と、互いの接地線間のグランドとを介して、電力の出力元に戻るのを抑制することができる。この場合、地絡検出部により印加されている監視用の電圧が、第１経路および第２経路を介して制御部内に重畳されることが抑制される。その結果、地絡検出部が、制御部から戻された電力を検出する際に、制御部内における電力の重畳に起因して増加した監視用の電圧成分を検出するのを抑制することができる。これにより、地絡検出部が地絡を誤検知するのを抑制することができる。

上記一の局面による無停電電源装置において、好ましくは、第２導通制御部は、第２経路上に設けられるとともに入力電源から供給される電力により第２経路を非導通状態にするように駆動されるか、または、第１経路上に設けられるとともにバイパス電源から供給される電力により第１経路を非導通状態にするように駆動されるリレー部を含む。このように構成すれば、リレー部用の電源を別途設けることなく、入力電源またはバイパス電源によりリレー部を駆動することができるので、簡単な構成で、入力電源から制御部に電力を供給している場合に第２経路を非導通状態にすることができるとともに、バイパス電源から制御部に電力を供給している場合に第１経路を非導通状態にすることができる。

この場合、好ましくは、第１経路は、制御部へ電力を供給するための第１供給配線、および、制御部から電力を戻すための第１戻り配線を含み、第２経路は、制御部へ電力を供給するための第２供給配線、および、制御部から電力を戻すための第２戻り配線を含み、リレー部は、入力電源から供給される電力により第２供給配線および第２戻り配線の両方を非接続状態にするか、または、バイパス電源から供給される電力により第１供給配線および第１戻り配線の両方を非接続状態にするように構成されている。このように構成すれば、電力の供給用の配線または電力の戻り用の配線のうちのいずれかが非接続状態にされる場合に比べて、地絡検出部により印加されている監視用の電圧が、第１経路および第２経路を介して制御部内に重畳されることをより確実に抑制することができる。

上記第１および第２供給配線と第１および第２戻り配線とが設けられる無停電電源装置において、好ましくは、リレー部は、入力電源から供給される電力により、第２供給配線を非接続状態にする第１スイッチと第２戻り配線を非接続状態にする第２スイッチとを含む。このように構成すれば、入力電源から制御部に電力を供給している場合に、第２スイッチにより第２戻り配線が非接続状態にされることによって、入力電源から制御部に供給される電力が、バイパス電源に戻されるのを抑制することができる。また、第１スイッチにより第２供給配線が非接続状態にされることによって、バイパス電源からの電力が、制御部に供給されるのを抑制することができるとともに入力電源に戻されるのを抑制することができる。これらにより、入力電源およびバイパス電源の両方から制御部に電力が供給可能な場合において、入力電源からの電力の供給を優先しながら、地絡検出部により印加されている監視用の電圧が、第１経路および第２経路を介して制御部内に重畳されることを抑制することができる。

上記第１および第２供給配線と第１および第２戻り配線とが設けられる無停電電源装置において、好ましくは、リレー部は、バイパス電源から供給される電力により、第１供給配線を非接続状態にする第３スイッチと第１戻り配線を非接続状態にする第４スイッチとを含む。このように構成すれば、バイパス電源から制御部に電力を供給している場合に、第４スイッチにより第１戻り配線が非接続状態にされることによって、バイパス電源から制御部に供給される電力が、入力電源に戻されるのを抑制することができる。また、第３スイッチにより第１供給配線が非接続状態にされることによって、入力電源からの電力が、制御部に供給されるのを抑制することができるとともにバイパス電源に戻されるのを抑制することができる。これらにより、入力電源およびバイパス電源の両方から制御部に電力が供給可能な場合において、バイパス電源からの電力の供給を優先しながら、地絡検出部により印加されている監視用の電圧が、第１経路および第２経路を介して制御部内に重畳されることを抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、地絡検出部の誤検知を抑制することが可能な無停電電源装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態による無停電電源装置の構成を示した図である。 本発明の第１実施形態による無停電電源装置の動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態による無停電電源装置の構成を示した図である。 本発明の第２実施形態による無停電電源装置の動作を説明するための図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
まず、図１および図２を参照して、第１実施形態による無停電電源装置１００の構成について説明する。

（無停電電源装置の構成）
図１に示すように、無停電電源装置１００には、入力電源１からの電力が供給されている。入力電源１は、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相からなる３相の交流電源である。入力電源１のＳ相は、接地線１ａにより接地されている。なお、接地線１ａは、特許請求の範囲の「入力電源を接地する接地線」の一例である。

無停電電源装置１００は、入力電源１から交流電力が入力されるとともに、負荷１０１に交流電力を出力する電力変換部２を備える。具体的には、電力変換部２は、入力電源１からの交流電力を直流電力に変換するコンバータ部２０を含む。コンバータ部２０は、複数のスイッチング素子からなるスイッチング素子部２０ａを有する。また、電力変換部２は、コンバータ部２０によって変換された直流電力を交流電力に変換し、負荷１０１に出力するインバータ部２１とを含む。インバータ部２１は、複数のスイッチング素子からなるスイッチング素子部２１ａを有する。なお、スイッチング素子部２０ａの入力電源１側、および、スイッチング素子部２１ａの負荷１０１側には、複数（第１実施形態では３つ）のコンデンサおよび複数（第１実施形態では２つ）のリアクトルが設けられている。

また、コンバータ部２０は、スイッチング素子部２０ａのインバータ部２１側に配置される双方向スイッチング素子部２０ｂを有する。双方向スイッチング素子部２０ｂには、逆阻止ＩＧＢＴが相互に逆方向に並列接続された双方向スイッチが複数（第１実施形態では２つ）設けられている。また、インバータ部２１は、スイッチング素子部２１ａのコンバータ部２０側に配置される双方向スイッチング素子部２１ｂを有する。双方向スイッチング素子部２１ｂには、双方向スイッチング素子部２０ｂと同様に、逆阻止ＩＧＢＴが相互に逆方向に並列接続された双方向スイッチが複数（第１実施形態では２つ）設けられている。双方向スイッチング素子部２０ｂおよび双方向スイッチング素子部２１ｂにより、負荷１０１への出力の３レベル（後述する、接続点Ｐの電圧レベル、接続点Ｍの電圧レベル、接続点Ｎの電圧レベル）変換が可能に構成されている。

また、コンバータ部２０およびインバータ部２１は、Ｖ結線型に構成されている。すなわち、入力電源１のＳ相は、後述する接続点Ｍを介して負荷１０１のＳ相入力に接続されている。なお、接続点Ｍは、特許請求の範囲の「中性点」の一例である。

また、無停電電源装置１００には、コンバータ部２０とインバータ部２１との間に配置される中間部３が設けられている。中間部３は、直列に接続されている、接続点Ｐと、接続点Ｍと、接続点Ｎとを含む。接続点Ｐと接続点Ｍとの間には、コンデンサ３０が接続されている。接続点Ｍと接続点Ｎとの間には、コンデンサ３１が接続されている。

無停電電源装置１００は、接続点Ｐ、接続点Ｍ、および、接続点Ｎと接続されている蓄電部４を備える。蓄電部４は、バッテリ４０とＤＣ／ＤＣコンバータ４１とを含む。バッテリ４０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１を介して、コンバータ部２０から出力される直流電力による充電が行われる。また、無停電電源装置１００では、入力電源１に停電等の異常が発生すると、コンバータ部２０の動作が停止される。この際、バッテリ４０からの直流電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１を介してインバータ部２１に供給される。この場合、入力電源１とコンバータ部２０との間のスイッチ部１０２はオフにされる。なお、スイッチ１０２は、特許請求の範囲の「第１導通制御部」の一例である。

無停電電源装置１００は、入力電源１とは別系統のバイパス電源５から電力が供給可能に構成されている。バイパス電源５は、Ｒｃ相、Ｓｃ相、Ｔｃ相からなる３相の交流電源である。バイパス電源５のＳｃ相は、接地線５ａにより接地されている。なお、接地線５ａは、特許請求の範囲の「バイパス電源を接地する接地線」の一例である。

無停電電源装置１００では、コンバータ部２０またはインバータ部２１に異常が発生すると、バイパス電源５と負荷１０１との間のスイッチ部１０３がオンにされる。これにより、バイパス電源５からの交流電力が負荷１０１に出力される。この場合、インバータ部２１と負荷１０１との間のスイッチ部１０４はオフにされる。

無停電電源装置１００は、制御部６を備える。制御部６は、入力電源１、バイパス電源５、および、蓄電部４から電力が供給可能に構成されている。また、制御部６は、コンバータ部２０およびインバータ部２１等へ信号を送るとともに、コンバータ部２０およびインバータ部２１等の動作制御を行っている。なお、図１では、制御部６からコンバータ部２０およびインバータ部２１へ制御信号を送信するための配線は、簡略化のため、省略している。

具体的には、無停電電源装置１００は、入力電源１と制御部６とを接続する第１経路７を備える。第１経路７は、入力電源１から制御部６へ電力を供給するための第１供給配線７０を含む。第１供給配線７０は、入力電源１のＲ相と制御部６とを接続する。また、第１経路７は、制御部６から入力電源１へ電力を戻すための第１戻り配線７１を含む。第１戻り配線７１は、入力電源１のＳ相と制御部６とを接続する。

また、無停電電源装置１００は、バイパス電源５と制御部６とを接続する第２経路８を備える。第２経路８は、バイパス電源５から制御部６へ電力を供給するための第２供給配線８０を含む。第２供給配線８０は、バイパス電源５のＲｃ相と制御部６とを接続する。また、第２経路８は、制御部６からバイパス電源５へ電力を戻すための第２戻り配線８１を含む。第２戻り配線８１は、バイパス電源５のＳｃ相と制御部６とを接続する。

また、蓄電部４と制御部６とは、中間部３を介して、第３経路９によって接続されている。第３経路９は、蓄電部４から制御部６へ電力を供給するための第３供給配線９０を含む。第３供給配線９０は、中間部３の接続点Ｐを介して、蓄電部４と制御部６とを接続する。また、第３経路９は、制御部６から蓄電部４へ電力を戻すための第３戻り配線９１を含む。第３戻り配線９１は、中間部３の接続点Ｍを介して、蓄電部４と制御部６とを接続する。なお、第３戻り配線９１が接続点Ｍを介することによって、接続点Ｎを介する場合よりも制御部６への入力電圧が大きくなるのを抑制することが可能である。

第１供給配線７０、第２供給配線８０、および、第３供給配線９０を流れる電流は、各配線（第１供給配線７０、第２供給配線８０、第３供給配線９０）に設けられたダイオードによって制御部６側方向にしか流れないようにされている。また、第１戻り配線７１、第２戻り配線８１、および、第３戻り配線９１を流れる電流は、各配線（第１戻り配線７１、第２戻り配線８１、第３戻り配線９１）に設けられたダイオードによって制御部６側方向とは反対方向にしか流れないようにされている。

また、制御部６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を含む。第１供給配線７０、第２供給配線８０、および、第３供給配線９０を通った電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０に入力される。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０から、第１戻り配線７１、第２戻り配線８１、および、第３戻り配線９１へ電流が出力される。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０には、コンデンサ６１が並列に接続されている。

また、無停電電源装置１００は、接地線１ａおよび接地線５ａに対して監視用の電圧（たとえば、３Ｖでかつ約２０Ｈｚの電圧）を印加することによって地絡を検出する地絡検出部１０を備える。具体的には、地絡検出部１０は、接地線１ａに対して監視用の電圧を印加する第１地絡検出器１０ａと、接地線５ａに対して監視用の電圧を印加する第２地絡検出器１０ｂとを含む。第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂでは、監視用の電圧を印加した時に流れる電流を検知することにより地絡検出を行う、いわゆるＺＣＴ検出が行われる。なお、第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１地絡検出部」および「第２地絡検出部」の一例である。

すなわち、周辺設備等において地絡が発生している場合、第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂに電流が流れる。この電流が検知されることにより地絡が検出される。第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂは、電流を検知すると警報を発するように構成されている。

ここで、第１実施形態では、無停電電源装置１００は、入力電源１から制御部６に電力を供給している場合に第２経路８を非導通状態にするリレー部１１を備える。すなわち、リレー部１１は、入力電源１から供給される電力により駆動されるように構成されている。具体的には、リレー部１１は、入力電源１のＲ相およびＳ相と接続されており、入力電源１からの電力を供給可能に構成されている。なお、リレー部１１は、特許請求の範囲の「第２導通制御部」の一例である。

また、第１実施形態では、リレー部１１は、入力電源１から制御部６に電力を供給している場合に、第２供給配線８０および第２戻り配線８１の両方を非接続状態にする。具体的には、リレー部１１は、第２供給配線８０の接続状態を切り替えるスイッチ１１ａを含む。また、リレー部１１は、第２戻り配線８１の接続状態を切り替えるスイッチ１１ｂを含む。そして、入力電源１からリレー部１１に電力が供給されている場合、スイッチ１１ａおよびスイッチ１１ｂがオフされることによって、第２供給配線８０および第２戻り配線８１は非接続状態になる。なお、スイッチ１１ａおよびスイッチ１１ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１スイッチ」および「第２スイッチ」の一例である。

（無停電電源装置の動作説明）
（比較例）
(リレー部が配置されていない場合)
図２に示すように、入力電源１からの電力は、第１供給配線７０によりルートＡを通って制御部６に供給される。リレー部１１が配置されていない場合は、入力電源１から制御部６に供給された電力の一部は、第２戻り配線８１によりルートＢを通ってバイパス電源５に戻される。この時、バイパス電源５に戻された電力は、接地線１ａ、接地線５ａ、および、接地線１ａと接地線５ａとの間のグランドによりルートＣ（バイパス電源５から入力電源１に向かう方向のルート）を通って入力電源１に戻される。すなわち、入力電源１からの電力は、ルートＡ、ルートＢ、ルートＣの順番で伝播しながら入力電源１に戻る。このため、第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂにより印加されている監視用の電圧が、制御部６内に重畳される。なお、図２において、各ルートの矢印は、流れる電流の向きを意味している。

また、蓄電部４からの電力は、第３供給配線９０によりルートＤを通って制御部６に供給される。ここで、リレー部１１が配置されていない場合は、蓄電部４から制御部６に供給された電力の一部は、上述したように、ルートＢおよびルートＣ（バイパス電源５から入力電源１に向かう方向のルート）を通って、入力電源１に戻される。この場合、スイッチ部１０２はオンしているので、入力電源１に戻された電力は、スイッチ部１０２を介してルートＥを通って蓄電部４に戻される。すなわち、蓄電部４からの電力は、ルートＤ、ルートＢ、ルートＣ、ルートＥの順番で伝播しながら蓄電部４に戻る。このため、第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂにより印加されている監視用の電圧が、制御部６内に重畳される。

また、リレー部１１が配置されていない場合は、バイパス電源５からの電力は、第２供給配線８０によりルートＦを通って制御部６に供給される。バイパス電源５から制御部６に供給された電力の一部は、第１戻り配線７１によりルートＧを通って入力電源１に戻される。この時、入力電源１に戻された電力は、接地線１ａ、接地線５ａ、および、接地線間のグランドによりルートＣ（入力電源１からバイパス電源５に向かう方向のルート）を通ってバイパス電源５に戻される。すなわち、バイパス電源５からの電力は、ルートＦ、ルートＧ、ルートＣの順番で伝播しながらバイパス電源５に戻る。このため、第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂにより印加されている監視用の電圧が、制御部６内に重畳される。

(リレー部が配置されている場合)
リレー部１１を配置することによって、入力電源１から制御部６に電力を供給している場合、ルートＢおよびルートＦが遮断される。すなわち、ルートＡを通って制御部６に供給された入力電源１からの電力が、ルートＢを通ってバイパス電源５に戻されるのが抑制される。また、ルートＤを通って制御部６に供給される蓄電部４からの電力が、ルートＢを通ってバイパス電源５に戻されるのを抑制することが可能である。

また、バイパス電源５からの電力が、ルートＦを通って制御部６に供給されることが抑制される。その結果、バイパス電源５からの電力が、制御部６を介して、ルートＧを通って入力電源１に戻されることが抑制される。

これらの結果、入力電源１とバイパス電源５との間において、ルートＣを介しての電力の導通が抑制される。

また、入力電源１が停電している場合は、ルートＢおよびルートＦは遮断されていないので、蓄電部４からルートＤを通って制御部６に供給された電力の一部は、ルートＢを通ってバイパス電源５に戻される。そして、バイパス電源５に戻された電力は、ルートＣ（バイパス電源５から入力電源１に向かう方向のルート）を通って、入力電源１に戻される。ここで、入力電源１の停電時には、スイッチ部１０２がオフしている。これにより、ルートＥが遮断されているので、入力電源１に戻された電力が、蓄電部４に戻されるのが抑制される。その結果、第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂにより印加されている監視用の電圧が、制御部６内に重畳されるのを抑制することが可能である。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、無停電電源装置１００は、入力電源１から制御部６に電力を供給している場合に第２経路８を非導通状態にするリレー部１１、を備えるように、無停電電源装置１００を構成する。これにより、リレー部１１が、入力電源１から制御部６に電力を供給している場合に第２経路８を非導通状態にすることによって、入力電源１からの電力が、制御部６を介してバイパス電源５に戻るのを抑制することができる。その結果、電力が、入力電源１を接地する接地線１ａと、バイパス電源５を接地する接地線５ａと、互いの接地線間のグランドとを介して、入力電源１に戻るのを抑制することができる。この場合、地絡検出部１０により印加されている監視用の電圧が、第１経路７および第２経路８を介して制御部６内に重畳されることが抑制される。その結果、地絡検出部１０が、制御部６から戻された電力を検出する際に、制御部６内における電力の重畳に起因して増加した監視用の電圧成分を検出するのを抑制することができる。これにより、地絡検出部１０が、地絡を誤検知するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、リレー部１１が、制御部６に電力を供給している入力電源１から供給される電力により駆動されるように、無停電電源装置１００を構成する。これにより、リレー部１１用の電源を別途設けることなく、入力電源１によりリレー部１１を駆動することができるので、簡単な構成で、入力電源１から制御部６に電力を供給している場合に第２経路８を非導通状態にすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第１経路７は、制御部６へ電力を供給するための第１供給配線７０、および、制御部６から電力を戻すための第１戻り配線７１を含み、第２経路８は、制御部６へ電力を供給するための第２供給配線８０、および、制御部６から電力を戻すための第２戻り配線８１を含む。そして、リレー部１１が、入力電源１から制御部６に電力を供給している場合に第２供給配線８０および第２戻り配線８１の両方を非接続状態にするように、無停電電源装置１００を構成する。これにより、第２供給配線８０または第２戻り配線８１のうちのいずれかが非接続状態にされる場合に比べて、地絡検出部１０により印加されている監視用の電圧が、第１経路７および第２経路８を介して制御部６内に重畳されることをより確実に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、リレー部１１が、入力電源１から制御部６に電力を供給している場合に、第２供給配線８０を非接続状態にするスイッチ１１ａと第２戻り配線８１を非接続状態にするスイッチ１１ｂとを含むように、無停電電源装置１００を構成する。これにより、入力電源１から制御部６に電力を供給している場合に、スイッチ１１ｂにより第２戻り配線８１が非接続状態にされることによって、入力電源１から制御部６に供給される電力が、バイパス電源５に戻されるのを抑制することができる。また、スイッチ１１ａにより第２供給配線８０が非接続状態にされることによって、バイパス電源５からの電力が、制御部６に供給されるのを抑制することができるとともに入力電源１に戻されるのを抑制することができる。これらにより、入力電源１およびバイパス電源５の両方から制御部６に電力が供給可能な場合において、入力電源１からの電力の供給を優先しながら、地絡検出部１０により印加されている監視用の電圧が、第１経路７および第２経路８を介して制御部６内に重畳されることを抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、図３および図４を参照して、第２実施形態による無停電電源装置２００の構成について説明する。この第２実施形態における無停電電源装置２００は、入力電源１からの電力により第２経路８を非導通状態にする第１実施形態とは異なり、バイパス電源５からの電力により第１経路７を非導通状態にするように構成されている。なお、図中において上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

（無停電電源装置の構成）
図３に示すように、第２実施形態では、リレー部５１は、バイパス電源５から制御部６に電力を供給している場合に第１経路７を非導通状態にする。すなわち、リレー部５１は、バイパス電源５から供給される電力により駆動されるように構成されている。具体的には、リレー部５１は、バイパス電源５のＲｃ相およびＳｃ相と接続されており、バイパス電源５からの電力を供給可能に構成されている。なお、リレー部５１は、特許請求の範囲の「第２導通制御部」の一例である。

また、第２実施形態では、リレー部５１は、バイパス電源５から制御部６に電力を供給している場合に、第１供給配線７０および第１戻り配線７１の両方を非接続状態にする。具体的には、リレー部５１は、第１供給配線７０の接続状態を切り替えるスイッチ５１ａを含む。また、リレー部５１は、第１戻り配線７１の接続状態を切り替えるスイッチ５１ｂを含む。そして、バイパス電源５からリレー部５１に電力が供給されている場合、スイッチ５１ａおよびスイッチ５１ｂがオフされることによって、第１供給配線７０および第１戻り配線７１は非接続状態になる。なお、スイッチ５１ａおよびスイッチ５１ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第３スイッチ」および「第４スイッチ」の一例である。

（無停電電源装置の動作説明）
（比較例）
(リレー部が配置されていない場合)
図４に示すように、バイパス電源５からの電力は、第２供給配線８０によりルートＦを通って制御部６に供給される。リレー部５１が配置されていない場合は、バイパス電源５から制御部６に供給された電力の一部は、第１戻り配線７１によりルートＧを通って入力電源１に戻される。この時、入力電源１に戻された電力は、接地線１ａ、接地線５ａ、および、接地線１ａと接地線５ａとの間のグランドによりルートＣ（入力電源１からバイパス電源５に向かう方向のルート）を通ってバイパス電源５に戻される。すなわち、バイパス電源５からの電力は、ルートＦ、ルートＧ、ルートＣの順番で伝播しながらバイパス電源５に戻る。このため、第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂにより印加されている監視用の電圧が、制御部６内に重畳される。なお、図４において、各ルートの矢印は、流れる電流の向きを意味している。

また、蓄電部４からの電力は、第３供給配線９０によりルートＤを通って制御部６に供給される。ここで、リレー部５１が配置されていない場合は、蓄電部４から制御部６に供給された電力の一部は、上述したように、ルートＧおよびルートＣ（入力電源１からバイパス電源５に向かう方向のルート）を通って、バイパス電源５に戻される。そして、バイパス電源５に戻された電力は、ルートＦを通って再び制御部６に供給され、その後、第３戻り配線９１によりルートＨを通って蓄電部４に戻される。すなわち、蓄電部４からの電力は、ルートＤ、ルートＧ、ルートＣ、ルートＦ、ルートＨの順番で伝播しながら蓄電部４に戻る。このため、第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂにより印加されている監視用の電圧が、制御部６内に重畳される。

また、リレー部５１が配置されていない場合は、入力電源１からの電力は、第１供給配線７０によりルートＡを通って制御部６に供給される。入力電源１から制御部６に供給された電力の一部は、第２戻り配線８１によりルートＢを通ってバイパス電源５に戻される。この時、バイパス電源５に戻された電力は、接地線１ａ、接地線５ａ、および、接地線１ａと接地線５ａとの間のグランドによりルートＣ（バイパス電源５から入力電源１に向かう方向のルート）を通って入力電源１に戻される。すなわち、入力電源１からの電力は、ルートＡ、ルートＢ、ルートＣの順番で伝播しながら入力電源１に戻る。このため、第１地絡検出器１０ａおよび第２地絡検出器１０ｂにより印加されている監視用の電圧が、制御部６内に重畳される。

(リレー部が配置されている場合)
リレー部５１を配置することによって、バイパス電源５から制御部６に電力を供給している場合、ルートＡおよびルートＧが遮断される。これにより、ルートＦを通って制御部６に供給されるバイパス電源５からの電力が、ルートＧを通って入力電源１に戻されるのが抑制される。また、ルートＤを通って制御部６に供給される蓄電部４からの電力が、ルートＧを通って入力電源１に戻されるのを抑制することが可能である。

また、入力電源１からの電力が、ルートＡを通って制御部６に供給されることが抑制される。その結果、入力電源１からの電力が、制御部６を介して、ルートＢを通ってバイパス電源５に戻されることが抑制される。

これらの結果、入力電源１とバイパス電源５との間において、ルートＣを介しての電力の導通が抑制される。

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、バイパス電源５から制御部６に電力を供給している場合に第１経路７を非導通状態にするリレー部５１を備えるように、無停電電源装置２００を構成する。これにより、バイパス電源５から制御部６に電力を供給している場合に第１経路７を非導通状態にすることによって、バイパス電源５からの電力が、制御部６を介して入力電源１に戻るのを抑制することができる。その結果、上記第１実施形態と同様に、地絡検出部１０が地絡を誤検知するのを抑制することができる。

また、第２実施形態では、リレー部５１が、制御部６に電力を供給している、バイパス電源５から供給される電力により駆動されるように、無停電電源装置２００を構成する。これにより、リレー部５１用の電源を別途設けることなく、バイパス電源５によりリレー部５１を駆動することができるので、簡単な構成で、バイパス電源５から制御部６に電力を供給している場合に第１経路７を非導通状態にすることができる。

また、第２実施形態では、リレー部５１が、バイパス電源５から制御部６に電力を供給している場合に第１供給配線７０および第１戻り配線７１の両方を非接続状態にするように、無停電電源装置２００を構成する。これにより、第１供給配線７０または第１戻り配線７１のうちのいずれかが非接続状態にされる場合に比べて、地絡検出部１０により印加されている監視用の電圧が、第１経路７および第２経路８を介して制御部６内に重畳されることをより確実に抑制することができる。

また、第２実施形態では、リレー部５１が、バイパス電源５から制御部６に電力を供給している場合に、第１供給配線７０を非接続状態にするスイッチ５１ａと第１戻り配線７１を非接続状態にするスイッチ５１ｂとを含むように、無停電電源装置２００を構成する。これにより、バイパス電源５から制御部６に電力を供給している場合に、スイッチ５１ｂにより第１戻り配線７１が非接続状態にされることによって、バイパス電源５から制御部６に供給される電力が、入力電源１に戻されるのを抑制することができる。また、スイッチ５１ａにより第１供給配線７０が非接続状態にされることによって、入力電源１からの電力が、制御部６に供給されるのを抑制することができるとともにバイパス電源５に戻されるのを抑制することができる。これらにより、入力電源１およびバイパス電源５の両方から制御部６に電力が供給可能な場合において、バイパス電源５からの電力の供給を優先しながら、地絡検出部１０により印加されている監視用の電圧が、第１経路７および第２経路８を介して制御部６内に重畳されることを抑制することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、地絡検出部１０は、ＺＣＴ検出により地絡の検出を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。接地線（１ａ、５ａ）が設けられていれば、ＺＣＴ以外の方式であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、バイパス電源５が１つ設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、バイパス電源５が複数設けられていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、リレー部１１（５１）によって、入力電源１またはバイパス電源５と制御部６との導通状態を制御する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、絶縁トランスによって、入力電源１またはバイパス電源５と制御部６との導通状態を制御してもよい。

１ 入力電源
１ａ 接地線（入力電源を接地する接地線）
２ 電力変換部
４ 蓄電部
５ バイパス電源
５ａ 接地線（バイパス電源を接地する接地線）
６ 制御部
７ 第１経路
８ 第２経路
１０ 地絡検出部
１０ａ 第１地絡検出器（地絡検出部）
１０ｂ 第２地絡検出器（地絡検出部）
１１、５１ リレー部（導通制御部）
１１ａ スイッチ（第１スイッチ）
１１ｂ スイッチ（第２スイッチ）
２０ コンバータ部
２１ インバータ部
５１ａ スイッチ（第３スイッチ）
５１ｂ スイッチ（第４スイッチ）
７０ 第１供給配線
７１ 第１戻り配線
８０ 第２供給配線
８１ 第２戻り配線
１００、２００ 無停電電源装置
１０１ 負荷
Ｍ 接続点（中性点）

Claims (5)

1. 複数相の入力電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と前記コンバータ部により変換された前記直流電力を交流電力に変換するインバータ部とを含む電力変換部と、前記コンバータ部と前記インバータ部との間の中間部に接続される蓄電部とを備え、前記複数相の入力電源のうちの１つの相が接地されているとともに負荷に接続されている、Ｖ結線型の無停電電源装置であって、
   前記入力電源、前記入力電源とは別系統でかつ複数相のうちの１つの相が接地されているバイパス電源、および、前記蓄電部の各々から電力が供給可能に構成されている制御部と、
   前記入力電源を接地する接地線に対して監視用の電圧を印加することによって地絡を検出する第１地絡検出部、および、前記バイパス電源を接地する接地線に対して監視用の電圧を印加することによって地絡を検出する第２地絡検出部と、
   前記入力電源と前記制御部とを接続する第１経路と、
   前記バイパス電源と前記制御部とを接続する第２経路と、
   前記入力電源と前記コンバータ部との間に設けられ、前記入力電源の停電時に、前記入力電源と前記コンバータ部との間を非導通状態にする第１導通制御部と、
   前記第２経路上に設けられるとともに前記入力電源から供給される電力により前記第２経路を非導通状態にするか、または、前記第１経路上に設けられるとともに前記バイパス電源から供給される電力により前記第１経路を非導通状態にする前記第１導通制御部とは異なる第２導通制御部と、を備える、無停電電源装置。
2. 前記第２導通制御部は、前記第２経路上に設けられるとともに前記入力電源から供給される電力により前記第２経路を非導通状態にするように駆動されるか、または、前記第１経路上に設けられるとともに前記バイパス電源から供給される電力により前記第１経路を非導通状態にするように駆動されるリレー部を含む、請求項１に記載の無停電電源装置。
3. 前記第１経路は、前記制御部へ電力を供給するための第１供給配線、および、前記制御部から電力を戻すための第１戻り配線を含み、
   前記第２経路は、前記制御部へ電力を供給するための第２供給配線、および、前記制御部から電力を戻すための第２戻り配線を含み、
   前記リレー部は、前記入力電源から供給される電力により前記第２供給配線および前記第２戻り配線の両方を非接続状態にするか、または、前記バイパス電源から供給される電力により前記第１供給配線および前記第１戻り配線の両方を非接続状態にするように構成されている、請求項２に記載の無停電電源装置。
4. 前記リレー部は、前記入力電源から供給される電力により、前記第２供給配線を非接続状態にする第１スイッチと前記第２戻り配線を非接続状態にする第２スイッチとを含む、請求項３に記載の無停電電源装置。
5. 前記リレー部は、前記バイパス電源から供給される電力により、前記第１供給配線を非接続状態にする第３スイッチと前記第１戻り配線を非接続状態にする第４スイッチとを含む、請求項３に記載の無停電電源装置。

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