JPH0156620B2 - - Google Patents

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JPH0156620B2
JPH0156620B2 JP58191200A JP19120083A JPH0156620B2 JP H0156620 B2 JPH0156620 B2 JP H0156620B2 JP 58191200 A JP58191200 A JP 58191200A JP 19120083 A JP19120083 A JP 19120083A JP H0156620 B2 JPH0156620 B2 JP H0156620B2
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JP
Japan
Prior art keywords
voltage
power supply
thyristor
circuit
gate
Prior art date
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Expired
Application number
JP58191200A
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English (en)
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JPS6084933A (ja
Inventor
Jiro Mizuno
Masahiko Okai
Yoshikazu Kimura
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Railway Technical Research Institute
Original Assignee
Railway Technical Research Institute
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電源切替装置に関する。
負荷への電力供給の信頼度を向上するために、
常用電源及び予備電源を用意し、各電源による2
系統の配電線をもつて負荷への電力供給を図るよ
うにしたものはすでに知られている。この構成に
おいては、常用電源が停電事故等を起こしたと
き、常用電圧の低下の検出をもつて予備電源の系
統に切替えるようにしてある。ところで従来で
は、このような切替えのために機械式開閉装置を
使用しているが、これでは切替に要する時間が長
くなり、したがつて負荷への電力供給の断たれて
いる時間が長くなつて好ましくない。そこで機械
式開閉装置に代えてサイリスタを使用することが
考えられるようになつた。
第1図はサイリスタを使用した構成を示し、1
は常用電源、2は予備電源、3は常用電源の系統
を開閉するサイリスタ回路で、互いに逆並列に接
続されたサイリスタ4,5から構成されてあり、
又6は予備電源の系統を開閉するサイリスタ回路
で、互いに逆並列に接続されたサイリスタ7,8
から構成されている。9は負荷で、常用電源1及
び予備電源2の両方に接続されている。10A,
10Bはゲート信号発生装置である。
常時はサイリスタ回路3の両サイリスタ4,5
にゲート信号(たとえば直流電圧)を与えてオン
状態としておく。したがつてこのときは常用電源
1によつて負荷9に電力が供給される。常用電源
1が停電等の事故を起こしたとき(これは常用電
源1の電圧低下等によつて検出される。)、常用電
源1側の系統のしや断器は開路される。ついでサ
イリスタ4,5のゲート信号を断ち、又サイリス
タ回路6のサイリスタ7,8にゲート信号を与え
てオン状態とする。これによつて予備電源2より
負荷9に電力が供給されるようになる。常用電源
1が事故を起こしたことによるしや断器の開路か
ら、サイリスタ回路3のオフ、サイリスタ回路6
のオンに至るまでは極めて短かい時間で足り、し
たがつて負荷への電力供給の断たれている時間は
極めて短かくてすむようになつて都合がよい。
しかしながらこのような構成では、常用電源1
側の系統が短かい場合は、特に問題はないが、こ
れが充分長い場合は、線路の対地静電容量は大き
い。そのため前記しや断器を開路しても系統の電
圧は急には零にならない。そして又サイリスタは
そのゲート信号を断つても、直ちにオフ状態とは
ならず、印加電圧が零となつた時点でオフとな
る。これらの現象の存在によつて常用、予備両電
源間に大きな短絡循環電流が流れることがある。
これを更に詳細に説明する。第2図に示すよう
に常用電源1側の系統の電圧をV1、予備電源2
側の系統の電圧をV2とする。今時刻t1で、常用電
源1の事故を検出してしや断器を開路したとす
る。それまでは常用電源1側の系統における電圧
は常用電源1と同じ電圧であつたが、前記しや断
器の開路によつても、なおこの系統の対地静電容
量により電圧が残留する。この残留電圧V1′は時
間とともに減衰(振動しながら減衰することもあ
る。)する。時刻t1ののち、時刻t2において、サ
イリスタ回路3のゲート信号が断たれるが、残留
する電圧V1′が減衰振動によつて零点をクロスす
るか、又はこの残留電圧が所定値(たとえば約
2V)以下まで減衰しない限り、サイリスタ回路
3はオン状態を継続する。
一方サイリスタ回路3のゲート信号を時刻t2
とき断つたのち、時刻t3において、予備電源側の
サイリスタ回路6の各サイリスタ7,8にゲート
信号を与えてこれらをオン状態にしたとする。こ
のとき両電圧V1′,V2が逆相の状態すなわちたと
えば電圧V1′の正極が負荷9の一端aに、負極が
他端bに印加される状態にあるとき、電圧V2
その負極が一端aに、正極が他端bに印加される
ような状態にあつたとすると、常用電源1側か
ら、予備電源2側に向つて、いまだオン状態にあ
るサイリスタ4、新たにオンとされたサイリスタ
8を経て短絡循環電流が流れるようになる。第2
図中電流i1は常用電源1側の系統に流れる電流、
isは前記した短絡循環電流を示す。
或いは又時刻t3のとき、両電圧V1′,V2が同相
であつたとする。このとき電圧V1′が電圧V2より
高いとすると、このときも常用電源1側から予備
電源2側に同じように短絡循環電流isが流れるよ
うになる。なおこの短絡循環電流isは、両電圧
V1′,V2が同極性で、かつ同じ値となつた時点
(図では時刻t4)で、サイリスタ回路3の電圧が
零となつたとき、サイリスタ回路3がオフ状態と
なるので、ここで始めて断たれるようになる。
このような短絡循環電流の流れないようにする
には、別に転流回路を設け、これからの電圧を、
ゲート信号の断たれたサイリスタ4,5に逆電圧
として印加してこれをオフするようにすればよい
のであるが、そのためには転流回路を別に用意し
なければならない。転流回路は前記した説明から
理解されるように電源を備えていなければならな
いので、それだけ構成が複雑である。したがつて
このような転流回路を使用しないで、各サイリス
タのオフを可能とすることが望ましい。
この発明はサイリスタを用いて、常用電源から
予備電源に切替えるにあたり、常用電源側のサイ
リスタを、転流回路を具備することなく強制的に
オフ状態とすることによつて、電源切替時におけ
る短絡循環電流の発生を防止することを目的とす
る。
この発明は、常用電源側のサイリスタのゲート
信号を断つたのち、残留電圧V1′によりなおオン
状態を維持している場合、予備電源側の電圧V2
が、残留電圧V1′より高く、かつ両電圧が同相で
あるときに、予備電源側のサイリスタにゲート信
号を与えてオン状態とするようにしたことを特徴
とする。この時期に予備電源側のサイリスタをオ
ン状態とすれば、予備電源の電圧V2が、常用電
源側のサイリスタに逆電圧として印加されるた
め、強制的にオフ状態とされる。したがつて短絡
循環電流は発生することなく、常用電源から予備
電源に切替えられるようになる。
この発明の実施例を第3図、第4図を参照して
説明する。第3図において、11〜14は比較器
で、そのうちの比較器11には電圧V1の正の半
波電圧が、又比較器12には電圧V1の負の半波
電圧が与えられる。そして零(その附近を含む。)
より大きいとき、及び小さいときにHとなる信号
P1,P2を発生する。比較器13には、電圧V2
正の半波電圧が、又比較器14には電圧V2の負
の半波電圧が与えられる。そしてレベルL1,L2
をこえた範囲で、Hとなる信号P3,P4を発生す
る。15は常用電源1側のサイリスタ回路3のサ
イリスタ4,5にゲート信号が与えられている期
間はL、又このゲート信号が断たれたときにHと
なる信号P5が与えられる信号端子である。16
は信号P1,P3,P5を入力とするナンドゲート、
17は信号P2,P4,P5を入力とするナンドゲー
ト、18は信号P1,P2及び信号P5を入力とする
インバータ19の出力を入力とするノアゲート、
20はナンドゲート16,17の出力を入力とす
るナンドゲート、21はナンドゲート20とノア
ゲート18の出力を入力とするノアゲートであ
る。
以上の構成において、常用電源1側のサイリス
タ回路3にゲート信号が与えられている限り、信
号P5はLであるから、ナンドゲート16,17、
ノアゲート18の出力はLである。これによりナ
ンドゲート20の出力はLであるから、ノアゲー
ト21の出力はHである。今常用電源1に事故が
発生し、時刻t1で、しや断器が開路され、又時刻
t2で常用電源1側の電圧低下が検出され、ゲート
信号発生装置10Aをしてサイリスタ回路3のゲ
ート信号を断つ。これまでの動作は前記した動作
と同じである。時刻t2で信号P5は以後Hとなる。
このときから信号P1と信号P3又はP4とが同相
となつたとき(すなわち同じ極性となつたとき)
にナンドゲート16又は17が反転してその出力
はHとなる。たとえば第4図の例から言えば、時
刻t2以後において、信号P1と信号PCとが時刻t3
ともにHとなる。するとナンドゲート16の入力
はすべてHとなるから、その出力はL、したがつ
てナンドゲート20の出力はH、ノアゲート21
の出力はLとなる。この出力のLによつて、ゲー
ト信号発生装置10Bをもつて予備電源2側のサ
イリスタ回路6の各サイリスタ7,8にゲート信
号が与えられ、これらがオンとされる。レベル
L1,L2は残留電圧V1′より大きい値に設定してあ
るので、ノアゲート21の出力がLとなるとき
は、電圧V1′より電圧V2は大きい。したがつて電
圧V2がサイリスタ4,5に逆電圧として印加さ
れ、ここでサイリスタ4,5はオフとなり、電流
i1はしや断される。このため第2図に示すような
短絡循環電流isは、これが流れる余地がない。そ
して前記のようにサイリスタ7,8にゲート信号
が与えられ、予備電源2から負荷9へ電力の供給
が開始される。
第4図に示す電圧V1′は自然減衰するようにな
つているが、これは振動減衰するときは、時刻t2
以後において、信号P4が発生している期間中に、
電圧V1′が負極性となつて信号P2が発生するとす
れば、ナンドゲート17の全入力はHとなり、し
たがつてこのときもノアゲート21の出力は前記
と同じくLとなる。このとき時刻t3のときと同じ
状態になることは言うまでもない。
なお以上の説明は、しや断器を開路したとき系
統の電圧は減衰するものとしているが、極くまれ
に時刻t2において、電圧V1′が零となることがあ
る。この場合には直ちにサイリスタ回路6にゲー
ト信号を与えてもよいのであるが、この条件をも
つてしては信号P1,P2はLであるため、ノアゲ
ート21の出力はHとなるため具合が悪い。しか
し第3図の構成のようにノアゲート18を設けて
おくと、この条件ではノアゲート18の入力はす
べてLとなるから、その出力はHとなり、ノアゲ
ート21の出力もLとなる。したがつてこのとき
は時刻t3と同じ状態となる。
以上の説明において、電力供給に一方向性のサ
イリスタを逆並列接続したサイリスタ回路を用い
た構成としているが、これに代えて双方向性のサ
イリスタをもつて構成した場合でも、この発明は
適用される。
以上詳述したようにこの発明によれば、サイリ
スタを用いて、常用、予備電源から負荷へ電力の
供給を行うとともにその切替を実行するにあた
り、その切替時における常用電源側のサイリスタ
のターンオフのために特に転流回路を用意する必
要をなくし、これに代えて予備電源側の電圧をも
つてそのターンオフを可能とすることができると
いつた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は常用、予備両電源の系統を示す回路
図、第2図は従来の動作説明用の波形図、第3図
はこの発明の実施例を示す回路図、第4図は動作
説明用の波形図とタイムチヤートである。 1……常用電源、2……予備電源、3,6……
サイリスタ回路、9……負荷、10A,10B…
…ゲート信号発生装置、11〜14……比較器、
16,17,20……ナンドゲート、18,21
……ノアゲート。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 常用電源と、前記常用電源より電力が供給さ
    れる負荷と、前記常用電源の事故時に、前記常用
    電源に代つて前記負荷に電力を供給するように切
    替えられる予備電源と、前記常用電源側の系統に
    接続されてある第1のサイリスタ回路と、前記予
    備電源側の系統に接続されてある第2のサイリス
    タ回路とからなり、前記第2のサイリスタ回路
    は、前記常用電源の事故発生後における前記第1
    のサイリスタ回路へのゲート信号を断つたのちに
    あつて、前記常用電源側の系統に残留する電圧よ
    り前記予備電源の電圧が高く、かつ前記残留する
    電圧と同相であるときにゲート信号が与えられて
    オン状態とするようにしてなる電源切替装置。
JP58191200A 1983-10-13 1983-10-13 電源切替装置 Granted JPS6084933A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58191200A JPS6084933A (ja) 1983-10-13 1983-10-13 電源切替装置

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JP58191200A JPS6084933A (ja) 1983-10-13 1983-10-13 電源切替装置

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JPS6084933A JPS6084933A (ja) 1985-05-14
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2648777B2 (ja) * 1986-04-16 1997-09-03 ニシム電子工業株式会社 異相配電線電路の一時的切替および復旧方法

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JPS6084933A (ja) 1985-05-14

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