JPH0393433A - 無停電受電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無停電受電装置に関するものである．〔従来の
技術〕 従来の無停電受電装置は、無停電を要する負荷毎に無停
ｆｔ！電源装置を個別に設ける分散設置方式となってお
り、電算機の記憶装置等無停電を要する重要度の高い物
のみに設置されていた．すなわち従来の無停電受電装置
は少なくとも２回線を切替受電する受電回線切換部、バ
ックアップ電源部（無停電電源装Ｍ）および発電機を備
え、受電電圧低下時には無停電を要する負荷が、負荷毎
に設けられたバックアップ電源部から電力を受電してい
た．なお発電機が設けられる場合もあるが，発電機は停
電が長期に渡る時のみ稼働するようになっていた．なお
、これに関するものとして例えば特開昭５５−１５３２
３５号公報、特開昭５５−１５３２３６号公報等がある
． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は類似の無停電電源装置を複数台！［する
ため、この台数をＮとした場合、無停電電源装置の制御
回路、インバータ回路、バッテリ，保守管理手数等もＮ
倍となり，大変であった．本発明は以上の点に鑑みなさ
れたものであり、短時間の無停電受電を容易にすること
を可能とした無停電受電装置を提供することを目的とす
るものである． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、装置に，受電回線切換部とバックアップ電
源部とを結合する受電・バックアップ電源結合部を設け
て、バックアップ電源部がら受電・バックアップ電源結
合部を介して無停電を要する負荷に電力を供給すると共
に，電子計算機へのデータセーブ指令を出力するように
することにより、達成される． 〔作用〕 上記手段を設けたので、バックアップ電源部を短時間定
格として受電端に集中設置できるようになって、従来の
ようにバックアップ電源部を無停電を要する負荷毎に１
２ｆｉする要がなくなる．〔実施例〕 以下、図示した実施例に基づいて本発明を説咀する．第
１図には本発明の一実施例が示されている．少なくとも
２回線を切替受電する受電回線切換部１、バックアップ
電源部２および発電機３を備え、受電電圧低下時には無
停電を要する負荷４、５、６がバックアップ電源部２か
らの電力を受電する無停電受電装置で、本実施例では受
電回線切換部１とバックアップ電源部２とを結合する受
電・バックアップ電源結合部７を設けた．そしてバック
アップ電源部２から受電・バックアップ電源結合部７を
介して無停電を要する負荷４、５、６に電力を供給する
と共に、電子計算機へのデータセーブ指令Ｓを出力する
ようにした．このようにすることによりバックアップ電
源部２を短時間定格として受電端に集中設置できるよう
になって、従来のようにバックアップ電源部２を無停電
を要する負荷４．５．６毎に設置する要がなくなり、短
時間の無停電受電を容易にすることを可能とした無停電
受電装置を得ることができる． すなわち無停電受電装置の主要な部分は電カ会社より受
電する回線を切換える受電回線切換部１と、受電電圧が
停電した場合に短時間の電力供給を行うバックアップ電
源部２およびこれら両者を受電トランス８，８ａによっ
て結合する受電・バックアップ電源結合部７とから構成
され．受電あるいはバックアップ電源部２から供給され
た電力を各負荷４、５、６に供給するための遮断器，１
０．１１，１２、１３がこれに接続される．さらに、長
時間停電に対応するための発電機３及び遮断器９が接続
される． 受電回線切換部１は，本実施例の場合２回線受電の例で
示してあるが，異る変電所より引込まれた＃１、＃２の
各回線の回１ｉＡ電圧検出器ｌ４、１４ａと、回線と受
電系統とを選択して接続する遮断器１５、１５ａおよび
その制御装ｖ！１１６、１６ａと、各回線で電力が回線
側に逆流するのを防ぐための逆電力検出器ｌ７、１７ａ
とから構威されている． 受電・バックアップ電源結合部７は，系統の電圧を検出
する系統電圧検出器ｌ８と、受電トランス８，８ａおよ
びこれらを選択するための回路選択器１９、１９ａと，
バックアップ電源部２から受電トランス８，８ａへの電
力供給を選択するため回路選択器１９．１９ａと連動す
る回路接続器２０、２０ａおよびバックアップ電源部２
と主回路間の電力の方向を検出する電力方向検出器２１
とから構成されている． バックアップ電源部２は，電力蓄積用バッテリー２２と
、受電電圧正常時に電力蓄積用バッテリー２２への充電
を行うサイリスタ（充電回路）２３および受電電圧停止
時に主回路側へ電力を供給するサイリスタ（インバータ
回路）２３ａと，これらのサイリスタ２３，２３ａ等を
制御するバックアップ電源制御装［２４とから構成され
る．このように構成された無停電受電装置の動作を第２
図を参照しながら説明する．なお第２図で＃ｌ受電電圧
は回線電圧検出器１４により検出された電圧であり，＃
２受電電圧は回線電圧検出器１４ａにより検出された電
圧であり、系統電圧は系統電圧検出器１８により検出さ
れた電圧である．今、＃１の回線で正常受電している時
、瞬停が発生した場合、系統電圧検出器１８が電圧低下
を検出し、その信号がバックアップ電源制御装置２４に
送られてバックアップ電源部２のサイリスタ２３ａのゲ
ートを制御することにより，電力蓄積用バッテリー２２
から回路接続器２０、２０ａを経て、受電トランス８、
８ａの３次巻線に電力が供給され，主回路側へと伝達さ
れる．これにより，系統電圧は受電電圧の停電時に微小
な電圧低下を発生するのみで，瞬停は発生しない．一方
，バックアップ電源部２から供給された電力は受電トラ
ンス８，８ａの３次巻線から２次巻線を通って負荷４．
５．６に供給されると共に，１次巻線を通って回線側に
も逆流しようとする．この逆流を防止するため各回線に
設けた逆電力検出器１７，１７ａにより，逆電力の発生
した回線側の遮断器（１５または１５ａ）を開く．次に
，＃１の回線電圧が復旧した場合には，回線電圧検出器
１４が受電電圧正常を検出し，＃２回線用の遮断器１５
ａが開いていれば、＃１回線用の遮断器１５を閉じて正
常受電を再開する．バックアップ電源部２からの出力は
，受電電圧により受電トランス８、８ａの１次巻線から
３次巻線へと誘起される電圧によるバックアップ電源部
２への充電が，電力方向検出器２１により検出された時
点で停止する．以上の動作により、バックアップ電源部
２からの電力供給時間を最短として、系統電圧の瞬停防
止が可能となる． 次に，受電回線故障により、回線を切換える場合の動作
について説明する．今，受電回線＃１が停電した場合に
バックアップ電源部２からの電力供給が開始され、電力
が回線側に逆流するのを防ぐために停電の発生した回線
の遮断器１５が開くまでは，瞬停発生時と同様である．
その後、規定時間以上＃１回線の電圧が復旧せず、＃２
回線の電圧が正常であることを回線電圧検出器１４，１
４ａにより検出した場合、＃１回線用の遮断器１５が開
いていることを確認後、＃２回線用の遮断器１５ａを閉
じて、受電回線の切換えを終了する．バックアップ電源
部２からの出力は，瞬停復旧時と同様に、電力方向検出
器２１により停止させる．以上の動作により、受電回線
の切換時にもバックアップ電源部２からの電力供給時間
が最短となる． 更に，バックアップ電源制御装Ｗ！２４からは電力の供
給，充電制御指令の他、電算機へのデータセーブ指令Ｓ
が出力される．データセーブ指令Ｓの出力条件は，系統
電圧低下によるバックアップ電源部２からの電力供給開
始とする．また、データセーブ指令Ｓの解除条件は，バ
ックアップ電源部２からの電力供給停止，かつ系統電圧
正常とする．データセーブ指令Ｓが解除された場合、電
算機はセーブされたデータをロードし直して、処理を再
開するものとする．このデータセーブ指令Ｓにより、停
電時のデータ破壊が回避可能となる。

このようにすることにより，バックアップ電源部２は回
線切換に要する時間または電算機がデータセーブに要す
る時間の、いずれか長い方の時間の電力供給能力を持て
ば十分である．従って、短時間定格のものが使用できる
ため、小形で入手が容易となる．また、受電トランス８
、８ａの３次巻線には，バックアップ電源部２から主回
路に電力供給を行う短時間のみしか大電流は流れないた
め、短時間定格にして設計可能であり、小形化が可能で
ある。さらに、主回路にインバータ回路を挿入しないた
め、−通常受電時の信頼性が高い等の効果がある． また、同一受電系統中に無停電の必要性が低い装置が存
在する場合、それらの装置の電源系統と、無停電を必要
とする装置の電源系統とを分離し、前述の無停電受電装
置を、後者の無停電を必要とする装置専用の電源系統の
みに適用することにより，バックアップ電源部２をより
小容量化することができる．この動作を第１図を用いて
説明する．無停電を必要とする装置、例えば電子計算機
、ＯＡ機器等は負荷６に集約し，無停電の必要性が低い
装置、例えば空調装置，娯楽装置等は負荷４，５に集約
する．回路接続器２０は常時開いておき、バックアップ
電源部２は受電トランス８ａのみと接続される，受電電
圧停電時、バックアップ電源部２からは受電トランス８
ａのみに電力が供給され、遮断器ｌ１を通って無停電を
必要とする負荷６に供給される．この時，バックアップ
電源部２からの電力供給開始と同時に遮断器ｌ３および
回路選択器１９ａを開き、無停電の必要性が低い負荷４
，５への電力供給を停止し、バックアップ電源部２から
の無駄な電力流出を抑制する．回線電圧検出器１４．１
４ａにより受電電圧正常が確認された場合、遮断器１３
および回路選択器１９ａを閉じ、正常受電を再開し、バ
ックアップ電源部２からの電力供給を停止する．以上の
動作により、無停電電源系統と通常電源系統との分離が
可能となる． 第３図には本発明の他の実施例が示されている．本実施
例は受電トランス８ｂ、８Ｃを１次、２次巻線から構威
し、この受電トランス８ｂ、８Ｃと電力方向検出器２１
との間に回路選択器１９，１９８を介してバックアップ
電源・主回路結合トランス２５を設けた．このようにし
て受電・バックアップ電源結合部７を変更することによ
り、受電トランス８ｂ、８ｃが３次巻線を持たない既設
設備にも本装置が適用できる． すなわち変更後の構成では、第１図でバックアップ電源
部２を、受電トランス８，８ａの３次巻線を通して主回
路に接続していたのに対し、専用の結合トランス２５を
設けて接続するものであり、他の動作は前述の通りであ
る．従って、得られる効果も前述と同様である． 以上本実施例によれば、受電後の同一系統内にある無停
電電源装置を１ケ所のみに集中できるので、無停電電源
装置を分散設置する場合に比べ、無停電電源装置の制御
回路、電力半導体、保守のコストが低減される． また集中設置されるバックアップ電源部および主回路と
の結合トランスである受電トランスは，数秒程度の短時
間定格のものが使用できるので、小形化の効果を奏する
ことができる． さらに，主回路にインバータ回路を挿入しないので，通
常受電時の信頼性を向上することができる． 〔発明の効果〕 上述のように本発明によれば短時間の無停電受電が容易
となって、短時間の無停電受電を容易にすることを可能
とした無停電受電装置を得ることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無停電受電装置の一実施例の単線回路
図、第２図は第１図の回路の動作タイムチャート図、第
３図は本発明の無停電受電装置の他の実施例の受電・バ
ックアップ電源結合部の構成を示す説明図である．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも２回線を切替受電する受電回線切換部、
   バックアップ電源部を備え、受電電圧低下時には無停電
   を要する負荷が前記バックアップ電源部からの電力を受
   電する無停電受電装置において、前記装置に、前記受電
   回線切換部と前記バックアップ電源部とを結合する受電
   ・バックアップ電源結合部を設けて、前記バックアップ
   電源部から受電バックアップ電源結合部を介して前記無
   停電を要する負荷に電力を供給すると共に、電子計算機
   へのデータセーブ指令を出力するようにしたことを特徴
   とする無停電受電装置。 ２、前記２回線の受電回線切換部が、夫々回線電圧検出
   器、遮断器、逆電力検出器の直列接続体および前記逆電
   力検出器の出力で前記遮断器を開閉制御する制御装置を
   持って構成されたものである特許請求の範囲第１項記載
   の無停電受電装置。 ３、前記受電・バックアップ電源結合部が、前記逆電力
   検出器に接続された系統電圧検出器、この系統電圧検出
   器に回路選択器を介して接続され、かつ１次、２次およ
   び３次巻線を設けた受電トランス、前記受電トランスの
   ３次巻線に接続され、かつ前記回路選択器と連動する回
   路接続器、この回路接続器にその一方側が接続され、か
   つ電力の方向を検出する電力方向検出器を持って構成さ
   れたものである特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の無停電受電装置。 ４、前記受電トランスが、１次、２次巻線から構成され
   、この受電トランスと前記電力方向検出器との間に前記
   回路選択器を介してバックアップ電源・主回路結合トラ
   ンスが設けられたものである特許請求の範囲第３項記載
   の無停電受電装置。 ５、前記バックアップ電源部が、前記回線電圧検出器、
   前記系統電圧検出器からの出力を受け、かつ前記制御装
   置と出力の送受を行うようにしたバックアップ電源制御
   装置、前記電力方向検出器の他方側にその一方側が接続
   されると共に、前記バックアップ電源制御装置にそのゲ
   ートが夫々接続され、かつアノードの向きを反対にして
   並列接続された２組のサイリスタ、これら並列接続され
   た２組のサイリスタの他方側に接続された電力蓄積用バ
   ッテリーを持って構成されたものである特許請求の範囲
   第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の無停電受電
   装置。 ６、前記バックアップ電源部が、受電端に集中設置され
   たものである特許請求の範囲第１項記載の無停電受電装
   置。 ７、前記バックアップ電源部が、短時間定格の静止形で
   ある特許請求の範囲第１項記載の無停電受電装置。 ８、前記負荷が、無停電を必要とするものと必要としな
   いものとに分離されている特許請求の範囲第１項記載の
   無停電受電装置。