JPH06343234A - 切換えスイッチ装置 - Google Patents
切換えスイッチ装置Info
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- JPH06343234A JPH06343234A JP5130737A JP13073793A JPH06343234A JP H06343234 A JPH06343234 A JP H06343234A JP 5130737 A JP5130737 A JP 5130737A JP 13073793 A JP13073793 A JP 13073793A JP H06343234 A JPH06343234 A JP H06343234A
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- switching means
- time
- semiconductor switching
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 商用交流電源と自家用発電設備とが相互に接
続されることなしに、それらの3相交流電力を3相とも
同時に切換えて負荷に与える際に、実質的な瞬時停電を
なくすことがある。 【構成】 メカニカルスイッチの負荷に接続されている
共通接点11cが、商用交流電源1に接続されている一
方の個別接点11aから、自家用発電設備2に接続され
ている他方の個別接点11bに切換わる際に、その共通
接点11cが2つの個別接点11a,11bのいずれに
も接触していない10〜20msecの比較的長い第1
の時間中に、両個別接点と共通接点との間にそれぞれ接
続されているトランジスタなどの半導体スイッチング素
子25,25aを導通させ、たとえば3μsec程度の
短い第2の時間だけ両半導体スイッチング素子が遮断し
ている時間を作り、こうして瞬時停電を実質的になく
す。
続されることなしに、それらの3相交流電力を3相とも
同時に切換えて負荷に与える際に、実質的な瞬時停電を
なくすことがある。 【構成】 メカニカルスイッチの負荷に接続されている
共通接点11cが、商用交流電源1に接続されている一
方の個別接点11aから、自家用発電設備2に接続され
ている他方の個別接点11bに切換わる際に、その共通
接点11cが2つの個別接点11a,11bのいずれに
も接触していない10〜20msecの比較的長い第1
の時間中に、両個別接点と共通接点との間にそれぞれ接
続されているトランジスタなどの半導体スイッチング素
子25,25aを導通させ、たとえば3μsec程度の
短い第2の時間だけ両半導体スイッチング素子が遮断し
ている時間を作り、こうして瞬時停電を実質的になく
す。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2つの電源からの電力
を切換えて負荷に供給するための切換えスイッチ装置に
関し、たとえば商用交流電源と、それに非連系の自家用
発電設備との電力を負荷に切換えて供給するために有利
に実施することができる切換えスイッチ装置に関する。
を切換えて負荷に供給するための切換えスイッチ装置に
関し、たとえば商用交流電源と、それに非連系の自家用
発電設備との電力を負荷に切換えて供給するために有利
に実施することができる切換えスイッチ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、商用交流電源からの電力と自
家発電設備からの電力とを、いわゆるメカニカルスイッ
チと呼ばれている可動接点が機械的に移動して、切換え
動作を行う機械的スイッチング手段を介して負荷に電力
を供給している。
家発電設備からの電力とを、いわゆるメカニカルスイッ
チと呼ばれている可動接点が機械的に移動して、切換え
動作を行う機械的スイッチング手段を介して負荷に電力
を供給している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、可動接点が1つの固定接点からもう1つの固定接点
に移動する際に、たとえば10〜20msec程度の比
較的長い時間、負荷に電力が供給されない瞬時停電が発
生する。したがって、負荷がたとえば水銀灯であるとき
には、そのような瞬時停電によって消灯し、再点灯のた
めに時間がかかる。また負荷がコンピュータであるとき
には、その瞬時停電によって誤動作を生じる。負荷が蛍
光灯であるときには、瞬時停電が発生すると、消灯し、
快適な照明を行うことができない。
は、可動接点が1つの固定接点からもう1つの固定接点
に移動する際に、たとえば10〜20msec程度の比
較的長い時間、負荷に電力が供給されない瞬時停電が発
生する。したがって、負荷がたとえば水銀灯であるとき
には、そのような瞬時停電によって消灯し、再点灯のた
めに時間がかかる。また負荷がコンピュータであるとき
には、その瞬時停電によって誤動作を生じる。負荷が蛍
光灯であるときには、瞬時停電が発生すると、消灯し、
快適な照明を行うことができない。
【0004】本発明の目的は、従来からの比較的長時間
にわたる瞬時停電をなくし、実質的な瞬時停電を生じる
ことなしに、切換え動作を行うことができるようにした
切換えスイッチを提供することである。
にわたる瞬時停電をなくし、実質的な瞬時停電を生じる
ことなしに、切換え動作を行うことができるようにした
切換えスイッチを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)2つの
個別接点の1つが選択的に共通接点に接触して機械的切
換え動作をするスイッチング手段と、(b)一方の個別
接点と共通接点との間に接続される第1半導体スイッチ
ング手段と、(c)他方の個別接点と共通接点との間に
接続される第2半導体スイッチング手段と、(d)共通
接点が一方の個別接点と導通している状態で第1スイッ
チング手段を導通し、かつ第2半導体スイッチング手段
を遮断し、共通接点が一方から他方の個別接点に切換わ
る際に共通接点が2つの個別接点から遮断している第1
の時間中に、その第1の時間よりも短い第2の時間だ
け、第1および第2半導体スイッチング手段を遮断し、
その後、第1半導体スイッチングを遮断し、かつ第2半
導体スイッチング手段を、共通接点が他方の個別接点と
導通するよりも先に、導通し、共通接点が他方の個別接
点と導通した後に、第2半導体スイッチング手段を遮断
する制御手段とを含むことを特徴とする切換えスイッチ
装置である。
個別接点の1つが選択的に共通接点に接触して機械的切
換え動作をするスイッチング手段と、(b)一方の個別
接点と共通接点との間に接続される第1半導体スイッチ
ング手段と、(c)他方の個別接点と共通接点との間に
接続される第2半導体スイッチング手段と、(d)共通
接点が一方の個別接点と導通している状態で第1スイッ
チング手段を導通し、かつ第2半導体スイッチング手段
を遮断し、共通接点が一方から他方の個別接点に切換わ
る際に共通接点が2つの個別接点から遮断している第1
の時間中に、その第1の時間よりも短い第2の時間だ
け、第1および第2半導体スイッチング手段を遮断し、
その後、第1半導体スイッチングを遮断し、かつ第2半
導体スイッチング手段を、共通接点が他方の個別接点と
導通するよりも先に、導通し、共通接点が他方の個別接
点と導通した後に、第2半導体スイッチング手段を遮断
する制御手段とを含むことを特徴とする切換えスイッチ
装置である。
【0006】また本発明は、機械的スイッチング手段の
2つの各個別接点が固定接点であり、共通接点は可動接
点であり、機械的スイッチング手段は、可動接点の移動
を検出するための補助スイッチを有し、制御手段は、こ
の補助スイッチの出力に応答して、第1および第2半導
体スイッチング手段を導通/遮断制御することを特徴と
する。
2つの各個別接点が固定接点であり、共通接点は可動接
点であり、機械的スイッチング手段は、可動接点の移動
を検出するための補助スイッチを有し、制御手段は、こ
の補助スイッチの出力に応答して、第1および第2半導
体スイッチング手段を導通/遮断制御することを特徴と
する。
【0007】
【作用】本発明に従えば、機械的スイッチング手段の2
つの各個別接点は、たとえば固定接点であり、共通接点
は可動接点であり、この共通接点が一方の個別接点に導
通している状態から他方の個別接点に切換わって導通す
るにあたり、たとえば可動接点である共通接点が一方の
個別接点から他方の個別接点に移動中であってその共通
接点がいずれの個別接点にも導通していない第1の時間
において、たとえば3μsec程度の第2の時間だけ遮
断して実質的な瞬時停電をなくすために、本発明では、
一方の個別接点と共通接点との間、および他方の個別接
点と共通接点との間に、第1および第2半導体スイッチ
ング手段をそれぞれ接続し、共通接点が一方の個別接点
と導通している状態で第1半導体スイッチング手段を導
通し、共通接点が一方の個別接点から離れた後にもその
第1半導体スイッチング手段を導通したままとし、その
後、第1半導体スイッチング手段を遮断し、こうして共
通接点が2つの個別接点と遮断しており、しかも第1お
よび第2半導体スイッチング手段が遮断している状態
を、第1の時間よりも短かい第2の時間だけ、達成し、
その後に、第2半導体スイッチング手段を、共通接点が
他方の個別接点と導通するよりも先に導通する。
つの各個別接点は、たとえば固定接点であり、共通接点
は可動接点であり、この共通接点が一方の個別接点に導
通している状態から他方の個別接点に切換わって導通す
るにあたり、たとえば可動接点である共通接点が一方の
個別接点から他方の個別接点に移動中であってその共通
接点がいずれの個別接点にも導通していない第1の時間
において、たとえば3μsec程度の第2の時間だけ遮
断して実質的な瞬時停電をなくすために、本発明では、
一方の個別接点と共通接点との間、および他方の個別接
点と共通接点との間に、第1および第2半導体スイッチ
ング手段をそれぞれ接続し、共通接点が一方の個別接点
と導通している状態で第1半導体スイッチング手段を導
通し、共通接点が一方の個別接点から離れた後にもその
第1半導体スイッチング手段を導通したままとし、その
後、第1半導体スイッチング手段を遮断し、こうして共
通接点が2つの個別接点と遮断しており、しかも第1お
よび第2半導体スイッチング手段が遮断している状態
を、第1の時間よりも短かい第2の時間だけ、達成し、
その後に、第2半導体スイッチング手段を、共通接点が
他方の個別接点と導通するよりも先に導通する。
【0008】上述のように第2の時間中は、共通接点が
2つの個別接点には接触しておらず、第1および第2半
導体スイッチング手段も遮断しており、したがって2つ
の各個別接点にそれぞれ接続されている、たとえば電源
などが、第1および第2半導体スイッチング手段を介し
て相互に接続されてしまうという不都合な状態が防がれ
る。前記第2の時間は、たとえば3μsecであるの
で、そのような極めて短時間だけ、たとえば電力の供給
が途絶えても、負荷に悪影響を及ぼすことはない。
2つの個別接点には接触しておらず、第1および第2半
導体スイッチング手段も遮断しており、したがって2つ
の各個別接点にそれぞれ接続されている、たとえば電源
などが、第1および第2半導体スイッチング手段を介し
て相互に接続されてしまうという不都合な状態が防がれ
る。前記第2の時間は、たとえば3μsecであるの
で、そのような極めて短時間だけ、たとえば電力の供給
が途絶えても、負荷に悪影響を及ぼすことはない。
【0009】本発明に従えば、共通接点が2つの個別接
点のいずれにも接触していない状態は、機械的スイッチ
ング手段に設けられている補助スイッチによって検出す
ることができる。この補助スイッチは、可動接点である
たとえば共通接点と一体的に動作するアマチュアに補助
接点を取付けて実現することができる。
点のいずれにも接触していない状態は、機械的スイッチ
ング手段に設けられている補助スイッチによって検出す
ることができる。この補助スイッチは、可動接点である
たとえば共通接点と一体的に動作するアマチュアに補助
接点を取付けて実現することができる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の一実施例の全体の構成を示
す電気回路図である。3相商用交流電源1と、3相自家
用発電設備2からの各電力は、メカニカルスイッチと呼
ばれる機械的スイッチング手段3を介して負荷4に切換
えて電力が供給される。この機械的スイッチング手段3
のスイッチング態様の切換え動作時に、瞬時停電が実質
的に生じないようにするために、本発明が実施される。
電源1の各出力端子UC,VC,WCは、ライン5,
6,7を介して、また発電設備2の出力端子UI,V
I,WIは、ライン8,9,10を介して、機械的スイ
ッチング手段3の3組の対をなす各個別接点11a,1
1b;12a,12b;13a,13bにそれぞれ接続
され、それらの各共通接点11c,12c,13cは、
ライン14,15,16を介して負荷4の端子UO,V
O,WOにそれぞれ接続される。ライン5,14に関し
て、一方の個別接点11aと共通接点11cとの間、ま
たライン6,15に関して、一方の個別接点12aと共
通接点12cとの間、さらにライン7,16に関して、
一方の個別接点13aと共通接点13cとの間には、3
つの各第1半導体スイッチング手段17,18,19が
それぞれ接続される。また同様に、発電設備2の各ライ
ン8,9,10とライン14,15,16とに関して、
他方の個別接点11b,12b,13bと共通接点11
c,12c,13cとの間には、3つの各第2半導体ス
イッチング手段20,21,22がそれぞれ接続され
る。第1半導体スイッチング手段17は、4つのダイオ
ードD1〜D4がブリッジ23を構成して接続されてお
り、このブリッジ23の1つの対角線24上に半導体ス
イッチング素子であるトランジスタ25が設けられる。
残余の半導体スイッチング手段18,19;20,2
1,22もまた同様な構成を有する。第2半導体スイッ
チング手段20の構成は、上述のように第1半導体スイ
ッチング手段17の構成と同一であり、対応する部分に
は同一の参照符に添字aを付して示す。第1半導体スイ
ッチング手段17において、ライン5を介する電源1か
らの交流半周期の電流は、ライン5からダイオードD
1、トランジスタ25、ダイオードD4を経てライン1
4から負荷4の端子UOに流れ、次の半周期では、ライ
ン14からダイオードD3、トランジスタ25およびダ
イオードD2を経てライン5から電源1に流れる。この
ようにして、一方向性の電流経路を形成するトランジス
タ25を用いて、交流電力を電源1から負荷4に供給す
ることができる。このことは、残余の半導体スイッチン
グ手段18,19;20,21,22に関しても同様で
ある。
す電気回路図である。3相商用交流電源1と、3相自家
用発電設備2からの各電力は、メカニカルスイッチと呼
ばれる機械的スイッチング手段3を介して負荷4に切換
えて電力が供給される。この機械的スイッチング手段3
のスイッチング態様の切換え動作時に、瞬時停電が実質
的に生じないようにするために、本発明が実施される。
電源1の各出力端子UC,VC,WCは、ライン5,
6,7を介して、また発電設備2の出力端子UI,V
I,WIは、ライン8,9,10を介して、機械的スイ
ッチング手段3の3組の対をなす各個別接点11a,1
1b;12a,12b;13a,13bにそれぞれ接続
され、それらの各共通接点11c,12c,13cは、
ライン14,15,16を介して負荷4の端子UO,V
O,WOにそれぞれ接続される。ライン5,14に関し
て、一方の個別接点11aと共通接点11cとの間、ま
たライン6,15に関して、一方の個別接点12aと共
通接点12cとの間、さらにライン7,16に関して、
一方の個別接点13aと共通接点13cとの間には、3
つの各第1半導体スイッチング手段17,18,19が
それぞれ接続される。また同様に、発電設備2の各ライ
ン8,9,10とライン14,15,16とに関して、
他方の個別接点11b,12b,13bと共通接点11
c,12c,13cとの間には、3つの各第2半導体ス
イッチング手段20,21,22がそれぞれ接続され
る。第1半導体スイッチング手段17は、4つのダイオ
ードD1〜D4がブリッジ23を構成して接続されてお
り、このブリッジ23の1つの対角線24上に半導体ス
イッチング素子であるトランジスタ25が設けられる。
残余の半導体スイッチング手段18,19;20,2
1,22もまた同様な構成を有する。第2半導体スイッ
チング手段20の構成は、上述のように第1半導体スイ
ッチング手段17の構成と同一であり、対応する部分に
は同一の参照符に添字aを付して示す。第1半導体スイ
ッチング手段17において、ライン5を介する電源1か
らの交流半周期の電流は、ライン5からダイオードD
1、トランジスタ25、ダイオードD4を経てライン1
4から負荷4の端子UOに流れ、次の半周期では、ライ
ン14からダイオードD3、トランジスタ25およびダ
イオードD2を経てライン5から電源1に流れる。この
ようにして、一方向性の電流経路を形成するトランジス
タ25を用いて、交流電力を電源1から負荷4に供給す
ることができる。このことは、残余の半導体スイッチン
グ手段18,19;20,21,22に関しても同様で
ある。
【0011】図2は、機械的スイッチング手段3の構成
を示す図である。3つの共通接点11c,12c,13
cは、1つのアマチア26に取付けられており、可動接
点であり、2つの各コイルM1,M2の選択的な励磁に
よって、それらの共通接点11c,12c,13cが、
固定接点である個別接点11a,11b;12a,12
b;13a,13bに選択的に接触してスイッチング態
様が切換わる切換え動作が達成される。この機械的スイ
ッチング手段3は、コイルM1またはM2の消磁後にお
いても、その直前の励磁時のスイッチング切換え動作を
保つ、いわゆるラッチングリレーであるが、他の実施例
として、各コイルM1,M2の励磁中に切換え動作を保
つ構成であってもよく、あるいはまたコイルM1,M2
のうちの一方だけが設けられ、その1つのコイルM1,
M2の励磁と消磁によってスイッチング状態を切換える
ように構成されていてもよい。機械的スイッチング手段
3は、その他の構成を有していてもよい。
を示す図である。3つの共通接点11c,12c,13
cは、1つのアマチア26に取付けられており、可動接
点であり、2つの各コイルM1,M2の選択的な励磁に
よって、それらの共通接点11c,12c,13cが、
固定接点である個別接点11a,11b;12a,12
b;13a,13bに選択的に接触してスイッチング態
様が切換わる切換え動作が達成される。この機械的スイ
ッチング手段3は、コイルM1またはM2の消磁後にお
いても、その直前の励磁時のスイッチング切換え動作を
保つ、いわゆるラッチングリレーであるが、他の実施例
として、各コイルM1,M2の励磁中に切換え動作を保
つ構成であってもよく、あるいはまたコイルM1,M2
のうちの一方だけが設けられ、その1つのコイルM1,
M2の励磁と消磁によってスイッチング状態を切換える
ように構成されていてもよい。機械的スイッチング手段
3は、その他の構成を有していてもよい。
【0012】この機械的スイッチング手段3は、さら
に、各共通接点11c,12c,13cの個別接点11
a,11b;12a,12b;13a,13b間の切換
え移動中の動作を検出するために、1または複数の補助
スイッチ27が取付けられる。この補助スイッチ27
は、アマチュア26に取付けられている可動接点28
と、固定位置に設けられている接点29とを備え、共通
接点11c,12c,13cが各個別接点11a,11
b;12a,12b;13a,13bのいずれにも接触
していない第1の期間中、接点28,29が遮断する動
作をし、これによって可動接点である共通接点11c,
12c,13cの移動を検出する働きを果たす。
に、各共通接点11c,12c,13cの個別接点11
a,11b;12a,12b;13a,13b間の切換
え移動中の動作を検出するために、1または複数の補助
スイッチ27が取付けられる。この補助スイッチ27
は、アマチュア26に取付けられている可動接点28
と、固定位置に設けられている接点29とを備え、共通
接点11c,12c,13cが各個別接点11a,11
b;12a,12b;13a,13bのいずれにも接触
していない第1の期間中、接点28,29が遮断する動
作をし、これによって可動接点である共通接点11c,
12c,13cの移動を検出する働きを果たす。
【0013】再び図1を参照して、第1半導体スイッチ
ング手段17,18,19を制御する制御回路31と、
第2半導体スイッチング素子20,21,22を制御す
る制御回路32とは、もう1つの制御回路33に接続さ
れ、また補助スイッチ27は、制御回路33に接続され
る。これらの制御回路31,32,33は、制御手段3
4を構成する。制御回路33には、切換え指令信号発生
回路35からライン36を経て切換え指令信号を発生
し、これによって制御回路31,32,33が動作をし
て、瞬時停電が実質的に生じないスイッチング動作を達
成する。
ング手段17,18,19を制御する制御回路31と、
第2半導体スイッチング素子20,21,22を制御す
る制御回路32とは、もう1つの制御回路33に接続さ
れ、また補助スイッチ27は、制御回路33に接続され
る。これらの制御回路31,32,33は、制御手段3
4を構成する。制御回路33には、切換え指令信号発生
回路35からライン36を経て切換え指令信号を発生
し、これによって制御回路31,32,33が動作をし
て、瞬時停電が実質的に生じないスイッチング動作を達
成する。
【0014】図3を参照して動作を説明する。時刻t1
以前において、機械的スイッチング手段3は図1のスイ
ッチング状態であり、電源1からの電力が負荷4に供給
されているものとする。切換え指令信号発生回路35か
ら時刻t1において切換え指令信号が発生されると、制
御回路33は機械的スイッチング手段3のコイルM2
を、図3(5)に示されるように励磁し、これによって
機械的スイッチング手段3の共通接点11cは、図3
(1)に示されるように個別接点11aとは時刻t3以
降で遮断し、この共通接点11cはもう1つの個別接点
11bに図3(2)に示される時刻t6以降で接触して
導通する。時刻t3〜t6の第1の時間W1は、たとえ
ば10〜20msecであり、この第1の時間W1中、
可動接点である共通接点11cは一方の個別接点11a
から離間し、他方の個別接点11bに導通するように移
動する。この第1の時間W1の状態は、制御回路33が
補助スイッチ27の出力を受信することによって、検出
することができる。制御回路33は、制御回路31に信
号を与え、これによって制御回路31は第1半導体スイ
ッチング手段17のトランジスタ25に図3(3)に示
される時刻t2〜t4の時間、ベース制御信号を与えて
導通させる。すなわち、共通接点11cが個別接点11
aと導通している状態で、トランジスタ25が導通さ
れ、このとき第2半導体スイッチング手段20のトラン
ジスタ25aは、図3(4)に示されるように遮断した
ままである。制御回路32は、制御回路33からの信号
に応答して、トランジスタ25aの動作を制御する。
以前において、機械的スイッチング手段3は図1のスイ
ッチング状態であり、電源1からの電力が負荷4に供給
されているものとする。切換え指令信号発生回路35か
ら時刻t1において切換え指令信号が発生されると、制
御回路33は機械的スイッチング手段3のコイルM2
を、図3(5)に示されるように励磁し、これによって
機械的スイッチング手段3の共通接点11cは、図3
(1)に示されるように個別接点11aとは時刻t3以
降で遮断し、この共通接点11cはもう1つの個別接点
11bに図3(2)に示される時刻t6以降で接触して
導通する。時刻t3〜t6の第1の時間W1は、たとえ
ば10〜20msecであり、この第1の時間W1中、
可動接点である共通接点11cは一方の個別接点11a
から離間し、他方の個別接点11bに導通するように移
動する。この第1の時間W1の状態は、制御回路33が
補助スイッチ27の出力を受信することによって、検出
することができる。制御回路33は、制御回路31に信
号を与え、これによって制御回路31は第1半導体スイ
ッチング手段17のトランジスタ25に図3(3)に示
される時刻t2〜t4の時間、ベース制御信号を与えて
導通させる。すなわち、共通接点11cが個別接点11
aと導通している状態で、トランジスタ25が導通さ
れ、このとき第2半導体スイッチング手段20のトラン
ジスタ25aは、図3(4)に示されるように遮断した
ままである。制御回路32は、制御回路33からの信号
に応答して、トランジスタ25aの動作を制御する。
【0015】補助スイッチ27によって検出される第1
の時間W1において、制御回路31,33の働きによっ
てトランジスタ25が図3(3)の時刻t4において遮
断され、その後の第2の時間W2経過した後の時刻t5
において、制御回路32はトランジスタ25aを図3
(4)の時刻t5において導通させる。第2の時間W2
は、たとえば3μsecであり、極めて短時間であり、
したがってこのような短時間W2だけ電力の供給が途絶
えても、負荷4に悪影響を及ぼすことがない。
の時間W1において、制御回路31,33の働きによっ
てトランジスタ25が図3(3)の時刻t4において遮
断され、その後の第2の時間W2経過した後の時刻t5
において、制御回路32はトランジスタ25aを図3
(4)の時刻t5において導通させる。第2の時間W2
は、たとえば3μsecであり、極めて短時間であり、
したがってこのような短時間W2だけ電力の供給が途絶
えても、負荷4に悪影響を及ぼすことがない。
【0016】第1の時間W1における時刻t5以降、ト
ランジスタ25aは導通されており、このときトランジ
スタ25は遮断されたままであり、その後の時刻t6に
おいて共通接点11cが個別接点11bに図3(2)に
示されるように切換わって導通する。さらにその後、時
刻t7において、制御回路32はトランジスタ25aを
遮断する。こうして、負荷4には、図3(7)に示され
るように電源1から発電設備2に切換わって電力は供給
されることになる。時刻t3において、トランジスタ2
5が導通していることによって、その共通接点11cが
個別接点11aから離間して遮断する際に火花が発生す
ることが防がれる。
ランジスタ25aは導通されており、このときトランジ
スタ25は遮断されたままであり、その後の時刻t6に
おいて共通接点11cが個別接点11bに図3(2)に
示されるように切換わって導通する。さらにその後、時
刻t7において、制御回路32はトランジスタ25aを
遮断する。こうして、負荷4には、図3(7)に示され
るように電源1から発電設備2に切換わって電力は供給
されることになる。時刻t3において、トランジスタ2
5が導通していることによって、その共通接点11cが
個別接点11aから離間して遮断する際に火花が発生す
ることが防がれる。
【0017】時刻t8において、切換え指令信号発生手
段35から切換え指令信号が発生されて発電設備2から
電源1への電力の供給の切換えが指令されると、制御回
路33は図3(6)に示されるように、機械的スイッチ
ング手段3のコイルM1を励磁する。制御回路33は、
制御回路32に信号を与えて図3(4)に示されるよう
に、時刻t9において第2半導体スイッチング手段20
のトランジスタ25aを導通させ、その後、図3(2)
に示されるように、時刻t10において機械的スイッチ
ング手段3の共通接点11cが個別接点11bから離間
して遮断し、図3(1)に示されるように、時刻t13
において共通接点11cは個別接点11aに切換わって
導通し、こうして第1の時間W1では、共通接点11c
は2つの個別接点11b,11aのいずれにも接触して
いない状態となっている。この時刻t10〜t13の第
1の時間W1中で、制御回路32は時刻t11において
トランジスタ25aを遮断し、その後の第2の時間W2
経過後の時刻t12において図3(3)に示されるよう
に制御回路31はトランジスタ25を導通させる。トラ
ンジスタ25は、時刻t13経過後の時刻t14におい
て遮断される。こうして、発電設備2から電源1への電
源切換えが行われる。上述の図3では、第1および第2
半導体スイッチング手段17,20に関連して動作が説
明されたけれども、残余の第1半導体スイッチング手段
18,19および第2半導体スイッチング手段21,2
2に関連しても同様な動作が同時に行われる。機械的ス
イッチング手段3は、コイルM2およびコイルM1の消
磁後においても、その直前の励磁状態におけるスイッチ
ング状態を保つラッチングリレーであり、したがってこ
の実施例では、時刻t7以降および時刻t14以降にお
いて、電力消費の低減を図るために、コイルM2,M1
の電力の供給が断たれる。
段35から切換え指令信号が発生されて発電設備2から
電源1への電力の供給の切換えが指令されると、制御回
路33は図3(6)に示されるように、機械的スイッチ
ング手段3のコイルM1を励磁する。制御回路33は、
制御回路32に信号を与えて図3(4)に示されるよう
に、時刻t9において第2半導体スイッチング手段20
のトランジスタ25aを導通させ、その後、図3(2)
に示されるように、時刻t10において機械的スイッチ
ング手段3の共通接点11cが個別接点11bから離間
して遮断し、図3(1)に示されるように、時刻t13
において共通接点11cは個別接点11aに切換わって
導通し、こうして第1の時間W1では、共通接点11c
は2つの個別接点11b,11aのいずれにも接触して
いない状態となっている。この時刻t10〜t13の第
1の時間W1中で、制御回路32は時刻t11において
トランジスタ25aを遮断し、その後の第2の時間W2
経過後の時刻t12において図3(3)に示されるよう
に制御回路31はトランジスタ25を導通させる。トラ
ンジスタ25は、時刻t13経過後の時刻t14におい
て遮断される。こうして、発電設備2から電源1への電
源切換えが行われる。上述の図3では、第1および第2
半導体スイッチング手段17,20に関連して動作が説
明されたけれども、残余の第1半導体スイッチング手段
18,19および第2半導体スイッチング手段21,2
2に関連しても同様な動作が同時に行われる。機械的ス
イッチング手段3は、コイルM2およびコイルM1の消
磁後においても、その直前の励磁状態におけるスイッチ
ング状態を保つラッチングリレーであり、したがってこ
の実施例では、時刻t7以降および時刻t14以降にお
いて、電力消費の低減を図るために、コイルM2,M1
の電力の供給が断たれる。
【0018】図4は、本発明の他の実施例の原理を簡略
化して示す。この実施例は、前述の図1〜図3に示され
る実施例を簡略化して示すものであり、電源1は、単相
であってもよく、また直流であってもよく、機械的スイ
ッチング手段3の遮断が行われる第1の時間中に、半導
体スイッチング手段17,20の動作が達成されて、極
めて短い第2の時間だけ電力が途絶えて、実質的な瞬時
停電が生じないように構成される。
化して示す。この実施例は、前述の図1〜図3に示され
る実施例を簡略化して示すものであり、電源1は、単相
であってもよく、また直流であってもよく、機械的スイ
ッチング手段3の遮断が行われる第1の時間中に、半導
体スイッチング手段17,20の動作が達成されて、極
めて短い第2の時間だけ電力が途絶えて、実質的な瞬時
停電が生じないように構成される。
【0019】図5は、本発明のさらに他の実施例の電気
回路図である。図5において、前述の実施例に対応する
部分には、同一の参照符を、または同一の参照符に添字
a,b,cを付して示す。時間経過に伴って負荷が変動
する変動パターンの異なる負荷4a,4b,4c群に対
して、個別的に機械的にスイッチング手段3a,3b,
3cを用いて、負荷変動に応じて商用交流電源1と、自
家用発電設備2との頻繁な切換えを実質的な無瞬断で行
うことができる。これによって、発電設備2を常に定格
付近で運転することができ、発電設備2の負荷率を向上
することができる。このような構成において、各負荷4
a,4b,4cの消費電力である負荷を検出するために
電流計または電力計などの負荷検出手段37,38,3
9をそれぞれ設け、制御手段34はこれらの負荷検出手
段37,38,39の各出力に応答して、第1半導体ス
イッチング手段17a,17b,17cと第2半導体ス
イッチング手段20a,20b,20cのスイッチング
状態を変化させて制御する。
回路図である。図5において、前述の実施例に対応する
部分には、同一の参照符を、または同一の参照符に添字
a,b,cを付して示す。時間経過に伴って負荷が変動
する変動パターンの異なる負荷4a,4b,4c群に対
して、個別的に機械的にスイッチング手段3a,3b,
3cを用いて、負荷変動に応じて商用交流電源1と、自
家用発電設備2との頻繁な切換えを実質的な無瞬断で行
うことができる。これによって、発電設備2を常に定格
付近で運転することができ、発電設備2の負荷率を向上
することができる。このような構成において、各負荷4
a,4b,4cの消費電力である負荷を検出するために
電流計または電力計などの負荷検出手段37,38,3
9をそれぞれ設け、制御手段34はこれらの負荷検出手
段37,38,39の各出力に応答して、第1半導体ス
イッチング手段17a,17b,17cと第2半導体ス
イッチング手段20a,20b,20cのスイッチング
状態を変化させて制御する。
【0020】他の実施例として機械的スイッチング手段
の内部で負荷の電流または電力を検出するように構成す
ることもまた、可能である。
の内部で負荷の電流または電力を検出するように構成す
ることもまた、可能である。
【0021】図6は、図5に示される実施例の制御手段
34の動作を説明するための図である。時間経過に伴っ
て、負荷4a,4b,4cで消費される合計の電力が時
間経過に伴って変化する。発電設備2の定格電力は、参
照符P3で示されている。この定格電力P3未満の消費
電力P1である時刻t21以前では、第2半導体スイッ
チング手段20a,20b,20cを用いて発電設備2
からの電力を負荷4a,4b,4cに供給し、また時刻
t21〜t22の時間では、合計の消費電力P4は、定
格電力P3を超えるので、図5に示されるようにたとえ
ば機械的スイッチング手段3cだけは電源1からの電力
を負荷4cに与えるようにする。時刻t22〜t23で
は、合計の消費電力P2は定格電力P3未満であるの
で、全ての機械的スイッチング手段3a,3b,3c
は、発電設備2からの電力を負荷4a,4b,4cにそ
れぞれ与える。
34の動作を説明するための図である。時間経過に伴っ
て、負荷4a,4b,4cで消費される合計の電力が時
間経過に伴って変化する。発電設備2の定格電力は、参
照符P3で示されている。この定格電力P3未満の消費
電力P1である時刻t21以前では、第2半導体スイッ
チング手段20a,20b,20cを用いて発電設備2
からの電力を負荷4a,4b,4cに供給し、また時刻
t21〜t22の時間では、合計の消費電力P4は、定
格電力P3を超えるので、図5に示されるようにたとえ
ば機械的スイッチング手段3cだけは電源1からの電力
を負荷4cに与えるようにする。時刻t22〜t23で
は、合計の消費電力P2は定格電力P3未満であるの
で、全ての機械的スイッチング手段3a,3b,3c
は、発電設備2からの電力を負荷4a,4b,4cにそ
れぞれ与える。
【0022】本発明の他の実施例として、図5の自家用
発電設備2の出力電力を負荷検出手段40によって検出
して、本発明に従い、機械的スイッチング手段3a,3
b,3cのスイッチング状態を切換えるようにすること
もまた可能である。
発電設備2の出力電力を負荷検出手段40によって検出
して、本発明に従い、機械的スイッチング手段3a,3
b,3cのスイッチング状態を切換えるようにすること
もまた可能である。
【0023】図7は、本発明の他の実施例の簡略化した
電気回路図である。この実施例は、前述の実施例に類似
し、対応する部分には同一の参照符を付す。負荷4a,
4b,4cは、たとえばモータであって、その起動時に
は、大電流を必要とするので、その起動時には、商用交
流電源1から負荷4a,4b,4cに電力を供給し、起
動完了後には自家用発電設備2からの電力の供給に切換
えるように、機械的スイッチング手段3を本発明にした
がって動作させる。これによって、自家用発電設備2の
大きな起動電流の負担を回避することができる。したが
って、モータなどの負荷4a,4b,4cに対して必要
以上に自家用発電設備2の定格を大きくすることなく、
定常負荷に見合った発電機容量を選定することができ
る。
電気回路図である。この実施例は、前述の実施例に類似
し、対応する部分には同一の参照符を付す。負荷4a,
4b,4cは、たとえばモータであって、その起動時に
は、大電流を必要とするので、その起動時には、商用交
流電源1から負荷4a,4b,4cに電力を供給し、起
動完了後には自家用発電設備2からの電力の供給に切換
えるように、機械的スイッチング手段3を本発明にした
がって動作させる。これによって、自家用発電設備2の
大きな起動電流の負担を回避することができる。したが
って、モータなどの負荷4a,4b,4cに対して必要
以上に自家用発電設備2の定格を大きくすることなく、
定常負荷に見合った発電機容量を選定することができ
る。
【0024】さらに本発明の他の実施例として、商用交
流電源1が停電を生じた後に、その商用交流電源1が復
電したときには、非常用発電機である自家用発電設備2
から商用交流電源への電源切換え動作を、本発明にした
がって行うことができる。
流電源1が停電を生じた後に、その商用交流電源1が復
電したときには、非常用発電機である自家用発電設備2
から商用交流電源への電源切換え動作を、本発明にした
がって行うことができる。
【0025】さらに本発明の他の実施例は、図8に示さ
れている。この実施例もまた前述の実施例に類似し、対
応する部分には同一の参照符を付す。前述のように、商
用交流電源1の停電中に、非常用発電機である自家用発
電設備2を運転している状態で、商用交流電源1の復電
によって本発明に従い、機械的スイッチング手段3の動
作を行わせ、電源切換えを、実質的に無瞬断で行うこと
ができる。
れている。この実施例もまた前述の実施例に類似し、対
応する部分には同一の参照符を付す。前述のように、商
用交流電源1の停電中に、非常用発電機である自家用発
電設備2を運転している状態で、商用交流電源1の復電
によって本発明に従い、機械的スイッチング手段3の動
作を行わせ、電源切換えを、実質的に無瞬断で行うこと
ができる。
【0026】また自家用発電設備2がトリップしたと
き、残留電圧で、商用交流電源1と同期点を検出して負
荷4c,4dの実質的な瞬停または停止を防いで、電源
切換えを行うことができる。
き、残留電圧で、商用交流電源1と同期点を検出して負
荷4c,4dの実質的な瞬停または停止を防いで、電源
切換えを行うことができる。
【0027】本発明の他の実施例として、機械的スイッ
チング手段の可動接点の移動検出のために、前述の実施
例における補助スイッチを設ける代りに、個別接点と共
通接点との間に流れる電流を検出し、その検出される電
流が零になったとき個別接点と共通接点とが離間してい
るものと判断するように構成してもよい。
チング手段の可動接点の移動検出のために、前述の実施
例における補助スイッチを設ける代りに、個別接点と共
通接点との間に流れる電流を検出し、その検出される電
流が零になったとき個別接点と共通接点とが離間してい
るものと判断するように構成してもよい。
【0028】第1および第2半導体スイッチング手段
は、強制消弧をすることができる半導体スイッチング素
子を用いて、3相同時にスイッチング制御するようにし
てもよい。
は、強制消弧をすることができる半導体スイッチング素
子を用いて、3相同時にスイッチング制御するようにし
てもよい。
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、機械的ス
イッチング手段の共通接点が2つの個別接点のいずれに
も接触していない第1の時間中で、各個別接点と共通接
点との間にそれぞれ接続されている第1および第2半導
体スイッチング手段を動作させて、その第1の時間より
も短い第2の時間だけ両半導体スイッチング手段を遮断
することによって、各個別接点に接続されるたとえば電
源などが相互に接続されてしまうことを防ぎ、しかも第
2の時間をたとえば3μsecのような極めて短時間と
することによって、実質的な瞬時停電を防ぎ、たとえば
電力の瞬断なしに負荷に電力を連続的に供給することが
できるようになる。
イッチング手段の共通接点が2つの個別接点のいずれに
も接触していない第1の時間中で、各個別接点と共通接
点との間にそれぞれ接続されている第1および第2半導
体スイッチング手段を動作させて、その第1の時間より
も短い第2の時間だけ両半導体スイッチング手段を遮断
することによって、各個別接点に接続されるたとえば電
源などが相互に接続されてしまうことを防ぎ、しかも第
2の時間をたとえば3μsecのような極めて短時間と
することによって、実質的な瞬時停電を防ぎ、たとえば
電力の瞬断なしに負荷に電力を連続的に供給することが
できるようになる。
【0030】また本発明によれば、機械的スイッチング
手段の共通接点が2つの個別接点に導通していない状態
は、可動接点の移動を検出するための補助スイッチを、
その機械的スイッチング手段に設けることによって容易
に実現が可能である。
手段の共通接点が2つの個別接点に導通していない状態
は、可動接点の移動を検出するための補助スイッチを、
その機械的スイッチング手段に設けることによって容易
に実現が可能である。
【図1】本発明の一実施例の全体の構成を示す電気回路
図である。
図である。
【図2】機械的スイッチング手段3の具体的な電気的構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図3】図1および図2に示される実施例の動作を説明
するための図である。
するための図である。
【図4】本発明の他の実施例の簡略化した電気回路図で
ある。
ある。
【図5】本発明の他の実施例の構成を簡略化して示す電
気回路図である。
気回路図である。
【図6】図5に示される実施例の動作を説明するための
図である。
図である。
【図7】本発明のさらに他の実施例の構成を簡略化して
示す電気回路図である。
示す電気回路図である。
【図8】本発明のさらに他の実施例の構成を簡略化して
示す電気回路図である。
示す電気回路図である。
1 商用交流電源 2 自家用発電設備 3 機械的スイッチング手段 4,4a〜4d 負荷 11a,11b;12a,12b;13a,13b 個
別接点 11c,12c,13c 共通接点 17,18,19 第1半導体スイッチング手段 20,21,22 第2半導体スイッチング手段 23 ブリッジ 24 対角線 25 トランジスタ 27 補助スイッチ 31,32,33 制御回路 34 制御手段 35 切換え指令信号発生手段
別接点 11c,12c,13c 共通接点 17,18,19 第1半導体スイッチング手段 20,21,22 第2半導体スイッチング手段 23 ブリッジ 24 対角線 25 トランジスタ 27 補助スイッチ 31,32,33 制御回路 34 制御手段 35 切換え指令信号発生手段
Claims (2)
- 【請求項1】 (a)2つの個別接点の1つが選択的に
共通接点に接触して機械的切換え動作をするスイッチン
グ手段と、 (b)一方の個別接点と共通接点との間に接続される第
1半導体スイッチング手段と、 (c)他方の個別接点と共通接点との間に接続される第
2半導体スイッチング手段と、 (d)共通接点が一方の個別接点と導通している状態で
第1スイッチング手段を導通し、かつ第2半導体スイッ
チング手段を遮断し、 共通接点が一方から他方の個別接点に切換わる際に共通
接点が2つの個別接点から遮断している第1の時間中
に、その第1の時間よりも短い第2の時間だけ、第1お
よび第2半導体スイッチング手段を遮断し、 その後、第1半導体スイッチングを遮断し、かつ第2半
導体スイッチング手段を、共通接点が他方の個別接点と
導通するよりも先に、導通し、 共通接点が他方の個別接点と導通した後に、第2半導体
スイッチング手段を遮断する制御手段とを含むことを特
徴とする切換えスイッチ装置。 - 【請求項2】 機械的スイッチング手段の2つの各個別
接点が固定接点であり、共通接点は可動接点であり、 機械的スイッチング手段は、可動接点の移動を検出する
ための補助スイッチを有し、 制御手段は、この補助スイッチの出力に応答して、第1
および第2半導体スイッチング手段を導通/遮断制御す
ることを特徴とする請求項1記載の切換えスイッチ装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13073793A JP3420281B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 電源切換え装置および切換えスイッチ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13073793A JP3420281B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 電源切換え装置および切換えスイッチ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06343234A true JPH06343234A (ja) | 1994-12-13 |
JP3420281B2 JP3420281B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=15041425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13073793A Expired - Lifetime JP3420281B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 電源切換え装置および切換えスイッチ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3420281B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003244848A (ja) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Yanmar Co Ltd | 電源切替機器及び分散電源用発電システム |
JP2008061351A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Toshiba Corp | 電源切換システム |
KR101424502B1 (ko) * | 2012-11-28 | 2014-08-01 | 디에치이앤이 (주) | 전력 전환 스위치 및 이를 갖는 전력 계통 시스템 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5220514B2 (ja) * | 2008-08-21 | 2013-06-26 | 株式会社関電工 | 無瞬断電源切換装置 |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP13073793A patent/JP3420281B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003244848A (ja) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Yanmar Co Ltd | 電源切替機器及び分散電源用発電システム |
JP2008061351A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Toshiba Corp | 電源切換システム |
KR101424502B1 (ko) * | 2012-11-28 | 2014-08-01 | 디에치이앤이 (주) | 전력 전환 스위치 및 이를 갖는 전력 계통 시스템 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3420281B2 (ja) | 2003-06-23 |
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Legal Events
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