JPH0767269A - 無停電電源システムの負荷給電切換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】給電電源の切換に際し、負荷の電圧変動が小さ
く、また負荷機器の停止などが発生することのない信頼
性の高い無停電電源システムの負荷給電切換方法を提供
することにある。 【構成】交流電源１の電圧あるいは無停電電源装置２の
電圧を検出する電圧検出器８と、交流電源１に接続され
た開閉器３と無停電電源装置２に接続された開閉器４の
電流を検出する電流検出器６1 ，７1 と、給電元の開閉
器の電流の大きさを判定する判別器９を備え、給電電源
の切換に際し、給電先の開閉器を閉路すると同時に給電
元の開閉器の電流と検出された電圧から求められる制御
量に基づいて、給電元の開閉器の電流が減少するように
無停電電源装置２の電圧と周波数とを制御し、給電元の
開閉器の電流が所定値以下になると給電元の開閉器を開
路するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無停電電源システムの負
荷切換方法に関し、特に交流電源と無停電電源装置の切
換に際し電圧変動を極力小さく抑える切換方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は無停電電源システムの一般的な構
成を示す図であり、図３において、１は交流電源、２は
無停電電源装置（以下ＵＰＳという）、３は第１の開閉
器、４は第２の開閉器、５は負荷である。ＵＰＳ２は交
流電源１に同期して運転されるものであり、第一の開閉
器３は交流電源１から分岐され、第二の開閉器４はＵＰ
Ｓ２から分岐され、各々の開閉器３，４の２次側は接続
され負荷５へ給電する。なお、開閉器３，４は機械的ス
イッチ，しゃ断器，半導体素子あるいはこれらの組合せ
で構成されるものである。図３において、負荷５への常
時の給電は開閉器３または開閉器４のいずれか一方から
のみ行なわれる。交流電源１からの給電をＵＰＳ２の出
力の給電へ切換る場合、先ず給電先の開閉器４を閉路
し、その後給電元の開閉器３を開路する。逆にＵＰＳ２
の出力からの給電を交流電源１の給電へ切換る場合、給
電先の開閉器３を閉路し、その後給電元の開閉器４を開
路することにより、負荷５に瞬断のない給電を可能とす
るものである。

【０００３】上述のごとく、開閉器３，４の切換時に
は、交流電源１とＵＰＳ２の出力とが開閉器３，４を介
して接続された状態があり、この期間が長くなると大き
な循環電流が流れ好ましくない。したがって、この期間
はできるだけ短いことが望まれ、給電先の開閉器が閉路
すると速やかに給電元の開閉器を開路することが行なわ
れている。

【０００４】また、このような給電電源の切換に際し
て、負荷５の電圧変動は極力小さく抑制する必要があ
り、従来は交流電源１の電圧にＵＰＳ２の出力電圧を一
致させた後、給電先の開閉器を閉路する方法が行なわれ
ている。しかしながら、給電先と給電元の開閉器が同時
に閉路している期間については電圧変動を抑制する手段
は構じられていなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前に述
べた如く、開閉器により、給電電源を切換る場合、給電
電源のインピーダンスや配線インピーダンスの影響によ
り負荷の電圧が大きく変動することは避けられなかっ
た。特に交流電源からＵＰＳの出力へ切換る場合には電
圧変動が大きく、そのため負荷に電圧変動に鋭敏な機器
が接続されているとその機器を停止させてしまう恐れが
あった。最近はこのような現象が多く発生し、顕在化の
傾向にある。

【０００６】本発明は上述した点に鑑みて創案されたも
のでその目的とするところは、給電電源の切換に際し
て、負荷の電圧変動が小さく、また、負荷機器の停止な
どが発生することのない信頼性の高い無停電電源システ
ムの負荷給電切換方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】つまり、その目的を達成
するための手段は、交流電源に接続された開閉器の２次
側と、交流電源に同期して運転される無停電電源装置の
出力側に接続された開閉器の２次側とを接続し、その接
続したものに負荷を接続し、各々の前記開閉器を開路，
閉路することにより前記交流電源側からの給電か前記無
停電電源装置からの給電かを切換えるようにした無停電
電源システムの負荷給電切換方法において、前記交流電
源の電圧あるいは無停電電源装置の出力電圧を検出する
電圧検出器と、各々の前記開閉器の電流を検出する電流
検出器と、給電元の開閉器の電流の大きさを判定する判
別器を備えたものからなり、給電電源の切換に際し、給
電先の開閉器を閉路すると同時に、給電元の開閉器の電
流と検出された電圧から求められる制御量に基づいて、
給電元の開閉器の電流が減少するように前記無停電電源
装置の電圧と周波数を制御し、給電元の開閉器の電流が
所定値以下になると給電元の開閉器を開路するものであ
る。

【０００８】

【作用】次にその作用を説明する。給電電源の切換に際
し、ＵＰＳの出力電圧あるいは交流電源の電圧と給電元
の開閉器の電流のとから求められる制御量に基づいて、
給電元の開閉器の電流が減少するようにＵＰＳの電圧と
周波数を制御し、給電元の開閉器の電流が充分小さくな
ってから、すなわち、給電先の開閉器側に電流が移行し
てから給電元の開閉器を開路するもので、開閉器の閉
路，開路に起因する電流の急変がなく、したがって、負
荷の電圧変動が極めて小さく抑制できる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。図１は本発明の一実施例を示す無停電電源システ
ムの構成図であり、図２は並列運転される複数台のＵＰ
Ｓから構成される無停電電源システムの他の実施例を示
す構成図である。図中、図３と同符号のものは同じ機能
を有する部分を示す。

【００１０】図１，図２において、６1 は第１の電流検
出器、７1 は第２の電流検出器、８は電圧検出器、９は
判別器、10は周波数制御出段、11は電圧制御手段、601
〜60n ，701 〜70n は複数の接点、２1 〜２n は複数の
ＵＰＳ、３1 〜３n ，４1 〜４n は複数の開閉器、５1
〜５n は複数の負荷、６1 〜６n ，７1 〜７n は電流検
出器である。

【００１１】図１において、第１の電流検出器６1 は第
１の開閉器３の電流を検出し、第２の電流検出器７1 は
第２の開閉器４の電流を検出する。電圧検出器８はＵＰ
Ｓ２の出力電圧を検出する。なお、本発明の説明におい
て電圧検出器８はＵＰＳ２の出力電圧を検出するものと
するが交流電源１の電圧検出であっても良い。接点601
，701 は電流検出器６1 または電流検出器７1 のいず
れかを選択するためのものである。

【００１２】周波数制御手段10はＵＰＳ２の周波数を制
御する信号Ｓf を出力するものであり、電圧検出器８
と、電流検出器６1 または電流検出器７1 の出力を入力
とし、ＵＰＳ２の有効電力制御の機能によって具現化さ
れたものである。電圧制御手段11はＵＰＳ２の電圧を制
御する信号Ｓv を出力するものであり、前述の周波数制
御手段10に相当し、ＵＰＳ２の無効電力制御機能によっ
て具現化されたものである。判別器９は、電流検出器６
1 または電流検出器７1 の出力が所定の値以下になった
ら信号を出力するものである。

【００１３】図１において、交流電源１からの給電をＵ
ＰＳ２の出力の給電への切換を例にあげて動作説明す
る。つまり、第１の開閉器３が閉路，第２の開閉器４が
開路の状態から第１の開閉器３が開路，第２の開閉器が
閉路の状態への切換の場合。第１の開閉器３が閉路で交
流電源１から負荷５へ給電中の状態において、ＵＰＳ２
は交流電源１に同期運転しており、また、第２の開閉器
４の閉路以前にＵＰＳ２の出力電圧は交流電源１の電圧
に一致させている。

【００１４】第２の開閉器４が閉路すると同時に接点60
1 が閉路となり、給電元である第１の開閉器３の第一の
電流検出器６1 と電圧検出器８の出力は周波数制御手段
10と電圧制御手段11に入力される。周波数制御手段10と
電圧制御手段11は、ＵＰＳ２の出力の周波数と電圧とを
給電元の第１の開閉器３の電流が減少するように制御す
る。つまり、それまで第１の開閉器３に流れていた電流
は給電先の第２の開閉器４に移行し、やがて第１の開閉
器３に流れていた電流は零近くまで減少する。

【００１５】第一の電流検出器６1 の出力が所定値以下
になると判別器９は信号を出して給電元の第１の開閉器
３を開路する。なお、判別器９の代りに第２の開閉器４
が閉路した後、所定時間経過したら第１の開閉器３を開
路するものでも良い。いずれにしても給電元の開閉器の
電流が充分減少した後、第１の開閉器３を開路するもの
である。

【００１６】第１の電流検出器６1 と第２の電流検出器
７1 の出力の極性は反対にしておくのが好都合である。
なぜなら交流電源１からＵＰＳ２の出力への切換とその
逆の切換の場合とではＵＰＳ２の周波数と電圧の制御方
向が反対になるからである。図１では第１の電流検出器
６1 と第２の電流検出器７1 の出力極性が反対の意味を
●印で示している。

【００１７】また、電圧検出器８，周波数制御手段10お
よび電圧制御手段11などはＵＰＳ２に備えられたもので
あっても本発明の内容を変えるものではない。なお、本
発明では、第１の開閉器３，第２の開閉器４および接点
601 ，701 の閉路，開路を司さどるリレー回路の詳細は
重要ではないので省略してある。

【００１８】図２において、ＵＰＳ２は任意台数ｎ台の
並列運転形態のものを示しており、図１と同様にＵＰＳ
２は交流電源１に同期している。また、交流電源１から
分岐する開閉器とＵＰＳ２出力から分岐する開閉器とは
１個ずつ任意のｎ対で構成され負荷も同様ｎ個で構成さ
れる。なお、図２では周波数制御手段10，電圧制御手段
11および電圧検出器８はＵＰＳの制御機能に包含されて
いるものとして図示を省略してある。つまり、電流検出
器６1 〜６n ，７1 〜７n の出力を接点601 〜60n ，70
1 〜70n の閉路，開路によって給電元に相当する開閉器
の電流だけをＵＰＳ２1 〜２n に供給することを示して
いる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
給電元の開閉器の電流を減少するようにＵＰＳの周波数
と電圧を制御するので、電流は給電元から給電先の開閉
器へ除々に移行し急激な電流変化は生じない。そのため
給電電源の切換に際して負荷の電圧変動は極めて小さ
く、負荷機器の停止などが発生することのない信頼性の
高い無停電電源システムの負荷給電切換方法を提供する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す無停電電源システムの
構成図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す無停電電源システム
の構成図である。

【図３】無停電電源システムの一般的な構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ 無停電電源装置 ３ 開閉器 ４ 開閉器 ５ 負荷 ８ 電圧検出器 ９ 判別器 10 周波数制御手段 11 電圧制御手段 ２1 〜２n 無停電電源装置 ３1 〜３n 開閉器 ４1 〜４n 開閉器 ５1 〜５n 負荷 ６1 〜６n 電流検出器 ７1 〜７n 電流検出器 601 〜60n 接点 701 〜70n 接点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源に接続された開閉器の２次側
   と、交流電源に同期して運転される無停電電源装置の出
   力側に接続された開閉器の２次側とを接続し、その接続
   したものに負荷を接続し、各々の前記開閉器を開路，閉
   路することにより前記交流電源側からの給電か前記無停
   電電源装置からの給電かを切換えるようにした無停電電
   源システムの負荷給電切換方法において、 前記交流電源の電圧あるいは無停電電源装置の出力電圧
   を検出する電圧検出器と、各々の前記開閉器の電流を検
   出する電流検出器と、給電元の開閉器の電流の大きさを
   判定する判別器を備えて、 給電電源の切換に際し、給電先の開閉器を閉路すると同
   時に、給電元の開閉器の電流と検出された電圧から求め
   られる制御量に基づいて、給電元の開閉器の電流が減少
   するように前記無停電電源装置の電圧と周波数を制御
   し、給電元の開閉器の電流が所定値以下になると給電元
   の開閉器を開路することを特徴とする無停電電源システ
   ムの負荷給電切換方法。