JPS63209438A - 待機冗長式無停電電源装置 - 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〕 この発明は、常用機から予備機へ負荷を切換えるときの
電圧変動を抑制できる待機冗長式無停電電源装置に関す
る。

〔従来の技術〕

交流電源が停電しても、負荷へ供給する交流電力が中断
されないようにしている交流無停電電源＠置は、ごく短
時間の停電でも避けなければならないような負荷、たと
えばコンピュータの電源と−して多用されている。しか
しこのような無停電電源装置でも、当該装置自身が故障
すれば停電になってしまう。そこでこの無停電電源装置
の信頼度を向上させるために、直送交流電源回路を設け
て、交流無停電電源装置が故障の場合、あるいは保守点
検をする場合には上記直送交流電源回路へ切換えるよろ
にしている商用無瞬断切換え方式や、複数の交流無停電
電源装置を並列運転させることにより、１台が故障して
も残余の装置で給電を継続できる並列冗長方式、あるい
は常用の交流無停電′ｓ、源装置が負荷へ電力を供給し
、これが故障すれば直ちに予備の交流無停電電源装置へ
切換えるようにしている待機冗長方式などが採用される
のであるが、理論的には、この待機冗長方式の信頼度が
高いとされている。

第３図は待機冗長方式の交流無停［［源装置の従来例を
示す主回路接続図である。

この第３図において、交流電源１１からの交流電力を直
流に変換する整流器と、この直流を交流に変換するイン
バータおよびパックアップ用のバッテリーとで構成され
、遮断器１３を介して常時負荷】０へ交流電力を供給し
ている常用の交流無停電電源装置（以下では常用機と略
称する）１２と、この常用機１２と同様に整流器とイン
バータおよびバ。

テリーで構成されており、常用機１２が故障すれば直ち
に遮断器１３を開路するとともに遮断器スを閉路するこ
とで、交流電力を負荷１０へ供給する予備の交流無停電
電源装置（以下では予備機と略称する）２２とで待機冗
長システムが形成されている。

なお符号２１は交流電源である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のように構成されている待機冗長システムでは、常
用機１２が故障して予備機ηへ切換えるさいに、負荷１
０への電力が一挙に予備機ηへ印加されることになるの
であって、極端な場合には、この予備機ρは無負荷状態
から全資荷状態へ、その負荷が急変することになる。

交流無停電電源装置は、その出力インピーダンスが比較
的太であることから、このような負荷の急変に対してそ
の出力電圧の変動が大となり、負荷１０に悪影響を与え
る欠点を有する。そこでこのような電圧変動を小さく抑
制するために、たとえば負荷１０の容量に比して大きな
容量の交流無停電電源装置を用意するなどの対策を必要
とし、そのため袋債の大形化やコストの上昇などの不都
合を生じることとなる。

そこで、この発明の目的は、待機冗長方式の無停電電源
装置において、負荷を常用機から一旦直送電源へ移した
のち予備機へ移すようにして、切換え時の電圧変動を抑
制することにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために、この発明の待機冗長式無
停電電源装置は、常用無停電電源装置と予備無停電電源
装置とを備え、負荷へ電力を供給している前記常用機が
故障すれば前記の予備機へ切換えて、負荷への電力供給
を継続できる待機冗長式無停電電源装置において、入力
インピーダンスが小なる直送電源を設置し、運転中の前
記常用機が故障すれば負荷を前記直送電源へ切換える手
段と、この直送電源と前記の予備機とを並列運転させ、
負荷を当該予備機へ移行させる手段とを備えるものとす
る。

〔作用〕

この発明によれば、待機冗長式無停電電源装置の負荷を
、常用機から一旦出力インピーダンスが小さい直送電源
回路へ切換え、次いで予備機をこの直送電源回路と並列
運転させ、負荷を徐々に直送電源回路から予備機へ移行
させることにより、比較的に出力インピーダンスの大き
い予備機であっても、大きな電圧変動を生じることなく
全負荷を予備機に負担させるものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例を示す接続図である。

この第１図において、整流器とインバータならびにバッ
テリーで構成されている常用の交流無停電電源装置（略
称常用機）１２は、交流電源１１に接続され遮断器１３
を介して常時負荷１０へ電力を供給しており、同様に整
流器とインバータおよびバッテリーで構成されている予
備用の交流無停電電源装置（略称予備機）２２は交流電
源２１から交流電力を受けており、上述の常用機１２が
故障すれば、遮断器ｎを閉路することにより、負荷１０
への電力供給が中断されないようになっていることは、
第３図にて既述の従来例回路の場合と同じである。

本発明においては、入力インピーダンスが小さい直送交
流電源３１と高速度投入が可能なスイッチ、たとえばサ
イリスタで構成された交流スイッチおを備えて、直送交
流電源３１を負荷１０へ接続できるようにしておき、ま
たこの直送交流電源回路３１に計器用変圧器具を、予備
機ρの交流出力側にも計器用変圧器あを接続して両者の
電圧位相を比較し、同期回路あにより直送交流電源３１
と予備機ｎとが同期運転できるようにしておく。

負荷１０への電力を供給している常用機１２が故障すれ
ば、遮断器１３を開路すると同時に交流スイ。

チおをオンにすることで、それまで常用機１２が出力し
ていた電力は、−挙に直送交流電源３１へ移動すること
になるが、上述したように、この直送交流［源３１の入
力インピーダンスが小であることから、大きな負荷変動
が生じても、その出力電圧の変化は僅かであって、負荷
１０への影響を少なくしている。

同期回路謡の働きにより、予備機ηはこの直送交流′電
源３１と同期状態にあるので、遮断器３を閉路すること
で両者は円滑に並列運転状態に入ることができる。そこ
で予備機ｎが出力する交流の周波数を調整すれば、それ
まで直送交流電源３１が負担していた電力が徐々に予備
機ｎへ移行することになる。よって交流スイッチ：３３
をオフすることで、常用機１２から予備機麓への切換え
は完了となる。

なお上述の常用機１２から予備機ｎへの切換えの過程に
おいて、予備機ｎをあらかじめ運転して直送交流電源３
１との同期状態を維持して常用機１２の故障に備える、
いわゆるホットスタンバイ、あるいは常用機１２が故障
してから予備機ｎを始動して直送交流電源：３１との同
期状態を実現する、いわゆるコールドスタンバイのいず
れでも採用できるのはもちろんである７ 第２図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。こ
の第２図における負荷１０、交流＠源１］と２１、常用
機１２、遮断器１３とる、予備機η、直送交流電源３１
、交流スイッチ３３、計器用変圧器３４とあならびに同
期回路側の名称ｅ用途・機能は前述の第１図に示す実施
例回路の場合と同じであるから、これらの説明は省略す
る。

第２図に示す第２の実施例回路では、常用機１２も直送
交流電源３１と同期状態で運転できるようになされてい
る。すなわち直送交流電源３１に計器用変圧器４４を、
また常用機１２の交流出力１ＵＩＩにも計器用変圧器４
５を接続し、両者の電圧位相から同期回路４６により同
期状態を維持できるようにしているので、常用機１２が
故障したこ乏を検出すれば、直ちに交流スイッチ４３を
オンにし、しかるのちに遮断器１３を開路することで、
出力インピーダンスの小なる直送交流電源３１へ切換え
られる。その後の動作は第１図に示す実施例回路の場合
と同じである６ 〔発明の効果〕 この発明によれば、常用の無停電電源装置から予備の無
停止に電源装置へ負荷を切換えるさいに、常用機から、
出力インピーダンスが小なる直送電源回路へ一旦負荷を
移動させ、しかるのちに予備機をこの直送電源回路に並
列接続し、徐々に当該予備機へ負荷を移行させるように
回路を構成しているので、比較的出力インピーダンスが
大きい予備機が、大きな負荷を一挙に負担するような事
態を回避できるので、出力電圧が大きく変動して負荷に
悪影響を与えるおそれがなくなる効果を有する。また予
備機はコールドスタンバイまたはホットスタンバイいず
れの状態でも待機できる利点を有する。さらに本発明の
回路は、商用無瞬断切換え方式を採用している無停電電
源装置を、現地において僅かな改造で電圧変動の少ない
待機冗長式無停電電源装置に容易に変更して信頼度を向
上させるこ乏ができる大きな効果も発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実添例を示す回路図であり、第
２図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。第３
図は待機冗長方式の交流無停電電源装置の従来例を示す
主回路接続図である。 １０・・・負荷％１１．２１・・・交流電源、１２・・
・常用機、１３　、２３・・・遮断器、ｎ・・・予備機
、３１・・・直送交流電源、お、４３・・・交流スイッ
チ、３４　、３５　、４４　、４５・・・計器用変圧器
、あ、４６・・・同期回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）常用無停電電源装置と予備無停電電源装置とを備え
   、負荷へ電力を供給している前記常用機が故障すれば前
   記予備機へ切換えて、負荷への電力供給を継続できる待
   機冗長式無停電電源装置において、入力インピーダンス
   が小なる直送電源を設置し、運転中の前記常用機が故障
   すれば負荷を前記直送電源へ切換える手段と、この直送
   電源と前記予備機とを並列運転させ、負荷を当該予備機
   へ移行させる手段とを備えていることを特徴とする待機
   冗長式無停電電源装置。