JP2841412B2 - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JP2841412B2
JP2841412B2 JP1016795A JP1679589A JP2841412B2 JP 2841412 B2 JP2841412 B2 JP 2841412B2 JP 1016795 A JP1016795 A JP 1016795A JP 1679589 A JP1679589 A JP 1679589A JP 2841412 B2 JP2841412 B2 JP 2841412B2
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power supply
inverter
load
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voltage detection
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秀明 石橋
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Fuji Electric Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
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    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems

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  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、他の電源にも接続できる負荷に、インバ
ータから交流電力を供給する電源装置に関する。
〔従来の技術〕
直流電気車は、架線から取入れる直流電力で直流電動
機を回転させることにより走行するのであるが、この直
流電気車には、蛍光灯などの照明装置、車内通信・放送
装置、空調装置など、各種の装置を搭載しているが、こ
れらの装置の大部分は交流電力で運転する。そこで、電
気車には直流を交流に変換するインバータを2組以上設
置して、これらインバータを前記各装置の電源にしてい
る。
ここで、電気車に搭載している上記の交流負荷は、い
くつかのグループに分割され、各グループごとに別個の
インバータが交流電力を供給する回路構成としている。
よって、あるインバータが故障すれば、この故障インバ
ータを切離したのち、正常なインバータがこの負荷に交
流電力を供給する、いわゆる延長給電方式を採用するの
が通例である。そのために、電気車には複数のインバー
タを設置するが、延長給電方式であるため、インバータ
同士を並列運転する必要はない。それ故、並列運転する
のに必要な同期検出回路や、負荷分担を平衡させる回路
などは省略でき、電源装置を簡素な構成にすることがで
きる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のように、複数のインバータを搭載した電気車
で、1台のインバータが故障すれば、他の正常インバー
タから延長給電により、故障インバータが給電していた
負荷に交流電力を供給するのであるが、故障インバータ
がノイズなどによる一時的な運転中断のような故障の場
合には、誤ってリセット信号が与えられると、この故障
インバータと負荷とを切離している開閉器、たとえば電
磁接触器が閉路し、かつ故障で停止していたインバータ
も起動しようとする。
すなわち、正常インバータと故障インバータとが並列
運転状態になってしまうのであるが、両インバータは非
同期状態での並列運転であることから、両者とも過電流
などでトリップして完全に停電となるばかりでなく、両
インバータとも破損する最悪状態となるおそれもある。
そこでこの発明の目的は、一方のインバータ、あるい
は他の電源が負荷に給電中に、他方のインバータがこの
負荷に不用意に給電することで、複数の交流電源が非同
期状態で並列運転する危険を防止することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的は、この発明によれば、他の電源からも電
力の供給を受けることができる負荷に、開閉器を介して
インバータが出力する交流電力を供給する電源装置にお
いて、前記開閉器の後段で負荷の端子電圧を検出する電
圧検出リレーと、負荷の端子電圧が無電圧の際に閉成さ
れる電圧検出リレー接点と、インバータが正常な際に閉
成される接点手段と、前記電圧検出リレー接点、接点手
段及び直流電源とで閉回路を構成する接触器コイルとの
備え、前記開閉器を前記接触器コイルによって作動され
る接触器接点から構成することによって達成される。
さらに、上記の目的は、この発明によれば、他の電源
からも電力の供給を受けることができる負荷に、開閉器
を介してインバータが出力する交流電力を供給する電源
装置において、前記開閉器の後段で負荷の端子電圧を検
出し該端子電圧が無電圧の際に論理H信号を出力する電
圧検出回路と、インバータが正常な際に論理H信号を出
力するインバータ制御回路と、電圧検出回路から出力さ
れる論理H信号及びインバータ制御回路ら出力される論
理H信号を受けるAND回路と、このND回路の出力に基づ
いて励磁される接触器コイルとを備え、前記開閉器を前
記接触器コイルによって作動される接触器接点から構成
ることによって達成される。
〔作用〕
この発明は、負荷の端子電圧を検出し、この電圧が有
りのときは、インバータが運動可能であっても、このイ
ンバータと負荷との間にある開閉器が閉路しないように
回路を構成し、かつインバータも運転しないようにし
て、非同期状態での並列運転を回避するものである。
〔実施例〕
第1図は本発明の第1実施例をあらわした回路図であ
る。
この第1図において、直流電源2からの直流電力を、
4個のトランジスタスイッチ31,32,33,34をブリッジ接
続し、これらが順次オン・オフ動作することで得られる
交流を、フィルタアクトル35とフィルタコンデンサ36と
で正弦波状の交流に変換し、絶縁と変圧とを兼ねた変圧
器37で交流電力を取出せるように、インバータ3を構成
している。このインバータ3の交流出力は、電磁接触器
5を介して負荷6に給電するのであるが、この負荷6が
延長給電により、他のインバータから交流電力を供給さ
れているときに、電磁接触器5が不用意に閉路して、イ
ンバータ3と延長給電回路電源とが非同期状態で並列運
転するのを、下記により防止する。なお符号4はインバ
ータ3を制御するためのインバータ制御回路であり、接
点4Aは、このインバータ制御回路が正常のときに閉路し
ている接点である。
負荷6に電圧が印加されているかどうかを検出するべ
く、電圧検出リレー12を負荷6の端子に接続している。
ここで負荷6が延長給電回路から電力供給を受けていな
ければ、当該負荷6は無電圧であるため、電圧検出リレ
ー12の常時閉接点12Bは閉路したままであり、インバー
タ制御回路4が正常で、接点4Aが閉路していれば、接触
器コイル13は電源11により励磁され、その結果電磁接触
器5は閉路し、負荷6にはインバータ3から交流電力が
給電される。これと同時に接点13Aが閉路して接触器コ
イル13を自己保持するとともに、インバータ制御回路4
に異常を生じて接点4Aが開路すれば、接触器コイル13の
自己保持が解けることから、電磁接触器5は開路して、
インバータ3からの給電を停止にすることができる。
なお接点12Aは、電圧検出リレー12に連動して、負荷
6が延長給電回路で給電されているときに、インバータ
3を動作させないように、インバータ制御回路4の内部
に設置している論理回路に信号を与えるために設けてい
る。
電気車などの車両に搭載しているインバータ3が故障
した場合、インバータ制御回路4はその故障内容を記憶
して、外部からのリセット信号が到来するまでは、その
運転は停止状態にするのが通例である。それ故、上述の
回路構成とすることにより、当該インバータ3が故障→
接点4Aが開路→電磁接触器5の開路(これと同時にイン
バータ3は停止)→負荷6は延長給電回路から受電とな
った場合に、誤ってインバータ制御回路4にリセット信
号が与えられても、電圧検出リレー12は既に励磁され
て、接点12Bが開路しているので、接触器コイル13は励
磁されるおそれはなく、従って電磁接触器5は閉路せ
ず、このインバータ3が正常であっても、延長給電回路
から負荷6への給電を妨害するおそれはない。
第2図は本発明の第2実施例をあらわした回路図であ
る。
この第2図に示している直流電源2、インバータ3と
このインバータ3を構成しているトランジスタスイッチ
31,32,33,34とフィルタリアクトル35とフィルタコンデ
ンサ36および変圧器37、インバータ制御回路4、電磁接
触器5、負荷6ならびに接触器コイル13は、第1図にお
いて既述の第1実施例回路のものと、その用途・名称・
機能は同じてあることから、これらの説明は省略する。
この第2図に示す第2実施例は、無接点で回路を構成
したものであって、負荷6の端子に接続している電圧検
出回路20は変圧器21と整流器22およびコンパレータ23と
で構成して、この電圧検出回路20の出力を論理和素子24
と論理積素子25とを介してトランジスタで構成した電子
スイッチ26に与えるようにしている。
すなわち、負荷6の端子電圧が零のとき、コンパレー
タ23は論理H信号を出力する。またインバータ制御回路
4も正常時に論理H信号を出力するので、このとき電子
スイッチ26が導通して、電源11により接触器コイル13を
励磁して電磁接触器5を閉路する。
〔発明の効果〕
この発明によれば、負荷に延長給電回路から電力が供
給されているのを検出すれば、たとえインバータが正常
であっても、延長給電中はこの負荷へインバータから給
電できないように回路を構成しているので、このインバ
ータが非同期状態で他の電源と並列運転し、その結果過
電流トリップや装置の破損などの事故が生じるのを未然
に防止できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例をあらわした回路図、第2
図は本発明の第2実施例をあらわした回路図である。 2……直流電源、3……インバータ、4……インバータ
制御回路、4A,12A,12B,13A……接点、5……電磁接触
器、6……負荷、11……電源、12……電圧検出リレー、
13……接触器コイル、20……電圧検出回路、21,37……
変圧器、22……整流器、23……コンパレータ、24……論
理和素子、25……論理積素子、26……電子スイッチ、3
1,32,33,34……トランジスタスイッチ、35……フィルタ
リアクトル、36……フィルタコンデンサ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】他の電源からも電力の供給を受けることが
    できる負荷に、開閉器を介してインバータが出力する交
    流電力を供給する電源装置において、前記開閉器の後段
    で負荷の端子電圧を検出する電圧検出リレーと、負荷の
    端子電圧が無電圧の際に閉成される電圧検出リレー接点
    と、インバータが正常な際に閉成される接点手段と、前
    記電圧検出リレー接点、接点手段及び直流電源とで閉回
    路を構成する接触器コイルとを備え、前記開閉器を前記
    接触器コイルによって作動される接触器接点から構成し
    たことを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】他の電源からも電力の供給を受けることが
    できる負荷に、開閉器を介してインバータが出力する交
    流電力を供給する電源装置において、前記開閉器の後段
    で負荷の端子電圧を検出し該端子電圧が無電圧の際に論
    理H信号を出力する電圧検出回路と、インバータが正常
    な際に論理H信号を出力するインバータ制御回路と、電
    圧検出回路から出力される論理H信号及びインバータ制
    御回路ら出力される論理H信号を受けるAND回路と、こ
    のND回路の出力に基づいて励磁される接触器コイルとを
    備え、前記開閉器を前記接触器コイルによって作動され
    る接触器接点から構成したことを特徴とする電源装置。
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