JP7541300B2 - 無瞬断電源切替装置 - Google Patents

Description

本発明は、無停電電源装置などの電源装置の切替の際に用いて好適な無瞬断電源切替装置に関する。

停電などの際に、内蔵バッテリーから電力を供給し、負荷への電力供給を継続する無停電電源装置（ＵＰＳ）が知られている。以降において、無停電電源装置（ＵＰＳ）を、「電源装置」とも記載する。また、この電源装置を交換する際に、負荷への電力供給を停止することなく、新たな電源装置に交換することが可能な無瞬断電源切替装置が知られている。

無瞬断電源切替装置を用いて電源装置の交換作業を行う場合には、交換前の電源装置の電圧の位相と、交換後の電源装置の電圧の位相が揃っている必要がある。このため、電源装置の電圧の位相を制御して、同期の取れていない電源装置であってもその切替を可能にする同期制御回路を備えた無瞬断電源切替装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。

また、回路の開閉器内の母線に、配線路間の電圧位相比較を行うためのセンサを設け、開閉器の両側の線路間の電圧が異相である場合に、開閉器の投入を禁止する自動多回路開閉器も知られている（例えば特許文献２参照。）。

特許第３６６４９０２号公報 特開平６－２９６３３１号公報

従来の無瞬断電源切替装置では、例えば誤配線などにより、切替元電源の電圧の位相と、無瞬断電源切替装置の出力側の電圧の位相が異なる状態で無瞬断電源切替装置から電力が出力されると、短絡事故が発生する恐れがあるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、切替元の電源の位相と、無瞬断電源切替装置の出力側の電圧の位相が相違する場合に、無瞬断電源切替装置から電力が出力されることを有効に防ぐことが可能な無瞬断電源切替装置に関する。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の無瞬断電源切替装置は、負荷に電力を供給する電源装置の切替に用いられる無瞬断電源切替装置であって、第１電源装置が接続される第１接続部と、前記第１電源装置とは異なる第２電源装置が接続される第２接続部と、前記負荷が接続される第３接続部と、前記第１電源装置から前記負荷に電力が供給される状態と前記第２電源装置から前記負荷に電力が供給される状態とを切り替える切替部と、前記第１接続部と前記第２接続部の側である電源側と、前記第３接続部の側である負荷側との間に配置され、前記電源側と前記負荷側との間に電流が流れる通電状態と、前記電源側と前記負荷側との間の電流の流れが遮断される遮断状態とを可逆的に切り替える短絡防止部と、前記短絡防止部における前記電源側の電圧である電源側電圧と、前記短絡防止部における前記負荷側の電圧である負荷側電圧との位相差を検出する位相異常検出部と、前記位相異常検出部と前記短絡防止部における前記電源側との間に配置され、前記位相異常検出部に流れる検出電流の値が所定の閾値以上になった場合に、前記検出電流を遮断する保護部と、前記保護部が前記検出電流を遮断したことを検知する検知部を備えている。

本発明の無瞬断電源切替装置によれば、電源側電圧と負荷側電圧の位相差を検出する位相異常検出部が備えられている。この位相異常検出部は、電源側電圧と負荷側電圧の位相差が所定の範囲を超える場合に、電源側電圧と負荷側電圧の位相が相違することを検出する。このため、無瞬断電源切替装置への配線に誤接続があると判定することが可能となり、短絡防止部の投入を禁止するなどの所定の措置を講じることが可能となる。

また、この無瞬断電源切替装置は、位相異常検出部に所定の閾値以上の電流が流れた際に、その電流を遮断する保護部と、保護部が電流を遮断した状態を検知する検知部を備えている。保護部は、位相異常検出部に流れる検出電流の値が所定の閾値以上になった場合に作動して、その電流を遮断して位相異常検出部に過剰な電流が流れることを防ぐ。また、検知部は、保護部が電流を遮断したことを検知する。即ち、保護部が作動したことによって位相異常検出部が適切に作動しない状態であることを検知部が検知する。このため、位相異常検出部が適切に作動しない状態で無瞬断電源切替装置が用いられることを防ぐことが可能となる。

上記発明においては、前記保護部は、前記電流を可逆的に遮断することが好ましい。
このようにすることにより、位相異常検出部に過剰な電流が流れることとなった原因を取り除いた後に、保護部を遮断状態から復旧させ、位相異常検出部を作動可能な状態に戻すことを容易に行うことができる。

上記発明においては、前記位相異常検出部が、前記位相差が所定の大きさ以上であることを検出すると、前記短絡防止部は、前記遮断状態から前記通電状態への切替が規制された状態となることが好ましい。

このようにすることにより、位相異常検出部が所定の大きさ以上の位相差を検出すると、短絡防止部は、遮断状態から通電状態に切り替わることが規制された状態となる。即ち、誤配線などによって電源側電圧と負荷側電圧の位相が異なる状態となっている場合に、短絡防止部が通電状態に切り替わることが規制され、短絡事故の発生を防ぐことが可能となる。

上記発明においては、前記第１接続部と前記切替部との間、及び前記第２接続部と前記切替部との間、更に前記第３接続部と前記短絡防止部との間のそれぞれの間に、逆相を検知する逆相検出部をそれぞれ備え、少なくとも一つの前記逆相検出部が前記逆相を検知すると、前記短絡防止部は、前記遮断状態から前記通電状態への切替が規制される状態となることが好ましい。

このようにすることにより、第１接続部から入力される電圧、第２接続部から入力される電圧、及び短絡防止部の負荷側の電圧のいずれかが逆相であった場合に、対応する逆相検出部がその逆相を検知する。そして、いずれかの逆相検出部が逆相を検知すると、短絡防止部が、通電状態に切り替わることが規制された状態となる。このことにより、無瞬断電源切替装置への配線が誤った状態で、短絡防止部が通電状態に切り替わることを防ぐことが可能となる。

本発明の無瞬断電源切替装置によれば、切替元の電源の位相と、無瞬断電源切替装置の出力側の電圧の位相が相違する場合に、無瞬断電源切替装置から電力が出力されることを有効に防ぐことができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る無瞬断電源切替装置を用いた無停電電源装置の交換作業の概要を説明するブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る無瞬断電源切替装置の構成を説明するブロック図である。 図３（ａ）は、第１の実施形態の無瞬断電源切替装置の位相異常検出部の、同一位相の場合の作動を説明するブロック図である。図３（ｂ）は、第１の実施形態の無瞬断電源切替装置の位相異常検出部の、位相異常の場合の作動を説明するブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る無瞬断電源切替装置の構成の一部を説明するブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る無瞬断電源切替装置の構成を説明するブロック図である。

〔第１の実施形態〕
この発明の第１の実施形態に係る無瞬断電源切替装置１について、図１から図４を参照しながら説明する。

本実施形態の無瞬断電源切替装置１は、ＩＣＴ装置などの負荷に電源を供給する無停電電源装置を、負荷への電源供給を停止することなく新たな無停電電源装置に交換する際に用いられる電源切替装置である。本実施形態では、無瞬断電源切替装置１が、ＩＣＴ装置６ａ～６ｃへの電源供給を瞬断させることなく、既設の無停電電源装置４Ａから新設の無停電電源装置４Ｂに交換する作業に用いられる場合を例に以降の説明を行う（図１参照。）。なお、以降の説明において、既設の無停電電源装置４Ａと新設の無停電電源装置４Ｂを交換する作業のことを、「交換作業」とも記載する。またＩＣＴ装置６ａ～６ｃを総称して「ＩＣＴ装置６」とも記載する。本実施形態のＩＣＴ装置６が負荷の一例である。

本実施形態において、無停電電源装置４Ａと無停電電源装置４Ｂは、２００Ｖの交流電圧を出力する電源装置である例に適用して説明を行う。なお。無停電電源装置４Ａと無停電電源装置４Ｂは、４００Ｖの交流電圧を出力する電源装置であってもよい。あるいは他の大きさの電圧を出力する電源装置であってもよい。

１．構成の説明
無瞬断電源切替装置１は、ノントリップスイッチ１１Ａ，１１Ｂ、配線用遮断器１２Ａ，１２Ｂ、切替部１３、配線用遮断器１４、入力部１５Ａ，１５Ｂ、出力部１６、外部電源端子１７ａ，１７ｂ、位相異常検出部２０、及び配線用遮断器３１を主に備えている（図２参照。）。更に無瞬断電源切替装置１は、入力部１５Ａと入力部１５Ｂから入力された電力の位相の違いを検出する図示されていない入力電源位相検出部などを備えている。

入力部１５Ａは、既設の無停電電源装置４Ａから出力される電力が入力される部分である。入力部１５Ａは、交換作業時において、ケーブル５２を介して無停電電源装置４Ａの出力側に設けられた分岐盤４１Ａに接続される。入力部１５Ｂは、新設の無停電電源装置４Ｂからの電力が入力される部分である。入力部１５Ｂは、交換作業時において、ケーブル５４を介して無停電電源装置４Ｂの出力部に設けられた分岐盤４１Ｂに接続される。本実施形態における入力部１５Ａが、第１接続部の一例である。本実施形態における入力部１５Ｂが、第２接続部の一例である。

出力部１６は、入力部１５Ａあるいは入力部１５Ｂから入力された、いずれかの電力が出力される部分である。出力部１６は、交換作業時において、ケーブル５３を介して分電盤５に接続される。本実施形態における出力部１６が、第３接続部の一例である。以降において無瞬断電源切替装置１の入力部１５Ａ，１５Ｂが設けられている側を「電源側」と、出力部１６が設けられている側を「負荷側」とも記載する。

外部電源端子１７ａ，１７ｂは、図示されていない電源ケーブルが接続される部分であり、無瞬断電源切替装置１の作動に必要な電力が入力される部分である。ノントリップスイッチ１１Ａは、入力部１５Ａの側に設けられた公知の開閉器である。ノントリップスイッチ１１Ｂは、入力部１５Ｂの側に設けられた公知の開閉器である。

配線用遮断器１４は、出力部１６の側に設けられた公知の配線用遮断器（ＭＣＣＢ）である。配線用遮断器１４は、所定の操作が行われることによって、その電源側と負荷側との間に電流が流れる通電状態と、電源側と負荷側との間の電流が遮断される遮断状態とが可逆的に切り替わる。配線用遮断器１４が通電状態となると、入力部１５Ａ、あるいは入力部１５Ｂから入力された電力が、出力部１６から出力される。配線用遮断器１４が遮断状態となると、入力部１５Ａ、あるいは入力部１５Ｂから入力された電力は、配線用遮断器１４にて遮断される。

配線用遮断器１４は、詳細は後述する位相異常検出部２０からの異常信号が入力される図示されていない信号入力部を備えている。配線用遮断器１４は、異常信号が入力されると、遮断状態となるとともに、遮断状態から通電状態への切り替えが規制されるように構成されている。以降において、異常信号が入力され、遮断状態から通電状態への切り替えが規制された配線用遮断器１４の状態を「トリップ状態」とも記載する。なお、本実施形態における配線用遮断器１４が、短絡防止部の一例である。

切替部１３は、配線用遮断器１４の電源側に設けられた公知の配線切替器である。切替部１３は、作業者による操作に従って、入力部１５Ａと配線用遮断器１４を電気的に接続する状態と、入力部１５Ｂと配線用遮断器１４を電気的に接続する状態とを切り替える。換言すれば、出力部１６から出力される電力の供給元を、無停電電源装置４Ａと無停電電源装置４Ｂとで切り替える。

配線用遮断器１２Ａは、ノントリップスイッチ１１Ａと切替部１３の間に設けられた公知の配線用遮断器（ＭＣＣＢ）である。配線用遮断器１２Ｂは、ノントリップスイッチ１１Ｂと切替部１３の間に設けられた公知の配線用遮断器（ＭＣＣＢ）である。

位相異常検出部２０は、配線用遮断器１４の電源側の電圧と負荷側の電圧の位相のずれを検出する部分である。位相異常検出部２０は、検出した位相のずれが所定の範囲以上であった場合に、そのことを通知する異常信号を出力するように構成されている。

位相異常検出部２０は、トランス２１、トランス２２、及び電圧検出部２３を備えている（図３（ａ）、（ｂ）参照。）。トランス２１とトランス２２は、それぞれの一次側に入力された電圧を、詳細は後述する電圧検出部２３が作動可能な電圧に変換して出力する公知のトランスである。

トランス２１の一次側は、配線用遮断器１４の電源側に接続されている。本実施形態では、トランス２１の一次側の電圧入力部２４ａ，２６ａが、配線ケーブル２８ａ，２９ａを介して、配線用遮断器１４の電源側のＵ_０１相とＷ_０１相にそれぞれ接続されている場合を例に以降の説明を行う（図２、及び図３（ａ），（ｂ）参照。）。

トランス２２の一次側は、配線用遮断器１４の負荷側に接続されている。本実施形態では、トランス２２の一次側の電圧入力部２４ｂ，２６ｂが、配線ケーブル２８ｂ，２９ｂを介して配線用遮断器１４の負荷側のＵ_０相とＷ_０相に接続されている場合を例に以降の説明を行う（図２、及び図３（ａ），（ｂ）参照。）。

電圧検出部２３は、両端の電圧差を検知し、その電圧差が所定の閾値よりも大きくなった場合に異常信号を出力する部分である。本実施形態において電圧検出部２３は、両端の電圧差が所定の閾値よりも大きくなった際に作動する電圧感応型のリレーが用いられている場合を例に適用して以降の説明を行う。なお電圧検出部２３は、所定の電圧差が生じた際に作動してそのことを通知する信号を出力する他の公知の電機部品等が用いられてもよい。

電圧検出部２３の一方は、トランス２１の二次側の電圧出力部４４ａに接続されている。電圧検出部２３の他方は、トランス２２の二次側の電圧出力部４４ｂに接続されている。トランス２１の二次側の電圧出力部４６ａと、トランス２２の二次側の電圧出力部４６ｂは、同電位となるように相互に接続されている（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照。）。なお電圧出力部４４ａと電圧出力部４４ｂ、及び電圧出力部４６ａと電圧出力部４６ｂは、それぞれ対応する電圧の相が出力される部分である。

このようにトランス２１、トランス２２、及び電圧検出部２３が接続されると、電圧検出部２３には、配線用遮断器１４の電源側の電圧の位相と、負荷側の電圧の位相のずれによって生じる電圧が印加される。具体的に説明を行うと、配線用遮断器１４が遮断状態において、配線用遮断器１４の電源側の電源の位相と負荷側の電源の位相が同一であった場合には、トランス２１の二次側の電圧と、トランス２２の二次側の電圧は同じ位相となる。この際、電圧出力部４４ａと電圧出力部４４ｂの間に電位差は生じないため、電圧検出部２３には電圧が印加されない（図３（ａ）参照。）。即ち電圧検出部２３は、電圧の位相のずれによって生じる電圧を検知しない。

一方、配線用遮断器１４が遮断状態において、配線用遮断器１４の電源側の電圧の位相と負荷側の電圧の位相が異なる場合には、電圧出力部４４ａと電圧出力部４４ｂの間に電位差が生じる。即ち電圧検出部２３に位相差分の電圧が印加され（図３（ｂ）参照。）、電圧検出部２３は、配線用遮断器１４の電源側と負荷側の電圧の位相が異なることを検知する。即ち位相異常検出部２０は、電圧検出部２３が検出する電圧によって、配線用遮断器１４の電源側と負荷側のそれぞれの電圧の位相のずれを検出する。位相異常検出部２０は、この位相差によって生じる電圧の大きさが所定の範囲の値以上となると、そのことを通知する異常信号を出力する。

位相異常検出部２０と、配線用遮断器１４の電源側の間を接続する配線の一方に、配線用遮断器３１が設けられている。本実施形態では、トランス２１の一次側の電圧入力部２４ａと配線用遮断器１４の電源側のＵ_０１相を接続する配線ケーブル２８ａに配線用遮断器３１が設けられている例に適用して以降の説明を行う。

配線用遮断器３１は、位相異常検出部２０に流れる電流が、所定の値以上となった場合に作動して、電流の流れを遮断する公知の配線用遮断器（ＭＣＣＢ）である。以降において、この位相異常検出部２０に流れる電流を「検出電流」とも記載する。即ち配線用遮断器３１は、検出電流が所定の閾値以上となった場合に、電流が流れる通電状態から、電流の流れを遮断する遮断状態となり、位相異常検出部２０に過剰な電流が流れることを防ぐ。本実施形態における配線用遮断器３１が、保護部の一例である。

配線用遮断器３１には、配線用遮断器３１が電流の流れを遮断する遮断状態となると点灯するように構成された異常ランプ３２が接続されている（図４参照。）。異常ランプ３２は、図示されていない制御回路を備えており、配線用遮断器３１が通電状態の場合には消灯し、配線用遮断器３１が遮断状態の場合に点灯するように構成されている。本実施形態における異常ランプ３２が、検知部の一例である。

２．作用の説明
続いて本実施形態の無瞬断電源切替装置１の作用について、その使用方法に従って説明を行う。はじめに、主に図１を参照して、無瞬断電源切替装置１を用いた無停電電源装置４Ａと無停電電源装置４Ｂの交換作業の概要を説明する。

作業前の状態において、既設の無停電電源装置４Ａは、分岐盤４１Ａ、及びケーブル５１を介して分電盤５に接続され、ＩＣＴ装置６に電力を供給している。無停電電源装置４Ａは、入力盤３Ａを介して２００Ｖの商用電源２Ａに接続されている。無停電電源装置４Ａと置き換えられる、新たな無停電電源装置４Ｂは、入力盤３Ｂを介して２００Ｖの商用電源２Ｂに接続されている。なお、商用電源２Ａと商用電源２Ｂは同一の商用電源であってもよい。

交換作業を開始する前に、無瞬断電源切替装置１の作動確認を行う。具体的には、図示されていない専用の試験キットなどを用いて、所定の箇所に試験用の電圧を入力し、無瞬断電源切替装置１が正しく作動することを確認する。

無瞬断電源切替装置１の作動確認を終えたら、無停電電源装置４Ａの分岐盤４１Ａと、入力部１５Ａとの間を、ケーブル５２にて接続する。続いて、無停電電源装置４Ｂの分岐盤４１Ｂと、入力部１５Ｂとの間を、ケーブル５４にて接続する。このときノントリップスイッチ１１Ａとノントリップスイッチ１１Ｂは、それぞれ開状態としておく。

続いて、無停電電源装置４Ｂと分電盤５を接続するためのケーブル５５を敷設する。また、無瞬断電源切替装置１と分電盤５を接続するためのケーブル５３を敷設する。この際、ケーブル５３，５５は、それぞれの両端がいずれの部分にも接続されていない状態としておく。

外部電源端子１７ａ，１７ｂに図示されていない電源用ケーブルを接続して、無瞬断電源切替装置１に電源を供給する。無瞬断電源切替装置１への電源の供給は、無停電電源装置４Ａ，４Ｂとは異なる電源装置から供給されることが好ましい。

ノントリップスイッチ１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ閉状態とし、更に配線用遮断器１４を通電状態にして、無停電電源装置４Ａと無停電電源装置４Ｂの電源の位相が同期しているか確認を行う。この確認は、無瞬断電源切替装置１の、図示されていない公知の入力電源位相検出部によって行われる。続いて、切替部１３を操作して、無停電電源装置４Ｂからの電力が出力部１６から出力されるように設定し、無瞬断電源切替装置１からの出力電圧に異常の無いことを確認する。また、切替部１３を操作して、無停電電源装置４Ａからの電力が出力部１６から出力されるように設定し、無瞬断電源切替装置１からの出力に異常の無いことを確認する。この出力の確認は、アナライザ測定端子に公知の測定器を接続するなどして行われる。

無瞬断電源切替装置１からの出力に異常の無いことを確認したら、配線用遮断器１４を遮断状態として、ケーブル５３を用いて出力部１６を分電盤５に接続する。この際、切替部１３は、無停電電源装置４Ａから入力された電力が出力部１６から出力される状態に設定しておく。

分電盤５には、ケーブル５１によって無停電電源装置４Ａからの電源が供給されている。このため、上記のように配線を行うと、配線用遮断器１４の負荷側には、無停電電源装置４Ａの電圧が現れた状態となる。また、配線用遮断器１４の電源側には、入力部１５Ａから入力された無停電電源装置４Ａの電圧が現れた状態となる。

この状態において、例えばケーブル５３が、その位相を間違えて配線されていたり、ケーブル５２が、その位相を間違えて配線されていたりすると、配線用遮断器１４の負荷側と電源側で、電源の位相がずれた状態となる。このような状態で配線用遮断器１４を通電状態とすると、短絡事故が発生してしまう。一方、本実施形態の無瞬断電源切替装置１では、位相異常検出部２０がこの位相がずれた状態を検知して、配線用遮断器１４が通電状態となることが規制される。

具体的に説明を行うと、配線用遮断器１４の負荷側と電源側で、電源の位相がずれた状態である場合には、位相異常検出部２０が、その位相がずれた状態、即ち位相の異常な状態を検出し、異常信号を配線用遮断器１４に出力する。異常信号が入力された配線用遮断器１４は、通電状態となることが規制される。具体的には、異常信号が入力されると配線用遮断器１４がトリップ状態となり、通電状態となることが規制される。このため、仮に使用者が操作を行っても配線用遮断器１４が通電状態にはならず、短絡事故の発生が防がれる。

配線用遮断器１４の負荷側と電源側で位相がずれた状態となり、過剰な電流が位相異常検出部２０に流れると、配線用遮断器３１が作動して遮断状態となる。即ち、位相異常検出部２０に流れる検出電流が配線用遮断器３１によって遮断される。更に配線用遮断器３１が遮断状態となると、異常ランプ３２が点灯する。即ち作業者は、この異常ランプ３２が点灯している場合には、配線用遮断器３１が遮断状態であり、位相異常検出部２０が作動しない状態であることを知ることができる。

位相異常検出部２０から異常信号が出力され、配線用遮断器１４がトリップ状態となった場合には、作業者は、配線の状態を確認し、配線を正しく接続しなおして作業を継続する。作業者は、配線用遮断器３１が作動した原因を解消した上で、配線用遮断器３１を通電状態に復旧させる。この際、作業者は、異常ランプ３２が消灯したことを確認し、位相異常検出部２０が正しく作動可能な状態であることを確認する。

ケーブル５３を接続したら、配線用遮断器１４を通電状態にする。この際、分電盤５には、ケーブル５１を経由した無停電電源装置４Ａからの電力の他、ケーブル５２、無瞬断電源切替装置１、及びケーブル５３を経由した無停電電源装置４Ａからの電力が供給される。配線用遮断器１４を通電状態としたら、公知の電流計などを用いて、ケーブル５２、及びケーブル５３に正しく電流が流れていることを確認する。ケーブル５２、ケーブル５３に正しく電流が流れていることが確認できたら、無停電電源装置４Ａと分電盤５との接続を切り離して、ケーブル５１を取り除く。

ケーブル５１を取り除いたら、切替部１３を切り替えて、出力部１６に無停電電源装置４Ｂからの電源が出力される状態とする。切替部１３を切り替えると、無停電電源装置４Ｂからの電力が、ケーブル５４、無瞬断電源切替装置１、及びケーブル５３を介して分電盤５に供給される。そして、公知の電流計などを用いて、ケーブル５３、及びケーブル５４に正しく電流が流れていることを確認し、ケーブル５５を用いて分岐盤４１Ｂを分電盤５に接続する。そして、公知の電流計などを用いてケーブル５５に正しく電流が流れていることを確認する。

ケーブル５５に正しく電流が流れていることを確認したら、配線用遮断器１４を遮断状態とし、操作禁止表示を行う。続いて配線用遮断器１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ遮断状態にする。公知の電流計等を用いて、ケーブル５２，５３，５４にそれぞれ電流が流れていないことを確認し、無瞬断電源切替装置１への電源の供給を停止する。そしてケーブル５２，５３，５４を撤去して作業を完了する。

上記の無瞬断電源切替装置１によれば、例えばケーブルの誤接続等により、配線用遮断器１４の電源側電圧と負荷側電圧の位相が異なり、位相異常検出部２０に所定の閾値以上の電流が流れた場合には、配線用遮断器３１が遮断状態となる。このため、無瞬断電源切替装置１は、位相異常検出部２０に過剰な電流が流れることが防がれて、位相異常検出部２０の故障などの意図しない不具合の発生を防ぐことが可能となる。

一方、配線用遮断器３１が遮断状態の場合には、位相異常検出部２０は作動せず、配線用遮断器１４の電源側電圧と負荷側電圧の位相差を検出しない状態となる。このような状態で作業者が、配線用遮断器１４を投入すると、電源側電圧と負荷側電圧の位相が異なる状態で、配線用遮断器１４が通電状態となってしまう可能性がある。

しかしながら、本実施形態の無瞬断電源切替装置１では、配線用遮断器３１が遮断状態の際に異常ランプ３２が点灯するため、作業者は、位相異常検出部２０が電源側電圧と負荷側電圧の位相差を検出しない状態であることを容易に知ることができる。即ち、作業者が、位相異常検出部２０が作動しない状態で、配線用遮断器１４を通電状態とすることを防ぐことができる。

また配線用遮断器３１には、公知の配線用遮断器（ＭＣＣＢ）が用いられている。このため配線用遮断器３１は、過剰な検出電流が流れると可逆的に電流を遮断する。このため作業者は、簡単な操作で遮断状態から通電状態にすることができる。即ち、遮断状態となった原因を解消した後に、配線用遮断器３１を、位相異常検出部２０が作動可能となる通電状態に容易に復旧させることができる。

また、位相異常検出部２０は、検出した位相のずれが所定の範囲以上となると、異常信号を出力するように構成されている。そして位相異常検出部２０から異常信号が出力されると、配線用遮断器１４は、遮断状態から通電状態への切替が規制されたトリップ状態となる。このため、無瞬断電源切替装置１は、電源側電圧と負荷側電圧の位相が異なる状態で、配線用遮断器１４を通電状態となることを有効に防ぐことができる。即ち、短絡事故の発生を有効に防ぐことができるようになる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について、主に図５を参照しながら説明する。
本実施形態の無瞬断電源切替装置１Ａの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、逆相を検知する逆相検出部を備えている点が、第１の実施形態と相違している。よって本実施形態では、第１の実施形態と同一の構成は、同一の記号を付してその説明を省略し、相違する点について主に説明を行う。

本実施形態の無瞬断電源切替装置１Ａは、逆相検出部３３Ａ，３３Ｂ，３４を備えている。逆相検出部３３Ａ，３３Ｂ，３４は、接続された所定の箇所の電圧の位相を検出し、それが逆相である場合に作動してそのことを通知する逆相通知信号を出力するものである。

本実施形態において逆相検出部３３Ａ，３３Ｂ，３４は、正相検知リレー、あるいは反相リレーとも呼ばれる公知の電気部品が用いられている例に適用して以降の説明を行う。なお逆相検出部３３Ａ，３３Ｂ，３４は、接続された所定の箇所の電圧が逆相である場合に作動して、逆相通知信号を出力するものであれば、他の公知の電気部品等が用いられたものであってもよい。

逆相検出部３３Ａは、入力部１５Ａから入力された電圧の位相を検出するものである。本実施形態において逆相検出部３３Ａは、ノントリップスイッチ１１Ａと配線用遮断器１２Ａの間の各相に接続されている例に適用して以降の説明を行う。なお逆相検出部３３Ａは、入力部１５Ａから入力された電圧の位相を検出可能な、切替部１３よりも電源側の箇所であれば、上記とは異なる箇所に接続されていてもよい。

逆相検出部３３Ｂは、入力部１５Ｂから入力された電圧の位相を検出するものである。本実施形態において逆相検出部３３Ｂは、ノントリップスイッチ１１Ｂと配線用遮断器１２Ｂの間の各相に接続されている例に適用して以降の説明を行う。なお逆相検出部３３Ｂは、入力部１５Ｂから入力された電圧の位相を検出可能な、切替部１３よりも電源側の箇所であれば、上記とは異なる箇所に接続されていてもよい。

逆相検出部３４は、出力部１６における電圧の位相を検出する部分である。本実施形態において逆相検出部３４は、出力部１６の各相に接続されている例に適用して以降の説明を行う。なお逆相検出部３４は、出力部１６の電圧の各相を検出可能な場所であれば、上記とは異なる場所に接続されていてもよい。

配線用遮断器１４Ａは、位相異常検出部２０からの異常信号と、逆相検出部３３Ａ，３３Ｂ，３４からの逆相通知信号が入力される、図示されていない信号入力部を備えている。配線用遮断器１４Ａは、逆相通知信号が入力されると、トリップ状態となるように構成されている。

例えば、ケーブル５２が誤って接続され、入力部１５Ａに逆相の電圧が入力されると、逆相検出部３３Ａがその状態を検知して逆相通知信号を出力する。また例えば、ケーブル５４が誤って接続され、入力部１５Ｂに逆相の電圧が入力されると、逆相検出部３３Ｂがその状態を検知して逆相通知信号を出力する。また、ケーブル５３が誤って接続され、出力部１６に逆相の電圧が現れた状態となると、逆相検出部３４がその状態を検知して逆相通知信号を出力する。そして、逆相検出部３３Ａ，３３Ｂ，３４のいずれかから逆相通知信号が出力されると、配線用遮断器１４Ａがトリップ状態となり、遮断状態から通電状態への切り替えが規制される。

本実施形態の無瞬断電源切替装置１Ａによれば、入力部１５Ａから入力された電圧や入力部１５Ｂから入力された電圧、あるいは出力部１６の部分に現れる電圧が逆相となる場合に、配線用遮断器１４Ａがトリップ状態となり通電状態となることが規制される。このため、ケーブルの誤接続によって逆相のまま配線用遮断器１４Ａが投入されることが防がれる。即ち、ケーブルが誤接続された状態のまま配線用遮断器１４Ａが通電状態となることが有効に防がれる。換言すれば、無瞬断電源切替装置１Ａは、配線用遮断器１４Ａの電源側電圧と負荷側電圧の位相が異なる場合の他、入力部１５Ａ，１５Ｂの電圧や、出力部１６の電圧が逆相となっている場合にも、配線用遮断器１４Ａが通電状態となることが規制される。このため、無瞬断電源切替装置１Ａへの配線が誤った状態で、配線用遮断器１４Ａが通電状態となることが有効に防がれる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記の実施形態では、配線用遮断器３１が遮断状態の場合に点灯する異常ランプ３２を備えた構成について説明を行ったが、これに限定される訳ではない。例えば、配線用遮断器３１が遮断状態の場合に警報音などを発出するブザーなどを備えた構成としてもよい。あるいは配線用遮断器３１が遮断状態であることを作業者に通知する、他の公知の警報装置が備えられたものであってもよい。あるいは、外部の管理サーバなどに、通信回線を介して信号を通知し、管理者などに配線用遮断器３１が遮断状態であることを通知する通信インターフェースなどを備えた構成であってもよい。

さらに本発明は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。

１，１Ａ…無瞬断電源切替装置 ２Ａ，２Ｂ…商用電源 ３Ａ，３Ｂ…入力盤
４Ａ，４Ｂ…無停電電源装置 ５…分電盤 ６ａ～６ｃ…ＩＣＴ装置
１１Ａ，１１Ｂ…ノントリップスイッチ
１２Ａ，１２Ｂ…配線用遮断器 １３…切替部 １４，１４Ａ…配線用遮断器
１５Ａ，１５Ｂ…入力部 １６…出力部 １７ａ，１７ｂ…外部電源端子
２０…位相異常検出部 ２１，２２…トランス ２３…電圧検出部
２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂ…電圧入力部
２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂ…配線ケーブル ３１…配線用遮断器
３２…異常ランプ ３３Ａ，３３Ｂ，３４…逆相検出部
４１Ａ，４１Ｂ…分岐盤 ４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂ…電圧出力部
５１，５２，５３，５４，５５…ケーブル

Claims (4)

1. 負荷に電力を供給する電源装置の切替に用いられる無瞬断電源切替装置であって、
   第１電源装置が接続される第１接続部と、
   前記第１電源装置とは異なる第２電源装置が接続される第２接続部と、
   前記負荷が接続される第３接続部と、
   前記第１電源装置から前記負荷に電力が供給される状態と前記第２電源装置から前記負荷に電力が供給される状態とを切り替える切替部と、
   前記第１接続部と前記第２接続部の側である電源側と、前記第３接続部の側である負荷側との間に配置され、前記電源側と前記負荷側との間に電流が流れる通電状態と、前記電源側と前記負荷側との間の前記電流の流れが遮断される遮断状態とを可逆的に切り替える短絡防止部と、
   前記短絡防止部における前記電源側の電圧である電源側電圧と、前記短絡防止部における前記負荷側の電圧である負荷側電圧との位相差を検出する位相異常検出部と、
   前記位相異常検出部と、前記短絡防止部における前記電源側との間に配置され、前記位相異常検出部に流れる検出電流の値が所定の閾値以上になった場合に、前記検出電流を遮断する保護部と、
   前記保護部が前記検出電流を遮断したことを検知する検知部と、
   を備え、
   前記切替部は、作業者による操作に従って、前記第１接続部が前記短絡防止部の前記電源側に接続された状態と、前記第２接続部が前記短絡防止部の前記電源側に接続された状態とを切り替える、
   無瞬断電源切替装置。
2. 前記保護部は、前記電流を可逆的に遮断する請求項１に記載の無瞬断電源切替装置。
3. 前記位相異常検出部が前記位相差が所定の大きさ以上であることを検出すると、
   前記短絡防止部は、
   前記遮断状態から前記通電状態への切替が規制された状態となる、
   請求項１または請求項２に記載の無瞬断電源切替装置。
4. 前記第１接続部と前記切替部との間、及び前記第２接続部と前記切替部との間、更に前記第３接続部と前記短絡防止部との間のそれぞれの間に、逆相を検知する逆相検出部をそれぞれ備え、
   少なくとも一つの前記逆相検出部が前記逆相を検知すると、
   前記短絡防止部は、前記遮断状態から前記通電状態への切替が規制される状態となる、
   請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の無瞬断電源切替装置。

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