JPH0562159U - 無停電電源装置の制御電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無停電電源装置の制御電源に用いられている
変圧器のレアショートを確実に検出し、無停電電源装置
のシステムダウンを防止する。 【構成】 無停電電源装置の制御電源において、１系統
を商用電源より変圧器，整流回路，平滑回路を介し制御
電源の負荷に接続され、もう１系統を無停電電源装置自
身の出力より変圧器，整流回路を介し前記平滑回路に並
列接続された構成とし、該変圧器の巻線内に温度検出器
を具備し、該温度検出器の出力を無停電電源装置の制御
回路に接続されたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

無停電電源装置（以下ＵＰＳと略称する）は、コンピュータやオンラインシス テム等に、商用電源に停電が生じても安定に電力を供給する装置である。

【０００２】 商用電源に停電が生じてもＵＰＳが安定に負荷に電力を供給するためには、Ｕ ＰＳ自体の制御電源も無停電である必要がある。

【０００３】 図５はＵＰＳの構成の一例を示すブロック線図であり、１は商用電源，２は入 力遮断器，３は整流回路，４はバッテリー，５はインバータ回路，６は出力トラ ンス，７は切換スイッチ，８は出力遮断器，９は直送回路，10は負荷，11はイン バータ送電回路である。制御電源は図５に示したシステムの全体を制御するコン トローラの他、インバータ回路に用いられている電力用半導体を駆動するための 各々絶縁された制御電源が必要である。

【０００４】 本考案は、コントローラや電力用半導体の制御電源に監視回路を設け、該制御 電源の安定性を高めるためのものである。

【０００５】

【従来の技術】

図４にＵＰＳの制御電源の構成の一例を示す。21は商用電源、24はＵＰＳ出力 であり、22, 25は変圧器、23, 26は整流回路、27はコンデンサ、28は制御電源の 負荷である。１系統は商用電源21より変圧器22、整流回路23を介して交流から直 流に変換され、コンデンサ27にて平滑化されて制御電源の負荷28へ供給される。 この系統に対しもう一つの系統は、ＵＰＳ出力24から変圧器25、整流回路26を介 して交流から直流に変換され、コンデンサ27に並列に接続される。

【０００６】 ＵＰＳの起動時には商用電源21より負荷28に電力が供給され、商用電源21に停 電が生じた時には、ＵＰＳ出力24から負荷28に電力が供給される。変圧器22, 25 は商用電源21及びＵＰＳ出力24から制御電源の電位を絶縁し、且つ負荷28が必要 とする電圧に変換するために必要な物である。

【０００７】 図４に示した回路において変圧器25にレアショートが発生すると、ＵＰＳから 負荷28に電力が供給されなくなる。しかしながら、商用電源が正常なときには、 該商用電源21から負荷28に電力が供給されるので、ＵＰＳは見掛け上正常動作し ているように見える。このような状態の時に商用電源に停電が生じると、負荷28 に電力が供給されなくなり、ＵＰＳが必要とする制御電源が得られなくなって、 該ＵＰＳはダウンの状態となりＵＰＳの機能を果たせなくなる。また、変圧器25 に短絡電流が流れるため変圧器25が過熱状態となり、近接する他の機器に悪影響 を与えるだけでなく、炎上の危険もあり得る。

【０００８】 次に変圧器22にレアショートが発生すると、ＵＰＳを運転中はＵＰＳ出力24か ら負荷28へ電力が供給されるが、定期点検等にてＵＰＳを停止させると、商用電 源21から負荷28へ電力を供給できないため、ＵＰＳを起動することができなくな る。また、短絡電流による過熱は変圧器25の場合と同様である。

【０００９】 通常、変圧器の短絡電流は熱動過電流継電器にて検出し、保護を行うのが一般 的である。しかしながら、小容量の変圧器、例えば10kVA 以下の変圧器の場合に は、レアショートが生じても短絡電流が少ないため、熱動過電流継電器が動作す るだけの電流が流れず、レアショートを検出することができない。また小容量の 変圧器は線径の細い電線にて構成されているため、レアショートが生じ易いとい う問題がある。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、無停電電源装置の制御電源に用いられている変圧器のレアショート を確実に検出し、無停電電源装置のシステムダウンを防止することを目的として いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案の無停電電源装置の制御電源は、１系統を商用電源より変圧器，整流回 路，平滑回路を介し制御電源の負荷に接続され、もう１系統を無停電電源装置自 身の出力より変圧器，整流回路を介し前記平滑回路に並列接続された構成とし、 該変圧器の巻線内に温度検出器を具備し、該温度検出器の出力を無停電電源装置 の制御回路に接続されたことを特徴とする。

【００１２】 図２は本考案による無停電電源装置の制御電源に使用する変圧器の斜視図であ り、図３はその回路構成を示す回路図である。31は鉄心、32は巻線、33は温度検 出器である。変圧器の機能としては通常の変圧器と同様であるが、巻線の中に温 度検出器33を巻き込み、巻線の温度上昇を検出するようにしてある。温度検出器 には温度ヒューズやバイメタル等を使用することにより、変圧器の巻線内に巻き 込むことができる。

【００１３】

【作用】

図２及び図３の構成の変圧器において、巻線のレアショートが発生し、該変圧 器に短絡電流が流れると巻線の温度が上昇し、温度検出器33が動作する。該温度 検出器33の出力をＵＰＳのシーケンス制御を行っている部分に接続することによ り、変圧器の異常を検出することができる。

【００１４】 異常が検出されたら速やかに正常な変圧器に取り替える等の処置を行うことに より、制御電源の停電という事故の危険性を最小限にすることができ、近接する 他の機器の過熱の悪影響や炎上の危険も最小限にすることができる。

【００１５】

【実施例】

図１に、図２及び３に示した変圧器を使用して構成した本考案による無停電電 源装置の制御電源のブロック線図を示す。基本構成は図４に示した制御電源と同 様であり、異なる部分は変圧器41, 42に図２及び図３に示した変圧器を用い、変 圧器41及び42の温度検出器の出力がシーケンス回路43に接続されている。変圧器 41, 42に異常が発生した場合は異常表示器44にて異常及び異常個所がわかるよう にしてある。

【００１６】 異常表示器44に変圧器41あるいは42の異常が表示されたら、ＵＰＳのシステム 構成（並列冗長システム、直送無瞬断切換システム等）に応じて、メンテナンス 可能な状態にして速やかに異常の発生した変圧器を交換する。例えば図５に示し た直送無瞬断切換システムのＵＰＳでは、負荷には直送回路９にて電力を供給し ておいて、インバータ送電回路11を停止の状態にして変圧器の交換を行う。

【００１７】

【考案の効果】

本考案による無停電電源装置の制御電源のように、巻線に温度検出器を巻き込 んだ変圧器を使用し、温度検出器の出力をＵＰＳのシーケンス制御回路に接続し て異常表示をさせる制御を行うことにより、商用電源及びＵＰＳ出力の２系統よ り並列る電力を供給されている制御電源の変圧器にレアショートが発生しても、 制御電源は見掛け上正常な電圧を負荷に供給するためレアショートによる異常が わからなかった制御電源の変圧器の異常を、商用電源の停電による制御電源の停 電によって生じるＵＰＳのシステムダウン、定期点検等によるＵＰＳ停止後の再 出力不能が発生する以前に検出することが可能となった。また、異常が検出され たら速やかに変圧器の交換を行うことにより、変圧器の過熱による近接する機器 への悪影響や炎上の危険を最小限にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による無停電電源装置の制御電源の構成
例のブロック線図である。

【図２】本考案による無停電電源装置の制御電源に使用
する巻線内に温度検出器を具備した変圧器の一例の斜視
図である。

【図３】図２に示した変圧器の接続図である。

【図４】従来の無停電電源装置の制御電源の一例を示す
ブロック線図である。

【図５】従来の無停電電源装置システムの構成例のブロ
ック線図である。

【符号の説明】

１ 商用電源 ２ 入力遮断器 ３ 整流回路 ４ バッテリー ５ インバータ回路 ６ 出力トランス ７ 切換スイッチ ８ 出力遮断器 ９ 直送回路 10 負荷 11 インバータ送電回路 21 商用電源 22, 25 変圧器 23, 26 整流回路 24 無停電電源装置出力 27 コンデンサ 28 制御電源の負荷 31 鉄心 32 巻線 33 温度検出器 43 シーケンス回路 44 異常表示器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 無停電電源装置の制御電源において、１
   系統を商用電源より変圧器，整流回路，平滑回路を介し
   制御電源の負荷に接続され、もう１系統を無停電電源装
   置自身の出力より変圧器，整流回路を介し前記平滑回路
   に並列接続された構成とし、該変圧器の巻線内に温度検
   出器を具備し、該温度検出器の出力を無停電電源装置の
   制御回路に接続されたことを特徴とする無停電電源装置
   の制御電源。