特許 7458333 無瞬断電源切替装置、無瞬断電源切替装置の試験装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-21

(45)【発行日】2024-03-29

(54)【発明の名称】無瞬断電源切替装置、無瞬断電源切替装置の試験装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/44 20060101AFI20240322BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20240322BHJP

【ＦＩ】

H02J3/44

H02J9/06 110

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021007166

(22)【出願日】2021-01-20

(65)【公開番号】P2022111619

(43)【公開日】2022-08-01

【審査請求日】2023-04-25

(73)【特許権者】

【識別番号】520039179

【氏名又は名称】ＮＴＴアノードエナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】後川 知仁

(72)【発明者】

【氏名】野々垣 翠

(72)【発明者】

【氏名】谷藤 昴亮

【審査官】栗栖 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２６３６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０４６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０９９４７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１８７２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００８４９１９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／４４

Ｈ０２Ｊ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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、
前記電源装置が接続される電源側と、前記負荷が接続される負荷側との間に設けられ、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、
一次側に入力された電圧を所望の電圧に変換し、二次側に接続された前記位相異常検出部に出力する電圧変換部と、
前記電圧変換部に接続される配線の接続状態を変更する接続変更部と、
商用電源に接続される商用電源接続部と、
を備え、
前記接続変更部は、前記配線の接続状態を、前記位相異常検出部が前記位相差を検出する使用状態と、前記位相異常検出部の作動確認が行われる試験状態とに変更するものであり、
前記電圧変換部は、
前記使用状態の場合には、前記一次側に入力された前記電源側電圧と前記負荷側電圧の差分に対応する電圧を出力し、
前記試験状態の場合には、前記一次側に入力された前記商用電源接続部からの電圧を前記位相異常検出部が作動する所定の大きさの電圧に変換して出力する、
無瞬断電源切替装置。

【請求項2】

前記商用電源接続部と前記電圧変換部との間に前記商用電源からの電流を可逆的に遮断可能な遮断部が設けられている請求項１に記載の無瞬断電源切替装置。

【請求項3】

前記接続変更部は、
前記電圧変換部の前記一次側に接続される前記配線を変更する切替スイッチを備える請求項１又は請求項２に記載の無瞬断電源切替装置。

【請求項4】

電源装置が接続される電源側と、前記電源装置から電力が供給される負荷が接続される負荷側との間に設けられ、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を備え、前記負荷に電力を供給する前記電源装置を切り替える無瞬断電源切替装置の試験装置であって、
商用電源に接続される商用電源接続部と、
前記商用電源の電圧を前記位相異常検出部が作動する大きさの電圧に変換する試験用トランスを備えた、無瞬断電源切替装置の試験装置。

【請求項5】

前記商用電源接続部と前記試験用トランスの間に前記商用電源からの電流を可逆的に遮断可能な遮断部が設けられている請求項４に記載の無瞬断電源切替装置の試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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、及び無瞬断電源切替装置の試験装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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も知られている。

【0003】

この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。）。

【0004】

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の位相が異なる場合に、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。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第３６６４９０２号公報

【文献】特開平６－２９６３３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のような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、負荷への電力供給を停止することのないようにしてその作業が行われる。具体的には、はじめに交換前の電源装置から負荷に電力が供給されている状態で、交換前の電源装置と交換後の新たな電源装置の出力を無瞬断電源切替装置に入力する。そして、無瞬断電源切替装置から出力される交換前の電源装置からの電力が負荷に供給される状態とした後に、無瞬断電源切替装置を操作して、新たな電源装置から負荷への電力供給が行われる状態に切り替える。

【0007】

この作業の際に、例えば誤配線などの理由により、無瞬断電源切替装置から出力される電圧の位相と、負荷に供給されている電力の電圧の位相が異なる状態で、無瞬断電源切替装置からの出力を負荷に供給すると短絡事故が発生してしまう。このため、無瞬断電源切替装置には、無瞬断電源切替装置の出力を負荷に供給する前に、負荷に電力を供給している電源装置の電圧の位相と、無瞬断電源切替装置から出力される電圧の位相を比較する位相異常検出部が設けられている。そして、この位相異常検出部が、上記の二つの電圧の位相が異なることを検出した場合には、無瞬断電源切替装置の出力段に設けられた配線遮断器の投入が禁止される制御が行われる。即ち、交換前の電源装置の電圧と、無瞬断電源切替装置から出力される電圧の位相が異なる場合には、位相異常検出部が、配線遮断器が通電状態になることを規制する。このことによって、無瞬断電源切替装置から位相の異なる電圧が出力されることが防がれる。

【0008】

しかしながら、故障などの原因によって位相異常検出部が適切に動作しない場合には、二つの電圧の位相が異なる場合であっても配線遮断器の投入が禁止されない可能性がある。このため、無瞬断電源切替装置の使用前には、位相異常検出部が正しく作動することを確認することが行われる。

【0009】

この位相異常検出部の作動確認を行うためには、実際に位相の異なる電圧を位相異常検出部に入力する必要がある。しかしながら、無瞬断電源切替装置が用いられる電源装置の電圧は、２００Ｖや４００Ｖであることが多いため、作動確認のために専用の電源を用意しなければならず、確認作業を容易に行うことができない場合がある。

【0010】

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、位相異常検出部の作動確認を容易に行うことが可能な無瞬断電源切替装置、及び無瞬断電源切替装置の試験装置に関する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

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、前記電源装置が接続される電源側と、前記負荷が接続される負荷側との間に設けられ、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、一次側に入力された電圧を所望の電圧に変換し、二次側に接続された前記位相異常検出部に出力する電圧変換部と、前記電圧変換部に接続される配線の接続状態を変更する接続変更部と、商用電源に接続される商用電源接続部とを備え、前記接続変更部は、前記配線の接続状態を、前記位相異常検出部が前記位相差を検出する使用状態と、前記位相異常検出部の作動確認が行われる試験状態とに変更するものであり、前記電圧変換部は、前記使用状態の場合には、前記一次側に入力された前記電源側電圧と前記負荷側電圧の差分に対応する電圧を出力し、前記試験状態の場合には、前記一次側に入力された前記商用電源接続部からの電圧を前記位相異常検出部が作動する所定の大きさの電圧に変換して出力する。

【0012】

本発明の無瞬断電源切替装置によれば、接続変更部によって電圧変換部に接続される配線の接続状態を試験状態に変更すると、商用電源の電圧が、位相異常検出部が作動する所定の大きさの電圧に変換され、位相異常検出部に出力される。このため、接続変更部によって配線の接続状態を変更するだけで、氾用的に利用可能な商用電源を用いて位相異常検出部の作動確認を行うことができる。

【0013】

上記発明においては、前記商用電源接続部と前記電圧変換部との間に前記商用電源からの電流を可逆的に遮断可能な遮断部が設けられていることが好ましい。
このようにすることにより、商用電源から過大な電流が流れた場合には、遮断部がその電流を遮断する。このため、意図せずに商用電源から過大な電流が流れてしまうことが防がれる。また、遮断部は、可逆的に商用電源からの電流を遮断するため、過電流の原因を取り除いた後の復旧を容易に行うことができる。

【0014】

上記発明においては、前記接続変更部は、前記電圧変換部の前記一次側に接続される配線を変更する切替スイッチを備えることが好ましい。
このようにすると、切替スイッチを切り替えるだけの作業で、使用状態と試験状態が切り替わる。このため、位相異常検出部の作動確認を簡易な作業で行うことができる。

【0015】

本発明の無瞬断電源切替装置の試験装置は、電源装置が接続される電源側と、前記電源装置から電力が供給される負荷が接続される負荷側との間に設けられ、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を備え、前記負荷に電力を供給する前記電源装置を切り替える無瞬断電源切替装置の試験装置であって、商用電源に接続される商用電源接続部と、前記商用電源の電圧を前記位相異常検出部が作動する大きさの電圧に変換する試験用トランスを備えている。

【0016】

本発明の無瞬断電源切替装置の試験装置によれば、商用電源の電圧が、試験用トランスによって位相異常検出部が作動する大きさの電圧に変換される。この変換された電圧を位相異常検出部に入力すれば、位相異常検出部の作動確認を簡易に行うことができる。

【0017】

上記発明においては、前記商用電源接続部と前記試験用トランスの間に前記商用電源からの電流を可逆的に遮断可能な遮断部が設けられていることが好ましい。
このようにすることにより、例えば商用電源から過大な電流が流れると、遮断部が商用電源からの電流を遮断する。このため、意図せずに商用電源から過大な電流が流れてしまうことが防がれる。また、遮断部は、可逆的に商用電源からの電流を遮断するため、過電流の原因を取り除いた後の復旧を容易に行うことができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の無瞬断電源切替装置、及び無瞬断電源切替装置の試験装置によれば、無瞬断電源切替装置の位相異常検出部の作動確認を容易に行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１の実施形態の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。

【図2】第１の実施形態の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】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。

【図4】第１の実施形態の無瞬断電源切替装置の試験状態における位相異常検出部を説明するブロック図である。

【図5】第１の実施形態の変形例の無瞬断電源切替装置の試験状態における位相異常検出部を説明するブロック図である。

【図6】第２の実施形態の無瞬断電源切替装置の試験装置を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第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５を参照しながら説明する。

【0021】

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利用可能な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、単に「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。

【0022】

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無停電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無停電電源装置であってもよい。あるいは他の大きさの交流電圧を出力する無停電電源装置であってもよい。

【0023】

１．構成の説明
無瞬断電源切替装置１は、本体１０と試験キット３０から主に構成されている。本体１０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、及び位相異常検出部２０を主に備えている（図２参照。）。更に本体１０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。

【0024】

試験キット３０は、位相異常検出部２０の作動確認を行うために用いられる試験用ケーブルキットである。試験キット３０は、１００Ｖの商用電源の一方の相に接続されるケーブル３１と、他方の相に接続されるケーブル３２と、配線用遮断器３３が主に設けられている。ケーブル３１，３２の商用電源の側のそれぞれの端部には、１００Ｖの商用電源に接続するため商用電源接続部３４が設けられ、反対側のそれぞれの端部には、本体１０に接続するための接続部３６が設けられている。商用電源接続部３４、及び接続部３６には、それぞれ公知の接続端子が用いられている。

【0025】

ケーブル３１は、接続部３６の側の所定の箇所から、ケーブル３１ａとケーブル３１ｂに分岐している。ケーブル３２も同様に、接続部３６の側の所定の箇所から、ケーブル３２ａとケーブル３２ｂに分岐している。ケーブル３１の商用電源接続部３４と、ケーブル３１ａとケーブル３１ｂとに分岐する所定の箇所との間、及びケーブル３２の商用電源接続部３４と、ケーブル３２ａとケーブル３２ｂとに分岐する所定の箇所との間に、配線用遮断器３３が設けられている。配線用遮断器３３は、所定の電流値よりも大きな電流が流れると、通電状態から遮断状態に切り替わる公知の配線用遮断器（ＭＣＣＢ）である。なお、配線用遮断器３３が遮断部の一例である。

【0026】

＜本体部の説明＞
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によって無停電電源装置４Ａの出力側に設けられた分岐盤４１Ａと電気的に接続される。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によって無停電電源装置４Ｂの出力部に設けられた分岐盤４１Ｂと電気的に接続される。

【0027】

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によって分電盤５に接続される。以降において本体１０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。

【0028】

また、無停電電源装置４Ａと無停電電源装置４Ｂの交換作業が行われる際の本体１０の状態を「使用状態」とも記載する。また、詳細は後述する交換作業前の作動確認が行われる際の本体１０の状態を、「試験状態」とも記載する。

【0029】

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、本体１０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。

【0030】

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。

【0031】

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を規制する機能を有している。なお、配線用遮断器１４が、短絡防止部の一例である。

【0032】

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、入力部１５Ａと配線用遮断器１４の間を電気的に接続する状態と、入力部１５Ｂと配線用遮断器１４の間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。

【0033】

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。

【0034】

位相異常検出部２０は、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は、そのことを通知する異常信号を出力する機能を有している。

【0035】

位相異常検出部２０は、トランス２１、トランス２２、電圧検出部２３、及び接続変更部２７ａ，２７ｂから主に構成されている。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二次側に出力する公知のトランスである。なお、トランス２１とトランス２２が、電圧変換部の一例である。

【0036】

トランス２１は、その一次側に電圧入力部２４ａ、試験電圧入力部２５ａ、及び電圧入力部２６ａを備えている（図４参照。）。電圧入力部２４ａは、使用状態において配線用遮断器１４の電源側の電圧の一つの相に接続される部分である。試験電圧入力部２５ａは、試験状態において、試験キット３０から入力された１００Ｖの商用電源の一方の相に接続される部分である。電圧入力部２６ａは、使用状態において、配線用遮断器１４の電源側の電圧の、電圧入力部２４ａが接続された相とは異なる相に接続される部分である。また電圧入力部２６ａは、試験状態において、商用電源接続部３４から入力された１００Ｖ商用電源の他方の相に接続される部分である。

【0037】

トランス２２も同様に、その一次側に電圧入力部２４ｂ、試験電圧入力部２５ｂ、及び電圧入力部２６ｂを備えている（図４参照。）。電圧入力部２４ｂは、使用状態において配線用遮断器１４の負荷側の電圧の一つの相に接続される部分である。試験電圧入力部２５ｂは、試験状態において、試験キット３０から入力される商用電源の相の内、前述の電圧入力部２６ａが接続された相に接続される部分である。電圧入力部２６ｂは、使用状態において、配線用遮断器１４の負荷側の電圧の、電圧入力部２４ｂが接続された相とは異なる相に接続される部分である。また電圧入力部２６ｂは、試験状態において、試験キット３０から入力される商用電源の相の内、試験電圧入力部２５ａが接続された相に接続される部分である。

【0038】

本実施形態では、使用状態において、電圧入力部２４ａが、配線ケーブル２８ａを介して配線用遮断器１４の電源側のＵ_０１相に、電圧入力部２６ａが配線ケーブル２９ａを介して配線用遮断器１４の電源側のＷ_０１相に接続される場合を例に以降の説明を行う。また、電圧入力部２４ｂが、配線ケーブル２８ｂを介して配線用遮断器１４の負荷側のＵ_０相に、電圧入力部２６ｂが、配線ケーブル２９ｂを介して配線用遮断器１４の負荷側のＷ_０相に接続される場合を例に以降の説明を行う（図２、及び図３（ａ）参照。）。

【0039】

接続変更部２７ａ，２７ｂは、トランス２１とトランス２２のそれぞれの一次側に接続される配線を切り替えて、使用状態と試験状態とを切り替える部分である。本実施形態において接続変更部２７ａ，２７ｂは、複数の接続端子を備えた公知の切替タップである例に適用して以降の説明をおこなう。即ち使用者が、接続変更部２７ａ，２７ｂに接続される配線の接続先を変更することで、トランス２１及びトランス２２のそれぞれの一次側に接続される配線が変更され、使用状態と試験状態とが切り替わる。

【0040】

接続変更部２７ａは、トランス２１の一次側に接続される配線の接続先を変更する部分である。使用状態において接続変更部２７ａには、トランス２１の一次側に配線用遮断器１４の電源側の電圧である２００Ｖが入力されるように配線が接続される。また、試験状態では、トランス２１の一次側に試験キット３０から入力された１００Ｖの商用電源が入力されるように配線が接続される。

【0041】

接続変更部２７ｂは、トランス２２の一次側に接続される配線の接続先を変更する部分である。使用状態において接続変更部２７ｂには、トランス２２の一次側に配線用遮断器１４の負荷側の電圧である２００Ｖが入力されるように配線が接続される。また、試験状態では、トランス２２の一次側に試験キット３０から入力された１００Ｖの商用電源が入力されるように配線が接続される。

【0042】

以降において、図３（ａ）を参照して使用状態におけるトランス２１，２２の一次側の配線について具体的に説明を行う。使用者が接続変更部２７ａの配線を切り替えて、使用状態とすると、トランス２１の電圧入力部２４ａが、配線ケーブル２８ａを介して配線用遮断器１４の電源側のＵ_０１相に接続された状態となる。また、トランス２１の電圧入力部２６ａが、配線ケーブル２９ａを介して配線用遮断器１４の電源側のＷ_０１相に接続された状態となる。

【0043】

また、トランス２２の電圧入力部２４ｂが、配線ケーブル２８ｂを介して配線用遮断器１４の負荷側のＵ_０相に接続された状態となる。また、トランス２２の電圧入力部２６ｂが、配線ケーブル２９ｂを介して配線用遮断器１４の負荷側のＷ_０相に接続された状態となる。なお、Ｕ_０相は、配線用遮断器１４の電源側のＵ_０１相に、Ｗ_０相は、配線用遮断器１４の電源側のＷ_０１相にそれぞれ対応する相である。

【0044】

また以降において、図４を参照して、試験状態におけるトランス２１，２２の一次側の配線について説明を行う。使用者が接続変更部２７ａの配線を切り替えて、試験状態とすると、試験キット３０が接続された１００Ｖの商用電力の一方の相と接続されているケーブル３１ａが、試験電圧入力部２５ａに接続され、ケーブル３１ｂが、電圧入力部２６ｂと接続された状態となる。また、他方の相に接続されたケーブル３２ａが、電圧入力部２６ａと接続され、ケーブル３２ｂが、試験電圧入力部２５ｂに接続された状態となる。

【0045】

トランス２１は、使用状態と試験状態とで、その二次側の電圧の大きさがそれぞれ同じになるように構成されている。即ち、電圧入力部２４ａと電圧入力部２６ａの間に２００Ｖの交流電圧を入力した際の二次側の電圧の大きさと、試験電圧入力部２５ａと電圧入力部２６ａの間に１００Ｖの交流電圧を入力した際の二次側の電圧の大きさがそれぞれ同じとなるよう構成されている。トランス２２も同様に、使用状態と試験状態とで、その二次側の電圧の大きさがそれぞれ同じになるように構成されている。

【0046】

電圧検出部２３は、その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である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デバイス等が用いられてもよい。

【0047】

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。

【0048】

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の二次側の電圧が同じ位相となる。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。

【0049】

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。

【0050】

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について、その使用方法に従って説明を行う。

【0051】

（１）交換作業の概要の説明
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。

【0052】

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に接続されて、ＩＣＴ装置６に電力を供給している。無停電電源装置４Ａは、入電盤３Ａを介して２００Ｖの商用電源２Ａから電力の供給を受けている。また、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から電力の供給を受けている。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。

【0053】

交換作業を開始する前に、試験キット３０を用いて本体１０の作動確認を行う。具体的には、試験キット３０を用いて、本体１０の位相異常検出部２０が正しく作動するか確認を行う。なお、試験キット３０を用いた本体１０の作動確認の詳細は後述する。

【0054】

位相異常検出部２０が正しく作動することを確認したら、無停電電源装置４Ａの分岐盤４１Ａと、ノントリップスイッチ１１Ａ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、ノントリップスイッチ１１Ｂ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。

【0055】

続いて、無停電電源装置４Ｂと分電盤５を接続するケーブル５５を敷設する。また、本体１０と分電盤５を接続するケーブル５３を敷設する。この際、ケーブル５３，５５は、いずれの部分にも接続されていない状態としておく。

【0056】

外部電源端子１７ａ，１７ｂに図示されていない電源ケーブルを接続するなどして、本体１０に電源が供給された状態とする。本体１０への電源の供給は、無停電電源装置４Ａ，４Ｂとは異なる、無停電電源装置から供給されることが好ましい。

【0057】

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、本体１０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う。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、本体１０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、本体１０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う。

【0058】

本体１０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。

【0059】

このようにすると分電盤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ため、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。

【0060】

この際、例えばケーブル５３の位相を間違えて配線したり、ケーブル５２の位相を間違えて配線をしていたりすると、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、本実施形態の本体１０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を規制するため、短絡事故の発生が防がれる。

【0061】

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。

【0062】

このため、仮に使用者が所定の操作を行っても配線用遮断器１４が通電状態に変わることはなく、短絡事故の発生が防がれる。なお、位相異常検出部２０から異常信号が出力された場合には、使用者は、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。

【0063】

ケーブル５３を接続したら、配線用遮断器１４を通電状態とする。この際、分電盤５には、ケーブル５１の他、ケーブル５２、本体１０、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を確認できたら、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。

【0064】

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、本体１０、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、電流が正しく流れていることを確認できたら、ケーブル５５を用いて分岐盤４１Ｂを分電盤５に接続する。

【0065】

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が確認できたら、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、本体１０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。

【0066】

（２）作動確認の詳細な説明
以降において、交換作業を開始する前に行われる、試験キット３０を用いた無瞬断電源切替装置１の作動確認について説明を行う。

【0067】

はじめに、接続変更部２７ａ，２７ｂを試験状態とする。具体的には、配線ケーブル２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂを、トランス２１，２２のそれぞれの一次側から取り外された状態とする。そして、ケーブル３１ａが試験電圧入力部２５ａに、ケーブル３２ａが電圧入力部２６ａに接続された状態とする。また、ケーブル３２ｂが試験電圧入力部２５ｂに、ケーブル３１ｂが電圧入力部２６ｂに接続された状態とする（図４参照。）。

【0068】

続いて、商用電源接続部３４を１００Ｖの商用電源に接続し、トランス２１，２２の一次側に１００Ｖの商用電源を入力する。このようにすると、ケーブル３１ａ，３１ｂは１００Ｖの商用電源の一方の相に接続され、ケーブル３２ａ，３２ｂは１００Ｖの商用電源の一方の相に接続される。この際、トランス２２の一次側には、トランス２１の一次側に入力された電圧とは逆相の電圧が入力される。

【0069】

このようにされると、トランス２２の二次側には、トランス２１の二次側とは逆相の電圧が出力される。このため、電圧検出部２３の両端に電位差が生じる（図３（ｂ）参照。）。即ち、電圧出力部４４ａと電圧出力部４６ａの間の電圧をＶ１、電圧出力部４４ｂと電圧出力部４６ｂの間の電圧を－Ｖ１とすると、電圧検出部２３の両端には、２Ｖ１の電圧が印加される。

【0070】

電圧検出部２３は、その両端に電圧が印加されると、異常信号を出力する。使用者は、異常信号の出力を確認して、位相異常検出部２０が正しく作動していることを確認する。この際使用者は、配線用遮断器１４が、遮断状態が維持された状態、即ちトリップ状態となっていることを確認してもよい。

【0071】

なお試験キット３０は、配線用遮断器３３を備えているため、作動試験の際に、ケーブル３１，３２に意図しない過剰な流れることが防がれている。このため、例えば位相異常検出部２０などに短絡などの異常が発生していたとしても、過剰な電流が流れて故障が発生することが防がれる。

【0072】

位相異常検出部２０の作動が確認できたら、試験キット３０を取り外し、接続変更部２７ａ，２７ｂを通常状態とする。具体的には、試験電圧入力部２５ａ，２５ｂ、及び電圧入力部２６ａ，２６ｂに接続されていたケーブル３１ａ，３１ｂ、及びケーブル３２ａ，３２ｂを取り外す。そして、配線ケーブル２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂを、トランス２１，２２の対応する部分にそれぞれ接続された状態とする。

【0073】

上記の無瞬断電源切替装置１によれば、接続変更部２７ａ，２７ｂによってトランス２１，２２の配線の接続状態を試験状態に変更し、商用電源接続部３４を１００Ｖの商用電源に接続するだけの操作で、位相異常検出部２０の作動確認を行うことができる。このため、位相異常検出部２０の作動確認のために、２００Ｖや４００Ｖといった無停電電源装置の出力と同じ大きさの電源や、昇圧トランスなどを用意する必要がない。即ち、氾用的に利用可能な１００Ｖの商用電源を用いて簡易に本体１０の作動確認を行うことができる。

【0074】

また、作動試験の際にトランス２１，２２を用いて電圧検出部２３に電圧を供給するため、トランス２１，２２を含めて位相異常検出部２０の作動を確認することができる。即ち、より使用状態に近い状態で、位相異常検出部２０の作動を確認することができる。

【0075】

また試験キット３０は、配線用遮断器３３を備えている。例えば位相異常検出部２０に異常が発生していたとしても、過電流が流れて更なる故障などの発生が防がれる。また、過電流の原因を取り除いた後の復旧を簡単に行うことができるため、再度の試験を容易に行うことができる。

【0076】

なお、上記の実施形態では、接続変更部２７ａ，２７ｂが、公知の切替タップから構成されている例に適用して説明を行ったが、接続される配線を切り替える複数のスイッチを備えたスイッチユニット２７Ａ，２７Ｂが設けられた構成としてもよい（図５参照。）。このような構成とすれば、スイッチユニット２７Ａ，２７Ｂを切り替えるだけの簡単な操作で、使用状態と試験状態を切り替えることができる。従って、更に簡易な操作で作動試験を行うことが可能な無瞬断電源切替装置１とすることができる。なお、スイッチユニット２７Ａ，２７Ｂが、切替スイッチの一例である。

【0077】

〔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６を参照しながら説明する。
本実施形態の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、作動確認に用いる試験キットが異なっている。よって、本実施形態においては、主に図６を参照して試験キットについて説明を行い、他の部分についてはその説明を省略する。

【0078】

１．構成の説明
本実施形態の無瞬断電源切替装置１Ａは、本体１０と試験キット６０を備えている。試験キット６０は、１００Ｖの商用電源７を用いて本体１０の電圧検出部２３の作動確認を行うためのものである。試験キット６０は、トランス６１、配線用遮断器６２、及びケーブル６３を主に備えている。なお試験キット６０が、試験装置の一例である。

【0079】

トランス６１は、商用電源７の電圧を、電圧検出部２３が作動可能な電圧に変換する公知のトランスである。本実施形態においてトランス６１は、１００Ｖの交流電圧を１２Ｖの交流電圧に変換する降圧トランスである例に適用して以降の説明を行う。なおトランス６１が試験用トランスの一例である。

【0080】

配線用遮断器６２は、所定の大きさ以上の過電流が流れるのを防ぐ、公知の配線用遮断器（ＭＣＣＢ）である。なお、配線用遮断器６２が遮断部の一例である。
ケーブル６３は、商用電源７と、トランス６１と、配線用遮断器６２と本体１０を接続する公知のケーブルで、ケーブル６４ａ，６４ｂ、ケーブル６５ａ，６５ｂ、及びケーブル６６ａ，６６ｂから構成されている。

【0081】

ケーブル６４ａ，６４ｂは、配線用遮断器６２と商用電源７を接続する一組のケーブルである。ケーブル６５ａ，６５ｂは、配線用遮断器６２とトランス６１の一次側を接続する一組のケーブルである。ケーブル６６ａ，６６ｂは、トランス６１の二次側と本体１０を接続する一組のケーブルである。即ちケーブル６６ａ，６６ｂは、トランス６１の二次側から出力される電圧を、電圧検出部２３の両端に印加するケーブルである。

【0082】

ケーブル６４ａ，６４ｂの商用電源７の側の端部には、商用電源７に電気的に接続する接続部６７がそれぞれ設けられている。またケーブル６６ａ，６６ｂの本体１０の側の端部には、電圧検出部２３の両側の部分に電気的に接続する接続部６８が設けられている。接続部６７、及び接続部６８には、それぞれ公知の接続端子が用いられている。

【0083】

２．作用の説明
続いて、本実施形態の無瞬断電源切替装置１Ａの作用について、その使用方法に即して説明を行う。なお、本実施形態の無瞬断電源切替装置１Ａは、交換作業前中の操作は第１の実施形態と同一であるため、以降においては、相違する部分である作動確認について説明を行う。

【0084】

（１）作動確認の説明
はじめに、ケーブル６６ａ，６６ｂの接続部６８を、電圧検出部２３の両側にそれぞれ接続する。本実施形態では、ケーブル６６ａの接続部６８を電圧検出部２３の一方の側である接続部４７ａに接続し、ケーブル６６ｂの接続部６８を、電圧検出部２３の他方の側である接続部４７ｂに接続する例に適用して以降の説明を行う。なお電圧検出部２３の両側に電気的に接続できるのであれば、ケーブル６６ａ，６６ｂを他の部分に接続してもよい。

【0085】

続いて、ケーブル６４ａ，６４ｂの接続部６７を商用電源７に接続する。このようにすると、商用電源７の電圧が、ケーブル６４ａ，６４ｂ、配線用遮断器６２、及びケーブル６５ａ，６５ｂを介してトランス６１の一次側に入力される。トランス６１の一次側に入力された１００Ｖの商用電源は１２Ｖに降圧されて、電圧検出部２３の両端に印加される。

【0086】

使用者は、電圧検出部２３に電圧が印加された状態における電圧検出部２３の作動を確認し、適切に作動していれば、無停電電源装置４Ａ，４Ｂの交換作業を行い、適切に作動をしていなければ、電圧検出部２３を交換するなどの作業を行う。なお、電圧検出部２３に異常が発生しているなどの理由により、所定の大きさ以上の電流がケーブル６３に流れると、配線用遮断器６２が遮断状態となり、過電流が流れることが防がれる。

【0087】

上記の無瞬断電源切替装置１Ａの試験キット６０は、１００Ｖの商用電源７を電圧検出部２３の作動電圧に変換するトランス６１を備えている。このため、氾用的な１００Ｖの商用電源７を用いて、電圧検出部２３の作動確認を容易に行うことができる。また、試験キット６０は、トランス６１、配線用遮断器６２、及びケーブル６３を備える簡易な構成であるため、その取扱いも容易であり、本体１０の作動確認を容易に行うことができる。

【0088】

また試験キット６０は、配線用遮断器６２を備えている。このため、例えば電圧検出部２３に異常が発生して商用電源７から本体１０に過剰な電流が流れてしまったり、商用電源７に悪影響を及ぼしてしまったりすることが防がれる。

【0089】

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。また本発明は、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。

【符号の説明】

【0090】

１，１Ａ…無瞬断電源切替装置 ２Ａ，２Ｂ…商用電源
３Ａ，３Ｂ…入電盤 ４Ａ，４Ｂ…無停電電源装置 ５…分電盤
６ａ～６ｃ…装置 １０…本体 １１Ａ，１１Ｂ…ノントリップスイッチ
１２Ａ，１２Ｂ，１４，３３，６２…配線用遮断器 １３…切替部
１５Ａ，１５Ｂ…入力部 １６…出力部 ２０…位相異常検出部
２１，２２，６１…トランス ２３…電圧検出部
２４ａ，２４ｂ…電圧入力部 ２５ａ，２５ｂ…試験電圧入力部
２６ａ，２６ｂ…電圧入力部 ２７ａ，２７ｂ…接続変更部
２７Ａ，２７Ｂ…スイッチユニット（接続変更部）
２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂ…配線ケーブル、
３０，６０…試験キット ５１，５２，５３，５４，５５，６３…ケーブル
３４…商用電源接続部 ４１Ａ，４１Ｂ…分岐盤
４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂ…電圧出力部 ４７ａ，４７ｂ…接続部
６７，６８…接続部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】