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技術 給電システムおよび切替装置

出願人 パナソニックIPマネジメント株式会社
発明者 中本篤志安藤聖師井藤好克河原光之介
出願日 2012年12月28日 (6年6ヶ月経過) 出願番号 2012-288373
公開日 2014年7月10日 (5年0ヶ月経過) 公開番号 2014-131423
状態 特許登録済
技術分野 予備電源装置 交流の給配電
主要キーワード 保安点検 切替ブロック オンディレータイマ 規定値電圧 切替ボックス 引込口 充放電ユニット 住宅分電盤
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年7月10日)のものです。
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図面 (9)

課題

負荷誘導性負荷または容量性負荷などであっても、商用電源復電した際に切替装置および負荷へのストレスを低減させる。

解決手段

給電システム1は、電力調整装置2と、切替装置3とを備える。電力調整装置2は、商用電源9が停電した場合に連系運転から自立運転切り替え、商用電源9が復電した場合に自立運転から連系運転に切り替える。切替装置3は、負荷への給電路を商用回路33と自立回路34とで切り替えるMCDT(切替部)と、当該MCDTを制御する切替制御部とを含む。当該切替制御部は、自立回路34の電圧閾値以上である場合に、当該給電路を商用回路33から自立回路34に切り替えるようにMCDTを制御する。自立回路34の電圧が閾値未満である場合、当該切替制御部は、当該電圧が当該閾値未満になってから規定時間が経過した後に、当該給電路を自立回路34から商用回路33に切り替えるようにMCDTを制御する。

概要

背景

従来から、商用電源商用電力系統)の停電時に負荷電力を供給する電力供給元を商用電源から分散電源切り替え給電システムが知られている(例えば特許文献1参照)。

特許文献1に記載された給電システムは、切替ボックスでの切替によって、通常時には、連携盤を経由して商用電源から負荷に電力を供給し、商用電源の停電時には、分散電源としての太陽電池パワーコンディショナを介して接続されている充放電ユニットから負荷に電力を供給する。

概要

負荷が誘導性負荷または容量性負荷などであっても、商用電源が復電した際に切替装置および負荷へのストレスを低減させる。給電システム1は、電力調整装置2と、切替装置3とを備える。電力調整装置2は、商用電源9が停電した場合に連系運転から自立運転に切り替え、商用電源9が復電した場合に自立運転から連系運転に切り替える。切替装置3は、負荷への給電路を商用回路33と自立回路34とで切り替えるMCDT(切替部)と、当該MCDTを制御する切替制御部とを含む。当該切替制御部は、自立回路34の電圧閾値以上である場合に、当該給電路を商用回路33から自立回路34に切り替えるようにMCDTを制御する。自立回路34の電圧が閾値未満である場合、当該切替制御部は、当該電圧が当該閾値未満になってから規定時間が経過した後に、当該給電路を自立回路34から商用回路33に切り替えるようにMCDTを制御する。

目的

本発明は上記の点に鑑みて為された発明であり、本発明の目的は、負荷が誘導性負荷または容量性負荷などであっても、商用電源が復電した際に切替装置および負荷へのストレスを低減させることができる給電システムおよび切替装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

分散電源商用電源連系して運転させる連系運転と前記分散電源を前記商用電源から独立して運転させる自立運転とを選択的に行う電力調整装置と、前記負荷電力を供給する電力供給元を、前記分散電源が連系された前記商用電源と、前記電力調整装置の前記自立運転によって電力を出力する自立出力とで切り替え切替装置とを備え、前記電力調整装置は、前記商用電源が停電した場合に前記連系運転から前記自立運転に切り替える機能と、前記商用電源が復電した場合に前記自立運転から前記連系運転に切り替える機能とを有し、前記切替装置は、前記負荷への給電路を、前記商用電源に接続された商用回路と、前記電力調整装置の自立出力に接続された自立回路とで切り替える切替部と、前記切替部を制御する切替制御部とを含み、前記切替制御部は、前記自立回路の電圧が予め決められた閾値以上である場合に、前記給電路を前記商用回路から前記自立回路に切り替えるように前記切替部を制御し、前記自立回路の電圧が前記閾値未満である場合、当該電圧が当該閾値未満になってから予め決められた規定時間が経過した後に、前記給電路を前記自立回路から前記商用回路に切り替えるように前記切替部を制御することを特徴とする給電システム

請求項2

前記電力調整装置は、前記商用電源が停電した場合に前記連系運転を停止し、当該商用電源の停電開始から第1の所定時間が経過した後に前記自立運転を開始し、前記商用電源が復電した場合に前記自立運転を第2の所定時間継続させてから停止し、当該自立運転の停止から前記規定時間よりも長い第3の所定時間が経過した後に前記連系運転を開始することを特徴とする請求項1記載の給電システム。

請求項3

前記切替制御部は、前記電力調整装置のメンテナンス時に、前記給電路を前記商用回路に切り替えるように前記切替部を制御し、前記電力調整装置のメンテナンス中に前記商用電源が停電した場合、前記給電路を前記商用回路から前記自立回路に切り替えるように前記切替部を制御することを特徴とする請求項1または2記載の給電システム。

請求項4

前記切替制御部は、前記自立回路の電圧が前記閾値未満である場合、当該電圧が当該閾値未満になってから前記規定時間が経過し、かつ、前記負荷側の電圧が規定値以下になった後に、前記給電路を前記自立回路から前記商用回路に切り替えるように前記切替部を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の給電システム。

請求項5

請求項1〜4のいずれか1項に記載の給電システムに用いられる切替装置。

技術分野

0001

本発明は、分散電源を用いて負荷給電する給電システムおよびこの給電システムに用いられる切替装置に関する。

背景技術

0002

従来から、商用電源商用電力系統)の停電時に負荷に電力を供給する電力供給元を商用電源から分散電源に切り替える給電システムが知られている(例えば特許文献1参照)。

0003

特許文献1に記載された給電システムは、切替ボックスでの切替によって、通常時には、連携盤を経由して商用電源から負荷に電力を供給し、商用電源の停電時には、分散電源としての太陽電池パワーコンディショナを介して接続されている充放電ユニットから負荷に電力を供給する。

先行技術

0004

特開2012−249392号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1に記載された従来の給電システムは、商用電源の復電時における切替ボックスの切替動作を行うタイミングが不明であった。

0006

このため、負荷が誘導性負荷または容量性負荷である場合に、負荷側の電流電圧)が十分に下がっていない状態で、負荷への給電路を切り替えてしまうことがあり、切替ボックスおよび負荷にストレスがかかるという問題があった。

0007

本発明は上記の点に鑑みて為された発明であり、本発明の目的は、負荷が誘導性負荷または容量性負荷などであっても、商用電源が復電した際に切替装置および負荷へのストレスを低減させることができる給電システムおよび切替装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

本発明の給電システムは、分散電源を商用電源に連系して運転させる連系運転と前記分散電源を前記商用電源から独立して運転させる自立運転とを選択的に行う電力調整装置と、前記負荷に電力を供給する電力供給元を、前記分散電源が連系された前記商用電源と、前記電力調整装置の前記自立運転によって電力を出力する自立出力とで切り替える切替装置とを備え、前記電力調整装置は、前記商用電源が停電した場合に前記連系運転から前記自立運転に切り替える機能と、前記商用電源が復電した場合に前記自立運転から前記連系運転に切り替える機能とを有し、前記切替装置は、前記負荷への給電路を、前記商用電源に接続された商用回路と、前記電力調整装置の自立出力に接続された自立回路とで切り替える切替部と、前記切替部を制御する切替制御部とを含み、前記切替制御部は、前記自立回路の電圧が予め決められた閾値以上である場合に、前記給電路を前記商用回路から前記自立回路に切り替えるように前記切替部を制御し、前記自立回路の電圧が前記閾値未満である場合、当該電圧が当該閾値未満になってから予め決められた規定時間が経過した後に、前記給電路を前記自立回路から前記商用回路に切り替えるように前記切替部を制御することを特徴とする。

0009

この給電システムにおいて、前記電力調整装置は、前記商用電源が停電した場合に前記連系運転を停止し、当該商用電源の停電開始から第1の所定時間が経過した後に前記自立運転を開始し、前記商用電源が復電した場合に前記自立運転を第2の所定時間継続させてから停止し、当該自立運転の停止から前記規定時間よりも長い第3の所定時間が経過した後に前記連系運転を開始することが好ましい。

0010

この給電システムにおいて、前記切替制御部は、前記電力調整装置のメンテナンス時に、前記給電路を前記商用回路に切り替えるように前記切替部を制御し、前記電力調整装置のメンテナンス中に前記商用電源が停電した場合、前記給電路を前記商用回路から前記自立回路に切り替えるように前記切替部を制御することが好ましい。

0011

この給電システムにおいて、前記切替制御部は、前記自立回路の電圧が前記閾値未満である場合、当該電圧が当該閾値未満になってから前記規定時間が経過し、かつ、前記負荷側の電圧が規定値以下になった後に、前記給電路を前記自立回路から前記商用回路に切り替えるように前記切替部を制御することが好ましい。

0012

本発明の切替装置は、前記給電システムに用いられる切替装置である。

発明の効果

0013

本発明では、負荷が誘導性負荷または容量性負荷などであっても、商用電源が復電した際に切替装置および負荷へのストレスを低減させることができる。

図面の簡単な説明

0014

実施形態1に係る給電システムを用いたシステムの構成図である。
実施形態1に係る切替装置の構成図である。
実施形態1に係る切替装置のMCDTの内部構成図である。
実施形態1に係る切替装置の給電路を示す図である。
実施形態1に係る切替装置の動作の説明図である。
実施形態1に係る給電システムの動作を示すタイムチャートである。
実施形態2に係る切替装置の構成図である。
実施形態2に係る切替装置の給電路を示す図である。

実施例

0015

以下の実施形態1,2に係る給電システムは、電力調整装置と、切替装置とを備える。電力調整装置は、商用電源が停電した場合に連系運転から自立運転に切り替え、商用電源が復電した場合に自立運転から連系運転に切り替える。切替装置は、負荷への給電路を商用回路と自立回路とで切り替える。商用回路は、商用電源に接続された回路である。自立回路は、電力調整装置の自立出力に接続された回路である。

0016

このような給電システムにおいて、切替装置は、自立回路の電圧が閾値以上である場合に、負荷への給電路を商用回路から自立回路に切り替える。一方、自立回路の電圧が閾値未満である場合、切替装置は、当該電圧が当該閾値未満になってから規定時間が経過した後に、負荷への給電路を自立回路から商用回路に切り替える。

0017

以下、図面を参照しながら、各実施形態について説明する。

0018

(実施形態1)
実施形態1に係る給電システム1は、図1に示すように、電力調整装置2と、切替装置3とを備えている。電力調整装置2には、分散電源として太陽電池(太陽光パネル)4が接続されている。また、電力調整装置2には、蓄電池51を含む蓄電池ユニット5が接続されている。蓄電池51は、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池などである。なお、図1実線電力線を示し、破線信号線を示す。

0019

電力調整装置2は、分散電源としての太陽電池4を商用電源(商用電力系統)9に連系して運転させる連系運転と、太陽電池4を商用電源9から独立して運転させる自立運転とを選択的に行う。

0020

また、電力調整装置2には、リモコン設定器6が接続されている。リモコン設定器6は、電力調整装置2に対するユーザの操作入力受け付けて、操作入力に応じた信号を電力調整装置2に送信する。

0021

さらに、電力調整装置2は、太陽光発電システム対応の住宅分電盤7に接続されている。住宅分電盤7には、漏電遮断器71と、複数(図示例では8台)の分岐ブレーカ72,72,……と、連系ブレーカ(漏電遮断器)73とが収納されている。複数の分岐ブレーカ72,72,……のうちの一の分岐ブレーカ721に、切替装置3が接続されている。また、住宅分電盤7には、電力検出ユニット74が接続されている。電力検出ユニット74は、商用電源9からの商用電力と、太陽電池4の発電電力とを計測する。そして、電力検出ユニット74は、計測結果を電力調整装置2に出力する。なお、電力検出ユニット74は、計測結果を無線通信によって表示装置(図示せず)などに出力することもできる。当該表示装置は、電力検出ユニット74から計測結果を受け取ると、商用電力と発電電力とを表示する。

0022

住宅分電盤7の漏電遮断器71の一次側には、買電電力量計75と、余剰電力量計76と、屋外開閉器引込口装置)77とが設けられている。買電電力量計75は、商用電力の買電量を計測する計器である。余剰電力量計76は、分散電源としての太陽電池4の売電量を計測する計器である。屋外開閉器77は、電力会社が電柱などで保安点検または停電復旧工事を行うときに安全を確保するために用いられる。

0023

切替装置3は、負荷83に電力を供給する電力供給元を、分散電源としての太陽電池4が連系された商用電源9と、電力調整装置2の自立運転によって電力を出力する自立出力とで選択的に切り替える。

0024

切替装置3の出力側には、分電盤8が接続されている。分電盤8には、漏電遮断器81と、複数(図示例では3台)の分岐ブレーカ82,82,82とが収納されている。各分岐ブレーカ82には、商用電源9の停電時にも使用したい負荷83が接続されている。

0025

続いて、電力調整装置2の構成について説明する。電力調整装置2は、電力変換部21と、切替ブロック22と、開閉器23と、リレー24とを備えている。また、電力調整装置2は、電力検出ユニット74の計測結果を取得することによって、商用電源9の停電および復電を検出する。

0026

電力変換部21は、太陽電池4の発電電力(直流電力)を交流電力に変換する機能と、太陽電池4の発電電力を蓄電池ユニット5の蓄電池51の充電に適した直流電力に変換する機能とを有している。また、電力変換部21は、蓄電池51の出力電力(直流電力)を交流電力に変換する機能と、商用電源9からの商用電力を蓄電池51の充電に適した直流電力に変換する機能とを有している。なお、図示しないが、電力変換部21は、連系運転を行うための連系用端子部と、自立運転を行うための自立用端子部とを備えている。

0027

切替ブロック22は、解列用リレー221と、自立用リレー222とを備えており、連系運転と自立運転とを選択的に切り替える。解列用リレー221は、電力変換部21の連系用端子部(図示せず)と連系ブレーカ73との間に設けられている。自立用リレー222は、電力変換部21の自立用端子部(図示せず)と切替装置3との間に設けられている。また、自立用リレー222には、漏電遮断器25が直列に接続されている。

0028

電力調整装置2は、平常時の機能として、商用電源9が正常である場合、連系運転に切り替える。つまり、切替ブロック22では、自立用リレー222がオフになり、解列用リレー221がオンになる。

0029

また、電力調整装置2は、商用電源9が停電した場合、連系運転から自立運転に切り替える。つまり、商用電源9が停電すると、解列用リレー221がオフになり、自立用リレー222がオンになる。

0030

ところで、電力調整装置2は、商用電源9が停電した場合に、まず連系運転を停止し、商用電源9の停電開始から第1の所定時間が経過した後に自立運転を開始する。つまり、商用電源9が停電すると、解列用リレー221がオフになり、商用電源9の停電開始から第1の所定時間が経過した後に、自立用リレー222がオンになる。第1の所定時間は、例えば5秒間など、予め決められた時間である。

0031

その後、商用電源9が復電した場合、電力調整装置2は、自立運転から連系運転に切り替える。つまり、商用電源9が復電すると、自立用リレー222がオフになり、解列用リレー221がオンになる。

0032

ところで、電力調整装置2は、商用電源9が復電した場合に、自立運転を第2の所定時間継続させてから停止し、当該自立運転の停止から第3の所定時間が経過した後に連系運転を開始する。つまり、商用電源9が復電すると、当該商用電源の復電開始から第2の所定時間が経過した後に自立用リレー222がオフになり、自立用リレー222がオフしてから第3の所定時間が経過した後に解列用リレー221がオンになる。第2の所定時間は、例えば5秒間など、予め決められた時間である。第3の所定時間は、例えば300秒間など、後述の規定時間(例えば5秒間)よりも長い時間に予め設定されている。

0033

開閉器23は、電力変換部21と太陽電池4との間に設けられており、太陽電池4の発電電力の出力を停止させる場合にオフになる。

0034

リレー24は、電力変換部21と蓄電池51との間に設けられており、蓄電池51の充放電を停止する場合に、オフになる。例えば太陽電池4の発電電力を売電する場合に、リレー24はオフになる。これにより、蓄電池51からの売電を防止することができる。

0035

なお、電力調整装置2は、太陽電池4の発電電力を売電する場合、逆潮流カレントトランス26で電力調整装置2側から逆潮流する電流(電力)の大きさを計測することができる。

0036

続いて、切替装置3の構成について説明する。切替装置3は、図2に示すように、MCDT(MagneticContactor Double Throw、双投式電磁接触器)31と、切替制御部(切替回路)32とを備えている。切替装置3は、電力調整装置2、住宅分電盤7および分電盤8とは別体に設けられたユニットである(図1参照)。

0037

MCDT31は、ラッチマグネットタイプのスイッチである。MCDT31は、図3に示すように、主接点311と、駆動部312とを備えている。主接点311は、商用回路33側と負荷83側との間に設けられた2つのa接点常開接点)と、自立回路34側と負荷83側との間に設けられた2つのb接点常閉接点)とで構成されている。駆動部312は、主接点311を切り替えるための回路である。MCDT31は、商用回路33と自立回路34との切替を行い、機構的に同時接続ができない構造になっている。MCDT31の電気的同時接続防止は、第2のリレー36(図2参照)とb接点313およびa接点314とのインターロック接点によって実現している。

0038

このような構成のMCDT31は、図4に示すように、負荷83への給電路を商用回路33と自立回路34とで選択的に切り替える。商用回路33は、商用電源9に接続された回路である。自立回路34は、電力調整装置2の自立出力に接続された回路である。MCDT31は、切替部に対応する。

0039

図2に示す切替制御部32は、第1の接続部321と、第2の接続部322と、第1のリレー35と、第2のリレー36と、オンディレータイマ37とを備えており、MCDT31を制御する。

0040

第1のリレー35は、電磁石ブロック351と、a接点(常開接点)352と、b接点(常閉接点)353とを備えている。電磁石ブロック351は、商用回路33の電圧V1が印加されると励磁するように第1の接続部321の両端に接続されている。a接点352は、MCDT31のX1−Y1端子に直列に接続されている。b接点353は、MCDT31のX2−Y2端子に直列に接続されている。

0041

このような構成の第1のリレー35は、商用回路33の電圧V1すなわち電磁石ブロック351に印加される電圧が閾値電圧未満である場合、a接点352がオフになり、b接点353がオンになる。一方、電圧V1が閾値電圧以上である場合、a接点352がオンになり、b接点353がオフになる。

0042

第2のリレー36は、電磁石ブロック361と、a接点(常開接点)362と、b接点(常閉接点)363とを備えている。電磁石ブロック361は、自立回路34の電圧V2(自立出力の出力電圧)が印加されると励磁するように第2の接続部322の両端に接続されている。a接点362は、MCDT31のX2−Y2端子に直列に接続されている。b接点363は、MCDT31のX1−Y1端子に直列に接続されている。

0043

このような構成の第2のリレー36は、自立回路34の電圧V2すなわち電磁石ブロック361に印加される電圧が閾値電圧未満である場合、a接点362がオフになり、b接点363がオンになる。一方、電圧V2が閾値電圧以上である場合、a接点362がオンになり、b接点363がオフになる。

0044

オンディレータイマ37は、タイマコイル)371と、a接点(常開接点)372とを備えている。タイマ371は、a接点352およびb接点363とは直列に、MCDT31とは並列に接続されており、通電開始からの時間を計時する。a接点372は、MCDT31のX1−Y1端子に直列に接続されており、タイマ371が予め決められた時間を計時すると、オンになる。以下、オンディレータイマ37の計時時間すなわち遅延時間は5秒間として説明する。

0045

また、オンディレータイマ37のタイマ371には、補助接点314が直列に接続されている。補助接点314は、主接点311と同期してオンオフする。つまり、主接点311において商用回路33側と負荷83側とがオンになっているときに、補助接点314のA1−A2端子間はオフになり、自立回路34側と負荷83側とがオンになっているときに、補助接点314のA1−A2端子間はオンになる。

0046

このような構成の切替制御部32は、平常時の機能と、停電時の機能と、復電時の機能とを有している。

0047

切替制御部32は、平常時の機能として、商用電源9が正常である場合、負荷83への給電路を商用回路33に切り替えるようにMCDT31を制御する。

0048

切替制御部32は、停電時の機能として、自立回路34の電圧V2が予め決められた閾値以上である場合、負荷83への給電路を商用回路33から自立回路34に切り替えるようにMCDT31を制御する。

0049

切替制御部32は、復電時の機能として、自立回路34の電圧V2が閾値未満である場合、当該電圧V2が当該閾値未満になってから規定時間が経過した後に、負荷83への給電路を自立回路34から商用回路33に切り替えるようにMCDT31を制御する。当該規定時間は、例えば5秒間など、予め決められた時間である。

0050

上記より、本実施形態の給電システム1では、図5(a)に示すように、平常時において負荷83への給電路を商用回路33側に切り替える。そして、商用電源9が停電した場合、電力調整装置2が自立運転を開始すれば、図5(b)に示すように、負荷83への給電路を自立回路34側に自動的に切り替えることができる。その後、商用電源9が復電した場合、電力調整装置2の自立運転が停止すれば、予め決められた規定時間遅延してから、負荷83への給電路を商用回路33側に自動的に切り替えることができる(図5(a)参照)。なお、図5の矢印は、負荷83への電力供給経路を示す。

0051

ところで、図1に示す電力調整装置2をメンテナンスするために、連系ブレーカ73を遮断した場合、負荷83への給電路を商用回路33側にする必要がある。

0052

そこで、本実施形態の給電システム1では、図2に示す切替装置3の切替制御部32は、電力調整装置2のメンテナンス時に、負荷83への給電路を商用回路33に切り替えるようにMCDT31を制御する機能を有している。

0053

電力調整装置2をメンテナンスする場合であっても、商用電源9は正常であるので、第1のリレー35は、引き続いて、電磁石ブロック351に閾値電圧以上の電圧V1が印加され、a接点352がオンであり、b接点353がオフである。一方、第2のリレー36は、電磁石ブロック361に閾値電圧以上の電圧V2が印加され、b接点363がオフになり、a接点362がオンになる。このため、MCDT31は、負荷83への給電路を商用回路33にすることを継続する。

0054

また、切替制御部32は、電力調整装置2のメンテナンス時に商用電源9が停電した場合、負荷83への給電路を商用回路33から自立回路34に切り替えるようにMCDT31を制御する機能を有している。

0055

次に、本実施形態に係る給電システム1の動作について図6を用いて説明する。切替装置3の初期状態としては、MCDT31の主接点311が自立回路34側にオンである。また、第1のリレー35において、a接点352がオフであり、b接点353がオンである。さらに、第2のリレー36において、a接点362がオフであり、b接点363がオンである。

0056

まず、商用電源9からの給電が開始すると(t1)、第1のリレー35では、電磁石ブロック351に閾値電圧以上の電圧V1が印加され、b接点353がオフになり、a接点352がオンになる。これにより、オンディレータイマ37が計時を開始する。

0057

その後、オンディレータイマ37が5秒間を計時すると(t2)、オンディレータイマ37のa接点372がオンになり、MCDT31のX1−Y1間の投入コイルがオンになる。そして、主接点311において負荷83側との接続が自立回路34側から商用回路33側に切り替わる。これにより、商用電源9から負荷83に電力を供給することができる。

0058

その後、商用電源9の給電が開始してから300秒後が経過した後(t3)、電力調整装置2が連系運転を開始する。これにより、太陽電池4が商用電源9に連系した状態で、負荷83に電力を供給することができる。

0059

その後、商用電源9が停電した場合(t4)、電力調整装置2は連系運転を停止する。自立運転が5秒間準備中となる。第1のリレー35では、電磁石ブロック351に閾値電圧以上の電圧V1が印加されなくなり、a接点352がオフになり、b接点353がオンになる。

0060

商用電源9の停電が発生してから5秒後に(t5)、電力調整装置2が自立運転を開始する。第2のリレー36では、電磁石ブロック361に閾値電圧以上の電圧V2が印加され、b接点363がオフになり、a接点362がオンになる。MCDT31のX2−Y2間の投入コイルがオンになる。そして、主接点311において負荷83側との接続が商用回路33側から自立回路34側に切り替わる。これにより、電力調整装置2の自立運転によって負荷83に電力を供給することができる。

0061

その後、商用電源9が復電した場合(t6)、電力調整装置2は5秒間自立運転を継続する。第1のリレー35では、電磁石ブロック351に閾値電圧以上の電圧V1が印加され、b接点353がオフになり、a接点352がオンになる。

0062

商用電源9が復電してから5秒後に(t7)、電力調整装置2は自立運転を停止する。連系運転が300秒間準備中となる。第2のリレー36では、電磁石ブロック361に閾値電圧以上の電圧V2が印加されなくなり、a接点362がオフになり、b接点363がオンになる。これにより、オンディレータイマ37が計時を開始する。

0063

その後、オンディレータイマ37が5秒間を計時すると(t8)、オンディレータイマ37のa接点372がオンになり、MCDT31のX1−Y1間の投入コイルがオンになる。そして、主接点311において、負荷83側との接続が自立回路34側から商用回路33側に切り替わる。これにより、商用電源9から負荷83に電力を供給することができる。

0064

その後、自立運転を停止してから300秒後が経過した後(t9)、電力調整装置2が連系運転を開始する。これにより、太陽電池4が商用電源9に連系した状態で、負荷83に電力を供給することができる。

0065

続いて、電力調整装置2をメンテナンスする場合について説明する。この場合、メンテナンスを行う者は連系ブレーカ73を遮断する(t10)。連系ブレーカ73が遮断されても、商用電源9は正常であるので、第1のリレー35では、引き続いて、電磁石ブロック351に閾値電圧以上の電圧V1が印加され、b接点353がオフのまま、a接点352がオンのままである。一方、電力調整装置2は、連系運転を停止する。自立運転が5秒間準備中となる。

0066

連系ブレーカ73が遮断されてから5秒が経過した後(t11)、電力調整装置2が自立運転を開始する。第2のリレー36では、電磁石ブロック361に閾値電圧以上の電圧V2が印加され、b接点363がオフになり、a接点362がオンになる。しかしながら、MCDT31のX1−Y1間の投入コイルおよびX2−Y2間の投入コイルがオフのままであるので、負荷83への給電路は商用回路33のままである。これにより、電力調整装置2をメンテナンスする場合に、商用電源9から負荷83に電力を供給することができる。

0067

その後、商用電源9が停電した場合(t12)、電力調整装置2は連系運転を停止する。第1のリレー35では、電磁石ブロック351に閾値電圧以上の電圧V1が印加されなくなり、a接点352がオフになり、b接点353がオンになる。一方、第2のリレー36では、引き続いて、電磁石ブロック361に閾値電圧以上の電圧V2が印加され、b接点363がオフのまま、a接点362がオンのままである。MCDT31のX2−Y2間の投入コイルがオンになる。そして、主接点311において負荷83側との接続が商用回路33側から自立回路34側に切り替わる。これにより、電力調整装置2の自立運転によって負荷83に電力を供給することができる。

0068

以上説明した本実施形態の給電システム1は、商用電源9が復電した場合に、電力調整装置2の自立出力に接続された自立回路34の電圧V2を閾値未満に低下させてから、負荷83への給電路を自立回路34から商用回路33に切り替える。これにより、本実施形態の給電システム1では、負荷83が誘導性負荷または容量性負荷などであっても、商用電源9が復電した際に切替装置3および負荷83へのストレスを低減させることができる。

0069

また、本実施形態の給電システム1は、電力調整装置2のメンテナンス時に負荷83への給電路を商用回路33に切り替えた後、商用電源9が停電した場合、当該給電路を商用回路33から自立回路34に切り替える。これにより、本実施形態の給電システム1では、電力調整装置2のメンテナンス中に商用電源9が停電した場合であっても、負荷83への給電を継続することができる。

0070

(実施形態2)
実施形態2に係る給電システム1は、商用電源9が復電した場合、復電してから規定時間が経過し、かつ、負荷83側の電圧V3が規定値電圧未満になったときに、負荷83への給電路を自立回路34から商用回路33に切り替える点で、実施形態1に係る給電システム1と相違する。なお、実施形態1の給電システム1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

0071

本実施形態の切替装置3において、切替制御部32は、図7に示すように、第3の接続部323と、第3のリレー38と、第4のリレー39とを備えている。

0072

第3のリレー38は、電磁石ブロック381と、b接点(常閉接点)382とを備えている。電磁石ブロック381は、商用回路33の電圧V1が印加されると励磁するように第1の接続部321の両端に接続されている。b接点382は、MCDT31の負荷83側に接続されている。

0073

このような構成の第3のリレー38は、商用回路33の電圧V1すなわち電磁石ブロック381に印加される電圧が閾値電圧未満である場合、b接点382がオンになる。一方、電圧V1が閾値電圧以上である場合、b接点382がオフになる。

0074

第4のリレー39は、電磁石ブロック391と、b接点(常閉接点)392と、b接点(常閉接点)393とを備えている。電磁石ブロック391は、MCDT31の負荷83側に接続されている。b接点392は、MCDT31のX1−Y1端子に直列に接続されている。b接点393は、MCDT31のX2−Y2端子に直列に接続されている。

0075

このような構成の第4のリレー39は、負荷83に印加される電圧V3すなわち電磁石ブロック391に印加される電圧が規定値電圧未満である場合、いずれのb接点392,393もオンになる。一方、電圧V3が規定値電圧以上である場合、いずれのb接点392,393もオフになる。規定値電圧は40V程度に設定されている。

0076

また、本実施形態の第2のリレー36は、a接点362およびb接点363だけではなく、b接点364,365をさらに備えている。b接点364は、第3のリレー38の電磁石ブロック381に直列に接続されている。b接点365は、第4のリレー39の電磁石ブロック391および第3のリレー38のb接点382に直列に接続されている。なお、実施形態1の第2のリレー36(図2参照)と同様の機能については説明を省略する。

0077

本実施形態のMCDT31は、図8に示すように、負荷83側との接続を商用回路33側と自立回路34側とで選択的に切り替える。

0078

以上説明した本実施形態の給電システム1では、負荷83が誘導性負荷などであった場合であっても、残留電圧(V3)が規定値電圧未満になったときに、負荷への給電路を自立回路34から商用回路33に切り替えることができる。その結果、切替装置3および負荷83へのストレスをより精度よく低減させることができる。

0079

1給電システム
2電力調整装置
3切替装置
31MCDT(切替部)
32切替制御部
33 商用回路
34自立回路
4太陽電池(分散電源)
9 商用電源

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