(57)【要約】【課題】シンプルな構成によって、アーク放電を発生させない直流電流を遮断する。インダクターの自己誘導による逆起電力を抑制し、かつ、突入電流防止する。これら単独又は組み合わせにより、高圧直流給電の実現を容易とする。【解決手段】一方の電位極性を有すべき電流路がインダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が一端側を高電位に直列挿入されるべく構成されたインダクターの他端側に、整流素子と抵抗素子の並列接続回路に容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続され、該蓄電回路の他端は他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、インダクターが有する中間タップは該インダクターの一端又は他端に接続されている【選択図】図２
2010153368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
中間タップを有するインダクターと、整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が該インダクターの一端側を高電位に直列挿入されるべく構成された前記インダクターの他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記インダクターが有する前記中間タップは該インダクターの一端又は他端に接続されていることを特徴とする直流電流遮断支援回路。
【請求項２】
外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
複数の中間タップを有するインダクターと、整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が該インダクターの一端側を高電位に直列挿入されるべく構成された前記インダクターの他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記インダクターが有する任意の前記複数の中間タップ間は接続されていることを特徴とする直流電流遮断支援回路。
【請求項３】
外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
二次巻線を有するインダクターと、整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が該インダクターの一端側を高電位に直列挿入されるべく構成された前記インダクターの他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記インダクターが有する前記二次巻線の両端は接続され、又は、該二次巻線に中間タップが存在する場合は任意の該中間タップ間若しくは該中間タップと該二次巻線の一端又は他端が接続されていることを特徴とする直流電流遮断支援回路。
【請求項４】
外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
インダクターと、整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、第２の抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が該インダクターの一端側を高電位に直列挿入されるべく構成された前記インダクターの他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記インダクターの両端間に第２の抵抗素子が並列接続され、又は、該インダクターに中間タップが存在するとき、該第２の抵抗素子は該インダクターの中間タップと該インダクターの一端又は他端間に並列接続されていることを特徴とする直流電流遮断支援回路。
【請求項５】
外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有する電流路に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続されるべく構成され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路と前記外部の他方の電位極性を有すべき電流路間に直流電圧が印加されているとき、前記蓄電回路の接続位置に対して前記直流電源を供給する側の電流路が断線したときに該断線した該電流路の一端と他端間に発生すべきアーク放電が抑止されることを特徴とする直流電流遮断支援回路。
【請求項６】
外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、溶断遮断器と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記溶断遮断器を直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該溶断遮断器の一端と他端が該溶断遮断器の一端側を前記直流電源側の電流路に直列挿入されるべく構成された該溶断遮断器の他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続されるべく構成され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路と前記外部の他方の電位極性を有すべき電流路間に直流電圧が印加されているとき、前記外部の電流路に過電流が流れ前記溶断遮断器が溶断されるときに該溶断遮断器の一端と他端間に発生すべきアーク放電が抑止されることを特徴とする直流過電流遮断回路。
【請求項７】
外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、開閉器と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記開閉器を直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該開閉器の一端と他端が該開閉器の一端側を前記直流電源側の電流路に直列挿入されるべく構成された該開閉器の他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続されるべく構成され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路と前記外部の他方の電位極性を有すべき電流路間に直流電圧が印加されているとき、前記開閉器を開くときに該開閉器の一端と他端間に発生すべきアーク放電が抑止されることを特徴とする直流電流遮断回路。
【請求項８】
前記抵抗素子に替えて、第２のインダクターを前記整流素子に並列接続することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の直流電流遮断支援回路。
【請求項９】
前記抵抗素子に替えて、第２のインダクターを前記整流素子に並列接続することを特徴とする請求項６に記載の直流過電流遮断回路。
【請求項１０】
前記抵抗素子に替えて、第２のインダクターを前記整流素子に並列接続することを特徴とする請求項７に記載の直流電流遮断回路。
【請求項１１】
外部の一方の電位極性のを有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
中間タップを有するインダクターを備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が直列挿入されるべく構成され、該インダクターが有する前記中間タップは該インダクターの一端又は他端に接続されていることを特徴とする直流突入電流防止回路。
【請求項１２】
外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
複数の中間タップを有するインダクターを備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が直列挿入されるべく構成され、該インダクターが有する任意の前記複数の中間タップ間は接続されていることを特徴とする直流突入電流防止回路。
【請求項１３】
外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
二次巻線を有するインダクターを備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が直列挿入されるべく構成され、該インダクターが有する前記二次巻線の両端は接続され、又は、該二次巻線に中間タップが存在する場合は任意の該中間タップ間若しくは該中間タップと該二次巻線の一端又は他端が接続されていることを特徴とする直流突入電流防止回路。
【請求項１４】
外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
インダクターと、抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が直列挿入されるべく構成され、該インダクターの両端間に抵抗素子が並列接続され、又は、該インダクターに中間タップが存在するとき、該第２の抵抗素子は該インダクターの中間タップと該インダクターの一端又は他端間に並列接続されていることを特徴とする直流突入電流防止回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流給電方式において、過電流が発生したとき、交流用等の小型スイッチによって直流給電を断とするとき、直流給電線が断線したとき、などにおいて、アーク放電を発生させずに直流給電を断とし、また、直流電源電圧の瞬低に起因する負荷への給電電圧の瞬低を防止し、さらには、負荷への給電開始時に突入電流を防止する回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高圧及び／又は大電流の直流電流を遮断するとき、アーク放電が発生し、直流電流は遮断が容易ではないため、直流を給電することが望ましい負荷に対しても交流給電が為されてきた。
しかしながら、最近においては、ＣＯ２排出抑制などにも関連し、電力効率に優れる高圧直流給電が検討されている。
したがって、高圧及び／又は大電流の直流給電方式において、上記の問題点等を解決する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、直流遮断器を課題としているが、主遮断器１（真空バルブからなる）、副遮断器２（真空バルブからなる）、リアクトル４、転流コンデンサ３、転流コンデンサ３を充電する充電回路、制御回路、等が必要である。そして、スイッチ１（主遮断器１）、スイッチ２（副遮断器２）及びスイッチ５を備え、直流電流を遮断するためには各スイッチを動作させるシーケンス制御が必要で複雑であり高価なものとる。
直流電流を安全かつ迅速に遮断することは、従来から困難な課題として認識されてきた。すなわち、高電圧及び／又は大電流であると、直流電流を遮断するときアーク放電が発生し、容易に電流が切れない。
上記特許を使用しないで直流ヒューズを使用しても、高圧及び／又は大電流を遮断するヒューズは、交流用と比較し大きなものとなり価格も高価であり、使い捨てとしては不経済である。
【０００５】
以上の現状に鑑み、本発明は簡単な回路で、真空バルブ、制御部、シーケンス制御、等を使用せず、又は、直流ヒューズも使用しないで高圧及び／又は大電流における直流電流電流を容易に遮断する回路を実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を実現するべく本発明は以下の構成とする。
（１）請求項１に係る直流電流遮断支援回路は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
中間タップを有するインダクターと、整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が該インダクターの一端側を高電位に直列挿入されるべく構成された前記インダクターの他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記インダクターが有する前記中間タップは該インダクターの一端又は他端に接続されていることを特徴とする。
（２）請求項２に係る直流電流遮断支援回路は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
複数の中間タップを有するインダクターと、整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が該インダクターの一端側を高電位に直列挿入されるべく構成された前記インダクターの他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記インダクターが有する任意の前記複数の中間タップ間は接続されていることを特徴とする。
（３）請求項３に係る直流電流遮断支援回路は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
二次巻線を有するインダクターと、整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が該インダクターの一端側を高電位に直列挿入されるべく構成された前記インダクターの他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記インダクターが有する前記二次巻線の両端は接続され、又は、該二次巻線に中間タップが存在する場合は任意の該中間タップ間若しくは該中間タップと該二次巻線の一端又は他端が接続されていることを特徴とする。
（４）請求項４に係る直流電流遮断支援回路は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
インダクターと、整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、第２の抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が該インダクターの一端側を高電位に直列挿入されるべく構成された前記インダクターの他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記インダクターの両端間に第２の抵抗素子が並列接続され、又は、該インダクターに中間タップが存在するとき、該第２の抵抗素子は該インダクターの中間タップと該インダクターの一端又は他端間に並列接続されていることを特徴とする。
（５）請求項５に係る直流電流遮断支援回路は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有する電流路に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続されるべく構成され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路と前記外部の他方の電位極性を有すべき電流路間に直流電圧が印加されているとき、前記蓄電回路の接続位置に対して前記直流電源を供給する側の電流路が断線したときに該断線した該電流路の一端と他端間に発生すべきアーク放電が抑止されることを特徴とする。
（６）請求項６に係る直流過電流遮断回路は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、溶断遮断器と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記溶断遮断器を直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該溶断遮断器の一端と他端が該溶断遮断器の一端側を前記直流電源側の電流路に直列挿入されるべく構成された該溶断遮断器の他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続されるべく構成され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路と前記外部の他方の電位極性を有すべき電流路間に直流電圧が印加されているとき、前記外部の電流路に過電流が流れ前記溶断遮断器が溶断されるときに該溶断遮断器の一端と他端間に発生すべきアーク放電が抑止されることを特徴とする。
（７）請求項７に係る直流電流遮断回路は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
整流素子と、容量素子と、抵抗素子と、開閉器と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記開閉器を直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該開閉器の一端と他端が該開閉器の一端側を前記直流電源側の電流路に直列挿入されるべく構成された該開閉器の他端側に、前記整流素子と前記抵抗素子の並列接続回路に前記容量素子が直列接続された蓄電回路の一端が接続されるべく構成され、該蓄電回路の他端は前記外部の他方の電位極性を有する電流路に接続されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有する電流路と前記外部の他方の電位極性を有する電流路間の電位差に対して前記整流素子には逆方向電位が印加されるべく構成され、前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路と前記外部の他方の電位極性を有すべき電流路間に直流電圧が印加されているとき、前記開閉器を開くときに該開閉器の一端と他端間に発生すべきアーク放電が抑止されることを特徴とする。
（８）請求項８に係る直流電流遮断支援回路は、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記抵抗素子に替えて、第２のインダクターを前記整流素子に並列接続することを特徴とする。
（９）請求項９に係る直流過電流遮断回路は、請求項６において、前記抵抗素子に替えて、第２のインダクターを前記整流素子に並列接続することを特徴とする。
（１０）請求項１０に係る直流電流遮断回路は、請求項７において、前記抵抗素子に替えて、第２のインダクターを前記整流素子に並列接続することを特徴とする。
（１１）請求項１１に係る直流突入電流防止回路は、外部の一方の電位極性のを有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
中間タップを有するインダクターを備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が直列挿入されるべく構成され、該インダクターが有する前記中間タップは該インダクターの一端又は他端に接続されていることを特徴とする。
（１２）請求項１２に係る直流突入電流防止回路は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
複数の中間タップを有するインダクターを備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が直列挿入されるべく構成され、該インダクターが有する任意の前記複数の中間タップ間は接続されていることを特徴とする。
（１３）請求項１３に係る直流突入電流防止回路は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
二次巻線を有するインダクターを備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が直列挿入されるべく構成され、該インダクターが有する前記二次巻線の両端は接続され、又は、該二次巻線に中間タップが存在する場合は任意の該中間タップ間若しくは該中間タップと該二次巻線の一端又は他端が接続されていることを特徴とする。
（１４）請求項１４に係る直流突入電流防止回路は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路が直流電源を供給する構成において、
インダクターと、抵抗素子と、を備え、
前記外部の一方の電位極性を有すべき電流路が前記インダクターを直列挿入するべく切り離されている一端と他端間に該インダクターの一端と他端が直列挿入されるべく構成され、該インダクターの両端間に抵抗素子が並列接続され、又は、該インダクターに中間タップが存在するとき、該第２の抵抗素子は該インダクターの中間タップと該インダクターの一端又は他端間に並列接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
（Ａ）本発明による直流電流遮断支援回路は、該回路が位置するよりも上流の電流路、すなわち、該回路より直流電源供給側の電流路に断線が発生したとき、該断線した電流路の一端と他端間の電位差を小さく維持し、該断線した電流路の一端と他端間に発生すべきアーク放電を抑止する。
（Ｂ）本発明による直流過電流遮断回路は、該回路が直並列挿入されている電流路に過電流が発生したとき溶断される溶断遮断器の一端と他端間の電位差を小さく維持し、該溶断遮断器の一端と他端間に発生すべきアーク放電を抑止する。
（Ｃ）本発明による直流電流遮断回路は、該回路が直並列挿入されている電流路の上流、すなわち、該回路より直流電源供給側の電流路に位置する該回路に含まれる開閉器を断としたとき、該開閉器の一端と他端間の電位差を小さく維持し、該開閉器の一端と他端間に発生すべきアーク放電を抑止する。
（Ｄ）本発明による直流突入電流防止回路は、インダクターにより突入電流を防止すると共に、突入電流が完了したときに残留しているインダクターの磁気回路の磁束密度を最小限に抑え、かつ、インダクターに流れる電流も抑制してインダクターに発生すべき自己誘導を抑止し、インダクターに発生すべき高圧の発生を防止する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】は、本発明による直流電流遮断支援回路等の第１の実施の形態を示す回路構成図である。
【図２】は、本発明による直流電流遮断支援回路等の第２の実施の形態を示す回路構成図である。
【図３】は、本発明による直流電流遮断支援回路等の第３の実施の形態を示す回路構成図である。
【図４】は、本発明による直流電流遮断支援回路等の第４の実施の形態を示す回路構成図である。
【図５】は、本発明による直流電流遮断支援回路等の第５の実施の形態を示す回路構成図である。
【図６】は、直流突入電流防止回路において、従来技術によるものと本発明によるものとの実測比較データを示す。
【図７】は、従来技術による突入電流防止回路のシミュレーション結果を示すデータである。
【図８】は、本発明による突入電流防止回路のシミュレーション結果を示すデータである。
【図９】は、本発明による直流突入電流防止回路の一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）第１の実施の形態
（１−１）回路構成
図１は、本発明による第１の実施の形態を示す直流電流遮断支援回路、直流過電流遮断回路及び直流電流遮断回路を含む回路構成図である。
【００１０】
図１における破線で囲まれたＣＡＣ１は、本発明による第１の実施の形態の直流電流遮断支援回路であり、さらに破線で囲まれたＳＴＲＧは、本発明の第１〜第５の実施の形態に対応している図１〜図５にすべて共通する蓄電回路である。また、破線で囲まれたＡＰＰ１は、本発明による第１の実施の形態の直流過電流遮断回路及び直流電流遮断回路を含む回路である。
【００１１】
直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１は、整流素子であるダイオードＤ１と抵抗素子である抵抗素子Ｒの並列接続回路に、容量素子であるコンデンサＣ１とコンデンサＣ２の並列接続回路が直列接続された蓄電回路ＳＴＲＧが外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路間に並列接続される様子を示す回路である。
蓄電回路ＳＴＲＧにおいて、ダイオードＤ１のカソードと抵抗素子Ｒの一端は、外部の一方の電位極性を有する電流路に接続され、コンデンサＣ１とＣ２の一端は、ダイオードＤ１のアノードと抵抗素子Ｒの他端との接続部に接続され、コンデンサＣ１とＣ２の他端の接続部は、外部の他方の電位極性を有する電流路に接続される。
ここで、図１におけるＬｉｎｅ１は、外部の一方の電位極性を有する電流路（正極直流電流路）に挿入され、同様にＬｉｎｅ２は、外部の他方の電位極性を有する電流路（負極直流電流路）に挿入されている。Ｌｉｎｅ１及びＬｉｎｅ２は、直流過電流遮断回路及び直流電流遮断回路を含むＡＰＰ１中において、線ではなく、点によって、各素子が結合されてもよい。これは他の実施の形態でも同様である。
直流過電流遮断回路及び直流電流遮断回路を含むＡＰＰ１中において、特許請求の範囲で、直流過電流遮断回路には、選択的に溶断遮断器であるヒューズＦが備えられ、直流電流遮断回路には、選択的に開閉器であるスイッチＳＷ１又はＳＷ２が備えられる。ただし、ＡＰＰ１の実際の回路としては、溶断遮断器であるヒューズＦ及び開閉器であるスイッチＳＷ１、ＳＷ２、整流素子であるダイオードＤ２を含んでもよい。
第２容量素子であるコンデンサＣ３の両端は、外部の一方の電位極性を有する電流路と外部の他方の電位極性を有する電流路間に並列接続される。
【００１２】
直流過電流遮断回路及び直流電流遮断回路を含むＡＰＰ１には、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１に加え、さらに、開閉器であるスイッチＳＷ１及びＳＷ２、溶断遮断器であるヒューズＦ及び整流素子であるダイオードＤ２を備え、溶断遮断器であるヒューズＦの一端は、外部の一方の電位極性を有する電流路の直流電源側に接続される入力端子Ｔ１に一端が接続されているスイッチＳＷ１の他端に接続され、この溶断遮断器の他端は、外部の一方の電位極性を有する電流路の負荷側に接続される出力端子Ｔ３に接続された回路、及び、第２の整流素子であるダイオードＤ２のカソードは、外部の他方の電位極性を有する電流路の直流電源側に接続される入力端子Ｔ２に一端が接続されているスイッチＳＷ２の他端に接続され、このダイオードＤ２のアノードは、外部の他方の電位極性を有する電流路の負荷側に接続される出力端子Ｔ４に接続された回路を含む。
【００１３】
図１の例では、ダイオードＤ１のカソード及び抵抗素子Ｒの一端は、ヒューズＦの他端と出力端子Ｔ３に接続され、コンデンサＣ１とＣ２の他端は、第２の整流素子であるダイオードＤ２のアノードと出力端子Ｔ４に接続される。
なお、図示しないが抵抗素子Ｒに替えて、第２のインダクター（チョークコイルなど）をダイオードＤ１に並列接続してもよい。
入力端子Ｔ１、Ｔ２間に、端子Ｔ１を正極、端子Ｔ２を負極として、直流電源が接続され、出力端子Ｔ３、Ｔ４間に負荷が接続される。
【００１４】
なお、ヒューズＦと、ダイオードＤ２の接続形態は、図１に示される以外に、ダイオードＤ２とヒューズＦの位置を入れ替えてもよく、さらに、ダイオードＤ２とヒューズＦを直列接続してもよい。いずれにしても、ダイオードＤ２は、電流路に順方向に挿入する。
ただし、ヒューズＦと及びダイオードＤ２は、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１と入力端子Ｔ１、Ｔ２の間に挿入する必要がある。
また、コンデンサＣ１とＣ２の並列接続回路は、ダイオードＤ１のカソード側に位置してもよく、ダイオードＤ１は、コンデンサＣ１とＣ２の並列接続回路の充電された結果の電圧極性に順方向に接続する。したがって、ダイオードＤ１の向きは、外部の直流電源の極性に応じて任意である。コンデンサＣ１とＣ２の並列接続回路は、コンデンサ一個で構成してもよい。これらについては、他の実施の形態でも同様である。
【００１５】
（１）第１の実施の形態
（１−２）回路動作
図１に示される本発明の第１の実施の形態である直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１、直流過電流遮断回路及び直流電流遮断回路を含むＡＰＰ１の動作説明をする。
【００１６】
入力端子Ｔ１、Ｔ２間に直流電源を接続し、出力端子Ｔ３、Ｔ４間に負荷を接続し、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＮにする。このとき、コンデンサＣ１、Ｃ２には、抵抗素子Ｒを通して、入力端子Ｔ１、Ｔ２に印加された直流電源電圧により、直流電源電圧まで充電される。ただし、ダイオードＤ２の順方向電圧降下は無視する。また、コンデンサＣ３にも、入力端子Ｔ１、Ｔ２に印加された直流電源電圧により充電される。
【００１７】
抵抗素子Ｒは、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＮにしたときのコンデンサＣ１及びＣ２に流れる突入電流を防止する。
【００１８】
この状態では、出力端子Ｔ３、Ｔ４間に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＡＣインバータなどの負荷は正常に動作し、これらに接続されたサーバなどの実負荷も正常に動作する。
コンデンサＣ３は、上記の負荷に電流を供給しているとき、負荷端の電圧降下を防止する。これは、負荷となるＤＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＡＣインバータなどがスイッチングするため、電流路にパルス状の電流が流れ、直流電源から負荷への電流路に有る程度の長さがあると、この電流路が構成するインダクタンス成分が無視できず、このインダクタンスのリアクタンスにより負荷端の電圧が降下する。コンデンサＣ３はこれを防止する。
【００１９】
（Ａ）以下、直流過電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の説明
次に、負荷に過電流が流れたとき、すなわち、出力端子Ｔ３、Ｔ４間に、過電流が流れた場合、溶断遮断器であるヒューズＦに大電流が流れる。このとき、ヒューズＦが溶断されるようにヒューズＦの電流容量を設定する。
【００２０】
通常、負荷に過電流が流れた程度では、電源の電圧降下などは発生しない。したがって、負荷電流路の電圧降下は発生しないので、コンデンサＣ１、Ｃ２は放電しない。この状態で、ヒューズＦは溶断する。
【００２１】
コンデンサＣ１、Ｃ２は放電しないため、ヒューズＦが溶断された瞬間は、ヒューズＦの両端の電位は、同一であるため、ヒューズＦ内にアーク放電は発生しない。ただし、ダイオードＤ１の順方向電圧降下は無視する。
なお、上記の電源よりあまり強くない内部インピーダンスが顕在化するような電源を使用した場合、負荷に過電流が流れたときは、電源電圧が若干低下し、コンデンサＣ１、Ｃ２の電荷は若干放電し、コンデンサＣ１、Ｃ２の電圧は若干低下する。この状態で、ヒューズＦが溶断されれば、ヒューズＦの一端の電位は正常な直流電源電圧に回復し、コンデンサＣ１、Ｃ２の電圧が印加されているヒューズＦの他端の電位とヒューズＦの一端の電位には差が発生する。この場合でも、この電位差は小さいためアーク放電は発生しない。
【００２２】
また、ヒューズＦが溶断されてから、コンデンサＣ１、Ｃ２の電荷は負荷側に放電されるため、コンデンサＣ１、Ｃ２の放電電流は、直流電源から供給されヒューズＦに流れていた過電流を代替し、溶断遮断されたヒューズＦの両端間において、ヒューズＦが溶断する前に流れていた過電流を継続することがないため、アーク放電は発生しない。
【００２３】
コンデンサＣ１、Ｃ２の電荷はいずれ放電し切り、ヒューズＦの端子間電圧は最大となるが、元々アーク放電が発生していないため、アーク放電が発生することはない。したがって、ヒューズＦは小型の交流用のもので済む。
従来技術では、アーク放電が発生しないように大型でヒューズの電極間は長く、かつ、高価な直流用ヒューズを使用しなければならなかった。
【００２４】
以上が直流過電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の回路動作である。この回路動作においては、開閉器であるＳＷ１、ＳＷ２は必要ない。ただし、開閉器であるＳＷ１、ＳＷ２があっても同様な動作をする。
【００２５】
本回路に内蔵する溶断遮断器であるヒューズＦは、本回路内部において、電流路の上流側、すなわち、直流電源供給側に位置することが必須である。
【００２６】
（Ｂ）以下、直流電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の説明
次に、直流電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の回路動作説明をする。この回路は、開閉器であるスイッチＳＷ１又はＳＷ２を備えている。溶断遮断器であるヒューズＦ装着は任意である。
上記、直流過電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の回路動作を援用して説明し、重複する説明を省略する。
【００２７】
入力端子Ｔ１、Ｔ２間に直流電源を接続し、出力端子Ｔ３、Ｔ４間に負荷を接続し、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＮにする。このとき、コンデンサＣ１、Ｃ２には、抵抗素子Ｒを通して、入力端子Ｔ１、Ｔ２に印加された直流電源電圧により、直流電源電圧まで充電される。ただし、ダイオードＤ２の順方向電圧降下は無視する。また、コンデンサＣ３にも、入力端子Ｔ１、Ｔ２に印加された直流電源電圧により充電される。
【００２８】
この状態では、出力端子Ｔ３、Ｔ４間に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＡＣインバータなどの負荷は正常に動作し、これらに接続されたサーバなどの実負荷も正常に動作する。
【００２９】
このとき、開閉器であるＳＷ１又はＳＷ２を開くと、直流過電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の回路動作のとおり、開閉器であるＳＷ１又はＳＷ２の接点間にアーク放電が発生しない。直流過電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）における溶断遮断器であるヒューズＦが、この場合、開閉器であるスイッチＳＷ１又はＳＷ２に置換された説明となる。
すなわち、スイッチＳＷ１又はＳＷ２の断は、ヒューズＦの断と同様に説明できる。
【００３０】
ただし、この場合、直流過電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の回路動作で発生した過電流による容量素子であるコンデンサＣ１及びＣ２の放電はないため、コンデンサＣ１及びＣ２の端子電圧は低下しない。したがって、よりアーク放電に対する条件はよい。
【００３１】
本回路に内蔵する開閉器であるＳＷ１又はＳＷ２は、本回路内部において、電流路の上流側、すなわち、直流電源供給側に位置することが必須である。
【００３２】
（Ｃ）以下、直流電流遮断支援回路（ＣＡＣ１）の説明
次に、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１の回路動作の説明をする。
この回路は、開閉器であるスイッチＳＷ１又はＳＷ２、溶断遮断器であるヒューズＦの装着は任意である。
上記、直流過電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の回路動作を援用して説明し、重複する説明を省略する。
【００３３】
入力端子Ｔ１、Ｔ２間に直流電源を接続し、出力端子Ｔ３、Ｔ４間に負荷を接続し、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＮにする。このとき、コンデンサＣ１、Ｃ２には、抵抗素子Ｒを通して、入力端子Ｔ１、Ｔ２に印加された直流電源電圧により、直流電源電圧まで充電される。ただし、ダイオードＤ２の順方向電圧降下は無視する。また、コンデンサＣ３にも、入力端子Ｔ１、Ｔ２に印加された直流電源電圧により充電される。
【００３４】
この状態では、出力端子Ｔ３、Ｔ４間に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＡＣインバータなどの負荷は正常に動作し、これらに接続されたサーバなどの実負荷も正常に動作する。
【００３５】
このとき、本回路が電流路間（一方の電位極性を有する電流路と他方の電位極性を有する電流路間）に並列接続されている位置よりも、上流の電流路、すなわち、直流電源供給側の電流路の外部の一方の電位極性を有する直流電流路及び／又は外部の他方の電位極性を有する直流電流路が断線した場合、直流過電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の回路動作のとおり、断線された電流路の断線部分間にアーク放電が発生しない。直流過電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）における溶断遮断器であるヒューズＦが、この場合、電流路の断線された部分に置換された説明となる。
すなわち、電流路の断線した部分は、ヒューズＦの断と同様に説明できる。
【００３６】
ただし、この場合、直流過電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の回路動作で発生した過電流による容量素子であるコンデンサＣ１及びＣ２の放電はないため、コンデンサＣ１及びＣ２の端子電圧は低下しない。
丁度、直流電流遮断回路（ＡＰＰ１の一部）の回路動作説明における開閉器であるスイッチＳＷ１又はＳＷ２の開放の動作と同様となる。
【００３７】
なお、本回路が電流路に並列接続されている位置よりも上流である直流電源供給側の電流路の断線にのみ有効である。
【００３８】
以上、３種類の回路動作を説明したが、共通する部分は、入力端子Ｔ１、Ｔ２間に印加される直流電源電圧が、瞬間的に大きく低下するいわゆる瞬低に対しても、コンデンサＣ１、Ｃ２に蓄積された電荷がダイオードＤ１を通して出力端子Ｔ３、Ｔ４間に放電されるため、負荷供給電圧の瞬低は防止される。なお、コンデンサＣ１、Ｃ２の並列接続回路は、信頼性向上のためである。
ダイオードＤ２は、入力端子Ｔ１、Ｔ２が開放されているような場合で、入力端子Ｔ１、Ｔ２間が短絡し、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３の電荷が急激な放電しないよう安全対策である。また、入力端子Ｔ１、Ｔ２間における感電防止用でもある。
【００３９】
（２）第２の実施の形態
（２−１）回路構成
図２は、本発明による第２の実施の形態を示す直流突入電流防止回路、この回路を含む直流電流遮断支援回路及びこれらを含む直流過電流遮断回路の構成である。
【００４０】
図２における破線で囲まれたＣＡＣ２は、本発明による第２の実施の形態の直流電流遮断支援回路である。また、破線で囲まれたＰＲＥＶ２は、本発明による第２の実施の形態の直流突入電流防止回路である。さらに、破線で囲まれたＡＰＰ２は、本発明による第２の実施の形態の直流過電流遮断回路である。
直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２は、突入電流防止回路ＰＲＥＶ２を含み、直流過電流遮断回路ＡＰＰ２は、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２を含む。
【００４１】
本発明による第２の実施の形態を示す図２の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２において、本発明による第１の実施の形態を示す図１の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１と相違するところは、図１における蓄電回路ＳＴＲＧのダイオードＤ１のカソードと溶断遮断器であるヒューズＦの他端との間にインダクターＩｎｄ２と整流素子であるダイオードＤ３の並列接続回路が直列に挿入されていることである。すなわち、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２を含んだ回路である。
直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２は、溶断遮断器であるヒューズＦの他端と、蓄電回路ＳＴＲＧが電流路間（一方の電位極性を有する電流路と他方の電位極性を有する電流路間）に並列接続されている部分との間の電流路に直列挿入されている。
その他は、図１と同一であるため、図１と同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００４２】
インダクターＩｎｄ２のコイルの一端は溶断遮断器であるヒューズＦの他端に接続され、他端は整流素子であるダイオードＤ１のカソードに接続されている。整流素子であるダイオードＤ３のカソードはインダクターＩｎｄ２のコイルの一端に接続され、アノードはインダクターＩｎｄ２のコイルの他端に接続されている。
【００４３】
また、本発明による第２の実施の形態を示す図２の突入電流防止回路ＰＲＥＶ２におけるインダクターＩｎｄ２は、該インダクターのコイルの一端と他端間の任意の位置に存在する中間タップＴＰと他端間が短絡されていることである。
なお、中間タップＴＰはインダクターＩｎｄ２のコイルの一端に接続されてもよい。
【００４４】
（２）第２の実施の形態
（２−２）回路動作
図２に示される本発明の第２の実施の形態である直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２、これらを含む直流過電流遮断回路ＡＰＰ２の動作説明をする。
なお、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２のみが独立して存在する場合は、図９に示される構成となる。
第３〜第５の実施の形態に存在する直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ３〜ＰＲＥＶ５も図９に示されるように独立して存在することが可能である。このとき、図９における直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２を、図３〜図５の直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ３〜ＰＲＥＶ５に置き換え、重複する図面を省略する。
【００４５】
図２に示される本発明の第２の実施の形態である直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２には、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２に存在するインダクターＩｎｄ２が備えられているため、入力端子Ｔ１、Ｔ２間に直流電源を接続し、出力端子Ｔ３、Ｔ４間に外部の負荷を接続し、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＮにしたとき、第２の容量素子であるコンデンサＣ３への突入電流が防止される。すなわち、インダクターＩｎｄ２が有するインダクタンスによるリアクタンスによって、電荷が蓄積されていないコンデンサＣ３への過大電流が発生しない。
また、外部の負荷が容量入力の場合、同様に負荷の容量素子への突入電流が防止される。
【００４６】
（Ａ）以下、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２について説明する。
図２におけるインダクターＩｎｄ２のコイルには、インダクターＩｎｄ２のコイルの一端と他端の間にタップＴＰが設けられている。このタップＴＰが、インダクターＩｎｄ２のコイルの他端に接続されているため、インダクターＩｎｄ２のコイルに存在するタップＴＰと他端間は短絡される。
したがって、入力端子Ｔ１〜出力端子Ｔ３に電流が流れると、インダクターＩｎｄ２のコイルに存在するタップＴＰと他端間に大電流が流れ、この電流により発生する磁束は、インダクターＩｎｄ２のコイルの一端〜タップＴＰに流れる電流により発生する磁束の方向と逆方向であるため、両者の発生する磁束は互いに相殺するように働く。
【００４７】
このため、インダクターＩｎｄ２の磁気回路に発生する磁束がこの磁気回路を通りにくくなる。すなわち、インダクターＩｎｄ２の磁気回路における磁束の変化が抑制されるため磁束の発生が抑制される。
インダクターＩｎｄ２のコイルの両端間におけるコイルの巻き数をＮとし、インダクターＩｎｄ２のコイルに存在するタップＴＰと他端間におけるコイルの巻き数を１とすると、タップＴＰと他端間に流れる電流は、コイルインダクターＩｎｄ２のコイルの両端間を流れる電流のＮ倍となる。
【００４８】
このように、磁束の発生が抑制されると、インダクターＩｎｄ２のリアクタンスが小さくなる。したがって、インダクターＩｎｄ２のコイルのタップＴＰと他端間を短絡させていないインダクターよりもインダクターのコイルを通過する初期の電流、すなわち、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＮにしたときの瞬間及び初期の電流は流れ易い。
【００４９】
また、インダクターＩｎｄ２の磁気回路における磁束の発生が抑制されることにより、インダクターＩｎｄ２の磁気回路における磁気飽和が抑制される。したがって、磁気回路の磁気飽和が抑制され、インダクターＩｎｄ２のリアクタンス成分が継続して存在するため、インダクターＩｎｄ２のコイルに電流が流れる時間の経過においてもインダクターＩｎｄ２のコイルにおける電流が過大に増加する現象を抑制する。
インダクターＩｎｄ２の磁気回路に磁気飽和が発生すると、磁気回路の無いコイル成分となり、インダクターＩｎｄ２のコイルに大電流が流れる。すなわち、直流突入電流が過大になる。
インダクターＩｎｄ２の磁気回路が磁気飽和するとインダクターＩｎｄ２のリアクタンス成分が消滅し、インダクターＩｎｄ２のコイルは単なる導線となり、インダクターＩｎｄ２のコイルにおける電流が過大に増加する現象を抑制できない。
【００５０】
インダクターＩｎｄ２のコイルに流れる初期の電流の流れ易さのみに着目して、タップＴＰを短絡させないで最初からインダクタンスの小さいインダクターを使用すると、初期の電流は流れ易いが、このインダクターの磁気回路が容易に磁気飽和して、インダクターのコイルに流れる過大電流を抑制できない。
タップの無いインダクターを使用し、同一のインダクタンスで、インダクターのコイルを流れる電流が過大とならないよう磁気飽和を抑制すると、磁気回路が大きくなり過ぎる。
【００５１】
図６、図７及び図８は、これらの現象を表す。図７及び図８は、最後にまとめて説明する。
図６の（ａ）の回路におけるインダクターＩｎｄは、図６の（ｃ）の回路におけるインダクターＩｎｄ２と同一のインダクタンスを有するが、タップＴＰを短絡していない。
両方のインダクターのはだか特性では、インダクタンスが大きく、タップＴＰを短絡するかどうかの相違しかない。
図６の（Ａ）は、直流電源電圧Ｖｄｃ、コンデンサＣに充電されていく電圧Ｖｃ及びインダクターＩｎｄを流れる電流Ｉｔを示す。
同様に、図６の（Ｃ）は、直流電源電圧Ｖｄｃ、コンデンサＣに充電されていく電圧Ｖｃ及びインダクターＩｎｄ２を流れる電流Ｉｔを示す。このインダクターＩｎｄ２は、第２の実施の形態における図２のインダクターＩｎｄ２と同一である。
【００５２】
図６の（Ａ）のＩｔは、（ａ）の回路において、スイッチＳＷを閉じたときの瞬間及び初期において、インダクターＩｎｄがインダクターＩｎｄのコイルに流れる電流を抑制する様子を観測できる実測値である。スイッチＳＷを閉じたときの瞬間の電流値及び初期の電流Ｉｔの増加は抑制されているが、この直後には、直線的に大電流へと変化する。インダクターＩｎｄの磁気回路が飽和するとインダクターＩｎｄのコイルのリアクタンスが消滅し、電流Ｉｔが急激に上昇することになる。
この現象において、コンデンサＣの充電電流が最大のとき、コンデンサＣの電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｄｃに達する。
【００５３】
図６の（Ａ）のＶｃは、（ａ）の回路において、スイッチＳＷを閉じたときの瞬間及び初期において、コンデンサＣに充電される電圧を観測できる実測値である。インダクターＩｎｄのインダクタンスが大きいため、スイッチＳＷを閉じたときの瞬間及び初期において、インダクターＩｎｄに流れる電流が抑制されるため、コンデンサＣの電圧上昇は緩慢であるが、この直後には、電圧Ｖｃの立ち上がりが急激になる。インダクターＩｎｄの磁気回路が飽和するとインダクターＩｎｄのコイルのリアクタンスが消滅し、電流Ｉｔが急激に上昇することになるため、コンデンサＣの充電電流が急上昇することとなる。
【００５４】
図６の（ａ）の回路では、上記で説明したとおり、コンデンサＣの充電電流が最大のとき、コンデンサの電圧Ｖｃが直流電源電圧Ｖｄｃに達する。Ｖｃ＝Ｖｄｃとなり、自動的にコンデンサＣに流れる電流が遮断される。このとき、インダクターＩｎｄの電流も遮断され、インダクターＩｎｄにおいてもコイルの最大電流時に電流が遮断されるため、大きな自己誘導による逆起電力が発生する。この事象が、周辺の回路に悪影響を及ぼす。
【００５５】
図６の（ｃ）の回路は、図２におけるＣＡＣ２の蓄電回路ＳＴＲＧを除去したものと等価である。ここでは、図２におけるコンデンサＣ３、すなわち、図６の（ｃ）の回路のコンデンサＣに流れる突入電流を防止するための回路の説明をするためのものであるから、図２におけるＣＡＣ２の蓄電回路ＳＴＲＧを除去している。
図６の（Ｃ）のＩｔは、（ｃ）の回路において、スイッチＳＷを閉じたときの瞬間及び初期において、インダクターＩｎｄ２のコイルに流れる電流を観測できる実測値である。インダクターＩｎｄ２のタップＴＰは、第２の実施の形態における図２のように、タップＴＰがインダクターＩｎｄ２の他端に接続され短絡されているため、インダクターＩｎｄ２のコイルの両端間（インダクターＩｎｄ２の一端とタップＴＰ間と同一。）のリアクタンスが小さくなっている。また、上記で説明したとおり、インダクターＩｎｄ２の磁気回路は飽和しにくくなっている。
【００５６】
したがって、図６の（Ｃ）に示すように、電流Ｉｔは、（ｃ）の回路において、スイッチＳＷを閉じたときの瞬間及び初期から、ほどよく流れ、その後減少する。これは、インダクターＩｎｄ２のコイルのリアクタンスが働き続け、電流Ｉｔを抑制しているところ、コンデンサＣが充電され、直流電圧とコンデンサＣの電位差減少により、コンデンサＣの充電電流が減少するためである。
【００５７】
このように、図６の（Ｃ）では、電流Ｉｔが電流のピークから、最も減少したとき電流Ｉｔが遮断されるため、インダクターＩｎｄ２のコイルの逆起電力は小さい。
【００５８】
その他、上記説明のとおり、図６の（ａ）の回路においては、インダクターＩｎｄは磁気飽和しているため、インダクターＩｎｄのコイルに流れる電流は大きく、インダクターＩｎｄの磁気回路に多量の磁束が蓄積されており、かつ、インダクターＩｎｄのインダクタンスも大きい、この状態で、インダクターＩｎｄを流れる電流が遮断されるので、さらに、逆起電力が大きくなる。
【００５９】
一方、図６の（ｃ）の回路においては、インダクターＩｎｄ２は磁気飽和しおらず、インダクターＩｎｄのコイルに流れる電流は小さく、インダクターＩｎｄ２の磁気回路に少量の磁束しか蓄積されおらず、かつ、インダクターＩｎｄ２のリアクタンスも小さい。この状態で、インダクターＩｎｄ２を流れる電流が遮断されるので、逆起電力は小さい。
【００６０】
以上の説明のとおり、インダクターＩｎｄ２のタップＴＰをインダクターＩｎｄ２の他端又は一端に接続し、タップＴＰを短絡することにより、コンデンサＣ３への突入電流防止回路の特性を向上させることがわかった。
なお、図２のダイオードＤ３は、インダクターＩｎｄ２に発生する逆起電力を吸収するものである。
【００６１】
（Ｂ）直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２、直流過電流遮断回路ＡＰＰ２及び直流過電流遮断回路ＡＰＰ２に開閉器ＳＷ１又はＳＷ２を付加した回路の動作
本実施の形態の場合、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２は、一方の電位極性の電流路に直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２を直列に含んでいるが、直流電流遮断支援という観点からみると、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２を除外して考えることができるため、本実施の形態の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２の動作も、第１の実施の形態で説明した直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１（電流路断線）と同様であり、ＣＡＣ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
上記、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２の場合と同様に、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２を除外して考え、直流過電流遮断回路ＡＰＰ２の動作も、第１の実施の形態で説明した直流過電流遮断回路を含むＡＰＰ１（溶断遮断器の溶断）同様であり、ＡＰＰ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
また、上記、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２及び直流過電流遮断回路ＡＰＰ２の場合と同様な理由により、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ２を除外して考え、直流過電流遮断回路ＡＰＰ２に開閉器ＳＷ１又はＳＷ２を付加した回路も、第１の実施の形態で説明した直流電流遮断回路を含むＡＰＰ１（開閉器による直流電流断）同様であるので、ＡＰＰ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
【００６２】
（３）第３の実施の形態
（３−１）回路構成
図３は、本発明による第３の実施の形態を示す直流突入電流防止回路、この回路を含む直流電流遮断支援回路及びこれらを含む直流過電流遮断回路の構成である。
図３における破線で囲まれたＣＡＣ３は、本発明による第３の実施の形態の直流電流遮断支援回路である。また、破線で囲まれたＰＲＥＶ３は、本発明による第３の実施の形態の直流突入電流防止回路である。さらに、破線で囲まれたＡＰＰ３は、本発明による第３の実施の形態の直流過電流遮断回路である。
本発明による第３の実施の形態を示す図３のＣＡＣ３において、本発明による第１の実施の形態を示す図１の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１と相違するところは、図１における蓄電回路ＳＴＲＧのダイオードＤ１のカソードと溶断遮断器であるヒューズＦの他端との間にインダクターＩｎｄ３と整流素子であるダイオードＤ３の並列接続回路が直列に挿入されていることである。すなわち、突入電流防止回路ＰＲＥＶ３を含んだ回路である。
直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ３は、溶断遮断器であるヒューズＦの他端と、蓄電回路ＳＴＲＧが電流路間（一方の電位極性を有する電流路と他方の電位極性を有する電流路間）に並列接続されている部分との間の電流路に直列挿入されている。
その他は、図１と同一であるため、図１と同一符号を付して、重複する説明を省略する。
インダクターＩｎｄ３のコイルの一端は溶断遮断器であるヒューズＦの他端に接続され、他端は整流素子であるダイオードＤ１のカソードに接続されている。整流素子であるダイオードＤ３のカソードはインダクターＩｎｄ３のコイルの一端に接続され、アノードはインダクターＩｎｄ３のコイルの他端に接続されている。
【００６３】
また、本発明による第３の実施の形態を示す図３のＣＡＣ３において、本発明による第２の実施の形態を示す図２の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２と相違するところは、図３におけるインダクターＩｎｄ３は、一端と他端間の任意の位置に存在する２つの中間タップＴＰ１とＴＰ２を備え、これら２つのタップが接続され、短絡されていることである。すなわち、突入電流防止回路ＰＲＥＶ３が相違する。
なお、図示しないが、インダクターＩｎｄ３における中間タップは、３つ以上備えられていてもよい。この場合、タップの両端間を短絡するか、タップの両端間の間にある別のタップ間を短絡するかなど、タップの結線は任意である。
複数のタップの両端間、別のタップ間のいずれか２端子又は３端子以上を短絡するかなどにより、インダクターＩｎｄ３のインダクタンスを変化させ、インダクターＩｎｄ３のリアクタンスを調整できる。
また、図３の中間タップＴＰ１、ＴＰ２は、それぞれ、インダクターＩｎｄ３の一端、他端に接続され、短絡されてもよい。
【００６４】
（３）第３の実施の形態
（３−２）回路動作
図３に示される本発明の第３の実施の形態である直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ３、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ３、これらを含む直流過電流遮断回路ＡＰＰ３の動作説明をする。
【００６５】
（Ａ）以下、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ３について説明する。
図３に示されるように、突入電流防止回路ＰＲＥＶ３に存在するインダクターＩｎｄ３に設けられたタップＴＰ１とタップＴＰ２が短絡されているインダクターＩｎｄ３、及び、図示しないが、上記「（３−１）回路構成」で説明したタップＴＰ１とタップＴＰ２の接続変形例におけるインダクターＩｎｄ３においても、第２の実施の形態を示す図２のインダクターＩｎｄ２において、タップＴＰがインダクターＩｎｄ２の他端又は一端と接続され、短絡されているインダクターＩｎｄ２と等価である。
【００６６】
したがって、第２の実施の形態で説明したインダクターＩｎｄ２の動作は、第３の実施の形態のインダクターＩｎｄ３に適用できるため、第２の実施の形態の説明を援用し、重複する動作説明を省略する。
【００６７】
（Ｂ）直流電流遮断支援回路ＣＡＣ３、直流過電流遮断回路ＡＰＰ３及び直流過電流遮断回路ＡＰＰ３に開閉器ＳＷ１又はＳＷ２を付加した回路の動作
本実施の形態の場合、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ３は、一方の電位極性の電流路に直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ３を直列に含んでいるが、直流電流遮断支援という観点からみると、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ３を除外して考えることができるため、本実施の形態の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ３の動作も、第１の実施の形態で説明した直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１（電流路断線）と同様であり、ＣＡＣ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
上記、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ３の場合と同様に、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ３を除外して考え、直流過電流遮断回路ＡＰＰ３の動作も、第１の実施の形態で説明した直流過電流遮断回路を含むＡＰＰ１（溶断遮断器の溶断）同様であり、ＡＰＰ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
また、上記、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ３及び直流過電流遮断回路ＡＰＰ３の場合と同様な理由により、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ３を除外して考え、直流過電流遮断回路ＡＰＰ３に開閉器ＳＷ１又はＳＷ２を付加した回路も、第１の実施の形態で説明した直流電流遮断回路を含むＡＰＰ１（開閉器による直流電流断）同様であるので、ＡＰＰ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
【００６８】
（４）第４の実施の形態
（４−１）回路構成
図４は、本発明による第４の実施の形態を示す直流突入電流防止回路、この回路を含む直流電流遮断支援回路及びこれらを含む直流過電流遮断回路の構成である。
【００６９】
図４における破線で囲まれたＣＡＣ４は、本発明による第４の実施の形態の直流電流遮断支援回路である。また、破線で囲まれたＰＲＥＶ４は、本発明による第４の実施の形態の直流突入電流防止回路である。さらに、破線で囲まれたＡＰＰ４は、本発明による第４の実施の形態の直流過電流遮断回路である。
【００７０】
本発明による第４の実施の形態を示す図４のＣＡＣ４において、本発明による第１の実施の形態を示す図１の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１と相違するところは、図１における蓄電回路ＳＴＲＧのダイオードＤ１のカソード（出力端子Ｔ３）と溶断遮断器であるヒューズＦの他端との間にインダクターＩｎｄ４と整流素子であるダイオードＤ３の並列接続回路が直列に挿入されていることである。すなわち、突入電流防止回路ＰＲＥＶ４を含んだ回路である。
直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ４は、溶断遮断器であるヒューズＦの他端と、蓄電回路ＳＴＲＧが電流路間（一方の電位極性を有する電流路と他方の電位極性を有する電流路間）に並列接続されている部分との間の電流路に直列挿入されている。
その他は、図１と同一であるため、図１と同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００７１】
インダクターＩｎｄ４のコイルの一端は溶断遮断器であるヒューズＦの他端に接続され、他端は整流素子であるダイオードＤ１のカソードに接続されている。整流素子であるダイオードＤ３のカソードはインダクターＩｎｄ４のコイルの一端に接続され、アノードはインダクターＩｎｄ４のコイルの他端に接続されている。
【００７２】
また、本発明による第４の実施の形態を示す図４の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ４において、本発明による第２の実施の形態を示す図２の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２と相違するところは、図４におけるインダクターＩｎｄ４は、二次巻線を備え、該二次巻線の両端が接続され、短絡されていることである。
なお、図示しないが、インダクターＩｎｄ４の二次巻線は２つ以上備えられていてもよい。この場合、全部の二次巻線を短絡するか、１つの二次巻線を短絡するかは任意である。
さらに、二次巻線にタップを備え、タップを短絡してもよい。これらにより、インダクターＩｎｄ４のインダクタンスを変化させ、インダクターＩｎｄ４のリアクタンスを調整できる。
【００７３】
（４）第４の実施の形態
（４−２）回路動作
図４に示される本発明の第４の実施の形態である直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ４、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ４、これらを含む直流過電流遮断回路ＡＰＰ４の動作説明をする。
【００７４】
（Ａ）以下、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ４について説明する。
図４に示されるように、インダクターＩｎｄ４に設けられた二次巻線の両端が短絡されているインダクターＩｎｄ４、図示しないが、上記「（４−１）回路構成」で説明した複数の二次巻線を有するインダクターＩｎｄ４の変形例、該二次巻線にタップを備え該タップを短絡する変形例におけるインダクターＩｎｄ４においても、第２の実施の形態を示す図２のインダクターＩｎｄ２において、タップＴＰがインダクターＩｎｄ２の他端又は一端と接続され、短絡されているインダクターＩｎｄ２と等価である。
【００７５】
したがって、第２の実施の形態で説明したインダクターＩｎｄ２の動作は、第４の実施の形態のインダクターＩｎｄ４に適用できるため、第２の実施の形態の説明を援用し、重複する動作説明を省略する。
【００７６】
（Ｂ）直流電流遮断支援回路ＣＡＣ４、直流過電流遮断回路ＡＰＰ４及び直流過電流遮断回路ＡＰＰ４に開閉器ＳＷ１又はＳＷ２を付加した回路の動作
本実施の形態の場合、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ４は、一方の電位極性の電流路に直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ４を直列に含んでいるが、直流電流遮断支援という観点からみると、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ４を除外して考えることができるため、本実施の形態の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ４の動作も、第１の実施の形態で説明した直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１（電流路断線）と同様であり、ＣＡＣ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
上記、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ４の場合と同様に、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ４を除外して考え、直流過電流遮断回路ＡＰＰ４の動作も、第１の実施の形態で説明した直流過電流遮断回路を含むＡＰＰ１（溶断遮断器の溶断）同様であり、ＡＰＰ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
また、上記、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ４及び直流過電流遮断回路ＡＰＰ４の場合と同様な理由により、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ４を除外して考え、直流過電流遮断回路ＡＰＰ４に開閉器ＳＷ１又はＳＷ２を付加した回路も、第１の実施の形態で説明した直流電流遮断回路を含むＡＰＰ１（開閉器による直流電流断）同様であるので、ＡＰＰ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
【００７７】
（５）第５の実施の形態
（５−１）回路構成
図５は、本発明による第５の実施の形態を示す直流突入電流防止回路、この回路を含む直流電流遮断支援回路及びこれらを含む直流過電流遮断回路の構成である。
【００７８】
図５における破線で囲まれたＣＡＣ５は、本発明による第５の実施の形態の直流電流遮断支援回路である。また、破線で囲まれたＰＲＥＶ５は、本発明による第５の実施の形態の直流突入電流防止回路である。さらに、破線で囲まれたＡＰＰ５は、本発明による第５の実施の形態の直流過電流遮断回路である。
【００７９】
本発明による第５の実施の形態を示す図５の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５において、本発明による第１の実施の形態を示す図１の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１と相違するところは、図１における蓄電回路ＳＴＲＧのダイオードＤ１のカソード（出力端子Ｔ３）とヒューズＦの他端との間に、インダクターＩｎｄ５、整流素子であるダイオードＤ３及び第２の抵抗素子である抵抗素子Ｒｔの並列接続回路が直列に挿入されていることである。すなわち、突入電流防止回路ＰＲＥＶ５を含んだ回路である。
流突入電流防止回路ＰＲＥＶ５は、溶断遮断器であるヒューズＦの他端と、蓄電回路ＳＴＲＧが電流路間（一方の電位極性を有する電流路と他方の電位極性を有する電流路間）に並列接続されている部分との間の電流路に直列挿入されている。
その他は、図１と同一であるため、図１と同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００８０】
インダクターＩｎｄ５のコイルの一端は溶断遮断器であるヒューズＦの他端に接続され、他端は整流素子であるダイオードＤ１のカソードに接続されている。整流素子であるダイオードＤ３のカソードはインダクターＩｎｄ５のコイルの一端に接続され、アノードはインダクターＩｎｄ５のコイルの他端に接続されている。
【００８１】
また、本発明による第５の実施の形態を示す図５の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５において、本発明による第２〜第４の実施の形態を示す図２〜図４の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２〜ＣＡＣ４と相違するところは、図５における直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５のインダクターＩｎｄ５は、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２〜ＣＡＣ４におけるインダクターＩｎｄ２〜Ｉｎｄ４と同一のものであるが、タップＴＰも二次巻線も備えていないことである。直流電流遮断支援回路ＣＡＣ２〜ＣＡＣ４におけるタップＴＰや、二次巻線に代替して、抵抗素子ＲｔがインダクターＩｎｄ５に並列接続されている。
【００８２】
図示しないが、インダクターＩｎｄ５に中間タップを設け、第２の抵抗素子である抵抗素子Ｒｔを該インダクターの中間タップと該インダクターの一端又は他端間に並列接続させてもよい。これにより、インダクターＩｎｄ５のリアクタンスを調整できる。
【００８３】
（５）第５の実施の形態
（５−２）回路動作
図５に示される本発明の第５の実施の形態である直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ５、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５、これらを含む直流過電流遮断回路ＡＰＰ５の動作説明をする。
【００８４】
（Ａ）以下、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ５について説明する。
図５に示される本発明の第５の実施の形態である直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５には、インダクターＩｎｄ５が備えられているため、入力端子Ｔ１、Ｔ２間に直流電源を接続し、出力端子Ｔ３、Ｔ４間に負荷を接続し、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をＯＮにしたとき、第２容量素子であるコンデンサＣ３への突入電流が防止される。すなわち、インダクターＩｎｄ５が有するインダクタンスによるリアクタンスによって、電荷が蓄積されていないコンデンサＣ３への過大電流が発生しない。また、外部の負荷が容量入力の場合、同様に負荷の容量素子への突入電流が防止される。
【００８５】
第２の実施の形態で説明した図６の（ａ）の回路及び図６の（Ａ）のコンデンサＣの電圧Ｖｃ及びインダクターＩｎｄを流れる電流Ｉｔについて説明した好まざる現象が発生することを改善するために、抵抗素子ＲｔをインダクターＩｎｄに並列接続した場合の動作を説明する。
【００８６】
図６の（ｂ）の回路は、第５の実施の形態を示す図５における直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５から蓄電回路ＳＴＲＧを除去したものと等価である。
図６の（Ｂ）の電圧Ｖｃ及び電流Ｉｔの波形は、図６の（Ａ）に示される電圧Ｖｃ及び電流Ｉｔの波形と、図６の（Ｃ）に示される電圧Ｖｃ及び電流Ｉｔの波形との中間的波形であり、図６の（Ａ）の電圧Ｖｃ及び電流Ｉｔが示す波形より改善されている。
【００８７】
第５の実施の形態を示す図５における直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５から蓄電回路ＳＴＲＧを除去したものと等価である図６の（ｂ）の回路は、インダクターＩｎｄに流れる電流が抵抗素子Ｒｔに分流されるため、インダクターＩｎｄに流れる電流が少なくなり、インダクターＩｎｄの磁気回路の磁気飽和が緩和される。したがって、図６の（ｂ）の回路のインダクターＩｎｄのリアクタンスの発生は、図６の（ａ）の回路のインダクターＩｎｄのリアクタンスの発生よりも長く継続される。したがって、インダクターＩｎｄの電流が遮断されるときの図６の（Ａ）の電流Ｉｔの最大値よりも、図６の（Ｂ）の電流Ｉｔは小さい。
【００８８】
図６（ｂ）のスイッチＳＷが閉じられた瞬間、インダクターＩｎｄに電流が流れないときでも抵抗素子Ｒｔにより電流を流すことでコンデンサＣを速く充電し、速くコンデンサＣの電圧を上げるので、ＶｄｃとＶｃとの電位差を小さくし、インダクターＩｎｄの磁気飽和による急激なコンデンサＣへの充電電流の増加、コンデンサＣの端子電圧の急激な上昇を抑制する。
また、第２の実施の形態で説明したとおりの理論で、第５の実施の形態におけるインダクターＩｎｄ５の電流が遮断されるとき、インダクターＩｎｄ５に発生する自己誘導による逆起電力は小さい。
【００８９】
図７の（Ａ）は、３５ｍＨのインダクターと０．２２μＦのコンデンサの直列接続回路に直流３８０Ｖを印加し、図７の（Ｂ）は、５ｍＨのインダクターと０．２２μＦのコンデンサの直列接続回路に直流３８０Ｖを印加した回路を示し、それぞれの回路（Ａ）、（Ｂ）の下には該コンデンサに充電される電圧波形を示し、右下には該コンデンサに流れる電流波形を示したものである。これらは、シミュレータを使用して求めた波形である。
また、図８の（Ａ）は、本発明の第５の実施の形態を示す図５から蓄電回路ＳＴＲＧを除去した突入電流防止回路ＰＲＥＶ５を備える回路と等価であり、５ｍＨのインダクターに２３０Ωの抵抗素子を並列接続した回路に０．２２μＦのコンデンサの直列接続し、直流３８０Ｖを印加したものであり、回路（Ａ）の下には該コンデンサに充電される電圧波形を示し、右下には該コンデンサに流れる電流波形を示したものである。これらも、シミュレータを使用して求めた波形である。
【００９０】
図８の（Ｂ）は、本発明の第２の実施の形態を示す図２から蓄電回路ＳＴＲＧを除去した突入電流防止回路ＰＲＥＶ２を備える図９に示される回路の等価回路である。図２、図９における３５ｍＨのインダクターＩｎｄ２のタップＴＰをインダクターＩｎｄ２の他端に接続した回路は等価的に図８の（Ｂ）に示されるインダクター回路となる。これに、０．２２μＦのコンデンサＣを直列接続し、直流３８０Ｖを印加する。回路（Ｂ）の下には該コンデンサに充電される電圧波形を示し、右下には該コンデンサに流れる電流の波形を示したものである。図７、図８の（Ａ）と同様にシミュレーション波形である。
なお、インダクターＩｎｄ２のタップＴＰをインダクターＩｎｄ２の他端に接続したインダクターにおいて、理想インダクター（銅損、鉄損など一切ない理論上のインダクター）としてシミュレートするとリアクタンスが消滅した単なる導線となり、シミュレータの解がないため、図８の（Ｂ）の等価回路で表している。
【００９１】
これらシミュレーションによる電圧、電流波形は、図６が示す実測結果とよく一致する。図７の（Ａ）の回路の右下の電流波形において、電流が抑制されている。この理由は、図７の（Ａ）の回路に使用されているインダクターは、図２に使用されているインダクターＩｎｄ２と同じ３５ｍＨのインダクタンスを有するが、磁気飽和しないように磁気回路を大きくしている。
図２に使用されているインダクターＩｎｄ２は、タップＴＰとインダクターＩｎｄ２の他端を短絡しているので、磁気回路が磁気飽和しない。このため、図２に使用されているインダクターＩｎｄ２は、磁気回路を小さくできるので非常に小型化が可能である。
このように、第２〜第５の実施の形態で使用されるインダクターＩｎｄ２〜インダクターＩｎｄ５の構成において、インダクターの逆起電力を抑制し、かつ、インダクターを小型化できることには大きな利点がある。
【００９２】
図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の回路は、それぞれ、図７の（Ｂ）、図８の（Ａ）、（Ｂ）に対応する。
【００９３】
（Ｂ）直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５、直流過電流遮断回路ＡＰＰ５及び直流過電流遮断回路ＡＰＰ５に開閉器ＳＷ１又はＳＷ２を付加した回路の動作
本実施の形態の場合、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５は、一方の電位極性の電流路に直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ５を直列に含んでいるが、直流電流遮断支援という観点からみると、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ５を除外して考えることができるため、本実施の形態の直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５の動作も、第１の実施の形態で説明した直流電流遮断支援回路ＣＡＣ１（電流路断線）と同様であり、ＣＡＣ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
上記、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５の場合と同様に、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ５を除外して考え、直流過電流遮断回路ＡＰＰ５の動作も、第１の実施の形態で説明した直流過電流遮断回路を含むＡＰＰ１（溶断遮断器の溶断）同様であり、ＡＰＰ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
また、上記、直流電流遮断支援回路ＣＡＣ５及び直流過電流遮断回路ＡＰＰ５の場合と同様な理由により、直流突入電流防止回路ＰＲＥＶ５を除外して考え、直流過電流遮断回路ＡＰＰ５に開閉器ＳＷ１又はＳＷ２を付加した回路も、第１の実施の形態で説明した直流電流遮断回路を含むＡＰＰ１（開閉器による直流電流断）同様であるので、ＡＰＰ１の説明を援用し、重複する説明を省略する。
【符号の説明】
【００９４】
Ｄ、Ｄ１〜Ｄ３                ダイオード
Ｃ、Ｃ１〜Ｃ３                コンデンサ
Ｒ、Ｒｔ                      抵抗素子
Ｆ                            溶断遮断器（ヒューズ）
Ｉｎｄ、Ｉｎｄ２〜Ｉｎｄ５    インダクター
ＴＰ、ＴＰ１、ＴＰ２          タップ
ＳＷ、ＳＷ１、ＳＷ２          開閉器（スイッチ）
Ｔ１〜Ｔ４                    端子
ＣＡＣ１〜ＣＡＣ５            直流電流遮断支援回路
ＡＰＰ１                      直流過電流遮断回路及び直流電流遮断回路
ＡＰＰ２〜ＡＰＰ５            直流過電流遮断回路
ＰＲＥＶ２〜ＰＲＥＶ５        直流突入電流防止回路
ＳＴＲＧ                      蓄電回路
Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２        電流路
【図１】
2010153368.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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