(57)【要約】【課題】通常時の給電に影響を与えることなく、短絡事故等が発生した場合でも、短絡事故等が発生していない給電系統への給電を継続することを可能にする。【解決手段】環状形状を具備する磁性体１０１と、磁性体内に磁束を発生させる磁束発生部である磁気バイアス装置１０２と、を有し、磁気バイアス装置１０２は、磁性体１０１の環状形状の中空部分を貫通する電流媒体を流れる電流による磁束と同じ向きの磁束を磁性体１０１内に発生させることにより、磁性体１０１を磁気飽和させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状形状を具備する磁性体と、
前記磁性体内に磁束を発生させる磁束発生部と、を有し、
前記磁束発生部は、前記磁性体の環状形状の中空部分を貫通する電流媒体を流れる電流による磁束と同じ向きの磁束を前記磁性体内に発生させることにより、前記磁性体を磁気飽和させる限流制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の限流制御装置において、
前記磁性体には、前記環状形状の一部に間隙が設けられ、
前記磁束発生部は、前記間隙に配置された限流制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の限流制御装置において、
前記磁束発生部は、前記磁性体の一部に設けられた電磁石である限流制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の限流制御装置において、
前記磁性体は、複数の部分に分割可能である限流制御装置。
【請求項５】
整流装置から出力された電流を分岐し、該分岐された電流のそれぞれを、電流媒体を介して複数の電子機器へ供給する電流分配装置であって、
環状形状を具備し、該環状形状の中空部分を前記電流媒体が貫通する磁性体と、
前記磁性体内に磁束を発生させる磁束発生部と、を有し、
前記磁束発生部は、前記整流装置から出力された電流による磁束と同じ向きの磁束を前記磁性体内に発生させることにより、前記磁性体を磁気飽和させる電流分配装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電流分配装置において、
前記磁性体には、前記環状形状の一部に間隙が設けられ、
前記磁束発生部は、前記間隙に配置された電流分配装置。
【請求項７】
請求項５に記載の電流分配装置において、
前記磁束発生部は、前記磁性体の一部に設けられた電磁石である電流分配装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の電流分配装置において、
前記磁性体は、複数の部分に分割可能である電流分配装置。
【請求項９】
環状形状を具備する磁性体を有する限流制御装置における限流制御方法であって、
前記磁性体の環状形状の中空部分を貫通する電流媒体を流れる電流による磁束と同じ向きの磁束を前記磁性体内に発生させることにより、前記磁性体を磁気飽和させる処理を有する限流制御方法。
【請求項１０】
環状形状を具備する磁性体を有し、整流装置から出力された電流を分岐し、該分岐された電流のそれぞれを、前記磁性体の環状形状の中空部分を貫通する電流媒体を介して複数の電子機器へ供給する電流分配装置における限流制御方法であって、
前記整流装置から出力された電流による磁束と同じ向きの磁束を前記磁性体内に発生させることにより、前記磁性体を磁気飽和させる処理を有する限流制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル等の電流媒体を流れる電流を限流する限流制御装置及びこれを用いた電流分配装置、限流制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流分配装置は、商用電源の交流電流を直流電流に変換する整流装置から出力された直流電流を分岐し、分岐された直流電流を複数の電子機器に供給する装置である。なお、以降、直流電流のことを単に電流ということがある。
【０００３】
図７は、電流分配装置を含む給電システムの構成の一例を示すブロック図である。
【０００４】
図７に示す給電システムは、商用電源５０と、整流装置５１と、電流分配装置６０と、電流分配装置６０と給電路によって接続された電子機器７０−１〜７０−ｎとを備えている。
【０００５】
整流装置５１は、商用電源５０の交流電流を直流電流に変換して電流分配装置６０へ出力する。
【０００６】
電流分配装置６０は、整流装置５１から出力された電流を分岐し、分岐されたそれぞれの電流を、給電路を構成する電流媒体を介して電子機器７０−１〜７０−ｎへ供給する。電流分配装置６０は、入力コンデンサ６１と、系統保護用ヒューズ６２−１〜６２−ｎとを備えている。ここで、電流媒体とは例えば、ケーブルやバスバー等のことである。バスバーとは、電流を流すことのできる細長い棒状の金属板のことである。
【０００７】
電子機器７０−１〜７０−ｎのそれぞれは、入力コンデンサ７１−１〜７１−ｎと、電子機器７０−１〜７０−ｎのそれぞれの機能を実装した電子機器ユニット７２−１〜７２−ｎとを備えている。
【０００８】
図７に示す給電システムにおいて、電流分配装置６０によって分岐された電流は、電流分配装置６０内の系統保護用ヒューズ６２−１〜６２−ｎを経て、電子機器７０−１〜７０−ｎへ供給される。電子機器７０−１〜７０−ｎでは、入力コンデンサ７１−１〜７１−ｎを充電しながら電子機器ユニット７２−１〜７２−ｎに電流が送られる。
【０００９】
ここで、例えば、電子機器ユニット７２−１に短絡事故や地絡事故が発生した場合、電流分配装置６０内の入力コンデンサ６１の放電によって系統保護用ヒューズ６２−１に過電流が流れ、系統保護用ヒューズ６２−１が溶断される。これにより、短絡事故等が発生した電子機器７０−１は給電系統から切り離され、短絡事故等の発生していない電子機器７０−２〜７０−ｎが保護される。なお、地絡事故とは、電子機器等と大地との間に電気的な接続が生じることである。以降、短絡事故等が発生していない電子機器への給電系統のことを正常給電系統という。
【００１０】
通常、電流分配装置６０には給電の仕様が相互に異なる電子機器７０−１〜７０−ｎが接続される。つまり、これら電子機器７０−１〜７０−ｎのそれぞれの定格容量は相互に異なる場合が多い。このため、電流分配装置６０内の系統保護用ヒューズ６２−１〜６２−ｎとしては、例えば、１００Ａ（アンペア）以上の大容量のヒューズや、数Ａの小容量のヒューズ等、様々な定格容量のヒューズが使用される。ヒューズの定格容量は、通常、ヒューズを流れる電流の２乗に比例したエネルギーＩ2ｔ（Ｉは電流値、ｔは時間）によって定義され、このエネルギーがヒューズの遮断容量に達したときにヒューズが溶断する。なお、定格容量が大きいヒューズほど遮断容量は大きい。
【００１１】
従って、上述したような電流分配装置６０では、電子機器７０−２の定格電流が電子機器７０−１の定格電流よりもかなり小さい場合、系統保護用ヒューズ６２−２の定格電流は、系統保護用ヒューズ６２−１の定格電流よりもかなり小さく設定される。また、近年、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）対策や、給電系統の安定性の確保のため、電子機器７０−１〜７０−ｎの入力コンデンサ７１−１〜７１−ｎとして大容量のコンデンサが使用されていることが多い。このため、電子機器ユニット７２−１に短絡事故等が発生した場合、電子機器ユニット７２−１側が低電位になり、整流装置５１及び入力コンデンサ６１から系統保護用ヒューズ６２−１に過電流が流れる。
【００１２】
この過電流が系統保護用ヒューズ６２−１の遮断容量に達すると系統保護用ヒューズ６２−１が溶断する。このとき、正常給電系統の入力コンデンサ７１−２から電流が放電され、この放電された電流は、整流装置５１側へ流れる過電流となる。この過電流が系統保護用ヒューズ６２−２の遮断容量に達すると、系統保護用ヒューズ６２−２も溶断し、正常給電系統の電子機器７０−２への給電が停止してしまう。また、入力コンデンサ７１−２からの過電流は、系統保護用ヒューズ６２−２の溶断を招くだけではなく、電子機器７０−２の入力端における電圧低下の原因にもなる。これにより、電子機器７０−２が安定した動作を行うことができなくなる。
【００１３】
このような正常給電系統の入力コンデンサからの過電流を遮断する方法の一つとして、給電路にダイオードを挿入する方法が例えば、特許文献１に開示されている。
【００１４】
なお、過電流を遮断する方式には、限流方式と非限流方式との２種類の方式がある。非限流方式は、過電流を検知した際、過電流の波形が零点を通過する際に遮断するものである。そのため、過電流を検知した後、タイミングが遅れて過電流を遮断することになる。一方、限流方式は、過電流を検知した際、過電流の波形が最高値に来る前に、即座に遮断するものである。従って、限流方式では、短絡事故の被害を最小限に抑えることができる。一般的に、遮断器は非限流方式を用いており、ヒューズは限流方式を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００７−３２５４１３号公報
【特許文献２】特開昭５０−１３３５４３号公報
【特許文献３】特開２００３−７５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献１に開示されている技術では、ダイオードを給電路に挿入することにより、短絡事故等が発生していない通常時においても給電系統のインピーダンスを大きくしてしまう。これにより、発振現象や過電圧変動が引き起こされる。つまり、特許文献１に開示されている技術を利用した場合、通常時の給電に影響を与えてしまうという問題点がある。
【００１７】
本発明は、通常時の給電に影響を与えることなく、短絡事故等が発生した場合でも、短絡事故等が発生していない給電系統への給電を継続することを可能にする限流制御装置及びこれを用いた電流分配装置、限流制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明の限流制御装置は、環状形状を具備する磁性体と、
前記磁性体内に磁束を発生させる磁束発生部と、を有し、
前記磁束発生部は、前記磁性体の環状形状の中空部分を貫通する電流媒体を流れる電流による磁束と同じ向きの磁束を前記磁性体内に発生させることにより、前記磁性体を磁気飽和させる。
【００１９】
また、上記目的を達成するために本発明は、
整流装置から出力された電流を分岐し、該分岐された電流のそれぞれを、電流媒体を介して複数の電子機器へ供給する電流分配装置であって、
環状形状を具備し、該環状形状の中空部分を前記電流媒体が貫通する磁性体と、
前記磁性体内に磁束を発生させる磁束発生部と、を有し、
前記磁束発生部は、前記整流装置から出力された電流による磁束と同じ向きの磁束を前記磁性体内に発生させることにより、前記磁性体を磁気飽和させる。
【００２０】
また、環状形状を具備する磁性体を有する限流制御装置における限流制御方法であって、
前記磁性体の環状形状の中空部分を貫通する電流媒体を流れる電流による磁束と同じ向きの磁束を前記磁性体内に発生させることにより、前記磁性体を磁気飽和させる処理を有する。
【００２１】
また、環状形状を具備する磁性体を有し、整流装置から出力された電流を分岐し、該分岐された電流のそれぞれを、前記磁性体の環状形状の中空部分を貫通する電流媒体を介して複数の電子機器へ供給する電流分配装置における限流制御方法であって、
前記整流装置から出力された電流による磁束と同じ向きの磁束を前記磁性体内に発生させることにより、前記磁性体を磁気飽和させる処理を有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、限流制御装置は、環状形状を具備する磁性体と、磁性体内に磁束を発生させる磁束発生部とを有する。磁束発生部は、磁性体の環状形状の中空部分を貫通する電流媒体を流れる電流による磁束と同じ向きの磁束を磁性体内に発生させ、定常状態は、磁性体を磁気飽和させ、磁性体の効果は無影響とし、電流が逆流した際には磁性体の磁気飽和が解けることで磁性体の透磁率が有限値となり、限流効果を得る。
【００２３】
このような限流制御装置を用いた電流分配装置は、整流装置から出力された電流を分岐し、分岐された電流のそれぞれを、磁性体の環状形状の中空部分を貫通する電流媒体を介して複数の電子機器へ供給する。このとき、磁束発生部は、整流装置から出力された電流による磁束と同じ向きの磁束を磁性体内に発生させることにより、磁性体を磁気飽和させる。
【００２４】
そのため、電子機器側コンデンサ部から整流装置側へ逆流する電流のみが限流され、通常時の給電に影響を与えることなく、短絡事故等が発生した場合でも、短絡事故等が発生していない給電系統への給電を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の限流制御装置及び電流分配装置を適用した給電システムの実施の一形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した限流制御装置の構造の一例を示す図である。
【図３】図１に示した限流制御装置の構造の他の例を示す図である。
【図４】図１に示した限流制御装置の構造の他の例を示す図である。
【図５】図１に示した限流制御装置の構造の他の例を示す図である。
【図６】図１及び図２に示した限流制御装置の動作を説明するための図であり、（ａ）は給電ケーブルの自己インダクタンスＬの値が変化しない場合を示す図、（ｂ）は給電ケーブルの自己インダクタンスＬの値が大きくなる場合を示す図である。
【図７】電流分配装置を含む給電システムの構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の限流制御装置及び電流分配装置を適用した給電システムの実施の一形態の構成を示すブロック図である。
【００２８】
本実施形態の給電システムは図１に示すように、商用電源１０と、整流装置１１と、電流分配装置２０と、電流分配装置２０と給電路によって接続された電子機器３０−１〜３０−ｎとを備えている。なお、電子機器３０−１〜３０−ｎは例えば、情報処理装置や通信装置である。
【００２９】
電子機器３０−１〜３０−ｎのそれぞれは、入力コンデンサ３１−１〜３１−ｎと、電子機器３０−１〜３０−ｎのそれぞれの機能を実装した電子機器ユニット３２−１〜３２−ｎとを備えている。
【００３０】
整流装置１１は、商用電源１０の交流電流を直流電流に変換して電流分配装置２０へ出力する。
【００３１】
電流分配装置２０は、整流装置１１から出力された電流を分岐し、分岐されたそれぞれの電流を電流媒体である給電ケーブルを介して電子機器３０−１〜３０−ｎへ供給する。電流分配装置２０は、入力コンデンサ２１と、系統保護用ヒューズ２２−１〜２２−ｎと、限流制御装置２３−１〜２３−ｎとを備えている。
【００３２】
本実施形態において電流分配装置２０は、例えば、電子機器ユニット３２−１において短絡事故が発生した場合、正常給電系統の電子機器３０−２〜３０−ｎ内の入力コンデンサ３１−２〜３１−ｎから放電された過電流によって系統保護用ヒューズ２２−２〜２２−ｎが溶断されるのを回避する。これを実現するため、電流分配装置２０では、限流制御装置２３−１〜２３−ｎと系統保護用ヒューズ２２−１〜２２−ｎとが直列に接続されている。なお、限流制御装置２３−１〜２３−ｎが接続される位置は、図１に示した位置に限定されず、系統保護用ヒューズ２２−１〜２２−ｎと直列に接続されていればよい。例えば、限流制御装置２３−１〜２３−ｎが系統保護用ヒューズ２２−１〜２２−ｎよりも整流装置１１寄りに接続されていてもよい。
【００３３】
以下に、図１に示した限流制御装置２３−１〜２３−ｎの構造について説明する。なお、ここでは、図１に示した限流制御装置２３−１の構造について説明するが、限流制御装置２３−２〜２３−ｎも同様の構造である。
【００３４】
図２は、図１に示した限流制御装置２３−１の構造の一例を示す図である。
【００３５】
図１に示した限流制御装置２３−１は図２に示すように、環状の形状の一部に間隙（ギャップ）が設けられた磁性体１０１と、磁束発生部である磁気バイアス装置１０２とを備えている。
【００３６】
限流制御装置２３−１は、電子機器３０−１〜３０−ｎへ供給される電流が流れる給電路を取り囲むように設置される。つまり、給電ケーブルが磁性体１０１の環状形状の中空部分を貫通するように設置される。
【００３７】
磁性体１０１には、パーマロイやフェライト等の高い透磁率を有する磁性材料が用いられる。
【００３８】
磁気バイアス装置１０２は、磁性体１０１に設けられた間隙に配置される。磁気バイアス装置１０２には、磁気バイアスをかけることのできる部材、つまり磁束を発生させることのできる部材が用いられる。ここでは、一例として磁気バイアス装置１０２は、永久磁石としている。
【００３９】
なお、図２に示す磁性体１０１は、方形の環状形状であるが、中空部分を有する環状形状であれば、円形の環状形状でも任意の形状の環状形状でもよい。
【００４０】
図３は、図１に示した限流制御装置２３−１の構造の他の例を示す図である。
【００４１】
図１に示した限流制御装置２３−１は図３に示すように、円形の環状形状となっている。
【００４２】
また、磁気バイアス装置は、磁性体に間隙を設けなくても配置することができる。この場合、間隙が設けられていない環状形状の磁性体の少なくとも一部分をコイルとする。
【００４３】
図４は、図１に示した限流制御装置２３−１の構造の他の例を示す図である。
【００４４】
図１に示した限流制御装置２３−１は図４に示すように磁性体３０１の一部分をコイルとすることにより、磁気バイアス装置３０２を配置している。この場合、磁気バイアス装置３０２は電磁石となる。この電磁石は、バイアス制御回路３０３によって制御される。
【００４５】
また、限流制御装置２３−１を複数の部分に分割できるようにしてもよい。
【００４６】
図５は、図１に示した限流制御装置２３−１の構造の他の例を示す図である。
【００４７】
図５に示すように、環状形状の磁性体を磁性体４０１−１，４０１−２に分割することが可能である。そして、磁性体４０１−１，４０１−２を接続端子４０３によって接続できるようにする。これにより、磁性体４０１−１と磁性体４０１−２とを通した磁路が形成される。磁路とは、磁束の通る経路である。限流制御装置２３−１をこのような構造とすることで、限流制御装置２３−１を給電ケーブルから容易に着脱することができる。なお、分割される部分の数は２つに限定されない。
【００４８】
限流制御装置２３−１〜２３−ｎを上述したような構造とすることにより、磁気バイアス装置が発生させた磁束は、そのほとんどが磁性体内に閉じ込められる。
【００４９】
なお、上述した限流制御装置２３−１の構造に類似するものであり、フェライトコアと永久磁石とを利用したスイッチング電源に関する技術が例えば、特許文献２及び特許文献３に開示されている。しかし、これらの技術は、フェライトコア内の磁気飽和を抑えるものに過ぎない。なお、磁気飽和とは、磁性体内に発生させる磁束を増やしても、磁性体内の磁束密度が高くならなくなる現象のことをいう。
【００５０】
本実施形態の限流制御装置２３−１〜２３−ｎでは、磁性体の比透磁率μ0が５０００以上の物質を使用する。そのため、後述するように、給電ケーブルの自己インダクタンスの値を制御することができる。
【００５１】
次に、図１に示した限流制御装置２３−１〜２３−ｎの動作原理について説明する。ここでは、電子機器３０−１への給電系統を例として説明する。
【００５２】
図１に示したように、電流分配装置２０の入力コンデンサ２１及び電子機器３０−１の入力コンデンサ３１−１の片端が大地に接続されている。そのため、整流装置１１から電子機器３０−１への給電ケーブルと大地とにより、電流が流れる仮想的なループ状の経路（以降、仮想ループという）が形成されているとみなすことができる。
【００５３】
一般的に、給電ケーブルの自己インダクタンスＬ[Ｈ（ヘンリー）]の値は、鎖交磁束数Φ[Ｗｂ]と電流Ｉ[Ａ]とを用い、以下に示す（１）式によって表される。また、鎖交磁束数Φは、以下に示す（２）式によって表される。ここでは、鎖交磁束数は、給電ケーブルと交差する磁束の本数である。
【００５４】
Ｌ＝Φ／Ｉ                （１）
Φ＝∫μＨｌdx            （２）
本実施形態において、μ[Ｈ／ｍ（ヘンリー／メートル）]は仮想ループの透磁率であり、Ｈ[Ａ／ｍ（アンペア／メートル）]は仮想ループを貫く磁場の強さであり、ｌ[ｍ（メートル）]は給電ケーブルの長さであり、dxは仮想ループ上の微少領域である。
【００５５】
上記の式（１）、（２）により、磁束密度μＨを制御することにより、自己インダクタンスＬの値を制御することができる。つまり、給電ケーブルの周囲の磁束密度μＨを高くすれば、給電ケーブルの自己インダクタンスＬの値が大きくなり、給電ケーブルの周囲の磁束密度μＨを低くすれば、給電ケーブルの自己インダクタンスＬの値が小さくなる。
【００５６】
ここで、磁場の強さＨは、仮想ループを流れる電流Ｉで決まる値である。本実施形態においてこの電流Ｉは、電子機器ユニット３２−１に短絡事故等が発生した際に、正常給電系統の電子機器３０−２〜３０−ｎの入力コンデンサ３１−２〜３１−ｎから系統保護用ヒューズ２２−１〜２２−ｎへ流れる過電流である。つまり、磁場の強さＨは、この過電流によって決まる。従って、仮想ループの透磁率μを制御することにより、給電ケーブルの自己インダクタンスＬの値を制御することができる。
【００５７】
以下に、上記のように構成された給電システムにおける限流制御装置２３−１〜２３−ｎの動作について説明する。ここでは一例として、限流制御装置２３−１が図２に示した構造である場合について説明するが、図３〜図５に示した限流制御装置２３−１も同様の動作を行う。
【００５８】
図６は、図１及び図２に示した限流制御装置２３−１の動作を説明するための図であり、（ａ）は給電ケーブル５０１の自己インダクタンスＬの値が変化しない場合を示す図、（ｂ）は給電ケーブル５０１の自己インダクタンスＬの値が大きくなる場合を示す図である。なお、図６において、点線の細い矢印は磁気バイアス装置１０２が発生させた磁束の向きを示しており、実線の太い矢印は給電ケーブル５０１を流れる電流による磁束の向きを示している。
【００５９】
図６（ａ）では、図面を上から見て、電流が給電ケーブル５０１内を上から下へと流れている。図６（ａ）に示すように磁気バイアス装置１０２は、磁性体１０１内に定常的に、図面を上から見て時計回りの磁束を発生させている。また、給電ケーブル５０１の周囲には、アンペールの法則により、図面を上から見て時計回りに磁束ができる。そして、両方の磁束が合成された磁束によって磁性体１０１を磁気飽和状態とすることにより、磁性体１０１内の透磁率μが真空の透磁率μ0になるようにする。この場合、給電ケーブル５０１の自己インダクタンスＬの値は、限流制御装置２３−１〜２３−ｎが挿入されていない場合と同じとなる。つまり、給電ケーブル５０１の自己インダクタンスＬの値は変化しない。
【００６０】
このように限流制御装置２３−１〜２３−ｎを磁気飽和させた状態で、整流装置１１側から電子機器３０−１〜３０−ｎ側へ流れる電流の方向が、図６（ａ）に示す給電ケーブル５０１を流れる電流の方向と同じになるように限流制御装置２３−１〜２３−ｎを設置する。これにより、整流装置１１から電子機器３０−１〜３０−ｎへ流れる電流であって、通常時の給電のための電流は限流されない。
【００６１】
なお、磁気バイアス装置１０２が発生させた磁束だけで磁性体１０１を磁気飽和させるようにしてもよい。
【００６２】
一方、図６（ｂ）では図６（ａ）とは逆に、図面を上から見て、電流が給電ケーブル５０１内を下から上へと流れている。上述したように、図６（ａ）に示す給電ケーブル５０１を流れる電流の方向は、整流装置１１から電子機器３０−１〜３０−ｎへ流れる電流の方向と同じである。従って、図６（ｂ）に示す給電ケーブル５０１を流れる電流の方向は、短絡事故等が発生した場合に、電子機器３０−１〜３０−ｎの入力コンデンサ３１−１〜３１−ｎから系統保護用ヒューズ２２−１〜２２−ｎへ流れる過電流の方向と同じになる。
【００６３】
図６（ｂ）に示すように、磁気バイアス装置１０２が発生させる磁束の向きと、給電ケーブル５０１を流れる電流による磁束の向きとが逆になっており、磁束が相殺され、磁性体１０１の磁気飽和が解かれる。従って、磁性体１０１内の透磁率μが大きくなり、給電ケーブル５０１の自己インダクタンスＬの値が大きくなる。
【００６４】
これにより、短絡事故等が発生した場合に、電子機器３０−１〜３０−ｎの入力コンデンサ３１−１〜３１−ｎから系統保護用ヒューズ２２−１〜２２−ｎへ流れる過電流は限流される。そのため、系統保護用ヒューズ２２−１〜２２−ｎが溶断されるのを回避することができる。
【００６５】
このように本実施形態において限流制御装置２３−１〜２３−ｎを備えた電流分配装置２０は、整流装置１１から出力された電流を分岐し、分岐された電流のそれぞれを、給電ケーブルを介して複数の電子機器３０−１〜３０−ｎへ供給する。また、限流制御装置２３−１〜２３−ｎは、環状形状を具備し、その環状形状の中空部分を給電ケーブルが貫通する磁性体と、磁性体内に磁束を発生させる磁気バイアス装置とを有している。このとき、磁気バイアス装置は、整流装置１１から出力された電流による磁束と同じ向きの磁束を磁性体内に発生させることにより、磁性体を磁気飽和させる
そのため、電子機器３０−１〜３０−ｎ側から整流装置１１側へ流れる電流のみが限流され、通常時の給電に影響を与えることなく、短絡事故等が発生した場合でも、短絡事故等が発生していない電子機器への給電を継続することができる。
【００６６】
また、本実施形態において限流制御装置２３−１〜２３−ｎは、給電路に何ら影響を与えないため、電流の損失はなく、高効率な給電システムを維持することができる。
【００６７】
また、本実施形態において、短絡事故等が発生した給電系統を切り離すために系統保護用ヒューズ２２−１〜２２−ｎを溶断させるエネルギーは、限流制御装置２３−１〜２３−ｎがない場合と同様に整流装置１１及び他の給電系統の入力コンデンサから給電される。そのため、整流装置１１の出力コンデンサ（不図示）の容量や出力容量を変更する必要がない。また、限流制御装置２３−１〜２３−ｎを設置することによって周辺装置を変更する必要もない。
【００６８】
また、ノイズへの対策で用いられるフェライトコアのように、損失を持つ磁性材料を単体で用いた場合、電流媒体を流れる電流の方向によらずに電流媒体の透磁率が大きくなり、電流媒体の自己インダクタンスＬの値が大きくなる。これは、発振現象や過渡的な電圧の振動の原因になる。また、短絡事故時の大電流による変動磁界によって、磁性体が磁気飽和した場合には、透磁率μの効果は全くなくなる。しかしながら、本実施形態では、給電ケーブルを流れる特定の方向の電流に対してのみ、給電ケーブルの自己インダクタンスＬの値を大きくするため、上記のような発振現象や過渡的な電圧の振動を抑制することができる。
【００６９】
また、任意のケーブルの長さと同等のインピーダンスを実現し、過渡的な電圧の変動への耐性を向上させたり、磁気コイルを用いることにより、想定する過電流の値に応じて磁気バイアスを可変としたりすることで、さらに効果的に電圧の変動を抑制することも可能となる。
【００７０】
また、磁性体のヒステリシス特性によっては、磁性体を磁気飽和させないようにして、磁気バイアス装置が発生させる磁束の向きを逆にしても、上述したものと同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００７１】
１０    商用電源
１１    整流装置
２０    電流分配装置
２１，３１−１〜３１−ｎ    入力コンデンサ
２２−１〜２２−ｎ    系統保護用ヒューズ
２３−１〜２３−ｎ    限流制御装置
３０−１〜３０−ｎ    電子機器
３２−１〜３２−ｎ    電子機器ユニット
１０１，２０１，３０１，４０１−１，４０１−２    磁性体
１０２，２０２，３０２，４０２    磁気バイアス装置
３０３    バイアス制御回路
４０３    接続端子
５０１    給電ケーブル
【図１】
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【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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