(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から給電線を介して給電される負荷と前記直流電源との間に設けられた遮断装置であって、
前記給電線上の第１の接続点に接続され、前記第１の接続点に流れる電流の電流値を検出し、当該電流値が所定の電流値に達すると、信号を出力する電流検出部と、
前記給電線上の第２の接続点に接続された半導体遮断器と、
前記電流検出部から前記信号を受けたとき、前記半導体遮断器をオン状態からオフ状態へ切り替える制御部と、
前記第１及び第２の接続点よりも前記直流電源側で前記正極線及び前記負極線に接続された第１のコンデンサを有し、前記給電線に流れる電流を分岐し、該分岐した電流によって電気エネルギーを前記第１のコンデンサに蓄積し、前記給電線に流れる電流が増加し続ける場合、前記第１の接続点よりも上流で、前記蓄積した電気エネルギーを電流として前記給電線に出力し、前記半導体遮断器が電流の遮断を開始すると、前記第２の接続点よりも前記負荷側で、前記給電線を構成する正極線と負極線とを接続する電路を形成し、前記遮断の開始によって発生する起電力に応じて電流を前記電路を介して流す起電力抑制部と、を有し、
前記起電力抑制部は、
前記半導体遮断器が電流を遮断しているとき、前記半導体遮断器を一時的に通電状態にして、前記蓄積した電気エネルギーを電流として前記給電線に出力する遮断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遮断装置において、
前記起電力抑制部は、
前記第２の接続点よりも前記負荷側で前記正極線及び前記負極線に接続され、前記負極線から前記正極線への方向の電流を通過させるダイオードを有する遮断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の遮断装置において、
前記起電力抑制部は、
前記第１の接続点よりも前記直流電源側、かつ、前記第２の接続点よりも前記負荷側で前記正極線及び前記負極線に接続された無極性の第２のコンデンサを有する遮断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の遮断装置において、
前記起電力抑制部は、
前記第１及び第２のコンデンサと、
前記第２の接続点よりも前記負荷側で前記正極線及び前記負極線に接続され、前記負極線から前記正極線への方向の電流を通過させるダイオードと、からなる遮断装置。
【請求項５】
請求項１に記載の遮断装置において、
前記起電力抑制部は、
前記正極線に接続され、第１のダイオードと抵抗とからなる並列回路と、
前記負極線に接続された無極性の第２のコンデンサとを有し、
前記並列回路と前記第２のコンデンサとは、直列に接続され、
前記並列回路及び第２のコンデンサは、前記第１の接続点よりも前記直流電源側、かつ、前記第２の接続点よりも前記負荷側で前記正極線及び前記負極線に接続され、
前記第１のダイオードは、前記第２のコンデンサから前記正極線への方向の電流を通過させる遮断装置。
【請求項６】
請求項５に記載の遮断装置において、
前記起電力抑制部は、
前記第１及び第２のコンデンサと、
前記並列回路と、
前記第２の接続点よりも前記負荷側で前記正極線及び前記負極線に接続され、前記負極線から前記正極線への方向の電流を通過させる第２のダイオードと、からなる遮断装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか１項に記載の遮断装置において、
前記半導体遮断器のコレクタ−エミッタ間の電圧を検出する電圧検出部を有し、
前記起電力抑制部は、
前記半導体遮断器が電流を遮断しているとき、前記電圧検出部にて検出された前記半導体遮断器のコレクタ−エミッタ間の電圧が所定の基準電圧を超える場合、前記半導体遮断器を一時的に通電状態にして、前記蓄積した電気エネルギーを電流として前記給電線に出力する遮断装置。
【請求項８】
請求項２〜６のいずれか１項に記載の遮断装置において、
前記第１のコンデンサの両端子間の電圧を検出する電圧検出部を有し、
前記起電力抑制部は、
前記半導体遮断器が電流を遮断しているとき、前記電圧検出部にて検出された前記第１のコンデンサの両端子間の電圧が所定の基準電圧を超える場合、前記半導体遮断器を一時的に通電状態にして、前記蓄積した電気エネルギーを電流として前記給電線に出力する遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短絡が発生した際に回路を保護する遮断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電源と直流電源から給電線を介して給電される負荷とを備えた給電回路においては、短絡が発生した際に回路を保護するために、電流を遮断する遮断装置が直流電源と負荷との間に設けられている。なお、短絡には、例えば地絡が含まれる。遮断装置としては、ヒューズや、半導体を用いた遮断器、サーキットブレーカ等が利用される。
【０００３】
半導体を用いた遮断器を利用した給電回路に短絡が発生すると、コレクタとエミッタとからなるスイッチング素子によって電流の遮断が開始される。このとき、直流電源から流れる電流の時間変化と、給電回路のインダクタンスとに応じた起電力が半導体にかかる。
【０００４】
これにより、半導体のコレクタとエミッタとの間の電圧値が急激に上昇し、半導体が破損してしまう恐れがある。以降、半導体を用いた遮断器のことを「半導体遮断器」といい、コレクタとエミッタとの間の電圧値のことを「半導体遮断器の両端間の電圧値」という。
【０００５】
半導体が破損するのを回避するために、半導体遮断器を利用した給電回路は、スナバ回路を備えているのか一般的である。なお、スナバ回路によって半導体遮断器の両端間の電圧値の急激な上昇を抑制するための技術が例えば、非特許文献１に開示されている。
【０００６】
図１２は、半導体遮断器を利用した給電回路の一例を示す図である。
【０００７】
図１２に示す給電回路は、直流電源８０と、遮断装置１００と、負荷９０とを備えている。
【０００８】
遮断装置１００は、制御部１１と、半導体遮断器１２と、電流検出部１３と、スナバ回路１０１とを備えている。
【０００９】
スナバ回路１０１においては通常、図１２に示すように、抵抗とコンデンサとが直列に接続され、半導体遮断器１２とスナバ回路１０１とは、並列に接続されている。
【００１０】
また、図１２に示した給電回路においては、正極線５１に流れる電流の電流値が電流検出部１３によって検出されている。そして、検出された電流値が所定の電流値に達すると、電流検出部１３は、制御部１１へ信号を出力する。そして、制御部１１は、電流検出部１３から出力された信号を受け付けると、半導体遮断器１２をオフの状態にすることにより、正極線５１に流れる電流の遮断が開始される。
【００１１】
半導体遮断器１２が電流の遮断を開始すると、電流がスナバ回路１０１に転流される。これにより、半導体遮断器１２の両端間の電圧値の急激な上昇が抑制され、半導体が破損するのを回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】http://www.fujielectric.co.jp/fdt/scd/technical/application/
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、スナバ回路を用いれば、半導体遮断器が破損するのを回避することができる。
【００１４】
しかし、スナバ回路を用いた場合、スナバ回路の分だけ遮断装置が大きくなる。例えば、正極線と負極線との両方に流れる電流を遮断する必要がある場合、正極線上と負極線上の両方に半導体遮断器及びスナバ回路を設けなければならず、遮断装置の大型化が避けられない。この場合、遮断装置を設置するためのスペースが増大してしまうという問題点がある。
【００１５】
また、スナバ回路を用いた場合、半導体に流れる電流の遮断が完了した後にもスナバ回路のコンデンサを充電するために、短絡系統には電流が流れる。そのため、直流電源から出力された電流を電流分配装置によって複数の給電系統に分岐して負荷へ給電している場合、短絡が発生した給電系統において電流を遮断することによって発生する電圧変動が、短絡が発生していない給電系統に伝播してしまうという問題点がある。
【００１６】
また、直流電源８０側の正極線と負極線の間にコンデンサを介挿させて、半導体遮断器の遮断動作後、電源側の電流をこのコンデンサに流れるようにする方法が考えられるが、このようにすると遮断後にコンデンサの電圧が上昇するので、所定の耐電圧を満たすようにコンデンサ容量を大きくする必要がある。
【００１７】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、スナバ回路を用いることなく、半導体遮断器を破損させずに電流の遮断を実現できる遮断装置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遮断装置は、直流電源から給電線を介して給電される負荷と前記直流電源との間に設けられた遮断装置であって、
前記給電線上の第１の接続点に接続され、前記第１の接続点に流れる電流の電流値を検出し、当該電流値が所定の電流値に達すると、信号を出力する電流検出部と、
前記給電線上の第２の接続点に接続された半導体遮断器と、
前記電流検出部から前記信号を受けたとき、前記半導体遮断器をオン状態からオフ状態へ切り替える制御部と、
前記第１及び第２の接続点よりも前記直流電源側で前記正極線及び前記負極線に接続された第１のコンデンサを有し、前記給電線に流れる電流を分岐し、該分岐した電流によって電気エネルギーを前記第１のコンデンサに蓄積し、前記給電線に流れる電流が増加し続ける場合、前記第１の接続点よりも上流で、前記蓄積した電気エネルギーを電流として前記給電線に出力し、前記半導体遮断器が電流の遮断を開始すると、前記第２の接続点よりも前記負荷側で、前記給電線を構成する正極線と負極線とを接続する電路を形成し、前記遮断の開始によって発生する起電力に応じて電流を前記電路を介して流す起電力抑制部と、を有し、
前記起電力抑制部は、
前記半導体遮断器が電流を遮断しているとき、前記半導体遮断器を一時的に通電状態にして、前記蓄積した電気エネルギーを電流として前記給電線に出力する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は以上説明したように構成されているので、短絡発生後、半導体遮断器が電流の遮断を開始したときに、直流電源から給電線を介して流れる電流が抑制される。これにより、直流電源から半導体遮断器までの間の給電線のインダクタンスに基づく起電力が抑制される。
【００２０】
また、半導体遮断器が電流の遮断を開始したときに、半導体遮断器から負荷までの間の給電線のインダクタンスに基づく起電力が半導体遮断器の両端間にかからなくなる。
【００２１】
さらに、直流電源側の正極線と負極線との間にコンデンサを介挿させた場合でも、半導体遮断器の電気的接続状態を一度オフ状態に切り替えた後、再度オン状態に切り替えてコンデンサに充電された電荷を放電する。これにより、遮断後にコンデンサの電圧を上昇させずに低下させることができるため、コンデンサ容量を大幅に小さくすることができる。
【００２２】
また、スナバ回路を用いた場合よりも遮断装置を設置するためのスペースを低減することができる。特に、正極線上と負極線上の両方に半導体遮断器を設けた場合でも、起電力抑制部をそれぞれの半導体遮断器に用いる必要がないため、遮断装置の省スペース化を実現できる。
【００２３】
また、スナバ回路を用いた場合よりも、電流の遮断時に、短絡が発生していない給電系統に伝搬する電圧変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の遮断装置を適用した給電回路の第１の実施形態の構成を示す図である。
【図２】図１に示した遮断装置の場合と、半導体遮断器及びスナバ回路を用いた場合とにおいて、電流の遮断時の半導体遮断器の両端間の電圧値を測定したシミュレーション結果の一例を示す図であり、（ａ）が図１に示した遮断装置の場合を示す図、（ｂ）が半導体遮断器及びスナバ回路を用いた場合を示す図である。
【図３】図１に示した遮断装置を適用した場合と、半導体遮断器及びスナバ回路を適用した場合とにおいて、短絡が発生していない給電系統に伝播する電圧変動を測定したシミュレーション結果の一例を示す図であり、（ａ）が図１に示した遮断装置を適用した場合を示す図、（ｂ）が半導体遮断器及びスナバ回路を適用した場合を示す図である。
【図４】図１に示した遮断装置の制御部１１の動作（時間により半導体遮断器１２を制御する）の流れを示すフローチャートである。
【図５】図１に示した遮断装置の制御部１１の動作の流れ（半導体遮断器１２のコレクタ−エミッタ間電圧により半導体遮断器１２を制御する）を示すフローチャートである。
【図６】本発明の遮断装置を適用した給電回路の第２の実施形態の構成を示す図である。
【図７】本発明の遮断装置を適用した給電回路の第３の実施形態の構成を示す図である。
【図８】本発明の遮断装置を適用した給電回路の第４の実施形態の構成を示す図である。
【図９】図８に示した遮断装置にさらにダイオードを備えた場合の構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の遮断装置を適用した給電回路の第１の変形例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の遮断装置を適用した給電回路の第２の変形例の構成を示す図である。
【図１２】半導体遮断器を利用した従来の給電回路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等の構成要素は同一の符号によって示す。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の遮断装置を適用した給電回路の第１の実施形態の構成を示す図である。
【００２７】
本実施形態の給電回路は図１に示すように、遮断装置１０と、直流電源８０と、負荷９０とを備えている。
【００２８】
また、遮断装置１０と直流電源８０と負荷９０とは、正極線５１及び負極線５２から構成される給電線によって接続されている。そして、直流電源８０から給電線を介して電流が流れることにより、負荷９０へ給電される。
【００２９】
遮断装置１０は、直流電源８０と負荷９０との間に設けられており、制御部１１と、半導体遮断器１２と、電流検出部１３と、起電力抑制部であるコンデンサ１４及びダイオード１５とを備えている。
【００３０】
電流検出部１３は、給電線上の第１の接続点に接続され、第１の接続点に流れる電流の電流値を検出する。そして、電流検出部１３は、検出された電流値が所定の電流値に達すると、制御部１１へ信号を出力する。
【００３１】
制御部１１は、電流検出部１３から出力された信号を受け付けると、半導体遮断器１２をオンの状態からオフの状態へ切り替える。
【００３２】
半導体遮断器１２は、給電線上の第２の接続点に接続され、制御部１１によってオンの状態とオフの状態とが切り替えられる。半導体遮断器１２は、オンの状態からオフの状態に切り替えられることにより、第２の接続点に流れる電流の遮断を開始する。
【００３３】
コンデンサ１４は、第１及び第２の接続点よりも直流電源８０側で正極線５１及び負極線５２に接続されている。コンデンサ１４には、正極線５１に流れる電流が分岐されて流入する。コンデンサ１４は、流入した電流によって充電される。
【００３４】
ダイオード１５は、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続され、負極線５２から正極線５１への方向の電流を通過させる。
【００３５】
以下に、上記のように構成された給電回路における遮断装置１０の動作について説明する。
【００３６】
まず、図１に示した給電回路に短絡が発生していない場合について説明する。
【００３７】
図１に示した給電回路に短絡が発生していない場合には、直流電源８０から給電線を介して流れる電流は、負荷９０へ流れるだけではなくコンデンサ１４へも流入し、コンデンサ１４は充電された状態となる。また、ダイオード１５には常に逆電圧がかかるため、ダイオード１５には電流が流れない。従って、遮断装置１０は、コンデンサ１４とダイオード１５とがない場合と同様に動作する。
【００３８】
次に、図１に示した給電回路に短絡が発生した場合について説明する。
【００３９】
図１に示した給電回路に短絡が発生すると、直流電源８０から給電線を介して流れる電流が増加していく。また、コンデンサ１４からも給電回路に電流が流れ、時間とともに増加していく。そして、第１の接続点に流れる電流の電流値が所定の電流値に達すると、電流検出部１３が制御部１１へ信号を出力する。
【００４０】
電流検出部１３から出力された信号を受け付けた制御部１１は、半導体遮断器１２をオンの状態からオフの状態へ切り替える。これにより、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始する。
【００４１】
半導体遮断器１２が電流の遮断を開始すると、半導体遮断器１２に流れる電流が減少し、電源８０と遮断装置の給電線に流れる電流はコンデンサ１４に流れる。コンデンサ１４は電流により充電されてコンデンサの電圧が上がると、電源８０と遮断装置の給電線に流れる電流は減少する。これにより、半導体遮断器１２には以下の式（１）で表される起電力Ｖが発生する。
【００４２】
Ｖ＝Ｖ０＋（Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ））＋（Ｌ２（ｄＩ2／ｄｔ））  ……式（１）
上記の式（１）において、Ｌ１は直流電源８０から半導体遮断器１２までの間の給電線のインダクタンスであり、Ｌ２は半導体遮断器１２から負荷９０までの間の給電線のインダクタンスである。また、Ｖ０は直流電源８０の給電電圧であり、ｄＩ１／ｄｔは直流電源８０から遮断装置までの給電線に流れる電流の時間変化であり、ｄＩ2／ｄｔは遮断装置から負荷９０までの給電線に流れる電流の時間変化である。
【００４３】
本実施形態においては、短絡が発生していない状態では、直流電源８０から給電線を介して流れる電流はコンデンサ１４に分岐され、コンデンサ１４は分岐された電流によって充電される。つまり、コンデンサ１４は電気エネルギーを蓄積する。そして、短絡が発生すると、コンデンサ１４が放電することにより、コンデンサ１４と正極線５１との接続点から、蓄積された電気エネルギーが電流として正極線５１へ出力される。
【００４４】
また、本実施形態において、コンデンサ１４と正極線５１との接続点は、第１の接続点よりも電流の流れに対して上流にある。これにより、直流電源８０から給電線を介して流れる電流と、コンデンサ１４の放電によって流れる電流とを合わせた電流の電流値が所定の電流値に達すると、電流検出部１３は制御部１１へ信号を出力する。
【００４５】
そのため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、直流電源８０から給電線を介して流れる電流は、コンデンサ１４がない場合と比べて少なくなる。また、遮断開始後にはコンデンサ１４に電流が流れるため、電流の変化量はコンデンサ１４がない場合と比べて少なくなる。このため、上記の式（１）において、インダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ／ｄｔ））は、コンデンサ１４がない場合と比べて小さくなる。
【００４６】
さらに、本実施形態においてダイオード１５は、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続されている。これにより、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１と負極線５２とを接続する電路が形成され、遮断装置から負荷９０までの給電線に流れる電流はほぼ変化せずに流れる。
【００４７】
そのため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、半導体遮断器１２の両端間には、上記の式（１）において、インダクタンスＬ2に基づく起電力（Ｌ2（ｄＩ2／ｄｔ））はかからない。すなわち、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、半導体遮断器１２の両端間にかかる起電力は、直流電源８０による給電電圧Ｖ０とインダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ／ｄｔ））との和のみとなる。
【００４８】
なお、遮断装置から負荷９０まででは、インダクタンスＬ２に基づく起電力により、ダイオード１５を介して電流が流れるが、この電流は、給電線の抵抗によって電気エネルギーを消費し、徐々に減少していく。
【００４９】
また、短絡や過電流が発生し、半導体遮断器１２が電流を遮断した後、コンデンサ１４の過電圧を防止するため、半導体遮断器１２の電気的接続状態をオン状態にするのと、オフ状態にするのを交互に繰り返すようになっている。
【００５０】
半導体遮断器１２の電気的接続状態がオフ状態であると、コンデンサ１４は給電線となる正極線５１と負極線５２との間に接続され、直流電源８０側から流れてきた電流がコンデンサ１４に流れ込む。このため、コンデンサ１４の電圧が上昇する。特に、コンデンサ１４の容量が小さいと、この電流によってコンデンサ１４が充電されて、大きな電圧が発生することとなる。本来であれば、耐圧の大きいコンデンサと半導体遮断器とを用いる必要があるが、半導体遮断器１２の電気的接続状態を一度オフ状態に切り替えた後、再度オン状態に切り替えて、コンデンサ１４に充電された電荷を短絡回路側に放電する。これにより、コンデンサ１４の電圧を低下させる。
【００５１】
半導体遮断器１２の電気的接続状態を切り替える方法は、オン状態とオフ状態とを交互に繰り返すようなシーケンス以外にも、例えばコンデンサ１４の電圧を検出し、電圧が所定の規定値を超えたら半導体遮断器１２の電気的接続状態をオン状態とし、電圧が規定値以下となったら半導体遮断器１２の電気的接続状態をオフ状態にするようなコンデンサ１４の電圧をフィードバックさせて切り替える方法等がある。給電電圧が、例えば４００Ｖ給電の場合であれば、コンデンサ１４の電圧が４５０Ｖでオン状態とし、４２０Ｖでオフ状態としたり、４２０Ｖでオン状態とし、３９０Ｖでオフ状態としたりすることもできる。このように、半導体遮断器１２の電気的接続状態を切り替える方法は、予め定めておけば良い。
【００５２】
図２は、図１に示した遮断装置１０の場合と、半導体遮断器及びスナバ回路を用いた場合とにおいて、電流の遮断時の半導体遮断器の両端間の電圧値を測定したシミュレーション結果の一例を示す図であり、（ａ）が図１に示した遮断装置１０の場合を示す図、（ｂ）が半導体遮断器及びスナバ回路を用いた場合を示す図である。
【００５３】
図２を参照すると、図１に示した遮断装置１０の場合、半導体遮断器１２による電流の遮断時の半導体遮断器１２の両端間の電圧の最大値は、半導体遮断器及びスナバ回路を用いた場合と同様に抑制されていることがわかる。
【００５４】
このように本実施形態の遮断装置１０は、第１及び第２の接続点よりも直流電源８０側で正極線５１及び負極線５２に接続されたコンデンサ１４と、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続され、負極線５２から正極線５１への方向の電流を通過させるダイオード１５とを備えている。
【００５５】
コンデンサ１４を備えていることにより、インダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ））が抑制される。また、直流電源８０から給電線を介して流れる電流がコンデンサ１４に流入するため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときの電流が抑制され、半導体遮断器１２の両端間の電圧値を抑制することができる。
【００５６】
また、ダイオード１５を備えていることにより、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、インダクタンスＬ２に基づく起電力（Ｌ２（ｄＩ２／ｄｔ））が半導体遮断器１２の両端間にかからなくなる。
【００５７】
従って、半導体遮断器１２の両端間の電圧値の急激な上昇を抑制することができ、スナバ回路を用いなくても、スナバ回路を用いた場合と同様に、半導体遮断器１２を破損させずに電流の遮断を実現できる。
【００５８】
また、スナバ回路を用いる必要がなくなるため、遮断装置の省スペース化を実現できる。
【００５９】
また、スナバ回路を用いる必要がなくなるため、電流の遮断を完了した後にスナバ回路のコンデンサを充電するための電流が流れることがない。そのため、直流電源８０から出力された電流を電流分配装置によって複数の給電系統に分岐して負荷へ給電している場合、短絡が発生した給電系統において電流を遮断することによって発生する電圧変動が、短絡が発生していない給電系統に伝播するのを抑制できる。
【００６０】
図３は、図１に示した遮断装置１０を適用した場合と、半導体遮断器及びスナバ回路を適用した場合とにおいて、短絡が発生していない給電系統に伝播する電圧変動を測定したシミュレーション結果の一例を示す図であり、（ａ）が図１に示した遮断装置１０を適用した場合を示す図、（ｂ）が半導体遮断器及びスナバ回路を適用した場合を示す図である。図３では、定格電圧値が３８０Ｖである場合を一例として示している。
【００６１】
図３を参照すると、図１に示した遮断装置１０を適用した場合、短絡が発生していない給電系統に伝播する電圧変動は、半導体遮断器及びスナバ回路を適用した場合と比べて抑制されていることがわかる。
【００６２】
また、直流電源８０から出力された電流を電流分配装置によって複数の給電系統に分岐して負荷へ給電している場合、短絡が発生した給電系統からの過電圧変動が他の給電系統へ伝播するのを回避するために、電流分配装置はコンデンサを備えている必要がある。しかし、本実施形態の構成の場合、電流分配装置のコンデンサをコンデンサ１４で代用できる。そのため、電流分配装置にコンデンサを備えておく必要がなくなり、電流分配装置を小型化することができる。
【００６３】
以下、図４及び図５を参照して、制御部１１による半導体遮断器１２の電気的接続状態を切り替るための制御の流れを詳細に説明する。
【００６４】
まず、図４に示すように、制御部１１は、電流検出部１３から電流値を入力する（ステップＳ１０１）。電流値から回路に短絡や過電流が発生したか判断する。制御部１１は、短絡や過電流が発生していないと判断すると（ステップＳ１０２のＮＯ）、ステップＳ１０１に戻り処理を繰り返す。また、短絡や過電流が発生したと判断すると（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、制御部１１からの信号により半導体遮断器１２の電気的接続状態をオン状態からオフ状態に切り替える（ステップＳ１０３）。
【００６５】
半導体遮断器１２がオフ状態になると、前段のコンデンサ１４には電流が流れこみ、充電される。コンデンサ１４が充電されることにより、前段のコンデンサ１４に流れ込む電流は徐々に減少する。後段のダイオード１５には半導体遮断器１２から負荷９０までのインダクタンスにより、電流が流れ続ける。このとき、制御部１１は、一定の時間が経過するまでは（ステップＳ１０４のＮＯ）、半導体遮断器１２をオフ状態のままにする。
【００６６】
そして、一定の時間が経過すると（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、制御部１１は、半導体遮断器１２の電気的接続状態をオフ状態からオン状態に切り替える（ステップＳ１０５）。半導体遮断器１２がオン状態になったことにより、前段のコンデンサ１４から半導体遮断器１２を経由して、短絡点（後段にコンデンサがある場合はそのコンデンサ）に電流が流れる。これにより、前段のコンデンサ１４の電圧は徐々に低下する。このとき、制御部１１は、一定の時間が経過するまで（ステップＳ１０６のＮＯ）、半導体遮断器１２をオン状態のままにしておく。
【００６７】
そして、一定の時間が経過すると（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、制御部１１は、半導体遮断器１２をオン状態からオフ状態に切り替える（ステップＳ１０７）。半導体遮断器１２の電気的接続状態をオン状態からオフ状態に切り替える間に、通常であれば直流電源８０から流れる電流は増加する。但し、直流電源８０から半導体遮断器１２までのインダクタンスは大きいため、半導体遮断器１２の電気的接続状態を短時間でオン状態からオフ状態に切り替えれば、電流が増加量は少ない。そして、一定の時間が経過するまでの間（ステップＳ１０８のＮＯ）、半導体遮断器１２をオフ状態のままにして、直流電源８０からコンデンサ１４に流れ込む電流を減少させていく。
【００６８】
さらに、一定の時間が経過し（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、電流値が０Ａになるまで（ステップＳ１０９のＮＯ）、ステップＳ１０５に戻り、上述した処理を繰り返す。そして、電流値が０Ａになると（ステップＳ１０９のＹＥＳ）、遮断に係る一連の制御が完了する。
【００６９】
また、一定の時間で半導体遮断器１２の接続状態を切り替える以外にも、半導体遮断器１２のコレクタ−エミッタ間電圧に応じて半導体遮断器１２の接続状態を切り替えることもできる。図５に示すように、制御部１１は、電流検出部１３から電流値を入力する（ステップＳ２０１）。電流値から回路に短絡や過電流が発生したか判断する。制御部１１は、短絡や過電流が発生していないと判断すると（ステップＳ２０２のＮＯ）、ステップＳ２０１に戻り処理を繰り返す。また、短絡や過電流が発生したと判断すると（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、制御部１１からの信号により半導体遮断器１２の電気的接続状態をオン状態からオフ状態に切り替える（ステップＳ２０３）。
【００７０】
半導体遮断器１２がオフ状態になると、前段のコンデンサ１４には電流が流れこみ、充電される。コンデンサ１４が充電されることにより、前段のコンデンサ１４に流れ込む電流は徐々に減少する。後段のダイオード１５には半導体遮断器１２から負荷９０までのインダクタンスにより、電流が流れ続ける。このとき、制御部１１は、半導体遮断器１２のコレクタ−エミッタ間電圧を常時監視し続けており、半導体遮断器１２のコレクタ−エミッタ間電圧が規定値を超えるまでは（ステップＳ２０４のＮＯ）、半導体遮断器１２をオフ状態のままにする。
【００７１】
そして、半導体遮断器１２のコレクタ−エミッタ間電圧が規定値を超えると（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、制御部１１は、半導体遮断器１２の電気的接続状態をオフ状態からオン状態に切り替える（ステップＳ２０５）。半導体遮断器１２がオン状態になったことにより、前段のコンデンサ１４から半導体遮断器１２を経由して、短絡点（後段にコンデンサがある場合はそのコンデンサ）に電流が流れる。これにより、前段のコンデンサ１４の電圧は徐々に低下する。このとき、制御部１１は、半導体遮断器１２のコレクタ−エミッタ間電圧が規定値以下に低下するまで（ステップＳ２０６のＮＯ）、半導体遮断器１２をオン状態のままにしておく。
【００７２】
そして、半導体遮断器１２のコレクタ−エミッタ間電圧が規定値以下に低下すると（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、制御部１１は、半導体遮断器１２をオン状態からオフ状態に切り替える（ステップＳ２０７）。半導体遮断器１２の電気的接続状態をオン状態からオフ状態に切り替える間に、通常であれば直流電源８０から流れる電流は増加する。但し、直流電源８０から半導体遮断器１２までのインダクタンスは大きいため、半導体遮断器１２の電気的接続状態を短時間でオン状態からオフ状態に切り替えれば、電流が増加量は少ない。そして、半導体遮断器１２をオフ状態のままにして、直流電源８０からコンデンサ１４に流れ込む電流を減少させていく。
【００７３】
半導体遮断器１２のコレクタ−エミッタ間電圧が規定値を超えている間（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、ステップＳ２０５に戻り上述した処理を繰り返す。さらに、半導体遮断器１２のコレクタ−エミッタ間電圧が規定値以下となり（ステップＳ２０８のＮＯ）、電流値が０Ａになるまで（ステップＳ２０９のＮＯ）、半導体遮断器１２をオフ状態のままでコンデンサ１４に流れ込む電流を減少させていく。そして、電流値が０Ａになると（ステップＳ２０９のＹＥＳ）、遮断に係る一連の制御が完了する。
【００７４】
上述したように制御部１１が、半導体遮断器１２の電気的接続状態を一度オフ状態に切り替えた後、再度オン状態に切り替えてコンデンサ１４に充電された電荷を放電するように動作を制御することで、直流電源８０側の正極線５１の負極線５２との間にコンデンサ１４を介挿させた場合であっても、遮断後にコンデンサ１４の電圧を上昇させずに低下させることができる。このため、コンデンサ容量を大幅に小さくすることができる。
【００７５】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の遮断装置を適用した給電回路の第２の実施形態の構成を示す図である。
【００７６】
本実施形態の給電回路において遮断装置２０は、上述した第１の実施形態における遮断装置１０と比べると、ダイオード１５の代わりにコンデンサ１６を備えている点が異なる。つまり、本実施形態においては、第１のコンデンサであるコンデンサ１４と第２のコンデンサであるコンデンサ１６との２つのコンデンサによって起電力抑制部を構成することとなる。他の構成は第１の実施形態と同様であるため、ここでは他の構成についての詳細な説明を省略する。
【００７７】
コンデンサ１６は、第１の接続点よりも直流電源８０側、かつ、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続されている。
【００７８】
以下に、上記のように構成された給電回路における遮断装置２０の動作について説明する。
【００７９】
まず、図６に示した給電回路に短絡が発生していない場合について説明する。
【００８０】
図６に示した給電回路に短絡が発生していない場合には、上述した第１の実施形態と同様に、コンデンサ１４は充電された状態となる。また、直流電源８０から給電線を介して流れる電流は、コンデンサ１６へも流入し、コンデンサ１６も充電された状態となる。つまり、コンデンサ１４，１６は電気エネルギーを蓄積する。充電後はコンデンサ１４、１６には電流が流れないため、、遮断装置２０は、コンデンサ１４，１６がない場合と同様に動作する。
【００８１】
次に、図６に示した給電回路に短絡が発生した場合について説明する。
【００８２】
短絡が発生すると、充電されているコンデンサ１４，１６は、コンデンサ１４，１６と正極線５１との接続点から、蓄積された電気エネルギーを電流として正極線５１へ出力する。
【００８３】
また、本実施形態において、コンデンサ１４，１６と正極線５１との接続点は、第１の接続点よりも電流の流れに対して上流にある。これにより、直流電源８０から給電線を介して流れる電流と、コンデンサ１４，１６の放電によって流れる電流とを合わせた電流の電流値が所定の電流値に達すると、電流検出部１３は制御部１１へ信号を出力する。
【００８４】
コンデンサ１４に加えてコンデンサ１６を備えていることにより、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、直流電源８０から給電線を介して流れる電流は、第１の実施形態の場合よりも、さらに少なくなる。この場合、上記の式（１）において、インダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ／ｄｔ））は、第１の実施形態の場合よりもさらに小さくなる。
【００８５】
また、本実施形態においてコンデンサ１６は、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続されている。これにより、第２の接続点よりも負荷９０側の正極線５１と負極線５２とを接続する電路が形成される。また、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、コンデンサ１６には充電電圧が保持されている。この充電電圧は、半導体遮断器１２の両端間の電圧値を抑制する効果を持つ。
【００８６】
そのため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときの半導体遮断器１２の両端間の電圧値は、直流電源８０による給電電圧Ｖ０とインダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ））との和から、さらに、コンデンサ１６の充電電圧を差し引いた値となる。
【００８７】
また、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、半導体遮断器１２に流れる電流は、直流電源８０から流れる電流とコンデンサ１４から流れる電流との和になり、コンデンサ１６から流れる電流は含まれない。そのため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始するときに、半導体遮断器１２に流れる電流は、第1の実施形態の場合よりも抑制される。
【００８８】
なお、インダクタンスＬ２に基づいた起電力により、コンデンサ１６を介して、負荷９０側の給電線には電流が流れる。この電流によってコンデンサ１６は充電と放電とを繰り返す。つまり、コンデンサ１６としては、プラス側とマイナス側とが固定されていない無極性のコンデンサを用いる必要がある。そして、負荷９０側の給電線に流れる電流は、給電線の抵抗によって電気エネルギーが消費されるため徐々に減少していく。
【００８９】
このように本実施形態の遮断装置２０は、第１及び第２の接続点よりも直流電源８０側で正極線５１及び負極線５２に接続されたコンデンサ１４と、第１の接続点よりも直流電源８０側、かつ、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続されたコンデンサ１６とを備えている。
【００９０】
コンデンサ１４に加えてコンデンサ１６を備えていることにより、インダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ））が、第１の実施形態の場合よりもさらに抑制される。また、直流電源８０から給電線を介して流れる電流がコンデンサ１４に流入するため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときの電流が抑制される。そのため、半導体遮断器１２の両端間の電圧値が、第１の実施形態の場合よりもさらに抑制される。
【００９１】
また、コンデンサ１６を備えていることにより、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、インダクタンスＬ２に基づく起電力（Ｌ２（ｄＩ２／ｄｔ））が半導体遮断器１２の両端間にかからなくなる。また、コンデンサ１６には充電電圧を保持されているため、半導体遮断器１２の両端間の電圧値は、その充電電圧の分だけ、第１の実施形態の場合よりも抑制される。
【００９２】
従って、本実施形態においては、半導体遮断器１２の両端間の電圧値の急激な上昇を、第１の実施形態の場合よりもさらに抑制することができる。
【００９３】
（第３の実施形態）
上述した第２の実施形態において遮断装置２０は、無極性のコンデンサ１６を備えていた。この場合、インダクタンスＬ２に基づく起電力による電流が流れる際に、コンデンサ１６に過放電が発生し、逆電圧によって半導体遮断器１２にその逆電圧に応じた過電圧がかかる可能性がある。
【００９４】
本実施形態では、コンデンサ１６に過放電が発生するのを回避できる遮断装置について説明する。
【００９５】
図７は、本発明の遮断装置を適用した給電回路の第３の実施形態の構成を示す図である。
【００９６】
本実施形態の給電回路において遮断装置３０は、上述した第２の実施形態における遮断装置２０と比べると、ダイオード１５を備えている点が異なる。つまり、本実施形態においては、第１のコンデンサであるコンデンサ１４と第２のコンデンサであるコンデンサ１６とダイオード１５とによって起電力抑制部を構成することとなる。他の構成は第２の実施形態と同様であるため、ここでは他の構成についての詳細な説明を省略する。
【００９７】
ダイオード１５は、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続され、負極線５２から正極線５１への方向の電流を通過させる。
【００９８】
以下に、上記のように構成された給電回路における遮断装置３０の動作について説明する。
【００９９】
まず、図７に示した給電回路に短絡が発生していない場合について説明する。
【０１００】
図７に示した給電回路に短絡が発生していない場合には、上述した第２の実施形態の場合と同様に、コンデンサ１４，１６は充電された状態となる。また、上述した第１の実施形態の場合の同様に、ダイオード１５には常に逆電圧がかかるため、ダイオード１５には電流が流れない。従って、遮断装置３０は、コンデンサ１４，１６とダイオード１５とがない場合と同様に動作する。
【０１０１】
次に、図７に示した給電回路に短絡が発生した場合について説明する。
【０１０２】
短絡が発生し、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始すると、第１及び第２の実施形態の場合と同様に、上記の式（１）で表される起電力Ｖが半導体遮断器１２に発生する。
【０１０３】
本実施形態においては、第２の実施形態と同様に、コンデンサ１４，１６が備えられている。また、コンデンサ１４，１６と正極線５１との接続点は、第１の接続点よりも電流の流れに対して上流にある。
【０１０４】
そのため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、直流電源８０から給電線を介して流れる電流は、第２の実施形態の場合と同様に、第１の実施形態の場合よりもさらに少なくなる。この場合、第２の実施形態の場合と同様に、上記の式（１）において、インダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ））は、第１の実施形態の場合よりもさらに小さくなる。
【０１０５】
また、本実施形態においてコンデンサ１６は、第２の実施形態と同様に、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続されている。これにより、第２の接続点よりも負荷９０側の正極線と負極線５２とを接続する電路が形成される。また、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、コンデンサ１６には充電電圧が保持されている。
【０１０６】
そのため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、半導体遮断器１２の両端間にかかる起電力は、第２の実施形態と同様に、直流電源８０による給電電圧Ｖ０とインダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ））との和から、さらに、コンデンサ１６の充電電圧を差し引いた値となる。
【０１０７】
また、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、半導体遮断器１２に流れる電流は、コンデンサ１６から流れる電流を含まないため、第２の実施形態と同様に、第1の実施形態の場合よりも抑制される。
【０１０８】
このように本実施形態の遮断装置３０は、上述した第２の実施形態における遮断装置２０と比べ、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続され、負極線５２から正極線５１への方向の電流を通過させるダイオード１５をさらに備えている。
【０１０９】
コンデンサ１４に加えてコンデンサ１６を備えていることにより、第２の実施形態と同様に、インダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ））が、第１の実施形態の場合よりもさらに抑制される。また、直流電源８０から給電線を介して流れる電流がコンデンサ１４に流入するため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときの電流が抑制される。そのため、第２の実施形態の場合と同様に、半導体遮断器１２の両端間の電圧値が、第１の実施形態の場合よりもさらに抑制される。
【０１１０】
また、コンデンサ１６を備えていることにより、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、インダクタンスＬ２に基づく起電力（Ｌ２（ｄＩ２／ｄｔ））が半導体遮断器１２の両端間にかからなくなる。また、第２の実施形態と同様に、コンデンサ１６には充電電圧が保持されているため、半導体遮断器１２の両端間の電圧値は、その充電電圧の分だけ、第１の実施形態の場合よりも小さくなる。
【０１１１】
さらに、ダイオード１５を備えていることにより、インダクタンスＬ２に基づく起電力による電流が流れる際に、コンデンサ１６に過放電が発生するのを回避できる。
【０１１２】
従って、本実施形態においては、第２の実施形態において発生する可能性のある問題を回避しつつ、半導体遮断器１２の両端間の電圧値の急激な上昇を、第１の実施形態の場合よりもさらに抑制することができる。
【０１１３】
なお、本実施形態のような構成にすることにより、コンデンサ１６としては、無極性でないコンデンサを利用することも可能となる。
【０１１４】
（第４の実施形態）
上述した第２及び第３の実施形態においては、コンデンサ１６が充電される際、正極線５１からコンデンサ１６へ電流が急激に流入した場合、コンデンサ１６が故障して、ショートしてしまう可能性がある。
【０１１５】
本実施形態では、コンデンサ１６がショートするのを回避できる遮断装置について説明する。
【０１１６】
図８は、本発明の遮断装置を適用した給電回路の第４の実施形態の構成を示す図である。
【０１１７】
本実施形態の給電回路において遮断装置４０は、上述した第２の実施形態における遮断装置１０と比べると、ダイオード１５と抵抗１７とからなる並列回路４１を備えている点が異なる。つまり、本実施形態においては、第１のコンデンサであるコンデンサ１４と第２のコンデンサであるコンデンサ１６と並列回路４１とによって起電力抑制部を構成することとなる。他の構成は第２の実施形態と同様であるため、ここでは他の構成についての詳細な説明を省略する。
【０１１８】
並列回路４１は正極線５１に接続され、コンデンサ１６は負極線５２に接続されている。
【０１１９】
並列回路４１とコンデンサ１６とは、直列に接続され、第１の接続点よりも直流電源８０側、かつ、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続されている。
【０１２０】
ダイオード１５は、コンデンサ１６から正極線５１への方向の電流を通過させる。
【０１２１】
以下に、上記のように構成された給電回路における遮断装置４０の動作について説明する。
【０１２２】
まず、図８に示した給電回路に短絡が発生していない場合について説明する。
【０１２３】
図８に示した給電回路に短絡が発生していない場合には、上述した第１〜第３の実施形態と同様に、コンデンサ１４は充電された状態となる。また、直流電源８０から給電線を介して流れる電流は、抵抗１７を介してコンデンサ１６にも流入し、コンデンサ１６も充電された状態となる。さらに、ダイオード１５には常に逆電圧がかかるため、ダイオード１５には電流が流れない。従って、遮断装置４０は、コンデンサ１４，１６及び並列回路４１がない場合と同様に動作する。
【０１２４】
次に、図８に示した給電回路に短絡が発生した場合について説明する。
【０１２５】
短絡が発生し、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始すると、第１〜第３の実施形態の場合と同様に、上記の式（１）で表される起電力Ｖが半導体遮断器１２に発生する。
【０１２６】
本実施形態においては、第２及び第３の実施形態と同様に、コンデンサ１４，１６が備えられている。また、コンデンサ１４及び並列回路４１と正極線５１との接続点は、第１の接続点よりも電流の流れに対して上流にある。
【０１２７】
そのため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、直流電源８０から給電線を介して流れる電流は、第２及び第３の実施形態の場合と同様に、第１の実施形態の場合よりもさらに少なくなる。この場合、第２及び第３の実施形態の場合と同様に、上記の式（１）において、インダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ））は、第１の実施形態の場合よりもさらに小さくなる。
【０１２８】
また、本実施形態において並列回路４１及びコンデンサ１６は、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続されている。これにより、第２の接続点よりも負荷９０側の正極線と負極線５２とを接続する電路が形成される。また、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、コンデンサ１６には充電電圧が保持されている。
【０１２９】
そのため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、半導体遮断器１２の両端間にかかる起電力は、第２及び第３の実施形態と同様に、直流電源８０による給電電圧Ｖ０とインダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ））との和から、さらに、コンデンサ１６の充電電圧を差し引いた値となる。
【０１３０】
また、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、半導体遮断器１２に流れる電流は、コンデンサ１６から流れる電流を含まないため、第２及び第３の実施形態と同様に、第1の実施形態の場合よりも抑制される。
【０１３１】
なお、短絡が発生すると並列回路４１のコンデンサ１６とダイオード１５を介して、負荷９０側の給電線には電流が流れる。コンデンサ１６の電圧が０Ｖに後も、インダクタンスＬ２に基づく起電力により、放電が続きコンデンサ１６ダイオード１５を介して放電電流が０になる放電が終了する。放電後は、抵抗１７を介して緩やかに充電される。つまり、コンデンサ１６は無極性のコンデンサである必要がある。
【０１３２】
このように本実施形態の遮断装置４０は、第１及び第２の接続点よりも直流電源８０側で正極線５１及び負極線５２に接続されたコンデンサ１４と、正極線５１に接続され、ダイオード１５と抵抗１７とからなる並列回路４１と、負極線５２に接続されたコンデンサ１６を備えている。そして、並列回路４１とコンデンサ１６とは、直列に接続され、並列回路４１及びコンデンサ１６は、第１の接続点よりも直流電源８０側、かつ、第２の接続点よりも負荷９０側で正極線５１及び負極線５２に接続されている。また、ダイオード１５は、コンデンサ１６から正極線５１への方向の電流を通過させる。
【０１３３】
コンデンサ１４に加えてコンデンサ１６を備えていることにより、第２及び第３の実施形態と同様に、インダクタンスＬ１に基づく起電力（Ｌ１（ｄＩ１／ｄｔ））は、第１の実施形態の場合と比べさらに小さくなる。また、直流電源８０から給電線を介して流れる電流がコンデンサ１４に流入するため、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときの電流が抑制される。そのため、第２及び第３の実施形態の場合と同様に、半導体遮断器１２の両端間の電圧値が、第１の実施形態の場合よりもさらに抑制される。
【０１３４】
また、並列回路４１及びコンデンサ１６を備えていることにより、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始したときに、インダクタンスＬ２に基づく起電力（Ｌ２（ｄＩ／ｄｔ））が半導体遮断器１２の両端間にかからなくなる。また、第２及び第３の実施形態と同様に、コンデンサ１６には充電電圧が保持されているため、半導体遮断器１２の両端間の電圧値は、その充電電圧の分だけ、第１の実施形態の場合よりも小さくなる。
【０１３５】
さらに、コンデンサ１６には、正極線５１から抵抗１７を介して電流が流入するため、コンデンサ１６に急激に電流が流入することがなくなり、コンデンサ１６がショートするのを回避できる。
【０１３６】
従って、本実施形態においては、第２及び第３の実施形態において発生する可能性のある問題を回避しつつ、半導体遮断器１２の両端間の電圧値の急激な上昇を、第１の実施形態の場合よりも抑制することができる。
【０１３７】
なお、インダクタンスＬ２に基づく起電力による電流が流れる際に、コンデンサ１６に過放電が発生するのを回避するために、第３の実施形態の場合と同様にダイオードをさらに備えるようにしてもよい。
【０１３８】
図９は、図８に示した遮断装置４０にさらにダイオードを備えた場合の構成の一例を示す図である。
【０１３９】
図９に示す遮断装置５０のような構成にすることにより、第３の実施形態の場合と同様に、コンデンサ１６に過放電が発生するのを回避することができる。
【０１４０】
また、上述した第１〜第４の実施形態において、電流検出部１３が所定の電流値を検出してから、半導体遮断器１２が電流の遮断を開始するまでの間の電流の増加を抑制するために、給電線上にインダクタを備えるようにしてもよい。
【０１４１】
（変形例）
また、上述した第１〜第４の実施形態おいては、半導体遮断器１２及び電流検出部１３が正極線５１上に接続される場合を一例として説明したが、半導体遮断器１２及び電流検出部１３は、負極線５２上に接続されていてもよい。また、半導体遮断器１２と電流検出部１３との一方が正極線５１上に接続され、他方が負極線５２上に接続されていてもよい。例えば、図１０に示すような箇所に、電流検出部１３と同様の電流検出部１３ｂ，１３ｃを接続することができる。また、コンデンサ１４の電圧を検出して半導体遮断器１２の電気的接続状態を切り替える場合には、図１１に示すようにコンデンサ１４の電圧を検出する電圧検出部６３を接続すれば良い。さらに、短絡や過電流を検出するのに際しても、電流検出部１３を用いる以外の方法によって短絡や過電流を検出することもできる。
【０１４２】
（まとめ）
スナバ回路を用いることなく、半導体遮断器１２を破損させずに電流を遮断することができる。また、短絡や過電流が発生し、半導体遮断器１２の電気的接続状態をオフ状態にした後、制御部１１が半導体遮断器１２の電気的接続状態をオン状態にするのと、オフ状態にするのを繰り返すための制御を行う。半導体遮断器１２の電気的接続状態をオン状態に切り替えることにより、コンデンサ１４の電荷を放電して、コンデンサ１４が過電圧になる前に電圧を低下させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
本発明は、直流電源で動作する様々な負荷を短絡や過電流から保護するための遮断装置として用いることができる。
【符号の説明】
【０１４４】
１０，２０，３０，４０，５０，６１，６２    遮断装置
１１    制御部
１２    半導体遮断器
１３    電流検出部
１４，１６    コンデンサ
１５    ダイオード
１７    抵抗
４１    並列回路
５１    正極線
５２    負極線
６３    電圧検出部
８０    直流電源
９０    負荷
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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