(57)【要約】【課題】  直流に対する高遮断容量、小型化、安全性の向上、静音化、高接触信頼性を実現可能な直流遮断器を提供する。【解決手段】  固定接点４２ａが設けられた固定端子４２と、可動接点４５が設けられた可動接触子４４と、可動接触子に挿通されたシャフト４６と、固定端子を保持するとともに可動接触子とシャフトとを密封状態で収納する封止容器４０と、可動接点と固定接点との間の接圧を与える接圧ばね４１０と、シャフトを固定接点から離れる方向へ付勢する復帰ばね４１１と、操作ハンドル１と、操作ハンドルの操作に応じてシャフトの本体部の他端を押圧してシャフトを固定接点に近付けるシャフト押圧片５６と、閉極した可動接点および固定接点に異常電流が流れた場合に、押圧手段をシャフトの本体部の他端から引き離すことで可動接点および固定接点を開極させる電磁引外しブロック６とを備える。【選択図】図１
2011014313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点が設けられた固定端子と、
固定接点に接離する可動接点が設けられるとともにシャフト挿通孔が固定接点に対する可動接点の接離方向に貫設された可動接触子と、
可動接触子のシャフト挿通孔に挿通された本体部、並びに、シャフト挿通孔に挿通不可能な外形であって本体部の一端に連結され可動接点が固定接点に向かう方向への可動接触子の移動を規制する抜け止め部を有するシャフトと、
固定接点が内側に露出するように固定端子を保持するとともに可動接触子とシャフトとを密封状態で収納する封止容器と、
封止容器内に配設されたコイルばねからなりシャフトの本体部が挿通されて一端が可動接触子に弾接して可動接触子を固定接点に近付く方向へ付勢し、可動接点と固定接点との間の接圧を与える接圧ばねと、
封止容器内に配設されたコイルばねからなり一端がシャフトの抜け止め部に弾接してシャフトを固定接点から離れる方向へ付勢する復帰ばねと、
操作ハンドルと、
操作ハンドルの操作に応じてシャフトの本体部の他端を押圧してシャフトの抜け止め部を固定接点に近付ける押圧手段と、
閉極した可動接点および固定接点に異常電流が流れた場合に、押圧手段をシャフトの本体部の他端から引き離すことで可動接点および固定接点を開極させる引き外し手段と
を備えることを特徴とする直流遮断器。
【請求項２】
前記封止容器内に水素を含む混合ガスを封入することを特徴とする請求項１記載の直流遮断器。
【請求項３】
前記可動接点および固定接点からなる接点部を介挿した直流電路の漏電を検出する漏電検出手段を備え、前記引き外し手段は、漏電検出時に押圧手段をシャフトの本体部の他端から引き離すことで可動接点および固定接点を開極させることを特徴とする請求項１または２記載の直流遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流遮断器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流電路を遮断する直流遮断器には、限流式または振動式の直流遮断方式を採用したものが主であり、その開閉機構には、機械接点を用いたものと、半導体の無接点スイッチを用いたものとがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
直流遮断器の開閉機構に半導体の無接点スイッチを用いた場合、アークが発生することなく遮断することができるが、裁断現象によるサージ電圧の発生を抑制するためにスナバ回路等の転流手段が必要であった。さらに、確実な通電・断路のためには、機械的接点が必要になる場合が多かった（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２０７７号公報
【特許文献２】特開２００４−２２５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、電気自動車の直流電路や、屋内の直流配電システムの直流電路に直流遮断器が用いられており、（１）直流に対する高遮断容量、（２）小型化、（３）安全性の向上、（４）接点動作時の静音化、（５）高接触信頼性が求められている。
【０００６】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、直流に対する高遮断容量、小型化、安全性の向上、静音化、高接触信頼性を実現可能な直流遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、固定接点が設けられた固定端子と、固定接点に接離する可動接点が設けられるとともにシャフト挿通孔が固定接点に対する可動接点の接離方向に貫設された可動接触子と、可動接触子のシャフト挿通孔に挿通された本体部、並びに、シャフト挿通孔に挿通不可能な外形であって本体部の一端に連結され可動接点が固定接点に向かう方向への可動接触子の移動を規制する抜け止め部を有するシャフトと、固定接点が内側に露出するように固定端子を保持するとともに可動接触子とシャフトとを密封状態で収納する封止容器と、封止容器内に配設されたコイルばねからなりシャフトの本体部が挿通されて一端が可動接触子に弾接して可動接触子を固定接点に近付く方向へ付勢し、可動接点と固定接点との間の接圧を与える接圧ばねと、封止容器内に配設されたコイルばねからなり一端がシャフトの抜け止め部に弾接してシャフトを固定接点から離れる方向へ付勢する復帰ばねと、操作ハンドルと、操作ハンドルの操作に応じてシャフトの本体部の他端を押圧してシャフトの抜け止め部を固定接点に近付ける押圧手段と、閉極した可動接点および固定接点に異常電流が流れた場合に、押圧手段をシャフトの本体部の他端から引き離すことで可動接点および固定接点を開極させる引き外し手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、気密構造の封止容器内に接点部を配置したので、直流に対する高遮断容量、小型化、安全性の向上、静音化、高接触信頼性を実現可能な直流遮断器を提供できる。また、操作ハンドルを手動操作すれば、接点部を手動開閉することができ、さらには再使用が不可能なヒューズの代わりに直流機器の保護手段として使用すれば、ユーザの利便性が向上する。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記封止容器内に水素を含む混合ガスを封入することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、可動接点が固定接点から離れる開極時に発生するアークを、気密構造の封止容器内に封入された水素を含む混合ガスによって冷却し、高アーク電圧を発生させることによって、導通電流を急速に限流して確実に遮断することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記可動接点および固定接点からなる接点部を介挿した直流電路の漏電を検出する漏電検出手段を備え、前記引き外し手段は、漏電検出時に押圧手段をシャフトの本体部の他端から引き離すことで可動接点および固定接点を開極させることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、漏電時の安全性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明では、直流に対する高遮断容量、小型化、安全性の向上、静音化、高接触信頼性を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の直流遮断器の接点閉極時の側面断面を示す図である。
【図２】（ａ）（ｂ）同上の外観を示す図である。
【図３】同上の直流遮断器を用いた直流配電システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（実施形態）
本実施形態の直流遮断器Ａは２極タイプであり、図２に示すように、合成樹脂成型品からなるボディＡ１１およびカバーＡ１２で器体Ａ１が構成され、器体Ａ１の長手方向の一端には、直流電源に接続される一対の端子部（以下、電源側端子部という）２，２が器体Ａ１の短手方向に並設されるとともに、器体Ａ１の長手方向の他端には、負荷に接続される一対の端子部（以下、負荷側端子部という）３，３が器体Ａ１の短手方向に並設され、器体Ａ１内において電源側端子部２，２と負荷側端子部３，３との間の直流電路に介挿された接点部を開閉操作可能な操作ハンドル１が器体Ａ１の長手方向の中央部の前面側に設けられている。
【００１７】
器体Ａ１内には、図１に示すように、電源側端子部２，２と負荷側端子部３，３との間の電路に介挿された接点を有する接点ブロック４と、操作ハンドル１の回動操作を接点ブロック４に伝達する複数のリンク片からなるリンクブロック５と、過電流発生時および短絡電流発生時に接点を強制的に引き外す電磁引外しブロック６とを収納している。以下、上下左右は図１を基準として説明する。なお、図１においては、１極に対応する接点ブロック４、電磁引外しブロック６のみを記載しているが、本実施形態の直流遮断器Ａは２極タイプであるので、接点ブロック４、電磁引外しブロック６は各極に対応して図１の前後方向に２つ並んで設けられている。
【００１８】
電源側端子部２は、端子ねじ２ａと端子板２ｂとを備え、端子板２ｂは器体Ａ１の底面に沿った後に上方に延出した略Ｌ字状に形成されており、電磁引外しブロック６を通って、器体Ａ１の底面に沿って配置されて端子板２ｂとは独立した端子板２ｃに接続している。また負荷側端子部３は、端子ねじ３ａと端子板３ｂとを備え、端子板３ｂは器体Ａ１の底面に沿って延出している。
【００１９】
接点ブロック４は、セラミックのような耐熱性材料からなり上面が開口する直方体形状の封止部材４１を備える。封止部材４１の底面には、貫通孔４１ａが左右に並べて２個設けられている。各貫通孔４１ａにはそれぞれ固定端子４２が挿通されている。固定端子４２は例えば銅を含む金属材料からなり、円筒形状の本体部４２ａと、本体部４２ａの略中央から径方向に突設されて端子板２ｃ，３ｂの上面に位置する鍔部４２ｂとを有し、本体部４２ａの上端には固定接点４３が固着している。なお、固定接点４３は、固定端子４２と一体的に設けてもよい。固定端子４２は、鍔部４２ｂ付近で封止部材４１にロウ付け等により気密接合されている。さらに、固定端子４２の下方にはねじ溝が螺刻されており、下端からナットＮが螺嵌することによって、固定端子４２が端子板２ｃ，３ｂに取り付けられる。
【００２０】
可動接触子４４は、例えば銅を含む金属材料により扁平な形状に形成されており、厚さ方向を上下方向に向けて封止部材４１内に収納されており、その下面における左右の端部に固着した一対の可動接点４５が、固定接点４３に対向している。
【００２１】
可動接触子４４において左右方向の中央部にはシャフト挿通孔４４ａが穿設され、絶縁材料からなるシャフト４６がシャフト挿通孔４４ａに挿通している。シャフト４６は、軸方向を上下方向に向けてシャフト挿通孔４４ａに挿通した円柱形状の本体部４６ａと、本体部４６ａの上端に連結されて本体部４６ａに対して径方向に突出し、その直径がシャフト挿通孔４４ａの内径よりも大きい円盤形状の抜け止め部４６ｂとを有する。
【００２２】
また、封止部材４１の上面開口にはセラミックのような耐熱性材料からなる封止蓋４７が気密接合され、封止部材４１と封止蓋４７とで封止容器４０を構成している。そして、封止蓋４７の略中央には、シャフト４６の本体部４６ａが挿通する挿通孔４７ａが上下に貫設されている。また、シャフト４６の本体部４６ａが上下方向に挿通する金属からなる仕切り体としてのキャップ４８が封止蓋４７の下面に接合され、さらにはシャフト４６の本体部４６ａが上下方向に挿通するニッケル等からなる蛇腹状のベローズ４９が封止蓋４７の上面に接合されている。
【００２３】
さらに、シャフト４６の本体部４６ａは、圧縮コイルばねからなる接圧ばね４１０に挿通している。接圧ばね４１０は下端が可動接触子４４の上面に弾接して上端が封止蓋４７の下面に弾接して、圧縮状態で配置されており、シャフト４６が下方へ十分に変位した状態において、可動接触子４４は接圧ばね４１０のばね力により、左右両端部の可動接点４５がそれぞれ固定接点４３に押し付けられる。
【００２４】
また、封止蓋４７の挿通孔４７ａは、封止蓋４７の下面に接合されたキャップ４８と上面に接合されたベローズ４９により閉塞されている。ここにおいて、固定端子４２と封止蓋４７とキャップ４８とベローズ４９とを封止部材４１に設けることで、密封された封止容器４０を構成しており、この封止容器４０には水素を主体とする混合ガスが例えば２気圧程度封入されている。
【００２５】
さらに、シャフト４６の抜け止め部４６ｂの下面と封止容器４０の底面との間には、圧縮コイルばねからなる復帰ばね４１１が介装されている。すなわち、可動接触子４４は、復帰ばね４１１のばね力により、上方へ付勢されている。さらに、抜け止め部４６ｂの外周には円形枠４６ｃが下方へ突設されており、当該円形枠４６ｃ内の凹部に復帰ばね４１１の上端部が嵌め込まれることで復帰ばね４１１の位置ずれが防止される。
【００２６】
次に、リンクブロック５は、連動用バー５２、ラッチリンク５３、クレイドル５４を金属製のフレーム５１によって支承するとともに（なお、操作ハンドル１もフレーム５１に支承される）、中間部が屈曲可能に枢着されたリンク５５を介してシャフト押圧片５６とクレイドル５４とを結合し、さらに、ハンドル復帰ばね５７を介して操作ハンドル１とリンク５５の中間部とを結合して構成される。シャフト押圧片５６の先端に設けた押圧部５６ａは、シャフト４６の本体部４６ａの上端に接離可能に構成されている。また、連動用バー５２は、器体Ａ１内を図１の前後方向に跨がるように各極に対応して２つ形成され、各極に対応する２つの電磁引外しブロック６のうち、後述するいずれかのアマチュア６３が鉄芯６２に吸引されたときに、アマチュア６３の先端部がキック片５２ａを蹴ることによって回転するようになっている。
【００２７】
次に、電磁引外しブロック６は、直流電路の各極に挿入されたコイル６１と、コイル６１に大電流である異常電流が通過したときにコイル６１を巻装した鉄芯６２に吸引されるアマチュア６３とを備える。コイル６１は、一端部が端子板２ｂに接続され、他端部が端子板２ｃに接続される。アマチュア６３は、鉄芯６２の一端部に一端部が結合されたヨーク６５の他端部に枢着され、鉄芯６２の他端部から離れる向きに復帰ばね６６によって付勢されている。また、鉄芯６２の内部にはオイルダンプされた磁性体よりなる可動子（図示せず）が、鉄芯６２の軸方向に移動自在、かつ、アマチュア６３から離れる向きに付勢された状態で収納されている。したがって、コイル６１に過電流が長時間に亙って流れたときには、可動子の移動によって鉄芯６２を通る磁束が増加してアマチュア６３が復帰ばね６６のばね力に抗して吸引される。また、コイル６１に短絡電流が流れたときには、可動子の移動を伴わずにアマチュア６３が吸引される。
【００２８】
次に、上記直流遮断器Ａの動作を説明する。操作ハンドル１がオフ位置（右端側に倒されているとき）にある状態では、シャフト押圧片５６の押圧部５６ａは、シャフト４６の本体部４６ａの上端から離れている。この状態では、復帰ばね４１１のばね力によってシャフト４６の抜け止め部４６ｂが上方に付勢され、抜け止め部４６ｂが可動接触子４４の下面を押圧することにより、可動接触子４４は、接圧ばね４１０のばね力に関わらず下方への変位を規制され、シャフト４６とともに上方に変位して、可動接点４５は固定接点４３に接触しておらず、開極している。すなわち、電源側端子部２と負荷側端子部３とが遮断状態となる。
【００２９】
そして図１に示すように、操作ハンドル１がオン位置（左端側に倒されているとき）にある状態では、連動用バー５２にラッチリンク５３が係合し、ラッチリンク５３にクレイドル５４が係合することによって、クレイドル５４の回転が阻止されているのであって、ハンドル復帰ばね５７のばね力がリンク５５を伸ばす向きに作用して、シャフト押圧片５６を下方に押した状態を保持している。ここにおいて、直流遮断器Ａは２極タイプであり、器体Ａ１に対して回動自在に枢着されたクロスバー５８によって、当該クロスバー５８の回動軸方向に並設された２つのシャフト押圧片５６が保持されており（図１では、１極に対応するシャフト押圧片５６のみを図示している）、２つのシャフト押圧片５６が下方に押された状態となる。そして、各シャフト押圧片５６とクロスバー５８との間に設けた接圧ばね５９によって、各シャフト押圧片５６は、その先端に設けた押圧部５６ａがシャフト４６の本体部４６ａの上端を押圧する向きに付勢されている。
【００３０】
シャフト押圧片５３の押圧部５３ａがシャフト４６を下方に押圧すると、シャフト４６は復帰ばね４１１のばね力に抗って下方へ変位し、シャフト４６の抜け止め部４６ｂによって下方への変位を規制されていた可動接触子４４も接圧ばね４１０のばね力によって下方へ変位する。シャフト４６が下方へ十分変位すると、可動接触子４４の可動接点４５は固定接点４３にそれぞれ接触導通し、ここにおいて固定端子４２同士が可動接触子４４を介して電気的に接続される。すなわち、電源側端子部２と負荷側端子部３とが導通状態となる。以後、操作ハンドル１がオフ操作されるまでは、可動接点４５と固定接点４３との間の接圧は接圧ばね４１０のばね力により確保される。このように接圧ばね４１０を用いて、可動接触子４４を固定接点４３側に付勢することによって、可動接点４５が固定接点４３に所定の接圧で接触するようにしており、これによって接触信頼性の向上が図られている。また、操作ハンドル１を手動でオン位置・オフ位置に切り換えれば、手動開閉を行うことができる。
【００３１】
一方、各極毎に設けた電磁引外しブロック６が過電流または短絡電流を検知して、アマチュア６３の先端部が連動用バー５２のキック片５２ａを蹴り、連動用バー５２が回転してラッチリンク５３との係合状態が解除されたときには、クレイドル５４は自由に回転できるようになるから、ハンドル復帰ばね５７のばね力によってリンク５５が屈曲し、シャフト押圧片５６が上方に引き上げられることになる。なお、このようなリンク機構の動作は周知の構成であって、図１の構成に限定されることはなく、他のリンク機構であってもよい。
【００３２】
シャフト押圧片５６が上方に引き上げられて、押圧部５６ａがシャフト４６の上端から離れた状態では、復帰ばね４１１のばね力によってシャフト４６の抜け止め部４６ｂが上方に付勢され、抜け止め部４６ｂが可動接触子４４の下面に当接することにより、可動接触子４４は、接圧ばね４１０のばね力に関わらず下方への変位を規制され、シャフト４６とともに上方に変位して、可動接点４５は固定接点４３から離れて開極する。すなわち、過電流または短絡電流発生時のトリップ時には、電源側端子部２と負荷側端子部３とが遮断状態となる。
【００３３】
ここで、一対のシャフト押圧片５６はクロスバー５８を介して互いに連結されているから、いずれか一方のシャフト押圧片５６が固定接点４３および可動接点４５を開極させる方向に移動すれば、クロスバー５８が回転することによって他方のシャフト押圧片５６も開極させる方向に移動する。またこのとき、操作ハンドル１は移動範囲の中間位置付近に位置する。この状態から固定接点４３および可動接点４５を閉極するには、操作ハンドル１をオフ位置（右端側）に一旦倒してからオン位置（左端側）に倒すようにすればよい。
【００３４】
また本実施形態では、上記接点ブロック４とリンクブロック５とを組み合わせることによって、速入速断機構を実現している。
【００３５】
本実施形態の直流遮断器Ａは、可動接点４５が固定接点４３から離れる開極時に発生するアークを、気密構造の封止容器４０内に封入された水素を主体とする混合ガスによって冷却し、高アーク電圧を発生させることによって、例えば１５０〜３００Ｖ程度の高い直流電圧を供給する直流電路であっても、導通電流を急速に限流して確実に遮断することができる。すなわち、直流電路に用いる直流遮断器において、トリップフリー、高遮断容量を可能としており、さらには高閉路容量、高開閉寿命も可能となる。さらに、接点部（固定接点４３、可動接点４５）の近傍に図示しない永久磁石を設けて、当該永久磁石の磁場によって遮断時のアークを引き伸ばして、アーク電圧上昇とともに導通電流を限流している。
【００３６】
また、接点部が水素を主体とする混合ガス中に密封されているため、周囲環境に関係なく接触抵抗が安定し、接触信頼性が向上する。また、気密構造の封止容器４０内に接点部が収容されているので、開極時に発生するアークは封止容器４０の外部に放出されず、アークスペースが不要となって小型、軽量化を図ることができ、安全性も向上する。また、接点の動作音も封止容器４０外に漏れ難くなっており、静音化を図ることもできる。
【００３７】
すなわち、本実施形態の直流遮断器Ａは、（１）直流に対する高遮断容量、（２）小型化、（３）安全性の向上、（４）接点動作時の静音化、（５）高接触信頼性を実現している。
【００３８】
また、接点部に過電流、短絡電流が流れた場合には、シャフト押圧片５６を上方に引き上げて、強制的に開極させるトリップ動作を行うことができ、異常電流発生時の安全性を確保している。
【００３９】
さらに、トリップ発生後は、操作ハンドル１を操作することによって接点を閉極して再投入が可能であるので、再使用が不可能なヒューズの代わりに直流機器の保護手段として使用すれば、ユーザの利便性が向上する。
【００４０】
また、低周波信号を直流電路に注入し、その低周波信号を変流器７１によって検出することにより、異常電流としての漏電電流を検出するようになっている。変流器７１は基板実装された漏電検出回路７２に接続され、漏電検出回路７２によって漏電が検出されたときには、図示しないソレノイドを駆動して上述した連動用バー５２に設けたキック片５２ａを蹴ることにより、上記過電流または短絡電流発生時のトリップ時と同様に、電源側端子部２と負荷側端子部３とが遮断状態となる。さらに、当該ソレノイドが駆動されたときには、リセット釦７３（図１参照）が器体Ａ１０から突出して漏電によって遮断状態になったことが報知される。さらに漏電検出回路７２は、変流器７１を通る直流電路に擬似漏電電流を流すことができるように構成されており、試験スイッチ７４（図１参照）を押せば漏電電流に対する動作の模擬試験が行えるようになっている。
【００４１】
また、外部からの信号によって接点部を開極する外部引き外し機能や、接点の状態信号を出力する補助スイッチ、トリップ発生時に信号を出力する警報スイッチを設けてもよい。本実施形態の直流遮断器Ａを、建屋や電気自動車の直流配電システムに用いた場合、システムに設けたコントローラが直流遮断器Ａを監視制御することによって、システムの異常等による直流遮断器Ａのトリップ動作、直流遮断器Ａの状態監視に基づくシステム制御等を行うことができる。
【００４２】
さらに、本実施形態では器体Ａ１内に変流器７１および漏電検出回路７２を設けて漏電検出を行っているが、外部に漏電検出器を設けて、当該漏電検出器の検出信号に基づいてトリップ動作を行うようにしてもよい。
【００４３】
また、直流遮断器Ａの構成は２極タイプで説明したが、３極等の多極タイプであっても、シャフト押圧片５６、接点ブロック４、電磁引外しブロック６等を各極毎に設け、クロスバー５８の回動軸方向に並設された複数のシャフト押圧片５６が同様に動作することによって対応可能である。
【００４４】
図３は、上記直流遮断器Ａが用いられる直流配電システムの構成例を示す。本直流配電システムは、住宅や集合住宅、店舗等の建屋Ｈに配設され、建屋Ｈには、直流電力を出力する直流電力供給部１４０と、直流電力により駆動される電気機器である直流機器１０２とが設けられ、直流電力供給部１４０の出力端部に接続した直流供給線路Ｗｄｃを通して直流機器１０２に直流電力が供給される。直流電力供給部１４０と直流機器１０２との間には、直流供給線路Ｗｄｃに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流給電線路Ｗｄｃ上で直流電力供給部１４０から直流機器１０２への給電を遮断する直流主幹ブレーカ１１１および直流分岐ブレーカ１１２を内器として取り付けたＤＣ分電盤１１０が設けられる。
【００４５】
直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号を直流電圧に重畳することにより直流供給線路Ｗｄｃに接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、交流電力を供給する電力線において交流電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。
【００４６】
直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力供給部１４０を介して宅内サーバ１６０に接続される。宅内サーバ１６０は、宅内の通信網（以下、「宅内網」という）を構築する主装置であり、宅内網において直流機器１０２が構築するサブシステムなどと通信を行い、直流機器１０２の監視・制御を行う。
【００４７】
図示例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、ＩＰ電話機のような情報系の直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１、照明器具のような照明系の直流機器１０２からなる照明システムＫ１０２、エアコン、冷蔵庫等の家電系の直流機器１０２からなる家電システムＫ１０３などがある。また、来客対応や侵入者の監視などを行う直流機器１０２からなるインターホンシステム、火災感知器のような警報系の直流機器１０２からなる住警器システムなどもサブシステムとして用いることができる。
【００４８】
情報機器システムＫ１０１としては、ＤＣ情報盤１２０の内器として取り付けられたルータ、ＨＵＢ、ＯＮＵ（Optical Network Unit）等の情報機器（直流機器１０２）、ルータ、ＨＵＢ、ＯＮＵ等に接続されるパーソナルコンピュータ等の情報機器（図示無し）で構成される。
【００４９】
照明システムＫ１０２としては、建屋Ｈに先行配置される照明器具（直流機器１０２）、天井に先行配置される引掛シーリングに接続する照明器具（直流機器１０２）等で構成される。照明システムＫ１０２を構成する直流機器１０２である照明器具に対する制御の指示（点灯、消灯、調光、点滅点灯等）は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、直流供給線路Ｗｄｃに接続されたスイッチ１０３から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ１０３は直流機器１０２とともに通信の機能を有している。
【００５０】
家電システムＫ１０３としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で建屋Ｈに先行配置（建屋Ｈの建築時に施工）される直流コンセント１０４に接続される直流機器１０２で構成される。
【００５１】
宅内サーバ１６０は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網ＮＴに接続される接続口を有している。宅内サーバ１６０が広域網ＮＴに接続されている場合には、広域網ＮＴに接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ２００によって、直流機器１０２の監視、制御等のサービスを享受することができる。
【００５２】
ところで、直流電力供給部１４０は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される交流電源ＡＣの電力変換により直流電力を生成する。図示する構成では、交流電源ＡＣは、ＡＣ分電盤１３０に内器として取り付けられた主幹ブレーカ（図示なし）を通して、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４１に入力され、所望の直流電圧に変換される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１４１から出力される直流電力は、協調制御部１４２を通してＤＣ分電盤１１０の直流主幹ブレーカ１１１に接続される。
【００５３】
直流電力供給部１４０には、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間（たとえば、商用電源ＡＣの停電期間）に備えて、直流電力を生成する太陽電池、燃料電池等の分散電源１４３が設けられている。すなわち、交流電源ＡＣから直流電力を生成するＡＣ／ＤＣコンバータ１４１を備える主電源に対して、太陽電池や燃料電池は分散電源になる。分散電源１４３から出力される直流電力は、直流開閉器１４４を通して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４５に入力され、所望の直流電圧に変換される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４５から出力される直流電力は、協調制御部１４２を通してＤＣ分電盤１１０の直流主幹ブレーカ１１１に接続される。
【００５４】
また直流電力供給部１４０には、二次電池等の電力貯蔵装置１４６、電力貯蔵装置１４６の充放電を制御する充放電制御部１４７が設けられている。充放電制御部１４７は、電力貯蔵装置１４６の出力電圧を所望の直流電圧に変換し、充放電制御部１４７から出力される直流電力は、直流開閉器１４８、協調制御部１４２を通してＤＣ分電盤１１０の直流主幹ブレーカ１１１に接続される。さらに、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４１およびＤＣ／ＤＣコンバータ１４５から出力される余剰電力は、協調制御部１４２から直流開閉器１４８を通して、充放電制御部１４７によって電力貯蔵装置１４６に充電される。主電源に対して、電力貯蔵装置１４６も分散電源になる
このように、電力貯蔵装置１４６は主電源や分散電源により適時充電され、電力貯蔵装置１４６の放電は、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。電力貯蔵装置１４６の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部１４２により行われる。すなわち、協調制御部１４２は、直流電力供給部１４０を構成するＡＣ／ＤＣコンバータ１４１、分散電源１４３、電力貯蔵装置１４６から直流機器１０２への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。
【００５５】
協調制御部１４２が出力する直流電力は、ＤＣ分電盤１１０の直流主幹ブレーカ１１１、直流分岐ブレーカ１１２を通して、各直流機器１０２に供給される。直流機器１０２の駆動電圧は機器に応じた複数種類の電圧から選択されるから、協調制御部１４２にＤＣ／ＤＣコンバータを設け、主電源および分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。ここでは、協調制御部１４２が出力する直流電圧は、＋１５０Ｖ、＋３００Ｖのいずれかであり、エアコン、冷蔵庫等の直流機器１０２からなる家電システムＫ１０３に対しては、＋１５０Ｖ、＋３００Ｖのいずれかの直流電圧が供給される。エアコン、冷蔵庫等の直流機器１０２は、商用電源１００Ｖまたは２００Ｖを整流した直流電圧で駆動可能に構成されており、＋１５０Ｖ、＋３００Ｖの直流電圧は、商用電源１００Ｖまたは２００Ｖを整流した電圧にほぼ等しく、エアコン、冷蔵庫等の直流機器１０２の動作に適した電圧となっている。なお、１系統のサブシステムに対して３線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。例えば３線を用いて、＋１５０Ｖ、−１５０Ｖ、＋３００Ｖの電圧を供給した場合、直流遮断器Ａは３極タイプとなることもある。
【００５６】
また、情報機器システムＫ１０１、照明システムＫ１０２に対しては、協調制御部１４２が出力する直流電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５０で降圧した後に、ＤＣ情報盤１２０の内器として取り付けられた直流低圧サーキットプロテクタ１２１を通して、直流電力が供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５０は、安全性を考慮して、絶縁トランスを用いたスイッチング電源で構成される。
【００５７】
さらに、ＤＣ分電盤１１０には、直流主幹ブレーカ１１１の二次側に漏電検出器１１３が取り付けられており、直流主幹ブレーカ１１１は、漏電検出器１１３の漏電検出信号によってトリップして電路を遮断する。
【００５８】
このような直流配電システムでは、分散電源１４４の直流電路に介挿される開閉器１４４、電力貯蔵装置１４６の直流電路に介挿される開閉器１４８、ＤＣ分電盤１１０内の直流主幹ブレーカ１１１および直流分岐ブレーカ１１２、ＤＣ情報盤１２０内の直流低圧サーキットプロテクタ１２１に、本発明の直流遮断器Ａを用いることによって、システム全体の信頼性、安全性が向上する。
【００５９】
また、電気自動車の駆動用電池からの直流電力供給経路に本発明の直流遮断器Ａを用いた場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  操作ハンドル
４０  封止容器
４２  固定端子
４２ａ  固定接点
４４  可動接触子
４４ａ  シャフト挿通孔
４５  可動接点
４６  シャフト
４６ａ  本体部
４６ｂ  抜け止め部
４１０  接圧ばね
４１１  復帰ばね
５６  シャフト押圧片
６  電磁引外しブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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