(57)【要約】【課題】アーク放電の発生を抑制できる直流遮断装置を提供する。【解決手段】直流遮断装置５０は、直流電源側に接続される入力端子５４と、負荷側に接続される出力端子５６と、両端子５４，５６の間に配置され且つ直流電源側から印加される電圧を降圧させる降圧部６０と、降圧部６０よりも出力端子５６側に配置され且つ入力端子５４から過電流が流れた場合に入力端子５４から出力端子５６への電流供給を遮断する過電流遮断部６１と、を備えている。【選択図】図５
2011081974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源側に接続される一次端子部と、
負荷側に接続される二次端子部と、
前記両端子部の間に配置され、且つ前記直流電源側から印加される電圧を降圧させる降圧部と、
前記降圧部よりも前記二次端子部側に配置され、且つ前記一次端子部側から過電流が流れた場合に前記一次端子部から前記二次端子部への電流供給を遮断する過電流遮断部と、を備えることを特徴とする直流遮断装置。
【請求項２】
前記一次端子部は、前記二次端子部、前記降圧部及び前記過電流遮断部と共に一つの器体に装備された状態で、前記直流電源側に設けられた導電バーに対して前記器体の移動に伴って接触又は離間するように設けられており、
前記器体には、前記過電流遮断部が前記一次端子部から前記二次端子部への電流供給を許容している場合に、前記一次端子部が前記導電バーから離間する方向への前記器体の移動を規制する離間規制部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の直流遮断装置。
【請求項３】
前記離間規制部は、前記過電流遮断部が前記一次端子部から前記二次端子部への電流供給を許容している場合に、前記過電流遮断部を流れた電流の一部が供給されることにより、前記導電バーから前記一次端子部が離間する方向への前記器体の移動を規制すべく作動することを特徴とする請求項２に記載の直流遮断装置。
【請求項４】
前記過電流遮断部は、
前記両端子部の間を電気的に繋ぐ給電路に配置され且つ開閉動作する機械接点と、
手動操作用の操作ハンドルが投入位置に位置する場合には、前記一次端子部から前記二次端子部への電流供給を許容させるべく前記機械接点を閉状態にする一方、前記操作ハンドルが前記投入位置とは異なる開放位置に位置する場合には、前記一次端子部から前記二次端子部への電流供給を遮断させるべく前記機械接点を開状態にする開閉機構部とを有しており、
前記過電流遮断部よりも前記一次端子部側に配置されるスイッチング素子と、
前記操作ハンドルが前記投入位置から前記開放位置に変位する場合に、前記開閉機構部によって前記機械接点が開状態になる前に、前記過電流遮断部に電流が流れないように前記スイッチング素子をオフ状態に動作させる制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の直流遮断装置。
【請求項５】
前記機械接点を強制的に開動作させる引外し装置と、前記機械接点に流れる電流を検出する電流検出部とをさらに備え、
前記制御部は、前記電流検出部によって検出された電流が予め設定された電流閾値以上である場合に、前記過電流遮断部に電流が流れないように前記スイッチング素子をオフ状態に動作させた後、前記機械接点を強制的に開状態にすべく前記引外し装置を制御することを特徴とする請求項４に記載の直流遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電源側の一次端子部と負荷側の二次端子部との間に過電流遮断部を備える直流遮断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の直流遮断装置として、例えば特許文献１に記載の直流遮断装置が提案されている。上記直流遮断装置は、直流電源側となる一次端子部と、負荷（電子機器など）が電気的に接続される二次端子部と、該両端子部の間を電気的に繋ぐ給電路に配置される機械接点を有する開閉機構部とを備えている。この開閉機構部の機械接点は、固定接点と可動接点とを含み、可動接点は、手動操作用の操作ハンドルの操作によって可動する。そして、操作ハンドルが開放位置に位置する場合には、可動接点が固定接点から離間し、直流電源側から負荷側への電流供給が遮断される。一方、操作ハンドルが開放位置から投入位置に変位する場合には、可動接点が固定接点に接触するように変位し、直流電源側から負荷側への電流供給が許容されるようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６３９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、操作ハンドルを投入位置から開放位置に変位させて直流電源側から負荷側への電流供給を遮断する際、即ち機械接点において固定接点から可動接点を離間させる際には、機械接点でアーク放電（単に「アーク」ともいう。）が発生するおそれがある。特に、高圧の直流電源から供給される直流電力を複数の負荷に分岐させるＤＣ分電盤に設けられる直流遮断装置（一例としてブレーカ）では、一次端子部が高圧になる。そのため、操作ハンドルを開放位置に変位させた際に、機械接点でアーク放電が発生する可能性が高かった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アーク放電の発生を抑制できる直流遮断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、直流遮断装置にかかる請求項１に記載の発明は、直流電源側に接続される一次端子部と、負荷側に接続される二次端子部と、前記両端子部の間に配置され、且つ前記直流電源側から印加される電圧を降圧させる降圧部と、前記降圧部よりも前記二次端子部側に配置され、且つ前記一次端子部側から過電流が流れた場合に前記一次端子部から前記二次端子部への電流供給を遮断する過電流遮断部と、を備えることを要旨とする。
【０００７】
上記構成によれば、過電流遮断部には、降圧部によって降圧された電圧が印加される。そのため、直流遮断装置に降圧部を設けない場合や過電流遮断部よりも負荷側に降圧部を設ける場合に比して、過電流遮断部に印加される電圧が低くなる。その結果、一次端子部から二次端子部への電流供給を遮断させるべく過電流遮断部が作動した場合に、該過電流遮断部でのアーク放電の発生が抑制される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の直流遮断装置において、前記一次端子部は、前記二次端子部、前記降圧部及び前記過電流遮断部と共に一つの器体に装備された状態で、前記直流電源側に設けられた導電バーに対して前記器体の移動に伴って接触又は離間するように設けられており、前記器体には、前記過電流遮断部が前記一次端子部から前記二次端子部への電流供給を許容している場合に、前記一次端子部が前記導電バーから離間する方向への前記器体の移動を規制する離間規制部が設けられていることを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、過電流遮断部が一次端子部から二次端子部への電流供給を許容している状態では、一次端子部と導電バーとが離間する方向への器体の移動が離間規制部によって規制される。そのため、直流電源から直流遮断装置を介して負荷側に電流が流れる際に、一次端子部が導電バーから離間することがない。したがって、一次端子部と導電バーとの間でアーク放電が発生することが抑制される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の直流遮断装置において、前記離間規制部は、前記過電流遮断部が前記一次端子部から前記二次端子部への電流供給を許容している場合に、前記過電流遮断部を流れた電流の一部が供給されることにより、前記導電バーから前記一次端子部が離間する方向への前記器体の移動を規制すべく作動することを要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、離間規制部は、過電流遮断部を流れた電流の一部が供給されることにより作動して、導電バーから一次端子部が離間する方向への器体の移動を規制する。そのため、複雑な制御を行なうことなく、導電バーと一次端子部との離間を抑制でき、結果として、導電バーと一次端子部との間でアーク放電が発生することを抑制可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の直流遮断装置において、前記過電流遮断部は、前記両端子部の間を電気的に繋ぐ給電路に配置され且つ開閉動作する機械接点と、手動操作用の操作ハンドルが投入位置に位置する場合には、前記一次端子部から前記二次端子部への電流供給を許容させるべく前記機械接点を閉状態にする一方、前記操作ハンドルが前記投入位置とは異なる開放位置に位置する場合には、前記一次端子部から前記二次端子部への電流供給を遮断させるべく前記機械接点を開状態にする開閉機構部とを有しており、前記過電流遮断部よりも前記一次端子部側に配置されるスイッチング素子と、前記操作ハンドルが前記投入位置から前記開放位置に変位する場合に、前記開閉機構部によって前記機械接点が開状態になる前に、前記過電流遮断部に電流が流れないように前記スイッチング素子をオフ状態に動作させる制御部と、をさらに備えることを要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、過電流遮断部よりも一次端子部側には、制御部からの制御指令に基づき動作するスイッチング素子が設けられている。このスイッチング素子は、操作ハンドルが投入位置から開放位置に変位する場合に、過電流遮断部の機械接点が開状態になる前に、該機械接点に電流が流れないようにオフ状態になる。そのため、このスイッチング素子がオフ状態になって電流が流れていない状態で、機械接点は閉状態から開状態になる。したがって、操作ハンドルの変位に伴って機械接点を開状態にする際に、該機械接点でアーク放電が発生することが回避可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の直流遮断装置において、前記機械接点を強制的に開動作させる引外し装置と、前記機械接点に流れる電流を検出する電流検出部とをさらに備え、前記制御部は、前記電流検出部によって検出された電流が予め設定された電流閾値以上である場合に、前記過電流遮断部に電流が流れないように前記スイッチング素子をオフ状態に動作させた後、前記機械接点を強制的に開状態にすべく前記引外し装置を制御することを要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、電流検出部によって検出された電流が電流閾値以上である場合には、過電流遮断部の機械接点に一次端子部側から過電流が流れたと判定される。そして、スイッチング素子がオフ状態になることによって過電流遮断部への電流供給が停止された後に、過電流遮断部は、一次端子部から二次端子部への電流供給が遮断されるように作動する。そのため、過電流遮断部の機械接点に過電流が流れた場合に、該機械接点でアーク放電が発生することが回避可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アーク放電の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の電力供給システムを模式的に示す構成図。
【図２】本実施形態のＤＣ分電盤を模式的に示す構成図。
【図３】本実施形態の直流遮断装置の概略側面図。
【図４】直流遮断装置の要部断面図。
【図５】直流遮断装置の概略構成を示すブロック図。
【図６】操作ハンドルが操作された場合のタイミングチャート。
【図７】機械接点に過電流が流れた場合のタイミングチャート。
【図８】（ａ）（ｂ）は別の実施形態のロック機構を模式的に示す側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１に示すように、住宅には、宅内に設置された各種機器（照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等）に電力を供給する電力供給システム１が設けられている。電力供給システム１は、家庭用の商用交流電源（ＡＣ電源）２を電力として各種機器を動作させる他に、太陽光により発電する太陽電池３の電力も各種機器に電源として供給する。電力供給システム１は、直流電源（ＤＣ電源）を入力して動作するＤＣ機器５の他に、交流電源（ＡＣ電源）を入力して動作するＡＣ機器６にも電力を供給する。
【００１９】
電力供給システム１には、同システム１の分電盤としてコントロールユニット７及びＤＣ分電盤（直流ブレーカ内蔵）８が設けられている。また、電力供給システム１には、住宅のＤＣ機器５の動作を制御する機器として制御ユニット９及びリレーユニット１０が設けられている。
【００２０】
コントロールユニット７には、交流電源を分岐させるＡＣ分電盤１１が交流系電力線１２を介して接続されている。コントロールユニット７は、このＡＣ分電盤１１を介して商用交流電源２に接続されるとともに、直流系電力線１３を介して太陽電池３に接続されている。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むとともに太陽電池３から直流電力を取り込み、これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。そして、コントロールユニット７は、この変換後の直流電力を、直流系電力線１４を介してＤＣ分電盤８に出力したり、又は直流系電力線１５を介して蓄電池１６に出力して同電力を蓄電したりする。したがって、本実施形態では、コントロールユニット７により直流電源が構成される。また、コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むのみならず、太陽電池３や蓄電池１６の直流電力を交流電力に変換してＡＣ分電盤１１に供給することも可能である。コントロールユニット７は、信号線１７を介してＤＣ分電盤８とデータやり取りを実行する。
【００２１】
ＤＣ分電盤８は、直流電力対応の一種のブレーカである。ＤＣ分電盤８は、コントロールユニット７から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線１８を介して制御ユニット（負荷）９に出力したり、直流系電力線１９を介してリレーユニット（負荷）１０に出力したりする。また、ＤＣ分電盤８は、信号線２０を介して制御ユニット９とデータのやり取りをしたり、信号線２１を介してリレーユニット１０とデータのやり取りをしたりする。
【００２２】
制御ユニット９には、複数のＤＣ機器５，５…が接続されている。これらＤＣ機器５は、直流電力及びデータの両方を１対の線によって搬送可能な直流供給線路２２を介して制御ユニット９と接続されている。直流供給線路２２は、ＤＣ機器の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信により、１対の線で電力及びデータの両方をＤＣ機器５に搬送する。制御ユニット９は、直流系電力線１８を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２０を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５をどのように制御するのかを把握する。そして、制御ユニット９は、指示されたＤＣ機器５に直流供給線路２２を介して直流電圧及び動作指令を出力し、ＤＣ機器５の動作を制御する。
【００２３】
制御ユニット９には、宅内のＤＣ機器５の動作を切り換える際に操作するスイッチ２３が直流供給線路２２を介して接続されている。また、制御ユニット９には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ２４が直流供給線路２２を介して接続されている。よって、ＤＣ分電盤８からの動作指示のみならず、スイッチ２３の操作やセンサ２４の検知によっても、直流供給線路２２に通信信号を流してＤＣ機器（負荷）５が制御される。
【００２４】
リレーユニット１０には、複数のＤＣ機器５，５…がそれぞれ個別の直流系電力線２５を介して接続されている。リレーユニット１０は、直流系電力線１９を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２１を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５を動作させるのかを把握する。そして、リレーユニット１０は、指示されたＤＣ機器５に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線２５への電源供給をオンオフすることで、ＤＣ機器５の動作を制御する。また、リレーユニット１０には、ＤＣ機器５を手動操作するための複数のスイッチ２６が接続されており、スイッチ２６の操作によって直流系電力線２５への電源供給をリレーにてオンオフすることにより、ＤＣ機器５が制御される。
【００２５】
ＤＣ分電盤８には、例えば壁コンセントや床コンセントの態様で住宅に建て付けられた直流コンセント２７が直流系電力線２８を介して接続されている。この直流コンセント２７にＤＣ機器（負荷）のプラグ（図示略）を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。
【００２６】
また、商用交流電源２とＡＣ分電盤１１との間には、商用交流電源２の使用量を遠隔検針可能な電力メータ２９が接続されている。電力メータ２９には、商用電源使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ２９は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。
【００２７】
電力供給システム１には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム３０が設けられている。ネットワークシステム３０には、同システム３０のコントロールユニットとして宅内サーバ（負荷）３１が設けられている。宅内サーバ３１は、インターネットなどのネットワークＮを介して宅外の管理サーバ３２と接続されるとともに、信号線３３を介して宅内機器３４に接続されている。また、宅内サーバ３１は、ＤＣ分電盤８から直流系電力線３５を介して取得する直流電力を電源として動作する。
【００２８】
宅内サーバ３１には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス３６が信号線３７を介して接続されている。コントロールボックス３６は、信号線１７を介してコントロールユニット７及びＤＣ分電盤８に接続されるとともに、直流供給線路３８を介してＤＣ機器５を直接制御可能である。コントロールボックス３６には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス／水道メータ３９が接続されるとともに、ネットワークシステム３０の操作パネル（負荷）４０に接続されている。操作パネル４０には、例えばドアホン子器やセンサやカメラからなる監視機器４１が接続されている。
【００２９】
宅内サーバ３１は、ネットワークＮを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、コントロールボックス３６に指示を通知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス３６を動作させる。また、宅内サーバ３１は、ガス／水道メータ３９から取得した各種情報を、ネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供可能であるとともに、監視機器４１で異常検出があったことを操作パネル４０から受け付けると、その旨もネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供する。
【００３０】
次に、ＤＣ分電盤８について図２に基づき説明する。
図２に示すように、ＤＣ分電盤８は、複数（図２では４つ）の直流遮断装置５０，５０…を備えている。具体的には、ＤＣ分電盤８と制御ユニット９との間、ＤＣ分電盤８とリレーユニット１０との間、ＤＣ分電盤８と直流コンセント２７との間及びＤＣ分電盤８と宅内サーバ３１との間には、直流遮断装置５０がそれぞれ配置されている。これら各直流遮断装置５０，５０…は、それらに過電流が流れた場合に負荷側への電力供給を遮断するようにそれぞれ構成されている。なお、各直流遮断装置５０，５０…は、互いに同一構成である。
【００３１】
次に、直流遮断装置５０について図３〜図７に基づき説明する。なお、本実施形態では、図３における紙面と直交する方向をＸ軸方向というと共に、図３における左右方向をＹ軸方向といい、さらに、図３における上下方向をＺ軸方向というものとする。
【００３２】
図３に示すように、直流遮断装置５０は、側面視略矩形状をなす中空状の器体５１を備えており、該器体５１は、絶縁性材料（一例としてフェノール樹脂）から構成されている。この器体５１の＋Ｙ方向側（図３では右側）には、ＤＣ分電盤８からＹ軸方向に沿って延びる３つの導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃに個別対応する３つの凹部５３ａ，５３ｂ，５３ｃが形成されている。器体５１において各凹部５３ａ，５３ｂ，５３ｃを構成する壁面のうち−Ｚ方向（図３では下側）の壁面には、導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃに接触可能な一次端子部としての入力端子５４がそれぞれ設けられている。そして、各凹部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ内に各導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃの先端（−Ｙ方向側の端部）が進入してＤＣ分電盤８に直流遮断装置５０が取り付けられた場合、各入力端子５４には、導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃを介して電流がそれぞれ供給される。
【００３３】
器体５１の＋Ｚ方向側（図３では上側）には、手動操作用の操作ハンドル５５が設けられている。この操作ハンドル５５は、ユーザによる操作によって回動する。すなわち、操作ハンドル５５は、開放位置Ｐ１、該開放位置Ｐ１から第１角度Ｋθ１だけ回動した投入位置Ｐ２、及び開放位置Ｐ１から第１角度Ｋθ１よりも大きい第２角度Ｋθ２だけ回動した完全投入位置Ｐ３に配置可能である（図５参照）。器体５１の−Ｙ方向側（図３では左側）からは、直流系電力線１８，１９，２８，３５が制御ユニット９などの負荷に向けて延設されている。直流系電力線１８，１９，２８，３５は、器体５１内に設けられる二次端子部としての出力端子５６（図５参照）に電気的に接続されている。
【００３４】
図４に示すように、器体５１の−Ｚ方向側の壁部（図４では下側の壁部）には、器体５１内外を連通する貫通孔５７が形成されている。また、直流遮断装置５０がＤＣ分電盤８に取り付けられた場合に該ＤＣ分電盤８において貫通孔５７と対応する位置には、収容溝部５８が形成されている。
【００３５】
図５に示すように、器体５１内において入力端子５４と出力端子５６とを電気的に繋ぐ給電路５９には、入力端子５４側から順に、降圧部６０（図５において破線で囲まれた部分）、過電流遮断部６１（図５において一点鎖線で囲まれた部分）、電流検出部６２が配設されている。降圧部６０は、コントロールユニット７側からの印加電圧（例えば３００Ｖ）を所定の電圧（例えば４８Ｖ）まで降圧させるための降圧回路６３（「ＤＣ−ＤＣコンバータ」ともいう。）と、該降圧回路６３よりも過電流遮断部６１側に配置されるスイッチング素子６４（ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチ）とを備えている。このスイッチング素子６４は、そのアノードが入力端子５４側に位置すると共に、そのカソードが出力端子５６側に位置するように配置されており、制御部６５からの制御指令に基づき動作する。なお、本実施形態では、降圧部６０から過電流遮断部６１への電流供給を許容するスイッチング素子６４の状態を「オン状態」ともいい、電流供給を規制（遮断）するスイッチング素子６４の状態を「オフ状態」ともいう。
【００３６】
また、降圧回路６３とスイッチング素子６４との間には、該スイッチング素子６４の破壊を防止するために、電流の逆流を防止する図示しないダイオードが設けられている。
過電流遮断部６１は、器体５１側に固定される固定接点６６ａ及び該固定接点６６ａに接離する可動接点６６ｂを有する機械接点６６と、操作ハンドル５５の変位に応じて機械接点６６を作動させる開閉機構部６７と、操作ハンドル５５の位置に関係なく強制的に機械接点６６を開閉動作させる引外し装置６８とを備えている。開閉機構部６７は、操作ハンドル５５が開放位置Ｐ１に位置する場合、可動接点６６ｂを固定接点６６ａから離間させる、即ち機械接点６６を開状態にする。また、開閉機構部６７は、操作ハンドル５５が開放位置Ｐ１から投入位置Ｐ２まで変位した場合、可動接点６６ｂを固定接点６６ａに当接させる、即ち機械接点６６を閉状態にする。ただし、操作ハンドル５５が投入位置Ｐ２に位置する状態でユーザが操作ハンドル５５から手を離した場合、開閉機構部６７は、操作ハンドル５５を投入位置Ｐ２から開放位置Ｐ１に変位させると共に、機械接点６６を閉状態から開状態にする。
【００３７】
また、開閉機構部６７は、操作ハンドル５５が開放位置Ｐ１から完全投入位置Ｐ３まで変位した場合、機械接点６６を閉状態にする。この場合、操作ハンドル５５は、図示しないラッチ機構によってラッチされる。その結果、操作ハンドル５５は完全投入位置Ｐ３に維持されると共に、機械接点６６が閉状態に維持される。また、開閉機構部６７は、操作ハンドル５５が完全投入位置Ｐ３から開放位置Ｐ１に変位する場合において、操作ハンドル５５が完全投入位置Ｐ３と投入位置Ｐ２との間に位置するときには、機械接点６６の閉状態を維持する。一方、開閉機構部６７は、操作ハンドル５５が投入位置Ｐ２よりも開放位置Ｐ１側に位置するときには、機械接点６６を閉状態から開状態にする。
【００３８】
引外し装置６８は、一例として、電流が供給された場合に電磁力を発生する磁力発生部（図示略）と、所定方向に沿って進退移動可能なプランジャ（図示略）と、該プランジャを所定方向における一方側に付勢する付勢部材（図示略）とを備えている。プランジャは、磁力発生部で電磁力が発生した場合、所定方向において一方側とは反対側の他方側に付勢部材からの付勢力に抗して移動する。こうしたプランジャの他方側への移動によって、可動接点６６ｂは、固定接点６６ａから離間される、即ち引き外される。なお、引外し装置６８によって機械接点６６が強制的に開状態になった場合、開閉機構部６７は、操作ハンドル５５を完全投入位置Ｐ３から開放位置Ｐ１に強制的に変位させる。
【００３９】
電流検出部６２は、入力端子５４側から出力端子５６側に流れる電流、即ち過電流遮断部６１の機械接点６６を流れる電流の大きさに応じた電流信号を制御部６５に出力する。
また、器体５１内には、操作ハンドル５５の回転角度θ（図５参照）を検出するための位置検出部６９（例えば、ロータリセンサ）と、直流遮断装置５０がＤＣ分電盤８に取り付けられた場合に導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃから入力端子５４が離間することを規制するための離間規制部としてのロック機構７０とが設けられている。位置検出部６９は、操作ハンドル５５の回転角度θに応じた位置信号を制御部６５に出力する。
【００４０】
ロック機構７０は、給電路５９において過電流遮断部６１よりも出力端子５６側から延びる電流線７１から供給される電力によって作動する。すなわち、ロック機構７０は、器体５１内における−Ｚ方向側であって且つ貫通孔５７近傍に配置されている（図４参照）。また、ロック機構７０には、電流線７１を介して供給される電流に応じた電磁力を発生する磁力発生部７２と、Ｚ軸方向に沿って進退移動可能なロッド状の移動部材７３と、該移動部材７３を＋Ｚ方向側に付勢する図示しない付勢部（コイルスプリングなど）とが設けられている。移動部材７３の先端７３ａ（即ち、−Ｚ方向側の端部）は、磁力発生部７２で電磁力が発生しない場合には器体５１内に位置している。一方、移動部材７３の先端７３ａは、磁力発生部７２で電磁力が発生する場合には、器体５１内から貫通孔５７を介して器体５１外、即ち収容溝部５８内に進入する。その結果、直流遮断装置５０のＤＣ分電盤８からの離脱が規制される、即ち各導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃと入力端子５４との接触が維持される。なお、本実施形態では、ロック機構７０に電流が供給される状態を「オン状態」というと共に、ロック機構７０に電流が供給されない状態を「オフ状態」というものとする。
【００４１】
制御部６５は、入力端子が降圧回路６３とスイッチング素子６４との間に接続され且つレギュレータなどで構成される電源部７４からの供給電力に基づき駆動する。こうした制御部６５は、電流検出部６２からの電流信号及び位置検出部６９からの位置信号に応じてスイッチング素子６４及び引外し装置６８を制御する。具体的には、図５に示すように、操作ハンドル５５の回転角度θが第２角度Ｋθ２になった場合、制御部６５は、操作ハンドル５５が完全投入位置Ｐ３に変位したため、スイッチング素子６４に制御指令を出力して該スイッチング素子６４をオン状態にする。また、スイッチング素子６４がオン状態であって且つ操作ハンドル５５の回転角度θが第２角度Ｋθ２未満になった場合、制御部６５は、回転角度θが第１角度Ｋθ１以下となる前に、スイッチング素子６４への制御指令の出力を規制してスイッチング素子６４をオフ状態にする。
【００４２】
また、図６に示すように、制御部６５は、電流検出部６２からの電流信号に基づき機械接点６６に流れる電流Ｉを検出する。そして、機械接点６６を流れる電流Ｉが予め設定された電流閾値ＫＩ以上である場合、制御部６５は、機械接点６６に過電流が流れたと判定し、スイッチング素子６４への制御指令の出力を規制して該スイッチング素子６４をオフ状態にする。その後、制御部６５は、閉状態の機械接点６６を強制的に開状態にすべく引外し装置６８を制御する。
【００４３】
次に、操作ハンドル５５が開放位置Ｐ１から完全投入位置Ｐ３まで変位され、その後、操作ハンドル５５が完全投入位置Ｐ３から開放位置Ｐ１まで変位された際の作用について、図６に示すタイミングチャートに基づき説明する。
【００４４】
さて、開放位置Ｐ１に位置する操作ハンドル５５が完全投入位置Ｐ３まで変位する際において、操作ハンドル５５の回転角度θが第１角度Ｋθ１になる第１タイミングｔ１１が経過すると、開閉機構部６７の作動によって機械接点６６が開状態から閉状態になる。そして、操作ハンドル５５の回転角度θが第２角度Ｋθ２になる第２タイミングｔ１２では、操作ハンドル５５の完全投入位置Ｐ３への変位が完了するため、機械接点６６を閉状態で維持すべく操作ハンドル５５の変位が上記ラッチ機構によって規制される。また、スイッチング素子６４は、制御部６５から制御指令が入力されることによりオン状態になる。すると、機械接点６６には、コントロールユニット７側から電流が供給される。
【００４５】
このとき、ロック機構７０の磁力発生部７２にも電流が供給されるため、移動部材７３が−Ｚ方向側に移動し、該移動部材７３の先端７３ａが器体５１の貫通孔５７を介してＤＣ分電盤８の収容溝部５８内に進入する。その結果、直流遮断装置５０のＤＣ分電盤８からの離脱が規制される。そのため、機械接点６６に電流が流れている間に、導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃからの入力端子５４の離間が規制される。
【００４６】
その後、ユーザによる操作ハンドル５５の操作によって該操作ハンドル５５の回転角度θが第２角度θ２未満になると、スイッチング素子６４は、制御部６５から制御指令が入力されなくなってオフ状態になる（第３タイミングｔ１３）。この第３タイミングｔ１３では、操作ハンドル５５の回転角度θが第１角度Ｋθ１以上であるため、機械接点６６の閉状態は維持される。しかし、スイッチング素子６４がオフ状態になるため、機械接点６６には電流が流れなくなる。そのため、ロック機構７０は、その磁力発生部７２に電流が供給されなくなることからオフ状態になり、直流遮断装置５０のＤＣ分電盤８からの離脱が許容される。
【００４７】
その後の第４タイミングｔ１４において、操作ハンドル５５の回転角度θが第１角度Ｋθ１未満になると、機械接点６６は、開閉機構部６７の作動によって開状態になる。このとき、機械接点６６には既に電流が流れていないため、閉状態から開状態になる該機械接点６６でのアーク放電の発生が抑制される。また、もし仮にスイッチング素子６４が故障してしまい、該スイッチング素子６４がオフ状態にならない場合であっても、機械接点６６に印加される電圧は、降圧回路６３によって降圧された電圧（所定の電圧）である。そのため、コントロールユニット７側からの印加電圧（即ち、降圧されていない電圧）が機械接点６６に印加される場合に比して、該機械接点６６が閉状態から開状態になる際にアーク放電が発生する可能性は低くなる。
【００４８】
次に、機械接点６６に過電流が流れた場合の作用について、図７に示すタイミングチャートに基づき説明する。
さて、ユーザによる操作ハンドル５５の操作によって該操作ハンドル５５が完全投入位置Ｐ３に変位した第１タイミングｔ２１では、スイッチング素子６４がオン状態であると共に、機械接点６６が閉状態になっている。そのため、機械接点６６には、入力端子５４から出力端子５６に向けて電流が流れる。その後の負荷側での電力の使用過多などによって機械接点６６に流れる電流Ｉが電流閾値ＫＩ以上になると、機械接点６６に過電流が流れたと判定される（第２タイミングｔ２２）。すると、スイッチング素子６４は、制御部６５から制御指令が入力されなくなってオフ状態になる。その結果、機械接点６６に流れる電流Ｉは「０（零）アンペア」になる。その直後の第３タイミングｔ２３では、機械接点６６は、引外し装置６８の作動によって強制的に開状態になる。このとき、機械接点６６には既に電流が流れていないため、閉状態から開状態になる該機械接点６６でのアーク放電の発生が抑制される。また、操作ハンドル５５は、開閉機構部６７の作動によって強制的に完全投入位置Ｐ３から開放位置Ｐ１に変位される。
【００４９】
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）過電流遮断部６１の機械接点６６には、降圧部６０によって降圧された電圧（所定の電圧）が印加される。そのため、直流遮断装置５０に降圧部６０を設けない場合や過電流遮断部６１よりも出力端子５６側に降圧部６０を設ける場合に比して、過電流遮断部６１の機械接点６６に印加される電圧が低くなる。その結果、入力端子５４側から出力端子５６側への電流供給を遮断させるべく過電流遮断部６１が作動した場合に、該過電流遮断部６１の機械接点６６でのアーク放電の発生を抑制できる。
【００５０】
（２）直流遮断装置５０をＤＣ分電盤８に取り付け、操作ハンドル５５を完全投入位置Ｐ３に位置させた場合、ＤＣ分電盤８側に設けられた導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃからの入力端子５４の離間がロック機構７０によって規制される。そのため、コントロールユニット７から負荷側に直流遮断装置５０を介して電流が流れる際に、入力端子５４が導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃから不必要に離間することがない。したがって、入力端子５４と導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃとの間でアーク放電が発生することを抑制できる。
【００５１】
（３）しかも、ロック機構７０は、機械接点６６を流れた電流の一部が供給されることにより、その移動部材７３の先端７３ａが器体５１の貫通孔５７を介してＤＣ分電盤８側の収容溝部５８内に進入するように駆動される。その結果、機械接点６６に電流が流れている間に、直流遮断装置５０がＤＣ分電盤８から不必要に取り外されることを規制できる。したがって、ロック機構７０に対して複雑な制御を行なうことなく、入力端子５４と導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃとの間でのアーク放電の発生を容易に抑制することができる。
【００５２】
（４）その一方で、機械接点６６に電流が流れなくなった場合には、ロック機構７０の移動部材７３が先端７３を貫通孔５７から突出させないように器体５１内に没入するため、ＤＣ分電盤８からの直流遮断装置５０の離脱が許容される。したがって、ＤＣ分電盤８から直流遮断装置５０を取り外したいときには、機械接点６６を開状態にすることにより直流遮断装置５０をＤＣ分電盤８から容易に取り外すことができる。
【００５３】
（５）過電流遮断部６１よりも入力端子５４側には、制御部６５からの制御指令に基づき動作するスイッチング素子６４が設けられている。そして、スイッチング素子６４は、操作ハンドル５５が完全投入位置Ｐ３から開放位置Ｐ１に変位する場合に、過電流遮断部６１の機械接点６６が開状態になる前に、該機械接点６６に電流が流れないようにオフ状態になる。そのため、電流が流れていない状態で、機械接点６６が閉状態から開状態になる。したがって、操作ハンドル５５の変位に伴って機械接点６６を閉状態から開状態にする際に、該機械接点６６でアーク放電が発生することを回避できる。
【００５４】
（６）過電流遮断部６１の機械接点６６に過電流が流れたと判定される場合には、スイッチング素子６４がオフ状態になった後に、機械接点６６が閉状態になる。すなわち、機械接点６６に過電流が流れた場合でも、電流が流れていない状態になってから機械接点６６が閉状態から開状態になる。そのため、機械接点６６に過電流が流れて機械接点６６を強制的に開状態にする場合に、該機械接点６６でアーク放電が発生することを回避できる。
【００５５】
なお、本実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・実施形態において、制御部６５は、機械接点６６に過電流が流れた場合にはスイッチング素子６４への制御指令の出力を規制しなくてもよい。すなわち、機械接点６６に過電流が流れた場合には、該過電流が流れる機械接点６６を強制的に開状態にしてもよい。このように構成しても、機械接点６６に印加される電圧は、降圧部６０を設けない場合に比して低圧となる。そのため、機械接点６６を開状態にする際に該機械接点６６でアーク放電が発生する可能性を低下させることができる。
【００５６】
・実施形態において、スイッチング素子６４を、機械接点６６よりも出力端子５６側に配置してもよい。
・実施形態において、直流遮断装置５０には、スイッチング素子６４を設けなくてもよい。このように構成しても、機械接点６６に印加される電圧は、降圧部６０を設けない場合に比して低圧となる。そのため、機械接点６６を開状態にする際に該機械接点６６でアーク放電が発生する可能性を低下させることができる。
【００５７】
・実施形態において、位置検出部６９は、ホール素子、ポジションセンサ、マイクロスイッチ、リードスイッチ及び近接スイッチの少なくとも一つを備えた構成でもよい。
・実施形態において、ロック機構７０を、複数（例えば４つ）設けてもよい。この場合、各ロック機構７０を、Ｙ軸方向において互いに異なる位置にそれぞれ配置することが望ましい。
【００５８】
・実施形態において、ロック機構は、機械接点６６を流れる電流の一部が供給されない構成でもよい。例えば、図８（ａ）（ｂ）に示すように、ロック機構７０Ａは、Ｚ軸方向に沿って進退移動可能な移動部材８０と、該移動部材８０の＋Ｚ方向側の端部から−Ｙ方向側に延びる延設部材８１と、該延設部材８１を介して移動部材８０に対して−Ｚ方向側への付勢力を付与する付勢部材８２とを備えている。移動部材８０の−Ｚ方向側の端部８０ａは、＋Ｙ方向側の部分が−Ｙ方向側の部分よりも＋Ｚ方向側に位置するように斜状に形成されている。
【００５９】
また、器体５１において−Ｙ方向側の側壁には、連通孔８３が設けられており、延設部材８１の−Ｙ方向側の端部８１ａは、連通孔８３を介して器体５１外に配置されている。また、連通孔８３は、Ｚ軸方向に延びる長孔である。そのため、ユーザは、延設部材８１の−Ｙ方向側の端部８１ａをＺ軸方向に移動させることにより、該延設部材８１に固定される移動部材８０をＺ軸方向に移動させることができる。
【００６０】
このように構成すると、直流遮断装置５０をＤＣ分電盤８に取り付ける際には、延設部材８１及び移動部材８０を付勢部材８２の付勢力に抗して＋Ｚ方向側に移動させる。そして、直流遮断装置５０のＤＣ分電盤８への取り付けが完了した状態で、ユーザが延設部材８１の操作をやめると、移動部材８０及び延設部材８１は、付勢部材８２からの付勢力によって−Ｚ方向側に移動する。すると、移動部材８０の−Ｚ方向側の端部８０ａは、器体５１の貫通孔５７を介してＤＣ分電盤８側の収容溝部５８内に進入する。その結果、器体５１の移動が規制されることになり、導電バー５２ａ，５２ｂ，５２ｃからの入力端子５４の離脱を規制できる。
【００６１】
・実施形態において、直流遮断装置５０は、ロック機構７０，７０Ａを備えない構成であってもよい。このように構成しても、機械接点６６でのアーク放電の発生を抑制できる。
【００６２】
・実施形態において、スイッチング素子６４は、バイポーラトランジスタなどの所謂無接点形スイッチであってもよい。
・実施形態において、過電流遮断部６１は、所謂ヒューズであってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
５…負荷としてのＤＣ機器、７…直流電源としてのコントロールユニット、９…負荷としての制御ユニット、１０…リレーユニット、３１…宅内サーバ、４０…操作パネル、５０…直流遮断装置、５１…器体、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ…導電バー、５４…一次端子部としての入力端子、５５…操作ハンドル、５６…二次端子部としての出力端子、５９…給電路、６０…降圧部、６１…過電流遮断部、６２…電流検出部、６４…スイッチング素子、６５…制御部、６６…機械接点、６７…開閉機構部、６８…引外し装置、７０，７０Ａ…離間規制部としてのロック機構、ＫＩ…電流閾値、Ｉ…電流、Ｐ１…開放位置、Ｐ２…投入位置、Ｐ３…完全投入位置。
【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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