(57)【要約】【課題】簡易な構成で直流電流を検出して例えば開閉時の突入電流や異常電圧などを抑制できる開閉装置を得る。【解決手段】カレントトランス１０２，１０３の図示しない一次巻線とスイッチング素子１０４、１０５とが直列に接続された直列回路１１２，１１３を並列に接続して構成した主回路開閉回路１１４を介して負荷１０９が直流電源１０７に接続されている。スイッチング素子１０４、１０５を開閉することにより主回路開閉回路１１４を開閉するとともにスイッチング素子１０４、１０５を所定の周期で交互に開閉制御することによりカレントトランス１０２，１０３の図示しない二次巻線に負荷電流に応じた二次電流が流れるので、当該二次電流に基づき主回路開閉回路１１４の開閉時の電流を制御する。シャント抵抗を使用せずかつ簡易な構成で直流電流を検出して例えば開閉時の電流を制御できる。【選択図】図１
2008236846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路開閉回路と電流検出部と開閉制御部とを有し、
上記主回路開閉回路は一次及び二次巻線を有するカレントトランスの上記一次巻線と開閉手段とが直列に接続された複数の直列回路が並列に接続されたものであって直流電源と負荷との間に接続されるものであり、
上記電流検出部は上記二次巻線の電流を検出するものであり、
上記開閉制御部は上記開閉手段を制御して上記主回路開閉回路を開閉するものであって上記主回路開閉回路を閉路しているとき所定の周期で上記直列回路の一つから別の直列回路に負荷電流を転流させるとともに上記主回路開閉回路を開路あるいは閉路するとき上記二次巻線の電流に基づき上記開閉手段を制御して負荷電流を制御するものである開閉装置。
【請求項２】
上記開閉制御部は、上記負荷電流を転流させるとき所定の期間上記２つの直列回路に同時に電流が流れるように制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【請求項３】
上記開閉制御部は、上記二次巻線の電流が所定値を越えたとき上記主回路開閉回路を開路するものであることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【請求項４】
上記開閉手段よりも上記負荷側にあって上記負荷と並列になるように接続される一方向導通素子と上記一方向導通素子よりも上記負荷側にあって上記開閉手段と直列に接続されたリアクトルとを有するものであって、上記開閉制御部は上記主回路開閉回路を開路または閉路するとき上記開閉手段の通電率を制御することにより上記負荷電流を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【請求項５】
上記主回路開閉回路の上記複数の直列回路は、上記カレントトランスが上記開閉手段よりも上記負荷側にあるようにして直列に接続されたものであって、上記カレントトランスの上記開閉手段側にあって上記カレントトランスを介して上記負荷と並列になるように接続される一方向導通素子をそれぞれ有し、上記開閉制御部は上記主回路開閉回路の閉路時または開路時に上記カレントトランスの上記二次巻線を流れる電流を制御して上記カレントトランスが電流制限装置として機能するようにするものであることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の開閉装置において、主回路の直流電流を検出するためにシャント抵抗や半導体やホール素子などを利用して当該検出電流に基づき過電流保護などを行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０４１７８７号公報（段落番号、００１８及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
直流電流をシャント抵抗により検出する場合には、シャント抵抗値と負荷電流による電力損失が生じる。また検出回路と制御回路を絶縁するためには、検出結果をトランス等により絶縁し制御回路に伝える必要がある。ホール素子を用いる場合、制御電流の安定化や検出回路などが複雑となる。従って、これらの電流検出手段を用いて過電流保護等を行う場合、シャント抵抗による電力損失が増加したり、装置が複雑になったりする。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成で直流電流を検出しかつ開閉時の突入電流や異常電圧などを抑制できる開閉装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る開閉装置においては、主回路開閉回路と電流検出部と開閉制御部とを有し、主回路開閉回路は一次及び二次巻線を有するカレントトランスの一次巻線と開閉手段とが直列に接続された複数の直列回路が並列に接続されたものであって直流電源と負荷との間に接続されるものであり、電流検出部は二次巻線の電流を検出するものであり、開閉制御部は開閉手段を制御して主回路開閉回路を開閉するものであって主回路開閉回路を閉路しているとき所定の周期で直列回路の一つから別の直列回路に負荷電流を転流させるとともに主回路開閉回路を開路あるいは閉路するとき二次巻線の電流に基づき開閉手段を制御して負荷電流を制御するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、主回路開閉回路と電流検出部と開閉制御部とを有し、主回路開閉回路は一次及び二次巻線を有するカレントトランスの一次巻線と開閉手段とが直列に接続された複数の直列回路が並列に接続されたものであって直流電源と負荷との間に接続されるものであり、電流検出部は二次巻線の電流を検出するものであり、開閉制御部は開閉手段を制御して主回路開閉回路を開閉するものであって主回路開閉回路を閉路しているとき所定の周期で直列回路の一つから別の直列回路に負荷電流を転流させるとともに主回路開閉回路を開路あるいは閉路するとき二次巻線の電流に基づき開閉手段を制御して負荷電流を制御するものであるので、所定の周期で直列回路の一つから他の直列回路に負荷電流を転流させることによりカレントトランスの一次巻線に流れる電流に応じた電流が二次巻線に流れるので、二次巻線の電流から直流の負荷電流を知ることができ、簡易な構成で直流電流を検出して例えば開閉時の突入電流や異常電圧などを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１である開閉装置の構成を示す回路図である。図１において、主回路開閉部１００は次のように構成されている。カレントトランス１０２は図示しないが一次及び二次巻線を有し、上記一次巻線と開閉素子としてのスイッチング素子１０４とが直列に接続され直列回路１１２を構成している。カレントトランス１０３も同様に図示しない一次及び二次巻線を有し、上記一次巻線と開閉素子としてのスイッチング素子１０５とが直列に接続され直列回路１１３を構成している。なお、カレントトランス１０２，１０３において一次巻線と二次巻線とは絶縁されている。また、２つのカレントトランス１０２，１０３は磁気的に結合しないようにして配設されている。開閉手段としてのスイッチング素子１０４，１０５は、この実施の形態では電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を用いているが、絶縁ゲート形バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）や電流駆動形半導体素子を用いることもできるし、またこれらに限定されるものでもない。直列回路１１２と直列回路１１３は並列に接続され、主回路開閉回路１１４を構成している。
【０００９】
直流電源１０７のプラス端子Ｐは、直列回路１１２と直列回路１１３との主回路開閉回路１１４及びこれに直列に接続されたリアクトル１０８を介して負荷１０９のプラス端子Ｐに接続されている。直流電源１０７のマイナス端子Ｎは、負荷１０９のマイナス端子Ｎに接続されている。これにより、主回路を流れる負荷電流は主回路開閉部１１及びリアクトル１０８を流れることになる。また、主回路開閉回路１１４の負荷１０９側、すなわち主回路開閉回路１１４とリアクトル１０８との接続点と負荷１０９のマイナス端子Ｎとの間に、負荷１０９と並列になるようにして一方向導通素子としてのダイオード１１０（Ｄ１）が接続されている。スイッチング素子１０４及びスイッチング素子１０５のゲートには、ゲートドライバ回路１０６が接続されている。ゲートドライバ回路１０６はスイッチング素子１０４，１０５を駆動するためのものであり、この実施の形態ではパルストランスを用いているが、主回路開閉部１００の負荷電流が流れる導電部（主回路）と後述の制御部２００とを絶縁しスイッチング素子１０４，１０５の駆動機能を有するＩＣ等を用いてもよい。主回路開閉部１００は、以上のように構成されている。
【００１０】
開閉制御部としての制御部２００は、電流検出部としてのオンオフ判定回路２０３と、通電率調整回路２０４と、コンパレータ２０５と、ファンクションジェネレータ２０６と、ゲート信号出力回路２０７とを有する。なお、通電率調整回路２０４は、開閉素子２０４ａ、抵抗２０４ｒ、抵抗２０４ｓ、コンデンサ２０４ｃを有する。カレントトランス１０２，１０３の二次巻線は、オンオフ判定回路２０３に接続されている。オンオフ判定回路２０３の出力側は通電率調整回路２０４の開閉素子２０４ａに接続されている。また、オンオフ判定回路２０３には開閉指令器２０１及び遮断電流設定器２０２が接続されている。
【００１１】
次に、動作について説明する。オンオフ判定回路２０３は、開閉指令器２０１から受ける開閉指令信号Ｓ２０１がオンになると、開閉動作信号Ｓ２１０をオンにし、通電率調整回路２０４の開閉素子２０４ａをオフさせ、通電率調整回路２０４の出力電圧である通電率調整信号Ｓ２１１を通電率調整回路２０４内の抵抗２０４ｒ（Ｒ１），コンデンサ２０４ｃ（Ｃ１）の値で決定される時定数で上昇させる。この抵抗２０４ｒ，コンデンサ２０４ｃで設定した時定数が主回路開閉回路１１４の閉路時のソフトスタートの動作時間となる。コンパレータ２０５は、通電率調整信号Ｓ２１１とファンクションジェネレータ２０６の出力である三角波信号Ｓ２０８とを比較し、通電率調整信号Ｓ２１１の電圧が三角波信号Ｓ２０８の電圧以上の場合、Ｈレベルとなるようなパルス信号Ｓ２１２をゲート信号出力回路２０７に出力する。パルス信号Ｓ２１２は、スイッチング開始の初期時は幅が狭く通電率調整信号Ｓ２１１の電圧上昇にともなって徐々に幅が広くなる。
【００１２】
ゲート信号出力回路２０７は、上記パルス信号Ｓ２１２のレベルがハイである時間（パルス幅Ｔ１）に、負荷電流がカレントトランス１０２から１０３へあるいはカレントトランス１０３から１０２へ転流するための負荷電流転流時間（Ｔ２）を加えた時間幅（Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２）のゲート幅パルス信号を作り出す。
ファンクションジェネレータ２０６の出力である矩形波信号Ｓ２０９は、上記三角波信号Ｓ２０８の２倍の周波数信号であり、デューティー比５０％の信号波形である。ゲート信号出力回路２０７は、矩形波信号Ｓ２０９を受け、矩形波信号Ｓ２０９の反転信号を作り、三角波信号Ｓ２０８の２倍の周波数信号であり、デューティー比５０％の交互の２つの分波信号を作る。
ゲート信号出力回路２０７は、ゲート幅パルス信号とそれぞれの分波信号とのＡＮＤ条件をとり、ゲート幅パルス信号を２つのスイッチング素子１０４、１０５のゲート信号ＳＳ２１３ａ及びＳ２１３ｂとしてゲートドライバ回路１０６へ出力する。
【００１３】
ゲートドライバ回路１０６は、ゲート信号Ｓ２１３により２つのスイッチング素子１０４，１０５を開閉制御する。スイッチング素子１０４，１０５は所定の周期である上記矩形波の周波数にて交互に開閉制御され電源１０７から負荷１０９に流れる電流をカレントトランス１０２，１０３に分流させる。なお、ゲート信号出力回路２０７は通電率調整信号Ｓ２１１の幅に応じた通電率のゲート信号Ｓ２１３をゲートドライバ回路１０６に出力するので、スイッチング開始の初期時に負荷電流の上昇が制限され、ソフトスタートが実現される。ソフトスタート及び後述のソフトシャットダウンの動作時間は通電率調整回路２０４の回路定数により調整される。
【００１４】
主回路開閉回路１１４が閉路されて通電動作中に、オンオフ判定回路２０３は、カレントトランス１０２，１０３の図示しない二次巻線から主回路電流の電流検出値Ｓ１０１を受信しており、電流検出値Ｓ１０１が遮断電流設定器２０２に予め設定されている遮断電流値Ｓ２０２以上になった場合、あるいは開閉指令器２０１から入力される開閉指令信号Ｓ２０１がオフになった場合、開閉動作信号Ｓ２１０をオフにし通電率調整回路２０４の開閉素子２０４ａをオンさせ、通電率調整信号Ｓ２１１を通電率調整回路２０４内の抵抗２０４ｓ（Ｒ２），コンデンサ２０４ｃ（Ｃ１）で設定した時定数で低下させる。この抵抗２０４ｓ，コンデンサ２０４ｃで設定した時定数が主回路開閉回路１１４の開路時のソフトシャットダウンの動作時間となる。
【００１５】
抵抗２０４ｓ，コンデンサ２０４ｃで設定した時定数の時間経過後、通電率調整回路２０４の出力信号Ｓ２１１がファンクションジェネレータ２０６から出力されているランプ波形Ｓ２０８の最小電圧値以下となり、コンパレータ２０５からゲート信号出力回路２０７へパルス信号Ｓ２１２が出力されなくなる。このとき、ゲート信号出力回路２０７はパルス信号Ｓ２１２の入力がないため、２つのスイッチング素子１０４，１０５へ出力されるゲート信号Ｓ２１３はロー（Ｌｏ）レベルとなり、２つのスイッチング素子１０４，１０５はともにオフとなり、主回路開閉回路１１４は開路する。この後、オンオフ判定回路２０３は開閉指令器２０１から入力される開閉指令信号Ｓ２０１がオンとなることによりリセットされるまで開閉動作信号Ｓ２１０のオフ状態を継続し、２つのスイッチング素子１０４，１０５により主回路開閉回路１１４が開路して負荷１０９を電源１０７から切り離した状態を維持する。
【００１６】
以上のように、ゲート信号出力回路２０７から出力されるゲート信号Ｓ２１３のパルス幅の調整は、通電率調整回路２０４とコンパレータ２０５とファンクションジェネレータ２０６とゲート信号出力回路２０７によって行われる。この実施の形態においては、上記のように構成してゲート信号の幅を調整してスイッチング素子１０４，１０５の通電率を調整するが、外部信号によりゲート信号の通電率の調整が可能なＩＣを用いてもよい。ソフトスタート及びソフトシャットダウンの動作時間は通電率調整回路の回路定数により調整される。ファンクションジェネレータ２０６は、コンパレータ２０５へパルス幅変調のための三角波信号Ｓ２０８を出力するとともに、ゲート信号出力回路２０７へはコンパレータ２０５から出力されたパルス信号Ｓ２１２を２つのスイッチング素子１０４，１０５のゲート信号に分けるため、上記三角波信号Ｓ２０８と同期の取れた５０％の（三角波信号Ｓ２０８のピークと矩形波信号の立ち上がり立下りのタイミングが同じ）矩形波信号Ｓ２０９を出力する。
【００１７】
また、この実施の形態によれば、スイッチング素子１０４、１０５を用いて、負荷電流を２つのカレントトランス１０２，１０３の一次巻線同士の間で周期的に転流させ、負荷電流をカレントトランス１０２，１０３の二次間巻線の電流として検出できるようにした。また、シャント抵抗による電流検出法に比べ負荷電流を検出する際の電力損失を軽減でき、かつ電流検出値Ｓ１０１を主回路開閉部１００から制御部２００に絶縁して伝達することができる。さらに、分流するためのスイッチング素子１０４，１０５を、過電流検出時に負荷１０９を電源１０７から切り離すための保護スイッチとして用いることができる。主回路開閉部１００から制御部２００へ負荷電流の電流検出値Ｓ１０１が出力され、検出電流値Ｓ１０１が所定の電流値Ｓ２０２以上になった場合、制御部２００はゲートドライバ回路１０６の動作を停止させることにより、負荷１０９を電源１０７から切り離し、過電流を保護する。これにより、簡易な構成で直流電流を検出して所定値である設定電流値以上の負荷電流が流れた際、負荷を電源より切り離し、かつ負荷を電源に投入または切り離す際にスイッチング素子の通電率を制御することにより、開閉時の突入電流や異常電圧などを抑制することができる。
【００１８】
また、通常時、制御部２００は、負荷電流が片方のカレントトランスからもう片方のカレントトランスへ転流する時間（転流時間）を設け、かつ通電率５０％以上で駆動する。すなわち、スイッチング素子１０４，１０５が同時オンしている期間を設けことにより、定常時において負荷電流を遮断することがなく連続的に電力を供給することが可能となり負荷の入力フィルタを小さくすることができ、かつスイッチング素子１０４，１０５が電源電圧を遮断することなく負荷電流を分流するため、スイッチング素子１０４，１０５の損失を減らすことができる。また、ほぼ５０％交互でカレントトランス１０２，１０３が負荷電流を検出しているため、カレントトランス１０２，１０３のいずれかで常時負荷電流を検出することができ、負荷短絡や過電流を起こした際、過電流を検出し停止信号が出力され、過電流や短絡時にスイッチング素子１０４，１０５が遮断するまでの応答時間を短くすることができる。
【００１９】
さらに、２つのカレントトランス１０２，１０３が磁気的に結合していないので、転流時にスイッチング素子１０４，１０５を同時にオンさせることにより、スイッチング素子１０４，１０５が電源電圧を遮断することがなく、スイッチング素子１０４，１０５の損失を小さくできる。また、スイッチング素子１０４，１０５を通じ負荷電流の分流分が主回路開閉回路１１４内を循環することがないので、電流検出値の誤差発生を防止できる。
【００２０】
また、負荷１０９を電源１０７に投入する時、及び過電流検出時に負荷１０９を直流電源１０７から切り離す遮断時の電流変化率を抑えることができる。スイッチング素子１０４，１０５の負荷１０９側に接続されたリアクトル１０８と、負荷１０９と並列に接続されるダイオード１１０を用いて電流変化率を抑え、負荷１０９を電源に投入するときの突入電流及び遮断時の遮断電圧の跳ね上がりを抑えるようにした。また、制御部２００は主回路開閉回路１１４の開閉時にスイッチング素子１０４，１０５の通電率を調整し、負荷電流の変化率を抑え、負荷投入時の負荷電流のピーク値、及び遮断時の電圧跳ね上がり異常電圧を抑えることができる。なお、通電率調整回路２０４によるスイッチング素子１０４，１０５の通電率の制御は、主回路開閉回路１１４の閉路時あるいは開路時のいずれか一方について行うようにしてもよい。
【００２１】
実施の形態２．
図２は、実施の形態２である開閉装置の構成を示す回路図である。図２において、実施の形態１と異なる主な点は、次の通りである。
ａ．主回路開閉部３００は、スイッチング素子１０４、１０５とカレントトランス３０２，３０３の位置が異なり、スイッチング素子１０４、１０５が電源１０７側になりカレントトランス３０２，３０３が負荷１０９側になっており、各直列回路３１２，３１３により主回路開閉回路３１４が構成されていること。
ｂ．主回路開閉部３００は、ソフトスタート、ソフトシャットダウンに用いる各直列回路３１２，３１３にそれぞれ一方向導通素子としてのダイオード３２１、３２２が設けられていること。
ｃ．主回路開閉部３００は、リアクトル１０８を有していないこと。
ｄ．制御部４００は、図１の制御部２００と同様の構成部品に加えてコンパレータ４１６が設けられ、ファンクションジェネレータ２０６の三角波信号Ｓ２０８のピーク電圧と同じ電圧値に設定されたソフト期間検出電圧２１４と、通電率調整回路４０４の出力電圧である通電率調整信号Ｓ２１１の電圧とを比較し、ソフトスタート及びソフトシャットダウン期間中であることを検出するコンパレータ４１６が接続されており、その出力線がオンオフ判定回路４０３及びファンクションジェネレータ２０６に接続されていること。
その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図１に示した実施の形態１による開閉装置においては、主回路にリアクトル１０８が挿入されていると、定常時の負荷電流の変化率が大きい場合、負荷１０９に供給される電力の仕様が満たせないため主回路に電流制限用リアクトルが挿入できないことがある。このような場合に対処するために、この実施の形態ではカレントトランス３０２，３０３の一次巻線を電流制限用のリアクタンスとして用いる場合について説明する。ソフトスタートとソフトシャットダウンの期間中に一次巻線を電流制限用のリアクタンスとして用いる場合、ファンクションジェネレータ２０６の出力信号の周波数を上昇させ、カレントトランス３０２，３０３が飽和してしまうことを防ぐ。
【００２３】
図２において、オンオフ判定回路４０３は、検出回路や電源に問題がない状態で、開閉指令器２０１から受ける開閉指令信号Ｓ２０１がオンになると、通電率調整回路４０４の開閉素子４０４ａをオフさせ、通電率調整回路４０４の出力電圧である通電率調整信号Ｓ２１１を通電率調整回路４０４内の抵抗４０４ｒ（Ｒ３），コンデンサ４０４ｃ（Ｃ２）の値で決まる時定数で上昇させる。この抵抗４０４ｒ，コンデンサ４０４ｃで設定した時定数がソフトスタートの動作時間となる。さらにオンオフ判定回路４０３は、ソフトスタート及びソフトシャットダウン期間であることを検出するコンパレータ４１６からソフト期間信号Ｓ４１５を受けるまで、カレントトランス３０２，３０３の二次側電流を制限する。また、ファンクションジェネレータ２０６もソフト期間信号Ｓ４１５を受けるとその出力である矩形波信号Ｓ２０９の周波数を遅くする。コンパレータ２０５は通電率調整信号Ｓ２１１とファンクションジェネレータ２０６の出力である三角波信号Ｓ２０８とを比較し、通電率調整信号Ｓ２１１の電圧が三角波信号Ｓ２０８の電圧以上の場合、Ｈｉレベル（ハイレベル）となるようなパルス信号Ｓ２１２をゲート信号出力回路２０７に出力する。
【００２４】
このとき、パルス信号Ｓ２１２は通電率調整信号Ｓ２１１の電圧上昇に合わせて徐々に幅が広くなるが、カレントトランス３０２，３０３の一次巻線およびダイオード３２１，３２２により負荷電流の上昇が制限されるためにスタート時のソフトスタートが実現される。ゲート信号出力回路２０７は、パルス信号Ｓ２１２とファンクションジェネレータ２０６の出力である矩形波信号Ｓ２０９とのＡＮＤ条件をとり、パルス信号Ｓ２１２の幅（Ｔ３）に負荷電流がカレントトランス３０２からカレントトランス３０３へ、あるいはカレントトランス３０３からカレントトランス３０２へ転流するための負荷電流転流時間（Ｔ４）を加えた時間幅（Ｔ＝Ｔ３＋Ｔ４）を有する２つのゲート信号Ｓ２１３をゲートドライバ回路１０６に出力する。ゲートドライバ回路１０６は、ゲート信号Ｓ２１３により２つのスイッチング素子１０４，１０５を駆動する。スイッチング素子１０４，１０５は電源１０７からの負荷電流をカレントトランス３０２，３０３に交互に転流させる。
【００２５】
オンオフ判定回路４０３は、カレントトランス３０２，３０３の図示しない二次巻線から主回路電流の電流検出値Ｓ１０１を受信しており、電流検出値Ｓ１０１が遮断電流設定器２０２に予め設定されている遮断電流値Ｓ２０２以上になった場合、あるいは開閉指令器２０１から入力される開閉指令信号Ｓ２０１がオフになった場合、開閉動作信号Ｓ２１０をオフにして通電率調整回路４０４の開閉素子４０４ａをオンさせ、通電率調整信号Ｓ２１１を通電率調整回路４０４内の抵抗４０４ｓ（Ｒ４），コンデンサ４０４ｃ（Ｃ２）で設定した時定数で低下させる。この抵抗４０４ｓ，コンデンサ４０４ｃで設定した時定数がソフトシャットダウンの動作時間となる。
【００２６】
またこのとき、オンオフ判定回路４０３はカレントトランス３０２，３０３の二次側電流が流れることを阻止する。これによりカレントトランス３０２，３０３はソフトスタート及びソフトシャットダウン用の電流制限用リアクトルとなり、負荷電流の電流変化率を制御する。またファンクションジェネレータ２０６はコンパレータ４１６からソフト期間信号Ｓ４１５を受け、ファンクションジェネレータ２０６の出力信号である三角波信号Ｓ２０８及び矩形波２０９の周波数をカレントトランス３０２，３０３が飽和しない周波数まで上昇させる。
【００２７】
抵抗４０４ｓ（Ｒ４），コンデンサ４０４ｃ（Ｃ２）で設定した時定数の時間経過後、通電率調整回路４０４の出力信号Ｓ２１１がファンクションジェネレータ２０６から出力されているランプ波形Ｓ２０８の最小電圧値以下となり、コンパレータ２０５からゲート信号出力回路２０７へパルス信号Ｓ２１２が出力されなくなる。ゲート信号出力回路２０７は、パルス信号Ｓ２１２の入力がないため、ゲート信号Ｓ２１３をＬｏレベル（ローレベル）に保持する。オンオフ判定回路４０３は、この後、外部より入力される開閉指令信号Ｓ２０１がオフとなることによりリセットされるまで、開閉動作信号Ｓ２１０をオフの状態で保持し、負荷１０９を電源１０７から切り離した状態を維持する。
【００２８】
カレントトランスを電流制限装置装置としての電流制限用リアクトルとして機能させるようにすることにより部品数を削減でき、簡易な構成で負荷の投入時や遮断時の突入電流や異常電圧を抑制することができる。また、図１に示した実施の形態と比べ定常時のカレントトランスのリアクタンスによる負荷電流の変化率へ与える影響を軽減できる。
【００２９】
実施の形態３．
図３は、実施の形態３である開閉装置の構成を示す回路図である。図３において、実施の形態２と異なる主な点は、次の通りである。
ａ．主回路開閉部５００は、コンパレータ４１６からソフト期間信号Ｓ４１５を受けオンオフするバイパス用スイッチング素子５２３を有すること。
ｂ．コンパレータ４１６からソフト期間信号Ｓ４１５を受けスイッチング素子５２３をオンオフさせるバイパス用スイッチング素子駆動回路５２４を有すること。
ｃ．制御部６００は、コンパレータ４１６からソフト期間信号Ｓ４１５をスイッチング素子５２３へ出力するようにしていること。
【００３０】
実施の形態２においては、ソフトスタート、ソフトシャットダウン期間中カレントトランス３０３，３０４の二次巻線電流を制限し、カレントトランスの一次巻線を電流制限用リアクトルとして利用しているため、ソフトスタート、ソフトシャットダウン期間中の過電流検出をすることができない。
【００３１】
この実施の形態３においては、ダイオード１１０と負荷１０９の間に接続されたリアクトル１０８を有し、上記リアクトルと並列にバイパス用スイッチング素子５２３が接続されている。負荷電流の変化率を制限する必要のある時間（ソフトスタート、ソフトシャットダウン期間）中バイパス用スイッチング素子駆動回路５２４はソフト期間信号Ｓ４１５を受け、上記バイパス用スイッチング素子５２３をオフにし、負荷電流をリアクトル１０８に通電する。このため、負荷電流の変化率は上記リアクトル１０８とダイオード１１０により制限される。
【００３２】
定常時負荷電流の変化率が大きい場合、リアクトル１０８の影響により負荷１０９に供給される電力の仕様が満たせないため、主回路に電流制限用リアクトルが挿入できない。この際、バイパス用スイッチング素子５２３をオンさせ、負荷電流をリアクトル１０８からスイッチング素子５２３に転流させる。これにより、定常時の負荷１０９に供給される電力の仕様を満たすことができ、かつソフトスタート、ソフトシャットダウン期間中の負荷電流をカレントトランス１０２、１０３にて検出することができ、ソフトスタート、ソフトシャットダウン期間中の過電流検出も行うことができる。また、負荷電流制限のため十分大きなリアクトル１０８を接続することができるため、ソフト期間信号Ｓ４１５をファンクションジェネレータ２０６やスイッチング素子駆動回路１０６に送ることなくソフトスタート、ソフトシャットダウンの機能を満たすことができる。
【００３３】
電流制限用リアクトル１０８と並列にバイパス用スイッチング素子５２３を接続し、定常時バイパス用スイッチング素子５２３をオンさせることにより、定常時負荷電流の変化率が電流制限用リアクトル１０８により影響を受けないようすることができる。
【００３４】
以上のように、この実施の形態によれば、電流制限用装置としての電流制限用リアクトル１０８を設け、当該電流制限用リアクトル１０８を介して負荷１０９に電力を供給するようにするとともに、電流制限用リアクトル１０８と並列に電流バイパス手段としてのバイパス用スイッチング素子５２３を接続し、定常時バイパス用スイッチング素子５２３をオンさせることにより、定常時負荷電流の変化率が電流制限用リアクトル１０８により影響を受けないようすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態１である開閉装置の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態２である開閉装置の構成を示す回路図である。
【図３】実施の形態３である開閉装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００  主回路開閉部、１０２，１０３  カレントトランス、
１０４，１０５  スイッチング素子、１０５  スイッチング素子、
１０６  スイッチング素子駆動回路、１０７  直流電源、１０８  リアクトル、
２００  制御部、１０９  負荷、１１０  ダイオード、１１２，１１３  直列回路、
１１４  主回路開閉回路、２０１  開閉指令器、２０２  遮断電流設定器、
２０３  オンオフ判定回路、２０４  通電率調整回路、２０４ａ  開閉素子、
２０４ｃ  コンデンサ、２０４ｒ  抵抗、２０４ｓ  抵抗、
２０６  ファンクションジェネレータ、２０７  ゲート信号出力回路、
３００  主回路開閉部、３０２，３０３  カレントトランス、
３１１，３１２  直列回路、３１４  主回路開閉回路、３２１，３２２  ダイオード、
４００  制御部、４０３  オンオフ判定回路、４０４  通電率調整回路、
５００  主回路開閉部、６００  制御部、５２３  バイパス用スイッチング素子、
５２４  スイッチング素子駆動回路。
【図１】
2008236846.tif 000003
【図２】
2008236846.tif 000004
【図３】
2008236846.tif 000005