(57)【要約】      （修正有）【課題】直流電流路をシールド線で被覆することで、簡単な回路構成により電流路の断線などを検出できる回路を実現する。【解決手段】直流電源を供給する一方の極性の電流路を被覆する第１シールド線Sh1と、直流電源を供給する他方の極性の電流路を被覆する第２シールド線Sh2とを備え、一方の極性の電流路の電位を第１抵抗素子R1を介して第２シールド線Sh2に伝達すべく構成され、他方の極性の電流路の電位を第２抵抗素子R2を介して第１シールド線Sh1に伝達すべく構成された電流路異常検出支援回路において、第１抵抗素子R1及び第２抵抗素子R2のうちのいずれか一方又は双方が電流路異常検出素子である。【選択図】図１
2012098073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源を供給する一方の極性の電流路を被覆する第１シールド線と、
直流電源を供給する他方の極性の電流路を被覆する第２シールド線と、を備え、
前記一方の極性の電流路の電位を第１抵抗素子を介して前記第２シールド線に伝達すべく構成され、
前記他方の極性の電流路の電位を第２抵抗素子を介して前記第１シールド線に伝達すべく構成されたことを特徴とする電流路異常検出支援回路。
【請求項２】
前記第１抵抗素子若しくは前記第２抵抗素子、又は、該第１抵抗素子及び該第２抵抗素子が電流路異常検出素子であること特徴とする請求項１に記載の電流路異常検出支援回路。
【請求項３】
直流電源を供給する一方の極性の電流路を被覆する第１シールド線と、
直流電源を供給する他方の極性の電流路を被覆する第２シールド線と、
直流電圧源と第３抵抗素子とを含む直列接続回路と、を備え、
前記直列接続回路の一端の電位を第１整流素子を介して前記一方の極性の電流路に伝達すべく、かつ、前記直列接続回路の他端の電位を第４整流素子を介して前記第２シールド線に伝達すべく構成され、
前記直列接続回路の一端の電位を第１整流素子を介して前記一方の極性の電流路に伝達すべく、かつ、前記直列接続回路の他端の電位を第３整流素子を介して前記第１シールド線に伝達すべく構成されたことを特徴とする電流路異常検出支援回路。
【請求項４】
直流電源を供給する一方の極性の電流路を被覆する第１シールド線と、
直流電源を供給する他方の極性の電流路を被覆する第２シールド線と、
直流電圧源と第３抵抗素子とを含む直列接続回路と、を備え、
前記直列接続回路の一端の電位を第２整流素子を介して前記他方の極性の電流路に伝達すべく、かつ、前記直列接続回路の他端の電位を第３整流素子を介して前記第１シールド線に伝達すべく構成され、
前記直列接続回路の一端の電位を第２整流素子を介して前記他方の極性の電流路に伝達すべく、かつ、前記直列接続回路の他端の電位を第４整流素子を介して前記第２シールド線に伝達すべく構成されたことを特徴とする電流路異常検出支援回路。
【請求項５】
前記第１整流素子、前記第２整流素子、前記第３整流素子、前記第４整流素子のそれぞれを、第４抵抗素子、第５抵抗素子、第６抵抗素子、第７抵抗素子にそれぞれ置換したことを特徴とする請求項３又は４に記載の電流路異常検出支援回路。
【請求項６】
前記第３抵抗素子が電流路異常検出素子であること特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の電流路異常検出支援回路。
【請求項７】
前記一方の極性の電流路において該一方の極性の電流路を前記第１シールド線が被覆している部分に断線が発生し該断線部にアーク放電が発生したこと若しくは前記他方の極性の電流路において該他方の極性の電流路を前記第２シールド線が被覆している部分に断線が発生し該断線部にアーク放電が発生したこと、又は、前記一方の極性の電流路において該一方の極性の電流路を前記第１シールド線が被覆している部分に断線が発生し該断線部にアーク放電が発生したこと及び前記他方の極性の電流路において該他方の極性の電流路を前記第２シールド線が被覆している部分に断線が発生し該断線部にアーク放電が発生したことを検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電流路異常検出支援回路。
【請求項８】
前記一方の極性の電流路と前記第１シールド線が接触したこと若しくは前記他方の極性の電流路と前記第２シールド線が接触したこと、又は、前記一方の極性の電流路と前記第１シールド線が接触したこと及び前記他方の極性の電流路と前記第２シールド線が接触したことを検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電流路異常検出支援回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部の直流電源を入力し、これを出力する装置において、一方の極性の電流路及び／又は他方の極性の電流路が断線（すなわち、一方の極性の電流路の断線若しくは他方の極性の電流路の断線又は両方の極性の電流路の断線）した場合などにおいて、外部の直流電源を遮断し、本装置に入力させないための電流路異常を検出する支援回路に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来から、電流路の異常の１つに挙げられるアーク放電には、各種の検出手段が検討されているが、これら装置は複雑な構成のものが多い。電流が流れている電流路に断線が発生するとアーク放電が発生し、電流が流れ続ける場合があり、電流路の異常の１つに挙げられる。これを放置すると火災等の原因にもなる。
近年、高圧及び／又は大電流の直流給電が研究、実験されている。したがって、この直流電流路の断線で発生するアーク放電をいかに速く正確に検出し、外部の直流電源を遮断するかが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１９８７６８号公報
【特許文献２】特開２００１−４５６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の段落「０００４」、「０００５」には以下の記載がある。
「アーク放電は、ケーブル内の隣接する導体間での間欠的なスパークとして始まることがある。これが検出されなければ、ケーブル中の火花となることがある。アーク放電は、０．５〜１０アンペアのような比較的低い電流レベルで起こる。しかし、典型的な中央電話交換局の回路遮断器は、４０〜５０アンペアのレベルで動作する。従って、回路遮断器はそのようなアーク放電を検出せず、アーク放電の持続を許容してケーブルを加熱させ、ケーブルの焼損、これに続く中央電話交換局の火事を起こすことになる。 
本発明は、直流電力ケーブル中のアーク放電をタイムリーに検出し、ケーブルの焼損を引き起こすようなアーク放電が生じる前に装置を切り離すことができるアーク放電の検出方法を提供することを目的とする。」
特許文献２の段落０００８には以下の記載がある。
「本発明では、アーク放電を伴う短絡を検出するために、コンセント口の線間の電圧をモニタし、正常時とアーク短絡時での電圧波形を判別することによって検出する。アーク短絡発生時のコンセント口で検出される電圧は、電圧検出点から電源側をみたインピーダンスＲ０と、電圧検出点から短絡点までのインピーダンスＲ１のインピーダンスの比によって決まり、本発明では、アーク短絡発生時の特有の電圧波形と、このＲ０とＲ１のインピーダンス比によって決まる電圧波形の特徴を検出することによって、アーク短絡を検出する。」
【０００５】
特許文献１は、直流給電路間のアーク放電の検出を対象とし、アーク放電が無線周波数のプラズマ雑音を発生することを利用して、これを検出することにより、アーク放電の発生を検出する。
特許文献２は、電流路間と直列アーク放電の検出を対象としているが、給電路には交流が流れる。また、アーク放電の検出には、電流路のインピーダンス比を利用している。
本発明は、一方の極性の電流路（たとえば正極性電位）、他方の極性の電流路（たとえば負極性電位）をそれぞれ同軸型のシールド線で覆い（信号線などにおけるシールド効果を目的とはしない。）、一方の極性の電流路及び／又は他方の極性の電流路に断線などが発生した場合に発生するアーク放電を、このシールド線を利用して、即座に正確に検出することができる。特許文献１及び特許文献２には存在しない特有の検出支援手段を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を実現するべく本発明は以下の構成とする。
（１）請求項１に係る電流路異常検出支援回路は、
直流電源を供給する一方の極性の電流路を被覆する第１シールド線と、
直流電源を供給する他方の極性の電流路を被覆する第２シールド線と、を備え、
前記一方の極性の電流路の電位を第１抵抗素子を介して前記第２シールド線に伝達すべく構成され、
前記他方の極性の電流路の電位を第２抵抗素子を介して前記第１シールド線に伝達すべく構成されたことを特徴とする。
（２）請求項２に係る電流路異常検出支援回路は、請求項１において、
前記第１抵抗素子若しくは前記第２抵抗素子、又は、該第１抵抗素子及び該第２抵抗素子が電流路異常検出素子であること特徴とする。
（３）請求項３に係る電流路異常検出支援回路は、
直流電源を供給する一方の極性の電流路を被覆する第１シールド線と、
直流電源を供給する他方の極性の電流路を被覆する第２シールド線と、
直流電圧源と第３抵抗素子とを含む直列接続回路と、を備え、
前記直列接続回路の一端の電位を第１整流素子を介して前記一方の極性の電流路に伝達すべく、かつ、前記直列接続回路の他端の電位を第４整流素子を介して前記第２シールド線に伝達すべく構成され、
前記直列接続回路の一端の電位を第１整流素子を介して前記一方の極性の電流路に伝達すべく、かつ、前記直列接続回路の他端の電位を第３整流素子を介して前記第１シールド線に伝達すべく構成されたことを特徴とする。
（４）請求項４に係る電流路異常検出支援回路は、
直流電源を供給する一方の極性の電流路を被覆する第１シールド線と、
直流電源を供給する他方の極性の電流路を被覆する第２シールド線と、
直流電圧源と第３抵抗素子とを含む直列接続回路と、を備え、
前記直列接続回路の一端の電位を第２整流素子を介して前記他方の極性の電流路に伝達すべく、かつ、前記直列接続回路の他端の電位を第３整流素子を介して前記第１シールド線に伝達すべく構成され、
前記直列接続回路の一端の電位を第２整流素子を介して前記他方の極性の電流路に伝達すべく、かつ、前記直列接続回路の他端の電位を第４整流素子を介して前記第２シールド線に伝達すべく構成されたことを特徴とする。
（５）請求項５に係る電流路異常検出支援回路は、請求項３又は４において、
前記第１整流素子、前記第２整流素子、前記第３整流素子、前記第４整流素子のそれぞれを、第４抵抗素子、第５抵抗素子、第６抵抗素子、第７抵抗素子にそれぞれ置換したことを特徴とする。
（６）請求項６に係る電流路異常検出支援回路は、請求項３〜５のいずれかにおいて、
前記第３抵抗素子が電流路異常検出素子であること特徴とする。
（７）請求項７に係る電流路異常検出支援回路は、請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記一方の極性の電流路において該一方の極性の電流路を前記第１シールド線が被覆している部分に断線が発生し該断線部にアーク放電が発生したこと若しくは前記他方の極性の電流路において該他方の極性の電流路を前記第２シールド線が被覆している部分に断線が発生し該断線部にアーク放電が発生したこと、又は、前記一方の極性の電流路において該一方の極性の電流路を前記第１シールド線が被覆している部分に断線が発生し該断線部にアーク放電が発生したこと及び前記他方の極性の電流路において該他方の極性の電流路を前記第２シールド線が被覆している部分に断線が発生し該断線部にアーク放電が発生したことを検出することを特徴とする。
（８）請求項８に係る電流路異常検出支援回路は、請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記一方の極性の電流路と前記第１シールド線が接触したこと若しくは前記他方の極性の電流路と前記第２シールド線が接触したこと、又は、前記一方の極性の電流路と前記第１シールド線が接触したこと及び前記他方の極性の電流路と前記第２シールド線が接触したことを検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
（Ａ）本発明による電流路異常検出支援回路は、一方の極性の電流路及び／又は他方の極性の電流路に断線が発生し、断線箇所にアーク放電が発生した場合、シールド線がこれを検出し、検出した信号（電圧）を出力する。
（Ｂ）本発明による電流路異常検出支援回路は、直流電圧源を内蔵し、一方の極性の電流路及び／又は他方の極性の電流路に断線が発生し、断線箇所にアーク放電が発生した場合、該アーク放電部とシールド線間に強制的に二次的アーク放電を誘発させ、これを検出した信号（電圧）を出力する。
（Ｃ）本発明による電流路異常検出支援回路は、電流路と該電流路に備わるシールド線に接触が発生した場合、これを検出した信号（電圧）を出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】は、本発明による電流路異常検出支援回路の第１の実施の形態を示す回路構成図である。
【図２】は、本発明による電流路異常検出支援回路の第２の実施の形態を示す回路構成図である。
【図３】は、本発明による電流路異常検出支援回路の第３の実施の形態を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）実施の形態
（１−１）回路構成
図１は、本発明による第１の実施の形態である電流路異常検出支援回路を示す回路構成図である。
【００１０】
以下、図１を参照して本発明の回路構成を説明する。
外部の直流電源の正極電位を入力する端子Ｔ１、外部の直流電源の負極電位を入力する端子Ｔ２が存在し、入力した直流電源の正極電位を出力する端子Ｔ３、入力した直流電源の負極電位を出力する端子Ｔ４が存在している。
【００１１】
端子Ｔ１、端子Ｔ３間には一方の極性の電流路である正極電位の電流路Ｌｉ１が配線されている。また、端子Ｔ２、端子Ｔ４間には他方の極性の電流路である負極電位の電流路Ｌｉ２が配線されている。
たとえば、正極電位をプラス３００Ｖ程度（高圧直流給電に使用される電位、３００Ｖ〜４２０Ｖ程度でもよい。）とすれば、負極電位は０Ｖで表される。ただし、電位の基準はどちらでもよく、さらに電位の基準は特に必要としない。説明中必要に応じて電位を定める。
【００１２】
端子Ｔ１、端子Ｔ３間の正極電位の電流路Ｌｉ１には、第１シールド線である同軸型のシールド線Ｓｈ１が、電流路Ｌｉ１を覆うように施されている。
同様に、端子Ｔ２、端子Ｔ４間の負極電位の電流路Ｌｉ２には、第２シールド線である同軸型のシールド線Ｓｈ２が、電流路Ｌｉ２を覆うように施されている。
【００１３】
端子Ｔ１、端子Ｔ３間の電流路を正極電位の電流路とする必然性はなく、負極電位の電流路でもよい。
同様に、端子Ｔ２、端子Ｔ４間の電流路を負極電位の電流路とする必然性はなく、正極電位の電流路でもよい。
【００１４】
端子Ｔ１には、第１抵抗素子である抵抗素子Ｒ１の一端が接続され、抵抗素子Ｒ１の他端はシールド線Ｓｈ２に接続されている。
同様に、端子Ｔ２には、第２抵抗素子である抵抗素子Ｒ２の一端が接続され、抵抗素子Ｒ２の他端はシールド線Ｓｈ１に接続されている。
【００１５】
（１）第１の実施の形態
（１−２）回路動作
図１を参照して本発明の第１実施の形態である電流路異常検出支援回路の回路動作を説明する。以下、一例として、端子Ｔ１には外部の直流電源の正極電位が印加され、端子Ｔ２には外部の直流電源の負極電位が印加されるものとする。
【００１６】
（１−２−１）正常時の動作
端子Ｔ１、端子Ｔ２間に外部の直流電源が接続され、端子Ｔ３、端子Ｔ４間に外部の負荷が接続されていれば、端子Ｔ３、端子Ｔ４間に接続された外部の負荷に電源が供給される。
また、抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２には、電圧が印加された閉回路が形成されていないため、抵抗素子Ｒ１及び抵抗素子Ｒ２には電流は流れない。
【００１７】
（１−２−２）異常時の動作
（１−２−２−１）電流路Ｌｉ２の断線
シールド線Ｓｈ２に覆われている部分の電流路Ｌｉ２に何らかの原因により断線が発生し、この断線箇所（断線部）にアーク放電が発生すると、端子Ｔ１とシールド線Ｓｈ２間に接続されている抵抗素子Ｒ１にアーク放電に起因する電流が流れる。
このアーク放電電流路は、端子Ｔ１、抵抗素子Ｒ１、シールド線Ｓｈ２、電流路Ｌｉ２のアーク放電部、電流路Ｌｉ２、端子Ｔ２となる。
この電流路に流れる電流の方向は、端子Ｔ１（正極）から端子Ｔ２（負極）に向かう。
【００１８】
この電流路に流れる電流により、抵抗素子Ｒ１の両端間電圧が正常時に比較して上昇し、この抵抗素子Ｒ１の両端間電圧を監視・測定することにより、アーク放電が発生したことを検出できる。
この抵抗素子Ｒ１の両端間電圧を監視・測定する装置は、本発明外であり別途用意する。
電流路異常検出素子は、抵抗素子Ｒ１である。
【００１９】
抵抗素子Ｒ１を経由して、アーク放電に起因する電流が流れる理由は、端子Ｔ１の電位が抵抗素子Ｒ１を介してシールド線Ｓｈ２に印加されているため、電流路Ｌｉ２の断線箇所から発生したアーク放電が、シールド線Ｓｈ２の電位に引き寄せられ、電流路Ｌｉ２の断線箇所のアーク放電域とシールド線Ｓｈ２間にも二次的アーク放電域が誘発される。
すなわち、電流路Ｌｉ２の断線箇所のアーク放電域（電流路Ｌｉ２間アーク放電域）、と二次的にアーク放電域により、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が導通される。
よって、端子Ｔ１と端子Ｔ２間は、抵抗素子Ｒ１とアーク放電域を介して導通する。このため抵抗素子Ｒ１に電流が流れる。
【００２０】
（１−２−２−２）電流路Ｌｉ１の断線
シールド線Ｓｈ１に覆われている部分の電流路Ｌｉ１に何らかの原因により断線が発生し、この断線箇所（断線部）にアーク放電が発生すると、端子Ｔ２とシールド線Ｓｈ１間に接続されている抵抗素子Ｒ２にアーク放電に起因する電流が流れる。
このアーク放電電流路は、端子Ｔ２、抵抗素子Ｒ２、シールド線Ｓｈ１、電流路Ｌｉ１のアーク放電部、電流路Ｌｉ１、端子Ｔ１となる。
この電流路に流れる電流の方向は、端子Ｔ１（正極）から端子Ｔ２（負極）に向かう。
【００２１】
この電流路に流れる電流により、抵抗素子Ｒ２の両端間電圧が正常時に比較して上昇し、この抵抗素子Ｒ２の両端間電圧を監視・測定することにより、アーク放電が発生したことを検出できる。
この抵抗素子Ｒ２の両端間電圧を監視・測定する装置は、本発明外であり別途用意する。
電流路異常検出素子は、抵抗素子Ｒ２である。
【００２２】
抵抗素子Ｒ２を経由して、アーク放電に起因する電流が流れる理由は、端子Ｔ２の電位が抵抗素子Ｒ２を介してシールド線Ｓｈ１に印加されているため、電流路Ｌｉ１の断線箇所から発生したアーク放電が、シールド線Ｓｈ１の電位に引き寄せられ、電流路Ｌｉ１の断線箇所のアーク放電域とシールド線Ｓｈ１間にも二次的アーク放電域が誘発される。
すなわち、電流路Ｌｉ１の断線箇所のアーク放電域（電流路Ｌｉ１間アーク放電域）、と二次的にアーク放電域により、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１が導通される。
よって、端子Ｔ１と端子Ｔ２間は、抵抗素子Ｒ２とアーク放電域を介して導通する。このため抵抗素子Ｒ２に電流が流れる。
【００２３】
（１−２−２−３）電流路Ｌｉ１及びＬｉ２の断線
さらに、電流路Ｌｉ１と電流路Ｌｉ２が同時に断線した場合も、アーク放電の検出が可能である。
この場合は、電流路Ｌｉ１の断線箇所、電流路Ｌｉ２の断線箇所のそれぞれにアーク放電が発生する。
【００２４】
これらのアーク放電により、電流路Ｌｉ１に発生したアーク放電域とシールド線Ｓｈ１の間、電流路Ｌｉ２に発生したアーク放電域とシールド線Ｓｈ２の間に、それぞれアーク放電域が二次的に誘発される。
この場合の動作説明は、上記、「（１−２−２−１）電流路Ｌｉ２の断線」、「（１−２−２−２）電流路Ｌｉ１の断線」の動作説明の合成となる。
これらのアーク放電域の導電率が高いものとすると、端子Ｔ１、端子Ｔ２間に抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の並列接続回路が挿入されたものと等価となる。
この並列接続回路が、端子Ｔ１、端子Ｔ２間に挿入されたとしても、端子Ｔ１、端子Ｔ２間の電圧は、ほぼ低下することなく、電流路からシールド線に誘発されたアーク放電は継続する。
【００２５】
したがって、抵抗素子Ｒ１、抵抗素子Ｒ２のそれぞれに電流が流れ続けるため、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２のそれぞれの両端間の電圧を監視・測定することにより、上記両方アーク放電を検出できる。
なお、上記、「（１−２−２−１）電流路Ｌｉ２の断線」、「（１−２−２−２）電流路Ｌｉ１の断線」の単独の事象で、このアーク放電域の導電率が高いものとしても、端子Ｔ１、端子Ｔ２間の電圧は、ほぼ低下することなく、電流路からシールド線に誘発されたアーク放電は継続するという考え方は同様である。
【００２６】
なお、外部の直流電源の電圧、シールド線の径の要因にもよるが、抵抗素子Ｒ１、Ｒ２の抵抗値は低抵抗値（一例であるが、数十Ω程度）とする。それぞれ、抵抗素子Ｒ１、抵抗素子Ｒ２の抵抗値が比較的高い場合は、電流路Ｌｉ１、電流路Ｌｉ２のそれぞれの断線箇所から発生したアーク放電が、それぞれシールド線Ｓｈ１、シールド線Ｓｈ２の電位に引き寄せられないため、二次的アーク放電が誘発されず、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が導通せず、抵抗素子Ｒ１、抵抗素子Ｒ２に電流が流れなく、アーク放電の検出ができないことがある。
これは、電流路Ｌｉ１、電流路Ｌｉ２が単独に断線した場合も同様である。
【００２７】
（１−２−２−４）電流路とシールド線の接触
電流路Ｌｉ１、Ｌｉ２の断線以外の別の原因による異常も同様に抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２の回路構成により異常を検出できる。
【００２８】
たとえば、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２（電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１の場合も同様）が何らかの原因で接触した場合などである。これは、シールド線Ｓｈ２に何らかの圧力がかかり、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触することが考えられる。
【００２９】
電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触するという現象による結果は、電流路Ｌｉ２の断線箇所にアーク放電が発生し、このアーク放電が、シールド線Ｓｈ２の電位に引き寄せられ、二次的アーク放電が誘発される上記説明と類似している。
すなわち、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２の物理的接触による導通と、電流路Ｌｉ２の断線箇所のアーク放電域とシールド線Ｓｈ２との間の二次的アーク放電域による導通は、本発明では同様に考えることができる。これは、第２の実施の形態及び第３の実施の形態においても同様である。
【００３０】
電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１が接触した場合も、上記、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触した場合と同様に考えることができる。
【００３１】
さらに、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２の接触と、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１の接触が同時に発生した場合は、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２に同時に電流が流れ、抵抗素子Ｒ１、抵抗素子Ｒ２のそれぞれの両端間の電圧を監視・測定することにより、電流路とシールド線の接触を検出できる。
【００３２】
本発明は、シールド効果を必要としない直流電流路にシールド線を被覆し、シールド線を接地しない方法により、直流電流路の断線、直流電流路とシールド線の接触を検出できる。
【００３３】
上記のように、電流路が断線した場合、電流路とシールド線が接触した場合、の両方とも、抵抗素子Ｒ１及び／又は抵抗素子Ｒ２には電流が流れるが、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２のそれぞれの両端間の電圧を監視・測定することにより異常を検出し、本発明外の装置により、端子Ｔ１、端子Ｔ２間に印加している外部の直流電源を自動的に即座に切り離すことができる。すなわち、電流路の断線箇所のアーク放電を停止させることができる。
電流路に異常が発生した一瞬、抵抗素子Ｒ１及び／又は抵抗素子Ｒ２に比較的大きな電流が流れるが、この電流も即座に解消される。
なお、電流路Ｌｉ２が断線した場合、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１が接触した場合、電流路Ｌｉ１が断線した場合、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触した場合のそれぞれの組み合わせが同時に発生しても、上記説明の範囲で電流路異常検出を理解できる。
【００３４】
（２）第２の実施の形態
（２−１）回路構成
図２は、本発明による第２の実施の形態である電流路異常検出支援回路を示す回路構成図である。
【００３５】
以下、図２を参照して本発明の回路構成を説明する。
外部の直流電源の正極電位を入力する端子Ｔ１、外部の直流電源の負極電位を入力する端子Ｔ２が存在し、入力した直流電源の正極電位を出力する端子Ｔ３、入力した直流電源の負極電位を出力する端子Ｔ４が存在している。
【００３６】
端子Ｔ１、端子Ｔ３間には一方の極性の電流路である正極電位の電流路Ｌｉ１が配線されている。また、端子Ｔ２、端子Ｔ４間には他方の極性の電流路である負極電位の電流路Ｌｉ２が配線されている。
たとえば、正極電位をプラス３００Ｖ程度（高圧直流給電に使用される電位、３００Ｖ〜４２０Ｖ程度でもよい。）とすれば、負極電位は０Ｖで表される。ただし、電位の基準はどちらでもよく、さらに電位の基準は特に必要としない。説明中必要に応じて電位を定める。
【００３７】
本実施の形態では、図２に示すように本回路に有する直流電圧源である直流電圧源Ｅ１を備えているため、端子Ｔ１、端子Ｔ２間に印加される外部の直流電源の電圧が１００Ｖ程度以下であっても、電流路の異常を検出できる。
外部の直流電源の電圧が、１００Ｖ程度以下と低い場合は、直流電圧源Ｅ１の電圧は、１，０００Ｖ程度とする。この直流電圧源Ｅ１が、アーク放電の発生を支配的とする。
【００３８】
端子Ｔ１、端子Ｔ３間の正極電位の電流路Ｌｉ１には、第１シールド線である同軸型のシールド線Ｓｈ１が、これを覆うように施されている。
同様に、端子Ｔ２、端子Ｔ４間の負極電位の電流路Ｌｉ２には、第２シールド線である同軸型のシールド線Ｓｈ２が、これを覆うように施されている。
ここで、端子Ｔ１、端子Ｔ３間を正極電位の電流路とする必然性はなく、負極電位の電流路でもよい。
同様に、端子Ｔ２、端子Ｔ４間を負極電位の電流路とする必然性はなく、正極電位の電流路でもよい。
【００３９】
端子Ｔ１には、第１整流素子であるダイオードＤ１のアノードが接続され、端子Ｔ２には、第２整流素子であるダイオードＤ２のアノードが接続され、両ダイオードのカソードは接続されている。
第１シールド線Ｓｈ１には、第３整流素子であるダイオードＤ３のカソードが接続され、第２シールド線Ｓｈ２には、第４整流素子であるダイオードＤ４のカソードが接続され、両ダイオードのアノードは接続されている。
【００４０】
ダイオードＤ１とダイオードＤ２のカソードの接続部には、直流電圧源Ｅ１の負極が接続され、直流電圧源Ｅ１の正極には、第３抵抗素子である抵抗素子Ｒ３の一端が接続され、抵抗素子Ｒ３の他端は、ダイオードＤ３とダイオードＤ４のアノードの接続部に接続されている。
すなわち、ダイオードＤ１とダイオードＤ２のカソードの接続部、ダイオードＤ３とダイオードＤ４のアノードの接続部間には、直流電圧源Ｅ１と抵抗素子Ｒ３の直列接続回路が接続されている。
【００４１】
なお、図示しないが、図２において直流電圧源Ｅ１を正負の極性を入れ替えて接続してもよい。ただし、この場合、ダイオードＤ１〜ダイオードＤ４は、すべて極性を反転して接続する。すなわち、ダイオードの順方向電圧極性を逆極性にしなければならない。
後述するが、この場合、抵抗素子Ｒ３を流れる電流方向は図２の場合とは逆となる。
【００４２】
抵抗素子Ｒ３の一端と他端間の電圧は、異常監視・測定を行なう装置に入力される。
【００４３】
（２）第２の実施の形態
（２−２）回路動作
図２を参照して本発明の第２実施の形態である電流路異常検出支援回路の回路動作を説明する。以下、一例として、端子Ｔ１には外部の直流電源の正極電位が印加され、端子Ｔ２には外部の直流電源の負極電位が印加されるものとする。
【００４４】
（２−２−１）正常時の動作
端子Ｔ１、端子Ｔ２間に外部の直流電源が接続され、端子Ｔ３、端子Ｔ４間に外部の負荷が接続されていれば、端子Ｔ３、端子Ｔ４間に接続された外部の負荷に電源が供給される。
また、抵抗素子Ｒ３及びダイオードＤ１〜Ｄ４には、電圧が印加された閉回路が形成されていないため、抵抗素子Ｒ３及びダイオードＤ１〜Ｄ４には電流は流れない。
【００４５】
（２−２−２）異常時の動作
（２−２−２−１）電流路Ｌｉ２の断線
シールド線Ｓｈ２に覆われている部分の電流路Ｌｉ２に何らかの原因により断線が発生し、この断線箇所にアーク放電が発生すると、以下の電流路が形成される。
【００４６】
端子Ｔ１、ダイオードＤ１、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ３、ダイオードＤ４、シールド線Ｓｈ２、電流路Ｌｉ２の断線により発生するアーク放電部、電流路Ｌｉ２、端子Ｔ２。
この電流路に流れる電流の方向は、端子Ｔ１（正極）から端子Ｔ２（負極）に向かう。
【００４７】
この電流路に流れる電流により、抵抗素子Ｒ３の両端間電圧が正常時に比較して上昇し、この抵抗素子Ｒ３の両端間の電圧を監視・測定することにより、アーク放電が発生したことを検出できる。
この抵抗素子Ｒ３の両端間電圧を監視・測定する装置は、本発明外であり別途用意する。
【００４８】
ダイオードＤ１、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ３、ダイオードＤ４を経由して、アーク放電に起因する電流が流れる理由は、端子Ｔ１の電位に直流電圧源Ｅ１の電圧が加算され、この加算された電位が、端子Ｔ１からダイオードＤ１、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ３、ダイオードＤ４を介してシールド線Ｓｈ２に印加されているため、電流路Ｌｉ２の断線箇所（断線部）から発生したアーク放電が、シールド線Ｓｈ２の電位に引き寄せられ、電流路Ｌｉ２の断線箇所のアーク放電域とシールド線Ｓｈ２間にも二次的にアーク放電域が誘発される。
すなわち、電流路Ｌｉ２の断線箇所のアーク放電域（電流路Ｌｉ２間アーク放電域）、と二次的にアーク放電域により、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が導通される。
よって、端子Ｔ１と端子Ｔ２間は、ダイオードＤ１、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ３、ダイオードＤ４及びアーク放電域を介して導通する。このため抵抗素子Ｒ３に電流が流れる。
【００４９】
（２−２−２−２）電流路Ｌｉ１の断線
シールド線Ｓｈ１に覆われている部分の電流路Ｌｉ１に何らかの原因により断線が発生し、この断線箇所にアーク放電が発生すると、以下の電流路が形成される。
【００５０】
直流電圧源Ｅ１（正極）、抵抗素子Ｒ３、ダイオードＤ３、シールド線Ｓｈ１、二次的アーク放電域、電流路Ｌｉ１の断線箇所に発生するアーク放電域、電流路Ｌｉ１、ダイオードＤ１、直流電圧源Ｅ１（負極）。
この電流路に流れる電流の方向は、直流電圧源Ｅ１（正極）から抵抗素子Ｒ３を介して直流電圧源Ｅ１（負極）に向かう閉回路であり、外部に存在する直流電源を経由しない。
【００５１】
この場合の二次的にアーク放電が誘発される原因は、直流電圧源Ｅ１の電圧が、電流路Ｌｉ１、ダイオードＤ１、抵抗素子Ｒ３及びダイオードＤ３を介して、電流路Ｌｉ１の断線箇所に発生するアーク放電部とシールド線Ｓｈ１との間に印加されているため、電流路Ｌｉ１の断線箇所から発生したアーク放電が、シールド線Ｓｈ１の電位に引き寄せられ、電流路Ｌｉ１の断線箇所のアーク放電域とシールド線Ｓｈ１間にも二次的アーク放電域が誘発される。
【００５２】
すなわち、電流路Ｌｉ１の断線箇所のアーク放電域（電流路Ｌｉ１間アーク放電域）、と二次的にアーク放電域により、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１が導通される。
よって、直流電圧源Ｅ１を起電力とした閉回路が形成され、抵抗素子Ｒ３に電流が流れる。
【００５３】
この電流路に流れる電流により、抵抗素子Ｒ３の両端間電圧が正常時に比較して上昇し、この抵抗素子Ｒ３の両端間の電圧を監視・測定することにより、アーク放電が発生したことを検出できる。
この抵抗素子Ｒ３の両端間電圧を監視・測定する装置は、本発明外であり別途用意する。
【００５４】
（２−２−２−３）電流路Ｌｉ１及びＬｉ２の断線
さらに、電流路Ｌｉ１と電流路Ｌｉ２が同時に断線した場合も、アーク放電の検出が可能である。
この場合は、電流路Ｌｉ１の断線箇所、電流路Ｌｉ２の断線箇所のそれぞれにアーク放電が発生する。
【００５５】
以下の２通りの電流路が形成される。
【００５６】
電流路Ｌｉ２における断線の場合、端子Ｔ１、ダイオードＤ１、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ３、ダイオードＤ４、シールド線Ｓｈ２、二次的アーク放電域、電流路Ｌｉ２の断線箇所に発生するアーク放電域、電流路Ｌｉ２、端子Ｔ２の電流経路が成立する。
【００５７】
電流路Ｌｉ１における断線の場合、直流電圧源Ｅ１（正極）、抵抗素子Ｒ３、ダイオードＤ３、シールド線Ｓｈ１、二次的アーク放電域、電流路Ｌｉ１の断線箇所に発生するアーク放電域、電流路Ｌｉ１、ダイオードＤ１、直流電圧源Ｅ１（負極）。
この電流路に流れる電流の方向は、直流電圧源Ｅ１（正極）から抵抗素子Ｒ３を介して直流電圧源Ｅ１（負極）に向かう閉回路であり、外部に存在する直流電源を経由しない。
【００５８】
電流路Ｌｉ１と電流路Ｌｉ２が同時に断線した場合、上記２通りの電流路が構成される。
【００５９】
上記、電流路Ｌｉ２における断線の場合と電流路Ｌｉ１における断線の場合とでは、電流経路は相違するが、電流は抵抗素子Ｒ３を同一方向に流れる。電流路Ｌｉ２における断線の場合、外部に存在する直流電源電圧が直流電圧源Ｅ１の電圧に加算されるため、電流は、電流路Ｌｉ１における断線の場合より大きい。
【００６０】
電流路Ｌｉ２における断線の場合と電流路Ｌｉ１における断線の場合とでは、抵抗素子Ｒ３に流れる電流の大小はあるが、電流方向は同一であり加算され相殺されない、いずれも、抵抗素子Ｒ３の一端の電位を上昇させる。
したがって、電流路Ｌｉ１及び電流路Ｌｉ２が同時に断線した場合でも抵抗素子Ｒ３両端間の電圧を監視・測定することにより、上記両方のアーク放電が発生したことを検出できる。すなわち、両方の電流路Ｌｉ１及びＬｉ２が断線したことを判別できる。
【００６１】
抵抗素子Ｒ３の電圧降下は、電流路Ｌｉ２における断線の場合、電流路Ｌｉ１における断線の場合、両電流路の断線の場合とでは相違する。
抵抗素子Ｒ３の電圧降下は、大きい順に、（ａ）両電流路の断線、（ｂ）電流路Ｌｉ２における断線、（ｃ）電流路Ｌｉ１における断線となる。
【００６２】
したがって、抵抗素子Ｒ３の電圧降下値を判別することにより、どの電流路に断線が発生したかも判別できる。
【００６３】
なお、抵抗素子Ｒ３の抵抗値は、本実施の形態の例において、外部の直流電源の電圧、図２における直流電圧源Ｅ１の電圧、シールド線の径にもよるが、中抵抗値（一例であるが、２００Ω程度）を好適とする。
【００６４】
（２−２−２−４）電流路とシールド線の接触
電流路Ｌｉ１、Ｌｉ２の断線以外の別の原因による異常も同様に抵抗素子Ｒ３の電圧降下により異常を検出できる。
【００６５】
たとえば、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が何らかの原因で接触した場合などである。これは、シールド線Ｓｈ２に圧力がかかり、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触することが考えられる。
【００６６】
電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触するという事象から来る結果は、電流路Ｌｉ２の断線箇所にアーク放電が発生し、このアーク放電が、シールド線Ｓｈ２の電位に引き寄せられ、二次的アーク放電が誘発され、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が導通状態となる上記説明に類似している。
すなわち、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２との接触による導通か、電流路Ｌｉ２の断線に起因するアーク放電とシールド線Ｓｈ２の電位により誘発された二次的アーク放電にとよる電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２との導通かの相違であり、電流路異常検出の結果には本質的相違はない。
【００６７】
電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１が接触した場合も、上記、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触した場合と同様に考えることができる。
【００６８】
さらに、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２の接触と、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１の接触が同時に発生した事象の結果も、上記、電流路の断線による、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２間のアーク放電、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１間のアーク放電、が同時に発生した事象の結果と同様であり、抵抗素子Ｒ３の両端間の電圧を監視・測定することにより、電流路とシールド線の接触を検出できる。
【００６９】
また、電流路Ｌｉ１の断線と電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２の接触とが組み合わさった事象、電流路Ｌｉ２の断線と電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１の接触とが組み合わさった事象から起因する結果も同様である。
【００７０】
本発明は、シールド効果を必要としない直流電流路にシールド線を被覆し、シールド線を接地しない方法により、直流電流路の断線、直流電流路とシールド線の接触を検出できる。
【００７１】
電流路が断線した場合と、電流路とシールド線が接触した場合の、両者とも、抵抗素子Ｒ３に正常時には流れない電流が流れるが、抵抗素子Ｒ３の両端間の電圧を別の回路により監視・測定することにより異常を検出し、また別の回路により、端子Ｔ１、端子Ｔ２間に印加している外部の直流電源を自動的に即座に切り離すことができる。
すなわち、電流路の断線箇所のアーク放電を停止させることができる。
電流路に異常が発生した一瞬、抵抗素子Ｒ３に比較的大きな電流が流れるが、この電流も即座に解消される。
なお、電流路Ｌｉ２が断線した場合、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１が接触した場合、電流路Ｌｉ１が断線した場合、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触した場合のそれぞれの組み合わせが同時に発生しても、上記説明の範囲で電流路異常検出を理解できる。
【００７２】
なお、図２において、直流電圧源Ｅ１の正負の極性を入れ替え、ダイオードＤ１〜ダイオードＤ４のすべての極性を反転（アノードとカソードを逆にして接続）して接続した場合（図示しない）、以下のようになる。
【００７３】
（２−２−２−１−Ｒ）電流路Ｌｉ２の断線
電流経路は以下のようになる。
直流電圧源Ｅ１（正極）、ダイオードＤ２、電流路Ｌｉ２、電流路Ｌｉ２の断線箇所のアーク放電域、二次的アーク放電域、シールド線Ｓｈ２、ダイオードＤ４、抵抗素子Ｒ３、直流電圧源Ｅ１（負極）。
（２−２−２−２−Ｒ）電流路Ｌｉ１の断線
電流経路は以下のようになる。
端子Ｔ１、電流路Ｌｉ１、電流路Ｌｉ１の断線箇所のアーク放電域、二次的アーク放電域、シールド線Ｓｈ１、ダイオードＤ３、抵抗素子Ｒ３、直流電圧源Ｅ１、ダイオードＤ２、端子Ｔ２。
【００７４】
上記のいずれも、アーク放電電流は、抵抗素子Ｒ３の他端から一端に流れる。すなわち、検出する抵抗素子Ｒ３の両端の電圧極性は図２とは逆になるが、電流路断線の検出は同様に可能である。
【００７５】
断線によるアーク放電電流と、電流路とシールド線の接触による電流も上記で説明した事象と同様な考え方で検出可能である。
【００７６】
また、電流路Ｌｉ１とＬｉ２の同時断線若しくは両電流路と両シールド線の同時接触、又は電流路断線、と電流路とシールド線の接触の組み合わせでも上記説明と同様である。
【００７７】
（３）第３の実施の形態
（３−１）回路構成
図３は、本発明による第３の実施の形態である電流路異常検出支援回路を示す回路構成図である。
【００７８】
以下、図３を参照して本発明の第３の実施の形態の回路構成を説明する。
図３は、第２の実施の形態である図２のダイオードＤ１〜Ｄ４のそれぞれを、第４抵抗素子である抵抗素子Ｒ４、第５抵抗素子である抵抗素子Ｒ５、第６抵抗素子である抵抗素子Ｒ６、第７抵抗素子である抵抗素子Ｒ７にそれぞれ置換した回路である。
【００７９】
外部の直流電源の正極電位を入力する端子Ｔ１、外部の直流電源の負極電位を入力する端子Ｔ２が存在し、入力した直流電源の正極電位を出力する端子Ｔ３、入力した直流電源の負極電位を出力する端子Ｔ４が存在している。
【００８０】
端子Ｔ１、端子Ｔ３間には一方の極性の電流路である正極電位の電流路Ｌｉ１が配線されている。また、端子Ｔ２、端子Ｔ４間には他方の極性の電流路である負極電位の電流路Ｌｉ２が配線されている。
この回路は、外部の直流電源の電圧が低い直流４８Ｖ系給電に適する（直流１００Ｖ程度以下の場合に適用される。）。たとえば、正極電位をプラス４８Ｖ程度とすれば、負極電位は０Ｖで表される。ただし、電位の基準はどちらでもよく、さらに電位の基準は特に必要としない。説明中必要に応じて電位を定める。
【００８１】
本実施の形態では、図３に示すように本回路に有する直流電圧源である直流電圧源Ｅ１を備えているため、端子Ｔ１、端子Ｔ２間に印加される外部の直流電源の電圧が１００Ｖ程度以下であっても、電流路の異常を検出できる。
【００８２】
端子Ｔ１、端子Ｔ３間の正極電位の電流路Ｌｉ１には、第１シールド線である同軸型のシールド線Ｓｈ１が覆うように施されている。
同様に、端子Ｔ２、端子Ｔ４間の負極電位の電流路Ｌｉ２には、第２シールド線である同軸型のシールド線Ｓｈ２が覆うように施されている。
ここで、端子Ｔ１、端子Ｔ３間を正極電位の電流路とする必然性はなく、負極電位の電流路でもよい。
同様に、端子Ｔ２、端子Ｔ４間を負極電位の電流路とする必然性はなく、正極電位の電流路でもよい。
【００８３】
端子Ｔ１には、第４抵抗素子である抵抗素子Ｒ４の一端が接続され、端子Ｔ２には、第５抵抗素子である抵抗素子Ｒ５の一端が接続され、両抵抗素子の他端は接続されている。
シールド線Ｓｈ１には、第６抵抗素子である抵抗素子Ｒ６の一端が接続され、シールド線Ｓｈ２には、第７抵抗素子である抵抗素子Ｒ７の一端が接続され、両抵抗素子の他端は接続されている。
【００８４】
抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ５の他端の接続部には、直流電圧源Ｅ１の負極が接続され、直流電圧源Ｅ１の正極には、第３抵抗素子である抵抗素子Ｒ３の一端が接続され、抵抗素子Ｒ３の他端は、抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７の他端の接続部に接続されている。
すなわち、抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ５の他端の接続部と抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７の他端の接続部間には、直流電圧源Ｅ１と抵抗素子Ｒ３の直列接続回路が接続されている。
【００８５】
なお、図示しないが図２において直流電圧源Ｅ１は正負の極性を入れ替えて接続してもよい。後述するが、この場合、抵抗素子Ｒ３を流れる電流方向は図２の場合とは逆となる。
【００８６】
抵抗素子Ｒ３の一端と他端間の電圧は、異常監視・測定を行なう装置に入力される。
【００８７】
（３）第３の実施の形態
（３−２）回路動作
図３を参照して本発明の第３実施の形態である電流路異常検出支援回路の回路動作を説明する。以下、一例として、端子Ｔ１には外部の直流電源の正極電位が印加され、端子Ｔ２には外部の直流電源の負極電位が印加されるものとする。
【００８８】
（３−２−１）正常時の動作
端子Ｔ１、端子Ｔ２間に外部の直流電源が接続され、端子Ｔ３、端子Ｔ４間に外部の負荷が接続されていれば、端子Ｔ３、端子Ｔ４間に接続された外部の負荷に電源が供給される。
また、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ６及びＲ７には、電圧が印加された閉回路が形成されていないため、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ６及びＲ７には電流は流れない。
【００８９】
（３−２−２）異常時の動作
（３−２−２−１））電流路Ｌｉ２の断線
シールド線Ｓｈ２に覆われている部分の電流路Ｌｉ２に何らかの原因により断線が発生し、この断線箇所にアーク放電が発生すると、以下の電流路が形成される。
【００９０】
端子Ｔ１、抵抗素子Ｒ４、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ７、シールド線Ｓｈ２、電流路Ｌｉ２の断線により発生するアーク放電部、電流路Ｌｉ２、端子Ｔ２。
この電流路に流れる電流の方向は、端子Ｔ１（正極）から端子Ｔ２（負極）に向かう。
【００９１】
この電流路に流れる電流により、抵抗素子Ｒ３の両端間電圧が正常時に比較して上昇し、この抵抗素子Ｒ３の両端間の電圧を監視・測定することにより、アーク放電が発生したことを検出できる。
この抵抗素子Ｒ３の両端間の電圧を監視・測定する装置は、本発明外であり別途用意する。
【００９２】
抵抗素子Ｒ４、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ７を経由して、アーク放電に起因する電流が流れる理由は、端子Ｔ１の電位に直流電圧源Ｅ１の電圧が加算され、この加算された電位が、端子Ｔ１から抵抗素子Ｒ４、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ７を介してシールド線Ｓｈ２に印加されているため、電流路Ｌｉ２の断線箇所（断線部）から発生したアーク放電が、シールド線Ｓｈ２の電位に引き寄せられ、電流路Ｌｉ２の断線箇所のアーク放電域とシールド線Ｓｈ２間にも二次的にアーク放電域が誘発される。
すなわち、電流路Ｌｉ２の断線箇所のアーク放電域（電流路Ｌｉ２間アーク放電域）、と二次的にアーク放電域により、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が導通される。
よって、端子Ｔ１と端子Ｔ２間は、抵抗素子Ｒ４、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ７及びアーク放電域を介して導通する。このため抵抗素子Ｒ３に電流が流れる。
【００９３】
（３−２−２−２）電流路Ｌｉ１の断線
シールド線Ｓｈ１に覆われている部分の電流路Ｌｉ１に何らかの原因により断線が発生し、この断線箇所にアーク放電が発生すると、以下の電流路が形成される。
【００９４】
直流電圧源Ｅ１（正極）、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ６、シールド線Ｓｈ１、二次的アーク放電部、電流路Ｌｉ１の断線箇所に発生するアーク放電部、電流路Ｌｉ１、抵抗素子Ｒ４、直流電圧源Ｅ１（負極）。
この電流路に流れる電流の方向は、直流電圧源Ｅ１（正極）から抵抗素子Ｒ３を介して直流電圧源Ｅ１（負極）に向かう閉回路であり、外部に存在する直流電源を経由しない。
【００９５】
この場合の二次的にアーク放電が誘発される原因は、直流電圧源Ｅ１の電圧が、電流路Ｌｉ１、抵抗素子Ｒ４、抵抗素子Ｒ３及び抵抗素子Ｒ６を介して、電流路Ｌｉ１の断線箇所（断線部）に発生するアーク放電域とシールド線Ｓｈ１との間に印加されているため、電流路Ｌｉ１の断線箇所から発生したアーク放電が、シールド線Ｓｈ１の電位に引き寄せられ、電流路Ｌｉ１の断線箇所のアーク放電域とシールド線Ｓｈ１間にも二次的アーク放電域が誘発される。
【００９６】
すなわち、電流路Ｌｉ１の断線箇所のアーク放電域（電流路Ｌｉ１間アーク放電域）、と二次的にアーク放電域により、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１が導通される。
よって、直流電圧源Ｅ１を起電力とした閉回路が形成され、抵抗素子Ｒ３に電流が流れる。
【００９７】
この電流路に流れる電流により、抵抗素子Ｒ３の両端間電圧が正常時に比較して上昇し、この抵抗素子Ｒ３の両端間の電圧を監視・測定することにより、アーク放電が発生したことを検出できる。
この抵抗素子Ｒ３の両端間電圧を監視・測定する装置は、本発明外であり別途用意する。
【００９８】
（３−２−２−３）電流路Ｌｉ１及びＬｉ２の断線
さらに、電流路Ｌｉ１と電流路Ｌｉ２が同時に断線した場合も、アーク放電の検出が可能である。
この場合は、電流路Ｌｉ１の断線箇所、電流路Ｌｉ２の断線箇所のそれぞれにアーク放電が発生する。
【００９９】
以下の２通りの電流路が形成される。
【０１００】
電流路Ｌｉ２における断線の場合、端子Ｔ１、抵抗素子Ｒ４、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ７、シールド線Ｓｈ２、二次的アーク放電域、電流路Ｌｉ２の断線箇所に発生するアーク放電域、電流路Ｌｉ２、端子Ｔ２の電流経路が成立する。
【０１０１】
電流路Ｌｉ１における断線の場合、直流電圧源Ｅ１（正極）、抵抗素子Ｒ３、抵抗素子Ｒ６、シールド線Ｓｈ１、二次的アーク放電域、電流路Ｌｉ１の断線箇所に発生するアーク放電域、電流路Ｌｉ１、抵抗素子Ｒ４、直流電圧源Ｅ１（負極）。
この電流路に流れる電流の方向は、直流電圧源Ｅ１（正極）から抵抗素子Ｒ３を介して直流電圧源Ｅ１（負極）に向かう、閉回路であり、外部に存在する直流電源を経由しない。
【０１０２】
電流路Ｌｉ１と電流路Ｌｉ２が同時に断線した場合、上記２通りの電流路が形成される。
【０１０３】
上記、電流路Ｌｉ２における断線の場合と電流路Ｌｉ１における断線の場合とでは、電流経路は相違するが、電流は抵抗素子Ｒ３を同一方向に流れる。電流路Ｌｉ２における断線の場合、外部に存在する直流電源電圧が直流電圧源Ｅ１の電圧に加算されるため、電流は、電流路Ｌｉ１における断線の場合より大きい。
【０１０４】
電流路Ｌｉ２における断線の場合と電流路Ｌｉ１における断線の場合とでは、抵抗素子Ｒ３に流れる電流の大小はあるが、電流方向は同一であり加算され相殺されない、いずれも、抵抗素子Ｒ３の一端の電位を上昇させる。
したがって、電流路Ｌｉ１及び電流路Ｌｉ２が同時に断線した場合でも抵抗素子Ｒ３両端間の電圧を監視・測定することにより、上記両方のアーク放電が発生したことを検出できる。すなわち、両方の電流路Ｌｉ１及びＬｉ２が断線したことを判別できる。
【０１０５】
抵抗素子Ｒ３の電圧降下は、電流路Ｌｉ２における断線の場合、電流路Ｌｉ１における断線の場合、両電流路の断線の場合とでは相違する。
抵抗素子Ｒ３の電圧降下は、大きい順に、（ａ）両電流路の断線、（ｂ）電流路Ｌｉ２における断線、（ｃ）電流路Ｌｉ１における断線となる。
【０１０６】
したがって、抵抗素子Ｒ３の電圧降下値を判別することにより、どの電流路に断線が発生したかも判別できる。
【０１０７】
なお、抵抗素子Ｒ３の抵抗値、及び抵抗素子Ｒ４〜Ｒ７の抵抗値は、本実施の形態において、外部の直流電源の電圧、図３における直流電圧源Ｅ１の電圧、シールド線の径を考慮し、二次的アーク放電の誘発を損なわず、かつ、抵抗素子Ｒ４及びＲ５において消費する電力損を勘案し、最適値を選定する。
【０１０８】
（３−２−２−４）電流路とシールド線の接触
電流路Ｌｉ１、Ｌｉ２の断線以外の別の原因による異常も同様に抵抗素子Ｒ３の電圧降下により異常を検出できる。
【０１０９】
たとえば、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が何らかの原因で接触した場合などである。これは、シールド線Ｓｈ２に圧力がかかり、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触することが考えられる。
【０１１０】
電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触するという事象から来る結果は、電流路Ｌｉ２の断線箇所にアーク放電が発生し、このアーク放電が、シールド線Ｓｈ２の電位に引き寄せられ、二次的アーク放電が誘発され、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が導通状態となる上記説明に類似している。
すなわち、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２との接触による導通か、電流路Ｌｉ２の断線に起因するアーク放電とシールド線Ｓｈ２の電位により誘発された二次的アーク放電とによる電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２との導通かの相違であり、電流路異常検出の結果には本質的相違はない。
【０１１１】
電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１が接触した場合も、上記、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触した場合と同様に考えることができる。
【０１１２】
さらに、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２の接触と、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１の接触が同時に発生した事象の結果も、上記、電流路の断線による、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２間のアーク放電、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１間のアーク放電が同時に発生した事象の結果と同様であり、抵抗素子Ｒ３の両端間の電圧を監視・測定することにより、電流路とシールド線の接触を検出できる。
【０１１３】
また、電流路Ｌｉ１の断線と電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２の接触とが組み合わさった事象、電流路Ｌｉ２の断線と電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１の接触とが組み合わさった事象から起因する結果も同様である。
【０１１４】
本発明は、シールド効果を必要としない直流電流路にシールド線を被覆し、シールド線を接地しない方法により、直流電流路の断線、直流電流路とシールド線の接触を検出できる。
【０１１５】
電流路が断線した場合と、電流路とシールド線が接触した場合の、両者とも、抵抗素子Ｒ３に正常時には流れない電流が流れるが、抵抗素子Ｒ３の両端間の電圧を別の回路により監視・測定することにより異常を検出し、また別の回路により、端子Ｔ１、端子Ｔ２間に印加している外部の直流電源を自動的に即座に切り離すことができる。
すなわち、電流路の断線箇所のアーク放電を停止させることができる。
電流路に異常が発生した一瞬、抵抗素子Ｒ３に比較的大きな電流が流れるが、この電流も即座に解消される。（抵抗素子Ｒ４、Ｒ６、Ｒ７も同様。）
なお、電流路Ｌｉ２が断線した場合、電流路Ｌｉ１とシールド線Ｓｈ１が接触した場合、電流路Ｌｉ１が断線した場合、電流路Ｌｉ２とシールド線Ｓｈ２が接触した場合のそれぞれの組み合わせが同時に発生しても、上記説明の範囲で電流路異常検出を理解できる。
【０１１６】
なお、図３において、直流電圧源Ｅ１の正負の極性を入れ替えた場合（図示しない）、以下のようになる。
【０１１７】
（３−２−２−１−Ｒ）電流路Ｌｉ２の断線
電流経路は以下のようになる。
直流電圧源Ｅ１（正極）、抵抗素子Ｒ５、電流路Ｌｉ２、電流路Ｌｉ２の断線箇所のアーク放電域、二次的アーク放電域、シールド線Ｓｈ２、抵抗素子Ｒ７、抵抗素子Ｒ３、直流電圧源Ｅ１（負極）。
（３−２−２−２−Ｒ）電流路Ｌｉ１の断線
電流経路は以下のようになる。
端子Ｔ１、電流路Ｌｉ１、電流路Ｌｉ１の断線箇所のアーク放電域、二次的アーク放電域、シールド線Ｓｈ１、抵抗素子Ｒ６、抵抗素子Ｒ３、直流電圧源Ｅ１、抵抗素子Ｒ５、端子Ｔ２。
【０１１８】
上記のいずれも、アーク放電電流は、抵抗素子Ｒ３の他端から一端に流れる。すなわち、検出する抵抗素子Ｒ３の両端の電圧極性は図３とは逆になるが、電流路断線の検出は同様に可能である。
【０１１９】
断線によるアーク放電電流と電流路とシールド線の接触による電流も上記で説明した事象と同様な考え方で検出可能である。
【０１２０】
また、電流路Ｌｉ１とＬｉ２の同時断線若しくは両電流路と両シールド線の同時接触、又は電流路断線と電流路とシールド線の接触の組み合わせでも上記説明と同様である。
【０１２１】
以上、第１の実施の形態から第３の実施の形態を説明したが、本発明では、シールド線を電流路に配設することにより簡単に確実に電流路の断線によるアーク放電を検出できる。加えて、電流路とシールド線の接触も検出できる。これらの検出を支援する回路を実現した。
なお、電流路の断線に直接起因するアーク放電（一次アーク放電）と、このアーク放電により、一次アーク放電とシールド線間に誘発される二次的アーク放電の発生現象は、第１〜第３の実施の形態に共通している。
【０１２２】
第１の実施の形態で、一例として、抵抗素子Ｒ１、Ｒ２の抵抗値を数十Ω程度、第２の実施の形態では、抵抗素子Ｒ３を２００Ω程度を好適としたが、第１の実施の形態では外部の直流電源の電圧は３００Ｖ程度、第２の実施の形態では外部の直流電源電圧が１００Ｖ程度以下では、直流電圧源Ｅ１の電圧を１，０００Ｖ程度として、アーク放電電流を５Ａ程度流すことを想定している（実験済）。
【０１２３】
第２の実施の形態では、外部の直流電源電圧が３００Ｖ程度以上であれば、抵抗素子Ｒ３の抵抗値を数十Ω程度とし、直流電圧源Ｅ１の電圧はもっと低く設定するか、不要とする。
【０１２４】
第３の実施の形態では、外部の直流電源の電圧を４８Ｖ程度としているので、二次的アーク放電を発生させるために、直流電圧源Ｅ１を必要とする。４８Ｖ程度の電位差に抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ５の直列接続回路が挿入されているので、正常時の消費電流を抑えなければならない、よって、抵抗素子Ｒ４、Ｒ５の抵抗値は小さくすることは好ましくない。したがって、直流電圧源Ｅ１の電圧を大きくし、抵抗素子Ｒ６、Ｒ７の抵抗値を小さくし、実験により最適値を定める。
【０１２５】
第１〜第３の各実施の形態の回路動作において、端子Ｔ１に外部の直流電源の正極、端子Ｔ２に外部の直流電源の負極を印加した例を説明したが、端子Ｔ１に外部の直流電源の負極、端子Ｔ２に外部の直流電源の正極を印加した場合は以下のようになる。
図１、図２及び図３における、端子Ｔ１と端子Ｔ３を結ぶ直線を直線１、端子Ｔ２と端子Ｔ４を結ぶ直線を直線２とすると、直線１と直線２の中間に引かれる中心線において、端子Ｔ１に正極、端子Ｔ２に負極を印加した例と端子Ｔ１に負極、端子Ｔ２に正極を印加した例は、丁度線対称となる動作をする。
【０１２６】
すなわち、端子Ｔ１に負極、端子Ｔ２に正極を印加した例では、図１では、端子Ｔ２から抵抗素子Ｒ２を介して端子Ｔ１に電流が流れ、図２では、端子Ｔ２からダイオードＤ２、ダイオードＤ３を介して端子Ｔ１に電流が流れ（電流路Ｌｉ１の断線等）、また、直流電圧源Ｅ１のみの起電力で、直流電圧源Ｅ１（正極）からダイオードＤ４、ダイオードＤ２を介して直流電圧源Ｅ１（負極）へのループ電流が流れる（電流路Ｌｉ２の断線等）。
【０１２７】
同様に、図２において、直流電圧源Ｅ１（各ダイオードも）の極性を逆にした場合、端子Ｔ２からダイオードＤ４、ダイオードＤ１を介して端子Ｔ１に電流が流れ（電流路Ｌｉ２の断線等）、また、直流電圧源Ｅ１のみの起電力で、直流電圧源Ｅ１（正極）からダイオードＤ１、ダイオードＤ３を介して直流電圧源Ｅ１（負極）へのループ電流が流れる（電流路Ｌｉ１の断線等）。
【０１２８】
図２では、電流路Ｌｉ１と電流路Ｌｉ２の断線等（シールド線への接触を含む。）は入れ替わる。
【０１２９】
図３では、各ダイオードは各抵抗素子に置換されているが、図２の説明に準ずる。
【符号の説明】
【０１３０】
Ｌｉ１、Ｌｉ２    電流路
Ｓｈ１、Ｓｈ２    シールド線
Ｄ１〜Ｄ４        整流素子
Ｒ１〜Ｒ７        抵抗素子
Ｅ１              直流電圧源
Ｔ１〜Ｔ４        端子
【図１】
2012098073.tif 000003
【図２】
2012098073.tif 000004
【図３】
2012098073.tif 000005