(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２の主開閉接点を持つ有接点開閉器、半導体スイッチ、前記有接点開閉器及び前記半導体スイッチを制御する制御回路を備えるとともに該制御回路に対して制御信号を外部より入力させる一対の制御信号入力端子と、負荷を接続する一対の負荷接続端子と、高圧直流電源を接続する一対の電源端子とを有し、一方の電源端子と一方の負荷端子との間に前記第１の主開閉接点を接続し、他方の電源端子と他方の負荷端子との間に前記半導体スイッチと前記第２の主開閉接点との直列回路を挿入したハイブリッド型直流開閉器において、オン動作時に前記第１の主開閉接点及び前記第２の主開閉接点をバイパスする形で前記高圧直流電源と前記半導体スイッチとの間に限流用抵抗と通電検知素子との直列回路を挿入する機械的なスイッチ要素を備えて成ることを特徴とするハイブリッド型直流開閉器。
【請求項２】
前記第１の主開閉接点に並列に接続された第１の開閉接点と、前記第２の主開閉接点に並列に前記限流用抵抗と前記通電検知素子とを介して接続され前記第１の開閉接点と連動動作する前記第２の開閉接点とを備えた手動スイッチで前記スイッチ要素を構成するとともに、前記通電検知素子を発光ダイオードで構成したことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド型直流開閉器。
【請求項３】
前記電源端子に接続する前記第１の主開閉接点の一端と、前記半導体スイッチに接続した前記第２の主開閉接点の一端との間に前記限流用抵抗と前記通電検知素子との直列回路を介して接続した開閉接点を備えた手動スイッチで前記スイッチ要素を構成するとともに、前記通電検知素子を発光ダイオードで構成したことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド型直流開閉器。
【請求項４】
前記第１の主開閉接点に並列に接続された第１の開閉接点と、前記第２の主開閉接点に並列に前記限流用抵抗と前記通電検知素子とを介して接続され前記第１の開閉接点と連動動作する前記第２の開閉接点とを備えた手動スイッチで前記スイッチ要素を構成し、入力側に発光素子を、出力側に発光素子の光を受光してスイッチングするスイッチ素子を持ち入力側と出力側とを絶縁したスイッチ手段の前記発光素子を上記通電検知素子として用い、前記スイッチ素子のオン・オフ信号を、前記制御信号を発生させる制御装置へ送ることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド型直流開閉器。
【請求項５】
前記第１の主開閉接点に並列に接続された第１の開閉接点と、前記第２の主開閉接点に並列に前記限流用抵抗と前記通電検知素子とを介して接続され該第１の開閉接点と連動動作する第２の開閉接点とを備えた別の有接点開閉器で前記スイッチ要素を構成し、入力側に発光素子を、出力側に発光素子の光を受光してスイッチングするスイッチ素子を持ち入力側と出力側とを絶縁したスイッチ手段の前記発光素子を上記通電検知素子として用いるとともに、前記別の有接点開閉器の駆動信号を前記制御信号を発生させる制御装置から受け取るとともに前記スイッチ素子のオン・オフ信号を、前記制御信号を発生させる制御装置へ送ることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド型直流開閉器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車、大型直流装置等の高圧バッテリーに対して、緊急に充電する場合やバッテリーのリフレシュ充電する場合等に充電器とバッテリー間の開閉制御を行なう直流開閉器に関するものであって、特に高電圧、低電流の直流負荷の開閉制御に適したハイブリッド型直流開閉器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般の有接点開閉器では、負荷に印加する電圧が直流の高電圧の場合、一般的な接点機構では、アーク電圧が電源電圧（接点間電圧）と比較して非常に小さく安定しているのでオフ動作時にアークが発生しても、電流を減流することができず、アークが継続し遮断することができないという問題がある。そのため遮断できない場合は、接点ブロック及びそのハウジング等が発火する可能性がある。
【０００３】
一方従来の直流開閉器は、接点のアーク発生箇所に回路遮断器の様にグリッドを設けるか或いは永久磁石等により接点間に発生したアークを駆動し、アーク長を長くする等の対策を行なうことにより、電源電圧（接点間電圧）以上にアーク電圧を大きくして流れる電流をゼロにし、遮断を行なうという方式がとられている。
【０００４】
他の直流開閉器としては、半導体スイッチがある。半導体スイッチの場合は、アークが発生せず、高圧の電流を遮断することができ、遮断回数による遮断特性（遮断時間）の劣化が発生しない。
また本発明者は、半導体スイッチの長所と有接点開閉器の長所とを併せ持つハイブリッド型の直流開閉器を提案している。
【０００５】
この直流開閉器は図５に示すように第１、第２の主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 を有する電磁継電器のような両切り型有接点開閉器１と、半導体スイッチであるＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 とを用い、高圧直流電源ＤＣが接続される電源端子Ｉ3 ，Ｉ4 と、負荷端子Ｏ1 ，Ｏ2 との間の一方の電路にフューズＦＵを介して主開閉接点Ｘ1 を挿入し、他方の電路にＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 の並列回路と、主開閉接点Ｘ2 との直列回路を挿入し、制御信号入力端子Ｉ1 ，Ｉ2 に低圧の直流電圧からなる制御信号INPUT が入力されると、所定の電圧に安定化して出力する安定化電源回路からなる制御回路２と、常開型のフォトモスリレー３と、常閉型のフォトモスリレー４と、上記ＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 を駆動する抵抗Ｒ3 〜Ｒ5 、コンデンサＣ3 、ツェナーダイオードＺＤ2 からなるＭＯＳＦＥＴ駆動回路５等で構成されている。
【０００６】
制御回路２は制御信号入力端子Ｉ1 ，Ｉ2 に制御信号INPUT が入力すると、制御信号INPUT の電圧を安定化して有接点開閉器１の励磁コイルＣＬに印加するとともに、直列接続したフォトモスリレー３，４の入力部に電流制限用の抵抗Ｒ2 を介して印加する。
フォトモスリレー３（又は４）の入力部は直列接続した二つの発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 （又はＬＥＤ3 ，ＬＥＤ4 ）からなり、抵抗Ｒ2 を通じて電流が流れると、これらフォトモスリレー３、４の発光ダイオードＬＥＤ1 〜ＬＥＤ4 が発光してフォトモスリレー３の出力部を構成するエンハンスメント型のフォトＭＯＳＦＥＴＱ4 がオン動作し、フォトモスリレー４の出力部を構成するディプレション型のフォトＭＯＳＦＥＴＱ5 がオフ動作する。このフォトモスリレー３，４の動作は有接点開閉器１の機械的動作よりも非常に高速であるため、即時にフォトモスリレー３の出力部を通じて高圧直流電源ＤＣからＭＯＳＦＥＴ駆動回路５の抵抗Ｒ3 、Ｒ4 に電流が流れ始め、抵抗Ｒ3 〜Ｒ5 、コンデンサＣ3 との時定数で決定される特性でＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 のゲート・ソース間電圧が上昇する。ここで上記時定数によりＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 のオン動作は、有接点開閉器１の主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 のオン動作より遅れるため、主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 のオン時には負荷電流は流れない。その後ゲート・ソース間の電圧が最小ゲート電圧に達して両ＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ4 がオンし、負荷端子Ｏ1 ，Ｏ2 に接続されている負荷６に負荷電流が流れる。
【０００７】
制御信INPUT が  ”Ｌ”になると、有接点開閉器１は開放動作を開始する。このとき有接点開閉器１の励磁コイルＣＬには制御回路２のツェナーダイオードＺＤ1 を介して回生電流が流れるのでゆっくり開放動作することになる。一方フォトモスリレー３、４の発光ダイオードＬＥＤ1 〜ＬＥＤ4 には電流が流れなくなるため、フォトモスリレー３のフォトＭＯＳＦＥＴＱ4 がオフし、フォトモスリレー４のフォトＭＯＳＦＥＴＱ5 がオンする。従ってコンデンサＣ3 の電荷及びＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ4 のゲート・ソース間の電荷が抵抗Ｒ5 及びフォトＭＯＳＦＥＴＱ4 を通じて放電され、ＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ4 は主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 がオフする前にオフして負荷電流を遮断する。この遮断後、有接点開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 がオフ動作するため、このオフ動作時にはアークが発生しない。
【０００８】
尚制御回路２はサージ吸収素子ＺＮＲと、ノイズ除去用コンデンサＣ1 と、コレクタ・ベース間に接続した抵抗Ｒ1 と、制御信号入力端子Ｉ1 と励磁コイルＣＬの一端との間に直列に接続し、ベースに接続しているツェナーダイオードＺＤ1 によりベースの電圧及びエミッタの電圧が常に一定となるようにベース電流が制御され、エミッタ・グランド間の電圧を常に一定とするトランジスタＱ1 と、出力側に設けられた平滑用のコンデンサＣ2 とで構成される。またＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 に接続されている抵抗Ｒ6 とコンデンサＣ4 との直列回路はＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 の電流遮断時に発生する遮断サージ電圧を吸収するスナバ回路を構成する。またＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 のゲート・ソース間に接続されているツェナーダイオードＺＤ2 はゲート・ソース間電圧をツェナー電圧以上上昇しないようにするためのものである。
【０００９】
このように図５のハイブリド型直流開閉器は、ＭＯＳＦＥＴＱ2 、Ｑ3 からなる半導体スイッチで負荷電流を遮断するので、遮断による遮断特性の劣化が発生せず、遮断時間のばらつきが発生しない。また、高圧の電圧が変更になった場合であっても、ＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ4 からなる半導体スイッチの最大電圧定格を変更することで、電圧仕様を容易に変更することが出来る。またオフ時には有接点開閉器１の主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 がオフしているためＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 には漏れ電流が流れず、完全に絶縁されている状態となり安全である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のハイブリッド型の直流開閉器の場合、サージ電圧若しくは過電流により半導体スイッチであるＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 は破壊され、ドレイン／ソース間が短絡状態になった場合、制御信号INPUT によりＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 を遮断することができなくなる。有接点開閉器１の主開閉接点Ｘ2 はＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 に直列に接続しているので、破壊によりＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 をオフすることができない状態で負荷電流の遮断を行なう場合、負荷電流が流れている状態で有接点開閉器１の主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 をオフさせることになる。
【００１１】
この有接点開閉器１には一般的な有接点開閉器を用いているため、高圧直流の開閉ができず、そのためＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 がオフしない状態で有接点開閉器１の主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 により負荷電流を遮断させた場合、アークの発生・継続により器体等の発煙、発火が発生するという恐れがあった。
本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、高圧の直流電源を開閉制御することができ、遮断性能の劣化やばらつきが非常に少なく、オフ状態では完全に絶縁することができ、ノイズによる投入誤動作がないハイブリッド型直流開閉器において、半導体スイッチが破壊短絡状態となったことをオン動作する前に検査することが可能なハイブリッド型直流開閉器を提供するにある。
【００１２】
【発明を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、第１、第２の主開閉接点を持つ有接点開閉器、半導体スイッチ、前記有接点開閉器及び前記半導体スイッチを制御する制御回路を備えるとともに該制御回路に対して制御信号を外部より入力させる一対の制御信号入力端子と、負荷を接続する一対の負荷接続端子と、高圧直流電源を接続する一対の電源端子とを有し、一方の電源端子と一方の負荷端子との間に前記第１の主開閉接点を接続し、他方の電源端子と他方の負荷端子との間に前記半導体スイッチと前記第２の主開閉接点との直列回路を挿入したハイブリッド型直流開閉器において、オン動作時に前記第１の主開閉接点及び前記第２の主開閉接点をバイパスする形で前記高圧直流電源と前記半導体スイッチとの間に限流用抵抗と通電検知素子との直列回路を挿入する機械的なスイッチ要素を備えて成ることを特徴とするものであって、高圧の直流電源を開閉制御することができ、遮断性能の劣化やばらつきが非常に少なく、オフ状態では完全に絶縁することができ、ノイズによる投入誤動作がないハイブリッド型直流開閉器において、制御信号にて投入動作させる前に、スイッチ要素をオンして通電検知素子に電流が流れて検知されるか否かで半導体スイッチの破壊短絡状態を検査することができ、そのため半導体スイッチの破壊の有無を確認することができ、その結果前記発煙及び発火等の問題を事前に回避することができ、しかもスイッチ要素の開閉接点に流れる電流が限流用抵抗で限流されるため、高圧の電圧が加わっても十分に小さな電流であって、オフ動作時はアークが発生せず支障を来すことがない。
【００１３】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記スイッチ要素を前記第１の主開閉接点に並列に接続された第１の開閉接点と、第２の主開閉接点に並列に前記限流用抵抗と前記通電検知素子とを介して接続され該第１の開閉接点と連動動作する第２の開閉接点とを備えた手動スイッチで構成するとともに、前記通電検知素子を発光ダイオードで構成したことを特徴とするものであって、手動操作により半導体スイッチの破壊検査を行うことができるとともに、発光ダイオードの点灯の有無で半導体スイッチの破壊を外部から視認することができる。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、前記スイッチ要素を前記電源端子に接続する前記第１の主開閉接点の一端と、前記半導体スイッチに接続した前記第２の主開閉接点の一端との間に限流用抵抗と前記通電検知素子との直列回路を介して接続した開閉接点を備えた手動スイッチで構成するとともに、前記通電検知素子を発光ダイオードで構成したことを特徴とするものであって、手動操作により半導体スイッチの破壊検査を行うことができるとともに、発光ダイオードの点灯の有無で半導体スイッチの破壊を外部から視認することができ、しかもスイッチ要素を１つの開閉接点を持つ小型なスイッチで構成することができる。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、前記スイッチ要素を前記第１の主開閉接点に並列に接続された第１の開閉接点と、第２の主開閉接点に並列に前記限流用抵抗と前記通電検知素子とを介して接続され該第１の開閉接点と連動動作する第２の開閉接点とを備えた手動スイッチで構成し、入力側に発光素子を、出力側に発光素子の光を受光してスイッチングするスイッチ素子を持ち入力側と出力側とを絶縁したスイッチの前記発光素子を上記通電検知素子として用い、前記スイッチ素子のオン・オフ信号を、前記制御信号を発生させる制御装置へ送ることを特徴とするものであって、手動操作により半導体スイッチの破壊検査を行うことができ、しかもその検査結果を外部の制御装置へ知らせることができる。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項１の発明において、前記スイッチ要素を前記第１の主開閉接点に並列に接続された第１の開閉接点と、第２の主開閉接点に並列に前記限流用抵抗と前記通電検知素子とを介して接続され該第１の開閉接点と連動動作する第２の開閉接点とを備えたリレーで構成し、入力側に発光素子を、出力側に発光素子の光を受光してスイッチングするスイッチ素子を持ち入力側と出力側とを絶縁したスイッチの前記発光素子を上記通電検知素子として用い、とともに、前記リレーの駆動信号を前記制御信号を発生させる制御装置から受け取るとともに前記スイッチ素子のオン・オフ信号を、前記制御信号を発生させる制御装置へ送ることを特徴とするものであって、外部の制御装置からの駆動信号により半導体スイッチの破壊検査を行うことができ、しかもその検査結果を外部の制御装置へ知らせることができるから、破壊が検知された場合に制御装置による制御信号の出力を停止させる動作等に対して検査結果を反映させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように図５に示すハイブリッド型直流開閉器の回路構成を基本的な構成として持ち、該構成に加えて有接点開閉器１の主開閉接点Ｘ1 に例えば機械的スイッチ要素の一つである押釦スイッチからなる手動スイッチＳＷの第１の開閉接点Ｓ1 を並列接続し、主開閉接点Ｘ2 に発光ダイオードＬＥＤ0 と限流用抵抗Ｒ7 と上記手動スイッチＳＷの第２の開閉接点Ｓ2 との直列回路を並列接続したものであり、手動スイッチＳＷの操作部は器体（図示せず）外から手動操作ができるようになっている。
【００１８】
その他の構成は図５の構成と同じであるから説明は省略する。尚制御回路２は制御信号INPUT の電圧を安定化して制御される有接点開閉器１の動作を安定させるために設けたものであるが、制御信号INPUT が安定した電圧信号であれば、この制御回路2 を省略することができる。
また本実施形態ではフォトモスリレー３，４の入力部の発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 とＬＥＤ3 ，ＬＥＤ4 とを直列に接続し、抵抗Ｒ2 を介して制御回路２の出力を印加し、発光電流が流れるようにしているが、夫々の入力部の発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 とＬＥＤ3 ，ＬＥＤ4 とを別個に設けた限流用抵抗を介して制御回路２の出力に並列接続して各別に出力が印加されるようにしても良い。
【００１９】
而して今図１において、制御信号入力端子Ｉ1 ，Ｉ2 に入力される制御信号INPUT が”Ｈ”になると、有接点開閉器１の励磁コイルＣＬに励磁電流が制御回路２から流れて駆動機構が動作し始める。一方常開型のフォトモスリレー３及び常閉型のフォトモスリレー４の入力部に抵抗Ｒ2 を介して発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 とＬＥＤ3 ，ＬＥＤ4 の直列回路に電流が流れて発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 とＬＥＤ3 ，ＬＥＤ4 が発光し、夫々に光結合されている出力部のフォトＭＯＳＦＥＴＱ4 ，Ｑ5 が略同じ時間で動作する。フォトモスリレー３，４の動作速度は非常に早いので、即座にＭＯＳＦＥＴ駆動回路５の抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 を介して電流が流れ始めるが、コンデサＣ3 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 の時定数で決定される特性でゲート・ソース間の電圧が上昇する。次にＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 がオン状態になる前に有接点開閉器１の主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 がオンするが、ＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 がオフ状態であるため負荷電流は流れない。その後、ゲート・ソース間電圧が最小ゲート電圧に達し、ＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 がオンし、負荷電流が流れる。
【００２０】
制御信号INPUT が”Ｌ”になると、有接点開閉器１がオフ動作を開始する。このとき有接点開閉器１の励磁コイルＣＬには制御回路２のツェナーダイオードＺＤ1 を介して回生電流が流れるのでゆっくり開放動作することになる。
フォトモスリレー３，４は、制御信号INPUT が”Ｌ”になったことで、入力部の発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 、ＬＥＤ3 ，ＬＥＤ4 に電流が流れなくなり、出力部のフォトＭＯＳＦＥＴＱ4 がオフし、フォトＭＯＳＦＥＴＱ5 がオンとなる。そのため抵抗3 、Ｒ4 に電流が流れなくなり、ゲート・ソース間の電荷及ぴコンデンサＣ3 の電荷が抵抗Ｒ5 ，Ｒ4 を介して放電し、この放電によりＭＯＳＦＥＴＱ3 がオフ状態になって負荷電流が遮断される。この場合フォトＭＯＳＦＥＴＱ5 のオン抵抗は非常に小さいので、更に高速にＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 がオフ状態になる。このとき発生する遮断サージ電圧は抵抗Ｒ6 、コンデンサＣ4 からなるサスナバ回路で吸収される。
【００２１】
さて上述したように有接点開閉器１の遮断時間は長いので、その後、負荷電流が流れていない状態で、主開閉接点Ｘ1 、Ｘ2 がアークを発生することなくオフ状態になる。
ところで、上記のように構成したハイブリッド型の直流開閉器を動作させる前に、前記手動スイッチＳＷを押圧して開閉接点Ｓ1 ，Ｓ2 をオンすると、主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 が短絡される。ここで、もしＭＯＳＦＥＴＱ2 、Ｑ3 が破壊されて短絡状態にあると、抵抗Ｒ7 と発光ダイオードＬＥＤ0 を介して電流が流れて発光ダイオードＬＥＤ0 が点灯し、外部にＭＯＳＦＥＴＱ2 、Ｑ3 が破壊していることを警告する。そのためユーザは投入動作を中止し有接点開閉器１の高圧電流遮断による発煙、発火を未然に防ぐことができる。そしてこの状態手動スイッチＳＷをオフ操作して開閉接点Ｓ1 ，Ｓ2 をオフした場合、開閉接点Ｓ1 ，Ｓ2 に流れる電流が抵抗Ｒ7 で限流されているため、アークが発生せず支障を来すことがない。
【００２２】
（実施形態２）
実施形態１では有接点開閉器１の主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 に並列的に押釦スイッチＳＷの開閉接点Ｓ1 ，Ｓ2 を接続して構成であったが、本実施形態は図２に示すように押釦スイッチからなる手動スイッチＳＷの開閉接点Ｓ3 と限流用抵抗Ｒ7 と発光ダイオードＬＥＤ0 との直列回路を有接点開閉器１の入力端子Ｉ3 とＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 のドレインとの間に接続したものである。
【００２３】
その他の構成は図５の直流開閉器及び図１の実施形態１と同じ構成であるので、説明は省略する。また直流開閉器としての開閉動作も同じであるので動作説明も省略する。
而して本実施形態ではハイブリッド型の直流開閉器も動作させる前に、実施形態１と同様に手動スイッチＳＷを押圧して開閉接点Ｓ3 をオンする。ここでもしＭＯＳＦＥＴＱ2 、Ｑ3 が破壊されて短絡状態にあれば、抵抗Ｒ7 と発光ダイオードＬＥＤ0 を介して電流が流れて発光ダイオードＬＥＤ0 が点灯し、外部にＭＯＳＦＥＴが破壊していることを警告する。そのためユーザは投入動作を中止し有接点開閉器１の高圧電流遮断による発煙、発火を未然に防ぐことができる。
【００２４】
（実施形態３）
本実施形態は実施形態１の構成において、発光ダイオードＬＥＤ0 の代わりに抵抗Ｒ7 と手動スイッチＳＷの開閉接点Ｓ2 の直列回路にフォトカプラＰＴの入力部である発光ダイオードＬＥＤａを直列挿入するとともにフォトカプラＰＴの出力部であるフォトトランジスＱ6 のコレクタ・エミッタ間を返信信号出力端子Ｏ3 ，Ｏ4 に接続し、フォトトランジスタＱ6 のオン／オフ信号を外部へ出力することができるようになっている。
【００２５】
その他の構成は図５の直流開閉器及び図１の実施形態１と同じ構成であるので、説明は省略する。また直流開閉器としての開閉動作も同じであるので動作説明も省略する。
而して本実施形態ではハイブリッド型直流開閉器を動作させる前に、前記手動スイッチＳＷを押圧すると、実施形態１と同様に有接点開閉器１の主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 が短絡される。ここでもしＭＯＳＦＥＴＱ2 、Ｑ3 が破壊され、短絡状態にあると、抵抗Ｒ7 とフォトカプラＰＴの発光ダイオードＬＥＤａを介して電流が流れ、フォトカプラＰＴのフォトトランジスタＱ6 がオンになり、そのオン信号を監視信号ＲＰとして外部の制御装置（図示せず）に送り出すことができる。従って該制御装置が外部にＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 が破壊されていることを警告して、投入動作を中止させ、有接点開閉器１の高圧電流遮断による発煙、発火を未然に防ぐことができる。
【００２６】
上記のように出力側にフォトトランジスタＱ6 を用いたフォトカプラＰＴの代わりにフォトＭＯＳＦＥＴを用いたフォトモスリレーを用いても勿論良い。
（実施形態４）
実施形態３はＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 が破壊されているか否かの検査を手動スイッチＳＷの操作で行い、その検査結果を外部に返信信号ＲＴとして出力するようになっているが、本実施形態では図４に示すように手動スイッチＳＷの代わりに、電磁継電器からなる有接点開閉器７を設け、この有接点開閉器７の第１の開閉接点Ｘ3 を実施形態３における開閉接点Ｓ1 の代わりに用い、また第２の開閉接点Ｘ4 を実施形態３における開閉接点Ｓ2 の代わりに用いたもので、有接点開閉器７の励磁コイルＣＬ’の両端をチェック信号入力端子Ｉ5 ，Ｉ6 に接続してある。
【００２７】
その他の構成は実施形態３と同じであるから、説明は省略する。
而して、本実施形態ではハイブリッド型直流開閉器を動作させる前に、外部の制御装置（図示せず）から有接点開閉器７の励磁コイルＣＬ’にチェック信号ＣＰをチェック信号入力端子Ｉ5 ，Ｉ6 に入力すると、有接点開閉器７はその駆動機構を動作させて開閉接点Ｘ3 ，Ｘ4 をオンする。このオンにより有接点開閉器７の主開閉接点Ｘ1 ，Ｘ2 が短絡される。もしここでＭＯＳＦＥＴＱ2 、Ｑ3 が破壊され、短絡状態にあると、抵抗Ｒ7 とフォトカプラＰＴの発光ダイオードＬＥＤａを介して電流が流れ、フォトカプラＰＴのフォトトランジスタＱ6 がオンになり、そのオン信号を監視信号ＲＰとして外部の制御装置（図示せず）に送り出すことができる。従ってハイブリッド型直流開閉器へ制御信号INPUT を送る制御装置の投入動作を中止させ、有接点開閉器１の高圧電流遮断による発煙、発火を未然に防ぐことができる。
【００２８】
つまり、ＭＯＳＦＥＴＱ2 ，Ｑ3 が破壊状態の場合は、投入信号である制御信号INPUT が制御信号入力端子Ｉ1 ，Ｉ2 には入力されないことになる。
尚上記各実施形態では有接点開閉器１の主開閉接点Ｘ2 に直列に接続した半導体スイッチはＭＯＳＦＥＴやトランジスタであったが、ＳＣＲ等その他の半導体スイッチを用いても勿論良く、本発明は実施形態には特に限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１の発明は、第１、第２の主開閉接点を持つ有接点開閉器、半導体スイッチ、前記有接点開閉器及び前記半導体スイッチを制御する制御回路を備えるとともに該制御回路に対して制御信号を外部より入力させる一対の制御信号入力端子と、負荷を接続する一対の負荷接続端子と、高圧直流電源を接続する一対の電源端子とを有し、一方の電源端子と一方の負荷端子との間に前記第１の主開閉接点を接続し、他方の電源端子と他方の負荷端子との間に前記半導体スイッチと前記第２の主開閉接点との直列回路を挿入したハイブリッド型直流開閉器において、オン動作時に前記第１の主開閉接点及び前記第２の主開閉接点をバイパスする形で前記高圧直流電源と前記半導体スイッチとの間に限流用抵抗と通電検知素子との直列回路を挿入する機械的なスイッチ要素を備えたので、高圧の直流電源を開閉制御することができ、遮断性能の劣化やばらつきが非常に少なく、オフ状態では完全に絶縁することができ、ノイズによる投入誤動作がないハイブリッド型直流開閉器において、制御信号にて投入動作させる前に、スイッチ要素をオンして通電検知素子に電流が流れて検知されるか否かで半導体スイッチの破壊短絡状態を検査することができ、そのため半導体スイッチの破壊の有無を確認することができ、その結果前記発煙及び発火等の問題を事前に回避することができ、しかもスイッチ要素の開閉接点に流れる電流が限流用抵抗で限流されるため、高圧の電圧が加わっても十分に小さな電流であって、オフ動作時はアークが発生せず支障を来すことがないという効果がある。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記スイッチ要素を前記第１の主開閉接点に並列に接続された第１の開閉接点と、第２の主開閉接点に並列に前記限流用抵抗と前記通電検知素子とを介して接続され該第１の開閉接点と連動動作する第２の開閉接点とを備えた手動スイッチで構成するとともに、前記通電検知素子を発光ダイオードで構成したので、手動操作により半導体スイッチの破壊検査を行うことができるとともに、発光ダイオードの点灯の有無で半導体スイッチの破壊を外部から視認することができるという効果がある。
【００３１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記スイッチ要素を前記電源端子に接続する前記第１の主開閉接点の一端と、前記半導体スイッチに接続した前記第２の主開閉接点の一端との間に限流用抵抗と前記通電検知素子との直列回路を介して接続した開閉接点を備えた手動スイッチで構成するとともに、前記通電検知素子を発光ダイオードで構成したので、手動操作により半導体スイッチの破壊検査を行うことができるとともに、発光ダイオードの点灯の有無で半導体スイッチの破壊を外部から視認することができ、しかもスイッチ要素を１つの開閉接点を持つ小型なスイッチで構成することができるという効果がある。
【００３２】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記スイッチ要素を前記第１の主開閉接点に並列に接続された第１の開閉接点と、第２の主開閉接点に並列に前記限流用抵抗と前記通電検知素子とを介して接続され該第１の開閉接点と連動動作する第２の開閉接点とを備えた手動スイッチで構成し、入力側に発光素子を、出力側に発光素子の光を受光してスイッチングするスイッチ素子を持ち入力側と出力側とを絶縁したスイッチの前記発光素子を上記通電検知素子として用い、前記スイッチ素子のオン・オフ信号を、前記制御信号を発生させる制御装置へ送ることを特徴とするものであって、手動操作により半導体スイッチの破壊検査を行うことができ、しかもその検査結果を外部の制御装置へ知らせることができるという効果がある。
【００３３】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記スイッチ要素を前記第１の主開閉接点に並列に接続された第１の開閉接点と、第２の主開閉接点に並列に前記限流用抵抗と前記通電検知素子とを介して接続され該第１の開閉接点と連動動作する第２の開閉接点とを備えたリレーで構成し、入力側に発光素子を、出力側に発光素子の光を受光してスイッチングするスイッチ素子を持ち入力側と出力側とを絶縁したスイッチの前記発光素子を上記通電検知素子として用い、とともに、前記リレーの駆動信号を前記制御信号を発生させる制御装置から受け取るとともに前記スイッチ素子のオン・オフ信号を、前記制御信号を発生させる制御装置へ送ることを特徴とするものであって、外部の制御装置からの駆動信号により半導体スイッチの破壊検査を行うことができ、しかもその検査結果を外部の制御装置へ知らせることができるから、破壊が検知された場合に制御装置による制御信号の出力を停止させる動作等に対して検査結果を反映させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施形態２の回路図である。
【図３】本発明の実施形態３の回路図である。
【図４】本発明の実施形態４の回路図である。
【図５】ハイブリッド型の直流開閉器の基本構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１        有接点開閉器
２        制御回路
３        常開型のフォトモスリレー
４        常閉型のフォトモスリレー
５        ＭＯＳＦＥＴ駆動回路
６        負荷
Ｘ1 ，Ｘ2     主開閉接点
Ｑ1       トランジスタ
Ｑ2 ，Ｑ3   ＭＯＳＦＥＴ
Ｑ3 ，Ｑ4   フォトＭＯＳＦＥＴ
ＺＤ1 ，ＺＤ2   ツェナーダイオード
Ｒ1 〜Ｒ5     抵抗
Ｃ1 〜Ｃ3     コンデンサ
ＤＣ      高圧直流電源
INPUT     制御信号
Ｉ1 ，Ｉ2   制御信号入力端子
Ｉ3 ，Ｉ4   電源続端子
Ｏ1 ，Ｏ2   負荷続端子
ＳＷ        手動スイッチ
Ｓ1 ，Ｓ2   開閉接点
ＬＥＤ0     発光ダイオード
ＬＥＤ1 〜ＬＥＤ4   発光ダイオード
【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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