CN117981030A - 断路装置和驱动装置 - Google Patents

Abstract

断路装置具备：电通路；第一线圈，在所述第一线圈中产生与在所述电通路中流通的电流相应的第一感应电流；断路器，其用于将所述电通路切断；以及布线，其将所述第一线圈与所述断路器电连接，其中，利用在所述第一线圈中产生的所述第一感应电流来驱动所述断路器。

Description

断路装置和驱动装置

技术领域

本公开涉及一种断路装置和驱动装置。

背景技术

以往，研究以下的断路装置：该断路装置在搭载于汽车等的电路中流过短路电流等过电流的情况下，通过将电路切断来防止大的损害于未然(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-73398号公报

发明内容

然而，在专利文献1的技术中，存在如下问题：除了需要用于探测过电流的结构要素以外，另外需要用于供给用于驱动断路装置的电力的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)或电池之类的结构要素，在由于事故等而发生了断线的情况下，断路装置不进行动作。

因此，本公开提供一种简化了结构的断路装置和驱动装置。

本公开的一个方式所涉及的断路装置具备：电通路；第一线圈，在所述第一线圈中产生与在所述电通路中流通的电流相应的第一感应电流；断路器，其用于将所述电通路切断；以及布线，其将所述第一线圈与所述断路器电连接，其中，利用在所述第一线圈中产生的所述第一感应电流来驱动所述断路器。

本公开的一个方式所涉及的驱动装置是用于驱动设备的驱动装置，具备：线圈，在所述线圈中产生与在电通路中流通的电流相应的感应电流；以及布线，其将所述线圈与所述设备电连接，其中，所述驱动装置利用在所述线圈中产生的所述感应电流来驱动所述设备。

根据本公开的一个方式，能够实现简化了结构的断路装置等。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的断路装置的结构的图。

图2是从图1的箭头的方向观察实施方式1所涉及的断路装置而得到的图。

图3A是示出实施方式1的变形例所涉及的断路装置的结构的第一例的图。

图3B是示出实施方式1的变形例所涉及的断路装置的结构的第二例的图。

图3C是示出实施方式1的变形例所涉及的断路装置的结构的第三例的图。

图3D是示出实施方式1的变形例所涉及的断路装置的结构的第四例的图。

图3E是示出实施方式1的变形例所涉及的断路装置的结构的第五例的图。

图3F是示出实施方式1的变形例所涉及的断路装置的结构的第六例的图。

图3G是示出实施方式1的变形例所涉及的断路装置的结构的第七例的第一图。

图3H是示出实施方式1的变形例所涉及的断路装置的结构的第七例的第二图。

图3I是示出实施方式1的变形例所涉及的断路装置的结构的第八例的图。

图3J是示出实施方式1的变形例所涉及的断路装置的结构的第九例的图。

图4是示出实施方式2所涉及的断路装置的结构的图。

图5是示出实施方式2所涉及的断路装置的电路结构的一例的图。

图6是示出实施方式2所涉及的断路装置的电路结构的另一例的图。

图7是用于说明实施方式2所涉及的断路装置的动作的图。

图8是示出实施方式3所涉及的断路装置的结构的图。

图9A是示出实施方式3所涉及的断路装置所具备的继电器的通常时的情形的图。

图9B是示出实施方式3所涉及的断路装置的电路结构的一例的图。

图10A是示出实施方式3所涉及的断路装置所具备的继电器的短路电流产生时(Fg≥F)的情形的图。

图10B是示出实施方式3所涉及的断路装置中的短路电流产生时(Fg≥F)的感应电流的路径的图。

图11A是示出实施方式3所涉及的断路装置所具备的继电器的短路电流产生时(Fg<F)的情形的图。

图11B是示出实施方式3所涉及的断路装置中的短路电流产生时(Fg<F)的感应电流的路径的图。

图11C是示出实施方式3所涉及的断路装置中的短路电流产生时(Fg<F且电压>阈值)的感应电流的路径的图。

图12是示出实施方式4所涉及的断路装置的结构的图。

图13A是示出短路电流为1kA时的磁通密度的图。

图13B是示出实施方式4所涉及的断路装置中的短路电流为1kA时的感应电流的路径的图。

图14A是示出短路电流为2.5kA时的磁通密度的图。

图14B是示出实施方式4所涉及的断路装置中的短路电流为2.5kA时的感应电流的路径的图。

图15A是示出短路电流为3kA时的磁通密度的图。

图15B是示出实施方式4所涉及的断路装置中的短路电流为3kA时的感应电流的路径的图。

图16是示出实施方式5所涉及的断路装置中的短路电流为1kA时的感应电流的路径的图。

图17是示出实施方式5所涉及的断路装置中的短路电流为2.5kA时的感应电流的路径的图。

图18是示出实施方式5所涉及的断路装置中的短路电流为3kA时的感应电流的路径的图。

图19是示出实施方式5所涉及的断路装置中的短路电流为3kA且电压>阈值时的感应电流的路径的图。

图20A是示出实施方式6所涉及的断路装置的电路结构的一例的图。

图20B是示出实施方式6的变形例所涉及的断路装置的电路结构的一例的图。

具体实施方式

本公开的一个方式所涉及的断路装置具备：电通路；第一线圈，在所述第一线圈中产生与在所述电通路中流通的电流相应的第一感应电流；断路器，其用于将所述电通路切断；以及布线，其将所述第一线圈与所述断路器电连接，其中，利用在所述第一线圈中产生的所述第一感应电流来驱动所述断路器。

由此，断路装置能够将在第一线圈中产生的第一感应电流用作用于驱动断路器的电力。也就是说，断路装置也可以不具备用于供给用于驱动断路器的电力的电池等结构要素。因此，能够实现简化了结构的断路装置。

另外，例如，也可以是，还具备开关，所述开关连接于所述第一线圈与所述断路器之间，在所述第一感应电流超过规定值的情况下，所述开关将所述第一线圈与所述断路器电连接。

由此，断路装置能够在基于过电流的感应电流超过规定值的情况下使开关进行动作，来利用感应电流驱动断路器。也就是说，断路装置仅在第一线圈与断路器之间具备开关，就能够探测规定以上的过电流。因此，能够通过简化了的结构来实现能够探测规定以上的过电流的断路装置。

另外，例如，也可以是，所述开关为第一半导体开关。

另外，例如，也可以是，还具备切换电路，所述切换电路连接于所述第一线圈与所述第一半导体开关之间，用于切换所述第一线圈与所述第一半导体开关之间的接通和断开，所述切换电路具有：切换部，其用于切换所述第一线圈与所述第一半导体开关之间的接通和断开；第二线圈，在所述第二线圈中产生与所述电流相应的第二感应电流；输出部，其通过被提供所述第二感应电流，来输出使所述切换部接通的信号；以及第二半导体开关，其连接于所述第二线圈与所述输出部之间，在所述第二感应电流超过规定值的情况下接通。

由此，能够将在第一线圈中产生的感应电流用作驱动断路器的驱动电流，将在第二线圈中产生的感应电流用于探测规定以上的过电流。在这样的断路装置中，通过调整第二线圈的磁特性等，能够任意地调整使切换部导通时的过电流的电流值。因此，能够实现提高了通用性的断路装置。

另外，例如，也可以是，还具备切换电路，所述切换电路用于切换所述第一半导体开关的接通和断开，所述切换电路具有：与所述第一线圈连接的第一电阻及第二电阻；以及切换部，其与所述第一电阻及所述第二电阻中的一方并联连接，在所述电通路中流通的所述电流超过规定值的情况下所述切换部断开。

由此，断路装置能够使用常闭触点的切换电路来在电通路中流通了规定以上的过电流时驱动断路器。

另外，例如，也可以是，所述切换电路具有：连接于所述第一电阻及所述第二电阻中的所述一方的两端的第一固定端子和第二固定端子；固定磁轭，其配置在所述电通路的周围；构成所述切换部的可动磁轭，其与所述固定磁轭分离地配置，能够与所述固定磁轭形成磁路并能够朝向所述固定磁轭移动；以及固定于所述可动磁轭的导电部，其在所述电通路中流通的所述电流不超过所述规定值的状态下与所述第一固定端子及所述第二固定端子接触。

由此，能够使用机械开关作为常闭触点的切换电路，来在电通路中流通了规定以上的过电流时驱动断路器。机械开关构成为基于由在电通路中流通的过电流产生的磁通来进行动作，因此相比于以不使用该过电流的方式使机械开关进行动作的情况而言，能够简化断路装置的结构。

另外，例如，也可以是，所述切换电路具有：第二线圈，在所述第二线圈中产生与所述电流相应的第二感应电流；输出部，其通过被提供所述第二感应电流，来输出使所述切换部断开的信号；以及第二半导体开关，其连接于所述第二线圈与所述输出部之间，在所述第二感应电流超过规定值的情况下接通。

由此，能够使用半导体开关作为常闭触点的切换电路，来在电通路中流通了规定以上的过电流时驱动断路器。半导体开关构成为基于由在电通路中流通的过电流产生的磁通来进行动作，因此相比于以不使用该过电流的方式使半导体开关进行动作的情况而言，能够简化断路装置的结构。

另外，例如，也可以是，还具备磁轭，所述磁轭插入于所述第一线圈的贯通孔。

由此，能够使磁通高效地贯通线圈。

另外，例如，也可以是，所述磁轭从所述线圈的所述贯通孔起以与所述电通路的侧面相向的方式延伸。

由此，有时变得易于将磁轭安装于电通路。

另外，例如，也可以是，所述磁轭为包围所述电通路的形状。

由此，能够使磁通高效地通过磁轭。

另外，例如，也可以是，所述磁路具有开放部(磁隙)。

由此，能够通过开放部(磁隙)来抑制由于在电通路中流通的电流而磁轭发生磁饱和的情况，因此，即使在电通路中流通的电流大的情况下，也能够在线圈中产生感应电流。通过将这样的感应电流提供到断路器，能够有效地驱动断路器。

另外，例如，也可以是，还在所述开放部配置有磁体。

由此，能够通过配置于开放部的磁体，来使在电通路中流通的使磁轭发生磁饱和的电流移位，因此能够在电通路中流通的电流为特定的电流范围时在线圈中产生感应电流。通过将这样的感应电流提供到断路器，能够有效地驱动断路器。

另外，例如，也可以是，在所述开放部配置有非磁性体。

由此，能够通过非磁性体来抑制磁轭发生磁饱和，因此能够在线圈中产生更高的感应电流。通过将这样的感应电流提供到断路器，能够有效地驱动断路器。

另外，例如，也可以是，所述断路器是爆炸式熔断器(pyro-fuse)，利用所述感应电流来驱动所述爆炸式熔断器的点火器。

由此，断路装置也可以不具备用于驱动爆炸式熔断器的点火器的结构要素。因此，能够简化具备爆炸式熔断器的断路装置的结构。

另外，本公开的一个方式所涉及的驱动装置是用于驱动设备的驱动装置，具备：线圈，在所述线圈中产生与在电通路中流通的电流相应的感应电流；以及布线，其将所述线圈与所述设备电连接，其中，所述驱动装置利用在所述线圈中产生的所述感应电流来驱动所述设备。

由此，驱动装置能够将在线圈中产生的感应电流用作用于驱动设备的电力。也就是说，驱动装置也可以不具备用于供给用于驱动设备的电力的电池等结构要素。因此，能够实现简化了结构的驱动装置。

另外，例如，具备：第一开关，其连接于所述第一线圈与所述断路器之间；第二开关，其连接于所述第一开关与所述断路器之间；以及电容器，其具有连接于所述第一开关与所述断路器之间的第一端子，所述第一开关在输入到所述第一开关的电压值超过第一值的情况下，将所述第一线圈与所述电容器电连接，所述第二开关在输入到所述第二开关的电压值超过第二值的情况下，将所述电容器与所述断路器电连接。所述第一值优选为所述第二值以上。

由此，线圈所产生的感应电力在通过电容器进行充电后被供给到点火器。因此，即使在母线中流通的电流受到噪声等的影响而在母线中暂时地产生了强的磁场，线圈所产生的感应电动势也难以被提供到点火器。因此，断路装置能够抑制由于噪声等的影响而引起的误动作、断路器(点火器)的炸药的劣化。

另外，例如，也可以是，所述半导体开关是具有SIDAC(注册商标)(硅双向触发器件)或晶闸管的第一半导体开关。

由此，能够通过SIDAC(注册商标)或晶闸管之类的具有通用性的半导体开关来实现简化了结构的断路装置。

下面，参照附图来对实施方式具体地进行说明。

此外，下面说明的实施方式均示出概括性的或具体的例子。下面的实施方式中示出的数值、形状、结构要素、结构要素的配置位置及连接方式等是一例，并非旨在限定本公开。另外，关于下面的实施方式中的结构要素中的未被记载于独立权利要求的结构要素，作为任意的结构要素来进行说明。

另外，各图是示意图，未必严格地进行了图示。因而，例如，在各图中比例尺等未必一致。另外，在各图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，省略或简化重复的说明。

另外，在本说明书中，正交、平行、相同等表示要素间的关系性的用语、矩形、圆形等表示要素的形状的用语、以及数值及数值范围并非是只表示严格的含义的表现，而是意在还包括实质上等同的范围、例如百分之几左右(例如，10％左右)的差异的表现。

(实施方式1)

下面，参照图1和图2来对本实施方式所涉及的断路装置进行说明。

[1-1.断路装置的结构]

首先，参照图1来对本实施方式所涉及的断路装置的结构进行说明。图1是示出本实施方式所涉及的断路装置1的结构的图。

如图1所示，断路装置1具备线圈10、布线20以及断路器30。断路装置1的特征点在于，在过电流产生时利用由母线40中产生的磁场激励产生的线圈10的电动势，来使断路器30进行动作。

断路装置1例如搭载于汽车等车辆、家电等电子产品等，是在产生了过电流的情况下将电路切断的电路切断装置。车辆例如包括BEV(Battery Electric Vehicle：纯电动汽车)车辆、PHEV(Plug-in Hybrid Vehicle：插电式混合动力汽车)车辆等具备电池包的车辆。此外，断路装置1也可以搭载于除汽车、电子产品以外的具有电路的物体。另外，过电流是指在母线40中通常不会流通的高电流，例如是在其它设备发生了异常时流通的异常电流。

线圈10配置在母线40的周围，线圈10产生与在母线40中流通的电流相应的感应电流。线圈10被配置为：因母线40的电流的变化而产生的磁通贯通该线圈10的内部。线圈10被配置为卷绕方向与在母线40中电流流通的方向(例如，母线40的延伸方向)交叉。而且，磁通贯通线圈10，由此在该线圈10中产生感应电流。线圈10由缠绕于线圈架50的导线构成。线圈10是第一线圈的一例。

布线20将线圈10与断路器30电连接。在本实施方式中，布线20将线圈10与断路器30直接连接。换言之，线圈10与断路器30以不经由除布线20以外的部件的方式电连接。布线20构成为包括导线。

断路器30是用于将母线40切断的电路切断器。利用从线圈10经由布线20提供的感应电流来驱动断路器30。也就是说，不利用来自电池等其它电力供给源的电流来驱动断路器30。像这样，本实施方式所涉及的断路装置1的特征点在于，利用在线圈10中产生的感应电流来驱动断路器30。

断路器30例如由电流切断器(Pyro-Fuse：爆炸式熔断器)来实现。断路器30具有壳体，在壳体内收容与线圈10连接的点火器31(参照图5)、以及用于切断母线40的活塞(未图示)。另外，在本实施方式中，母线40贯通地设置于壳体。点火器31也被称为引爆装置(squib)。而且，在断路器30中，当在线圈10中产生了规定以上的感应电流时，点火器31中包括的炸药通过感应电流而点燃，通过炸药的点燃而使气体产生剂等点燃，由此产生高压的气体，通过所产生的气体的气压，活塞击穿母线40，由此将母线40切断来将过电流切断。

此外，断路器30不限定于爆炸式熔断器，例如也可以是继电器。继电器具有：具有导电性的固定连接器和可动连接器；活塞，其使可动连接器向远离固定连接器的方向移动；以及点火器31，在该点火器31中利用在线圈10中产生的感应电流来使炸药点燃，使得由活塞使可动连接器移动。

母线40是供电流流通的导电路，在本实施方式中由导体板实现。在断路装置1搭载于车辆的情况下，母线40例如是将逆变器与马达连接的连接布线、将二次电池与接受电力供给的设备(例如逆变器)连接的连接布线、将二次电池与充电口连接的连接布线等。母线40既可以是线缆，也可以是绕组。母线40是电通路的一例。

此外，配置有线圈10的母线40与贯通于断路器30内的母线40例如是电连接的。

线圈架50是用于卷绕电线的筒，由具有电绝缘性的材料(例如，合成树脂等树脂)形成。在线圈架50形成有沿线圈10的卷绕方向贯通的贯通孔51。贯通孔51将线圈10内贯通。贯通孔51的形状为矩形形状，但也可以是圆形形状等。此外，线圈架50不是必需的结构。

[1-2.断路装置的动作]

接着，参照图2来对如上述那样构成的断路装置1的动作进行说明。图2是从图1的箭头的方向观察本实施方式所涉及的断路装置1而得到的图。

如图2所示，当在母线40中流通短路电流等过电流时产生磁场。由此，通过线圈10内(例如，贯通孔51内)的磁通发生变化，因此在线圈10中向抵消该磁通的变化的方向产生感应电流。该感应电流经由布线20被提供到断路器30，断路器30的点火器31点燃。也就是说，在线圈10中产生的感应电流被用作用于驱动断路器30的驱动电流。此外，在下面，有时使用作为过电流的一例的短路电流来说明断路装置1的动作等。

像这样，本实施方式所涉及的线圈10具有生成用于驱动断路器30的驱动电流(感应电流)的功能。此外，在线圈10中产生的感应电流不被提供到探测过电流并进行用于驱动断路器30的指示的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等。

像这样，断路装置1不用获取来自其它装置(例如，传感器)的信息，就能够基于在母线40中流通的电流(电流的变化)来驱动断路器30。此外，断路装置1也可以构成为还接受例如来自电子控制单元等的信号来驱动断路器30。

(实施方式1的变形例)

参照图3A～图3J来对上述断路装置1的其它结构进行说明。本变形例所涉及的断路装置与实施方式1所涉及的断路装置1的主要的不同点在于具备用于降低磁阻的磁轭。通过降低磁阻，在过电流流通时贯通线圈10的磁通变多，从而能够增大感应电流。在下面，对磁轭的形状等进行说明。图3A是示出本变形例所涉及的断路装置的结构的第一例的图。此外，在图3A～图3J中，作为断路装置的结构，仅图示出线圈10和磁轭。此外，本说明书中的磁轭是指具有使磁通通过的特性的物体的统称。

在下面，参照图3A～图3J来对具有磁轭的磁路的各结构例进行说明。

如图3A所示，断路装置也可以还具备贯通线圈10的磁轭61。在图3A的例子中，磁轭61被配置为贯通线圈架50的贯通孔51。磁轭61的形状是平板状，但是不限定于此。磁轭61的长边方向与母线40的延伸方向交叉，例如与母线40的延伸方向正交。另外，母线40与磁轭61例如配置成平行。另外，磁轭61用铁氧体等磁性材料构成，但只要由磁阻低的物体构成即可。磁轭61只要能够降低磁阻即可。磁轭61例如由金属材料构成。另外，磁轭61可以是将多个金属板层叠而成的层叠构造。另外，层叠的金属板各自的厚度也可以不一致。

图3B是示出本变形例所涉及的断路装置的结构的第二例的图。

如图3B所示，磁轭62也可以具有从线圈10朝向母线40突出的凸部62a。在图3B的例子中，凸部62a从磁轭62的长边方向的一端突出。也就是说，磁轭62具有将L字旋转了90度后的形状。凸部62a与磁轭62一体地形成。此外，也可以形成多个凸部62a。磁轭62例如也可以还具有从磁轭62的长边方向的另一端朝向母线40突出的凸部。

图3C是示出本变形例所涉及的断路装置的结构的第三例的图。

如图3C所示，磁轭63也可以是包围母线40的环状。磁轭63例如形成为矩形环状。磁轭63没有间隙地连续地形成。在磁轭63形成有贯通孔63a，母线40贯穿于该贯通孔63a。

图3D是示出本变形例所涉及的断路装置的结构的第四例的图。图3D是从图1的箭头的方向观察第四例的断路装置而得到的图。

如图3D所示，环状的磁轭64也可以是对磁路的一部分加工出规定宽度的狭缝来形成的。也就是说，磁轭64也可以具有环状的闭合的磁轭的一部分被磁隙64a(开放部)开放而成的形状。磁轭64具有以一个端部64b与另一个端部64c分离规定的间隔的方式形成为环状的形状。像这样，磁轭64也可以是所谓的气隙磁芯(gap core)。

像这样，本变形例所涉及的断路装置中的环状的磁路也可以具有磁隙64a。

此外，在端部64b与端部64c之间(磁隙64a)是空间(例如，空气层)。另外，规定的间隔能够基于希望在线圈10中产生的感应电流的大小来适当决定。

图3E是示出本变形例所涉及的断路装置的结构的第五例的图。

如图3E所示，本变形例所涉及的断路装置具备磁轭64和磁体65a。磁体65a配置在端部64b与端部64c之间。也就是说，以填充磁隙64a(开放部)的方式配置磁体65a。通过磁轭64和磁体65a来形成闭合的磁路。磁体65a的磁特性能够基于希望在线圈10中产生的感应电流的大小来适当决定。

像这样，本变形例所涉及的断路装置也可以在磁路中配置磁体65a。

图3F是示出本变形例所涉及的断路装置的结构的第六例的图。

如图3F所示，本变形例所涉及的断路装置具备磁轭64和树脂构件66a(例如，树脂成型品)。树脂构件66a配置在端部64b与64c之间。例如以填充磁隙64a(开放部)的方式配置树脂构件66a。通过磁轭64和树脂构件66a来形成闭合的磁路。树脂构件66a是非磁性体的一例。此外，非磁性体不限定于树脂构件66a，只要由相比于磁轭64的材料而言会提高磁阻的材料构成即可。

像这样，本变形例所涉及的断路装置也可以在磁路中配置树脂构件66a。

图3G是示出本变形例所涉及的断路装置的结构的第七例的第一图。图3H是示出本变形例所涉及的断路装置的结构的第七例的第二图。图3H是从下方斜向观察图3G所示的断路装置而得到的立体图。

如图3G和图3H所示，本变形例所涉及的断路装置具备磁轭64、树脂构件67a及67b、以及磁体67c。磁体67c配置在树脂构件67a与67b之间。树脂构件67a、磁体67c以及树脂构件67b按树脂构件67a、磁体67c以及树脂构件67b的顺序配置在端部64b与64c之间。例如，以填充磁隙64a的方式配置树脂构件67a、磁体67c以及树脂构件67b。例如配置为：树脂构件67a与端部64c及磁体67c分别抵接，树脂构件67b与一端64b及磁体67c分别抵接。通过磁轭64与树脂构件67a、磁体67c以及树脂构件67b来形成闭合的磁路。

树脂构件67a、磁体67c以及树脂构件67b例如为长条状，但是形状不限定于此。

像这样，本变形例所涉及的断路装置也可以将磁体67c、树脂构件67a及67b配置在磁路中。

此外，只要在磁隙64a配置有树脂构件和磁体即可，也可以不是图3G的结构。断路装置例如也可以是树脂构件被两个磁体夹着的结构，也可以是树脂构件和磁体各具备一个的结构。

图3I是示出本变形例所涉及的断路装置的结构的第八例的图。

如图3I所示，本变形例所涉及的断路装置具备磁轭64和磁体68a。磁体68a配置在端部64b与64c之间的一部分。也就是说，在端部64b与64c之间形成有空间(磁隙68b)。

图3J是示出本变形例所涉及的断路装置的结构的第九例的图。如图3J所示，一个端部64b与另一个端部64c的间隔也可以比图3D所示的结构中的间隔宽。也就是说，也可以如图3J所示，磁轭64从三个方向包围母线40。此外，关于图3J，对与图3D相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。

(实施方式2)

在下面，参照图4～图7来对本实施方式所涉及的断路装置进行说明。此外，在下面，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，对与实施方式1相同或类似的内容省略或简化其说明。

[2-1.断路装置的结构]

首先，参照图4～图6来对本实施方式所涉及的断路装置的结构进行说明。图4是示出本实施方式所涉及的断路装置100的结构的图。图5是示出本实施方式所涉及的断路装置100的电路结构的一例的图。本实施方式所涉及的断路装置100与实施方式1所涉及的断路装置1的主要的不同点在于，线圈10与断路器30(点火器31)经由基板170连接。

如图4所示，断路装置100具备线圈10、断路器30、基板170、第一布线181以及第二布线182。第一布线181和第二布线182是布线的一例。

基板170经由第一布线181来与线圈10连接，且经由第二布线182来与断路器30连接，基板170是为了切换线圈10与断路器30的电连接的接通(导通)和断开(不导通)而设置的。在基板170安装有用于在从线圈10提供的感应电流超过了规定的电流值的情况下将线圈10与断路器30电连接的电子部件(例如，后述的电阻171和半导体开关172)。在线圈10中产生的感应电流经由第一布线181来提供到基板170，在所提供的感应电流超过了规定的电流值的情况下从线圈10提供的感应电流被提供到断路器30。

如图5所示，断路装置100的电路结构具备线圈10、电阻171、半导体开关172以及点火器31。电阻171和半导体开关172安装于基板170。

电阻171与半导体开关172并联连接，电阻171是为了在母线40中流通了规定的过电流时使半导体开关172接通而设置的。电阻171的两端与线圈10的两端连接。电阻171的电阻值被设定为能够在线圈10中产生与规定的过电流对应的感应电流IL时将半导体开关172接通的电阻值。

半导体开关172串联连接于线圈10与点火器31之间，是用于切换是否向点火器31提供在线圈10中产生的感应电流的开关。在本实施方式中，半导体开关172由在通常时为断开、在过电流产生时变为接通的常开触点的开关构成。半导体开关172在线圈10中产生的感应电压(或感应电流)超过了规定值的情况下，将线圈10与点火器31电连接。

在本实施方式中，半导体开关172由SIDAC(注册商标)构成。SIDAC(注册商标)是通过被施加规定的电压而通电的半导体元件。此外，通常时是指在母线40中不流通过电流的状态。半导体开关172是开关和第一半导体开关的一例。

电阻171与半导体开关172及点火器31并联连接。

像这样，在断路装置100中，在线圈10中产生的感应电流被用作点火器31的驱动用的驱动电流，并且还被用作探测流通着规定以上的过电流的探测用(阈值判定用)的电流。

此外，半导体开关172只要是在电阻171上产生的电压Vr超过了规定的电压时从断开切换为接通的开关即可，并不限定于SIDAC(注册商标)。参照图6来对半导体开关172的其它例进行说明。图6是示出本实施方式所涉及的断路装置100的电路结构的另一例的图。

如图6所示，断路装置100也可以具备半导体开关173来代替图5所示的半导体开关172。半导体开关173也可以由具有晶闸管的开关来构成。具体地说，半导体开关173也可以由晶闸管、二极管、齐纳二极管、电阻以及电容器构成。半导体开关173是第一半导体开关的一例。

另外，断路装置100也可以具备基于母线40的过电流所产生的磁通来切换接通与断开的机械开关(例如，电磁继电器)来代替半导体开关172。

像这样，本实施方式所涉及的线圈10具有探测过电流的功能和生成用于驱动断路器30的驱动电流(感应电流)的功能。

[2-2.断路装置的动作]

接着，参照图4～图7来对如上述那样构成的断路装置100的动作进行说明。图7是用于说明本实施方式所涉及的断路装置100的动作的图。图7的(a)是示出短路电流与在线圈10中产生的感应电流IL之间的关系的图，横轴表示时间，纵轴表示电流(电流值)。图7的(b)是示出通过在电阻171中流通感应电流而产生的电压Vr与SIDAC(注册商标)的动作之间的关系的图，横轴表示时间，纵轴表示电压。图7的(c)是示出半导体开关172的动作与通过半导体开关172而向点火器31流通的电流Isq之间的关系的图，横轴表示时间，纵轴表示电流。图7的(d)是示出向点火器31供给的能量与点燃之间的关系的图，横轴表示时间，纵轴表示能量(I²t)电流。I是向点火器31提供的电流，t表示提供该电流的时间。

参照图4和图7来进行说明。如图7的(a)所示，当在时刻t1母线40中流通短路电流等过电流时，在母线40的周围产生磁场(磁场发生变化)，通过线圈10内(例如，贯通孔51内)的磁通发生变化，因此在线圈10中向抵消该磁通的变化的方向产生感应电流IL。该感应电流IL经由第一布线181而被提供到基板170。

接着，参照图5～图7来进行说明。如图7的(b)所示，在安装于基板170的电阻171中流通感应电流IL，在电阻171的两端产生电压Vr，因此当该电压Vr达到半导体开关172接通的阈值(阈值电压)时，半导体开关172接通(ON)。在图7的(b)中示出了在时刻t1之后的时刻t2半导体开关172接通的例子。由此，在线圈10中产生的感应电流IL中的一部分电流Isq在时刻t2以后通过半导体开关172而被提供到点火器31。此外，此时在电阻171中也流通在线圈10中产生的感应电流IL中的一部分电流。

接着，参照图5～图7来进行说明。如图7的(c)所示，在时刻t2以后，向点火器31提供电流Isq。电流Isq为与感应电流IL的电流值相应的电流值。

接着，参照图5或图6来进行说明。如图7的(d)所示，当向点火器31供给规定能量以上的能量时，点火器31中包括的炸药点燃。向点火器31供给的能量相当于由图7的(c)所示的电流Isq与横轴包围的面积(图7的(c)所示的斜线区域的面积)。

由此，断路装置100能够在流通了某个一定值以上的过电流的情况下，通过使活塞击穿母线40来将母线40切断，从而将过电流切断。

另外，断路装置100能够利用线圈10并通过变压方式来探测在母线40中流通着过电流。断路装置100能够自己探测在母线40中流通的过电流变为规定值以上的情况。

(实施方式3)

在下面，参照图8～图11C来对本实施方式所涉及的断路装置进行说明。此外，在下面，以与实施方式2的不同点为中心进行说明，对与实施方式2相同或类似的内容省略或简化其说明。

[3-1.断路装置的结构]

首先，参照图8～图9B来对本实施方式所涉及的断路装置的结构进行说明。图8是示出本实施方式所涉及的断路装置200的结构的图。图9A是示出本实施方式所涉及的断路装置200所具备的继电器的通常时的情形的图。图9B是示出本实施方式所涉及的断路装置200的电路结构的一例的图。本实施方式所涉及的断路装置200与实施方式2所涉及的断路装置100的主要的不同点在于，具备常闭触点的继电器开关280。此外，在图9A和图9B中示出了通常时的状态。

如图8～图9B所示，断路装置200具备线圈10、断路器30、基板270、继电器开关280、以及线缆291及292。此外，在图8中省略了将线圈10与基板270连接的布线(例如线缆)的图示，但是线圈10与基板270是电连接的。线缆291及292是布线的一例。

基板270与线圈10连接，且经由线缆291来与继电器开关280连接。基板270经由线缆292来与断路器30连接，基板270与继电器开关280一起是为了切换线圈10与断路器30的电连接的接通和断开而设置的。在基板270安装有用于在从线圈10提供的感应电流超过了规定的电流值的情况下将线圈10与断路器30电连接的电子部件(例如，后述的电阻R1及R2、半导体开关172)。在线圈10中产生的感应电流被提供到基板270，在所提供的感应电流超过了规定的电流值的情况下，通过继电器开关280和电子部件，从线圈10提供的感应电流被提供到断路器30。

如图9B所示，断路装置200的电路结构具备线圈10、电阻R1及R2、半导体开关172、继电器开关280以及点火器31。电阻R1及R2和半导体开关172安装于基板270。

电阻R1与R2串联连接，电阻R1的一端及电阻R2的另一端连接于线圈10的两端。电阻R1及R2的电阻值是根据规定的电流值来适当设定的。电阻R1及R2的电阻值例如被设定为：在电阻R1及R2中流通在线圈10中产生的感应电流时在电阻R1及R2中产生的电压Vr(参照图10B)超过半导体开关172的阈值(阈值电压)。电阻R1及R2与半导体开关172及点火器31并联连接。电阻R1是第一电阻的一例，电阻R2是第二电阻的一例。

继电器开关280与电阻R1的另一端及电阻R2的一端(电阻R1侧的端部)、以及电阻R2的另一端连接。也就是说，在本实施方式中，继电器开关280与电阻R2并联连接。继电器开关280是基于在母线40中流通了过电流时在母线40的周围产生的磁通来切换接通与断开的开关。此外，继电器开关280只要与电阻R1及电阻R2中的一方并联连接即可。

如图9A所示，继电器开关280具有固定端子281及282、铜板283、可动磁轭284、磁体285以及固定磁轭286。另外，在通常时，在可动磁轭284与固定磁轭286之间形成有空隙287。也就是说，在通常时，可动磁轭284与固定磁轭286分离地配置。继电器开关280是电磁继电器的一例。

固定端子281与282分离地配置，在通常时经由铜板283电连接。固定端子281及282与电阻R2的两端连接。在本实施方式中，固定端子281与电阻R2的一端连接，固定端子282与电阻R2的另一端连接。固定端子281及282由具有导电性的材料(例如，金属)形成。另外，固定端子281及282与线缆291(参照图8)连接，经由铜板283而流通在线圈10中产生的感应电流。

铜板283是用于切换固定端子281与282的导通和不导通的具有导电性的构件。铜板283在通常时被配置为与固定端子281及282接触。也就是说，在通常时，固定端子281与282导通。另外，铜板283固定于可动磁轭284，与可动磁轭284一起移动。铜板283只要具有导电性即可，也可以由除了铜以外的金属形成。铜板283是导电部的一例。

可动磁轭284是在通常时与固定磁轭286分离地配置、在过电流产生时能够与固定磁轭286形成磁路并向固定磁轭286侧移动的磁轭。另外，在可动磁轭284与磁体285之间作用有磁吸引力Fg。也就是说，可动磁轭284通过吸引力Fg而被保持在固定端子281及282与铜板283接触的位置。

磁体285配置在对于可动磁轭284而言与固定磁轭286相反的一侧，通过吸引可动磁轭284来使固定端子281与282经由铜板283导通。

固定磁轭286固定地配置在母线40的周围。在本实施方式中，固定磁轭286沿着在母线40中产生了过电流时的磁场的朝向，以包围母线40的方式配置。固定磁轭286的靠可动磁轭284的一侧开放，为U字状(例如，匚字状)。由此，在产生了过电流时，在固定磁轭286与可动磁轭284之间形成磁路。

[3-2.断路装置的动作]

接着，参照图10A～图11C来对如上述那样构成的断路装置200的动作进行说明。首先，参照图10A和图10B来对母线40中流通的短路电流的电流值小的情况下的断路装置200的动作进行说明。图10A是示出本实施方式所涉及的断路装置200所具备的继电器的短路电流产生时(Fg≥F)的情形的图。图10B是示出本实施方式所涉及的断路装置200的短路电流产生时(Fg≥F)的感应电流的路径的图。

如图10A所示，当在母线40中流通短路电流时，基于与该短路电流相应的磁通(磁通的变化)而形成在固定磁轭286和可动磁轭284中循环的磁路。由此产生将可动磁轭284向固定磁轭286吸引的吸引力F。在图10A的例子中，短路电流比较小，吸引力Fg≥吸引力F，因此可动磁轭284不向固定磁轭286侧移动。

如图10B所示，固定端子281与282导通，因此在线圈10中产生的感应电流IL按电阻R1、继电器开关280的顺序流通。此时，在电阻R2中几乎不流通感应电流IL，因此电压Vr不会上升到半导体开关172接通。

接着，参照图11A～图11C来对母线40中流通的短路电流的电流值变大的情况下的断路装置200的动作进行说明。图11A是示出本实施方式所涉及的断路装置200所具备的继电器的短路电流产生时(Fg<F)的情形的图。图11B是示出本实施方式所涉及的断路装置200的短路电流产生时(Fg<F)的感应电流的路径的图。图11C是示出本实施方式所涉及的断路装置200的短路电流产生时(Fg<F且Vr>阈值)的感应电流的路径的图。

如图11A所示，当母线40中流通的短路电流变大(急剧变大)时，在固定磁轭286和可动磁轭284中循环的磁通变大，将可动磁轭284向固定磁轭286吸引的吸引力F变大。然后，当变为吸引力Fg<吸引力F时，可动磁轭284向固定磁轭286侧移动。由此，与固定磁轭286一起，铜板283也向固定磁轭286侧移动，因此在固定端子281及282与铜板283之间形成空隙288，固定端子281与282变为不导通。也就是说，继电器开关280从接通切换为断开。

如图11B所示，固定端子281与282不导通，因此在线圈10中产生的感应电流IL按电阻R1、电阻R2的顺序流通。像这样，当继电器开关280断开时，变为在电阻R2中也流通感应电流IL，电压Vr变得比图10B所示时的电压Vr大。由此，电压Vr成为半导体开关172接通的阈值(阈值电压)以上。

如图11C所示，当变为电压Vr>阈值时，半导体开关172接通，因此感应电流IL的一部分电流Isq通过半导体开关172而被提供到点火器31。

(实施方式4)

在下面，参照图12～图15B来对本实施方式所涉及的断路装置进行说明。此外，在下面，以与实施方式2的不同点为中心进行说明，对与实施方式2相同或类似的内容省略或简化其说明。

[4-1.断路装置的结构]

首先，参照图12和图13B来对本实施方式所涉及的断路装置的结构进行说明。图12是示出本实施方式所涉及的断路装置300的结构的图。图13B是示出本实施方式所涉及的断路装置300中的短路电流为1kA时的感应电流的路径的图。本实施方式所涉及的断路装置300与实施方式2所涉及的断路装置100的主要的不同点在于，具备用于产生用于驱动断路器30的驱动电流的发电线圈310、以及用于探测在母线40中流通的过电流的探测线圈320。此外，在图13B中示出了短路电流为1kA时的状态。

如图12所示，断路装置300具备发电线圈310、探测线圈320、基板370、线缆381～383以及断路器30。本实施方式所涉及的断路装置300在母线40所贯通的断路器30的前后配置发电线圈310和探测线圈320。也就是说，在母线40的延伸方向上，发电线圈310、断路器30以及探测线圈320按发电线圈310、断路器30以及探测线圈320的顺序配置。例如，在母线40中流通的过电流在通过了发电线圈310之后通过断路器30，并在通过了断路器30之后通过探测线圈320。在发电线圈310和探测线圈320中流通相同的过电流。线缆381～383是布线的一例。

发电线圈310的磁特性与探测线圈320的磁特性不同。在发电线圈310与探测线圈320中，磁导率和磁饱和的特性中的至少一者不同。

发电线圈310经由半导体开关311(参照图13B)来与点火器31连接，发电线圈310是用于产生用于驱动点火器31的驱动电流的线圈。发电线圈310例如构成为相比于探测线圈320而言磁导率高且磁饱和时的磁通密度高。发电线圈310例如也可以在其内部贯穿有包围母线40的磁轭(例如，气隙磁芯)。

发电线圈310配置在母线40的周围，使得在母线40中流通了过电流时产生的磁通通过发电线圈310的内部。发电线圈310例如可以是包围母线40的环状，也可以在其内部配置有包围母线40的环状的磁轭。发电线圈310是第一线圈的一例。

探测线圈320是用于驱动连接于发电线圈310与点火器31之间的半导体开关321的线圈。探测线圈320由组装有磁轭和磁体的构件构成，在某个电流范围(例如，2kA～3kA)内探测线圈320的磁通发生变化。因此，能够在母线40中流通了该某个电流范围的电流时，在探测线圈320中产生感应电流。

探测线圈320配置在母线40的周围，使得在母线40中流通了过电流时产生的磁通通过探测线圈320的内部。探测线圈320例如可以是包围母线40的环状，也可以在其内部配置有包围母线40的环状的磁轭。探测线圈320是第二线圈的一例。

此外，发电线圈310和探测线圈320的磁特性不限定于上述。

此外，在下面，对以下情况进行说明：发电线圈310的磁特性和探测线圈320的磁特性被设定为，在母线40中流通了1kA的短路电流的情况下在发电线圈310中产生1.75A的感应电流且在探测线圈320中产生10mA的感应电流。另外，在发电线圈310中产生的感应电流是第一感应电流的一例，在探测线圈320中产生的感应电流是第二感应电流的一例。

基板370经由线缆381来与发电线圈310连接，且经由线缆382来与探测线圈320连接，且经由线缆383而与断路器30的点火器31连接，基板370是为了利用在探测线圈320中产生的感应电流来切换发电线圈310与点火器31的电连接的接通和断开而设置的。在基板370安装有用于在探测线圈320中产生的感应电流超过了规定的电流值的情况下将发电线圈310与点火器31电连接的电子部件。

此外，发电线圈310、探测线圈320以及基板370例如也可以固定于断路器30的壳体。

如图13B所示，断路装置300的电路结构具备发电线圈310、电阻R3、R5及R6、半导体开关311及321、光电晶体管312、点火器31、探测线圈320以及发光二极管322。例如，电阻R3、R5及R6、半导体开关311及321、以及光电晶体管312安装于基板370。

电阻R3与发电线圈310连接。电阻R3的两端与发电线圈310的两端连接。电阻R3的电阻值例如比电阻R5的电阻值小。电阻R3的电阻值例如是20Ω，但是不限定于此。电阻R3是第一电阻的一例。

半导体开关311串联连接于发电线圈310与点火器31之间，是用于切换是否向点火器31提供在发电线圈310中产生的感应电流的开关。半导体开关311由在通常时为断开、在过电流产生时变为接通的常开触点的开关构成。在本实施方式中，半导体开关311由具有晶闸管的开关构成，具体地说，由晶闸管、二极管、齐纳二极管、电阻R4以及电容器C1构成。

光电晶体管312的集电极和发射极中的一方与发电线圈310连接，集电极和发射极中的另一方与半导体开关311的二极管的阳极连接，光电晶体管312用于切换发电线圈310与二极管之间的导通和不导通。光电晶体管312当被入射来自发光二极管322的光时，从断开切换为接通。也就是说，光电晶体管312基于来自发光二极管322的光而接通。例如，以包括光电晶体管312(受光元件)和发光二极管322(发光元件)的方式构成光电耦合器。光电耦合器是切换部的一例。

此外，切换部不限定于包括光电晶体管312，只要是根据基于在探测线圈320中产生的感应电流而输出的信号来切换接通与断开的结构即可。切换部例如也可以包括FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)。

电阻R5与半导体开关321并联连接，是为了在母线40中流通了规定的过电流时使半导体开关321接通而设置的。电阻R5的两端与探测线圈320的两端连接。电阻R5的电阻值例如比电阻R3的电阻值大。电阻R5的电阻值被设定为能够在探测线圈320中产生与规定的过电流对应的感应电流IL2时将半导体开关321接通的电阻值。

半导体开关321串联连接于探测线圈320与发光二极管322之间，是用于切换是否向发光二极管322提供在探测线圈320中产生的感应电流的开关。半导体开关321由在通常时为断开、在过电流产生时变为接通的常开触点的开关构成。半导体开关321由与半导体开关311不同的半导体开关构成，在本实施方式中由SIDAC(注册商标)构成。在本实施方式中，半导体开关321在探测线圈320中产生的感应电流超过规定值(与在电阻R5中产生的电压Vr超过规定的电压(例如，10V)对应)的情况下接通。半导体开关321是第二半导体开关的一例。

电阻R6与发光二极管322串联连接以限制在发光二极管322中流通的电流。电阻R6是根据在发光二极管322中流通的电流来适当决定的。在图13B的例子中，电阻R6与发光二极管322的阳极侧连接，但是也可以与阴极侧连接。

发光二极管322经由半导体开关321来与探测线圈320连接，通过在探测线圈320中产生的感应电流来发出用于将光电晶体管312接通的光。也就是说，发光二极管322通过被提供来自探测线圈320的感应电流而发光。光是使光电晶体管312接通的信号的一例，发光二极管322是输出部的一例。

此外，由光电晶体管312、探测线圈320、半导体开关321以及发光二极管322构成用于切换发电线圈310与半导体开关311(具体地说，半导体开关311的二极管)之间的导通和不导通的切换电路。另外，由切换电路和半导体开关311构成用于切换发电线圈310与点火器31之间的导通和不导通的开关。另外，由发电线圈310、电阻R3、半导体开关311以及点火器31构成发电电路300a，由探测线圈320、电阻R5及R6、半导体开关321以及发光二极管322构成探测电路300b。

[4-2.断路装置的动作]

接着，参照图13A～图15B来对如上述那样构成的断路装置300的动作进行说明。首先，参照图13A和图13B来对在母线40中流通的短路电流的电流值小的情况下的断路装置300的动作进行说明。图13A是示出短路电流为1kA时的磁通密度的图。发电线圈310的磁特性和探测线圈320的磁特性被设定为满足图13A所示的关系。

如图13A所示，在短路电流为1kA时，发电线圈310内的磁通密度发生变化，探测线圈320内的磁通密度为恒定。

如图13B所示，在磁通密度发生变化的发电线圈310中产生感应电流IL1，但是在磁通密度不变化的探测线圈320中不产生感应电流。也就是说，半导体开关311维持断开的状态，因此，不向点火器31提供感应电流。另外，光电晶体管312是断开的，因此，也能够说半导体开关311的阈值为∞V。

接着，参照图14A和图14B来对在母线40中流通的短路电流变大的情况下的断路装置300的动作进行说明。图14A是示出短路电流为2.5kA时的磁通密度的图。图14B是示出本实施方式所涉及的断路装置300中的短路电流为2.5kA时的感应电流的路径的图。

如图14A所示，在短路电流为2.5kA时，发电线圈310内的磁通密度和探测线圈320内的磁通密度发生变化。

如图14B所示，在发电线圈310中产生感应电流IL1，在探测线圈320中产生感应电流IL2。此时，在电阻R5中产生的电压Vr比半导体开关321的阈值(阈值电压)小的情况下，半导体开关311维持断开的状态，因此不向点火器31提供感应电流。此外，图14B所示的感应电流IL1例如为比图13B所示的感应电流IL1大的电流值。

接着，参照图15A和图15B来对在母线40中流通的短路电流进一步变大的情况下的断路装置300的动作进行说明。图15A是示出短路电流为3kA时的磁通密度的图。图15B是示出本实施方式所涉及的断路装置300中的短路电流为3kA时的感应电流的路径的图。

如图15A所示，在短路电流为3kA时，发电线圈310内的磁通密度和探测线圈320内的磁通密度达到最大值。

如图15B所示，在发电线圈310中产生感应电流IL1，在探测线圈320中产生感应电流IL2。此时，在电阻R5中产生的电压Vr变为半导体开关321的阈值以上，发光二极管322发光，由此，光电晶体管312从不导通切换为导通，在半导体开关311的二极管中流通感应电流IL1，由此，半导体开关311从断开切换为接通，因此，向点火器31提供感应电流IL1的一部分电流即电流Isq。然后，通过该电流Isq，点火器31点燃。此外，图15B所示的感应电流IL1例如为比图14B所示的感应电流IL1大的电流值，图15B所示的感应电流IL2例如为比图14B所示的感应电流IL2大的电流值。

此外，光电晶体管312接通，因此，也能够说半导体开关311的阈值是该半导体开关311的阈值本身，例如为20V。

如上所述，本实施方式所涉及的断路装置300利用母线40的磁通来在探测线圈320中产生感应电流IL2，从而使半导体开关311接通，由此利用在发电线圈310中产生的感应电流IL1来驱动断路器30。

(实施方式5)

在下面，参照图16～图19来对本实施方式所涉及的断路装置进行说明。此外，在下面，以与实施方式3的不同点为中心进行说明，对与实施方式3相同或类似的内容省略或简化其说明。

[5-1.断路装置的结构]

首先，参照图16来对本实施方式所涉及的断路装置的结构进行说明。图16是示出本实施方式所涉及的断路装置400中的短路电流为1kA时的感应电流的路径的图。图16示出断路装置400的电路结构。本实施方式所涉及的断路装置400与实施方式3所涉及的断路装置200的主要的不同点在于，具备光电晶体管412来代替继电器开关280，以及具备用于输出将光电晶体管412接通的信号的探测电路300b(具有探测线圈320的电路)。此外，在图16中示出了短路电流为1kA时的状态。

如图16所示，断路装置400具备发电线圈310、探测线圈320、基板(未图示)、线缆(未图示)以及断路器30。此外，发电线圈310、探测线圈320、基板以及线缆的功能及配置可以与实施方式4所涉及的断路装置300相同，省略其说明。

在基板安装有用于在探测电路300b探测到规定以上的过电流的情况下将发电线圈310与断路器30电连接的电子部件(例如，电阻R1、R2、R5及R6、发光二极管322、半导体开关172及321、光电晶体管412)。在发电线圈310中产生的感应电流被提供到基板，在探测电路300b探测到规定以上的过电流的情况下，通过探测线圈320和电子部件来向断路器30提供从发电线圈310提供的感应电流。

光电晶体管412的集电极和发射极中的一方与电阻R1的另一端(电阻R2侧的端部)及电阻R2的一端(电阻R1侧的端部)连接，集电极和发射极中的另一方与电阻R2的另一端连接。光电晶体管412与电阻R2并联连接。光电晶体管412当被入射来自发光二极管322的光时，从接通切换为断开。也就是说，光电晶体管412基于来自发光二极管322的光而断开。例如，以包括光电晶体管412(受光元件)和发光二极管322(发光元件)的方式构成光电耦合器。在本实施方式中，光电耦合器为常闭触点的开关。光电耦合器是切换部的一例。

此外，切换部不限定于包括光电晶体管412，只要根据基于在探测线圈320中产生的感应电流而输出的信号来切换接通与断开即可。

此外，光电晶体管412与电阻R1和电阻R2中的一方并联连接即可。

此外，由光电晶体管412、探测线圈320、半导体开关321以及发光二极管322构成用于切换与电阻R2并联连接的电流路径的导通和不导通的切换电路。切换电路也能够说是用于切换半导体开关172的接通和断开的电路。切换电路也可以包括电阻R1和R2。另外，通过发电线圈310、电阻R1和R2、半导体开关172、光电晶体管412以及点火器31来构成发电电路400a。

发光二极管322经由半导体开关321来与探测线圈320连接，通过在探测线圈320中产生的感应电流来发出用于将光电晶体管412断开的光。也就是说，发光二极管322在探测线圈320中产生的感应电流超过了规定值的情况下通过被提供来自探测线圈320的感应电流而发光。光是使光电晶体管412断开的信号的一例，发光二极管322是输出部的一例。

[5-2.断路装置的动作]

接着，参照图16～图19来对如上述那样构成的断路装置400的动作进行说明。首先，参照图16来对在母线40中流通的短路电流小的情况下的断路装置400的动作进行说明。此外，设为发电线圈310的磁特性和探测线圈320的磁特性与实施方式4是相同的。

如图16所示，在短路电流为1kA时磁通密度发生变化的发电线圈310中产生感应电流IL1，但是在短路电流为1kA时磁通密度不变化的探测线圈320中不产生感应电流。也就是说，光电晶体管412维持接通的状态，因此感应电流IL1在电阻R1和光电晶体管412中流通。此时，在电阻R2中几乎不流通电流，因此电压Vr低，半导体开关172为断开，因此不向点火器31提供感应电流。

接着，参照图17来对在母线40中流通的短路电流变大的情况下的断路装置400的动作进行说明。图17是示出本实施方式所涉及的断路装置400中的短路电流为2.5kA时的感应电流的路径的图。

如图17所示，在短路电流为2.5kA时磁通密度发生变化的发电线圈310中产生感应电流IL1，在探测线圈320中产生感应电流IL2。此时，在电阻R5中产生的电压Vr比半导体开关321的阈值小的情况下，光电晶体管412维持接通的状态，因此不向点火器31提供感应电流。此外，图17所示的感应电流IL1例如为比图16所示的感应电流IL1大的电流值。

接着，参照图18和图19来对在母线40中流通的短路电流进一步变大的情况下的断路装置400的动作进行说明。图18是示出本实施方式所涉及的断路装置400中的短路电流为3kA时的感应电流的路径的图。图19是示出本实施方式所涉及的断路装置400中的短路电流为3kA且电压Vr>阈值时的感应电流的路径的图。

如图18所示，在发电线圈310中产生感应电流IL1，在探测线圈320中产生感应电流IL2。此时，当在电阻R5中产生的电压Vr变为半导体开关321的阈值电压(例如，20V)以上时，发光二极管322通过被提供感应电流IL2的一部分电流Id而发光，由此，光电晶体管412从接通切换为断开。由此，在发电线圈310中产生的感应电流IL1通过电阻R1和R2，电压Vr变得比图18所示的电压Vr高。由此，电压Vr变为半导体开关172接通的阈值以上。

如图19所示，当变为电压Vr>阈值时，半导体开关172接通，因此，感应电流IL1的一部分电流Isq通过半导体开关172来被提供到点火器31。

如上所述，本实施方式所涉及的断路装置400利用母线40的磁通来在探测线圈320中产生感应电流IL2，从而使半导体开关172接通，由此利用在发电线圈310中产生的感应电流IL1来驱动断路器30。

(实施方式6)

在下面，参照图20A来对本实施方式所涉及的断路装置进行说明。此外，在下面，以与参照图4～图7进行了说明的实施方式2的不同点为中心进行说明，对与实施方式2相同或类似的内容省略或简化其说明。

[6-1.断路装置的结构]

首先，参照图20A来对本实施方式6所涉及的断路装置的结构进行说明。图20A是示出本实施方式6所涉及的断路装置500A的电路结构的一例的图。

断路装置500A与实施方式2的断路装置100的主要的不同点在于，具有二极管510、电容器520、电阻530以及半导体开关540。

线圈10经由半导体开关172及半导体开关540来与点火器31电连接。另外，线圈10经由半导体开关172来与半导体开关540电连接。

电阻171与二极管510分别在线圈10与半导体开关172之间具有连接点。电阻171的一端电连接于线圈10与半导体开关172之间。另外，二极管510的阴极与线圈10同电阻171的连接点连接。换言之，二极管510的阴极(连接点)连接在比电阻171的一端(连接点)更靠近线圈10的位置。

电容器520与电阻530分别在半导体开关172与半导体开关540之间具有连接点。电容器520的一端电连接于半导体开关172与半导体开关540之间。电阻530的一端电连接于电容器520的连接点与半导体开关540之间。换言之，电阻530的连接点位于比电容器520的连接点更靠近点火器31的位置。

在此，半导体开关172和半导体开关540分别是在被施加了超过规定值(阈值电压)的电压时变为接通(ON)状态的开关。例如，使用晶闸管、SIDAC(注册商标)来作为半导体开关172和半导体开关540。

半导体开关172在施加于半导体开关172的电压超过了规定值的情况下，使线圈10与电容器520导通。另外，半导体开关540在施加于半导体开关540的电压超过了规定值的情况下，使电容器520与点火器31导通。在此，半导体开关172的阈值电压被设定为半导体开关540的阈值电压以上。

[6-2.断路装置的动作]

接着，参照图20A来对如上图那样构成的断路装置500A的动作进行说明。另外，参照图3C来作为用于说明在线圈10中产生感应电力的情况的一例的结构。

关于母线40，通过在母线40中流通电流，在母线40的周围产生磁场(或使母线40的周围的磁场发生变化)。由此，线圈10基于通过线圈10内的磁通的变化而产生感应电动势。

在线圈10所产生的感应电力的电压为半导体开关172的阈值电压以下时，线圈10所产生的感应电力被电阻171消耗。另一方面，在线圈10所产生的感应电力的电压大于半导体开关172的阈值电压时，线圈10所产生的感应电力在电容器520中蓄积。

在电容器520中蓄积的电力的电压为半导体开关540的阈值电压以下时，线圈10所产生的感应电力被电阻530消耗。在电容器520中蓄积的电力(线圈10的感应电动势)的电压大于半导体开关540的阈值电压时，在电容器520中蓄积的电力被提供到点火器31。

断路装置500A如以上那样构成。线圈10所产生的感应电力在电容器520中进行充电后被提供到点火器31。因此，即使在母线40中流通的电流受到噪声等的影响而在母线40中暂时地产生了强的磁场，线圈10所产生的感应电动势也难以被提供到点火器31。因此，断路装置500A能够抑制由于噪声等的影响而引起的误动作、断路器30(点火器31)的炸药的劣化。

并且，断路装置500A被设定为：半导体开关172的阈值电压为半导体开关540的阈值电压以上。因此，能够将电阻171的电阻值设得高，能够抑制线圈10的发热(线圈10所产生的感应电动势的损耗)。

此外，断路装置500A也可以构成为：半导体开关172的阈值电压比半导体开关540的阈值电压小。在该情况下，能够减小不进行动作时的电压的偏差。

另外，也可以构成如图20B所示的断路装置500B。图20B是示出实施方式6的变形例所涉及的断路装置的电路结构的一例的图。

断路装置500B除了具有线圈10以外，还具有通过母线40的磁场来发电的线圈10A。而且，断路装置500B构成为利用线圈10和线圈10A的电力来对电容器520进行充电。由此，断路装置500B能够在线圈10的发电量不足的情况下利用线圈10A的发电量来补偿该不足的量。或者，断路装置500B能够在线圈10发生故障而无法发电的情况下，通过线圈10A的发电来进行动作。

此外，断路装置500B优选在线圈10A与电容器520之间设置半导体开关172A。半导体开关172A是在被施加了超过规定值(阈值电压)的电压时变为接通(ON)状态的开关。例如，使用晶闸管、SIDAC(注册商标)来作为半导体开关172A。

另外，基于与半导体开关172同样的理由而优选构成为半导体开关172A的阈值电压为半导体开关540的阈值电压以上。此外，也可以是，基于与半导体开关172同样的理由而构成为半导体开关172A的阈值电压为半导体开关540的阈值电压以上。

并且，在将断路装置设为图20B所示的结构的情况下，优选的是，断路装置500B还具有二极管510A和电阻171A。

(其它实施方式)

以上，基于各实施方式来对一个或多个方式所涉及的断路装置等进行了说明，但是本公开不限定于该各实施方式。只要不脱离本公开的主旨，对本实施方式施加本领域技术人员所想到的各种变形而得到的方式、将不同的实施方式中的结构要素组合来构建的方式也可以包括于本公开。

例如，在上述实施方式等中，对实现为具备线圈、布线或线缆、以及断路器的断路装置的例子进行了说明，但是具备断路器并不是必须的。本公开也可以实现为具备线圈和布线、并利用在线圈中产生的感应电流来驱动断路器的驱动装置。

另外，在上述实施方式等中，以如下断路装置1等为例进行了说明：具有断路器30，线圈10等通过在母线40中产生的磁场而发电产生感应电流，该感应电流使该断路器30的点火器31进行动作。然而，断路装置1等也可以具有例如电磁继电器来代替断路器30。电磁继电器利用感应电流来进行动作。例如，电磁继电器具有固定端子、与固定端子接触或分离的可动触头、以及使可动触头进行动作的驱动线圈，通过向电磁继电器的驱动线圈提供由线圈10等发电产生的感应电流，来使可动触头进行动作。

另外，感应电流例如也可以被用于驱动用于通知产生了过电流的发光装置、发声装置等设备。例如，驱动装置也可以是用于驱动设备的驱动装置，具备：线圈，在所述线圈中产生与在电通路中流通的电流相应的感应电流；以及布线，其将线圈与设备电连接。而且，驱动装置利用在线圈中产生的感应电流来驱动设备。此外，此处的驱动例如是指使发光装置发光、使发声装置发声。

另外，上述实施方式等中的断路装置也可以被用于例如蓄电系统、输电系统等中的将过电流切断的用途。

另外，在上述实施方式3和实施方式5中，对设置电阻R1和电阻R2的例子进行了说明，但是不限定于此，也可以不设置电阻R1。

另外，在上述实施方式4和实施方式5中，对发电线圈的磁特性与探测线圈的磁特性不同的例子进行了说明，但是不限定于此，磁特性也可以相同。

产业上的可利用性

本公开对于在过电流产生时将电通路切断的断路装置等是有用的。

附图标记说明

1、100、200、300、400、500A、500B：断路装置；10：线圈(第一线圈)；20：布线；30：断路器；31：点火器；40：母线；50：线圈架；51、63a：贯通孔；61、62、63、64：磁轭；62a：凸部；64a、68b：磁隙(开放部)；64b、64c：端部；65a、67c、68a：磁体；66a、67a、67b：树脂构件(非磁性体)；170、270、370：基板；171、R1、R2、R3、R4、R5、R6：电阻；172、173、311：半导体开关(第一半导体开关)；181：第一布线；182：第二布线；280：继电器开关；281、282：固定端子；283：铜板；284：可动磁轭；285：磁体；286：固定磁轭；287、288：空隙；291、292、381、382、383：线缆(布线)；300a、400a：发电电路；300b：探测电路；310：发电线圈(第一线圈)；312、412：光电晶体管(切换部)；320：探测线圈(第二线圈)；321：半导体开关(第二半导体开关)；322：发光二极管；C1：电容器；F、Fg：吸引力；Id、Isq：电流；IL、IL1：感应电流(第一感应电流)；IL2：感应电流(第二感应电流)；Vr：电压。

Claims (18)

1.一种断路装置，具备：

电通路；

第一线圈，在所述第一线圈中产生与在所述电通路中流通的电流相应的第一感应电流；

断路器，其用于将所述电通路切断；以及

布线，其将所述第一线圈与所述断路器电连接，

其中，利用在所述第一线圈中产生的所述第一感应电流来驱动所述断路器。

2.根据权利要求1所述的断路装置，其中，

还具备开关，所述开关连接于所述第一线圈与所述断路器之间，在所述第一感应电流超过规定值的情况下，所述开关将所述第一线圈与所述断路器电连接。

3.根据权利要求2所述的断路装置，其中，

所述开关为第一半导体开关。

4.根据权利要求3所述的断路装置，其中，

还具备切换电路，所述切换电路连接于所述第一线圈与所述第一半导体开关之间，用于切换所述第一线圈与所述第一半导体开关之间的接通和断开，

所述切换电路具有：

切换部，其用于切换所述第一线圈与所述第一半导体开关之间的接通和断开；

第二线圈，在所述第二线圈中产生与所述电流相应的第二感应电流；

输出部，其通过被提供所述第二感应电流，来输出使所述切换部接通的信号；以及

第二半导体开关，其连接于所述第二线圈与所述输出部之间，在所述第二感应电流超过规定值的情况下接通。

5.根据权利要求3所述的断路装置，其中，

还具备切换电路，所述切换电路用于切换所述第一半导体开关的接通和断开，

所述切换电路具有：

与所述第一线圈连接的第一电阻及第二电阻；以及

切换部，其与所述第一电阻及所述第二电阻中的一方并联连接，在所述电通路中流通的所述电流超过规定值的情况下所述切换部断开。

6.根据权利要求5所述的断路装置，其中，

所述切换电路具有：

连接于所述第一电阻及所述第二电阻中的所述一方的两端的第一固定端子和第二固定端子；

固定磁轭，其配置在所述电通路的周围；

构成所述切换部的可动磁轭，其与所述固定磁轭分离地配置，能够与所述固定磁轭形成磁路并能够朝向所述固定磁轭移动；以及

固定于所述可动磁轭的导电部，其在所述电通路中流通的所述电流不超过所述规定值的状态下与所述第一固定端子及所述第二固定端子接触。

7.根据权利要求5所述的断路装置，其中，

所述切换电路具有：

第二线圈，在所述第二线圈中产生与所述电流相应的第二感应电流；

输出部，其通过被提供所述第二感应电流，来输出使所述切换部断开的信号；以及

第二半导体开关，其连接于所述第二线圈与所述输出部之间，在所述第二感应电流超过规定值的情况下接通。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的断路装置，其中，

还具备磁轭，所述磁轭插入于所述第一线圈的贯通孔。

9.根据权利要求8所述的断路装置，其中，

所述磁轭从所述线圈的所述贯通孔起以与所述电通路的侧面相向的方式延伸。

10.根据权利要求8所述的断路装置，其中，

所述磁轭为包围所述电通路的形状。

11.根据权利要求10所述的断路装置，其中，

所述磁轭具有开放部。

12.根据权利要求11所述的断路装置，其中，

还具备磁体，所述磁体配置于所述开放部。

13.根据权利要求11或12所述的断路装置，其中，

还具备非磁性体，所述非磁性体配置于所述开放部。

14.根据权利要求1～13中的任一项所述的断路装置，其中，

所述断路器是爆炸式熔断器，

利用所述感应电流来驱动所述爆炸式熔断器的点火器。

15.一种驱动装置，用于驱动设备，所述驱动装置具备：

线圈，在所述线圈中产生与在电通路中流通的电流相应的感应电流；以及

布线，其将所述线圈与所述设备电连接，

其中，所述驱动装置利用在所述线圈中产生的所述感应电流来驱动所述设备。

16.根据权利要求1所述的断路装置，具备：

第一开关，其连接于所述第一线圈与所述断路器之间；

第二开关，其连接于所述第一开关与所述断路器之间；以及

电容器，其具有连接于所述第一开关与所述断路器之间的第一端子，

所述第一开关在输入到所述第一开关的电压值超过第一值的情况下，将所述第一线圈与所述电容器电连接，

所述第二开关在输入到所述第二开关的电压值超过第二值的情况下，将所述电容器与所述断路器电连接。

17.根据权利要求16所述的断路装置，其中，

所述第一值为所述第二值以上。

18.根据权利要求3～7中的任一项所述的断路装置，其中，

所述第一半导体开关具有SIDAC或晶闸管，其中，SIDAC是注册商标。