JP2009158186A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】誤結線によって負荷が破壊されてしまうことを防止できる回路遮断器を提供することにある。
【解決手段】回路遮断器は、直流電源の高電位側および低電位側にそれぞれ接続される高電位側電源端子１０Ｈおよび低電位側電源端子１０Ｌと、高電位側電源端子１０Ｈと当該高電位側電源端子１０Ｈに対応する負荷端子１１Ｈとの間および低電位側電源端子１０Ｌと当該低電位側電源端子１０Ｌに対応する負荷端子１１Ｌとの間それぞれに挿入された一対の開閉手段２０と、高電位側電源端子１０Ｈの電位と誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行う誤結線判定手段３と、当該誤結線判定手段３により誤結線であると判定されると一対の開閉手段２０それぞれを釈放させる制御手段４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流電源と負荷との間の給電路に挿入される回路遮断器に関するものである。

従来から、直流電源から負荷（直流負荷）への電路に介在される回路遮断器が提供されている。この種の回路遮断器としては、直流電源の高電位側と低電位側との両方で電路を遮断する両切り形のものが提案されている。例えば、特許文献１には、ケース内に、第１固定接点を備える第１固定接触子と、第２固定接点を備える第２固定接触子と、消弧装置と、ハンドルの操作によって第１固定接点と第１可動接点とを並びに第２固定接点と第２可動接点とを開閉操作する開閉機構部と、バイメタルからなる異常電流検出部とを備えたものが開示されており、このような両切り形の回路遮断器によれば、直流電源と負荷とを電気的に完全に切り離すことができる。
特開平１０−１５４４４８号公報（特に、段落〔００１４〕〜〔００１９〕、および図１，２参照）

ところで、直流電源は、時間により高電位側と低電位側とが入れ替わる交流電源とは異なり、高電位側と低電位側とが入れ替わることがない。そして、直流電源を電源とする負荷には、直流電源の高電位側に接続される端子と、低電位側に接続される端子とが設けられており、これらの端子間に印加される電圧によって負荷が動作する。

そのため、負荷において直流電源の高電位側に接続されるべき端子を低電位側に、直流電源の低電位側に接続されるべき端子を高電位側に接続して、負荷の端子間に逆電圧が印加された際には、負荷にストレスがかかり、負荷が破壊されてしまうおそれがある。

したがって、上述した回路遮断器を使用する際には、電源と回路遮断器との誤結線（誤接続）に注意する必要がある。ここで、誤結線としては、（１）直流電源の高電位側と低電位側とを逆に接続すること、（２）より高い電圧の直流電源を接続すること、（３）直流電源ではなく交流電源を接続すること、が挙げられる。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、誤結線によって負荷が破壊されてしまうことを防止できる回路遮断器を提供することにある。

上述の課題を解決するために、請求項１の発明では、直流電源の高電位側および低電位側にそれぞれ接続される高電位側電源端子および低電位側電源端子と、高電位側電源端子と当該高電位側電源端子に対応する負荷端子との間および低電位側電源端子と当該低電位側電源端子に対応する負荷端子との間それぞれに挿入された一対の開閉手段とを備えた回路遮断器であって、高電位側電源端子および低電位側電源端子の少なくとも一方の電位と誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行う誤結線判定手段と、当該誤結線判定手段により誤結線であると判定されると一対の開閉手段それぞれを釈放させる制御手段とを有した回路ブロックを備えていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、誤結線が行われた場合には、高電位側電源端子と低電位側電源端子の電位は、正しく直流電源が接続された場合とは異なる電位となるので、高電位側電源端子および低電位側電源端子の少なくとも一方の電位と誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行うことができ、誤結線であると判定された際には、制御手段は、開閉手段を釈放して、高電位側電源端子および低電位側電源端子それぞれと負荷端子との間を遮断して、負荷への給電を停止するから、誤結線によって負荷が破壊されてしまうことを防止できる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、誤結線であることを報知する報知手段を備えていることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、誤結線が行われたことを報知することができるから、速やかに結線のやり直しを促すことができる。

請求項３の発明では、直流電源の高電位側および低電位側にそれぞれ接続される高電位側電源端子および低電位側電源端子と、高電位側電源端子と当該高電位側電源端子に対応する負荷端子との間および低電位側電源端子と当該低電位側電源端子に対応する負荷端子との間それぞれに挿入された一対の開閉手段とを備えた回路遮断器であって、高電位側電源端子および低電位側電源端子の少なくとも一方の電位と誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行う誤結線判定手段と、当該誤結線判定手段により誤結線であると判定されると誤結線であることを報知する報知手段とを有した回路ブロックを備えていることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、誤結線が行われた場合には、高電位側電源端子と低電位側電源端子の電位は、正しく直流電源が接続された場合とは異なる電位となるので、高電位側電源端子および低電位側電源端子の少なくとも一方の電位と誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行うことができ、誤結線であると判定された際には、報知手段によって報知が行われるから、速やかに結線のやり直しを促すことができ、誤結線によって負荷が破壊されてしまうことを防止できる。

請求項４の発明では、請求項１〜３のうちいずれか１項の発明において、上記誤結線判定手段は、上記閾値として、結線が正しい場合における上記高電位側電源端子の電位より低く上記低電位側電源端子の電位より高い不足電圧検出用閾値を有し、上記高電位側電源端子の電位が不足電圧検出用閾値を下回ったときに、誤結線であると判定することを特徴とする。

請求項４の発明によれば、誤結線検出用の閾値として、結線が正しい場合における高電位側電源端子の電位（すなわち直流電源の高電位側の電位）より低く低電位側電源端子の電位（すなわち直流電源の低電位側の電位）より高い不足電圧検出用閾値を有し、高電位側電源端子の電位が不足電圧検出用閾値を下回ったときに、誤結線であると判定するから、直流電源の高電位側と低電位側とを逆に接続するという誤結線と、直流電源ではなく交流電源を接続するという誤結線との２種類の誤結線を検出することが可能となる。

請求項５の発明では、請求項１〜４のうちいずれか１項の発明において、上記誤結線判定手段は、上記閾値として、結線が正しい場合における上記高電位側電源端子の電位より高い過電圧検出用閾値を有し、上記高電位側電源端子の電位が過電圧検出用閾値を上回ったときに、誤結線であると判定することを特徴とする。

請求項５の発明によれば、誤結線検出用の閾値として、結線が正しい場合における高電位側電源端子の電位（すなわち直流電源の高電位側の電位）より高い過電圧検出用閾値を有し、高電位側電源端子の電位が過電圧検出用閾値を上回ったときに、誤結線であると判定するから、より高い電圧の直流電源を接続するという誤結線と、直流電源ではなく交流電源を接続するという誤結線との２種類の誤結線を検出することが可能となる。

請求項６の発明では、請求項１〜５のうちいずれか１項の発明において、上記回路ブロックの動作電源を生成する電源生成手段を備え、電源生成手段は、上記高電位側電源端子と上記低電位側電源端子との間に印加される電圧が入力端子間に印加される全波整流回路を有し、当該全波整流回路の出力電圧に基づいて上記動作電源を生成することを特徴とする。

請求項６の発明によれば、全波整流回路の出力電圧は、入力端子間に印加された電圧（入力電圧）の絶対値となるので、高電位側電源端子と低電位側電源端子との極性が逆極性であったり、交流電源が接続されたりした場合でも、全波整流回路の出力電圧は、正の値をとるから、誤結線が行われた場合でも回路ブロックの動作電源を生成することができて、回路ブロックを確実に動作させることができ、動作電源を供給するための電池なども不要になる。

本発明は、誤結線によって負荷が破壊されてしまうことを防止できるという効果を奏する。

（実施形態１）
本実施形態の回路遮断器は、図１に示すように、直流電源（図示せず）の高電位側および低電位側にそれぞれ接続される高電位側電源端子１０Ｈおよび低電位側電源端子１０Ｌと、高電位側電源端子１０Ｈに対応する負荷端子１１Ｈおよび低電位側電源端子１０Ｌに対応する負荷端子１１Ｌとが設けられた器体１を備えている。この器体１は、絶縁性を有する樹脂材料（一例としてはフェノール樹脂）により形成された樹脂成形品からなる。

器体１に設けられている高電位側電源端子１０Ｈおよび低電位側電源端子１０Ｌは、直流電源との接続に用いられる電線や導電バーなどの接続部材が接続可能な形に形成され、負荷端子１１Ｈ，１１Ｌは、負荷（直流電力により駆動される負荷）との接続に用いられる電線などの接続部材が接続可能な形に形成されている。これら端子１０Ｈ，１０Ｌ，１１Ｈ，１１Ｌは従来周知のものを採用できるから詳細な説明は省略する。

このような器体１には、高電位側電源端子１０Ｈと負荷端子１１Ｈとの間および低電位側電源端子１０Ｌと負荷端子１１Ｌとの間それぞれに挿入された一対の開閉手段２０と、器体１に変位自在（一例としては回動自在）に取り付けられた手動操作用の操作ハンドル（図示せず）を具備し当該操作ハンドルの操作に応じて一対の開閉手段２０それぞれを開閉する開閉機構部２１と、一対の開閉手段２０それぞれを強制的に開放（釈放）させる引外し装置２２とが収納されており、これらによって接点部２が構成されている。

ここで、開閉手段２０は、器体１に固定された固定接点（図示せず）と、当該固定接点に接離する可動接点（図示せず）とで構成された機械接点からなる。開閉機構部２１は、開閉手段２０の固定接点が固着された固定端子板や、開閉手段２０の可動接点が固着された可動接触子、ばね材、係止部材などを機械的に結合することによって構成されており、手動操作用の操作ハンドルの操作に応じて開閉手段２０の開閉を行う。引外し装置２２は、開閉機構部２１により開閉手段２０を強制的に開放させるものであって、例えば、筒状のコイルボビン、コイルボビンの外周面に巻装されたコイル、コイルボビン内の軸方向一端側に設けられた固定鉄芯、コイルボビン内の軸方向他端側に軸方向にスライド移動自在に設けられた可動鉄芯（プランジャ）、固定鉄芯と可動鉄芯との間に介装されるコイルスプリングからなる復帰ばねなどを備えた電動トリップ装置であり、コイルに通電することによって、可動鉄芯が固定鉄芯側に移動し、これによって、開閉手段２０の可動接点を固定接点から引き外すようになっている。なお、上述した接点部２の構成（開閉手段２０、開閉機構部２１、引外し装置２２の構成）は、従来周知のものを採用できるから詳細な説明は省略する。

また、器体１には、高電位側電源端子１０Ｈの電位と誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行う誤結線判定手段３と、当該誤結線判定手段３により誤結線であると判定されると一対の開閉手段２０それぞれを釈放させる制御手段４とを有した回路ブロックが収納されている。また、器体１には、当該回路ブロックの動作電源を生成する電源生成手段５が収納されている。

電源生成手段５は、高電位側電源端子１０Ｈと低電位側電源端子１０Ｌとの間に印加される電圧を元にして回路ブロック（誤結線判定手段３および制御手段４）の動作電源を生成するものであり、ダイオードブリッジなどからなる全波整流回路５０を有している。全波整流回路５０の一方の入力端子は抵抗Ｒ５０を介して高電位側電源端子１０Ｈと負荷端子１１Ｈとの間に接続され、他方の入力端子は低電位側電源端子１０Ｌと負荷端子１１Ｌとの間に接続されている。全波整流回路５０の出力端間には電解コンデンサなどの大容量のコンデンサＣが接続され、コンデンサＣには、ツェナーダイオードＺＤ５０が、コンデンサＣの高電位側をカソード側、低電位側をアノード側とする形で、並列接続されている。また、ツェナーダイオードＺＤ５０のカソードには高電位側出力端子５１を、ツェナーダイオードＺＤ５０のアノードにはグラウンド端子５２をそれぞれ接続してあり、高電位側出力端子５１により電位Ｖｃｃを、グラウンド端子５２により電位（グラウンド電位）ＧＮＤを与えることができるようにしている。なお、電源生成手段５の回路構成は図示例に限定されるものではなく、同様な効果が得られる回路構成に適宜変更してもよい。

誤結線判定手段３は、図１に示すように、オペアンプ３０と、抵抗Ｒ３０〜３３とからなる回路を備えている。この回路を構成するオペアンプ３０の出力は、高電位側電源端子１０Ｈの電位に応じた電位となる。オペアンプ３０の出力端子は、コンパレータ３１の反転入力端子に接続されている。コンパレータ３１の非反転入力端子は、抵抗Ｒ３４を介して高電位側出力端子５１に接続されるとともに、ツェナーダイオードＺＤ３０を介してグラウンド端子５２に接続されている。これによって、コンパレータ３１の非反転入力端子には、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａ（ただしＶｔｈａ＞０）が入力されるようになっている。このコンパレータ３１は、オペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔが不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを上回っているときには、”Ｌ”レベルの信号を出力し、出力Ｖｏｕｔが不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを下回った際に、”Ｈ”レベルの信号を出力する。なお、このコンパレータ３１のプラス側の電源入力端子は電源生成手段５の高電位側出力端子５１に、マイナス側の電源入力端子はグラウンド端子５２にそれぞれ接続されている。

ここで、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａは、結線が正しい場合における高電位側電源端子１０Ｈの電位より低く、かつ低電位側電源端子１０Ｌの電位より高い値、例えば回路遮断器に接続する予定の直流電源が、高電位側の電位Ｖｐｈが２４Ｖ、低電位側の電位Ｖｐｌが０Ｖのものである場合には、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨである２４Ｖより低く低電位側電源端子１０Ｌの電位ＶＬより高い電位である１０Ｖに対応する値に設定すればよい。ただし、この不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａの値はあくまでも一例であって、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを上記の値に限定する趣旨ではなく、このような不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａの値は、実際に使用する直流電源の高電位側の電位Ｖｐｈおよび低電位側の電位Ｖｐｌや、交流電源の電圧値などを参照して定めればよい。

上述した誤結線判定手段３では、高電位側電源端子１０Ｈが直流電源の高電位側に接続されている場合には、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは２４Ｖととなり、Ｖｔｈａより高いからコンパレータ３１から”Ｈ”レベルの信号が出力されることはないが、高電位側電源端子１０Ｈを直流電源の低電位側に接続した場合や、交流電源を接続した場合には、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを下回ることがあるから、コンパレータ３１から”Ｈ”レベルの信号が出力され、この”Ｈ”レベルの信号が、誤結線であることを示す検出信号となる。

制御手段４は、例えばＣＰＵやロジック回路などを利用して構成されている。この制御手段４には、誤結線であることを報知する報知手段６と、電流検出手段７とが接続されている。なお、報知手段６および電流検出手段７は、誤結線判定手段３および制御手段４とともに上記回路ブロックを構成する。

ここで、報知手段６は、視覚的な報知を行う表示部６０と、聴覚的な報知を行う鳴動部６１とで構成されている。表示部６０としては、発光ダイオードや、ネオンランプなどを採用することができ、鳴動部６１としては、ブザーやスピーカなどを採用することができる。なお、器体１には、表示部６０から放射する光を外部に出射させる窓部（図示せず）や、鳴動部６１が発生した音波を外部に送波するための音孔（図示せず）が設けられる。

電流検出手段７は、高電位側電源端子１０Ｈと負荷端子１１Ｈとの間に流れる電流値を検出し、その検出結果を制御手段４に出力するものであって、例えば、カレントトランスを利用して構成されている。なお、電流検出手段７としては、高電位側電源端子１０Ｈと負荷端子１１Ｈとの間などに挿入した抵抗の両端電圧により電流検出を行うものを用いてもよく、この他、従来周知のものを採用することができる。

制御手段４は、誤結線判定手段３が出力する検出信号（コンパレータ３１が出力する”Ｈ”レベルの信号）が入力されると、引外し装置２２を動作させ、これにより一対の開閉手段２０それぞれを釈放させ、また、報知手段６の表示部６０を点灯させるとともに鳴動部６１を鳴動させる。つまり、報知手段６は、誤結線判定手段３により誤結線であると判定されると誤結線であることを報知する。ここで、制御手段４は、検出信号が入力された後には、誤結線判定手段３から”Ｌ”レベルの信号が入力されても、報知手段６による報知は継続するようになっており、図示しないリセット釦などが操作された際に、報知手段６による報知を終了する。

さらに、制御手段４は、電流検出手段７の検出結果に基づいて、過電流が発生したか否かの判定を行う。ここで、過電流としては、過負荷電流と短絡電流とを考慮している。制御手段４は、過負荷電流判定用の第１の閾値（回路遮断器の定格電流値と同程度の値）と、短絡電流判定用の第２の閾値（第１の閾値より大きい値）とを有し、電流検出手段７で検出した電流値が、第２の閾値以上であるときに短絡電流が発生していると判定する。また、制御手段４は、電流検出手段７で検出した電流値が第１の閾値超過第２の閾値未満である状態が、所定時間継続された際に、過負荷電流が発生していると判定する。そして、制御手段４は、過負荷電流と短絡電流のいずれかが発生している（つまり過電流が発生している）と判定したときには、引外し装置２２を動作させ、一対の開閉手段２０を強制的に釈放させる。なお、この制御手段４を駆動するための電源（制御手段４が上記コイルに所定の電流を流すための電源や、表示部６０の点灯、鳴動部６１の鳴動に必要な電源を含む）は、電源生成手段５により与えられるようになっている。

以上により本実施形態の回路遮断器は構成されており、次に結線時の動作について説明する。まず、図２を参照して、直流電源の高電位側に高電位側電源端子１０Ｈを、低電位側に低電位側電源端子１０Ｌをそれぞれ接続した（すなわち正しく結線が行われた）場合について説明する。時刻ｔ１において上述の結線が行われた場合、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは、図２（ａ）に示すように直流電源の高電位側の電位Ｖｐｈ（＝２４Ｖ）と等しい値となる。このとき、誤結線判定手段３のオペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔは、図２（ｂ）に示すように電位Ｖｐｈに対応する値となり、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａ（＝１０Ｖに対応する値）を上回るから、図２（ｃ）に示すように、誤結線判定手段３からは”Ｌ”レベルの信号が出力される。この場合、制御手段４は引外し装置２２を動作させないから、開閉手段２０は釈放されない。

次に、図３を参照して、直流電源の低電位側に高電位側電源端子１０Ｈを、高電位側に低電位側電源端子１０Ｌをそれぞれ接続した（すなわち電線を逆に接続するという誤結線を行った）場合について説明する。時刻ｔ２において上述の結線が行われた場合、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは、図３（ａ）に示すように直流電源の低電位側の電位Ｖｐｌ（＝０Ｖ）と等しい値となる。このとき、誤結線判定手段３のオペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔは、図３（ｂ）に示すように電位Ｖｐｌに対応する値となり、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを下回るから、図３（ｃ）に示すように、誤結線判定手段３からは”Ｈ”レベルの信号が出力される。この場合、制御手段４は引外し装置２２を動作させるため、開閉手段２０が釈放され、かつ報知手段６による報知が行われる。なお、図３（ｂ）では、説明を分かり易くするために、電位Ｖｐｌを０よりやや大きい値として図示している。

最後に、図４を参照して、交流電源に回路遮断器を接続した（すなわち電源の種類を間違うという誤結線を行った）場合について説明する。時刻ｔ３において上述の結線が行われた場合、低電位側電源端子１０Ｌと高電位側電源端子１０Ｈとの間には交流電圧が印加され、図４（ａ）に示すように正負が交互に現れ、誤結線判定手段３のオペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔは、図４（ｂ）に示すように交流電源の電位に対応する値となる。交流電源はゼロクロス点を有するから、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを下回った際に（時刻ｔ４）、図４（ｃ）に示すように、誤結線判定手段３からは”Ｈ”レベルの信号が出力される。この場合、制御手段４は引外し装置２２を動作させるため、開閉手段２０が釈放され、かつ報知手段６による報知が行われる。

以上述べた本実施形態の回路遮断器によれば、誤結線が行われた場合には、高電位側電源端子１０Ｈと低電位側電源端子１０Ｌの電位ＶＨ，ＶＬは、正しく直流電源が接続された場合とは異なる電位となるので、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨと誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行うことができ、誤結線であると判定された際には、制御手段４は、開閉手段２０を釈放して、高電位側電源端子１０Ｈおよび低電位側電源端子１０Ｌそれぞれと負荷端子１１Ｈ，１１Ｌとの間を遮断して、負荷への給電を停止するから、誤結線によって負荷が破壊されてしまうことを防止できる。また、誤結線であることを報知する報知手段６を備えているので、誤結線が行われたことを報知することができるから、速やかに結線のやり直しを促すことができる。

特に、本実施形態の回路遮断器では、誤結線検出用の閾値として、結線が正しい場合における高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨ（すなわち直流電源の高電位側の電位Ｖｐｈ）より低く低電位側電源端子１０Ｌの電位ＶＬ（すなわち直流電源の低電位側の電位Ｖｐｌ）より高い不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを採用し、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨが不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを下回ったときに、誤結線であると判定するから、直流電源の高電位側と低電位側とを逆に接続するという誤結線と、直流電源ではなく交流電源を接続するという誤結線とを検出することができる。

さらに、誤結線判定手段３は、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨを不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａと比較するだけの簡単な回路構成であるから、コストの削減が図れる。

また、全波整流回路５０の出力電圧は、入力端子間に印加された電圧（入力電圧）の絶対値となるので、高電位側電源端子１０Ｈと低電位側電源端子１０Ｌとの極性が逆極性であったり、交流電源が接続されたりした場合でも、全波整流回路５０の出力電圧は、正の値をとるから、誤結線が行われた場合でも回路ブロックの動作電源を生成することができて、誤結線判定手段３および制御手段４を確実に動作させることができ、回路ブロックに動作電源を供給するための電池などが不要になる。

ところで、本実施形態の回路遮断器には、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを調整する閾値調整手段を設けるようにしてもよく、例えば、抵抗Ｒ３４を可変抵抗により構成することで簡易に実現できる。このようにすれば、回路遮断器を接続する直流電源の電圧に応じて不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを設定することが可能となり、様々な直流電源に採用することができるようになり、直流電源ごとに不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａが異なる回路遮断器を用意する必要がなくなり、このような回路遮断器を複数包含するシステムの構築にかかるコストを低く抑えたり、回路遮断器の規格間違いを抑制したりすることが可能となる。

なお、本実施形態では、開閉手段２０として機械接点である接点部２を採用しているが、開閉手段２０としては、例えばＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチを採用することができ、さらに、機械接点と半導体スイッチとを併用したハイブリッド形のものも採用することができる。また、報知手段６は、必ずしも表示部６０と鳴動部６１の両方を備える必要はなく、いずれか一方のみであってもよいし、また有線や無線などの通信手段によって外部の機器に誤結線が行われたことを報知するようなものであってもよい。また、本実施形態の回路遮断器では、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨを利用して誤結線の検出を行っているが、低電位側電源端子１０Ｌの電位ＶＬを利用して誤結線の検出を行うようにしてもよく、あるいは高電位側電源端子１０Ｈおよび低電位側電源端子１０Ｌの両方を利用して誤結線の検出を行ってもよい。要は、高電位側電源端子１０Ｈおよび低電位側電源端子１０Ｌの少なくとも一方の電位を利用して誤結線の検出を行うものであればよい。

ところで、本実施形態の直流開閉器は、例えば、図５に示すような直流配電システムにおける後述の直流ブレーカ１１４として用いられる。

図５では、直流配電システムを設置する建物として戸建て住宅の家屋を想定して説明しているが、集合住宅に適用してもよい。

図５に示す家屋Ｈには、直流電力を出力する直流電力供給部１０１と、直流電力により駆動される負荷としての直流機器１０２とが設けられ、直流電力供給部１０１の出力端部に接続した直流供給線路Ｗｄｃを通して直流機器１０２に直流電力が供給される。直流電力供給部１０１と直流機器１０２との間には、直流供給線路Ｗｄｃに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流給電線路Ｗｄｃ上で直流電力供給部１０１から直流機器１０２への給電を制限ないし遮断する前述の直流ブレーカ１１４が設けられる。

直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号を直流電圧に重畳することにより直流供給線路Ｗｄｃに接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、交流電力を供給する電力線において交流電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。

直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力供給部１０１を介して宅内サーバ１１６に接続される。宅内サーバ１１６は、宅内の通信網（以下、「宅内網」という）を構築する主装置であり、宅内網において直流機器１０２が構築するサブシステムなどと通信を行う。

図示例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、ＩＰ電話機のような情報系の直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１、照明器具のような照明系の直流機器１０２からなる照明システムＫ１０２，Ｋ１０５、来客対応や侵入者の監視などを行う直流機器１０２からなるインターホンシステムＫ１０３、火災感知器のような警報系の直流機器１０２からなる住警器システムＫ１０４などがある。各サブシステムは、自立分散システムを構成しており、サブシステム単独でも動作が可能になっている。

上述した直流ブレーカ１１４は、サブシステムに関連付けて設けられており、図示例では、情報機器システムＫ１０１、照明システムＫ１０２およびインターホンシステムＫ１０３、住警器システムＫ１０４、照明システムＫ１０５に関連付けて４個の直流ブレーカ１１４を設けている。１台の直流ブレーカ１１４に複数個のサブシステムを関連付ける場合には、サブシステムごとに直流供給線路Ｗｄｃの系統を分割する接続ボックス１２１が設けられる。図示例においては、照明システムＫ１０２とインターホンシステムＫ１０３との間に接続ボックス１２１が設けられている。

情報機器システムＫ１０１としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で家屋Ｈに先行配置（家屋Ｈの建築時に施工）される直流コンセント１３１に接続される直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１が設けられる。

照明システムＫ１０２、Ｋ１０５としては、家屋Ｈに先行配置される照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０２と、天井に先行配置される引掛シーリング１３２に接続する照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０５とが設けられる。引掛シーリング１３２には、家屋Ｈの内装施工時に施工業者が照明器具を取り付けるか、または家人自身が照明器具を取り付ける。

照明システムＫ１０２を構成する直流機器１０２である照明器具に対する制御の指示は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、直流供給線路Ｗｄｃに接続されたスイッチ１４１から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ１４１は直流機器１０２とともに通信の機能を有している。また、スイッチ１４１の操作によらず、宅内網の別の直流機器１０２あるいは宅内サーバ１１６から通信信号により制御の指示がなされることもある。照明器具への指示には、点灯、消灯、調光、点滅点灯などがある。

上述した直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２には、任意の直流機器１０２を接続することができ、接続された直流機器１０２に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２を区別する必要がない場合には「直流アウトレット」と呼ぶ。

これらの直流アウトレットは、直流機器１０２に直接設けた接触子（図示せず）または接続線を介して設けた接触子（図示せず）が差し込まれる差込式の接続口が器体に開口し、接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受けが器体に保持された構造を有している。すなわち、直流アウトレットは接触式で給電を行う。直流アウトレットに接続された直流機器１０２が通信機能を有する場合には、直流供給線路Ｗｄｃを通して通信信号を伝送することが可能になる。直流機器１０２だけではなく直流アウトレットにも通信機能が設けられている。

宅内サーバ１１６は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網ＮＴに接続される接続口を有している。宅内サーバ１１６が広域網ＮＴに接続されている場合には、広域網ＮＴに接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ２００によるサービスを享受することができる。

センタサーバ２００が提供するサービスには、広域網ＮＴを通して宅内網に接続された機器（主として直流機器１０２であるが通信機能を有した他の機器も含む）の監視や制御を可能にするサービスがある。このサービスにより、パーソナルコンピュータ、インターネットＴＶ、移動体電話機などのブラウザ機能を備える通信端末（図示せず）を用いて宅内網に接続された機器の監視や制御が可能になる。

宅内サーバ１１６は、広域網ＮＴに接続されたセンタサーバ２００との間の通信と、宅内網に接続された機器との間の通信との両方の機能を備え、宅内網の機器に関する識別情報（ここでは、ＩＰアドレスを用いるものとする）の取得の機能を備える。

宅内サーバ１１６は、センタサーバ２００との通信機能を用いることにより、広域網ＮＴに接続された通信端末からセンタサーバ２００を通して宅内の機器の監視や制御を可能にする。センタサーバ２００は、宅内の機器と広域網ＮＴ上の通信端末とを仲介する。

通信端末から宅内の機器の監視や制御を行う場合は、監視や制御の要求をセンタサーバ２００に記憶させ、宅内の機器は定期的に片方向のポーリング通信を行うことにより、通信端末からの監視や制御の要求を受信する。この動作により、通信端末から宅内の機器の監視や制御が可能になる。

また、宅内の機器において火災検知など通信端末に通知すべきイベントが生じたときには、宅内の機器からセンタサーバ２００に通知し、センタサーバ２００から通信端末に対して電子メールによる通知を行う。

宅内サーバ１１６における宅内網との通信機能のうち重要な機能は、宅内網を構成する機器の検出と管理である。宅内サーバ１１６では、ＵＰｎＰ（Universal Plug and Play）を応用して宅内網に接続された機器を自動的に検出する。宅内サーバ１１６はブラウザ機能を有する表示器１１７を備え、検出した機器の一覧を表示器１１７に表示する。この表示器１１７はタッチパネル式もしくは操作部が付設された構成を有し、表示器１１７の画面に表示された選択肢から所望の内容を選択する操作が可能になっている。したがって、宅内サーバ１１６の利用者（施工業者あるいは家人）は、表示器１１７の画面上で機器の監視ないし制御が可能になる。表示器１１７は宅内サーバ１１６とは分離して設けてもよい。

宅内サーバ１１６では、機器の接続に関する情報を管理しており、宅内網に接続された機器の種類や機能とアドレスとを把握する。したがって、宅内網の機器を連動動作させることができる。機器の接続に関する情報は上述のように自動的に検出されるが、機器を連動動作させるには、機器自身が保有する属性により自動的に関係付けを行うほか、宅内サーバ１１６にパーソナルコンピュータのような情報端末を接続し、情報端末のブラウザ機能を利用して機器の関係付けを行うこともできる。

機器の連動動作の関係は各機器がそれぞれ保持する。したがって、機器は宅内サーバ１１６を通すことなく連動動作することができる。各機器について、連動動作の関係付けを行うことにより、たとえば、機器であるスイッチの操作により、機器である照明器具の点灯あるいは消灯の動作を行うことが可能になる。また、連動動作の関係付けはサブシステム内で行うことが多いが、サブシステムを超える関係付けも可能である。

ところで、直流電力供給部１０１は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される交流電源ＡＣの電力変換により直流電力を生成する。図示する構成では、交流電源ＡＣは、分電盤１１０に内器として取り付けられた主幹ブレーカ１１１を通して、スイッチング電源を含むＡＣ／ＤＣコンバータ１１２に入力される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２から出力される直流電力は、協調制御部１１３を通して各直流ブレーカ１１４に接続される。

直流電力供給部１０１には、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間（たとえば、商用電源ＡＣの停電期間）に備えて二次電池１６２が設けられている。また、直流電力を生成する太陽電池１６１や燃料電池１６３を併用することも可能になっている。交流電源ＡＣから直流電力を生成するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を備える主電源に対して、太陽電池１６１や二次電池１６２や燃料電池１６３は分散電源になる。なお、図示例において、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３は出力電圧を制御する回路部を含み、二次電池１６２は放電だけではなく充電を制御する回路部も含んでいる。

分散電源のうち太陽電池１６１や燃料電池１６３は必ずしも設けなくてもよいが、二次電池１６２は設けるのが望ましい。二次電池１６２は主電源や他の分散電源により適時充電され、二次電池１６２の放電は、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。二次電池１６２の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部１１３により行われる。すなわち、協調制御部１１３は、直流電力供給部１０１を構成する主電源および分散電源から直流機器１０２への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。なお、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３の出力を交流電力に変換し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の入力電力として用いる構成を採用してもよい。

直流機器１０２の駆動電圧は機器に応じた複数種類の電圧から選択されるから、協調制御部１１３にＤＣ／ＤＣコンバータを設け、主電源および分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。通常は、１系統のサブシステム（もしくは１台の直流ブレーカ１１４に接続された直流機器１０２）に対して１種類の電圧が供給されるが、１系統のサブシステムに対して３線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。あるいはまた、直流供給線路Ｗｄｃを２線式とし、線間に印加する電圧を時間経過に伴って変化させる構成を採用することも可能である。ＤＣ／ＤＣコンバータは、直流ブレーカと同様に複数に分散して設けてもよい。

上述の構成例では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を１個だけ図示しているが、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を並設することが可能であり、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を設けるときには、負荷の大きさに応じて運転するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の台数を増減させるのが望ましい。

上述したＡＣ／ＤＣコンバータ１１２、協調制御部１１３、直流ブレーカ１１４、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３には通信機能が設けられており、主電源および分散電源や直流機器１０２を含む負荷の状態に対処する連携動作を行うことを可能にしている。この通信に用いる通信信号は、直流機器１０２に用いる通信信号と同様に直流電圧に重畳する形式で伝送する。

上述の例では主幹ブレーカ１１１から出力された交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１１２により直流電力に変換するために、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を分電盤１１０内に配置しているが、主幹ブレーカ１１１の出力側において分電盤１１０内に設けた分岐ブレーカ（図示せず）で交流供給線路を複数系統に分岐し、各系統の交流供給線路にＡＣ／ＤＣコンバータを設けて系統ごとに直流電力に変換する構成を採用してもよい。

この場合、家屋Ｈの各階や各部屋を単位として直流電力供給部１０１を設けることができるから、直流電力供給部１０１を系統別に管理することができ、しかも、直流電力を利用する直流機器１０２との間の直流供給線路Ｗｄｃの距離が小さくなるから、直流供給線路Ｗｄｃでの電圧降下による電力損失を低減させることができる。また、主幹ブレーカ１１１および分岐ブレーカを分電盤１１０に収納し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２と協調制御部１１３と直流ブレーカ１１４と宅内サーバ１１６とを分電盤１１０とは別の盤に収納してもよい。

なお、本実施形態の回路遮断器はあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲を本実施形態の構成に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。これらの点は後述する実施形態２〜４においても同様である。

（実施形態２）
本実施形態の回路遮断器は、図６に示すように、誤結線判定手段３の構成が実施形態１と異なっており、その他の構成については実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態における誤結線判定手段３では、オペアンプ３０の出力端子がコンパレータ３１の非反転入力端子に接続され、コンパレータ３１の反転入力端子が抵抗Ｒ３４を介して高電位側出力端子５１に接続されるとともに、ツェナーダイオードＺＤ３０を介してグラウンド端子５２に接続されている。ここで抵抗Ｒ３４の抵抗値は実施形態１と異なる値としてあり、コンパレータ３１の反転入力端子には、過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂ（ただしＶｔｈｂ＞０）が入力されるようになっている。

このコンパレータ３１は、オペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔが過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを下回っているときには、”Ｌ”レベルの信号を出力し、出力Ｖｏｕｔが過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを上回った際に、”Ｈ”レベルの信号を出力する。なお、このコンパレータ３１のプラス側の電源入力端子は電源生成手段５の高電位側出力端子５１に、マイナス側の電源入力端子はグラウンド端子５２にそれぞれ接続されている。

ここで、過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂは、結線が正しい場合における高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨより高い値、例えば回路遮断器に接続する予定の直流電源が、高電位側の電位Ｖｐｈが２４Ｖ、低電位側の電位Ｖｐｌが０Ｖのものである場合には、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨである２４Ｖより高い電位である４０Ｖに対応する値に設定すればよい。ただし、この過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂの値はあくまでも一例であって、過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを上記の値に限定する趣旨ではなく、このような過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂの値は、実際に使用する直流電源の高電位側の電位Ｖｐｈおよび低電位側の電位Ｖｐｌや、交流電源の電圧値などを参照して定めればよい。

上述した誤結線判定手段３では、結線が正しく、高電位側電源端子１０Ｈが適切な直流電源（上記の例でいう、高電位側の電位Ｖｐｈが２４Ｖ、低電位側の電位Ｖｐｌが０Ｖの直流電源）の高電位側に接続されている場合には、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは２４Ｖととなり、Ｖｔｈｂより低いからコンパレータ３１から”Ｈ”レベルの信号が出力されることはないが、高電位側電源端子１０Ｈをより高い直流電源（例えば、高電位側の電位Ｖｐｈが４８Ｖ、低電位側の電位Ｖｐｌが０Ｖの直流電源）の高電位側に接続した場合や、交流電源（一般の家庭用商用電源では、実効値が１００Ｖあるいは２００Ｖ）を接続した場合には、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは、過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを上回ることがあるから、コンパレータ３１から”Ｈ”レベルの信号が出力され、この”Ｈ”レベルの信号が、誤結線であることを示す検出信号となる。なお、誤結線判定手段３の他の構成は実施形態１と同様であるから説明を省略する。

次に本実施形態の回路遮断器における結線時の動作について説明する。まず、図７を参照して、適切な直流電源（本実施形態の場合、高電位側の電位Ｖｐｈが２４Ｖ、低電位側の電位Ｖｐｌが０Ｖの直流電源）の高電位側に高電位側電源端子１０Ｈを、低電位側に低電位側電源端子１０Ｌをそれぞれ接続した（すなわち正しく結線が行われた）場合について説明する。時刻ｔ５において上述の結線が行われた場合、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは、図７（ａ）に示すように直流電源の高電位側の電位Ｖｐｈ（＝２４Ｖ）と等しい値となる。このとき、誤結線判定手段３のオペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔは、図７（ｂ）に示すように電位Ｖｐｈに対応する値となり、過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂ（＝４０Ｖに対応する値）を下回るから、図７（ｃ）に示すように、誤結線判定手段３からは”Ｌ”レベルの信号が出力される。この場合、制御手段４は引外し装置２２を動作させないから、開閉手段２０は釈放されない。

次に、図８を参照して、適切な直流電源より高い電圧の直流電源（本実施形態の場合、高電位側の電位Ｖｐｈが４８Ｖ、低電位側の電位Ｖｐｌが０Ｖの直流電源）の高電位側に高電位側電源端子１０Ｈを、端子１０Ｈを、高電位側に低電位側電源端子１０Ｌをそれぞれ接続した（すなわちより高い電圧の直流電源を接続するという誤結線を行った）場合について説明する。時刻ｔ６において上述の結線が行われた場合、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは、図８（ａ）に示すようにより高い直流電源の高電位側の電位Ｖｐｈ（＝４８Ｖ）と等しい値となる。このとき、誤結線判定手段３のオペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔは、図８（ｂ）に示すようにより高い直流電源の高電位側の電位Ｖｐｈに対応する値となり、過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを上回るから、図８（ｃ）に示すように、誤結線判定手段３からは”Ｈ”レベルの信号が出力される。この場合、制御手段４は引外し装置２２を動作させるため、開閉手段２０が釈放され、かつ報知手段６による報知が行われる。

最後に、図９を参照して、交流電源に回路遮断器を接続した（すなわち電源の種類を間違うという誤結線を行った）場合について説明する。時刻ｔ７において上述の結線が行われた場合、低電位側電源端子１０Ｌと高電位側電源端子１０Ｈとの間には交流電圧が印加され、図９（ａ）に示すように正負が交互に現れ、誤結線判定手段３のオペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔは、図９（ｂ）に示すように交流電源の電位（一般の家庭用商用電源では、実効値が１００Ｖあるいは２００Ｖ）となるから、過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを上回った際に（時刻ｔ８）、図９（ｃ）に示すように、誤結線判定手段３からは”Ｈ”レベルの信号が出力される。この場合、制御手段４は引外し装置２２を動作させるため、開閉手段２０が釈放され、かつ報知手段６による報知が行われる。

以上述べた本実施形態の回路遮断器によれば、上記実施形態１と同様に、誤結線が行われた場合には、高電位側電源端子１０Ｈと低電位側電源端子１０Ｌの電位ＶＨ，ＶＬは、正しく直流電源が接続された場合とは異なる電位となるので、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨと誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行うことができ、誤結線であると判定された際には、制御手段４は、開閉手段２０を釈放して、高電位側電源端子１０Ｈおよび低電位側電源端子１０Ｌそれぞれと負荷端子１１Ｈ，１１Ｌとの間を遮断して、負荷への給電を停止するから、誤結線によって負荷が破壊されてしまうことを防止できる。また、誤結線であることを報知する報知手段６を備えているので、誤結線が行われたことを報知することができるから、速やかに結線のやり直しを促すことができる。

特に、本実施形態の回路遮断器では、誤結線検出用の閾値として、結線が正しい場合における高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨ（すなわち直流電源の高電位側の電位Ｖｐｌ）より高い過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを有し、高電位側電源端子１０Ｈの電位が過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを上回ったときに、誤結線であると判定するから、より高い電圧の直流電源を接続するという誤結線と、直流電源ではなく交流電源を接続するという誤結線との２種類の誤結線を検出することが可能となる。

さらに、誤結線判定手段３は、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨを過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂと比較するだけの簡単な回路構成であるから、コストの削減が図れる。

ところで、本実施形態の回路遮断器には、過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを調整する閾値調整手段を設けるようにしてもよく、例えば、抵抗Ｒ３４を可変抵抗により構成することで簡易に実現できる。このようにすれば、回路遮断器を接続する直流電源の電圧に応じて過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを設定することが可能となり、様々な直流電源に採用することができるようになり、直流電源ごとに過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂが異なる回路遮断器を用意する必要がなくなり、このような回路遮断器を複数包含するシステムの構築にかかるコストを低く抑えたり、回路遮断器の規格間違いを抑制したりすることが可能となる。

（実施形態３）
本実施形態の回路遮断器は、誤結線判定手段３の構成が実施形態１，２と異なっており、その他の構成については実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して図示および説明を省略する。

本実施形態における誤結線判定手段３では、オペアンプ３０の出力端子は、コンパレータ３１の反転入力端子と、コンパレータ３２の非反転入力端子とにそれぞれ接続されている。コンパレータ３１の非反転入力端子は、抵抗Ｒ３４，Ｒ３５の直列回路を介して高電位側出力端子５１に接続されるとともに、ツェナーダイオードＺＤ３０を介してグラウンド端子５２に接続されている。これによって、コンパレータ３１の非反転入力端子には、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａ（ただしＶｔｈａ＞０）が入力されるようになっている。なお不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａについては上記実施形態１で述べたとおりである。

このコンパレータ３１は、オペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔが不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを上回っているときには、”Ｌ”レベルの信号を出力し、出力Ｖｏｕｔが不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを下回った際に、”Ｈ”レベルの信号を出力する。なお、このコンパレータ３１のプラス側の電源入力端子は電源生成手段５の高電位側出力端子５１に、マイナス側の電源入力端子はグラウンド端子５２にそれぞれ接続されている。

コンパレータ３２の反転入力端子は、抵抗Ｒ３４と抵抗Ｒ３５との間に接続され、これによって、コンパレータ３２の反転入力端子には、過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂ（ただしＶｔｈｂ＞Ｖｔｈａ）が入力されるようになっている。なお過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂについては上記実施形態２で述べたとおりである。

このコンパレータ３２は、オペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔが過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを下回っているときには、”Ｌ”レベルの信号を出力し、出力Ｖｏｕｔが過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを上回った際に、”Ｈ”レベルの信号を出力する。なお、このコンパレータ３２のプラス側の電源入力端子は電源生成手段５の高電位側出力端子５１に、マイナス側の電源入力端子はグラウンド端子５２にそれぞれ接続されている。

コンパレータ３１，３２の各出力は、ＯＲゲート３３に入力される。ＯＲゲート３３は、コンパレータ３１，３２の各出力の論理和を制御手段４に入力する。つまり、コンパレータ３１，３２のいずれかの出力が”Ｈ”レベルであれば、ＯＲゲート３３の出力も”Ｈ”レベルとなり、この”Ｈ”レベルの信号が上記検出信号として用いられる。

以下に本実施形態の回路遮断器における結線時の動作について説明する。まず、直流電源の高電位側に高電位側電源端子１０Ｈを、低電位側に低電位側電源端子１０Ｌをそれぞれ接続した（すなわち正しく結線が行われた）場合について説明する。上述の結線が行われた場合、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは、直流電源の高電位側の電位Ｖｐｈ（＝２４Ｖ）と等しい値となる。このとき、誤結線判定手段３のオペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔは電位Ｖｐｈに対応する値となり（図２（ａ），図７（ａ）参照）、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａと過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂとの間の値となるから（図２（ｂ），図７（ｂ）参照）、コンパレータ３１，３２の出力は両方とも”Ｌ”レベルとなる（図２（ｃ），図７（ｃ）参照）。このように正しく結線が行われた場合、ＯＲゲート３３の出力は、”Ｌ”レベルとなる。

次に、直流電源の低電位側に高電位側電源端子１０Ｈを、高電位側に低電位側電源端子１０Ｌをそれぞれ接続した（すなわち電線を逆に接続するという誤結線を行った）場合について説明する。上述の結線が行われた場合、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは、直流電源の低電位側の電位Ｖｐｌ（＝０Ｖ）と等しい値となる（図３（ａ）参照）。このとき、誤結線判定手段３のオペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔは電位Ｖｐｌに対応する値となり、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａおよび過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを下回るから（図３（ｂ），図７（ｂ）参照）、コンパレータ３１の出力は”Ｈ”レベルとなり（図３（ｃ）参照）、コンパレータ３２の出力は”Ｌ”レベルとなる（図７（ｃ）参照）。このように電線を逆に接続するという誤結線が行われた場合も、ＯＲゲート３３の出力は、”Ｈ”レベルとなる。

次に、適切な直流電源より高い電圧の直流電源（本実施形態の場合、高電位側の電位Ｖｐｈが４８Ｖ、低電位側の電位Ｖｐｌが０Ｖの直流電源）の高電位側に高電位側電源端子１０Ｈを、端子１０Ｈを、高電位側に低電位側電源端子１０Ｌをそれぞれ接続した（すなわちより高い電圧の直流電源を接続するという誤結線を行った）場合について説明する。上述の結線が行われた場合、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨは、より高い直流電源の高電位側の電位Ｖｐｈ（＝４８Ｖ）と等しい値となる（図８（ａ）参照）。このとき、誤結線判定手段３のオペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔはより高い直流電源の高電位側の電位Ｖｐｈに対応する値となり、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａおよび過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを上回る（図２（ｂ），図８（ｂ）参照）から、コンパレータ３１の出力は”Ｌ”レベルとなり（図２（ｃ）参照）、コンパレータ３２の出力は”Ｈ”レベルとなる（図８（ｃ）参照）。このようにより高い電圧の直流電源を接続するという誤結線が行われた場合も、ＯＲゲート３３の出力は、”Ｈ”レベルとなる。

最後に、交流電源に回路遮断器を接続した（すなわち電源の種類を間違うという誤結線を行った）場合について説明する。上述の結線が行われた場合、低電位側電源端子１０Ｌと高電位側電源端子１０Ｈとの間には交流電圧が印加され（図４（ａ），図９（ａ）参照）、誤結線判定手段３のオペアンプ３０の出力Ｖｏｕｔは交流電源の電位に対応する値となる（図４（ｂ），図９（ｂ）参照）から、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを下回った際、あるいは過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを上回った際に、誤結線判定手段３からは”Ｈ”レベルの信号が出力される（図４（ｃ），図９（ｃ）参照）。

このように電源の種類を間違うという誤結線が行われた場合も、ＯＲゲート３３の出力は、”Ｈ”レベルとなる。

そして、ＯＲゲート３３の出力が”Ｌ”レベルであるときには、制御手段４は引外し装置２２を動作させないから、開閉手段２０は釈放されず、”Ｈ”レベルであるときには、制御手段４は引外し装置２２を動作させるため、開閉手段２０が釈放され、かつ報知手段６による報知が行われる。

以上述べた本実施形態の回路遮断器によれば、上記実施形態１と同様に、誤結線が行われた場合には、高電位側電源端子１０Ｈと低電位側電源端子１０Ｌの電位ＶＨ，ＶＬは、正しく直流電源が接続された場合とは異なる電位となるので、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨと誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行うことができ、誤結線であると判定された際には、制御手段４は、開閉手段２０を釈放して、高電位側電源端子１０Ｈおよび低電位側電源端子１０Ｌそれぞれと負荷端子１１Ｈ，１１Ｌとの間を遮断して、負荷への給電を停止するから、誤結線によって負荷が破壊されてしまうことを防止できる。また、誤結線であることを報知する報知手段６を備えているので、誤結線が行われたことを報知することができるから、速やかに結線のやり直しを促すことができる。

特に、本実施形態の回路遮断器では、誤結線検出用の閾値として、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａと、過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂとを有し、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨが不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａを下回ったとき、あるいは過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂを上回ったときに、誤結線であると判定するから、直流電源の高電位側と低電位側とを逆に接続するという誤結線と、より高い電圧の直流電源を接続するという誤結線と、直流電源ではなく交流電源を接続するという誤結線との３種類の誤結線を検出することが可能となる。

さらに、誤結線判定手段３は、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨを不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａまたは過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂと比較するだけの簡単な回路構成であるから、コストの削減が図れる。

また本実施形態の回路遮断器においても、不足電圧検出用閾値Ｖｔｈａおよび過電圧検出用閾値Ｖｔｈｂそれぞれを調整する閾値調整手段を設けるようにしてもよく、例えば、抵抗Ｒ３４，Ｒ３５を可変抵抗により構成することで簡易に実現できる。

（実施形態４）
本実施形態の回路遮断器は、制御手段４の構成が実施形態１と異なっており、その他の構成については実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して図示および説明を省略する。

本実施形態における制御手段４は、上記実施形態１のものとは異なり、上記検出信号が入力された際には、報知手段６のみを動作させ、引外し装置２２は動作させないようになっている。つまり、本実施形態では誤結線が検出された際に報知のみを行うようになっている。

したがって本実施形態の回路遮断器によれば、誤結線が行われた場合には、高電位側電源端子１０Ｈと低電位側電源端子１０Ｌの電位ＶＨ，ＶＬは、正しく直流電源が接続された場合とは異なる電位となるので、高電位側電源端子１０Ｈの電位ＶＨと誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行うことができ、誤結線であると判定された際には、報知手段６によって報知が行われるから、速やかに結線のやり直しを促すことができ、誤結線によって負荷が破壊されてしまうことを防止できる。

また、上記実施形態１と同様に、誤結線が行われた場合でも電源生成手段５により回路ブロックの動作電源が生成されるから、回路ブロックを確実に動作させることができ、回路ブロックに動作電源を供給するための電池などが不要になる。さらに、本実施形態のように報知のみを行う場合には、引外し装置２２として、バイメタルなどを採用することができ、この場合、電流検出手段７および制御手段４による制御が不要となるから、回路構成を簡単にすることができ、低コスト化が図れる。

なお、本実施形態の技術的思想は、上記実施形態２，３にも適用することができる。

実施形態１の回路遮断器の概略説明図である。 同上の回路遮断器の動作説明図である。 同上の回路遮断器の動作説明図である。 同上の回路遮断器の動作説明図である。 同上の回路遮断器を使用する直流配電システムの説明図である。 実施形態２の回路遮断器の概略説明図である。 同上の回路遮断器の動作説明図である。 同上の回路遮断器の動作説明図である。 同上の回路遮断器の動作説明図である。 実施形態３の回路遮断器の概略説明図である。

符号の説明

３ 誤結線判定手段
４ 制御手段
６ 報知手段
１０Ｈ 高電位側電源端子
１０Ｌ 低電位側電源端子
１１Ｈ，１１Ｌ 負荷端子
２０ 開閉手段

Claims (6)

1. 直流電源の高電位側および低電位側にそれぞれ接続される高電位側電源端子および低電位側電源端子と、高電位側電源端子と当該高電位側電源端子に対応する負荷端子との間および低電位側電源端子と当該低電位側電源端子に対応する負荷端子との間それぞれに挿入された一対の開閉手段とを備えた回路遮断器であって、
   高電位側電源端子および低電位側電源端子の少なくとも一方の電位と誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行う誤結線判定手段と、
   当該誤結線判定手段により誤結線であると判定されると一対の開閉手段それぞれを釈放させる制御手段とを有した回路ブロックを備えていることを特徴とする回路遮断器。
2. 誤結線であることを報知する報知手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
3. 直流電源の高電位側および低電位側にそれぞれ接続される高電位側電源端子および低電位側電源端子と、高電位側電源端子と当該高電位側電源端子に対応する負荷端子との間および低電位側電源端子と当該低電位側電源端子に対応する負荷端子との間それぞれに挿入された一対の開閉手段とを備えた回路遮断器であって、
   高電位側電源端子および低電位側電源端子の少なくとも一方の電位と誤結線検出用の閾値とを比較することで、誤結線か否かの判定を行う誤結線判定手段と、
   当該誤結線判定手段により誤結線であると判定されると誤結線であることを報知する報知手段とを有した回路ブロックを備えていることを特徴とする回路遮断器。
4. 上記誤結線判定手段は、上記閾値として、結線が正しい場合における上記高電位側電源端子の電位より低く上記低電位側電源端子の電位より高い不足電圧検出用閾値を有し、
   上記高電位側電源端子の電位が不足電圧検出用閾値を下回ったときに、誤結線であると判定することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の回路遮断器。
5. 上記誤結線判定手段は、上記閾値として、結線が正しい場合における上記高電位側電源端子の電位より高い過電圧検出用閾値を有し、
   上記高電位側電源端子の電位が過電圧検出用閾値を上回ったときに、誤結線であると判定することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の回路遮断器。
6. 上記回路ブロックの動作電源を生成する電源生成手段を備え、
   電源生成手段は、上記高電位側電源端子と上記低電位側電源端子との間に印加される電圧が入力端子間に印加される全波整流回路を有し、当該全波整流回路の出力電圧に基づいて上記動作電源を生成することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載の回路遮断器。

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