JP2011217498A - 半導体遮断器及び直流給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】過電流の判定機能を十分に維持しつつ、過電流が発生した場合にそれが負荷装置側の短絡等による事故電流なのか否かを正確且つ迅速に判定して、事故電流の場合には迅速にその過電流を遮断することが可能な半導体遮断器を提供する。
【解決手段】過電流発生時にそれが短絡等の事故電流であるか否かを判定するために、半導体スイッチ部３１を流れる電流を検出する電流センサ３２と負荷側の電圧を検出する電圧センサ３３を設けると共に、過電流判定用の電流閾値と事故判定用の電圧閾値を設定する。そして、検出された電流が電流閾値以上の過電流と判定された場合、その過電流と判定された時から判定時間Ｔ１が経過するのを待つ。そして、判定時間Ｔ１が経過した時に、その時の負荷側の電圧をみて、電圧閾値を下回っていた場合には、短絡等による事故電流と判定して、半導体スイッチ部３１を継続的にオフする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置から負荷装置へ過電流が流れた場合にこれを遮断することが可能な半導体遮断器、及びこの半導体遮断器を備えた直流給電システムに関する。

近年、データセンタや通信局舎などにおいては、ルータやサーバ等の各種負荷装置へ直流電力を供給する直流給電システムの構築が進められている。直流給電システムは、電源装置からの直流電力（直流電流）を電力供給線を介して負荷装置へ供給するものであり、１つの電源装置から複数の負荷装置へ給電する場合には、電源装置からの直流電力を電流分配装置で分配して複数の負荷装置へ供給するように構成される。

このような直流給電システムでは、負荷装置への給電を高信頼・高品質で行えるようにすることが要求されている。そのため、電源装置と負荷装置の間には、負荷装置側で短絡等の事故が発生した場合に生じる過大な短絡電流からシステムを保護するために、保護装置が設けられる。上述した電流分配装置を備えたシステムにおいては、その電力分配装置内において分配先毎に保護装置が設けられるのが一般的である。

保護装置としては、従来よりヒューズの使用が一般的であるが、ヒューズの場合、過電流によって溶断する度に交換する必要があったり、高電圧の直流給電システムになるとそれに応じた定格のものを用いる必要があるなど、手間やコストの点で難点がある。そのため、ヒューズに代わる保護装置として、電力供給線上に半導体スイッチング素子を挿入し、この半導体スイッチング素子によって電力供給線を導通・遮断可能に構成された半導体遮断器が種々提案されている。

半導体遮断器は、通常動作時は半導体スイッチング素子を常時オンして電源装置から負荷装置へ電力を供給させるが、半導体スイッチング素子を流れる電流がある閾値以上となった場合、即ち過電流状態になった場合には、これを検出して半導体スイッチング素子をオフすることで、過電流を遮断する。

ところで、過電流の発生は、短絡事故が生じた場合に限らず、例えば瞬間的に流れる突入電流やノイズによって発生したり、負荷装置側の容量成分（コンデンサ）が充電される際に発生するなど、システムは正常であっても発生する場合がある。なお、負荷装置側のコンデンサとは、例えば、負荷装置の入力段に設けられた入力フィルタ（ＬＣフィルタ）を構成するコンデンサや、電源の瞬断時に負荷装置への電力供給を補償するための蓄電手段としてのコンデンサなど、半導体遮断器から負荷装置側の回路に存在しているあらゆるコンデンサ（容量成分）が含まれる。

このような、突入電流やコンデンサ充電電流などによる過電流は、短絡等による事故電流とは違って、システムの異常によって発生するものではないため、そのような過電流が検出された場合には必ずしも継続的に遮断させる必要はない。

そこで従来、過電流が発生した場合に、それが短絡等による事故電流なのかそれともコンデンサ充電電流のような一時的なものなのかを見極めて、事故電流であった場合には半導体スイッチング素子を完全にオフさせる技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。

特許文献１，２に記載された技術は、半導体スイッチング素子を流れる電流が閾値以上か否か判断し、閾値以上となった場合には半導体スイッチング素子のオン・オフ（以下「リトライ動作」という）を繰り返すことで、短絡電流を限流するものである。リトライ動作を行う毎、即ち、一旦オフさせて再びオンさせる毎に、そのオン時に半導体スイッチング素子を通過する電流をみて、閾値を下回っているか否か判断する。そして、閾値を下回るまでリトライ動作を繰り返し、閾値を下回ったならばリトライ動作を停止して半導体スイッチング素子を常時オン状態に復帰させる。

一方、所定時間リトライ動作を繰り返しても閾値を下回らなかった場合は、短絡等による事故電流であると判定して、半導体スイッチング素子を完全にオフする。

特開２００７−２３６０６１号公報 特許第３４００３０２号公報

しかし、コンデンサ充電電流による過電流は、負荷側のコンデンサの容量が大きくなると充電に要する時間も長くなるため、その過電流状態が長時間継続してしまう。すると、過電流発生によりリトライ動作が開始された後、所定時間経過しても、充電が完了せずにまだ過電流状態のままとなり、これによって短絡等による事故電流と誤判定され、半導体スイッチング素子が完全にオフされて負荷装置への電力供給が停止してしまう。

コンデンサの容量が大きくても上記のような誤判定を防ぎつつ確実に充電させるためには、例えば、リトライ動作を許容する所定時間を長く設定するという方法が考えられる。
しかし、そのようにすると、本当に短絡事故が発生して事故電流が流れている場合にも、設定した時間が経過するまではリトライ動作が繰り返されることになり、短絡事故であるとの判定や半導体スイッチング素子を完全にオフさせるタイミングが遅れてしまう。

一方、リトライ動作を許容する所定時間は変えずに、過電流かどうかを判定するための閾値を高い値に設定する方法も考えられる。しかしそのようにすると、短絡等による事故電流以外の過電流が流れているにもかかわらず、即ち短絡電流よりは小さいものの定格よりも大きい電流が流れていて半導体スイッチング素子をリトライ動作させるべき状態にある場合にもかかわらず、閾値以上ではないことによってリトライ動作がなされず常時オンされたままとなってしまう。そのため、過電流かどうかの閾値を高く設定することは、過電流の判定機能そのものが低下するため、現実的ではない。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、過電流の判定機能を十分に維持しつつ、過電流が発生した場合にそれが負荷装置側の短絡等による事故電流なのか否かを正確且つ迅速に判定して、事故電流の場合には迅速にその過電流を遮断することが可能な半導体遮断器を提供すること、及びこの半導体遮断器を備えた直流給電システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、電源装置から電力供給線を介して負荷装置へ直流電力を供給する直流給電システムにおいて、電源装置と負荷装置の間を導通・遮断するために電力供給線に設けられた半導体遮断器であって、電力供給線上に挿入され、該電力供給線を導通・遮断するための、半導体スイッチング素子からなる半導体スイッチ手段と、電源装置から負荷装置へ半導体スイッチ手段を介して流れる電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段により検出された電流が予め設定された電流閾値以上である過電流であるか否か判断する過電流判断手段と、この過電流判断手段により過電流と判断された場合に、所定のタイミングで半導体スイッチ手段のオン・オフを繰り返すリトライ動作を行うリトライ制御手段と、電力供給線を介して負荷装置へ出力されている電圧を検出する電圧検出手段と、過電流判断手段により過電流と判断された場合に、該判断されてから予め設定された判定所要期間が経過するまでに電圧検出手段により検出される電圧が予め設定された継続遮断不要条件を満たすか否か判断する電圧判断手段と、この電圧判断手段により、判定所要期間が経過するまでに電圧検出手段により検出される電圧が継続遮断不要条件を満たすと判断されなかった場合に、半導体スイッチ手段を継続的にオフさせる遮断手段と、を備えたことを特徴とするものである。

このように構成された請求項１に記載の半導体遮断器では、電源装置から負荷装置への給電が行われる通常時は、半導体スイッチ手段がオンされることによりこの半導体スイッチ手段を介して電力供給線上を電流が流れる。そして、その電流が電流閾値以上（過電流）となった場合にはリトライ動作が行われる。

このような動作を基本としつつ、本発明では更に、電力供給線を介して負荷装置側へ出力されている電圧を検出可能に構成されている。そして、過電流と判断された場合に、その判断がなされてから判定所要期間が経過するまでに電圧が継続遮断不要条件を満たすか否かを判断する。

過電流が発生する要因は種々考えられるが、例えば負荷装置側の短絡故障による事故電流の場合、短絡故障であるが故に、負荷装置側の電圧は大きく低下すると共にその状態が継続する。これに対し、例えば負荷装置が有するコンデンサ（容量成分）に対する充電電流によって過電流が発生した場合、その過電流は一時的なものであって、コンデンサの充電が進むに従ってその充電電流も徐々に低下していく。そのため、負荷装置側の電圧については、過電流発生直後は、コンデンサの充電量がまだ少なくて充電電流が大きいため、短絡故障発生時と同様に非常に小さい値となるものの、コンデンサの充電が進むに従って電圧は大きくなっていき、やがて電源装置から供給される直流電圧と同等の値となる。

つまり、短絡事故等により生じる過電流（事故電流）と負荷装置側のコンデンサへの充電により生じる過電流（充電電流）とでは、過電流が発生した後の負荷装置側の電圧の変化に違いがある。

そこで本発明では、過電流発生後の電圧に基づいて、その過電流が短絡等による事故電流なのか否かを判断する。具体的には、過電流と判断された場合に、その判断がなされてから判定所要期間が経過するまでに電圧が継続遮断不要条件を満たすか否かを判断する。そして、継続遮断不要条件を満たすと判断されなかった場合には、短絡等による事故電流が流れていることが推定されることから、半導体スイッチ手段を継続的にオフすることでその過電流を遮断する。

従って、請求項１に記載の半導体遮断器によれば、リトライ動作を行うべきレベルの過電流に対する判定機能を十分に維持しつつ、過電流が発生した場合にそれが負荷装置側の短絡等による事故電流なのか否かを正確且つ迅速に判定することができる。そのため、事故電流の場合には半導体スイッチ手段をオフすることによってその事故電流を迅速に遮断することができる。また、例えば負荷装置側のコンデンサへ一時的に過大な充電電流が流れた場合には、それが事故電流と誤判定されるのを回避でき、コンデンサへの充電を確実に行うことができる。

次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の半導体遮断器であって、継続遮断不要条件は、過電流判断手段により過電流と判断されてから判定所要期間が経過するまでに、電圧検出手段により検出される電圧が予め設定された電圧閾値以上となることである。

負荷装置側で短絡故障が発生した場合の負荷装置側の電圧（電圧検出手段により検出される電圧）は、電源装置から負荷装置に至る電力供給線のインピーダンスを無視すれば、０Ｖに近い値まで低下する。そして、短絡故障が継続している限りその状態（０Ｖに近い状態）は継続する。

一方、負荷装置が有するコンデンサ（容量成分）に対する充電電流によって過電流が発生した場合、負荷装置側の電圧は、過電流発生直後は短絡故障と同様に０Ｖに近い値にまで低下するものの、コンデンサへの充電が進むにつれて電圧は徐々に上昇していき、やがて電圧閾値以上となる。

そこで本発明（請求項２）では、過電流が発生してから判定所要期間が経過するまでに負荷装置側の電圧が電圧閾値以上とならなかった場合に、短絡等による事故電流が流れているとの推定のもと、半導体スイッチ手段を継続的にオフしてその過電流を遮断する。

従って、請求項２に記載の半導体遮断器によれば、電圧閾値以上となるか否かという簡易的な判断方法によって、過電流が短絡等の事故電流であるか否かを容易に判断することができる。

次に、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の半導体遮断器であって、継続遮断不要条件は、過電流判断手段により過電流と判断されてから判定所要期間が経過するまでに、電圧検出手段により検出される電圧の変化量が予め設定された電圧変化量閾値以上となることである。

負荷装置側で短絡故障が発生した場合に負荷装置側の電圧（電圧検出手段より検出される電圧）がどの程度低下するかは、より詳しくは、電源装置から負荷装置に至る電力供給線のインピーダンス（特にインダクタンス成分）によって異なる。即ち、短絡故障発生時の負荷装置側の電圧は、電源装置の出力電圧を、電源装置から電圧検出部位までの電流経路のインピーダンス（以下「電源側インピーダンス」という）と電圧検出部位から負荷装置までの電流経路のインピーダンス（以下「負荷側インピーダンス」という）との比によって分圧した値とほぼ同じ値となる。

そのため、負荷側インピーダンスが電源側インピーダンスよりも十分小さければ、短絡故障時の負荷装置側の電圧は０Ｖに近くなるが、負荷側インピーダンスが電源側インピーダンスに対して相対的に大きくなればなるほど、短絡故障時の負荷装置側の電圧は０Ｖよりも大きい値となる。

そのため、請求項２に記載の発明のように電圧閾値に基づいて判断する方法は、上記のようにインピーダンス比に起因して負荷装置側の電圧が０Ｖよりも大きくなる場合は、インピーダンス比を考慮して（即ち短絡故障時の実際の負荷装置側の電圧値に応じて）電圧閾値を適切な値に設定する必要があり、その分、設計工数の増大を招くおそれがある。

これに対し、請求項３に記載の半導体遮断器では、電圧の値そのものではなく、電圧の変化量に基づいて事故電流であるかどうかを判断する。即ち、コンデンサへの充電電流による過電流発生直後に電圧がどの程度低下するかについては上記の通りインピーダンス比によって異なるものの、過電流発生後は、過電流発生直後の電圧の大小にかかわらず、充電が進むにつれて電圧は徐々に増加していく。そのため、電圧変化量閾値を適宜設定して、電圧の変化量がその電圧変化量閾値以上となれば、コンデンサへの充電電流と判断することができる。

従って、請求項３に記載の半導体遮断器によれば、上記インピーダンス比にかかわらず（即ち、過電流発生時に負荷装置側の電圧がどの程度まで低下するかにかかわらず）、過電流が発生した場合にそれが短絡等による事故電流であるか否かを容易に判断することができる。

次に、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の半導体遮断器であって、判定所要期間は、予め設定された判定時間が経過するまでの期間、又はリトライ制御手段によるリトライ動作が予め設定された判定回数行われる期間である。

このように構成された請求項４に記載の半導体遮断器によれば、判定所要期間の設定の自由度が広がり、汎用性の高い半導体遮断器の提供が可能となる。
次に、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の半導体遮断器であって、リトライ制御手段は、過電流判断手段により過電流と判断されたことによってリトライ動作を開始した後、電圧判断手段によって、判定所要期間が経過するまでに電圧検出手段により検出される電圧が継続遮断不要条件を満たすと判断された場合は、予め設定されたリトライ停止条件の成立後にリトライ動作を停止する。

即ち、過電流と判断された場合であっても、判定所要期間が経過するまでに電圧が継続遮断不要条件を満たした場合は、短絡等の事故電流ではないことが推定されると共に、負荷装置側の状態によってはその過電流はやがて収まることも予想される。特に上述したコンデンサの充電電流の場合は、充電が進むことによって電流は元の定常状態のレベルに収まっていく。そして、過電流が収まれば、リトライ動作をさせる必要性は必ずしもなくなり、半導体スイッチ手段を継続的にオンさせるようにしてもよい。

そこで、請求項５に記載の半導体遮断器では、判定所要期間が経過するまでに電圧が継続遮断不要条件を満たした場合は、リトライ停止条件が成立するまでは引き続きリトライ動作を続けるものの、リトライ停止条件が成立した場合にはリトライ動作を停止して、半導体スイッチ手段が継続的にオンされる定常状態に戻るようにしている。

従って、請求項５に記載の半導体遮断器によれば、過電流が短絡等による事故電流ではない場合、リトライ動作によってその過電流から当該半導体遮断器や負荷装置を保護しつつ、過度にリトライ動作を続けることなくより迅速に定常状態に戻すことが可能となる。

次に、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の半導体遮断器であって、リトライ停止条件は、リトライ動作の開始から予め設定されたリトライ時間以上が経過すること、又はリトライ動作の開始から予め設定されたリトライ回数以上リトライ動作を行うことである。

このように構成された請求項６に記載の半導体遮断器によれば、リトライ動作を停止させるタイミングを簡易的且つ適切に設定することができる。また、短絡等の事故電流以外の過電流については、その原因によっては、過電流が収まるまでの時間をおおよそ推測することも可能である。例えば上述したコンデンサへの充電電流の場合は、負荷装置側の容量がわかれば、充電電流が収まるのに要する時間を的確に推測できる。そのため、その推測した時間に応じてリトライ時間或いはリトライ回数を設定すれば、リトライ動作を停止させるタイミングのより適切な設定が可能となる。

次に、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の半導体遮断器であって、リトライ停止条件は、電流検出手段により検出された電流が電流閾値を下回ることである。
リトライ制御手段は、そもそも、過電流と判断された場合にリトライ動作を開始するものであるから、リトライ動作を行うべきか否かは、本来、過電流状態であるか否かによって決めるのが適切であるとも言える。そのため、電流が電流閾値を下回った場合（即ち過電流状態ではなくなった場合）にリトライ動作を停止させるようにすれば、より適切なタイミングでのリトライ動作の停止が可能となる。

次に、請求項８に記載の発明は、電源装置から複数の負荷装置へ直流電力を供給する直流給電システムであって、電源装置からの直流電力を複数の系統に分配して該系統毎にそれぞれ電流供給線を介して一又は複数の負荷装置へ直流電力を供給するよう構成されている。そして、各電流供給線の少なくとも１つに、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の半導体遮断器が設けられている。

上記のように構成された直流給電システムにおいては、電力供給系統が複数の系統に分配されているため、例えばある１つの系統において短絡事故が発生して過大な事故電流が流れると、その影響が、当該系統はもちろん、他の正常な系統にまで及んでしまう。

そこで、このような直流給電システムに対し、本発明（請求項１〜７）の半導体遮断器を設ければ、ある系統で短絡事故が発生して過大な事故電流が流れてもそれを迅速に遮断することができ、これにより他の正常な系統への影響を大幅に抑制することができる。

第１実施形態の直流給電システムの概略構成を表す構成図である。 第１実施形態の半導体遮断器の動作例を表す図であり、（ａ）は負荷装置側のコンデンサへの充電電流が流れた場合の動作例を表し、（ｂ）は負荷装置側の短絡事故による事故電流が流れた場合の動作例を表す。 第１実施形態の過電流保護制御処理を表すフローチャートである。 第２実施形態の過電流保護制御処理を表すフローチャートである。 第３実施形態の過電流保護制御処理を表すフローチャートである。

以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（１）直流給電システムの構成
図１に、本発明が適用された実施形態の直流給電システムの概略構成を表す。図１に示すように、本実施形態の直流給電システム１は、電源装置３からの直流電力を電力供給線７，８を介して複数の負荷装置２１，２２，２３・・・へ供給するよう構成されたものである。

電源装置３からの直流電力は、電流分配装置５によって複数の系統に分配され、系統毎にそれぞれ対応する負荷装置へ供給される。図１では、一例として、１つの系統に対して１つの負荷装置が接続された構成が示されている。

電源装置３は、各負荷装置２１，２２，２３・・・へその動作用の直流電力を供給するものであり、本実施形態では定格出力電圧が例えば４００Ｖである。この電源装置３の具体的構成としては、例えば、商用交流電力を直流電力に変換する整流装置を備えてなるものが考えられるが、負荷装置側へ所定電圧の直流電力を供給できるものである限り、その具体的構成は特に限定されるものではない。

各負荷装置２１，２２，２３・・・は、いずれも電源装置３からの直流電力によって動作するものであるが、本実施形態では、各負荷装置２１，２２，２３・・・のいずれも、その入力段に、入力電力の安定化やノイズ対策等のための、コンデンサ及びコイルからなる入力フィルタ（ＬＣフィルタ）が設けられている。また、各負荷装置２１，２２，２３・・・の何れか１つ又は複数には、電源装置３からの直流電力供給が瞬断した場合に動作用電圧を補償するための蓄電手段（コンデンサ）が設けられている。

つまり、各負荷装置２１，２２，２３・・・はそれぞれ、電源装置３からみるとコンデンサ（容量成分）を有する負荷となっており、それ故に、これら各負荷装置２１，２２，２３・・・へ給電が行われる際には、後述するようにコンデンサへの過大な充電電流が流れることがある。

電流分配装置５は、電源装置３からの直流電力を各負荷装置２１，２２，２３・・・毎に分配して供給するために設けられたものである。本実施形態の直流給電システム１においては、電流分配装置５により分配された各系統それぞれにおいて、定格電流よりも大きい過電流が流れる可能性がある。具体的には、負荷装置側の短絡等の事故により継続的に発生する過電流、或いは、既述の通り、負荷装置側のコンデンサへ充電電流が流れる際に一時的に発生する過電流などが考えられる。

そこで、電流分配装置５には、分配された各系統毎にそれぞれ、負荷装置側へ流れる過電流を検出して必要に応じてこれを遮断するための、半導体遮断器が設けられている。即ち、複数の負荷装置２１，２２，２３・・・のうち１つの負荷装置２１への系統には１つの半導体遮断器１１が設けられ、別の１つの負荷装置２２への系統にも１つの半導体遮断器１２が設けられ、また別の１つの負荷装置２３への系統にも１つの半導体遮断器１３が設けられている。

本実施形態では、電流分配装置５内に設けられた複数の半導体遮断器１１，１２，１３・・・はいずれも基本的に同じ構成であるため、代表として１つの半導体遮断器１１についてその構成を説明する。

半導体遮断器１１は、２本の電力供給線７，８のうち一方の電力供給線７に設けられた半導体スイッチ部３１と、この半導体スイッチ部３１が設けられた電力供給線７を流れる電流を検出するための電流センサ３２と、半導体スイッチ部３１の下流側（負荷装置側）における各電力供給線７，８間の電圧（即ち負荷装置２１への出力電圧）を検出するための電圧センサ３３と、これら電流センサ３２及び電圧センサ３３による検出結果に基づいて半導体スイッチ部３１の動作（オン・オフ）を制御する制御回路３４と、を備えている。

なお、２本の電力供給線７，８のうち、半導体スイッチ部３１が設けられた一方の電力供給線７は電源装置３内の直流電源（直流電圧）の正極側に接続され、他方の電力供給線８は電源装置３内の直流電源の負極側に接続されている。但し、各電力供給線７，８のうちどちらに半導体スイッチ部３１や電流センサ３２を設けるかについては特に限定されるものではなく、半導体スイッチ部３１については、負荷装置２１側へ直流電力を供給又は遮断できるものである限り、また電流センサ３２については、負荷装置２１側へ流れる電流を検出できるものである限り、具体的にどの電力供給線へどのように設けるかは適宜決めることができる。

半導体スイッチ部３１は、電力供給線７上に挿入された半導体スイッチング素子（図示略。例えばＭＯＳＦＥＴ。）を備えてなるものであり、制御回路３４からの駆動信号（詳しくは後述する駆動部４５からの駆動信号）に従ってその半導体スイッチング素子がオン・オフされる。即ち、半導体スイッチング素子が例えばＭＯＳＦＥＴの場合は、ソースが電源装置３側に接続され、ドレインが負荷装置２１側に接続され、ゲートに制御回路３４からの駆動信号が入力されることとなる。

なお、以下の説明で半導体スイッチ部３１について「オン」「オフ」という場合は、詳しくは半導体スイッチ部３１を構成する半導体スイッチング素子の「オン（ターンオン）」「オフ（ターンオフ）」を意味しているものとする。

そのため、半導体スイッチ部３１がオンされている間は、この半導体スイッチ部３１が設けられている電力供給線７が導通され、電源装置３から負荷装置２１への電力供給が可能な状態となる。逆に、半導体スイッチ部３１がオフされている間は、この半導体スイッチ部３１が設けられている電力供給線７が遮断され、電源装置３から負荷装置２１への電力供給が遮断される。

制御回路３４は、電流センサ３２により検出された電流値を計測してその電流値を示すデータ（電流Ｉｄ）を出力する電流計測部４１と、電圧センサ３３により検出された電圧値を計測してその電圧値を示すデータ（電圧Ｖｄ）を出力する電圧計測部４２と、これら電流計測部４１及び電圧計測部４２から出力された各データ（電流Ｉｄ、電圧Ｖｄ）が記憶される計測値記憶部４３と、この計測値記憶部４３に記憶された電流Ｉｄ，電圧Ｖｄに基づいて後述する各種判断を行い、その判断結果に応じて半導体スイッチ部３１をオン又はオフさせるための制御信号を出力する制御部４４と、この制御部４４からの制御信号に従って半導体スイッチ部３１へ駆動信号を出力することにより半導体スイッチ部３１をオン・オフさせる駆動部４５と、制御部４４にて行われる各種判断に用いられる各種設定情報が記憶された設定情報記憶部４６と、を備えている。

設定情報記憶部４６には、設定情報として、半導体スイッチ部３１を流れる電流が過電流状態になっているか否かを判断するための判断基準として用いられる「電流閾値」と、半導体スイッチ部３１を流れる電流が過電流状態となった場合にその過電流が負荷装置２１側の短絡等による事故電流であるか否かを判断するための判断基準として用いられる「電圧閾値」と、短絡等による事故電流であるか否かの最終判定を下すための判定基準として用いられる「判定時間Ｔ１」と、過電流状態となって半導体スイッチ部３１のリトライ動作が開始された後、その過電流が短絡等の事故電流ではないと判定された場合に、リトライ動作を停止するタイミングを決める基準として用いられる「リトライ時間Ｔ２」が記憶されている。これらの設定情報は、入力インタフェース３５を介して、図示しない外部の設定装置から予め入力・記憶される。

本実施形態では、図２に示すように、一例として、定常状態時に各電力供給線７，８を流れる電流は約２．５［Ａ］であり、電流閾値は４［Ａ］に設定され、電圧閾値は１［Ｖ］に設定されている。また、判定時間Ｔ１はリトライ時間Ｔ２よりも短い時間に設定されている。この図２については後で説明する。

なお、電流計測部４１による電流Ｉｄの計測と電圧計測部４２による電圧Ｖｄの計測は、いずれも制御部４４からの計測指示に従って行われる。また、リトライ動作中は、半導体スイッチ部３１がオンした時の電流Ｉｄ，電圧Ｖｄ（ピーク値）を計測するように計測指示が行われる。そして、その計測指示に従って計測される毎に、その計測結果である電流Ｉｄ，電圧Ｖｄが計測値記憶部４３へ記憶される。

（２）半導体遮断器の動作説明
次に、上記のように構成された半導体遮断器１１の動作について、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、負荷装置２１へコンデンサの充電電流が流れたことによって過電流が発生した場合の動作例を表し、図２（ｂ）は、負荷装置２１側の短絡等の事故による事故電流が流れたことによって過電流が発生した場合の動作例を表す。

図２（ａ）に示すように、定常状態において２．５［Ａ］の電流が流れているときに、負荷装置２１へコンデンサ充電電流が流れると、電流閾値（４［Ａ］）を超える（時刻ｔ＝０）。即ち、過電流状態となる。このように電流閾値以上となった場合は、制御部４４は、半導体スイッチ部３１のリトライ動作を行うための制御信号を駆動部４５へ出力して、リトライ動作を行うことにより、半導体スイッチ部３１を介して負荷装置２１側へ流れる電流を限流する。

リトライ動作とは、図２（ａ）に示されているように、半導体スイッチ部３１のオン・オフを所定タイミング毎に繰り返し行うものである。このリトライ動作を停止するタイミングは種々考えられ、本実施形態では、後述するようにリトライ動作開始からの経過時間によって定められる。また、後述する第３実施形態では、電流閾値を下回ったか否かによって定められる。

図２（ａ）の例では、発生した過電流がコンデンサ充電電流であることから、図示のように、電流閾値を超える大きな過電流が流れる。一方、負荷装置２１側（以下単に「負荷側」とも言う）の電圧については、本来ならば定格の４００［Ｖ］近傍であるはずが、過大な充電電流の流れ始めは０［Ｖ］に近い値であり、電圧閾値よりも低い。

このように、電流閾値以上の電流が流れる一方で負荷側の電圧については０［Ｖ］に近い値となってしまう状態は、コンデンサ充電電流の場合以外にも、図２（ｂ）に示すように、負荷装置２１側の短絡等の事故による事故電流が流れた場合にも生じる（時刻ｔ＝０）。そのため、電流閾値以上の過電流が流れ始めた時に負荷側の電圧が電圧閾値より低くなったとしても、その時点では、それがコンデンサ充電電流なのか事故電流なのかまで判定することは困難である。

但し、事故電流の場合は、図２（ｂ）に示すように、負荷側の電圧は０［Ｖ］近くでほとんど変化せずに推移するのに対し、コンデンサ充電電流の場合は、図２（ａ）に示すように、コンデンサへの充電が進むにつれて電圧は徐々に上昇していき、ある程度時間が経過した時（時刻ｔ１）には電圧閾値以上となる。

そこで制御部４４は、上記のようにコンデンサ充電電流の場合は負荷側の電圧がやがて電圧閾値以上になるという性質を利用して、コンデンサ充電電流なのか事故電流なのかを判定するようにしている。具体的には、電流閾値以上となる過電流が発生した時（時刻ｔ＝０）から判定時間Ｔ１が経過するまで待ち、判定時間Ｔ１が経過したら（時刻ｔ２）、その時の負荷側の電圧を計測する。そして、計測した電圧が電圧閾値以上であった場合にはコンデンサ充電電流と判定し、電圧閾値を下回っていた場合には事故電流であると判定する。

図２（ａ）は、コンデンサ充電電流であるため、判定時間Ｔ１が経過する前に負荷側の電圧は電圧閾値以上となっている。そのため、この場合は引き続きリトライ動作を継続しつつコンデンサへの充電を続ける。そして、リトライ動作開始時（時刻ｔ＝０）からリトライ時間Ｔ２が経過すると（時刻ｔ３）、リトライ動作を停止して、半導体スイッチ部３１を継続的にオンさせ、定常状態に戻す。

一方、図２（ｂ）は、事故電流であるため、判定時間Ｔ１が経過しても負荷側の電圧は電圧閾値よりも小さい。そのため、この場合は判定時間Ｔ１の経過後にリトライ動作を停止して、半導体スイッチ部３１を継続的にオフさせる。つまり、電源装置３から負荷装置２１への電力供給を完全に遮断するのである。

判定時間Ｔ１は、コンデンサ充電電流によって負荷側の電圧が０［Ｖ］に近くなるほどの過電流が発生した場合に、コンデンサへの充電が進むことによって負荷側の電圧が電圧閾値以上に上昇するのに要する時間を考慮して設定される。即ち、コンデンサ充電電流ならば当該判定時間Ｔ１が経過するまでには負荷側の電圧が電圧閾値以上になるであろう時間が適宜設定される。但し、短絡等による事故電流が発生した場合にはこれを可能な限り迅速に判定して半導体スイッチ部３１をオフさせる必要があり、事故電流からの迅速な保護という観点では、判定時間Ｔ１はできるだけ短い方がよい。

そのため、判定時間Ｔ１は、コンデンサ充電電流であることの正確な判定と、事故電流であることの正確且つ迅速な判定の双方が可能となるように、電圧閾値とのバランスも考慮した上で設定される。

（３）過電流保護制御処理の説明
次に、半導体遮断器１１を上記のように動作させるために制御部４４が実行する過電流保護制御処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。図３のフローチャートは、半導体スイッチ部３１がオンされることにより負荷装置２１への定常的な電力供給が開始された後の処理を示すものである。

制御部４４は、定常的な電力供給を開始すると、まずＳ１１０にて、電流Ｉｄを計測する。具体的には、電流計測部４１に計測指示を出し、その計測結果を計測値記憶部４３から取得する。そして、Ｓ１２０にてタイマｔをリセットする。

そして、Ｓ１３０にて、計測した電流Ｉｄが電流閾値以上の過電流であるか否かを判断する。このとき、電流閾値を下回っているならば、再びＳ１１０に戻るが、電流閾値以上ならば、Ｓ１４０にてリトライ動作を開始し、Ｓ１５０にてタイマｔをスタートさせる。そして、続くＳ１６０にて、タイマｔ（詳しくはその計時時間）が判定時間Ｔ１以上であるか否かを判断し、判定時間Ｔ１以上となるまで待機する。

そして、タイマｔが判定時間Ｔ１以上になると、Ｓ１７０にて電圧Ｖｄを計測する。具体的には、電圧計測部４２に計測指示を出し、その計測結果を計測値記憶部４３から取得する。そして、Ｓ１８０にて、その計測した電圧Ｖｄが電圧閾値以上であるか否かを判断する。

ここで、電圧Ｖｄが電圧閾値を下回っていた場合は、Ｓ２３０に進み、短絡等による事故電流であるとの事故判定を行う。そして、事故判定後は、Ｓ２４０にてリトライ動作を停止し、続くＳ２５０にて、半導体スイッチ部３１を継続的にオフさせた上で、この過電流保護制御処理を終了する。

一方、Ｓ１８０にて電圧Ｖｄが電圧閾値以上であった場合は、過電流の原因は短絡等による事故電流ではなく、そのままリトライ動作を継続してもよいものと判断して、Ｓ１９０にて、タイマｔがリトライ時間Ｔ２以上になるまで待機する。つまり、リトライ時間Ｔ２以上になるまでリトライ動作を継続する。

そして、タイマｔがリトライ時間Ｔ２以上になったら、Ｓ２００にてリトライ動作を停止し、続くＳ２１０にて、半導体スイッチ部３１を継続的にオンさせて、定常状態に戻す。そして、Ｓ２２０にて、負荷装置２１側への電力供給を含む当該過電流保護制御処理を停止すべきか否かを判断し、まだ継続すべきならばＳ１１０に戻り、停止すべきならばＳ２５０に進んで半導体スイッチ部３１を継続的にオフさせる。

（４）第１実施形態の効果等
以上説明した本実施形態の半導体遮断器１１では、過電流発生時にそれが短絡等の事故電流であるか否かを判定するために、半導体スイッチ部３１を流れる電流を検出する電流センサ３２と負荷側の電圧を検出する電圧センサ３３を設けると共に、過電流判定用の電流閾値と事故判定用の電圧閾値が設定されている。

そして、検出された電流Ｉｄが電流閾値以上の過電流となった場合は、その過電流となった時から判定時間Ｔ１が経過するのを待つ。そして、判定時間Ｔ１が経過した時に、その時の負荷側の電圧をみて、電圧閾値を下回っていた場合には、短絡等による事故電流と判定する。

そのため、リトライ動作を行うべきレベルの過電流（電流閾値以上の過電流）に対する判定機能（基本的な機能）を十分に維持しつつ、過電流が発生した場合にそれが負荷装置２１側の短絡等による事故電流なのか否かを、電圧閾値との比較というごく簡易的な方法でありながら正確且つ迅速に判定することができる。そのため、事故電流の場合には半導体スイッチ部３１を迅速にオフしてその事故電流を迅速に遮断することができる。

また、負荷装置２１側のコンデンサへ一時的に過大な充電電流が流れた場合には、電流が電流閾値以上となるものの、その後判定時間Ｔ１が経過する前に負荷側の電圧が電圧閾値以上となれば、事故電流とは判定されない。そのため、コンデンサ充電電流が事故電流と誤判定されてしまうのを回避でき、コンデンサへの充電を確実に行うことができる。

また、判定時間Ｔ１が経過するまでに負荷側の電圧が電圧閾値以上になった場合は、リトライ時間Ｔ２が経過するまではリトライ動作を継続し、その後にリトライ動作を停止して、半導体スイッチ部３１を継続的にオンさせるようにしている。

そのため、過電流が短絡等による事故電流ではない場合は、リトライ動作によってその過電流からシステムを保護しつつ、過度にリトライ動作を続けることもなく、より迅速に定常状態に戻すことが可能となる。

そして、本実施形態の直流給電システム１は、電力供給系統が複数の系統に分配されており、各系統毎に半導体遮断器１１，１２，１３・・・が設けられている。そのため、例えばある１つの系統において短絡等の事故が発生して過大な電流が流れても、それを迅速に遮断することができるため、事故による他の正常な系統への影響を大幅に抑制することができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素の対応関係を明らかにする。本実施形態において、半導体スイッチ部３１は本発明の半導体スイッチ手段に相当し、電流センサ３２は本発明の電流検出手段に相当し、電圧センサ３３は本発明の電圧検出手段に相当し、制御回路３４は本発明の過電流判断手段、電圧判断手段、リトライ制御手段、及び遮断手段に相当する。

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、電流Ｉｄが電流閾値以上の過電流状態となった場合に、その過電流状態となった時から判定時間Ｔ１が経過した時の電圧Ｖｄが電圧閾値以上となっているか否かに基づいて、事故電流であるか否かの判定を行うようにした（図３のＳ１６０〜Ｓ１８０等参照）。

これに対し、本実施形態では、過電流状態となった場合に、その過電流状態となった時から判定時間Ｔ１が経過するまでの間の電圧Ｖｄの変化量に基づいて、事故電流であるか否かの判定を行う。より具体的には、過電流状態となった時の電圧Ｖｄ（＝Ｖｄ１）から判定時間Ｔ１が経過した時の電圧Ｖｄ（＝Ｖｄ２）までの変化量が電圧変化量閾値以上とならなかった場合に、事故電流と判定する。

そのため、本実施形態の半導体遮断器は、図１に示した第１実施形態の半導体遮断器１１と比較して、設定情報記憶部４６の設定情報が一部異なる。具体的には、第１実施形態における電圧閾値に代えて、本実施形態では電圧変化量閾値が設定される。また、これに伴って、制御部４４が実行する過電流保護制御処理も一部異なる。これら以外の構成については、第１実施形態の半導体遮断器１１と同じである。

次に、本実施形態の半導体遮断器における制御部４４が実行する過電流保護制御処理について、図４を用いて説明する。なお、図４の過電流保護制御処理のうち、Ｓ３１０〜Ｓ３３０の処理、Ｓ３５０〜Ｓ３７０の処理、及びＳ４００〜Ｓ４６０の処理は、それぞれ、図３に示した第１実施形態の過電流保護制御処理における、Ｓ１１０〜Ｓ１３０の処理、Ｓ１４０〜Ｓ１６０の処理、及びＳ１９０〜Ｓ２５０の処理と同じであるため、ここではこれら各処理については詳細説明を省略する。

図４の過電流保護制御処理の開始後、過電流状態になると（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、Ｓ３４０にて、その時の電圧Ｖｄを計測し、その計測結果を電圧Ｖｄ１として記憶する。その後、リトライ動作を開始してタイマｔをスタートさせ（Ｓ３５０，Ｓ３６０）、判定時間Ｔ１が経過するまで待機する（Ｓ３７０）。

タイマｔが判定時間Ｔ１以上になると、Ｓ３８０にて、その時の電圧Ｖｄを計測し、その計測結果を電圧Ｖｄ２として記憶する。そして、続くＳ３９０にて、その記憶した電圧Ｖｄ２とＳ３４０で計測・記憶した電圧Ｖｄ１との差が電圧変化量閾値以上であるか否か判断する。つまり、過電流状態と判断された時から判定時間Ｔ１が経過するまでの間の電圧Ｖｄの変化量が電圧変化量閾値以上となっているか否かを判断するのである。

そして、電圧Ｖｄの変化量が電圧変化量閾値以上でない場合は（Ｓ３９０：ＮＯ）、Ｓ４４０に進み、短絡等による事故電流であるとの事故判定を行い、その後、リトライ動作を停止し（Ｓ４５０）て、半導体スイッチ部３１を継続的にオフさせる（Ｓ４６０）。

一方、電圧Ｖｄの変化量が電圧閾値以上であった場合は（Ｓ３９０：ＹＥＳ）、過電流の原因は短絡等による事故電流ではなく、そのままリトライ動作を継続してもよいものと判断して、Ｓ４００以降の処理に進む。

以上説明したように、本実施形態の過電流保護制御処理では、第１実施形態の過電流保護制御処理（図３）のような電圧閾値に基づく事故判定、即ち判定時間Ｔ１経過時の電圧Ｖｄの値そのものに基づく事故判定とは異なり、電圧の変化量に基づく事故判定を行う。

負荷装置２１の短絡故障時の電圧Ｖｄは、電源装置３から電圧センサ３３までの電流経路のインピーダンス（電源側インピーダンス）と電圧センサ３３から負荷装置２１までの電流経路のインピーダンス（負荷側インピーダンス）との比によっては必ずしも０Ｖに近い値とはならず、負荷側インピーダンスの比率が大きくなればなるほどその短絡故障時の電圧Ｖｄは０Ｖより大きい値となる。このように短絡故障時の電圧Ｖｄが０Ｖより大きくなる場合、上記第１実施形態の過電流保護制御処理では、電圧閾値を適切に設定するのが困難となるおそれがある。

これに対し、本実施形態の過電流保護制御処理では、電圧の値そのものではなく電圧の変化量に基づいて事故電流であるか否かを判定しているため、上記インピーダンス比にかかわらず（即ち、過電流発生時に負荷装置側の電圧がどの程度まで低下するかにかかわらず）、過電流が発生した場合にそれが短絡等による事故電流であるか否かを容易に判定することができる。

［第３実施形態］
上記第１実施形態では、電流Ｉｄが電流閾値以上の過電流状態となった場合、判定時間Ｔ１が経過するまでは待機して、判定時間Ｔ１が経過した時に、その時の電圧Ｖｄに基づいて事故電流であるか否かの判定が行われる構成であった（図３のＳ１６０〜Ｓ１８０参照）。また、過電流状態となったものの事故電流とは判定されなかった場合には、過電流状態となってからリトライ時間Ｔ２が経過するまではリトライ動作を継続し、リトライ時間Ｔ２が経過したらリトライ動作を停止して定常状態（オン継続）へ移行する構成であった（図３のＳ１９０〜Ｓ２１０参照）。

これに対し、本実施形態では、過電流状態となった場合に、判定時間Ｔ１が経過するまでの間、電圧Ｖｄが電圧閾値以上であるか否かの判断を逐一行う。また、過電流状態となったものの事故電流とは判定されなかった場合には、電流Ｉｄが電流閾値を下回ったときにリトライ動作を停止する。

そのため、本実施形態の半導体遮断器は、図１に示した第１実施形態の半導体遮断器１１と比較して、設定情報記憶部４６の設定情報が一部異なる。具体的には、第１実施形態におけるリトライ時間Ｔ２が不要となる。また、これに伴って、制御部４４が実行する過電流保護制御処理も一部異なる。これら以外の構成については、第１実施形態の半導体遮断器１１と同じである。

次に、本実施形態の半導体遮断器における制御部４４が実行する過電流保護制御処理について、図５を用いて説明する。なお、図５の過電流保護制御処理のうち、Ｓ５１０〜Ｓ５５０の処理は、図３に示した第１実施形態の過電流保護制御処理におけるＳ１１０〜Ｓ１５０の処理と全く同じであるため、ここではその詳細説明を省略する。

過電流状態となったことによって（Ｓ５３０：ＹＥＳ）、リトライ動作が開始されると共にタイマｔをスタートさせると（Ｓ５４０，Ｓ５５０）、Ｓ５６０にて、電圧Ｖｄを計測する。そして、Ｓ５７０にて、その計測した電圧Ｖｄが電圧閾値以上であるか否かを判断する。

このとき、電圧Ｖｄが電圧閾値を下回っている場合は、Ｓ６３０に進み、タイマｔが判定時間Ｔ１以上であるか否か判断する。そして、タイマｔがまだ判定時間Ｔ１に満たない場合は、Ｓ５６０に戻るが、タイマｔが判定時間Ｔ１以上になると、Ｓ６４０に進み、短絡等による事故電流であるとの事故判定を行う。そして、事故判定後は、Ｓ６５０にてリトライ動作を停止し、続くＳ６６０にて、半導体スイッチ部３１を継続的にオフさせた上で、この過電流保護制御処理を終了する。

一方、Ｓ５７０にて電圧Ｖｄが電圧閾値以上であると判断した場合は、Ｓ５８０にて電流Ｉｄを計測し、続くＳ５９０にてその電流Ｉｄが電流閾値以上であるか否かを判断する。そして、電流Ｉｄが電流閾値以上ならば、Ｓ５８０に戻る。つまり、電流Ｉｄが電流閾値を下回るまで、Ｓ５８０〜Ｓ５９０の処理が繰り返されることとなる。

そして、電流Ｉｄが次第に低下していくことにより、電流閾値を下回った場合は、Ｓ６００にてリトライ動作を停止し、続くＳ６１０にて、半導体スイッチ部３１を継続的にオンさせて、定常状態に戻す。そして、Ｓ６２０にて、負荷装置２１側への電力供給を含む当該過電流保護制御処理を停止すべきか否かを判断し、まだ継続すべきならばＳ５１０に戻り、停止すべきならばＳ６６０に進んで半導体スイッチ部３１を継続的にオフさせる。

［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。

例えば、上記第１，第３実施形態では、過電流状態となった場合にそれが短絡等による事故電流であるか否かの判定を、過電流状態となってから判定時間Ｔ１が経過するまでに電圧Ｖｄが電圧閾値以上になるか否かによって行うようにしたが、これに代えて、過電流状態となってからリトライ動作が所定の判定回数行われるまでに電圧Ｖｄが電圧閾値以上になるか否かによって判定するようにしてもよい。つまり、過電流状態となってからの経過時間に基づく事故判定に代えて、リトライ動作の実行回数に基づく事故判定にするのである。

第２実施形態についても同様に、過電流状態となってからリトライ動作が所定の判定回数行われるまでに電圧Ｖｄの変化量が電圧変化量閾値以上となるか否かによって判定するようにしてもよい。

また、図３のＳ１９０に示すように、第１実施形態では、電圧Ｖｄが電圧閾値以上となった場合にはリトライ時間Ｔ２が経過するまでリトライ動作を継続するようにしたが、これに代えて、所定のリトライ回数までリトライ動作を継続するようにしてもよい。第２実施形態のＳ４００の処理についても同様であり、このＳ４００の処理（リトライ時間Ｔ２が経過するまでリトライ動作を継続すること）に代えて、所定のリトライ回数までリトライ動作を継続するようにしてもよい。

また、図５に示した第３実施形態の過電流保護制御処理では、Ｓ５７０にて電圧Ｖｄが電圧閾値以上となった場合、電流Ｉｄが電流閾値を下回ったときにリトライ動作を停止するようにしたが（Ｓ５８０〜Ｓ６００）、負荷装置側の状況によっては、例えば過負荷状態となっていること等によって、電流閾値以上の状態が長く継続するおそれもある。そのため、例えば、電流Ｉｄが電流閾値以上の状態が所定時間継続した場合には半導体スイッチ部３１を継続的にオフさせるなどの、適切な処理を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、電流分配装置５によって分配される複数の系統の全てに半導体遮断器を設けたが、これは一例であって、必ずしも全ての系統に半導体遮断器を設ける必要はない。

また、上記実施形態では、電源装置３からの直流電力を電流分配装置５によって複数の系統に分配するように構成された直流給電システム１について説明したが、電流分配装置を有しない単一系統の直流給電システムに対しても本発明を適用できることはいうまでもない。

１…直流給電システム、３…電源装置、５…電流分配装置、７，８…電力供給線、１１，１２，１３…半導体遮断器、２１，２２，２３…負荷装置、３１…半導体スイッチ部、３２…電流センサ、３３…電圧センサ、３４…制御回路、３５…入力インタフェース、４１…電流計測部、４２…電圧計測部、４３…計測値記憶部、４４…制御部、４５…駆動部、４６…設定情報記憶部

Claims (8)

1. 電源装置から電力供給線を介して負荷装置へ直流電力を供給する直流給電システムにおいて、前記電源装置と前記負荷装置の間を導通・遮断するために前記電力供給線に設けられた半導体遮断器であって、
   前記電力供給線上に挿入され、該電力供給線を導通・遮断するための、半導体スイッチング素子からなる半導体スイッチ手段と、
   前記電源装置から前記負荷装置へ前記半導体スイッチ手段を介して流れる電流を検出する電流検出手段と、
   前記電流検出手段により検出された電流が予め設定された電流閾値以上である過電流であるか否か判断する過電流判断手段と、
   前記過電流判断手段により前記過電流と判断された場合に、所定のタイミングで前記半導体スイッチ手段のオン・オフを繰り返すリトライ動作を行うリトライ制御手段と、
   前記電力供給線を介して前記負荷装置へ出力されている電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記過電流判断手段により前記過電流と判断された場合に、該判断されてから予め設定された判定所要期間が経過するまでに前記電圧検出手段により検出される電圧が予め設定された継続遮断不要条件を満たすか否か判断する電圧判断手段と、
   前記電圧判断手段により、前記判定所要期間が経過するまでに前記電圧検出手段により検出される電圧が前記継続遮断不要条件を満たすと判断されなかった場合に、前記半導体スイッチ手段を継続的にオフさせる遮断手段と、
   を備えたことを特徴とする半導体遮断器。
2. 請求項１に記載の半導体遮断器であって、
   前記継続遮断不要条件は、前記過電流判断手段により前記過電流と判断されてから前記判定所要期間が経過するまでに、前記電圧検出手段により検出される電圧が予め設定された電圧閾値以上となることである
   ことを特徴とする半導体遮断器。
3. 請求項１に記載の半導体遮断器であって、
   前記継続遮断不要条件は、前記過電流判断手段により前記過電流と判断されてから前記判定所要期間が経過するまでに、前記電圧検出手段により検出される電圧の変化量が予め設定された電圧変化量閾値以上となることである
   ことを特徴とする半導体遮断器。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の半導体遮断器であって、
   前記判定所要期間は、予め設定された判定時間が経過するまでの期間、又は前記リトライ制御手段による前記リトライ動作が予め設定された判定回数行われる期間である
   ことを特徴とする半導体遮断器。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の半導体遮断器であって、
   前記リトライ制御手段は、前記過電流判断手段により前記過電流と判断されたことによって前記リトライ動作を開始した後、前記電圧判断手段によって、前記判定所要期間が経過するまでに前記電圧検出手段により検出される電圧が前記継続遮断不要条件を満たすと判断された場合は、予め設定されたリトライ停止条件の成立後に前記リトライ動作を停止する
   ことを特徴とする半導体遮断器。
6. 請求項５に記載の半導体遮断器であって、
   前記リトライ停止条件は、前記リトライ動作の開始から予め設定されたリトライ時間以上が経過すること、又は前記リトライ動作の開始から予め設定されたリトライ回数以上前記リトライ動作を行うことである
   ことを特徴とする半導体遮断器。
7. 請求項５に記載の半導体遮断器であって、
   前記リトライ停止条件は、前記電流検出手段により検出された電流が前記電流閾値を下回ることである
   ことを特徴とする半導体遮断器。
8. 電源装置から複数の負荷装置へ直流電力を供給する直流給電システムであって、
   前記電源装置からの直流電力を複数の系統に分配して該系統毎にそれぞれ電流供給線を介して一又は複数の負荷装置へ直流電力を供給するよう構成されており、
   前記各電流供給線の少なくとも１つに、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の半導体遮断器が設けられている
   ことを特徴とする直流給電システム。

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