JP2022095012A - 直流電流遮断装置、半導体遮断器ユニット、転流回路ユニット、および拡張方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体遮断器を共有化した上で、対応する直流送電線の追加を容易にするとともに、直流電流遮断装置の内部の配線のインダクタンスを管理することである。【解決手段】実施形態の直流電流遮断装置は、直流送電線と、直流バスと、第１の半導体遮断器ユニットと、第１の転流回路ユニットとを持つ。直流送電線は、第１の機械式接点が設けられ、直流電力を送電する。直流バスは、第１の機械式接点の第１極が接続される。第１の半導体遮断器ユニットは、第１の半導体遮断器を含み、第１端側が直流バスに接続される。第１の転流回路ユニットは、直流送電線に流れる直流電流を第１の半導体遮断器ユニットに転流させる転流要素を含む。第１の半導体遮断器ユニットの第２端は、複数の配線を第１の半導体遮断器に接続可能なバス端子で構成される。配線は、第１の半導体遮断器ユニットに接続される構成要素とバス端子との間の特性が同様になるように規定されている。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、直流電流遮断装置、半導体遮断器ユニット、転流回路ユニット、および拡張方法に関する。

近年、直流送電を行う直流送電システムについて検討・導入が進められている。直流送電システムは、従来の交流送電システムに比べ、長距離大電力送電に適用した場合に、低コストで設置可能であり且つ電力損失が少ない高効率システムを構築することが可能である。その一方、複数の発電端子を連系した直流送電システムにおいては系統事故の発生した個所を遮断・隔離することが難しい。直流電流では、電流がゼロを横切る点（ゼロ点）が生じないため、機械式接点では電流を容易に遮断できないためである。これを解決するため、能動的に機械式接点に電流ゼロ点を作る様々な構成の直流電流遮断装置が検討されている。直流電流遮断装置は、直流送電線で事故が発生した際に、この直流送電線に属する直流電流遮断器を開極することで事故回線を切り離し、健全回線による送電を維持するものである。

直流電流遮断装置の一つの形態として、機械接点式の遮断器と、半導体で構成した半導体遮断器などとを組み合せて構成したハイブリッド方式の直流電流遮断装置がある。ハイブリッド方式の直流電流遮断装置では、機械接点式の遮断器に流れる事故電流を自己消弧が可能な半導体スイッチング素子に転流させて電流ゼロ点を能動的に作ることで機械接点式の遮断器を電気的に遮断させた状態に移行させ、この状態において半導体遮断器で事故電流を遮断させる。

ハイブリッド方式の直流電流遮断装置において、機械接点式の遮断器や半導体遮断器は、直流送電線に対して設けられる。このため、複数の直流送電線を備える直流送電システムに適用されるハイブリッド方式の直流電流遮断装置では、直流送電線の数分の機械接点式の遮断器や半導体遮断器が設けられることになる。しかしながら、半導体遮断器は、ハイブリッド方式の直流電流遮断装置の中でもコストが高い部品である。これは、直流送電システムにおいて直流送電線により送電する電圧が高いため、直流送電線以上の耐圧を持つ高耐圧の半導体遮断器を実現する必要があるからである。このため、多端子のハイブリッド方式の直流電流遮断装置において、半導体遮断器を複数の直流送電線で共有する構成のものが考えられている。

半導体遮断器を複数の直流送電線で共有する構成の直流電流遮断装置では、機械接点式の遮断器に流れる事故電流を半導体遮断器に転流させる構成要素を増設して共有する半導体遮断器に接続することにより、対応可能な直流送電線を追加する（直流送電線の数を増やす）ことができる。直流電流遮断装置において対応可能な直流送電線を追加するための構成要素の増設は、すでに設置されている直流電流遮断装置に対しても行うことができる。しかしながら、すでに設置されている直流電流遮断装置に対して対応可能な直流送電線を追加した場合、事故回線の遮断時の動作に差が生じることが考えられる。これは、直流電流遮断装置において事故電流を遮断させる速度など、事故回線の切り離しに関連する特性（性能）には、直流電流遮断装置内の配線のインダクタンスが大きく影響するからである。直流電流遮断装置は、特に大型の設備であるため、それぞれの構成要素同士を接続する配線には、インダクタンスの差が生じやすい。このため、対応可能な直流送電線を追加した直流電流遮断装置では、内部の配線のインダクタンスの差によって生じた特性の差によって、正常な遮断動作が行われなかったり、直流電流遮断装置やその構成要素が破損してしまったりするなど、様々な事態が発生してしまう可能性が懸念される。

特開２０１６－１６２７１３号公報 国際公開第２０１９／０３５１８０号

本発明が解決しようとする課題は、半導体遮断器を共有化した上で、対応する直流送電線の追加を容易にするとともに、内部の配線のインダクタンスを管理することができる直流電流遮断装置、半導体遮断器ユニット、転流回路ユニット、および拡張方法を提供することである。

実施形態の直流電流遮断装置は、少なくとも一つの直流送電線と、直流バスと、第１の半導体遮断器ユニットと、第１の転流回路ユニットとを持つ。直流送電線は、第１の機械式接点が設けられ、直流電力を送電する。直流バスは、前記第１の機械式接点の第１極が接続される。第１の半導体遮断器ユニットは、少なくとも第１の半導体遮断器を含み、第１端側が前記直流バスに接続される。第１の転流回路ユニットは、少なくとも、前記直流送電線に流れる直流電流を前記第１の半導体遮断器ユニットに転流させる転流要素を含む。少なくとも前記第１の半導体遮断器ユニットの第２端は、複数の配線を前記第１の半導体遮断器に接続可能なバス端子で構成される。前記配線は、前記第１の半導体遮断器ユニットに接続されるそれぞれの構成要素と前記バス端子との間の特性が同様になるように規定されている。

第１の実施形態に係る直流電流遮断装置の構成の一例を示す図。 第１の実施形態の転流回路ユニットが備える転流要素の構成の一例を示す図。 第１の実施形態の直流電流遮断装置の内部の配線の寄生インダクタンスの一例を示す図。 第１の実施形態の直流電流遮断装置が対応する直流送電線を二つにした場合の構成の一例を示す図。 第１の実施形態の直流電流遮断装置に対応する直流送電線を追加する場合の手順の一例を示すフローチャート。 第１の実施形態の直流電流遮断装置の変形例の構成の一例を示す図。 第１の実施形態の直流電流遮断装置において双方向の直流電流を遮断可能とした場合の構成の一例を示す図。 第１の実施形態の直流電流遮断装置において双方向の直流電流を遮断可能とした場合の変形例の構成の一例を示す図。 第１の実施形態の直流電流遮断装置において双方向の直流電流を遮断可能とした場合の別の変形例の構成の一例を示す図。 第１の実施形態の直流電流遮断装置において双方向の直流電流を遮断可能とした場合のさらに別の変形例の構成の一例を示す図。 第２の実施形態に係る直流電流遮断装置の構成の一例を示す図。 第２の実施形態の直流電流遮断装置の変形例の構成の一例を示す図。 第２の実施形態の直流電流遮断装置が対応する直流送電線を二つにした場合の構成の一例を示す図。 第２の実施形態の直流電流遮断装置において双方向の直流電流を遮断可能とした場合の構成の一例を示す図。

以下、実施形態の直流電流遮断装置、半導体遮断器ユニット、転流回路ユニット、および拡張方法を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る直流電流遮断装置の構成の一例を示す図である。図１には、直流送電線ＬＮの節点部分に構成する直流電流遮断装置１の一例を示している。図１に示した直流電流遮断装置１は、一つの直流送電線ＬＮに対応する構成である。直流電流遮断装置１は、例えば、複数の機械式接点（機械式接点２０、機械式接点３０、および機械式接点４０）と、半導体遮断器ユニット５０と、転流回路ユニット６０と、リアクトル７０と、を備える。図１には、直流送電線ＬＮに、直流リアクトルＲが接続されている一例を示している。

直流リアクトルＲは、直流送電線ＬＮに事故が発生した場合に、対応する直流送電線ＬＮにおける直流電流の変化を抑制する。

直流電流遮断装置１では、直流送電線ＬＮに、機械式接点２０と、機械式接点３０と、機械式接点４０と、直流リアクトルＲとが直列に接続され、直流送電線ＬＮの送電側とは逆側が、直流バス１０を介して半導体遮断器ユニット５０に接続されている。そして、直流電流遮断装置１では、機械式接点２０と機械式接点３０との間の箇所と、機械式接点３０と機械式接点４０との間の箇所とに並列に、転流回路ユニット６０とリアクトル７０との直列回路が接続されている。直流電流遮断装置１では、半導体遮断器ユニット５０と転流回路ユニット６０とが接続されている。

より具体的には、直流送電線ＬＮの送電側に直流リアクトルＲの第２端が接続され、直流リアクトルＲの第１端と機械式接点４０の第２極４０ｂとが接続され、機械式接点４０の第１極４０ａと機械式接点３０の第２極３０ｂとが接続され、機械式接点３０の第１極３０ａと機械式接点２０の第２極２０ｂとが接続され、機械式接点２０の第１極２０ａは、接続点Ａの箇所で直流バス１０に接続されている。直流バス１０には、半導体遮断器ユニット５０の第１端５０ａが接続され、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂは、転流回路ユニット６０の第２端６０ｂに接続されている。直流電流遮断装置１では、転流回路ユニット６０の第１端６０ａが、機械式接点２０の第２極２０ｂと機械式接点３０の第１極３０ａとの間の箇所の接続点Ｂに接続され、転流回路ユニット６０の第３端６０ｃがリアクトル７０の第１端に接続され、リアクトル７０の第２端は、機械式接点３０の第２極３０ｂと機械式接点４０の第１極４０ａとの間の箇所の接続点Ｄに接続されている。

機械式接点２０と、機械式接点３０と、機械式接点４０とのそれぞれは、機械接点式のスイッチである。機械式接点２０は、例えば、断路器である。機械式接点３０は、例えば、遮断器である。機械式接点４０は、例えば、補助断路器である。機械式接点２０と、機械式接点３０と、機械式接点４０とのそれぞれは、直流電流遮断装置１の制御装置（不図示）によって開極または閉極のいずれかの状態に制御される。機械式接点２０と、機械式接点３０と、機械式接点４０とのそれぞれは、制御装置による開極または閉極のいずれかの状態への制御に応じて、第１極ａと第２極ｂとの間に流れる直流電流を許容、あるいは阻止（遮断）する。機械式接点２０は、特許請求の範囲における「第１の機械式接点」の一例であり、機械式接点３０は、特許請求の範囲における「第２の機械式接点」の一例である。

半導体遮断器ユニット５０は、第１端５０ａ側から第２端５０ｂ側に流れる直流電流を遮断する。半導体遮断器ユニット５０は、例えば、半導体遮断器５０１と、アレスタ５０２とを備える。半導体遮断器５０１は、例えば、互いに同じ向きで直列に接続された複数（図１には三つのみを示している）の半導体スイッチ部５０１１を備える。半導体スイッチ部５０１１のそれぞれは、互いに並列に接続された半導体スイッチング素子とダイオードとを備える。より具体的には、半導体スイッチ部５０１１では、ダイオードのカソードと半導体スイッチング素子のコレクタとが互いに接続され、ダイオードのアノードと半導体スイッチング素子のエミッタとが接続されている。半導体スイッチング素子のゲートは、制御装置（不図示）によって制御（制御電圧が印加）される。つまり、半導体遮断器５０１は、不図示の制御装置によってオンまたはオフのいずれかの状態に制御される。半導体スイッチング素子は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング素子である。半導体スイッチング素子は、ＩＧＢＴに限定されず、自己消弧を実現可能な半導体スイッチング素子であれば、いかなるスイッチング素子であってもよい。従って、半導体遮断器５０１は、オン状態（導通状態）のときに直流バス１０側（第１端５０ａ）から直流送電線ＬＮ側（第２端５０ｂ）に流れる直流電流を許容し、オフ状態（非導通状態）のときに流れる直流電流を遮断する。半導体遮断器５０１は、特許請求の範囲における「第１の半導体遮断器」の一例である。

アレスタ５０２は、半導体遮断器５０１に並列に接続され、半導体遮断器５０１がオフ状態に制御された場合に、直流送電線ＬＮのインダクタンス分のエネルギーに起因して発生するサージエネルギーを消費（吸収）する。半導体遮断器ユニット５０は、特許請求の範囲における「第１の半導体遮断器ユニット」の一例である。

直流電流遮断装置１では、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂが、複数の配線を接続することができるバス端子の構成になっている。バス端子は、例えば、複数の配線（ケーブル）を接続（固定）可能とするための複数の端子穴やコネクタが設けられているなどの構造の端子である。バス端子の構造は、複数の配線（ケーブル）の一端を複数繋げることができる構造であれば、いかなる構造であってもよい。この構造により直流電流遮断装置１では、例えば、複数の直流送電線ＬＮに対応することができる構成とする場合に、それぞれの直流送電線ＬＮで半導体遮断器ユニット５０を共有する構成にすることができる。つまり、直流電流遮断装置１では、対応する直流送電線ＬＮの数分の半導体遮断器ユニット５０を設けることなく、複数の直流送電線ＬＮに対応する構成にすることができ、半導体遮断器ユニット５０をそれぞれの直流送電線ＬＮごとに複数備える構成よりも、コストやサイズを低減することができる。

転流回路ユニット６０は、第１端６０ａと第３端６０ｃとの間に流れる電流の向きを選択的に切り替える（転流する）。転流回路ユニット６０は、例えば、転流要素６０１と、ダイオード６０２とを備える。転流要素６０１は、例えば、ダイオード６０１１、半導体スイッチ部６０１２、およびコンデンサ６０１３を備え、これらの構成要素が互いに接続されたブリッジ回路である。半導体スイッチ部６０１２のそれぞれは、半導体遮断器ユニット５０において半導体遮断器５０１が備える半導体スイッチ部５０１１と同様に、例えば、互いに並列に接続された半導体スイッチング素子とダイオードとを備える。より具体的には、半導体スイッチ部６０１２では、ダイオードのカソードと半導体スイッチング素子のコレクタとが互いに接続され、ダイオードのアノードと半導体スイッチング素子のエミッタとが接続されている。半導体スイッチング素子のゲートは、制御装置（不図示）によって制御（制御電圧が印加）される。半導体スイッチング素子は、半導体遮断器ユニット５０において半導体遮断器５０１が備える半導体スイッチ部５０１１の半導体スイッチング素子と同様に、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのスイッチング素子である。ただし、半導体スイッチ部６０１２が備える半導体スイッチング素子は、半導体遮断器ユニット５０における半導体スイッチ部５０１１の半導体スイッチング素子よりも耐圧が低いものであってもよい。半導体スイッチング素子は、ＩＧＢＴに限定されず、自己消弧を実現可能な半導体スイッチング素子であれば、いかなるスイッチング素子であってもよい。半導体スイッチ部６０１２が備えるダイオードや、ダイオード６０１１、さらには、コンデンサ６０１３も、半導体遮断器ユニット５０が備える構成要素よりも耐圧が低いものであってもよい。

転流要素６０１の構成は、図１に示した構成に限らない。図２は、第１の実施形態の転流回路ユニット６０が備える転流要素６０１の構成の一例を示す図である。図２の（ａ）に示した転流要素６０１ａは、図１に示したブリッジ回路である。転流要素６０１ａは、例えば、二つのダイオード６０１１（ダイオード６０１１－１および６０１１－２）と、二つの半導体スイッチ部６０１２（半導体スイッチ部６０１２－１および６０１２－２）と、コンデンサ６０１３と、を備える。図２の（ｂ）に示した転流要素６０１ｂは、例えば、四つの半導体スイッチ部６０１２（半導体スイッチ部６０１２－１～６０１２－４）と、コンデンサ６０１３と、を備える。転流要素６０１ｂは、転流要素６０１ａにおけるダイオード６０１１を半導体スイッチ部６０１２に代えた構成のブリッジ回路である。転流要素６０１が備える半導体スイッチ部６０１２のオン状態およびオフ状態は、不図示の制御装置によって制御される。つまり、転流要素６０１は、不図示の制御装置による半導体スイッチ部６０１２のオンまたはオフのいずれかの状態への制御に応じて、第１端ｉと第２端ｊとの間に流れる電流を転流させる。半導体スイッチ部６０１２は、特許請求の範囲における「半導体スイッチング素子」の一例であり、ダイオード６０１１は、特許請求の範囲における「ダイオード」の一例であり、コンデンサ６０１３は、特許請求の範囲における「電圧源」の一例である。

転流回路ユニット６０では、転流要素６０１の第１端ｉが転流回路ユニット６０の第１端６０ａに接続され、転流要素６０１の第２端ｊが接続点Ｃにおいて、ダイオード６０２のカソードと、転流回路ユニット６０の第３端６０ｃとに接続されている。転流回路ユニット６０では、ダイオード６０２のアノードが、転流回路ユニット６０の第２端６０ｂに接続されている。ダイオード６０２は、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂ側から直流送電線ＬＮ側に流れる電流を許容し、その逆の向きに流れる電流を阻止する。この接続により、転流回路ユニット６０は、直流送電線ＬＮを流れる直流電流を、半導体遮断器ユニット５０に転流させる。転流回路ユニット６０は、特許請求の範囲の請求項１、請求項２、請求項４、および請求項６における「第１の転流回路ユニット」の一例である。転流要素６０１は、特許請求の範囲の請求項１～６における「転流要素」の一例であり、ダイオード６０２は、特許請求の範囲における「第１の電流選択要素」の一例である。

リアクトル７０は、転流回路ユニット６０が動作した際の電流変化を制限する。図１においてリアクトル７０は、転流回路ユニット６０の第３端６０ｃと接続点Ｄとの間に接続されているが、転流回路ユニット６０の構成要素として転流回路ユニット６０内に備えられてもよい。この場合の転流回路ユニット６０は、接続点Ｃにリアクトル７０の第１端が接続され、リアクトル７０の第２端が第３端６０ｃに接続される。

不図示の制御装置は、機械式接点２０、機械式接点３０、機械式接点４０、半導体遮断器ユニット５０において半導体遮断器５０１が備える半導体スイッチ部５０１１の半導体スイッチング素子、転流回路ユニット６０において転流要素６０１が備える半導体スイッチ部６０１２の半導体スイッチング素子を制御することにより、直流電流遮断装置１における直流送電線ＬＮの遮断および導通を制御する。以下の説明においては、説明を容易にするため、半導体遮断器ユニット５０において半導体遮断器５０１が備える半導体スイッチ部５０１１の半導体スイッチング素子を、単に「半導体遮断器ユニット５０」ともいい、転流回路ユニット６０において転流要素６０１が備える半導体スイッチ部６０１２の半導体スイッチング素子を、単に「転流回路ユニット６０」ともいう。制御装置は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより以下の機能を実現するものである。制御装置の機能のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。制御装置の機能のうち一部または全部は、専用のＬＳＩによって実現されてもよい。プログラムは、予め制御装置が備えるＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体が制御装置が備えるドライブ装置に装着されることで制御装置が備える記憶装置にインストールされてもよい。

このような構成によって、直流電流遮断装置１では、直流送電線ＬＮに事故が発生した場合に、その直流送電線ＬＮを遮断する。

［直流電流遮断装置１における直流送電線ＬＮの遮断の動作］
ここで、直流電流遮断装置１において直流送電線ＬＮに事故が発生した場合に、直流送電線ＬＮを遮断させる動作について説明する。

直流送電線ＬＮで送電しているときの初期状態は、機械式接点２０、機械式接点３０、および機械式接点４０が閉極され、転流回路ユニット６０および半導体遮断器ユニット５０はオフ状態である。ここで、直流送電線ＬＮに事故が発生すると、まず、制御装置は、事故が発生した直流送電線ＬＮに属する機械式接点２０と機械式接点３０とを開極させる。この場合でも、直流電流遮断装置１では、直流送電線ＬＮに直流電流（事故電流）が流れている状態である。これは、それぞれの機械接点式のスイッチを開極させただけでは、それぞれの機械接点式のスイッチにおけるそれぞれの接点間に生じたアークによって、直流送電線ＬＮを電気的に遮断させた状態（遮断状態）にはならないからである。その後、制御装置は、転流回路ユニット６０をオン状態にする。すると、転流回路ユニット６０が備える転流要素６０１のコンデンサ６０１３の電荷が放電されて、機械式接点３０に逆向きの直流電流が流れ、電流ゼロ点が発生する。これにより、機械式接点３０にはこれ以上の事故電流が流れなくなる。次に、制御装置は、半導体遮断器ユニット５０をオン状態にし、転流回路ユニット６０をオフ状態にする。すると、直流送電線ＬＮの事故電流が半導体遮断器ユニット５０に転流し、機械式接点２０に流れる事故電流がゼロになる。最後に、制御装置は、半導体遮断器ユニット５０をオフ状態にする。これにより、直流電流遮断装置１では、直流送電線ＬＮに流れる直流電流が遮断される。その後、直流送電線ＬＮのインダクタンス分のサージエネルギーは、半導体遮断器ユニット５０が備えるアレスタ５０２によって消費される。制御装置は、直流送電線ＬＮに流れる事故電流が完全にゼロになった後（例えば、直流送電線ＬＮに流れる事故電流がゼロになったと見なすことができる時間が経過した後）、機械式接点４０を開極させ、直流送電線ＬＮの遮断を完了する。このように、直流電流遮断装置１における直流送電線ＬＮの遮断の動作では、事故が発生した直流送電線ＬＮに属する機械式接点２０、機械式接点３０、および機械式接点４０を開極させることによって事故が発生した直流送電線ＬＮを遮断することができる。そして、例えば、直流電流遮断装置１に他の直流送電線ＬＮが接続されている場合には、事故が発生していない他の直流送電線ＬＮにおける送電を維持することができる。

このような手順によって、直流電流遮断装置１では、不図示の制御装置が、それぞれの構成要素の開極、閉極、オン、オフを制御することにより、事故が発生した直流送電線ＬＮを遮断する。このとき、直流電流遮断装置１では、それぞれの構成要素に流れる直流電流（事故電流）を転流させる。つまり、直流電流遮断装置１では、直流送電線ＬＮを遮断する際に、それぞれの構成要素の間を流れる電流の向きを切り替える。このとき、電流の向きが切り替わる速度など、直流送電線ＬＮの遮断（切り離し）に関連する特性（性能）は、直流電流遮断装置１内でそれぞれの構成要素を接続している配線の寄生インダクタンスに大きく影響される。

図３は、第１の実施形態の直流電流遮断装置１の内部の配線の寄生インダクタンスの一例を示す図である。図３には、転流回路ユニット６０が備える転流要素６０１から、接続点Ｃ、接続点Ｄ、機械式接点３０を通って転流要素６０１に戻る経路の寄生インダクタンスをインダクタンスＬ１として示している。図３には、接続点Ａから、機械式接点２０、接続点Ｂ、転流要素６０１を通って接続点Ｃに向かう経路の寄生インダクタンスをインダクタンスＬ２として示している。図３には、接続点Ａから、直流バス１０、半導体遮断器ユニット５０、転流回路ユニット６０が備えるダイオード６０２を通って接続点Ｃに向かう経路の寄生インダクタンスをインダクタンスＬ３として示している。直流電流遮断装置１の内部に定義される寄生インダクタンスは、図３に示したもの以外にも複数定義されるが、図３に示したそれぞれの寄生インダクタンスは、直流送電線ＬＮの遮断に関連する特性に影響を与える代表的なものである。

［直流電流遮断装置１において対応する直流送電線ＬＮを追加した構成］
ここで、直流電流遮断装置１における機能の拡張方法について説明する。より具体的には、直流電流遮断装置１において、対応する直流送電線ＬＮを増やす（追加する）場合について説明する。図４は、第１の実施形態の直流電流遮断装置１が対応する直流送電線ＬＮを二つにした場合の構成の一例を示す図である。直流電流遮断装置１において対応する直流送電線ＬＮを増やす場合、それぞれの直流送電線ＬＮで共有する半導体遮断器ユニット５０以外の構成要素を追加する。図４に示した一例では、追加する直流送電線ＬＮ（以下、「直流送電線ＬＮ－２」という）に対応する構成要素として、機械式接点２０－２と、機械式接点３０－２と、機械式接点４０－２と、直流リアクトルＲ－２と、転流回路ユニット６０－２と、リアクトル７０－２とを追加する。これにより、追加した上記の構成要素と半導体遮断器ユニット５０とで、直流送電線ＬＮ－２に対応する直流電流遮断装置（以下、「直流電流遮断装置１－２」という）が追加された構成となる。図４では、追加した直流送電線ＬＮ－２に対応する構成要素と、直流送電線ＬＮ－２を追加する前の既存の構成要素とを区別するため、図１に示した既存の直流電流遮断装置１とその構成要素のそれぞれの符号の後に「－（ハイフン）」とハイフンに続く数字＝「１」を付している。つまり、図４では、半導体遮断器ユニット５０と、符号に「－１」が付された構成要素とが、図１に示した既存の直流電流遮断装置１（直流電流遮断装置１－１）である。以下の説明においては、直流電流遮断装置１－１と直流電流遮断装置１－２、あるいはそれぞれが対応する直流送電線ＬＮや構成要素を区別しない場合には、それぞれの構成要素の符号に付したハイフンとハイフンに続く符号や数字を省略する。

［直流電流遮断装置１において対応する直流送電線ＬＮを追加する手順］
既存の直流電流遮断装置１－１に対して直流電流遮断装置１－２を追加する場合、以下のような手順で、それぞれの作業が行われる。図５は、第１の実施形態の直流電流遮断装置１（直流電流遮断装置１－１）に対応する直流送電線（直流送電線ＬＮ－２）を追加する場合の手順の一例を示すフローチャートである。以下のフローチャートに示した手順は、直流電流遮断装置１－１における送電を停止した状態で行われる。直流送電線ＬＮ－２の追加は、直流電流遮断装置１－１が設置されている敷地内で、例えば、予め直流電流遮断装置１－２を設置することを想定して空けておいた場所など、直流電流遮断装置１－１に隣接した近隣の場所で行われる。

まず、直流電流遮断装置１－１に追加する直流送電線ＬＮ－２を設置する（ステップＳ１００）。このステップＳ１００では、直流送電線ＬＮ－２に直列に接続される機械式接点２０－２、機械式接点３０－２、および機械式接点４０－２も併せて設置する。

次に、直流電流遮断装置１－１に追加する転流回路ユニット６０－２を設置する（ステップＳ１１０）。

次に、直流電流遮断装置１－１に追加するリアクトル７０－２を設置する（ステップＳ１２０）。

次に、設置した直流送電線ＬＮ－２と、転流回路ユニット６０－２およびリアクトル７０－２とを接続する（ステップＳ１３０）。このステップＳ１３０では、機械式接点２０－２の第１極２０ａ－２を、接続点Ａ－２の箇所で直流バス１０に接続する。さらに、転流回路ユニット６０－２の第１端６０ａ－２を、機械式接点２０－２の第２極２０ｂ－２と機械式接点３０－２の第１極３０ａ－２との間の接続点Ｂ－２の箇所に接続し、転流回路ユニット６０－２の第３端６０ｃ－２をリアクトル７０－２の第１端に接続する。そして、リアクトル７０－２の第２端を、機械式接点３０－２の第２極３０ｂ－２と機械式接点４０－２の第１極４０ａ－２との間の接続点Ｄ－２の箇所に接続する。

次に、半導体遮断器ユニット５０と、設置した転流回路ユニット６０－２とを接続する（ステップＳ１４０）。このステップＳ１４０では、半導体遮断器ユニット５０が備える第２端５０ｂにおける空いているバス端子に、転流回路ユニット６０－２の第２端６０ｂ－２を接続する。このとき、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂと転流回路ユニット６０－２の第２端６０ｂ－２とを接続する配線（ケーブル）Ｗ－２は、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂと転流回路ユニット６０－１の第２端６０ｂ－１とを接続する配線（ケーブル）Ｗ－１と、所定の特性が同様であるものを用いる。所定の特性の配線Ｗ－１とＷ－２とは、例えば、インダクタンスが同様であるように規定されて管理されたものである。より具体的には、配線Ｗ－１とＷ－２とは、例えば、配線の種類や、配線の物理的な長さ、電気長などの送電の特性が同じであるように管理された配線である。直流電流遮断装置１－２を追加する前の初期段階において用いる配線Ｗ－１は、例えば、長さを短くするなど、インダクタンスが小さくなるように規定することができる。しかし、配線Ｗ－１は、例えば、予め想定した直流電流遮断装置１－２の設置場所に基づいて求められる配線Ｗ－２と同じ長さにしておくなど、同じインダクタンスのものを初期段階から用いておく。これにより、直流電流遮断装置１－２を追加する際に、配線Ｗ－１と配線Ｗ－２とのインダクタンスを容易に合わせることができる。直流電流遮断装置１においてさらに多くの直流送電線ＬＮに対応する（追加する）ことが想定される場合、例えば、想定される最も長い配線Ｗを同じ長さのもの（さらに余裕（マージン）を持たせてもよい）を、それぞれの直流電流遮断装置１において用いるようにしてもよい。

このような手順（作業）によって、直流電流遮断装置１－１に、直流送電線ＬＮ－２に対応する直流電流遮断装置１－２を追加する。図４に示した構成にさらに別の直流送電線ＬＮを追加する場合も、図５に示した手順（作業）を繰り返すことによって、同様に行うことができる。上述した手順（作業）はあくまで一例であり、それぞれの構成要素を設置する順番や、それぞれの構成要素同士を接続する順番は、必ずしも図５に示した順番でなくてもよい。例えば、構成要素同士の接続を、追加する構成要素の設置が完了したときに行うようにしてもよい。

［直流電流遮断装置１において直流送電線ＬＮを追加した構成における直流送電線ＬＮの遮断の動作］
直流電流遮断装置１において直流送電線ＬＮを追加した構成の場合、不図示の制御装置は、事故が発生した直流送電線ＬＮに対応する直流電流遮断装置１により、事故が発生した直流送電線ＬＮを遮断させる。つまり、不図示の制御装置は、事故が発生した直流送電線ＬＮに属するそれぞれの構成要素を制御することにより、事故が発生した直流送電線ＬＮを遮断させる。より具体的には、直流送電線ＬＮ－１に事故が発生した場合、制御装置は、直流送電線ＬＮ－１に属する機械式接点２０－１、機械式接点３０－１、機械式接点４０－１、転流回路ユニット６０－１、および半導体遮断器ユニット５０のそれぞれの開極、閉極、オン、オフを制御することにより、直流電流遮断装置１－１で、事故が発生した直流送電線ＬＮ－１を遮断する。一方、直流送電線ＬＮ－２に事故が発生した場合、制御装置は、直流送電線ＬＮ－２に属する機械式接点２０－２、機械式接点３０－２、機械式接点４０－２、転流回路ユニット６０－２、および半導体遮断器ユニット５０のそれぞれの開極、閉極、オン、オフを制御することにより、直流電流遮断装置１－２で、事故が発生した直流送電線ＬＮ－２を遮断する。このとき、制御装置における事故が発生した直流送電線ＬＮを遮断させる動作は、上述した直流送電線ＬＮが一つである場合の動作と同様である。従って、制御装置における直流送電線ＬＮの遮断動作の手順に関する再度の詳細な説明は省略する。

直流電流遮断装置１において直流送電線ＬＮを追加した場合においても、電流の向きが切り替わる速度などの直流送電線ＬＮの遮断（切り離し）に関連する特性（性能）は、直流電流遮断装置１内でそれぞれの構成要素を接続している配線の寄生インダクタンスに大きく影響される。つまり、上述したように、直流電流遮断装置１－１と直流電流遮断装置１－２とのそれぞれにおいて、対応する直流送電線ＬＮの遮断（切り離し）に関連する特性（性能）は、図３を用いて説明したような、それぞれの構成要素を接続する経路ごとに定義される配線の寄生インダクタンスに大きく影響される。しかしながら、上述したように、直流電流遮断装置１－２を追加する際には、直流電流遮断装置１－１において半導体遮断器ユニット５０と転流回路ユニット６０－１とを接続する配線Ｗ－１と、直流電流遮断装置１－２において半導体遮断器ユニット５０と転流回路ユニット６０－２とを接続する配線Ｗ－２との長さなどの特性を同様にしているが、その他の経路に関しては特に規定していない。これは、直流電流遮断装置１－１および直流電流遮断装置１－２では、転流回路ユニット６０と半導体遮断器ユニット５０とをそれぞれ独立したユニットとして構成しており、例えば、それぞれの転流回路ユニット６０は、全て同じ設計で、同一の構成、同一の構造とすることができるためである。つまり、それぞれの直流送電線ＬＮにおいて、半導体遮断器ユニット５０は同じユニットであり、それぞれの転流回路ユニット６０における内部の各配線の寄生インダクタンスは、原理的に同じになるように管理されているため、転流回路ユニット６０を通る経路のインダクタンスは同様になるためである。このため、半導体遮断器ユニット５０と転流回路ユニット６０－１とを接続する配線Ｗ－１と、半導体遮断器ユニット５０と転流回路ユニット６０－２とを接続する配線Ｗ－２との特性が少なくとも同じであるように管理すれば、直流電流遮断装置１－１と直流電流遮断装置１－２とのそれぞれにおいて、対応する直流送電線ＬＮの遮断に関連する特性（性能）が同等になる。

このように、直流電流遮断装置１では、高耐圧を実現するためにコストが高くなってしまう半導体遮断器ユニット５０をユニット化し、第２端５０ｂをバス端子の構成にする。さらに、直流電流遮断装置１では、転流回路ユニット６０をユニット化して同じ設計、同一の構成、同一の構造とする。これにより、直流電流遮断装置１では、半導体遮断器ユニット５０を全ての直流送電線ＬＮで共有化した上で、対応する直流送電線ＬＮの追加を容易にするとともに、内部の配線のインダクタンスが同等になるように容易に管理することができる。このことにより、直流電流遮断装置１では、それぞれの直流送電線ＬＮ間で、事故が発生した場合に遮断する際の特性（性能）を同等にすることができる。

［直流電流遮断装置１における変形例］
次に、直流電流遮断装置１の変形例について説明する。図６は、第１の実施形態の直流電流遮断装置１の変形例の構成の一例を示す図である。図６においては、図１に示した直流電流遮断装置１と共通する機能を有する構成要素については同一の符号を付している。図６には、対応する直流送電線ＬＮを二つにした場合における変形例の直流電流遮断装置１（以下、「直流電流遮断装置１ａ」という）の構成を示している。直流電流遮断装置１ａは、例えば、二つの機械式接点２０（機械式接点２０－１および２０－２）と、二つの機械式接点３０（機械式接点３０－１および３０－２）と、二つの機械式接点４０（機械式接点４０－１および４０－２）と、半導体遮断器ユニット５０と、二つの転流回路ユニット６１（転流回路ユニット６１－１および６１－２）と、二つの電流選択ユニット８０（電流選択ユニット８０－１および８０－２）と、二つのリアクトル７０（リアクトル７０－１および７０－２）と、を備える。図６には、二つの直流送電線ＬＮ－１および直流送電線ＬＮ－２のそれぞれに、直流リアクトルＲ（直流リアクトルＲ－１またはＲ－２）が接続されている一例を示している。図６に示した直流電流遮断装置１ａの構成では、機械式接点２０－１と、機械式接点３０－１と、機械式接点４０－１と、半導体遮断器ユニット５０と、転流回路ユニット６１－１と、電流選択ユニット８０－１と、リアクトル７０－１とで、直流電流遮断装置１ａ－１が構成される。さらに、図６に示した直流電流遮断装置１ａの構成では、機械式接点２０－２と、機械式接点３０－２と、機械式接点４０－２と、半導体遮断器ユニット５０と、転流回路ユニット６１－２と、電流選択ユニット８０－２と、リアクトル７０－２とで、直流電流遮断装置１ａ－２が構成される。

転流回路ユニット６１と電流選択ユニット８０とは、図１に示した転流回路ユニット６０が備える転流要素６０１とダイオード６０２とを、別々のユニットとして構成したものである。このため、例えば、直流電流遮断装置１ａ－１では、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂが電流選択ユニット８０－１の第２端８０ｂ－１に接続され、電流選択ユニット８０－１の第１端８０ａ－１が転流回路ユニット６１－１の第２端６１ｂ－１に接続され、電流選択ユニット８０－１の第３端８０ｃ－１がリアクトル７０－１の第１端に接続されている。直流電流遮断装置１ａ－１では、転流回路ユニット６１－１の第１端６１ａ－１が機械式接点２０－１の第２極２０ｂ－１と機械式接点３０－１の第１極３０ａ－１との間の箇所の接続点Ｂ－１に接続されている。直流電流遮断装置１ａ－１におけるその他の構成要素同士の接続は、直流電流遮断装置１－１と同様である。直流電流遮断装置１ａ－２におけるそれぞれの構成要素同士の接続も、直流電流遮断装置１ａ－１と同様である。直流電流遮断装置１ａ－１および直流電流遮断装置１ａ－２においても、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂとそれぞれの電流選択ユニット８０の第２端８０ｂとは、所定の特性に管理された配線Ｗ－１またはＷ－２を用いて接続される。

転流回路ユニット６１は、例えば、転流要素６０１を備える。電流選択ユニット８０は、例えば、ダイオード６０２を備える。従って、転流回路ユニット６１の機能、および電流選択ユニット８０の機能は、転流回路ユニット６０における対応する構成要素の機能と同様である。従って、転流回路ユニット６１と電流選択ユニット８０とのそれぞれの機能に関する再度の詳細な説明は省略する。転流回路ユニット６１は、特許請求の範囲の請求項３における「第１の転流回路ユニット」の一例であり、電流選択ユニット８０は、特許請求の範囲の請求項３における「第１の電流選択ユニット」の一例である。

このような構成によって、直流電流遮断装置１ａ－１および直流電流遮断装置１ａ－２では、対応する直流送電線ＬＮに事故が発生した場合に、その直流送電線ＬＮを遮断する。図６に示した直流電流遮断装置１ａの構成におけるそれぞれの直流送電線ＬＮの遮断動作や、さらに別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）は、上述した直流電流遮断装置１における直流送電線ＬＮの遮断動作や手順（作業）と等価なものになるようにすればよい。従って、直流電流遮断装置１ａにおける直流送電線ＬＮの遮断動作や、別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）に関する再度の詳細な説明は省略する。

このように、直流電流遮断装置１ａでは、転流回路ユニット６１および電流選択ユニット８０をユニット化して同じ設計、同一の構成、同一の構造とする。そして、直流電流遮断装置１ａでも、所定の特性に管理された配線Ｗ－１またはＷ－２を用いて、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂとそれぞれの電流選択ユニット８０の第２端８０ｂとを接続する。これにより、直流電流遮断装置１ａでも、半導体遮断器ユニット５０を全ての直流送電線ＬＮで共有化した上で、内部の配線のインダクタンスが同等になるように管理し、事故が発生した場合に直流送電線ＬＮを遮断する際の特性（性能）を、それぞれの直流送電線ＬＮ間で同等にすることができる。

［直流電流遮断装置１において双方向に対応する構成］
図１などに示した直流電流遮断装置１（直流電流遮断装置１ａも含む）では、半導体遮断器ユニット５０が、第１端５０ａ側から第２端５０ｂ側に流れる直流電流を遮断する構成である。このため、不図示の制御装置は、事故が発生した直流送電線ＬＮに対応する直流電流遮断装置１によって、事故が発生した直流送電線ＬＮを遮断していた。例えば、図４に示した二つの直流送電線ＬＮに対応する直流電流遮断装置１の構成において不図示の制御装置は、直流送電線ＬＮ－１に事故が発生した場合には、直流送電線ＬＮ－１に属する構成要素を制御して直流送電線ＬＮ－１を遮断し、直流送電線ＬＮ－２に事故が発生した場合には、直流送電線ＬＮ－２に属する構成要素を制御して直流送電線ＬＮ－２を遮断していた。直流送電線ＬＮの節点部分に構成する直流電流遮断装置１において事故が発生した直流送電線ＬＮを遮断するという観点では、この構成は十分に必要な要件を満たしている。しかしながら、直流電流遮断装置１では、例えば、直流送電線ＬＮ－１に事故が発生した場合において、健全回線である直流送電線ＬＮ－２を遮断したり、直流送電線ＬＮ－２に事故が発生した場合において、健全回線である直流送電線ＬＮ－１を遮断したりする必要がある場合も考えられる。つまり、事故が発生していない側の直流電流遮断装置１が対応する直流送電線ＬＮを遮断することにより、健全回線を保護するようなことも考えられる。このような健全回線の方を遮断する直流電流遮断装置１の機能は、半導体遮断器ユニット５０が、事故が発生した直流送電線ＬＮに流れる直流電流（事故電流）を遮断することができる方向を双方向にすることにより実現することができる。

ここで、直流電流遮断装置１における別の機能の拡張方法として、事故が発生した直流送電線ＬＮに流れる双方向の事故電流を遮断可能とする場合について説明する。図７は、第１の実施形態の直流電流遮断装置１において双方向の直流電流（事故電流）を遮断可能とした場合の構成の一例を示す図である。図７には、図４に示した二つの直流送電線ＬＮに対応する直流電流遮断装置１を、双方向の事故電流を遮断可能とした場合の直流電流遮断装置１（以下、「直流電流遮断装置１ｂ」という）の構成を示している。図７においては、図４に示した直流電流遮断装置１と共通する機能を有する構成要素については同一の符号を付している。直流電流遮断装置１ｂは、例えば、二つの機械式接点２０（機械式接点２０－１および２０－２）と、二つの機械式接点３０（機械式接点３０－１および３０－２）と、二つの機械式接点４０（機械式接点４０－１および４０－２）と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、二つの転流回路ユニット６０（転流回路ユニット６０－１および６０－２）と、二つの電流選択ユニット９０（電流選択ユニット９０－１および９０－２）と、二つのリアクトル７０（リアクトル７０－１および７０－２）と、を備える。図７には、二つの直流送電線ＬＮ－１および直流送電線ＬＮ－２のそれぞれに、直流リアクトルＲ（直流リアクトルＲ－１またはＲ－２）が接続されている一例を示している。図７に示した直流電流遮断装置１ｂの構成では、機械式接点２０－１と、機械式接点３０－１と、機械式接点４０－１と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、転流回路ユニット６０－１と、電流選択ユニット９０－１と、リアクトル７０－１とで、直流電流遮断装置１ｂ－１が構成される。さらに、図７に示した直流電流遮断装置１ｂの構成では、機械式接点２０－２と、機械式接点３０－２と、機械式接点４０－２と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、転流回路ユニット６０－２と、電流選択ユニット９０－２と、リアクトル７０－２とで、直流電流遮断装置１ｂ－２が構成される。

半導体遮断器ユニット５２は、半導体遮断器ユニット５０と同様の構成で、半導体遮断器ユニット５０が遮断可能な方向とは逆方向に流れる直流電流を遮断可能な半導体遮断器ユニットである。半導体遮断器ユニット５２は、第２端５２ｂ（バス端子）側から第１端５２ａ側に流れる直流電流を遮断する。半導体遮断器ユニット５２は、例えば、半導体遮断器５２１と、アレスタ５２２とを備える。半導体遮断器５２１は、半導体遮断器ユニット５０が備える半導体遮断器５０１と同様に、例えば、互いに同じ向きで直列に接続された複数（図７には三つのみを示している）の半導体スイッチ部５０１１を備える。半導体遮断器５２１と半導体遮断器５０１とは、遮断可能な直流電流の方向が異なるのみで同様の構成であるため、再度の詳細な説明は省略する。従って、半導体遮断器５２１は、オン状態（導通状態）のときに直流送電線ＬＮ側（第２端５２ｂ）から直流バス１０側（第１端５２ａ）に流れる直流電流を許容し、オフ状態（非導通状態）のときに流れる直流電流を遮断する。半導体遮断器５２１は、特許請求の範囲における「第２の半導体遮断器」の一例である。

アレスタ５２２は、半導体遮断器５２１に並列に接続され、半導体遮断器５２１がオフ状態に制御された場合に、直流送電線ＬＮのインダクタンス分のエネルギーに起因して発生するサージエネルギーを消費（吸収）する。半導体遮断器ユニット５２は、特許請求の範囲における「第２の半導体遮断器ユニット」の一例である。

電流選択ユニット９０は、例えば、ダイオード９０２を備える。電流選択ユニット９０は、特許請求の範囲の請求項４における「第２の電流選択ユニット」の一例であり、ダイオード９０２は、特許請求の範囲の請求項４および請求項５における「第２の電流選択要素」の一例である。

半導体遮断器ユニット５２および電流選択ユニット９０は、図４に示した直流電流遮断装置１を双方向の直流電流（事故電流）を遮断可能な直流電流遮断装置１ｂとするために追加する構成要素である。このため、例えば、直流電流遮断装置１ｂ－１では、半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂが電流選択ユニット９０－１の第１端９０ａ－１に接続され、電流選択ユニット９０－１の第２端９０ｂ－１がリアクトル７０－１の第２端が接続された機械式接点３０－１の第２極３０ｂ－１と機械式接点４０－１の第１極４０ａ－１との間の箇所、つまり、接続点Ｄ－１に接続されている。電流選択ユニット９０－１の第２端９０ｂ－１を接続点Ｄ－１に接続する構成は、例えば、接続点Ｄ－１に配線（ケーブル）を接続するために予め端子やコネクタを設けておいてもよいし、機械式接点３０－１の第２極３０ｂ－１や、機械式接点４０－１の第１極４０ａ－１、リアクトル７０－１の第２端に、電流選択ユニット９０－１の第２端９０ｂ－１を接続するための端子やコネクタを予め設けておいてもよい。接続点Ｄ－１に電流選択ユニット９０－１の第２端９０ｂ－１を接続するための構造は、電流選択ユニット９０－１の第２端９０ｂ－１に接続された配線（ケーブル）の一端を繋げることができる構造であれば、いかなる構造であってもよい。直流電流遮断装置１ｂ－１におけるその他の構成要素同士の接続は、直流電流遮断装置１－１と同様である。直流電流遮断装置１ｂ－２におけるそれぞれの構成要素同士の接続も、直流電流遮断装置１ｂ－１と同様である。直流電流遮断装置１ｂ－１では、半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂと電流選択ユニット９０－１の第１端９０ａ－１とが配線Ｗ－３を用いて接続され、直流電流遮断装置１ｂ－２では、半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂと電流選択ユニット９０－２の第１端９０ａ－２とが配線Ｗ－４を用いて接続される。配線Ｗ－３およびＷ－４は、それぞれ、配線Ｗ－１やＷ－２と同様に、所定の特性に管理された配線である。

このような構成によって、直流電流遮断装置１ｂ－１および直流電流遮断装置１ｂ－２では、いずれかの直流送電線ＬＮに事故が発生した場合、対応する直流送電線ＬＮが健全回線であるか、事故が発生した直流送電線ＬＮであるかにかかわらず、対応する直流送電線ＬＮを遮断することができる。つまり、不図示の制御装置は、遮断する直流送電線ＬＮに属するそれぞれの構成要素を制御することにより、いずれも直流送電線ＬＮも遮断させることができる。例えば、直流送電線ＬＮ－１に事故が発生した場合において直流送電線ＬＮ－２を遮断する場合、制御装置は、直流送電線ＬＮ－２に属する機械式接点２０－２、機械式接点３０－２、機械式接点４０－２、転流回路ユニット６０－２、および半導体遮断器ユニット５２のそれぞれの開極、閉極、オン、オフを制御することにより、健全回線である直流送電線ＬＮ－２の方を遮断することができる。一方、直流送電線ＬＮ－２に事故が発生した場合において直流送電線ＬＮ－１を遮断する場合、制御装置は、直流送電線ＬＮ－１に属する機械式接点２０－１、機械式接点３０－１、機械式接点４０－１、転流回路ユニット６０－１、および半導体遮断器ユニット５２のそれぞれの開極、閉極、オン、オフを制御することにより、健全回線である直流送電線ＬＮ－１の方を遮断することができる。この場合における制御装置の動作は、図１などに示した直流電流遮断装置１（直流電流遮断装置１ａも含む）において制御装置が制御する事故が発生した直流送電線ＬＮに属するそれぞれの構成要素を、健全回線に属するそれぞれの構成要素に代えることで、容易に理解することができる。従って、この場合の制御装置における直流送電線ＬＮ（健全回線）の遮断動作の手順に関する再度の詳細な説明は省略する。

直流電流遮断装置１ｂのように双方向に対応させる際にそれぞれの構成要素を追加（設置）する場合の手順（作業）や、直流電流遮断装置１ｂにおいてさらに別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）は、上述した直流電流遮断装置１において直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）に基づいて容易に理解することができる。従って、直流電流遮断装置１ｂにおける構成要素を追加する場合や、別の直流送電線ＬＮの追加する場合の手順（作業）に関する再度の詳細な説明は省略する。

このように、直流電流遮断装置１ｂでは、半導体遮断器ユニット５０に加えて、半導体遮断器ユニット５０とは逆方向に流れる直流電流を遮断可能な半導体遮断器ユニット５２もユニット化し、第２端５２ｂをバス端子の構成にする。さらに、直流電流遮断装置１ｂでは、電流選択ユニット９０をユニット化する。そして、直流電流遮断装置１ｂでは、所定の特性に管理された配線Ｗ－３またはＷ－４を用いて、半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂとそれぞれの電流選択ユニット９０の第１端９０ａとを接続する。これにより、直流電流遮断装置１ｂでは、半導体遮断器ユニット５０および半導体遮断器ユニット５２を全ての直流送電線ＬＮで共有化した上で、内部の配線のインダクタンスが同等になるように管理し、事故が発生した場合に、事故電流を双方で遮断する、つまり、いずれの直流送電線ＬＮでも遮断することができ、その際の特性（性能）を、それぞれの直流送電線ＬＮ間で同等にすることができる。

［直流電流遮断装置１において双方向に対応する構成の変形例］
次に、直流電流遮断装置１ｂの変形例について説明する。図８は、第１の実施形態の直流電流遮断装置１において双方向の直流電流を遮断可能とした場合の変形例の構成の一例を示す図である。図８には、図７に示した直流電流遮断装置１ｂの変形例の直流電流遮断装置１（以下、「直流電流遮断装置１ｃ」という）の構成を示している。図８においては、図７に示した直流電流遮断装置１ｂと共通する機能を有する構成要素については同一の符号を付している。直流電流遮断装置１ｃは、例えば、二つの機械式接点２０（機械式接点２０－１および２０－２）と、二つの機械式接点３０（機械式接点３０－１および３０－２）と、二つの機械式接点４０（機械式接点４０－１および４０－２）と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、二つの転流回路ユニット６２（転流回路ユニット６２－１および６２－２）と、二つのリアクトル７０（リアクトル７０－１および７０－２）と、を備える。図８には、二つの直流送電線ＬＮ－１および直流送電線ＬＮ－２のそれぞれに、直流リアクトルＲ（直流リアクトルＲ－１またはＲ－２）が接続されている一例を示している。図８に示した直流電流遮断装置１ｃの構成では、機械式接点２０－１と、機械式接点３０－１と、機械式接点４０－１と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、転流回路ユニット６２－１と、リアクトル７０－１とで、直流電流遮断装置１ｃ－１が構成される。さらに、図８に示した直流電流遮断装置１ｃの構成では、機械式接点２０－２と、機械式接点３０－２と、機械式接点４０－２と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、転流回路ユニット６２－２と、リアクトル７０－２とで、直流電流遮断装置１ｃ－２が構成される。

転流回路ユニット６２は、図７に示した転流回路ユニット６０と電流選択ユニット９０とを、一つのユニットとして構成したものである。このため、例えば、直流電流遮断装置１ｃ－１では、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂが転流回路ユニット６２－１の第２端６２ｂ－１に接続され、半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂが転流回路ユニット６２－１の第４端６２ｄ－１に接続され、転流回路ユニット６２－１の第３端６２ｃ－１がリアクトル７０－１の第１端に接続されている。直流電流遮断装置１ｃ－１では、転流回路ユニット６２－１の第１端６２ａ－１が機械式接点２０－１の第２極２０ｂ－１と機械式接点３０－１の第１極３０ａ－１との間の箇所の接続点Ｂ－１に接続されている。直流電流遮断装置１ｃ－１におけるその他の構成要素同士の接続は、直流電流遮断装置１ｂ－１と同様である。直流電流遮断装置１ｃ－２におけるそれぞれの構成要素同士の接続も、直流電流遮断装置１ｃ－１と同様である。直流電流遮断装置１ｃにおいても、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂや半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂと、それぞれの転流回路ユニット６２の第２端６２ｂや第４端６２ｄとは、所定の特性に管理された配線Ｗ－１～Ｗ－４のいずれかを用いて接続される。

転流回路ユニット６２は、例えば、転流要素６０１と、ダイオード６０２と、ダイオード９０２とを備える。転流回路ユニット６２では、転流要素６０１の第２端ｊが接続点Ｃにおいて、ダイオード６０２のカソードと、ダイオード９０２のアノードと、転流回路ユニット６２の第３端６２ｃとに接続されている。しかし、転流回路ユニット６２が備えるそれぞれの構成要素は、転流回路ユニット６０および電流選択ユニット９０が備えるそれぞれの構成要素と同じである。従って、転流回路ユニット６２の機能は、転流回路ユニット６０と電流選択ユニット９０とにおける対応する構成要素の機能と同様である。従って、転流回路ユニット６２の機能に関する再度の詳細な説明は省略する。転流回路ユニット６２は、特許請求の範囲の請求項５における「第１の転流回路ユニット」の一例である。

仮に、直流電流遮断装置１ｃが双方向に対応する構成ではない場合、配線Ｗ－３やＷ－４による半導体遮断器ユニット５２と転流回路ユニット６２との接続はしなくてもよい。つまり、直流電流遮断装置１ｃ－１が備える転流回路ユニット６２－１の第４端６２ｄ－１や、直流電流遮断装置１ｃ－２が備える転流回路ユニット６２－２の第４端６２ｄ－２は、いずれの構成要素にも接続されなくてもよい。この場合、それぞれの転流回路ユニット６２が備えるダイオード９０２は、使用されない構成要素となる。

このような構成によって、直流電流遮断装置１ｃ－１および直流電流遮断装置１ｃ－２では、図７に示した直流電流遮断装置１ｂと同様に、いずれかの直流送電線ＬＮに事故が発生した場合、対応する直流送電線ＬＮが健全回線であるか、事故が発生した直流送電線ＬＮであるかにかかわらず、対応する直流送電線ＬＮを遮断する。図８に示した直流電流遮断装置１ｃの構成におけるそれぞれの直流送電線ＬＮの遮断動作や、さらに別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）は、図７に示した直流電流遮断装置１ｂと同様に、上述した直流電流遮断装置１（直流電流遮断装置１ａも含む）における動作や手順（作業）に基づいて容易に理解することができる。従って、直流電流遮断装置１ｃにおける直流送電線ＬＮの遮断動作や、別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）に関する再度の詳細な説明は省略する。

このように、直流電流遮断装置１ｃでも、直流電流遮断装置１ｂと同様に、半導体遮断器ユニット５０や半導体遮断器ユニット５２と、対応する転流回路ユニット６２とを、所定の特性に管理された配線Ｗ－１～Ｗ－４のいずれかを用いて接続する。これにより、直流電流遮断装置１ｃでも、半導体遮断器ユニット５０および半導体遮断器ユニット５２を全ての直流送電線ＬＮで共有化した上で、内部の配線のインダクタンスが同等になるように管理し、いずれの直流送電線ＬＮを遮断する場合でも、その際の特性（性能）を、それぞれの直流送電線ＬＮ間で同等にすることができる。

［直流電流遮断装置１において双方向に対応する構成の別の変形例］
次に、直流電流遮断装置１ｂの別の変形例について説明する。図９は、第１の実施形態の直流電流遮断装置１において双方向の直流電流を遮断可能とした場合の別の変形例の構成の一例を示す図である。図９には、図７に示した直流電流遮断装置１ｂの変形例の直流電流遮断装置１（以下、「直流電流遮断装置１ｄ」という）の構成を示している。図９においては、図７に示した直流電流遮断装置１ｂと共通する機能を有する構成要素については同一の符号を付している。直流電流遮断装置１ｄは、例えば、二つの機械式接点２０（機械式接点２０－１および２０－２）と、二つの機械式接点３０（機械式接点３０－１および３０－２）と、二つの機械式接点４０（機械式接点４０－１および４０－２）と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、二つの転流回路ユニット６０（転流回路ユニット６０－１および６０－２）と、二つの転流回路ユニット６３（転流回路ユニット６３－１および６３－２）と、二つのリアクトル７０（リアクトル７０－１および７０－２）と、二つのリアクトル７１（リアクトル７１－１および７１－２）と、を備える。図９には、二つの直流送電線ＬＮ－１および直流送電線ＬＮ－２のそれぞれに、直流リアクトルＲ（直流リアクトルＲ－１またはＲ－２）が接続されている一例を示している。図９に示した直流電流遮断装置１ｄの構成では、機械式接点２０－１と、機械式接点３０－１と、機械式接点４０－１と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、転流回路ユニット６０－１と、転流回路ユニット６３－１と、リアクトル７０－１と、リアクトル７１－１とで、直流電流遮断装置１ｄ－１が構成される。さらに、図９に示した直流電流遮断装置１ｄの構成では、機械式接点２０－２と、機械式接点３０－２と、機械式接点４０－２と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、転流回路ユニット６０－２と、転流回路ユニット６３－２と、リアクトル７０－２と、リアクトル７１－２とで、直流電流遮断装置１ｄ－２が構成される。

例えば、直流電流遮断装置１ｄ－１では、転流回路ユニット６３－１の第１端６３ａ－１が、機械式接点２０－１の第２極２０ｂ－１と機械式接点３０－１の第１極３０ａ－１との間の箇所の接続点Ｂ－１に接続され、転流回路ユニット６３－１の第３端６３ｃ－１がリアクトル７１－１の第１端に接続され、リアクトル７１－１の第２端は、機械式接点３０－１の第２極３０ｂ－１と機械式接点４０－１の第１極４０ａ－１との間の箇所の接続点Ｄ－１に接続されている。直流電流遮断装置１ｄ－１では、半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂが転流回路ユニット６３－１の第２端６３ｂ－１に接続されている。直流電流遮断装置１ｄ－１におけるその他の構成要素同士の接続は、直流電流遮断装置１ｂ－１と同様である。直流電流遮断装置１ｄ－２におけるそれぞれの構成要素同士の接続も、直流電流遮断装置１ｄ－１と同様である。直流電流遮断装置１ｄにおいても、半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂと、それぞれの転流回路ユニット６３の第２端６３ｂとが、所定の特性に管理された配線Ｗ－３またはＷ－４を用いて接続されている。

転流回路ユニット６３は、転流回路ユニット６２と同様の構成で、転流回路ユニット６２が電流の向きを選択的に切り替える（転流する）方向とは逆方向に電流の向きを選択的に切り替える（転流する）転流回路ユニットである。転流回路ユニット６３は、第１端６３ａと第３端６３ｃとの間に流れる電流の向きを選択的に切り替える（転流する）。転流回路ユニット６３は、例えば、転流要素６３１と、ダイオード６３２とを備える。転流要素６３１は、転流要素６０１と同様に、例えば、ダイオード６０１１、半導体スイッチ部６０１２、およびコンデンサ６０１３を備え、これらの構成要素が互いに接続されたブリッジ回路である。転流要素６３１が備えるそれぞれの構成要素は、転流要素６０１が備える構成要素と同様であるため、再度の詳細な説明は省略する。転流要素６３１は、それぞれの構成要素の接続が、転流要素６０１におけるそれぞれの構成要素の接続とは異なる接続であるため、転流要素６０１とは逆の方向に直流電流を転流させる。

転流回路ユニット６３では、転流要素６３１の第１端ｉが転流回路ユニット６３の第１端６３ａに接続され、転流要素６３１の第２端ｊが接続点Ｃにおいて、ダイオード６３２のアノードと、転流回路ユニット６３の第３端６３ｃとに接続されている。転流回路ユニット６３では、ダイオード６３２のカソードが、転流回路ユニット６３の第２端６３ｂに接続されている。ダイオード６３２は、転流回路ユニット６０が備えるダイオード６０２と同様である。ただし、ダイオード６３２は、直流送電線ＬＮ側から半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂ側に流れる電流を許容し、その逆の向きに流れる電流を阻止する。この接続により、転流回路ユニット６３は、直流送電線ＬＮを流れる直流電流を、半導体遮断器ユニット５２に転流させる。転流回路ユニット６３は、特許請求の範囲の請求項６における「第２の転流回路ユニット」の一例であり、転流要素６３１は、特許請求の範囲の請求項６において第２の転流回路ユニットが備える「転流要素」の一例である。ダイオード６３２は、特許請求の範囲における「第２の電流選択要素」の一例であるということもできる。

リアクトル７１は、リアクトル７０と同様に、転流回路ユニット６３が動作した際の電流変化を制限する。図９においてリアクトル７１は、転流回路ユニット６３の第３端６３ｃと接続点Ｄとの間に接続されているが、転流回路ユニット６３の構成要素として転流回路ユニット６３内に備えられてもよい。この場合の転流回路ユニット６３は、接続点Ｃにリアクトル７１の第１端が接続され、リアクトル７１の第２端が第３端６３ｃに接続される。

このような構成によって、直流電流遮断装置１ｄ－１および直流電流遮断装置１ｄ－２でも、図７に示した直流電流遮断装置１ｂや図８に示した直流電流遮断装置１ｃと同様に、いずれかの直流送電線ＬＮに事故が発生した場合、対応する直流送電線ＬＮが健全回線であるか、事故が発生した直流送電線ＬＮであるかにかかわらず、対応する直流送電線ＬＮを遮断する。図９に示した直流電流遮断装置１ｄの構成におけるそれぞれの直流送電線ＬＮの遮断動作や、さらに別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）は、図７に示した直流電流遮断装置１ｂや図８に示した直流電流遮断装置１ｃと同様に、上述した直流電流遮断装置１（直流電流遮断装置１ａも含む）における動作や手順（作業）に基づいて容易に理解することができる。従って、直流電流遮断装置１ｄにおける直流送電線ＬＮの遮断動作や、別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）に関する再度の詳細な説明は省略する。

このように、直流電流遮断装置１ｄでも、直流電流遮断装置１ｂや直流電流遮断装置１ｃと同様に、半導体遮断器ユニット５０と対応する転流回路ユニット６０とを所定の特性に管理された配線Ｗ－１またはＷ－２を用いて接続し、半導体遮断器ユニット５２と対応する転流回路ユニット６３とを所定の特性に管理された配線Ｗ－３またはＷ－４を用いて接続する。これにより、直流電流遮断装置１ｄでも、半導体遮断器ユニット５０および半導体遮断器ユニット５２を全ての直流送電線ＬＮで共有化した上で、内部の配線のインダクタンスが同等になるように管理し、いずれの直流送電線ＬＮを遮断する場合でも、その際の特性（性能）を、それぞれの直流送電線ＬＮ間で同等にすることができる。

上記説明したように、第１の実施形態の直流電流遮断装置１（直流電流遮断装置１ａ～１ｄを含む）によれば、少なくとも半導体遮断器を含む半導体遮断器ユニット５０（半導体遮断器ユニット５２を含む）や、少なくとも転流要素を含む転流回路ユニット６０（転流回路ユニット６１～６３を含む）をユニット化して同じ設計、同一の構成、同一の構造とする。これにより、第１の実施形態の直流電流遮断装置１では、半導体遮断器ユニット５０や半導体遮断器ユニット５２を全ての直流送電線ＬＮで共有化した上で、対応する直流送電線ＬＮの追加や、双方向に対応するための拡張を容易にすることができる。さらに、第１の実施形態の直流電流遮断装置１では、半導体遮断器ユニット５０や半導体遮断器ユニット５２と、対応する転流回路ユニット６０～６３とを、所定の特性に管理された配線Ｗを用いて接続する。これにより、第１の実施形態の直流電流遮断装置１では、直流電流遮断装置１の内部の配線のインダクタンスが同等になるように容易に管理することができ、直流送電線ＬＮを遮断する際の特性（性能）を、それぞれの直流送電線ＬＮ間で同等にすることができる。

第１の実施形態の直流電流遮断装置１では、半導体遮断器ユニット５０や半導体遮断器ユニット５２と対応する転流回路ユニット６０～６３とを接続する配線Ｗを所定の特性に管理する場合について説明した。しかし、所定の特性に管理する配線は、上述したように配線Ｗ（配線Ｗ－１～Ｗ－４）に限定されない。例えば、さらに、それぞれの転流回路ユニット６０の第３端６０ｃと対応する直流送電線ＬＮの接続点Ｄとを接続する配線（あるいは、転流回路ユニット６０とリアクトル７０とを接続する配線や、リアクトル７０と直流送電線ＬＮの接続点Ｄとを接続する配線）、機械式接点２０、機械式接点３０、機械式接点４０などのそれぞれの間を接続する配線（ケーブル）の長さなどの特性も同じになるようにしてもよい。例えば、所定の特性に管理する配線を配線Ｗ－１～Ｗ－４のみにした場合、直流電流遮断装置１の内部の配線のインダクタンスを調整（微調整）するために、リアクトル７０やリアクトル７１を用いてもよい。言い換えれば、例えば、図３に示したような直流電流遮断装置１の内部の配線のインダクタンスＬ１～Ｌ３を、それぞれの配線（ケーブル）の特性や、直流電流遮断装置１が備える構成要素の特性によって管理してもよい。

第１の実施形態の直流電流遮断装置１では、事故が発生した直流送電線ＬＮに流れる直流電流（事故電流）を遮断することができる方向を双方向にするための構成として、半導体遮断器ユニット５０に加えて、逆方向に流れる直流電流を遮断可能な半導体遮断器ユニット５２を備える場合の一例について説明した。しかし、直流電流遮断装置１を双方向に対応する構成にするための方法は、上述した方法に限定されない。例えば、半導体遮断器ユニット５０を、双方向の事故電流を遮断することができる構成にしてもよい。この構成は、例えば、半導体遮断器５０１において互いに同じ向きで直列に接続された複数の半導体スイッチ部５０１１を、互いに逆向きで直列に接続することによって実現することができる。

第１の実施形態の直流電流遮断装置１では、半導体遮断器ユニット５０と半導体遮断器ユニット５２とが、異なるユニットである場合の一例について説明した。しかし、例えば、半導体遮断器ユニット５０において、第２端５０ｂに加えて第１端５０ａもバス端子の構成（つまり、両端ともバス端子の構成）にし、直流電流遮断装置１を双方向に対応させる際に設置する向きを逆向きにすることにより、同じ構成の半導体遮断器ユニット５０を、半導体遮断器ユニット５２として用いることができる。つまり、半導体遮断器ユニット５０を共有化することができる。例えば、図９に示した直流電流遮断装置１ｄを構成する場合、両端がバス端子である一方の半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂ側に転流回路ユニット６０を接続して半導体遮断器ユニット５０として動作させ、両端がバス端子である他方の半導体遮断器ユニット５０の第１端５０ａ側に転流回路ユニット６３を接続して半導体遮断器ユニット５２として動作させることができる。

第１の実施形態の直流電流遮断装置１では、半導体遮断器ユニット５０と半導体遮断器ユニット５２とによって、双方に対応する構成を実現する場合について説明した。しかし、同じ半導体遮断器ユニット５０を複数組み合わせることによって、双方に対応する構成を実現してもよい。例えば、図９に示した直流電流遮断装置１ｄにおいて、半導体遮断器ユニット５２の代わりに、別の半導体遮断器ユニット５０を逆向きにして、元の半導体遮断器ユニット５０の第１端５０ａ側、つまり、直流バス１０との間の箇所に直列に接続してもよい。このとき、元の半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂは、配線Ｗによって転流回路ユニット６０および転流回路ユニット６３に接続する。この構成にすることにより、直列に接続した二つの半導体遮断器ユニット５０が、半導体遮断器ユニット５０および半導体遮断器ユニット５２の機能を実現したのと等価なものになる。この構成は、上述した両端ともバス端子の構成にした半導体遮断器ユニット５０において、半導体遮断器５０１が双方向の事故電流を遮断することができる構成、つまり、複数の半導体スイッチ部５０１１を互いに逆向きで直列に接続した構成と等価なものでもある。

ここで、第１の実施形態の直流電流遮断装置１において、上述した二つの半導体遮断器ユニット５０で双方向を実現する場合の一例を、変形例として説明する。図１０は、第１の実施形態の直流電流遮断装置１において双方向の直流電流（事故電流）を遮断可能とした場合のさらに別の変形例の構成の一例を示す図である。図１０には、図９に示した直流電流遮断装置１ｄの変形例の直流電流遮断装置１（以下、「直流電流遮断装置１ｅ」という）の構成を示している。図１０においては、図９に示した直流電流遮断装置１ｄと共通する機能を有する構成要素については同一の符号を付している。直流電流遮断装置１ｅは、例えば、二つの機械式接点２０（機械式接点２０－１および２０－２）と、二つの機械式接点３０（機械式接点３０－１および３０－２）と、二つの機械式接点４０（機械式接点４０－１および４０－２）と、二つの半導体遮断器ユニット５０（半導体遮断器ユニット５０－１および５０－２）と、二つの転流回路ユニット６０（転流回路ユニット６０－１および６０－２）と、二つの転流回路ユニット６３（転流回路ユニット６３－１および６３－２）と、二つのリアクトル７０（リアクトル７０－１および７０－２）と、二つのリアクトル７１（リアクトル７１－１および７１－２）と、を備える。図１０には、二つの直流送電線ＬＮ－１および直流送電線ＬＮ－２のそれぞれに、直流リアクトルＲ（直流リアクトルＲ－１またはＲ－２）が接続されている一例を示している。図１０に示した直流電流遮断装置１ｅの構成では、機械式接点２０－１と、機械式接点３０－１と、機械式接点４０－１と、半導体遮断器ユニット５０－１および半導体遮断器ユニット５０－２と、転流回路ユニット６０－１と、転流回路ユニット６３－１と、リアクトル７０－１と、リアクトル７１－１とで、直流電流遮断装置１ｅ－１が構成される。さらに、図１０に示した直流電流遮断装置１ｅの構成では、機械式接点２０－２と、機械式接点３０－２と、機械式接点４０－２と、半導体遮断器ユニット５０－１および半導体遮断器ユニット５０－２と、転流回路ユニット６０－２と、転流回路ユニット６３－２と、リアクトル７０－２と、リアクトル７１－２とで、直流電流遮断装置１ｅ－２が構成される。

直流電流遮断装置１ｅにおいて半導体遮断器ユニット５０－１と半導体遮断器ユニット５０－２とは、直列に接続されている。より具体的には、半導体遮断器ユニット５０－２の第２端５０ｂ－２は直流バス１０に接続され、半導体遮断器ユニット５０－２の第１端５０ａ－２と半導体遮断器ユニット５０－１の第１端５０ａ－１とが接続されている。そして、直流電流遮断装置１ｅでは、半導体遮断器ユニット５０－１の第２端５０ｂ－１は、配線Ｗ－１を用いて転流回路ユニット６０－１の第２端６０ｂ－１に接続され、配線Ｗ－２を用いて転流回路ユニット６０－２の第２端６０ｂ－２に接続され、配線Ｗ－３を用いて転流回路ユニット６３－１の第２端６３ｂ－１に接続され、配線Ｗ－４を用いて転流回路ユニット６３－２の第２端６３ｂ－２に接続されている。直流電流遮断装置１ｅにおけるその他の構成要素同士の接続は、直流電流遮断装置１ｄと同様である。

直流電流遮断装置１ｅでは、半導体遮断器ユニット５０－１が、直流電流遮断装置１ｄが備える半導体遮断器ユニット５０と同様の機能を実現し、半導体遮断器ユニット５０－２が、直流電流遮断装置１ｄが備える半導体遮断器ユニット５２と同様の機能を実現する。

このような構成によって、直流電流遮断装置１ｅでは、直流電流遮断装置１ｅ－１が直流電流遮断装置１ｄ－１と同様の遮断動作を行い、直流電流遮断装置１ｅ－２が直流電流遮断装置１ｄ－２と同様の遮断動作を行う。直流電流遮断装置１ｅでも、直流電流遮断装置１ｄと同様に、いずれかの直流送電線ＬＮに事故が発生した場合、対応する直流送電線ＬＮが健全回線であるか、事故が発生した直流送電線ＬＮであるかにかかわらず、対応する直流送電線ＬＮを遮断することができる。図１０に示した直流電流遮断装置１ｅの構成におけるそれぞれの直流送電線ＬＮの遮断動作や、さらに別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）は、直流電流遮断装置１ｄと同様に、上述した直流電流遮断装置１（直流電流遮断装置１ａも含む）における動作や手順（作業）に基づいて容易に理解することができる。従って、直流電流遮断装置１ｅにおける直流送電線ＬＮの遮断動作や、別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）に関する再度の詳細な説明は省略する。

このように、直流電流遮断装置１ｅでは、半導体遮断器ユニット５０を二つ備え、それぞれの半導体遮断器ユニット５０を逆向きに直列に接続する。そして、直流電流遮断装置１ｅでは、直流バス１０に接続された半導体遮断器ユニット５０－２ではない方の半導体遮断器ユニット５０－１の第２端５０ｂ－１を、図９に示した直流電流遮断装置１ｄと同様に、所定の特性に管理された配線Ｗ－１～Ｗ－４のそれぞれを用いて接続する。これにより、直流電流遮断装置１ｅでも、二つの半導体遮断器ユニット５０を全ての直流送電線ＬＮで共有化した上で、直流電流遮断装置１ｄと同様に、内部の配線のインダクタンスが同等になるように管理し、いずれの直流送電線ＬＮを遮断する場合でも、その際の特性（性能）を、それぞれの直流送電線ＬＮ間で同等にすることができる。

第１の実施形態の直流電流遮断装置１では、機械式接点４０、リアクトル７０、および直流リアクトルＲを備える構成を示したが、直流電流遮断装置１においてこれらの構成要素は省略されてもよい。さらに、第１の実施形態の直流電流遮断装置１では、一つの直流電流遮断装置１においてそれぞれの構成要素を一つずつ備える構成を示したが、直流電流遮断装置１は、同じ構成要素を複数備える構成であってもよい。例えば、図１に示した直流電流遮断装置１において、機械式接点２０や、機械式接点３０、半導体遮断器ユニット５０、転流回路ユニット６０を複数備え、それぞれ同じ構成要素を直列、あるいは並列に接続して、同様の機能を実現させるようにしてもよい。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について説明する。図１１は、第２の実施形態に係る直流電流遮断装置の構成の一例を示す図である。図１１においては、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と共通する機能を有する構成要素については同一の符号を付している。図１１に示した直流電流遮断装置２は、一つの直流送電線ＬＮに対応する構成である。直流電流遮断装置２は、例えば、複数の機械式接点（機械式接点２０、および機械式接点４０）と、半導体遮断器ユニット５０と、転流回路ユニット６５と、電流選択ユニット９１と、を備える。図１１には、直流送電線ＬＮに、直流リアクトルＲが接続されている一例を示している。

直流電流遮断装置２では、直流送電線ＬＮに、機械式接点２０と、転流回路ユニット６５と、機械式接点４０と、直流リアクトルＲとが直列に接続され、直流送電線ＬＮの送電側とは逆側が、直流バス１０を介して半導体遮断器ユニット５０に接続されている。そして、直流電流遮断装置２では、転流回路ユニット６５と機械式接点４０との間の箇所に並列に、電流選択ユニット９１が接続されている。直流電流遮断装置２では、半導体遮断器ユニット５０と電流選択ユニット９１とが接続されている。

より具体的には、直流送電線ＬＮの送電側に直流リアクトルＲの第２端が接続され、直流リアクトルＲの第１端と機械式接点４０の第２極４０ｂとが接続され、機械式接点４０の第１極４０ａと転流回路ユニット６５の第２端６５ｂとが接続され、転流回路ユニット６５の第１端６５ａと機械式接点２０の第２極２０ｂとが接続され、機械式接点２０の第１極２０ａは、接続点Ａの箇所で直流バス１０に接続されている。直流バス１０には、半導体遮断器ユニット５０の第１端５０ａが接続され、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂは、電流選択ユニット９１の第２端９１ｂに接続されている。直流電流遮断装置２では、電流選択ユニット９１の第１端９１ａが、転流回路ユニット６５の第２端６５ｂと機械式接点４０の第１極４０ａとの間の箇所の接続点Ｄに接続されている。

転流回路ユニット６５は、第１端６５ａと第２端６５ｂとの間に流れる電流の向きを切り替える（転流する）、あるいは遮断する。転流回路ユニット６５は、例えば、転流要素６５１と、アレスタ６５２とを備える。転流要素６５１は、例えば、互いに同じ向きで直列に接続された複数（図１１には三つのみを示している）の半導体スイッチ部６５１１を備える。半導体スイッチ部６５１１のそれぞれは、互いに並列に接続された半導体スイッチング素子とダイオードとを備える。より具体的には、半導体スイッチ部６５１１では、ダイオードのカソードと半導体スイッチング素子のコレクタとが互いに接続され、ダイオードのアノードと半導体スイッチング素子のエミッタとが接続されている。半導体スイッチング素子のゲートは、制御装置（不図示）によって制御（制御電圧が印加）される。つまり、転流要素６５１は、不図示の制御装置によってオンまたはオフのいずれかの状態に制御される。半導体スイッチング素子は、半導体遮断器ユニット５０において半導体遮断器５０１が備える半導体スイッチ部５０１１の半導体スイッチング素子と同様に、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのスイッチング素子である。ただし、半導体スイッチ部６５１１が備える半導体スイッチング素子は、半導体遮断器ユニット５０における半導体スイッチ部５０１１の半導体スイッチング素子よりも耐圧が低いものであってもよい。半導体スイッチング素子は、ＩＧＢＴに限定されず、自己消弧を実現可能な半導体スイッチング素子であれば、いかなるスイッチング素子であってもよい。半導体スイッチ部６５１１が備えるダイオードは、半導体遮断器ユニット５０の半導体スイッチ部５０１１よりも耐圧が低いものであってもよい。従って、転流要素６５１は、オン状態（導通状態）のときに、第１端６５ａと第２端６５ｂとの間に流れる直流電流を許容し、オフ状態（非導通状態）のときに流れる直流電流を遮断する。

アレスタ６５２は、転流要素６５１に並列に接続され、転流要素６５１がオフ状態に制御された場合に、転流要素６５１を含む接続点Ａから接続点Ｄの間の配線のインダクタンス分のエネルギーに起因して発生するサージエネルギーを消費（吸収）する。

転流回路ユニット６５は、転流要素６５１が備える半導体スイッチ部６５１１をオフ状態にすることにより、機械式接点２０に流れる直流電流を、半導体遮断器ユニット５０に転流させる。転流回路ユニット６５は、特許請求の範囲の請求項７における「第１の転流回路ユニット」の一例である。転流要素６５１は、特許請求の範囲の請求項７において第１の転流回路ユニットが備える「転流要素」の一例であり、半導体スイッチ部６５１１は、特許請求の範囲の請求項７において第１の転流回路ユニットが備える「半導体スイッチング素子」の一例である。

電流選択ユニット９１は、例えば、ダイオード９１２を備える。

［直流電流遮断装置２における変形例］
次に、直流電流遮断装置２の変形例について説明する。図１２は、第２の実施形態の直流電流遮断装置２の変形例の構成の一例を示す図である。図１２においては、図１１に示した直流電流遮断装置２と共通する機能を有する構成要素については同一の符号を付している。図１２には、一つの直流送電線ＬＮに対応する変形例の直流電流遮断装置２（以下、「直流電流遮断装置２ａ」という）の構成を示している。直流電流遮断装置２ａは、例えば、複数の機械式接点（機械式接点２０、および機械式接点４０）と、半導体遮断器ユニット５０と、転流回路ユニット６６と、を備える。図１２には、直流送電線ＬＮに、直流リアクトルＲが接続されている一例を示している。

転流回路ユニット６６は、図１１に示した転流回路ユニット６５と電流選択ユニット９１とを一つのユニットとして構成したものである。このため、例えば、直流電流遮断装置２ａでは、機械式接点２０の第２極２０ｂが転流回路ユニット６６の第１端６６ａに接続され、転流回路ユニット６６の第２端６６ｂが機械式接点４０の第１極４０ａに接続され、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂが転流回路ユニット６６の第２端６６ｃに接続されている。転流回路ユニット６６には、接続点Ｄも含んでいる。

このような構成によって、直流電流遮断装置２（直流電流遮断装置２ａも含む）では、直流送電線ＬＮに事故が発生した場合に、その直流送電線ＬＮを遮断する。

［直流電流遮断装置２において対応する直流送電線ＬＮを追加した構成］
ここで、直流電流遮断装置２における機能の拡張方法について説明する。ここでは、直流電流遮断装置２において、対応する直流送電線ＬＮを増やす（追加する）場合について説明する。図１３は、第２の実施形態の直流電流遮断装置２が対応する直流送電線ＬＮを二つにした場合の構成の一例を示す図である。直流電流遮断装置２において対応する直流送電線ＬＮを増やす場合も、直流電流遮断装置１において対応する直流送電線ＬＮを増やす場合と同様に、それぞれの直流送電線ＬＮで共有する半導体遮断器ユニット５０以外の構成要素を追加する。図１３には、図１１に示した直流電流遮断装置２が対応する直流送電線ＬＮを二つにした場合の直流電流遮断装置２（以下、「直流電流遮断装置２ｂ」という）の構成を示している。図１３に示した一例では、追加する直流送電線ＬＮ－２に対応する構成要素として、機械式接点２０－２と、機械式接点４０－２と、直流リアクトルＲ－２と、転流回路ユニット６５－２と、電流選択ユニット９１－２とを追加する。これにより、図１３に示した直流電流遮断装置２ｂの構成では、機械式接点２０－１と、機械式接点４０－１と、半導体遮断器ユニット５０と、転流回路ユニット６５－１と、電流選択ユニット９１－１とで、直流電流遮断装置２ｂ－１が構成される。さらに、図１３に示した直流電流遮断装置２ｂの構成では、機械式接点２０－２と、機械式接点４０－２と、半導体遮断器ユニット５０と、転流回路ユニット６５－２と、電流選択ユニット９１－２とで、直流電流遮断装置２ｂ－２が構成される。

直流電流遮断装置２において対応する直流送電線ＬＮを増やす場合も、直流電流遮断装置１において対応する直流送電線ＬＮを増やす場合と同様に、半導体遮断器ユニット５０と電流選択ユニット９１とは、所定の特性に管理された配線Ｗを用いて接続される。図１３に示した一例では、直流電流遮断装置２ｂ－１において、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂと電流選択ユニット９１－１の第２端９１ｂ－１とが配線Ｗ－１を用いて接続され、直流電流遮断装置２ｂ－２において、半導体遮断器ユニット５０の第２端５０ｂと電流選択ユニット９１－２の第２端９１ｂ－２とが配線Ｗ－２を用いて接続されている。

図１３に示した直流電流遮断装置２ｂの構成におけるそれぞれの直流送電線ＬＮの遮断動作や、直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）は、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と等価なものになるようにすればよい。従って、直流電流遮断装置２ｂにおける直流送電線ＬＮの遮断動作や、直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）に関する再度の詳細な説明は省略する。

このように、直流電流遮断装置２でも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様に、高耐圧を実現するためにコストが高くなってしまう半導体遮断器ユニット５０をユニット化し、第２端５０ｂをバス端子の構成にする。さらに、直流電流遮断装置２でも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様に、転流回路ユニット６５（転流回路ユニット６６を含む）をユニット化して同じ設計、同一の構成、同一の構造とする。そして、直流電流遮断装置２でも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様に、半導体遮断器ユニット５０と対応する電流選択ユニット９１あるいは転流回路ユニット６６とを所定の特性に管理された配線Ｗを用いて接続する。これにより、直流電流遮断装置２でも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様に、半導体遮断器ユニット５０を全ての直流送電線ＬＮで共有化した上で、対応する直流送電線ＬＮの追加を容易にするとともに、内部の配線のインダクタンスが同等になるように容易に管理し、事故が発生した場合に直流送電線ＬＮを遮断する際の特性（性能）を、それぞれの直流送電線ＬＮ間で同等にすることができる。

［直流電流遮断装置２において双方向に対応する構成］
次に、直流電流遮断装置２における別の機能の拡張方法として、事故が発生した直流送電線ＬＮに流れる双方向の事故電流を遮断可能とする場合について説明する。図１４は、第２の実施形態の直流電流遮断装置２において双方向の直流電流（事故電流）を遮断可能とした場合の構成の一例を示す図である。図１４には、図１３に示した二つの直流送電線ＬＮに対応する直流電流遮断装置２ｂを、双方向の事故電流を遮断可能とした場合の直流電流遮断装置２（以下、「直流電流遮断装置２ｃ」という）の構成を示している。図１４においては、第１の実施形態の直流電流遮断装置１や、図１３に示した直流電流遮断装置２ｂと共通する機能を有する構成要素については同一の符号を付している。直流電流遮断装置２ｃは、例えば、二つの機械式接点２０（機械式接点２０－１および２０－２）と、二つの機械式接点４０（機械式接点４０－１および４０－２）と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、二つの転流回路ユニット６７（転流回路ユニット６７－１および６７－２）と、二つの電流選択ユニット９１（電流選択ユニット９１－１および９１－２）と、二つの電流選択ユニット９２（電流選択ユニット９２－１および９２－２）と、を備える。図１４には、二つの直流送電線ＬＮ－１および直流送電線ＬＮ－２のそれぞれに、直流リアクトルＲ（直流リアクトルＲ－１またはＲ－２）が接続されている一例を示している。図１４に示した直流電流遮断装置２ｃの構成では、機械式接点２０－１と、機械式接点４０－１と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、転流回路ユニット６７－１と、電流選択ユニット９１－１と、電流選択ユニット９２－１とで、直流電流遮断装置２ｃ－１が構成される。さらに、図１４に示した直流電流遮断装置２ｃの構成では、機械式接点２０－２と、機械式接点４０－２と、半導体遮断器ユニット５０と、半導体遮断器ユニット５２と、転流回路ユニット６７－２と、電流選択ユニット９１－２と、電流選択ユニット９２－２とで、直流電流遮断装置２ｃ－２が構成される。

転流回路ユニット６７は、転流回路ユニット６５と同様の構成で、第１端６７ａと第２端６７ｂとの間に流れる電流の向きを切り替える（転流する）、あるいは遮断する。ただし、転流回路ユニット６７では、転流するあるいは遮断することができる電流の向きが双方向である。このため、転流回路ユニット６７は、例えば、転流要素６７１と、アレスタ６５２とを備える。転流要素６７１は、例えば、互いに逆向きで直列に接続された複数（図１４には四つのみを示している）の半導体スイッチ部６５１１を備える。アレスタ６５２は、転流要素６７１に並列に接続され、転流要素６７１がオフ状態に制御された場合に、転流要素６７１を含む接続点Ａから接続点Ｄの間の配線のインダクタンス分のエネルギーに起因して発生するサージエネルギーを消費（吸収）する。転流回路ユニット６７は、転流要素６７１が備える半導体スイッチ部６５１１のオフ状態に応じて、機械式接点２０に流れる直流電流を、半導体遮断器ユニット５０または半導体遮断器ユニット５２に転流させる。転流要素６７１は、特許請求の範囲の請求項８における「転流要素」の一例であり、転流回路ユニット６７は、特許請求の範囲の請求項８における「第１の転流回路ユニット」の一例である。

電流選択ユニット９２は、例えば、ダイオード９２２を備える。

転流回路ユニット６７は、図１３に示した直流電流遮断装置２ｂを双方向の直流電流（事故電流）を遮断可能な直流電流遮断装置２ｃとするために転流回路ユニット６５に代えて備える構成要素である。半導体遮断器ユニット５２および電流選択ユニット９２は、図１３に示した直流電流遮断装置２ｂを双方向の直流電流（事故電流）を遮断可能な直流電流遮断装置２ｃとするために追加する構成要素である。このため、例えば、直流電流遮断装置２ｃ－１では、転流回路ユニット６７－１の第１端６７ａ－１と機械式接点２０－１の第２極２０ｂ－１とが接続され、転流回路ユニット６７－１の第２端６７ｂ－１と機械式接点４０－１の第１極４０ａ－１とが接続され、電流選択ユニット９１－１の第１端９１ａ－１が、転流回路ユニット６７－１の第２端６７ｂ－１と機械式接点４０－１の第１極４０ａ－１との間の箇所の接続点Ｄ－１に接続されている。さらに、直流電流遮断装置２ｃ－１では、半導体遮断器ユニット５２の第２端５０ｂが電流選択ユニット９２－１の第１端９２ａ－１に接続され、電流選択ユニット９２－１の第２端９２ｂ－１が電流選択ユニット９１－１の第１端９１ａ－１が接続された転流回路ユニット６７－１の第２端６７ｂ－１と機械式接点４０－１の第１極４０ａ－１との間の箇所、つまり、接続点Ｄ－１に接続されている。電流選択ユニット９２－１の第２端９２ｂ－１を接続点Ｄ－１に接続する構成は、例えば、接続点Ｄ－１に配線（ケーブル）を接続するために予め端子やコネクタを設けておいてもよいし、転流回路ユニット６７－１の第２端６７ｂ－１や、機械式接点４０－１の第１極４０ａ－１、電流選択ユニット９１－１の第１端９１ａ－１に、電流選択ユニット９２－１の第２端９２ｂ－１を接続するための端子やコネクタを予め設けておいてもよい。接続点Ｄ－１に電流選択ユニット９２－１の第２端９２ｂ－１を接続するための構造は、電流選択ユニット９２－１の第２端９２ｂ－１に接続された配線（ケーブル）の一端を繋げることができる構造であれば、いかなる構造であってもよい。直流電流遮断装置２ｃ－１におけるその他の構成要素同士の接続は、直流電流遮断装置２ｂ－１と同様である。直流電流遮断装置２ｃ－２におけるそれぞれの構成要素同士の接続も、直流電流遮断装置２ｃ－１と同様である。直流電流遮断装置２ｃ－１では、半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂと電流選択ユニット９２－１の第１端９２ａ－１とが配線Ｗ－３を用いて接続され、直流電流遮断装置２ｃ－２では、半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂと電流選択ユニット９２－２の第１端９２ａ－２とが配線Ｗ－４を用いて接続される。

このような構成によって、直流電流遮断装置２ｃ－１および直流電流遮断装置２ｃ－２でも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様に、いずれかの直流送電線ＬＮに事故が発生した場合、対応する直流送電線ＬＮが健全回線であるか、事故が発生した直流送電線ＬＮであるかにかかわらず、対応する直流送電線ＬＮを遮断することができる。つまり、直流電流遮断装置２ｃでも、不図示の制御装置は、遮断する直流送電線ＬＮに属するそれぞれの構成要素を制御することにより、いずれも直流送電線ＬＮも遮断させることができる。この場合における制御装置の動作は、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と等価なものになるようにすればよい。従って、直流電流遮断装置２ｃにおける直流送電線ＬＮ（健全回線）の遮断動作の手順に関する再度の詳細な説明は省略する。そして、直流電流遮断装置２ｃにおいてさらに別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）も、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と等価なものになるようにすればよい。従って、直流電流遮断装置２ｃにおいて別の直流送電線ＬＮを追加する場合の手順（作業）に関する再度の詳細な説明は省略する。

このように、直流電流遮断装置２ｃでは、転流回路ユニット６５を転流回路ユニット６７に代え、半導体遮断器ユニット５２および電流選択ユニット９２を追加する。そして、直流電流遮断装置２ｃでは、所定の特性に管理された配線Ｗ－３またはＷ－４を用いて、半導体遮断器ユニット５２の第２端５２ｂとそれぞれの電流選択ユニット９２の第１端９１ａとを接続する。これにより、直流電流遮断装置２ｃでも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様に、半導体遮断器ユニット５０および半導体遮断器ユニット５２を全ての直流送電線ＬＮで共有化した上で、内部の配線のインダクタンスが同等になるように管理し、事故が発生した場合に、事故電流を双方で遮断する、つまり、いずれの直流送電線ＬＮでも遮断することができ、その際の特性（性能）を、それぞれの直流送電線ＬＮ間で同等にすることができる。

上記説明したように、第２の実施形態の直流電流遮断装置２（直流電流遮断装置２ａ～２ｃを含む）によれば、少なくとも半導体遮断器を含む半導体遮断器ユニット５０（半導体遮断器ユニット５２を含む）や、少なくとも転流要素を含む転流回路ユニット６５（転流回路ユニット６６～６７を含む）をユニット化して同じ設計、同一の構成、同一の構造とする。これにより、第２の実施形態の直流電流遮断装置２でも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様に、半導体遮断器ユニット５０や半導体遮断器ユニット５２を全ての直流送電線ＬＮで共有化した上で、対応する直流送電線ＬＮの追加や、双方向に対応するための拡張を容易にすることができる。さらに、第２の実施形態の直流電流遮断装置２では、半導体遮断器ユニット５０や半導体遮断器ユニット５２と、対応する電流選択ユニット９１や電流選択ユニット９２とを、所定の特性に管理された配線Ｗを用いて接続する。これにより、第２の実施形態の直流電流遮断装置２でも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様に、直流電流遮断装置２の内部の配線のインダクタンスが同等になるように容易に管理することができ、直流送電線ＬＮを遮断する際の特性（性能）を、それぞれの直流送電線ＬＮ間で同等にすることができる。

第２の実施形態の直流電流遮断装置２でも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様の考え方に基づいて、例えば、電流選択ユニット９１の第１端９１ａや、電流選択ユニット９２の第２端９２ｂと対応する直流送電線ＬＮの接続点Ｄとを接続する配線、機械式接点２０、転流回路ユニット６５または転流回路ユニット６７、機械式接点４０などのそれぞれの間を接続する配線（ケーブル）の長さなどの特性も同じになるようにしてもよい。

第２の実施形態の直流電流遮断装置２でも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様の考え方に基づいて、例えば、半導体遮断器ユニット５０を双方向の事故電流を遮断することができる構成にしたり、半導体遮断器ユニット５０の両端ともバス端子の構成にしたりしてもよい。この場合の直流電流遮断装置２でも、第１の実施形態の直流電流遮断装置１と同様に動作することができる。

第２の実施形態の直流電流遮断装置２では、機械式接点４０および直流リアクトルＲを備える構成を示したが、直流電流遮断装置２においても、これらの構成要素は省略されてもよい。さらに、第２の実施形態の直流電流遮断装置２でも、同じ構成要素を複数備える構成にしてもよい。

上記に述べたとおり、各実施形態の直流電流遮断装置では、少なくとも半導体遮断器を含む半導体遮断器ユニットや、少なくとも転流要素を含む転流回路ユニットをユニット化して同じ設計、同一の構成、同一の構造とする。これにより、各実施形態の直流電流遮断装置では、半導体遮断器ユニットや半導体遮断器ユニットを全ての直流送電線で共有化した上で、対応する直流送電線の追加や、双方向に対応するための拡張を容易にすることができる。さらに、各実施形態の直流電流遮断装置では、半導体遮断器ユニットと、対応する転流回路ユニットなどの構成要素とを、所定の特性に管理された配線（ケーブル）を用いて接続する。これにより、各実施形態の直流電流遮断装置では、直流電流遮断装置の内部の配線のインダクタンスが同等になるように容易に管理することができる。このことにより、各実施形態の直流電流遮断装置では、直流送電線を遮断する際の特性（性能）を、それぞれの直流送電線間で同等にすることができる。これらのことにより、各実施形態の直流電流遮断装置では、直流電流遮断装置のコストやサイズの低減と、拡張性の向上を図るとともに、事故回線の遮断と、健全回線による直流電流の正常な送電の維持とを行うことができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、第１の機械式接点（２０）が設けられ、直流電力を送電する少なくとも一つの直流送電線（ＬＮ）と、第１の機械式接点の第１極が接続される直流バス（１０）と、少なくとも第１の半導体遮断器（５０１）を含み、第１端側が直流バスに接続される第１の半導体遮断器ユニット（５０）と、少なくとも、直流送電線に流れる直流電流を第１の半導体遮断器ユニットに転流させる転流要素（６０１）を含む第１の転流回路ユニット（６０）と、を備え、少なくとも第１の半導体遮断器ユニットの第２端は、複数の配線（Ｗ）を第１の半導体遮断器に接続可能なバス端子で構成され、配線は、第１の半導体遮断器ユニットに接続されるそれぞれの構成要素とバス端子との間の特性が同様になるように規定（管理）されていることにより、半導体遮断器を共有化した上で、対応する直流送電線の追加を容易にするとともに、内部の配線の特性（インダクタンス）を管理することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１，１－１，１－２，１ａ，１ａ－１，１ａ－２，１ｂ，１ｂ－１，１ｂ－２，１ｃ，１ｃ－１，１ｃ－２，１ｄ，１ｄ－１，１ｄ－２，１ｅ，１ｅ－１，１ｅ－２，２，２ａ，２ｂ，２ｂ－１，２ｂ－２，２ｃ，２ｃ－１，２ｃ－２・・・直流電流遮断装置、１０・・・直流バス、２０，２０－１，２０－２・・・機械式接点、３０，３０－１，３０－２・・・機械式接点、４０，４０－１，４０－２・・・機械式接点、５０，５０－１，５０－２，５２・・・半導体遮断器ユニット、５０１，５２１・・・半導体遮断器、５０１１・・・半導体スイッチ部、５０２，５２２・・・アレスタ、６０，６０－１，６０－２，６１，６１－１，６１－２，６２，６２－１，６２－２，６３，６３－１，６３－２・・・転流回路ユニット、６０１，６０１－１，６０１－２，６０１ａ，６０１ｂ，６３１，６３１－１，６３１－２・・・転流要素、６０１１，６０１１－１，６０１１－２・・・ダイオード、６０１２，６０１２－１，６０１２－２，６０１２－３，６０１２－４・・・半導体スイッチ部、６０１３・・・コンデンサ、６０２，６０２－１，６０２－２，６３２，６３２－１，６３２－２・・・ダイオード、６５，６５－１，６５－２，６６，６７，６７－１，６７－２・・・転流回路ユニット、６５１・・・転流要素、６５１１・・・半導体スイッチ部、６５２・・・アレスタ、７０，７０－１，７０－２，７１，７１－１，７１－２・・・リアクトル、８０，８０－１，８０－２・・・電流選択ユニット、９０，９０－１，９０－２・・・電流選択ユニット、９０２，９０２－１，９０２－２・・・ダイオード、９１，９１－１，９１－２・・・電流選択ユニット、９１２，９１２－１，９１２－２・・・ダイオード、９２，９２－１，９２－２・・・電流選択ユニット、９２２，９２２－１，９２２－２・・・ダイオード、Ｒ，Ｒ－１，Ｒ－２・・・直流リアクトル、ＬＮ，ＬＮ－１，ＬＮ－２・・・直流送電線、Ｗ，Ｗ－１，Ｗ－２，Ｗ－３，Ｗ－４・・・配線

Claims (16)

1. 第１の機械式接点が設けられ、直流電力を送電する少なくとも一つの直流送電線と、
   前記第１の機械式接点の第１極が接続される直流バスと、
   少なくとも第１の半導体遮断器を含み、第１端側が前記直流バスに接続される第１の半導体遮断器ユニットと、
   少なくとも、前記直流送電線に流れる直流電流を前記第１の半導体遮断器ユニットに転流させる転流要素を含む第１の転流回路ユニットと、
   を備え、
   少なくとも前記第１の半導体遮断器ユニットの第２端は、複数の配線を前記第１の半導体遮断器に接続可能なバス端子で構成され、
   前記配線は、前記第１の半導体遮断器ユニットに接続されるそれぞれの構成要素と前記バス端子との間の特性が同様になるように規定されている、
   直流電流遮断装置。
2. 前記直流送電線は、前記第１の機械式接点の第２極側に直列に接続された第２の機械式接点が設けられており、
   前記第１の転流回路ユニットは、前記直流電流を選択的な向きで流す第１の電流選択要素をさらに含み、
   前記転流要素の第１端が接続される前記第１の転流回路ユニットの第１端は、対応する前記直流送電線に属する前記第１の機械式接点の第２極と前記第２の機械式接点の第１極との間の箇所に接続され、
   前記転流要素の第２端は、少なくとも前記第１の電流選択要素の第１端に接続され、
   前記第１の電流選択要素の第２端が接続される前記第１の転流回路ユニットの第２端は、前記配線によって、前記第１の半導体遮断器ユニットの前記第２端に接続される、
   請求項１に記載の直流電流遮断装置。
3. 前記直流送電線は、前記第１の機械式接点の第２極側に直列に接続された第２の機械式接点が設けられており、
   少なくとも前記直流電流を選択的な向きで流す第１の電流選択要素を含む第１の電流選択ユニット、をさらに備え、
   前記第１の転流回路ユニットの第１端は、対応する前記直流送電線に属する前記第１の機械式接点の第２極と前記第２の機械式接点の第１極との間の箇所に接続され、
   前記第１の転流回路ユニットの第２端は、少なくとも前記第１の電流選択要素の第１端が接続される前記第１の電流選択ユニットの第１端に接続され、
   前記第１の電流選択要素の第２端が接続される前記第１の電流選択ユニットの第２端は、前記配線によって、前記第１の半導体遮断器ユニットの前記第２端に接続される、
   請求項１に記載の直流電流遮断装置。
4. 前記直流送電線は、前記第１の機械式接点の第２極側に直列に接続された第２の機械式接点が設けられており、
   少なくとも、前記第１の半導体遮断器とは逆方向に流れる前記直流電流を遮断する第２の半導体遮断器を含み、第１端側が前記直流バスに接続され、少なくとも第２端が前記第１の半導体遮断器ユニットの前記第２端と同じ構成の第２の半導体遮断器ユニットと、
   少なくとも、前記直流電流を選択的な向きで流す第２の電流選択要素を含む第２の電流選択ユニットと、
   をさらに備え、
   前記第１の転流回路ユニットの第１端は、対応する前記直流送電線に属する前記第１の機械式接点の第２極と前記第２の機械式接点の第１極との間の箇所に接続され、
   前記第１の半導体遮断器ユニットの第２端は、前記配線によって、前記第１の転流回路ユニットの第２端に接続され、
   前記第２の半導体遮断器ユニットの第２端は、前記配線によって、前記第２の電流選択要素の第１端が接続される前記第２の電流選択ユニットの第１端に接続され、
   前記第２の電流選択要素の第２端が接続される前記第２の電流選択ユニットの第２端は、対応する前記直流送電線に属する前記第２の機械式接点の第２極側に接続される、
   請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の直流電流遮断装置。
5. 前記直流送電線は、前記第１の機械式接点の第２極側に直列に接続された第２の機械式接点が設けられており、
   少なくとも、前記第１の半導体遮断器とは逆方向に流れる前記直流電流を遮断する第２の半導体遮断器を含み、第１端側が前記直流バスに接続され、少なくとも第２端が前記第１の半導体遮断器ユニットの前記第２端と同じ構成の第２の半導体遮断器ユニット、をさらに備え、
   前記第１の転流回路ユニットは、前記直流電流を選択的な向きで流す第１の電流選択要素および第２の電流選択要素をさらに含み、前記転流要素の第２端は、少なくとも前記第１の電流選択要素の第１端と前記第２の電流選択要素の第２端とに接続され、
   前記転流要素の第１端が接続される前記第１の転流回路ユニットの第１端は、対応する前記直流送電線に属する前記第１の機械式接点の第２極と前記第２の機械式接点の第１極との間の箇所に接続され、
   前記第１の半導体遮断器ユニットの第２端は、前記配線によって、前記第１の電流選択要素の第２端が接続される前記第１の転流回路ユニットの第２端に接続され、
   前記第１の電流選択要素の第１端と前記第２の電流選択要素の第２端とが接続される前記第１の転流回路ユニットの第３端は、対応する前記直流送電線に属する前記第２の機械式接点の第２極側に接続され、
   前記第２の半導体遮断器ユニットの第２端は、前記配線によって、前記第２の電流選択要素の第１端が接続される前記第１の転流回路ユニットの第４端に接続される、
   請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の直流電流遮断装置。
6. 前記直流送電線は、前記第１の機械式接点の第２極側に直列に接続された第２の機械式接点が設けられており、
   少なくとも、前記第１の半導体遮断器とは逆方向に流れる前記直流電流を遮断する第２の半導体遮断器を含み、第１端側が前記直流バスに接続され、少なくとも第２端が前記第１の半導体遮断器ユニットの前記第２端と同じ構成の第２の半導体遮断器ユニットと、
   少なくとも、前記直流送電線に流れる直流電流を前記第２の半導体遮断器ユニットに転流させる転流要素を含む第２の転流回路ユニットと、
   をさらに備え、
   前記第１の転流回路ユニットの第１端と、前記第２の転流回路ユニットの第１端とは、対応する前記直流送電線に属する前記第１の機械式接点の第２極と前記第２の機械式接点の第１極との間の箇所に接続され、
   前記第１の半導体遮断器ユニットの第２端は、前記配線によって、前記第１の転流回路ユニットの第２端に接続され、
   前記第２の半導体遮断器ユニットの第２端は、前記配線によって、前記第２の転流回路ユニットの第２端に接続され、
   前記第１の転流回路ユニットの第３端と、前記第２の転流回路ユニットの第３端とは、対応する前記直流送電線に属する前記第２の機械式接点の第２極側に接続される、
   請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の直流電流遮断装置。
7. 直列に接続された二つの前記第１の半導体遮断器ユニットを備え、
   一方の前記第１の半導体遮断器ユニットの第１端と他方の前記第１の半導体遮断器ユニットの第１端とが接続され、
   一方の前記第１の半導体遮断器ユニットの第２端は前記直流バスに接続され、他方の前記第１の半導体遮断器ユニットの第２端は、前記配線によって、前記直流送電線に接続される構成要素側に接続される、
   請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の直流電流遮断装置。
8. 前記直流送電線は、前記第１の機械式接点の第２極側に直列に前記第１の転流回路ユニットが接続されており、
   前記第１の半導体遮断器ユニットの第２端は、前記配線によって、前記第１の機械式接点の第２極に接続された前記第１の転流回路ユニットの第１端とは逆側の第２端側に接続される、
   請求項１に記載の直流電流遮断装置。
9. 前記転流要素は、前記直流電流を双方向に転流させる機能を有し、
   少なくとも、前記第１の半導体遮断器とは逆方向に流れる前記直流電流を遮断する第２の半導体遮断器を含み、第１端側が前記直流バスに接続され、少なくとも第２端が前記第１の半導体遮断器ユニットの前記第２端と同じ構成の第２の半導体遮断器ユニット、をさらに備え、
   前記第２の半導体遮断器ユニットの第２端は、前記配線によって、前記第１の転流回路ユニットの第２端側に接続される、
   請求項８に記載の直流電流遮断装置。
10. 前記転流要素は、少なくとも一以上の半導体スイッチング素子を含む、
    請求項１から請求項９のうちいずれか１項に記載の直流電流遮断装置。
11. 前記転流要素は、少なくとも一以上の半導体スイッチング素子と電圧源とにより構成されたブリッジ回路である、
    請求項１から請求項１０のうちいずれか１項に記載の直流電流遮断装置。
12. 前記転流要素は、少なくとも一以上の半導体スイッチング素子と、少なくとも一以上のダイオードと、電圧源とにより構成されたブリッジ回路である、
    請求項１から請求項１０のうちいずれか１項に記載の直流電流遮断装置。
13. 第１の機械式接点が設けられ、直流電力を送電する少なくとも一つの直流送電線と、前記第１の機械式接点の第１極が接続される直流バスと、少なくとも、前記直流送電線に流れる直流電流を半導体遮断器に転流させる転流回路と、を備えた直流電流遮断装置に適用される半導体遮断器ユニットであって、
    第１端側が前記直流バスに接続され、第２端が、前記直流電流遮断装置が備えるそれぞれの構成要素との間の特性が同様になるように規定されている複数の配線を接続可能なバス端子で構成されている、
    半導体遮断器ユニット。
14. 第１の機械式接点が設けられ、直流電力を送電する少なくとも一つの直流送電線と、前記第１の機械式接点の第１極が接続される直流バスと、第１端側が前記直流バスに接続され、第２端が、直流電流遮断装置が備えるそれぞれの構成要素との間の特性が同様になるように規定されている複数の配線を接続可能なバス端子で構成されている半導体遮断器と、を備えた前記直流電流遮断装置に適用される転流回路ユニットであって、
    少なくとも、前記直流送電線に流れる直流電流を前記半導体遮断器に転流させる転流要素を含み、前記直流電流遮断装置において対応可能な前記直流送電線を追加する際に、前記配線によって、前記半導体遮断器の第２端と接続される、
    転流回路ユニット。
15. 第１の機械式接点が設けられ、直流電力を送電する少なくとも一つの直流送電線と、前記第１の機械式接点の第１極が接続される直流バスと、第１端側が前記直流バスに接続され、第２端が、直流電流遮断装置が備えるそれぞれの構成要素との間の特性が同様になるように規定されている複数の配線を接続可能なバス端子で構成されている半導体遮断器と、を備えた前記直流電流遮断装置において、対応可能な前記直流送電線を追加する拡張方法であって、
    少なくとも、前記直流送電線に流れる直流電流を前記半導体遮断器に転流させる転流要素を含む転流回路ユニットを設置し、
    設置した前記転流回路ユニットにおいて前記転流要素の第１端が接続される前記転流回路ユニットの第１端と、追加する前記直流送電線に属する前記第１の機械式接点の第２極側とを接続させ、
    設置した前記転流回路ユニットにおいて前記転流要素の第２端が接続される前記転流回路ユニットの第２端側と、前記半導体遮断器の前記第２端とを、前記配線によって接続させる、
    拡張方法。
16. 第１の機械式接点が設けられ、直流電力を送電する少なくとも一つの直流送電線と、前記第１の機械式接点の第１極が接続される直流バスと、少なくとも、前記直流送電線に流れる直流電流を半導体遮断器に転流させる転流回路と、を備えた直流電流遮断装置において、前記直流送電線を流れる直流電力の方向を双方向に拡張させる際に構成要素を追加する拡張方法であって、
    第１端側が前記直流バスに接続され、第２端が複数の配線を接続可能なバス端子で構成されている半導体遮断器ユニットを設置し、
    設置した前記半導体遮断器ユニットの前記第２端と、前記直流送電線に属する前記第１の機械式接点の第２極側に第１端が接続された前記転流回路の第２端側とを、前記直流電流遮断装置が備えるそれぞれの構成要素との間の特性が同様になるように規定されている前記配線によって接続させる、
    拡張方法。

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