JP5863013B2

JP5863013B2 - DC power supply system

Info

Publication number: JP5863013B2
Application number: JP2011221177A
Authority: JP
Inventors: 福井　昭圭; 昭圭福井; 三野　正人; 正人三野; 暁松本; 佐藤　之彦; 之彦佐藤; 弘通大橋; 保宣田中
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; NTT Facilities Inc
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; NTT Facilities Inc
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2016-02-16
Anticipated expiration: 2031-10-05
Also published as: JP2013081338A

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を備えた直流給電システムに関する。 The present invention relates to a DC power supply system including a semiconductor circuit breaker capable of interrupting an overcurrent that flows from a power supply device to a load device.

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。 In recent years, in data centers, communication stations, and the like, construction of a DC power supply system that supplies DC power to various load devices such as routers and servers has been promoted. The DC power supply system supplies DC power (DC current) from a power supply device to a load device via a power supply line. When supplying power from one power supply device to a plurality of load devices, the power supply device The direct current power is distributed by a current distribution device and supplied to a plurality of load devices.

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、その電流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。 In such a DC power supply system, it is required to supply power to the load device with high reliability and high quality. For this reason, a protection device is provided between the power supply device and the load device in order to protect the system from an excessive short-circuit current that occurs when an accident such as a short circuit occurs on the load device side. In a system including the above-described current distribution device, a protection device is generally provided for each distribution destination in the current distribution device.

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。 As a protection device, a fuse has been generally used. However, in the case of a fuse, it is necessary to replace it every time it is blown by overcurrent, or when a high-voltage DC power supply system is used, a fuse with a rating corresponding to that is required. There is a difficulty in terms of labor and cost, such as the need to use it. Therefore, various semiconductor circuit breakers have been proposed as a protection device that replaces the fuse, in which a semiconductor switching element is inserted on the power supply line, and the power supply line can be turned on and off by the semiconductor switching element.

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、例えば、短絡事故が生じて半導体スイッチング素子を流れる電流が所定の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。 The semiconductor circuit breaker always turns on the semiconductor switching element during normal operation to supply power from the power supply device to the load device. For example, a short circuit accident occurs and the current flowing through the semiconductor switching element exceeds a predetermined threshold value. In this case, that is, when an overcurrent state is reached, this is detected and the semiconductor switching element is turned off to cut off the overcurrent.

ところで、過電流の発生は短絡事故が生じた場合には限られない。例えば瞬間的に流れる突入電流やノイズによって発生するなど、直流給電システムが正常であっても過電流が発生する場合がある。 By the way, the occurrence of overcurrent is not limited to the case where a short circuit accident occurs. For example, an overcurrent may occur even if the DC power supply system is normal, such as an instantaneous inrush current or noise.

このような、突入電流やノイズ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。 Such an overcurrent due to an inrush current or noise is not caused by a system abnormality, unlike an accident current due to a short circuit or the like. Therefore, when such an overcurrent is detected, it is not always continuous. There is no need to shut off.

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突入電流やノイズなどによる一時的なものなのかを判定し、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という技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。 Conventionally, when an overcurrent has occurred, it is determined whether it is an accident current due to a short circuit or a temporary one due to an inrush current or noise. A technique of turning off is known (for example, refer to Patent Documents 1 and 2).

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一旦遮断し、所定期間経過後に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。 The techniques described in Patent Documents 1 and 2 determine whether or not the current flowing through the semiconductor switching element is equal to or greater than a threshold value. When the current exceeds the threshold value, the technique is temporarily interrupted. The short circuit current is limited by repeating “retry operation” below. Each time a retry operation is performed, the current passing through the semiconductor switching element when it is turned on is determined to determine whether it is below the threshold value. Then, the retry operation is repeated until the value falls below the threshold value, and if the value falls below the threshold value, the retry operation is stopped and the semiconductor switching element is always returned to the on state.

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。 On the other hand, if the threshold value is not less than the threshold value after repeating the retry operation for a predetermined time, it is determined that the accident current is caused by a short circuit or the like, and the semiconductor switching element is completely turned off.

特開２００７−２３６０６１号公報JP 2007-236061 A 特開平１１−４１７８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-41787

ところで、システムの設計の仕方によっては、直流給電システムの構成として、図５に示すように、１つの電源装置１０３と、該電源装置１０３に接続された１つの半導体遮断器（上位の半導体遮断器）１１０と、該上位の半導体遮断器１１０に接続された各半導体遮断器（下位の半導体遮断器）１１１−１〜１１１−Ｎ（Ｎは１以上の整数）と、該下位の半導体遮断器１１１−１〜１１１−Ｎのそれぞれに接続された各負荷装置１５１−１〜１５１−Ｎを備えた形態が考えられる。なお、一般に上位の半導体遮断器１１０の電流閾値（第１閾値）は下位の半導体遮断器１１１−１〜１１１−Ｎの電流閾値（第２閾値）よりも大きい値に設定されている。 By the way, depending on how the system is designed, as shown in FIG. 5, the configuration of the DC power supply system includes one power supply device 103 and one semiconductor circuit breaker connected to the power supply device 103 (upper semiconductor breaker). ) 110, each semiconductor circuit breaker (lower semiconductor circuit breaker) 111-1 to 111-N (N is an integer of 1 or more) connected to the upper semiconductor circuit breaker 110, and the lower semiconductor circuit breaker 111 The form provided with each load apparatus 151-1 to 151-N connected to each of -1 to 111-N can be considered. In general, the current threshold value (first threshold value) of the upper semiconductor circuit breaker 110 is set to a value larger than the current threshold values (second threshold value) of the lower semiconductor circuit breakers 111-1 to 111 -N.

上位の半導体遮断器１１０は、主に上位の半導体遮断器１１０の出力側から下位の半導体遮断器１１１−１〜１１１−Ｎの入力までの間の短絡等の事故が発生した場合に生じる短絡電流（過電流）からシステムを保護する機能を有している。 The upper semiconductor circuit breaker 110 is a short circuit current that is mainly generated when an accident such as a short circuit from the output side of the upper semiconductor circuit breaker 110 to the input of the lower semiconductor circuit breakers 111-1 to 111-N occurs. It has a function to protect the system from (overcurrent).

下位の半導体遮断器１１１−１〜１１１−Ｎは、主に下位の半導体遮断器１１１−１〜１１１−Ｎのそれぞれに接続された各負荷装置１５１−１〜１５１−Ｎ側で短絡等の事故が発生した場合に生じる短絡電流（過電流）からシステムを保護する機能を有している。 The lower level semiconductor circuit breakers 111-1 to 111-N are mainly accidents such as short circuits on the load devices 151-1 to 151-N connected to the lower level semiconductor circuit breakers 111-1 to 111-N. Has a function of protecting the system from a short-circuit current (overcurrent) that occurs when a fault occurs.

上位の半導体遮断器１１０と下位の半導体遮断器１１１−１〜１１１−Ｎのリトライ動作については、リトライ動作開始のトリガとなる電流閾値が異なる点以外は両者共に同様の動作を行うように設定されていることが通常である。 The retry operation of the upper semiconductor circuit breaker 110 and the lower semiconductor circuit breakers 111-1 to 111-N is set to perform the same operation except that the current threshold value that triggers the retry operation is different. It is normal.

上記した形態の直流給電システムでは、例えば、負荷装置１５１−１で短絡事故が発生した場合、短絡電流が下位の半導体遮断器１１１−１だけでなく、さらにその上位に位置する半導体遮断器１１０にも流れる。この短絡電流の電流値は極めて大きく下位の半導体遮断器１１１−１の第２閾値を超えるとともに上位の半導体遮断器１１０の第１閾値を超える場合が多い。 In the DC power supply system of the above-described form, for example, when a short-circuit accident occurs in the load device 151-1, the short-circuit current is not limited to the lower semiconductor breaker 111-1 but also to the semiconductor breaker 110 located in the higher rank. Also flows. The current value of the short circuit current is extremely large and often exceeds the second threshold value of the lower semiconductor breaker 111-1 and often exceeds the first threshold value of the upper semiconductor breaker 110.

このため、下位の半導体遮断器１１１−１と上位の半導体遮断器１１０が同時に遮断し、所定期間経過後に、同時にリトライ動作を開始し、所定時間リトライ動作を行っても短絡事故が継続している場合は、両半導体遮断器１１１−１，１１０の半導体スイッチング素子が同時に継続的なオフ状態となる。 For this reason, the lower semiconductor breaker 111-1 and the upper semiconductor breaker 110 are simultaneously cut off, and after a predetermined period, the retry operation is started at the same time, and the short circuit accident continues even if the retry operation is performed for a predetermined time. In this case, the semiconductor switching elements of both the semiconductor breakers 111-1 and 110 are continuously turned off simultaneously.

したがって、下位の半導体遮断器１１１−１のみならず上位の半導体遮断器１１０にも保護動作（電源装置から負荷装置への電力供給が継続的に遮断する動作をいい、以下、「遮断動作」と呼ぶ。）が働くことになる。 Accordingly, not only the lower semiconductor breaker 111-1 but also the upper semiconductor breaker 110 is protected (referred to as an operation that continuously cuts off the power supply from the power supply device to the load device, hereinafter referred to as “breaking operation”). Will work).

このため、直流給電システム全体がダウンしてしまう。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、負荷装置に短絡等による事故が生じた場合でも継続してシステムを安定に動作させシステムの信頼性を向上させることが可能な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。 For this reason, the entire DC power supply system goes down.
The present invention has been made in view of the above problems, and includes a semiconductor circuit breaker capable of continuously operating the system stably and improving the reliability of the system even when an accident due to a short circuit or the like occurs in the load device. An object is to provide a direct current power supply system.

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の直流給電システムは、直流電源装置からの電力供給線を導通・遮断するための上位遮断器と、前記電力供給線が分配された複数の電力供給線のそれぞれを導通・遮断するための複数の下位遮断器とを備えた直流給電システムであって、前記上位遮断器及び複数の前記下位遮断器は、それぞれ、半導体スイッチのオン・オフにより電力供給線を導通・遮断するスイッチ手段と、前記スイッチ手段に流れる電流が過電流であることを検知する過電流検知手段と、前記過電流検知手段により前記過電流が検知されると前記スイッチ手段を直ちにオフさせるオフ動作を行わせる遮断手段と、前記遮断手段により前記オフ動作が行われると所定の再オン間隔経過後に前記スイッチ手段をオンさせるという再オン動作を少なくとも１回行うが、前記再オン動作を行うと直ちに前記遮断手段により前記オフ動作が行われるという再オン即時遮断が所定の事故判定条件を満たさずに起こった場合、再度の前記再オン動作を行い、一方、前記再オン即時遮断が前記事故判定条件を満たして起こった場合、再度の前記再オン動作を行わないリトライ制御手段とを有して構成されている。
また、前記複数の下位遮断器が有する前記過電流検知手段は、それぞれ、当該下位遮断器が有する前記スイッチ手段に流れる電流が下位側過電流閾値以上の場合にそのスイッチ手段に流れる電流が過電流であることを検知し、前記上位遮断器が有する前記過電流検知手段は、当該上位遮断器が有する前記スイッチ手段に流れる電流が上位側過電流閾値以上の場合にそのスイッチ手段に流れる電流が過電流であることを検知する。前記上位側過電流閾値は、前記下位側過電流閾値以上である。
そして、上位遮断器の前記再オン間隔は、前記複数の下位遮断器のいずれの前記再オン間隔よりも短くなるようにしている。 The DC power supply system according to claim 1, which has been made to solve the above-described problem, includes a host circuit breaker for conducting / cutting off a power supply line from a DC power supply device, and a plurality of power supply lines distributed to the power supply line. A DC power supply system including a plurality of lower circuit breakers for conducting / cutting off each of the power supply lines, wherein the upper circuit breaker and the plurality of lower circuit breakers are respectively turned on and off by a semiconductor switch. Switch means for conducting / cutting off the power supply line, overcurrent detection means for detecting that the current flowing through the switch means is overcurrent, and the switch means when the overcurrent is detected by the overcurrent detection means A shut-off means for performing an off operation that immediately turns off the switch, and when the off-operation is performed by the shut-off means, the switch means is turned on after a predetermined re-on interval has elapsed. The re-on operation is performed at least once. However, when the re-on operation is performed immediately without performing the re-on operation without satisfying the predetermined accident determination condition, On the other hand, it is configured to have retry control means that does not perform the re-on operation again when the re-on operation is performed while the re-on immediate interruption occurs while satisfying the accident determination condition.
In addition, the overcurrent detection means included in the plurality of lower circuit breakers may be configured such that when the current flowing through the switch means included in the lower circuit breaker is equal to or higher than the lower side overcurrent threshold, the current flowing through the switch means is overcurrent. The overcurrent detection means included in the upper circuit breaker detects that the current flowing through the switch means is excessive when the current flowing through the switch means included in the upper circuit breaker is equal to or higher than the upper overcurrent threshold. Detect current. The upper side overcurrent threshold is greater than or equal to the lower side overcurrent threshold.
The re-on interval of the upper circuit breaker is set to be shorter than any of the re-on intervals of the plurality of lower circuit breakers.

ここで、「再オン動作を行うと直ちに前記遮断手段により前記オフ動作が行われる」における「直ちに」とは「間髪入れずに」という意味である。すなわち、図３（ｃ）に示すような動作（リトライ動作が開始後所定時間（区間（ｅ））をおいてスイッチ手段をオフさせる動作）を、再オン即時遮断から排除している。 Here, “immediately” in “when the re-on operation is performed, the shut-off means immediately performs the off operation” means “without an intermission”. That is, the operation as shown in FIG. 3C (the operation of turning off the switch means at a predetermined time (section (e)) after the retry operation is started) is excluded from the re-on immediate interruption.

請求項１に係る直流給電システムによれば、例えば、下位遮断器が導通・遮断する電力供給線の負荷側が短絡した場合、上位遮断器及び下位遮断器が同時に遮断する。そして、上位遮断器の再オン間隔がいずれの下位遮断器の再オン間隔よりも短いので、上位遮断器の方が先に再オン動作を行い、その後に下位遮断器が再オン動作を行う。このため、下位遮断器が再オン動作を行う前の期間は上位遮断器に過電流が流れず上位遮断器は継続した導通状態（定常電流が流れている状態）に一旦なる。 According to the DC power supply system of the first aspect, for example, when the load side of the power supply line that the lower circuit breaker conducts and interrupts is short-circuited, the upper circuit breaker and the lower circuit breaker are simultaneously disconnected. Since the re-on interval of the upper circuit breaker is shorter than the re-on interval of any of the lower circuit breakers, the upper circuit breaker performs the re-on operation first, and then the lower circuit breaker performs the re-on operation. For this reason, before the lower circuit breaker performs the re-on operation, an overcurrent does not flow through the upper circuit breaker, and the upper circuit breaker temporarily enters a continuous conduction state (a state where a steady current flows).

そして、下位遮断器が上記再オン動作を行ったときには下位遮断器は即時に遮断（再オン即時遮断）を直ちに行うが、上位遮断器は再オン即時遮断には該当しない遮断を直ちに行う。 Then, when the lower circuit breaker performs the re-on operation, the lower circuit breaker immediately performs the interruption (re-on immediate interruption), but the upper circuit breaker immediately performs the interruption not corresponding to the re-on immediate interruption.

そして、下位遮断器では、上記再オン即時遮断が繰り返し行われ、いずれ事故判定条件を満たして再度の再オン動作は行われなくなるが、上位遮断器では、再オン即時遮断が行われないため事故判定条件を満たすことはなく、再度の再オン動作が行われる。 And in the lower circuit breaker, the above-mentioned re-on immediate interruption is repeatedly performed, and eventually the accident determination condition is satisfied and the re-on operation is not performed again. However, in the upper circuit breaker, the re-on immediate interruption is not performed. The re-on operation is performed again without satisfying the determination condition.

すなわち、下位遮断器はいずれ継続的な遮断状態になり、そのとき上位遮断器は継続的な導通状態になる。したがって、下位遮断器が導通・遮断する電力供給線の負荷側が短絡した場合でも、直流給電システム全体がダウンすることはない。 That is, the lower circuit breaker will eventually be in a continuous breaking state, and then the upper circuit breaker will be in a continuous conduction state. Therefore, even when the load side of the power supply line that conducts and interrupts the lower circuit breaker is short-circuited, the entire DC power feeding system does not go down.

このため、負荷装置に短絡等の事故が生じた場合でも継続してシステムを安定に動作させシステムの信頼性を向上させることができる。
また、請求項２に記載の直流給電システムは、直流電源装置からの電力供給線を導通・遮断するための１つの上位遮断器と、該上位遮断器からの電力供給線を導通・遮断するための１つの下位遮断器とを備えた直流給電システムであって、前記上位遮断器及び前記下位遮断器は、それぞれ、半導体スイッチのオン・オフにより電力供給線を導通・遮断するスイッチ手段と、前記スイッチ手段に流れる電流が過電流であることを検知する過電流検知手段と、前記過電流検知手段により前記過電流が検知されると前記スイッチ手段を直ちにオフさせるオフ動作を行わせる遮断手段と、前記遮断手段により前記オフ動作が行われると所定の再オン間隔経過後に前記スイッチ手段をオンさせるという再オン動作を少なくとも１回行うが、前記再オン動作を行うと直ちに前記遮断手段により前記オフ動作が行われるという再オン即時遮断が所定の事故判定条件を満たさずに起こった場合、再度の前記再オン動作を行い、一方、前記再オン即時遮断が前記事故判定条件を満たして起こった場合、再度の前記再オン動作を行わないリトライ制御手段とを有して構成されている。
また、前記下位遮断器が有する前記過電流検知手段は、当該下位遮断器が有する前記スイッチ手段に流れる電流が下位側過電流閾値以上の場合にそのスイッチ手段に流れる電流が過電流であることを検知し、前記上位遮断器が有する前記過電流検知手段は、当該上位遮断器が有する前記スイッチ手段に流れる電流が上位側過電流閾値以上の場合にそのスイッチ手段に流れる電流が過電流であることを検知する。前記上位側過電流閾値は、前記下位側過電流閾値以上である。
そして、上位遮断器の前記再オン間隔は、前記下位遮断器の前記再オン間隔よりも短くなるようにしている。 For this reason, even when an accident such as a short circuit occurs in the load device, the system can be continuously operated stably and the reliability of the system can be improved.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a DC power supply system for electrically connecting / disconnecting one upper circuit breaker for connecting / disconnecting a power supply line from a DC power supply device and the power supply line from the upper circuit breaker. And a lower circuit breaker, wherein the upper circuit breaker and the lower circuit breaker are respectively switch means for conducting / interrupting a power supply line by turning on / off a semiconductor switch, An overcurrent detection means for detecting that the current flowing through the switch means is an overcurrent; and a blocking means for performing an off operation to immediately turn off the switch means when the overcurrent is detected by the overcurrent detection means; When the shut-off means performs the off operation, a re-on operation of turning on the switch means after a predetermined re-on interval has passed is performed at least once. If the re-on immediate interruption that the off operation is performed by the interruption means immediately after the occurrence of the accident does not satisfy a predetermined accident determination condition, the re-on operation is performed again, while the re-on immediate interruption is performed. In the case where the accident determination condition is satisfied, a retry control unit that does not perform the re-on operation again is configured.
Further, the overcurrent detection means included in the lower circuit breaker indicates that the current flowing through the switch means when the current flowing through the switch means included in the lower circuit breaker is equal to or higher than a lower side overcurrent threshold is an overcurrent. The overcurrent detecting means of the upper circuit breaker detects that the current flowing through the switch means when the current flowing through the switch means of the upper circuit breaker is equal to or higher than the upper overcurrent threshold is overcurrent. Is detected. The upper side overcurrent threshold is greater than or equal to the lower side overcurrent threshold.
The re-on interval of the upper circuit breaker is made shorter than the re-on interval of the lower circuit breaker.

本発明に係る直流給電システムは、電源装置と、該電源装置に接続された１つの上位遮断器と、該上位遮断器に接続された１つの下位遮断器と、該下位遮断器に接続された１つの負荷装置で構成されたものであり、給電系統は１つである。 The DC power supply system according to the present invention is connected to a power supply device, one upper circuit breaker connected to the power supply device, one lower circuit breaker connected to the upper circuit breaker, and the lower circuit breaker. It is composed of one load device, and there is one power feeding system.

したがって、給電系統が１つであることと、下位遮断器に遮断動作が働き上位遮断器に遮断動作が働かず通常状態に戻るという状況に照らせば、短絡事故が負荷装置に生じたことを特定し易くなる。 Therefore, in view of the fact that there is only one power supply system and that the lower circuit breaker operates and the upper circuit breaker does not operate and returns to the normal state, it is determined that a short circuit accident has occurred in the load device. It becomes easy to do.

また、前記事故判定条件は、前記再オンが前記再オン間隔で所定回数連続しているという条件であることが好ましい（請求項３）。このようにすることにより、事故判定条件を簡易かつ適切に設定することができる。 Further, the accident determination condition is preferably a condition that the re-on is continued a predetermined number of times at the re-on interval (Claim 3). By doing in this way, accident judgment conditions can be set up simply and appropriately.

また、前記事故判定条件は、前記再オンが前記再オン間隔で所定時間連続しているという条件であることが好ましい（請求項４）。このようにすることにより、事故判定条件を簡易かつ適切に設定することができる。 Moreover, it is preferable that the accident determination condition is a condition that the re-on is continued for a predetermined time at the re-on interval. By doing in this way, accident judgment conditions can be set up simply and appropriately.

また、請求項５に示すように、設定装置をさらに備え、前記設定装置が前記事故判定条件を設定する設定部を備えるようにしてもよい。
したがって、下位遮断器の事故判定条件の設定変更や設定更新が容易に行えるので、システムの設定変更・更新を容易に行うことができ、システムの設定の自由度が広がる。 Moreover, as shown in claim 5, a setting device may be further provided, and the setting device may include a setting unit for setting the accident determination condition.
Therefore, since the setting change and the setting update of the accident determination condition of the lower circuit breaker can be easily performed, the system setting change / update can be easily performed, and the degree of freedom of the system setting is expanded.

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。It is a lineblock diagram showing a schematic structure of a direct-current power supply system of a 1st embodiment. （ａ）は負荷側半導体遮断器の動作を説明するための図であり、（ｂ）は電源側半導体遮断器の動作を説明するための図である。(A) is a figure for demonstrating operation | movement of a load side semiconductor circuit breaker, (b) is a figure for demonstrating operation | movement of a power supply side semiconductor circuit breaker. （ａ）は負荷側半導体遮断器の半導体スイッチ部に流れる出力電流波形を示した図であり、（ｂ）は負荷側半導体遮断器の半導体スイッチ部のゲート駆動電圧の波形を示した図であり、（ｃ）は電源側半導体遮断器の半導体スイッチ部に流れる出力電流波形を示した図であり、（ｄ）は電源側半導体遮断器の半導体スイッチ部のゲート駆動電圧の波形を示した図である。(A) is the figure which showed the output current waveform which flows into the semiconductor switch part of a load side semiconductor circuit breaker, (b) is the figure which showed the waveform of the gate drive voltage of the semiconductor switch part of a load side semiconductor circuit breaker. (C) is the figure which showed the output current waveform which flows into the semiconductor switch part of a power supply side semiconductor circuit breaker, (d) is the figure which showed the waveform of the gate drive voltage of the semiconductor switch part of a power supply side semiconductor circuit breaker. is there. 本発明の直流給電システムの変形例を示した図である。It is the figure which showed the modification of the DC power supply system of this invention. 従来の直流給電システムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional DC power supply system.

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１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からの直流電力を複数の給電系統に分配して該給電系統毎にそれぞれ複数の負荷装置５１−１，５１−２，５１−３，・・・へ直流電力を供給するように構成されたものである。図１では、一例として、分配された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。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
(1) Configuration of DC Power Supply System FIG. 1 shows a schematic configuration of a DC power supply system 1 according to an embodiment to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the DC power supply system 1 of the present embodiment distributes DC power from the power supply device 3 to a plurality of power supply systems, and a plurality of load devices 51-1 and 51-2 for each power supply system. , 51-3,... Are configured to supply DC power. In FIG. 1, as an example, a configuration in which one load device is connected to one distributed system is shown.

直流給電システム１は、電力供給線７，８を導通・遮断するための電源側半導体遮断器（上位の半導体遮断器）１０と、電源側半導体遮断器１０の後段に配置され、負荷装置５１−１，５１−２，５１−３，・・・にそれぞれ接続され電力供給線１２，１３を導通・遮断するための複数の負荷側半導体遮断器（下位の半導体遮断器）５１−１，５１−２，５１−３，・・・とを備えて構成されている。 The DC power supply system 1 is arranged at the rear stage of a power supply side semiconductor circuit breaker (upper semiconductor breaker) 10 and a power supply side semiconductor circuit breaker 10 for conducting / cutting off the power supply lines 7 and 8, and the load device 51- , 51-2, 51-3,... Connected to and disconnected from the power supply lines 12 and 13, a plurality of load-side semiconductor circuit breakers (low-order semiconductor circuit breakers) 51-1 and 51-, respectively. 2, 51-3, and so on.

電源装置３は、各負荷装置５１−１，５１−２，５１−３，・・・へその動作用の直流電力を供給するものである。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。 The power supply device 3 supplies DC power for the operation to each of the load devices 51-1, 51-2, 51-3,. As a specific configuration of the power supply device 3, for example, a configuration including a rectifier that converts commercial AC power into DC power is conceivable. However, as long as DC power of a predetermined voltage can be supplied to the load device side. The specific configuration is not particularly limited.

各負荷装置５１−１，５１−２，５１−３，・・・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。
電源側半導体遮断器１０は、２本の電力供給線７，８のうちの一方の電力供給線７に設けられた半導体スイッチ部１６と、この半導体スイッチ部１６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１５と、電流センサ１５による検出結果に基づいて半導体スイッチ部１６の動作（オン・オフ）を制御する制御回路２３とを備えている。 Each of the load devices 51-1, 51-2, 51-3,... Operates by DC power from the power supply device 3.
The power supply side semiconductor circuit breaker 10 includes a semiconductor switch unit 16 provided in one of the two power supply lines 7 and 8 and a power supply line 7 provided with the semiconductor switch unit 16. A current sensor 15 for detecting a flowing current and a control circuit 23 for controlling the operation (on / off) of the semiconductor switch unit 16 based on the detection result by the current sensor 15 are provided.

なお、２本の電力供給線７，８のうち、半導体スイッチ部１６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１６や電流センサ１５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１６については、負荷装置５１−１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１５については、負荷装置側５１−１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。 Of the two power supply lines 7, 8, one power supply line 7 provided with the semiconductor switch unit 16 is connected to the positive side of the DC power supply (DC voltage) in the power supply device 3, and the other power The supply line 8 is connected to the negative electrode side of the DC power supply in the power supply device 3. However, there is no particular limitation as to which of the power supply lines 7 and 8 the semiconductor switch unit 16 or the current sensor 15 is provided, and the semiconductor switch unit 16 is connected to the load device 51-1 by direct current power. As long as the current sensor 15 can supply or shut off the current sensor 15 and the current sensor 15 can detect the current flowing to the load device side 51-1, the specific power supply line is determined as appropriate. be able to.

半導体スイッチ部１６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２３からの駆動信号（詳しくは後述する駆動部２４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で、正極側に半導体スイッチ部を設ける場合は、ドレインが電源装置３側に接続され、ソースが負荷装置５１−１側に接続され、ゲートが駆動部２４に接続され、該ゲートに駆動部２４からの駆動信号が入力されることとなる。 The semiconductor switch unit 16 includes a semiconductor switching element (not shown, for example, a MOSFET) inserted on the power supply line 7, and a drive signal from the control circuit 23 (from a drive unit 24 described later in detail). The semiconductor switching element is turned on / off according to the drive signal). That is, when the semiconductor switching element is, for example, a MOSFET and the semiconductor switch unit is provided on the positive electrode side, the drain is connected to the power supply device 3 side, the source is connected to the load device 51-1 side, and the gate is connected to the drive unit 24. Then, the drive signal from the drive unit 24 is input to the gate.

なお、以下の説明で半導体スイッチ部１６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１６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。 In the following description, when the semiconductor switch unit 16 is referred to as “on” or “off”, it means in detail “on (turn on)” or “off (turn off)” of the semiconductor switching elements constituting the semiconductor switch unit 16. It shall be.

そのため、半導体スイッチ部１６がオンしている間は、この半導体スイッチ部１６が設けられている電力供給線７が導通される。即ち、電源装置３から負荷装置５１−１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１６がオフされている間は、この半導体スイッチ部１６が設けられている電力供給線７が遮断される。即ち、電源装置３から負荷装置５１−１への電力供給が遮断される。 Therefore, while the semiconductor switch unit 16 is on, the power supply line 7 provided with the semiconductor switch unit 16 is conducted. In other words, power can be supplied from the power supply device 3 to the load device 51-1. Conversely, while the semiconductor switch unit 16 is turned off, the power supply line 7 provided with the semiconductor switch unit 16 is cut off. That is, the power supply from the power supply device 3 to the load device 51-1 is cut off.

制御回路２３は、電流計測部２１と、計測値記憶部２２と、制御部２６と、駆動部２４と、設定情報記憶部２５とを備えて構成されている。電流計測部２１は、電流センサ１５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Ｉａ）を出力する。計測値記憶部２２は、電流計測部２１から出力されたデータ（電流Ｉａ）を記憶する。制御部２６は、計測値記憶部２２に記憶された電流Ｉａ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１６をオン又はオフさせるための制御信号を出力する。駆動部２４は、制御部２６からの制御信号に従って半導体スイッチ部１６へ駆動信号を出力することにより半導体スイッチ部１６をオン・オフさせる。設定情報記憶部２５は、制御部２６にて行われる各種判断に用いられる各種設定情報を記憶する。 The control circuit 23 includes a current measurement unit 21, a measurement value storage unit 22, a control unit 26, a drive unit 24, and a setting information storage unit 25. The current measurement unit 21 measures the current value detected by the current sensor 15 and outputs data (current Ia) indicating the current value. The measurement value storage unit 22 stores data (current Ia) output from the current measurement unit 21. The control unit 26 makes various determinations to be described later based on the current Ia stored in the measurement value storage unit 22 and outputs a control signal for turning on or off the semiconductor switch unit 16 according to the determination result. The drive unit 24 turns the semiconductor switch unit 16 on and off by outputting a drive signal to the semiconductor switch unit 16 in accordance with a control signal from the control unit 26. The setting information storage unit 25 stores various setting information used for various determinations performed by the control unit 26.

設定情報記憶部２５には、設定情報として「電源側過電流閾値」、「電源側リトライ回数」、及び「電源側再オン間隔」が記憶されている。
「電源側過電流閾値」は、半導体スイッチ部１６を流れる過電流が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。 The setting information storage unit 25 stores “power supply side overcurrent threshold”, “power supply side retry count”, and “power supply side re-on interval” as setting information.
The “power supply-side overcurrent threshold” is used as a determination criterion for determining whether or not the overcurrent flowing through the semiconductor switch unit 16 is an accident current due to a short circuit or the like.

「電源側リトライ回数」は、後述する電源側半導体遮断器１０のリトライ動作の最大回
数である。「電源側リトライ回数」は、半導体スイッチ部１６を流れる過電流が短絡等による事故電流であると判断され、半導体スイッチ部１６を継続的にオフさせるか否かの判定（事故判定）を下すための判定基準として用いられる。 “Power-side retry count” is the maximum number of retry operations of the power-side semiconductor circuit breaker 10 to be described later. “Power supply retry count” is determined to determine whether the overcurrent flowing through the semiconductor switch unit 16 is an accident current due to a short circuit or the like and whether or not the semiconductor switch unit 16 is continuously turned off (accident determination). It is used as a judgment criterion.

この「事故判定」の条件としては、後述する「再オン動作」を行って直ちにオフ動作を行う「再オン即時遮断」が「電源側再オン間隔」で「電源側リトライ回数」連続しているという条件である。 As a condition for this “accident determination”, “re-on immediate shut-off” that immediately turns off after performing “re-on operation” to be described later is “power-side retry interval” and “power-side retry count” continues. This is the condition.

そして、これらの設定情報は、例えば、外部の設定装置７０からネットワーク（例えば、ＬＡＮ）６０及び入力インタフェース１４を介して設定情報記憶部２５に入力・記憶される。また、これらの設定情報は、システムの設定変更に伴い適宜更新される。 The setting information is input / stored in the setting information storage unit 25 from, for example, the external setting device 70 via the network (for example, LAN) 60 and the input interface 14. These pieces of setting information are updated as appropriate according to changes in system settings.

なお、電流計測部２１は、半導体スイッチ部１６がオンした時の電流Ｉａを計測し、計測結果を出力している。そして、計測される毎に、その計測結果である電流Ｉａが計測値記憶部２２へ記憶される。 The current measuring unit 21 measures the current Ia when the semiconductor switch unit 16 is turned on, and outputs the measurement result. And whenever it measures, the electric current Ia which is the measurement result is memorize | stored in the measured value memory | storage part 22. FIG.

電流分配装置９は、電源側半導体遮断器１０の後段に接続され、電源装置３からの直流電力を各負荷装置５１−１，５１−２，５１−３，・・・毎に分配して供給するために設けられたものである。 The current distribution device 9 is connected to the subsequent stage of the power supply side semiconductor circuit breaker 10, and distributes and supplies the DC power from the power supply device 3 to each load device 51-1, 51-2, 51-3,. It is provided to do.

この電流分配装置９には、分配された各系統にそれぞれ、負荷装置５１−１，５１−２，５１−３，・・・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、負荷側半導体遮断器１１−１，１１−２，１１−３，・・・が設けられている。 This current distribution device 9 detects an overcurrent flowing to the load devices 51-1, 51-2, 51-3,... In each distributed system and interrupts it as necessary. For this purpose, load-side semiconductor circuit breakers 11-1, 11-2, 11-3,... Are provided.

本実施形態の直流給電システム１においては、上記した各系統において定格電流よりも大きい過電流が発生することがある。ここで、過電流としては、例えば、突入電流や、負荷装置５１−１，５１−２，５１−３，・・・側の短絡等の事故により継続的に発生する短絡電流などが考えられる。 In the DC power supply system 1 of the present embodiment, an overcurrent larger than the rated current may occur in each of the systems described above. Here, as an overcurrent, for example, an inrush current, a short circuit current continuously generated by an accident such as a short circuit on the load devices 51-1, 51-2, 51-3,.

本実施の形態では、複数の負荷装置５１−１，５１−２，５１−３，・・・のうち１つの負荷装置５１−１への系統には１つの負荷側半導体遮断器１１−１が設けられ、別の１つの負荷装置５１−２への系統にも１つの負荷側半導体遮断器１１−２が設けられ、また別の１つの負荷装置５１−３への系統にも１つの負荷側半導体遮断器１１−３が設けられている。 In the present embodiment, one load-side semiconductor circuit breaker 11-1 is provided in the system to one load device 51-1 among the plurality of load devices 51-1, 51-2, 51-3,. One load-side semiconductor circuit breaker 11-2 is also provided in the system to another load device 51-2, and one load side is also provided in the system to another load device 51-3. A semiconductor circuit breaker 11-3 is provided.

本実施形態では、電流分配装置９内に設けられた複数の負荷側半導体遮断器１１−１，１１−２，１１−３，・・・は、いずれも基本的に同じ構成であるため、代表として１つの負荷側半導体遮断器１１−１についてその構成を説明することとする。 In the present embodiment, since the plurality of load-side semiconductor circuit breakers 11-1, 11-2, 11-3,... The configuration of one load-side semiconductor circuit breaker 11-1 will be described as follows.

負荷側半導体遮断器１１−１は、２本の電力供給線１２，１３のうち一方の電力供給線１２に設けられた半導体スイッチ部１９と、この半導体スイッチ部１９が設けられた電力供給線１２を流れる電流を検出するための電流センサ１８と、この電流センサ１８により検出された電流に基づいて半導体スイッチ部１９の動作（オン・オフ）を制御する制御回路３３とを備えて構成されている。 The load-side semiconductor circuit breaker 11-1 includes a semiconductor switch unit 19 provided in one of the two power supply lines 12 and 13, and the power supply line 12 provided with the semiconductor switch unit 19. And a control circuit 33 that controls the operation (on / off) of the semiconductor switch unit 19 based on the current detected by the current sensor 18. .

なお、２本の電力供給線１２，１３のうち、半導体スイッチ部１９が設けられた一方の電力供給線１２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１３は電源装置３内の直流電源の負極側に接続されている。 Of the two power supply lines 12, 13, one power supply line 12 provided with the semiconductor switch unit 19 is connected to the positive side of the DC power supply (DC voltage) in the power supply device 3, and the other power The supply line 13 is connected to the negative electrode side of the DC power supply in the power supply device 3.

半導体スイッチ部１９は、電力供給線１２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３３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。 The semiconductor switch unit 19 includes a semiconductor switching element (not shown; for example, MOSFET) inserted on the power supply line 12, and the semiconductor switching element is turned on / off according to a drive signal from the control circuit 33. Is done.

そのため、半導体スイッチ部１９がオンされている間は、この半導体スイッチ部１９が設けられている電力供給線１２が導通される。逆に、半導体スイッチ部１９がオフされている間は、この半導体スイッチ部１９が設けられている電力供給線１２が遮断される。ここで、例えば、負荷装置５１−１で短絡事故が発生すると、半導体スイッチ部１６，１９がオンしているときは短絡電流が電力供給線７，１２に流れる。 For this reason, while the semiconductor switch unit 19 is turned on, the power supply line 12 provided with the semiconductor switch unit 19 is conducted. On the contrary, while the semiconductor switch unit 19 is turned off, the power supply line 12 provided with the semiconductor switch unit 19 is cut off. Here, for example, when a short circuit accident occurs in the load device 51-1, a short circuit current flows through the power supply lines 7 and 12 when the semiconductor switch units 16 and 19 are on.

制御回路３３は、電流計測部４１と、計測値記憶部４２と、制御部４３と、駆動部４４と、設定情報記憶部４５とを備えて構成されている。電流計測部４１は、電流センサ１８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Ｉｂ）を出力する。計測値記憶部４２は、電流計測部４１から出力されたデータ（電流Ｉｂ）を記憶する。制御部４３は、計測値記憶部４２に記憶された電流Ｉｂ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１９をオン又はオフさせるための制御信号を出力する。駆動部４４は、制御部４３からの制御信号に従って半導体スイッチ部１９へ駆動信号を出力することにより半導体スイッチ部１９をオン・オフさせる。設定情報記憶部４５は、制御部４３にて行われる各種判断に用いられる各種設定情報を記憶する。 The control circuit 33 includes a current measurement unit 41, a measurement value storage unit 42, a control unit 43, a drive unit 44, and a setting information storage unit 45. The current measuring unit 41 measures the current value detected by the current sensor 18 and outputs data (current Ib) indicating the current value. The measurement value storage unit 42 stores data (current Ib) output from the current measurement unit 41. The control unit 43 makes various determinations to be described later based on the current Ib stored in the measurement value storage unit 42, and outputs a control signal for turning on or off the semiconductor switch unit 19 according to the determination result. The drive unit 44 turns the semiconductor switch unit 19 on and off by outputting a drive signal to the semiconductor switch unit 19 in accordance with a control signal from the control unit 43. The setting information storage unit 45 stores various setting information used for various determinations performed by the control unit 43.

設定情報記憶部４５には、設定情報として「負荷側過電流閾値」、「負荷側リトライ回数」、及び「負荷側再オン間隔」が記憶されている。
「負荷側過電流閾値」は、半導体スイッチ部１９を流れる過電流が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。 The setting information storage unit 45 stores “load-side overcurrent threshold”, “load-side retry count”, and “load-side re-on interval” as setting information.
The “load-side overcurrent threshold value” is used as a criterion for determining whether or not the overcurrent flowing through the semiconductor switch unit 19 is an accident current due to a short circuit or the like.

「負荷側リトライ回数」は、後述する負荷側半導体遮断器１１−１のリトライ動作の最
大回数である。「負荷側リトライ回数」は、半導体スイッチ部１９を流れる過電流が短絡等による事故電流であると判断され、半導体スイッチ部１９を継続的にオフさせるか否かの判定（事故判定）を下すための判定基準として用いられる。 The “load-side retry count” is the maximum number of retry operations of the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 described later. The “load-side retry count” is determined because the overcurrent flowing through the semiconductor switch unit 19 is determined to be an accident current due to a short circuit or the like, and a determination is made as to whether or not the semiconductor switch unit 19 is continuously turned off (accident determination). It is used as a judgment criterion.

この「事故判定」の条件としては、後述する「再オン動作」を行って直ちにオフ動作を行う「再オン即時遮断」が「負荷側再オン間隔」で「負荷側リトライ回数」連続しているという条件である。 As a condition for this “accident determination”, “re-on immediate shut-off” that immediately turns off after performing “re-on operation” to be described later is “load-side retry interval” and “load-side retry count” continues. This is the condition.

そして、これらの設定情報は、例えば、外部の設定装置７０からネットワーク（ＬＡＮ）６０及び入力インタフェース３４−１を介して設定情報記憶部４５に入力・記憶される。また、これらの設定情報は、システムの設計変更に伴い適宜更新される。 The setting information is input and stored in the setting information storage unit 45 from, for example, the external setting device 70 via the network (LAN) 60 and the input interface 34-1. In addition, these setting information are updated as appropriate in accordance with a system design change.

なお、電流計測部４１は、半導体スイッチ部１９がオンした時の電流Ｉｂを計測し、計測結果を出力している。そして、計測される毎に、その計測結果である電流Ｉｂが計測値記憶部４２へ記憶される。 The current measuring unit 41 measures the current Ib when the semiconductor switch unit 19 is turned on and outputs the measurement result. And whenever it measures, the electric current Ib which is the measurement result is memorize | stored in the measured value memory | storage part 42. FIG.

（２）電源側半導体遮断器及び負荷側半導体遮断器の動作説明
まず、上記のように構成された電源側半導体遮断器１０及び負荷側半導体遮断器１１−１，１１−２，１１−３，・・・のリトライ動作について図２を参照して説明する。なお、本実施形態では、電流分配装置９内に設けられた複数の負荷側半導体遮断器１１−１，１１−２，１１−３，・・・は、いずれも基本的に同じ動作を行うため、代表として１つの負荷側半導体遮断器１１−１についてその動作を説明することとする。 (2) Description of operation of the power supply side semiconductor circuit breaker and the load side semiconductor circuit breaker First, the power supply side semiconductor circuit breaker 10 and the load side semiconductor circuit breakers 11-1, 11-2, 11-3 configured as described above. The retry operation will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the plurality of load-side semiconductor circuit breakers 11-1, 11-2, 11-3,... Provided in the current distribution device 9 basically perform the same operation. The operation of one load-side semiconductor circuit breaker 11-1 will be described as a representative.

図２（ａ）は負荷側半導体遮断器１１−１の動作を説明するための図であって半導体スイッチ部１９のゲート駆動電圧波形である。図２（ｂ）は電源側半導体遮断器１０の動作を説明するための図であって半導体スイッチ部１６のゲート駆動電圧波形である。 FIG. 2A is a diagram for explaining the operation of the load-side semiconductor circuit breaker 11-1, and shows the gate drive voltage waveform of the semiconductor switch unit 19. FIG. 2B is a diagram for explaining the operation of the power supply side semiconductor circuit breaker 10 and shows the gate drive voltage waveform of the semiconductor switch unit 16.

まず、負荷側半導体遮断器１１−１の動作について説明する。
通常状態（定常状態：期間Ａ１）において、半導体スイッチ部１９に負荷側過電流閾値よりも大きい短絡電流が流れると（図２（ａ）の時刻ｔ＝０）、一旦遮断する。そして、期間Ｔ_sa経過後に半導体スイッチ部１９のリトライ動作（以下、「負荷側リトライ動作」と呼ぶ。）を行うための制御信号を駆動部４４へ出力して負荷側リトライ動作を行うことにより、半導体スイッチ部１９を介して負荷装置５１−１側へ流れる電流を限流する。 First, operation | movement of the load side semiconductor circuit breaker 11-1 is demonstrated.
In a normal state (steady state: period A1), when a short-circuit current larger than the load-side overcurrent threshold flows through the semiconductor switch unit 19 (time t = 0 in FIG. 2A), the semiconductor switch unit 19 is temporarily cut off. Then, after the period T _sa elapses, a control signal for performing a retry operation of the semiconductor switch unit 19 (hereinafter referred to as “load-side retry operation”) is output to the drive unit 44 to perform the load-side retry operation. The current flowing to the load device 51-1 side through the semiconductor switch unit 19 is limited.

ここで、負荷側リトライ動作とは、図２（ａ）に示すように、第１の半導体スイッチ部１９に流れる直流電流が過電流（短絡電流）と判断されて遮断され、所定時間経過後に、オン周期Ｔ１で第１の半導体スイッチ部のオン・オフを繰り返し行う動作をいう。 Here, with the load side retry operation, as shown in FIG. 2A, the direct current flowing through the first semiconductor switch unit 19 is judged to be an overcurrent (short-circuit current) and cut off. An operation in which the first semiconductor switch unit is repeatedly turned on and off in the on period T1.

半導体スイッチ部１９がオンされる毎に、そのオン時に半導体スイッチ部１９を流れる電流を電流センサ１８が検出する。制御部４３は、前記検出された電流が負荷側過電流閾値以上であるか否かを判断する。そして、検出された電流が負荷側過電流閾値未満である場合には負荷側リトライ動作が停止して通常状態に戻る。前記検出された電流が負荷側過電流閾値以上になった場合には一旦遮断し、所定時間経過後に負荷側リトライ動作が行われる。この負荷側リトライ動作を設定情報記憶部４５に記憶された負荷側リトライ回数（本例では４回）だけ繰り返す。 Each time the semiconductor switch unit 19 is turned on, the current sensor 18 detects the current flowing through the semiconductor switch unit 19 when the semiconductor switch unit 19 is turned on. The control unit 43 determines whether or not the detected current is greater than or equal to the load side overcurrent threshold. When the detected current is less than the load-side overcurrent threshold, the load-side retry operation is stopped and the normal state is restored. When the detected current exceeds the load side overcurrent threshold value, the current is cut off, and a load side retry operation is performed after a predetermined time. This load side retry operation is repeated by the load side retry count (four times in this example) stored in the setting information storage unit 45.

負荷側リトライ動作のリトライ回数が負荷側リトライ回数以上になり、半導体スイッチ部１９を流れる電流が負荷側過電流閾値以上である場合には、制御部４３は半導体スイッチ部１９を継続的にオフさせる。 When the number of retries in the load-side retry operation is equal to or greater than the load-side retry count and the current flowing through the semiconductor switch unit 19 is equal to or greater than the load-side overcurrent threshold, the control unit 43 continuously turns off the semiconductor switch unit 19. .

次に、電源側半導体遮断器１０の動作について説明する。
図２（ｂ）に示すように、通常状態（期間Ａ２）において、半導体スイッチ部１６に電源側過電流閾値よりも大きい短絡電流が流れると（時刻ｔ＝０）、制御部２３は、一旦遮
断する。そして、期間Ｔ_sb経過後に半導体スイッチ部１６のリトライ動作（以下、「電源側リトライ動作」と呼ぶ。）を行うための制御信号を駆動部２４へ出力して電源側リトライ動作を行うことにより、半導体スイッチ部１６を介して負荷側半導体遮断器１１−１側へ流れる電流を限流する。 Next, the operation of the power supply side semiconductor circuit breaker 10 will be described.
As shown in FIG. 2B, in the normal state (period A2), when a short circuit current larger than the power supply side overcurrent threshold flows through the semiconductor switch unit 16 (time t = 0), the control unit 23 temporarily shuts off. To do. Then, after the period T _{sb has} elapsed, a control signal for performing the retry operation of the semiconductor switch unit 16 (hereinafter referred to as “power supply side retry operation”) is output to the drive unit 24 to perform the power supply side retry operation. The current flowing to the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 side through the semiconductor switch unit 16 is limited.

ここで、電源側リトライ動作とは、図２（ｂ）に示すように、半導体スイッチ部１６に流れる直流電流が過電流（短絡電流）と判断されて遮断され、所定時間経過後に、オン周期Ｔ２で半導体スイッチ部１６のオン・オフを繰り返し行う動作をいう。 Here, as shown in FIG. 2B, the power supply-side retry operation is interrupted when the direct current flowing through the semiconductor switch unit 16 is determined to be an overcurrent (short circuit current), and after an elapse of a predetermined time, the ON cycle T2 The semiconductor switch unit 16 is repeatedly turned on and off.

半導体スイッチ部１６がオンされる毎に、そのオン時に半導体スイッチ部１６を流れる電流を電流センサ１５が検出する。制御部２６は、前記検出された電流が電源側過電流閾値以上であるか否かを判断する。そして、前記検出された電流が電源側過電流閾値未満である場合には電源側リトライ動作を停止して通常状態に戻る。前記検出された電流が負荷側過電流閾値以上になった場合には一旦遮断し、所定時間経過後に負荷側リトライ動作を行う。この負荷側リトライ動作を設定情報記憶部４５に記憶された負荷側リトライ回数（本例では４回）だけ繰り返す。 Each time the semiconductor switch unit 16 is turned on, the current sensor 15 detects a current flowing through the semiconductor switch unit 16 when the semiconductor switch unit 16 is turned on. The control unit 26 determines whether or not the detected current is greater than or equal to the power supply side overcurrent threshold. When the detected current is less than the power supply overcurrent threshold, the power supply retry operation is stopped and the normal state is restored. When the detected current exceeds the load-side overcurrent threshold value, the current is cut off, and a load-side retry operation is performed after a predetermined time has elapsed. This load side retry operation is repeated by the load side retry count (four times in this example) stored in the setting information storage unit 45.

前記検出された電流が電源側過電流閾値以上である間は、継続して電源側リトライ動作を設定情報記憶部２５に記憶された電源側リトライ回数（本例では４回）繰り返す。
電源側リトライ動作のリトライ回数が電源側リトライ回数以上になり、半導体スイッチ部１６を流れる電流が電源側過電流閾値以上である場合には、制御部２６は半導体スイッチ部１６を継続的にオフさせる。 While the detected current is equal to or greater than the power supply overcurrent threshold, the power supply retry operation is continuously repeated for the power supply retry count stored in the setting information storage unit 25 (four times in this example).
When the number of retries in the power supply side retry operation is equal to or greater than the number of power supply side retries and the current flowing through the semiconductor switch unit 16 is equal to or greater than the power supply side overcurrent threshold, the control unit 26 continuously turns off the semiconductor switch unit 16. .

次に、負荷側半導体遮断器１１−１の制御部４３の基本的な動作について説明する。
まず、負荷側半導体遮断器１１−１の制御部４３は、電源装置３からの定常的な直流電力の供給が開始されると、半導体スイッチ部１９をオンする。次に、制御部４３内のカウンタ（図示せず）を初期化する。 Next, the basic operation of the control unit 43 of the load side semiconductor circuit breaker 11-1 will be described.
First, the control unit 43 of the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 turns on the semiconductor switch unit 19 when the supply of steady DC power from the power supply device 3 is started. Next, a counter (not shown) in the control unit 43 is initialized.

次に、計測した電流Ｉｂが負荷側過電流閾値以上であるか否かを判断し（負荷側過電流閾値判断処理）、負荷側過電流閾値以上ならば半導体スイッチ部１９をオフする（図２（ａ）の時刻ｔ＝０）。 Next, it is determined whether or not the measured current Ib is greater than or equal to the load-side overcurrent threshold (load-side overcurrent threshold determination process). If the measured current Ib is greater than or equal to the load-side overcurrent threshold, the semiconductor switch unit 19 is turned off (FIG. 2). Time t = 0 in (a).

次に、カウンタの値が予め設定された負荷側リトライ回数（本例では４回）以上であるか否かを判断する（電源側リトライ回数判断処理）。
次に、カウンタの値が予め設定された負荷側リトライ回数（本例では４回）未満である場合には、所定期間Ｔ_sa経過後（例えば、１００μs後）に、半導体スイッチ部１９を再
オンさせる。その後、カウンタ値を＋１だけアップさせて、前記負荷側過電流閾値判断処理に戻る。 Next, it is determined whether or not the counter value is equal to or greater than a preset load-side retry count (four times in this example) (power-side retry count determination processing).
Next, when the value of the counter is less than a preset load-side retry count (4 times in this example), the semiconductor switch unit 19 is turned on again after a predetermined period T _{sa has} elapsed (for example, after 100 μs). Let Thereafter, the counter value is increased by +1, and the process returns to the load-side overcurrent threshold determination process.

負荷側過電流閾値判断処理に戻った後は、カウンタの値が予め設定された負荷側リトライ回数になるまで、上記した負荷側過電流閾値判断処理から上記したカウンタ値のアップまでの処理が繰り返される。 After returning to the load-side overcurrent threshold determination process, the processes from the load-side overcurrent threshold determination process to the above-described counter value increase are repeated until the counter value reaches a preset load-side retry count. It is.

カウンタの値が予め設定された負荷側リトライ回数（本例では４回）以上になった場合（図２（ａ）の時刻ｔ＝ｔ₁）には、半導体スイッチ部１９を継続的にオフする。
なお、上記判断処理は、制御部４３内の記憶手段（例えば、ＲＯＭ）に格納された所定のプログラムに基づいて実行される。 When the value of the counter is equal to or greater than a preset load-side retry count (4 times in this example) (time t = t _{1 in} FIG. 2A), the semiconductor switch unit 19 is continuously turned off. .
The determination process is executed based on a predetermined program stored in storage means (for example, ROM) in the control unit 43.

なお、電源装置３からの定常的な直流電力の供給が開始された後における電源側半導体遮断器１０の制御部２６の基本的な動作については、上述した負荷側半導体遮断器１１−
１の制御部４３の動作と同様であるので、その説明を省略する。 In addition, about basic operation | movement of the control part 26 of the power supply side semiconductor circuit breaker 10 after supply of the steady DC power from the power supply device 3 is started, the load side semiconductor circuit breaker 11- mentioned above is mentioned.
Since the operation is the same as that of the control unit 43 of FIG.

以下に、負荷装置５１−１，５１−２，５１−３，・・・側のいずれか（本例では負荷装置５１−１とする。）に短絡事故が発生した場合に、短絡事故が発生した負荷装置５１−１に接続される負荷側半導体遮断器１１−１及び電源側半導体遮断器１０の動作について図３を参照して説明する。 In the following, when a short circuit accident occurs on any of the load devices 51-1, 51-2, 51-3,... (The load device 51-1 in this example), a short circuit accident occurs. Operation | movement of the load side semiconductor circuit breaker 11-1 connected to the load apparatus 51-1 and the power supply side semiconductor circuit breaker 10 is demonstrated with reference to FIG.

負荷装置５１−１に短絡事故が発生して短絡電流が負荷側半導体遮断器１１−１の半導体スイッチ部１９に流れる（電流Ｉｂが負荷側過電流閾値以上である（図３（ａ）の時刻ｔ＝０））と、一旦遮断し、所定期間Ｔ_sa経過後（図３（ｂ）の時刻ｔ＝ｔ₆）に負荷側
半導体遮断器１１−１の負荷側リトライ動作が開始する。 A short-circuit accident occurs in the load device 51-1, and a short-circuit current flows through the semiconductor switch unit 19 of the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 (current Ib is greater than or equal to the load-side overcurrent threshold (time in FIG. 3A). t = 0)), and once the predetermined period T _{sa has} elapsed (time t = t _{6 in} FIG. 3B), the load-side retry operation of the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 is started.

一方、電源側半導体遮断器１０の半導体スイッチ部１６に流れる電流Ｉａも電源側過電流閾値以上となるので、一旦遮断し、所定期間Ｔ_sb経過後（図３（ｄ）の時刻ｔ＝ｔ₄）
に電源側半導体遮断器１０の電源側リトライ動作が開始する。なお、図３では、Ｔ_sbは半導体スイッチ１６のオフ期間Ｔｂと同じ長さにしており、Ｔ_saは半導体スイッチ１９のオフ期間Ｔａと同じ長さにしているが、Ｔ_sbがＴ_saよりも短くなるように設定されていればよい。なお、図３に示すように、Ｔ_sa＝Ｔ_a＞Ｔ_sb＝Ｔ_bである。 On the other hand, since the current Ia flowing through the semiconductor switch unit 16 of the power supply side semiconductor circuit breaker 10 is also equal to or higher than the power supply side overcurrent threshold, the current Ia is cut off once and after a predetermined period T _{sb has} elapsed (time t = t _{4 in} FIG. _3D ). )
Then, the power supply side retry operation of the power supply side semiconductor circuit breaker 10 starts. In FIG. 3, T _sb has the same length as the off-period Tb of the semiconductor switch 16, and T _sa has the same length as the off-period Ta of the semiconductor switch 19, but T _sb is longer than T _sa. It only needs to be set to be shorter. As shown in FIG. 3, T _sa = T _a > T _sb = T _b .

ここで、負荷側半導体遮断器１１−１の半導体スイッチ部１９のオフ期間Ｔ_saの間に電源側半導体遮断器１０の半導体スイッチ部１６がオンすることとなる。すなわち、負荷側半導体遮断器１１−１の半導体スイッチ部１９がオンする前に電源側半導体遮断器１０の半導体スイッチ部１６がオンすることとなる（図３（ｄ）の時刻ｔ＝ｔ₄）。 Here, the semiconductor switch unit 16 of the power supply side semiconductor circuit breaker 10 is turned on during the off period T _sa of the semiconductor switch unit 19 of the load side semiconductor circuit breaker 11-1. That is, the semiconductor switch section 16 of the power supply side semiconductor circuit breaker 10 is turned on before the semiconductor switch section 19 of the load side semiconductor circuit breaker 11-1 is turned on (time t = t _{4 in} FIG. 3D). .

このため、電源側半導体遮断器１０の半導体スイッチ部１６がオンしたときには電源側半導体遮断器１０の半導体スイッチ部１６には短絡電流が流れていない（図３（ｃ）の区間（ｅ））ので、電源側半導体遮断器１０で設定された電源側リトライ回数がリセット（初期化）され、電源側半導体遮断器１０は通常状態となる。 For this reason, when the semiconductor switch unit 16 of the power supply side circuit breaker 10 is turned on, no short circuit current flows through the semiconductor switch unit 16 of the power supply side circuit breaker 10 (section (e) in FIG. 3C). The power supply side circuit breaker 10 set in the power supply side semiconductor circuit breaker 10 is reset (initialized), and the power supply side semiconductor circuit breaker 10 enters a normal state.

その後、負荷側半導体遮断器１１−１の半導体スイッチ部１９がオン（例えば、図３（ｂ）の時刻ｔ＝ｔ₆）すると、電源側半導体遮断器１０の半導体スイッチ部１６に短絡電
流が流れるので、電源側半導体遮断器１０は、オフ期間Ｔｂだけオフした後に再度のリトライ動作を開始する（図３（ｄ）の時刻ｔ＝ｔ₅）。 Thereafter, when the semiconductor switch unit 19 of the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 is turned on (for example, time t = t _{6 in} FIG. 3B), a short-circuit current flows through the semiconductor switch unit 16 of the power-side semiconductor circuit breaker 10. Therefore, the power supply side semiconductor circuit breaker 10 starts the retry operation again after being turned off for the off period Tb (time t = t _{5 in} FIG. 3D).

電源側半導体遮断器１０の半導体スイッチ部１６は、負荷側半導体遮断器１１−１の半導体スイッチ１９のオフ期間Ｔａの間にオンするが、オフ期間Ｔｂの間、半導体スイッチ部１６には短絡電流が流れていないので、電源側半導体遮断器１０で設定された電源側リトライ回数が再びリセット（初期化）され、電源側半導体遮断器１０は通常状態となる。以降、この動作が、負荷側半導体遮断器１１−１の負荷側リトライ動作の回数が設定された負荷側リトライ回数（本例では４回）以上になるまで繰り返し行われる。 The semiconductor switch unit 16 of the power supply side semiconductor circuit breaker 10 is turned on during the off period Ta of the semiconductor switch 19 of the load side semiconductor circuit breaker 11-1, but the semiconductor switch unit 16 has a short circuit current during the off period Tb. Is not flowing, the power-side retry count set in the power-side semiconductor circuit breaker 10 is reset (initialized) again, and the power-side semiconductor circuit breaker 10 enters a normal state. Thereafter, this operation is repeatedly performed until the number of load side retry operations of the load side semiconductor circuit breaker 11-1 is equal to or greater than the set load side retry count (four times in this example).

負荷側リトライ動作の回数が設定された負荷側リトライ回数以上になった後は半導体スイッチ部１９が継続的にオフされ（図３（ｂ）の時刻ｔ₃以降）、半導体スイッチ部１６
には短絡電流が流れなくなるので、電源側半導体遮断器１０は通常状態（半導体スイッチ部１６がオンを維持）に戻る（図３（ｄ）の時刻ｔ＝ｔ₇）。 After the number of load-side retry operation is equal to or higher than the set load number of retries semiconductor switching unit 19 is continuously turned off (time t ₃ after the FIG. 3 (b)), a semiconductor switch portion 16
Since no short-circuit current flows, the power-supply-side semiconductor circuit breaker 10 returns to the normal state (the semiconductor switch unit 16 is kept on) (time t = t _{7 in} FIG. 3D).

また、上述した電源側過電流閾値及び負荷側過電流閾値は短絡電流の電流値よりも小さな値に設定されており、基本的に電源側過電流閾値が負荷側過電流閾値以上の値になるように設定されている。本実施の形態では、便宜上電源側過電流閾値と負荷側過電流閾値が同じであるとして説明している。 Further, the power supply side overcurrent threshold value and the load side overcurrent threshold value described above are set to values smaller than the current value of the short circuit current, and basically the power supply side overcurrent threshold value is equal to or greater than the load side overcurrent threshold value. Is set to In the present embodiment, it is assumed that the power supply side overcurrent threshold and the load side overcurrent threshold are the same for convenience.

以上説明したように、複数の負荷装置５１−１，５１−２，５１−３，・・・の内の少なくとも１つの負荷装置、例えば負荷装置５１−１が短絡した場合、負荷側半導体遮断器１１−１及び電源側半導体遮断器１０が同時に遮断する。そして、所定時間経過後に電源側半導体遮断器１０の方が先に再オン動作を行い、その後に負荷側半導体遮断器１１−１が再オン動作を行うため、負荷側半導体遮断器１１−１が再オン動作を行う前の期間（図３（ｃ）の期間（ｅ））は電源側半導体遮断器１０に過電流が流れず電源側半導体遮断器１０は継続した導通状態に一旦なる。 As described above, when at least one of the plurality of load devices 51-1, 51-2, 51-3,..., For example, the load device 51-1, is short-circuited, the load-side semiconductor circuit breaker is used. 11-1 and the power supply side semiconductor circuit breaker 10 interrupt simultaneously. Then, after the predetermined time has elapsed, the power-side semiconductor circuit breaker 10 performs the re-on operation first, and then the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 performs the re-on operation, so that the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 During the period before the re-on operation (period (e) in FIG. 3C), the overcurrent does not flow through the power supply side semiconductor circuit breaker 10, and the power supply side semiconductor circuit breaker 10 once enters a continuous conduction state.

そして、負荷側半導体遮断器１１−１が再オン動作を行ったときには負荷側半導体遮断器１１−１は即時に遮断（再オン即時遮断）を行うが、電源側半導体遮断器１０は再オン即時遮断には該当しない遮断を直ちに行う。ここで、「再オン即時遮断」とは、再オン動作を行って直ちにオフ動作を行うことをいう。 When the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 performs the re-on operation, the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 immediately breaks (re-on immediate interruption), but the power-side semiconductor circuit breaker 10 immediately turns on again. Immediately shuts off not applicable to shutoff. Here, “re-on immediate interruption” refers to performing a re-on operation and immediately performing an off operation.

そして、負荷側半導体遮断器１１−１では、再オン動作が繰り返し行われ、所定の負荷側リトライ回数を超えると再度の再オン動作は行われなくなる。一方、電源側半導体遮断器１０では、負荷側リトライ回数がリセットされるため負荷側リトライ回数を超えることはなく、再度の再オン動作が繰り返される。 In the load-side semiconductor circuit breaker 11-1, the re-on operation is repeatedly performed, and when the predetermined number of load-side retries is exceeded, the re-on operation is not performed again. On the other hand, in the power supply side semiconductor circuit breaker 10, since the load side retry count is reset, the load side retry count is not exceeded, and the re-on operation is repeated.

すなわち、負荷側半導体遮断器１１−１は負荷側リトライ回数を超えると継続的な遮断状態になり、そのとき電源側半導体遮断器１０は継続的な導通状態になる。
このため、負荷側半導体遮断器が導通・遮断する電力供給線の負荷側が短絡した場合でも、短絡事故が発生した負荷装置に接続された下位の半導体遮断器を除き、直流給電システム全体がダウンすることはない。 That is, when the load-side semiconductor circuit breaker 11-1 exceeds the load-side retry count, the load-side semiconductor circuit breaker 10 enters a continuous interruption state, and at that time, the power-side semiconductor circuit breaker 10 enters a continuous conduction state.
For this reason, even if the load side of the power supply line that conducts and interrupts the load-side semiconductor circuit breaker is short-circuited, the entire DC power supply system goes down except for the lower-level semiconductor circuit breaker connected to the load device in which the short-circuit accident has occurred. There is nothing.

したがって、負荷装置に短絡等の事故が生じた場合でも継続してシステムを安定に動作させシステムの信頼性を向上させることができる。
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。 Therefore, even when an accident such as a short circuit occurs in the load device, the system can be continuously operated stably and the reliability of the system can be improved.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention. Needless to say.

［変形例１］
例えば、上記第１実施形態では、短絡等による事故電流が半導体スイッチ部１６，１９に流れる状態が継続する場合において半導体スイッチ部１６，１９を継続的にオフさせるか否かの判定（以下、「オフ判定」と呼ぶ。）を行うための判定基準として「リトライ回数」を用いて説明したが、前記判定基準として、リトライ動作が開始されてから所定時間経過するまでの時間（事故判定時間）を用いてもよい。 [Modification 1]
For example, in the first embodiment, when the state in which an accident current due to a short circuit or the like continues to flow through the semiconductor switch units 16 and 19 is determined (hereinafter referred to as “the semiconductor switch units 16 and 19 are continuously turned off”). In the above description, the number of retries is used as a criterion for performing the “off determination”. As the criterion, the time (accident determination time) from when the retry operation is started until a predetermined time elapses is described. It may be used.

［変形例２］
また、電源側半導体遮断器及び負荷側半導体遮断器の上記オフ判定を行うための判定基準として、これら電源側半導体遮断器及び負荷側半導体遮断器のいずれか一方については「リトライ回数」を用いて行い、他方については「事故判定時間」を用いて行ってもよい。 [Modification 2]
In addition, as a determination criterion for performing the above-described OFF determination of the power supply side semiconductor circuit breaker and the load side semiconductor circuit breaker, the “retry count” is used for either one of the power supply side semiconductor circuit breaker and the load side semiconductor circuit breaker. The other may be performed using “accident determination time”.

［変形例３］
また、上記した第１実施形態に係る直流給電システム１は、１つの電源装置３と、該電源装置３に接続された１つの電源側半導体遮断器（上位の半導体遮断器）１０と、該電源側半導体遮断器１０に接続された複数の負荷側半導体遮断器（下位の半導体遮断器）１１−１，１１−２，・・・と、該負荷側半導体遮断器１１−１，１１−２，・・・のそれぞれに接続された各負荷装置５１−１，５１−２，・・・を備えて構成される。 [Modification 3]
Further, the DC power supply system 1 according to the first embodiment described above includes one power supply device 3, one power supply side semiconductor circuit breaker (upper semiconductor breaker) 10 connected to the power supply device 3, and the power supply A plurality of load-side semiconductor circuit breakers (lower semiconductor circuit breakers) 11-1, 11-2,... Connected to the side semiconductor circuit breaker 10, and the load-side semiconductor circuit breakers 11-1, 11-2,. Are each provided with load devices 51-1, 51-2,.

しかし、本発明は、上記した構成に限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、直流給電システム８０が、１つの電源装置３と、該電源装置３に接続された複数の電源側半導体遮断器１０−１，１０−２，・・・から構成された上位電流分配装置５と、該各電源側半導体遮断器１０−１，１０−２，・・・にそれぞれ接続された複数の下位電流分配装置９−１，９−２，・・・とを含んで構成されたものであってもよい。 However, the present invention is not limited to the above-described configuration. For example, as illustrated in FIG. 4, the DC power supply system 80 includes one power supply device 3 and a plurality of power supplies connected to the power supply device 3. .., And a plurality of power supply side semiconductor circuit breakers 10-1, 10-2,. , Lower current distribution devices 9-1, 9-2,...

具体的には、図４に示すように、下位電流分配装置９−１は、電源側半導体遮断器１０−１に接続された負荷側半導体遮断器（下位の半導体遮断器）１１−１〜１１−Ｎ（Ｎは２以上の整数）を備えて構成されている。下位電流分配装置９−２は、電源側半導体遮断器１０−２に接続された負荷側半導体遮断器（下位の半導体遮断器）２０−１〜２０−Ｎ（Ｎは２以上の整数）を備えて構成されている。 Specifically, as shown in FIG. 4, the lower-order current distribution device 9-1 includes load-side semiconductor circuit breakers (lower-order semiconductor circuit breakers) 11-1 to 11 connected to the power-side semiconductor circuit breaker 10-1. -N (N is an integer of 2 or more). The lower-order current distribution device 9-2 includes load-side semiconductor circuit breakers (lower-order semiconductor circuit breakers) 20-1 to 20-N (N is an integer of 2 or more) connected to the power supply-side semiconductor circuit breaker 10-2. Configured.

各負荷側半導体遮断器（下位の半導体遮断器）１１−１〜１１−Ｎには、それぞれ負荷装置５１−１〜５１−Ｎ（Ｎは２以上の整数）が接続され、各負荷側半導体遮断器（下位の半導体遮断器）２０−１〜２０−Ｎには、それぞれ負荷装置５２−１〜５２−Ｎ（Ｎは２以上の整数）が接続されている。 Load devices 51-1 to 51-N (N is an integer of 2 or more) are connected to the load-side semiconductor circuit breakers (lower-order semiconductor circuit breakers) 11-1 to 11-N, respectively. Load devices 52-1 to 52-N (N is an integer of 2 or more) are connected to the devices (lower semiconductor circuit breakers) 20-1 to 20-N, respectively.

［変形例４］
また、上記第１実施形態では、電流分配装置９によって分配される複数の系統の全てに負荷側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。 [Modification 4]
Moreover, in the said 1st Embodiment, although the load side semiconductor circuit breaker was provided in all the several systems distributed by the current distribution apparatus 9, this is an example, Comprising: The semiconductor circuit breaker is necessarily provided in all the systems. There is no need.

１，８０…直流給電システム、３…電源装置、７，８…電力供給線、９…電流分配装置、１０…電源側半導体遮断器（上位遮断器）、１１−１，１１−２，１１−３…負荷側半導体遮断器（下位遮断器）、１２，１３…電力供給線、５１−１，５１−２，５１−３…負荷装置、１５，１８…電流センサ（過電流検知手段）、１６…半導体スイッチ部（スイッチ手段）、１９…半導体スイッチ部（スイッチ手段）、２１，４１…電流計測部、２２，４２…計測値記憶部、２３…制御回路（リトライ制御手段、遮断手段）、２４，４４…駆動部、２５，４５…設定情報記憶部、２６…制御部、３３…制御回路（リトライ制御手段、遮断手段）、３４−１，３４−２，３４−３…入力インタフェース、４３…制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,80 ... DC power supply system, 3 ... Power supply device, 7, 8 ... Electric power supply line, 9 ... Current distribution device, 10 ... Power supply side semiconductor circuit breaker (upper circuit breaker), 11-1, 11-2, 11- DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Load-side semiconductor circuit breaker (lower circuit breaker), 12, 13 ... Power supply line, 51-1, 51-2, 51-3 ... Load device, 15, 18 ... Current sensor (overcurrent detection means), 16 ... Semiconductor switch section (switch means), 19 ... Semiconductor switch section (switch means), 21, 41 ... Current measurement section, 22, 42 ... Measurement value storage section, 23 ... Control circuit (retry control means, shut-off means), 24 , 44 ... drive unit, 25, 45 ... setting information storage unit, 26 ... control unit, 33 ... control circuit (retry control means, shut-off means), 34-1, 34-2, 34-3 ... input interface, 43 ... Control unit

Claims

A high-order circuit breaker for conducting / interrupting the power supply line from the DC power supply device; and a plurality of lower circuit breakers for conducting / interrupting each of the plurality of power supply lines to which the power supply lines are distributed. DC power supply system,
The upper circuit breaker and the plurality of lower circuit breakers are respectively
Switch means for conducting / interrupting the power supply line by turning on / off the semiconductor switch;
Overcurrent detection means for detecting that the current flowing through the switch means is an overcurrent;
When the overcurrent is detected by the overcurrent detection means, a cutoff means for performing an off operation that immediately turns off the switch means;
When the turning-off operation is performed by the shut-off means, a re-on operation is performed at least once to turn on the switch means after a predetermined re-on interval has elapsed. When the re-on immediate interruption that occurs is performed without satisfying the predetermined accident determination condition, the re-on operation is performed again, while when the re-on immediate interruption occurs while satisfying the accident determination condition, Retry control means that does not perform the re-on operation again,
Each of the overcurrent detection means included in the plurality of lower circuit breakers is an overcurrent when the current flowing through the switch means included in the lower circuit breaker is greater than or equal to the lower side overcurrent threshold. Detecting that
The overcurrent detection means included in the upper circuit breaker detects that the current flowing through the switch means when the current flowing through the switch means included in the upper circuit breaker is equal to or higher than an upper overcurrent threshold. ,
The upper side overcurrent threshold is not less than the lower side overcurrent threshold;
The DC power supply system characterized in that the re-on interval of the upper circuit breaker is shorter than the re-on interval of any of the plurality of lower circuit breakers.

DC power supply system comprising one upper circuit breaker for conducting / cutting off a power supply line from a DC power supply device and one lower circuit breaker for conducting / cutting off a power supply line from the upper circuit breaker Because
The upper circuit breaker and the lower circuit breaker are respectively
Switch means for conducting / interrupting the power supply line by turning on / off the semiconductor switch;
Overcurrent detection means for detecting that the current flowing through the switch means is an overcurrent;
When the overcurrent is detected by the overcurrent detection means, a cutoff means for performing an off operation that immediately turns off the switch means;
When the turning-off operation is performed by the shut-off means, a re-on operation is performed at least once to turn on the switch means after a predetermined re-on interval has elapsed. When the re-on immediate interruption that occurs is performed without satisfying the predetermined accident determination condition, the re-on operation is performed again, while when the re-on immediate interruption occurs while satisfying the accident determination condition, Retry control means that does not perform the re-on operation again,
The overcurrent detection means of the lower circuit breaker detects that the current flowing through the switch means is an overcurrent when the current flowing through the switch means of the lower circuit breaker is equal to or higher than the lower side overcurrent threshold. ,
The overcurrent detection means included in the upper circuit breaker detects that the current flowing through the switch means when the current flowing through the switch means included in the upper circuit breaker is equal to or higher than an upper overcurrent threshold. ,
The upper side overcurrent threshold is not less than the lower side overcurrent threshold;
The DC power supply system characterized in that the re-on interval of the upper circuit breaker is shorter than the re-on interval of the lower circuit breaker.

In the DC power supply system according to claim 1 or 2,
The accident determination condition is a condition that the re-on immediate interruption is continued a predetermined number of times at the re-on interval,
DC power supply system characterized by

In the DC power supply system according to claim 1 or 2,
The accident determination condition is a condition that the re-on immediate interruption is continued for a predetermined time at the re-on interval,
DC power supply system characterized by

In the direct-current power supply system in any one of Claims 1-4,
A setting device,
The DC power supply system, wherein the setting device includes a setting unit that sets the accident determination condition.