KR20240045321A - 차단 장치 및 구동 장치 - Google Patents

Abstract

차단 장치는, 전로와, 상기 전로를 흐르는 전류에 따른 제1 유도 전류가 생기는 제1 코일과, 상기 전로를 차단하는 차단기와, 상기 제1 코일과 상기 차단기를 전기적으로 접속하는 배선을 구비하고, 상기 차단기는, 상기 제1 코일에서 생긴 상기 제1 유도 전류로 구동한다.

Description

차단 장치 및 구동 장치

본 개시는 차단 장치 및 구동 장치에 관한 것이다.

종래, 자동차 등에 탑재되는 전기 회로에 단락 전류 등의 과전류가 흐르는 경우에, 전기 회로를 차단하는 것에 의해 큰 피해를 미연에 방지하는 차단 장치(cutoff device)가 검토되고 있다(특허문헌 1을 참조).

[특허문헌 1] 일본특허공개 제2015-73398호 공보

그러나, 특허문헌 1의 기술에서는, 차단 장치를 구동시키기 위한 전력을 공급하기 위한 ECU(Electronic Control Unit) 또는 전지라고 하는 구성 요소가 과전류를 검지하기 위한 구성 요소와는 별도로 필요하고, 사고 등으로 단선이 발생한 경우, 차단 장치가 동작하지 않는다고 하는 과제가 있다.

그래서, 본 개시는, 구성이 간소화된 차단 장치 및 구동 장치를 제공한다.

본 개시의 한 양태에 따른 차단 장치는, 전로(電路)(electrical path)와, 상기 전로를 흐르는 전류에 따른 제1 유도 전류가 생기는 제1 코일과, 상기 전로를 차단하는 차단기와, 상기 제1 코일과 상기 차단기를 전기적으로 접속하는 배선을 구비하고, 상기 차단기는, 상기 제1 코일에서 생긴 상기 제1 유도 전류로 구동한다.

본 개시의 한 양태에 따른 구동 장치는, 기기를 구동시키는 구동 장치로서, 전로를 흐르는 전류에 따른 유도 전류가 생기는 코일과, 상기 코일과 상기 기기를 전기적으로 접속하는 배선을 구비하고, 상기 코일에서 생긴 상기 유도 전류로 상기 기기를 구동시킨다.

본 개시의 한 양태에 의하면, 구성이 간소화된 차단 장치 등을 실현할 수 있다.

도 1은, 실시의 형태 1에 따른 차단 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 실시의 형태 1에 따른 차단 장치를 도 1의 화살표의 방향으로부터 본 도면이다.
도 3a는, 실시의 형태 1의 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제1 예를 나타내는 도면이다.
도 3b는, 실시의 형태 1의 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제2 예를 나타내는 도면이다.
도 3c는, 실시의 형태 1의 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제3 예를 나타내는 도면이다.
도 3d는, 실시의 형태 1의 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제4 예를 나타내는 도면이다.
도 3e는, 실시의 형태 1의 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제5 예를 나타내는 도면이다.
도 3f는, 실시의 형태 1의 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제6 예를 나타내는 도면이다.
도 3g는, 실시의 형태 1의 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제7 예를 나타내는 제1도이다.
도 3h는, 실시의 형태 1의 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제7 예를 나타내는 제2도이다.
도 3i는, 실시의 형태 1의 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제8 예를 나타내는 도면이다.
도 3j는, 실시의 형태 1의 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제9 예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 실시의 형태 2에 따른 차단 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는, 실시의 형태 2에 따른 차단 장치의 회로 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은, 실시의 형태 2에 따른 차단 장치의 회로 구성의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은, 실시의 형태 2에 따른 차단 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 실시의 형태 3에 따른 차단 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9a는, 실시의 형태 3에 따른 차단 장치가 구비하는 릴레이의 통상시의 모습을 나타내는 도면이다.
도 9b는, 실시의 형태 3에 따른 차단 장치의 회로 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10a는, 실시의 형태 3에 따른 차단 장치가 구비하는 릴레이의 단락 전류 발생 시(Fg≥F)의 모습을 나타내는 도면이다.
도 10b는, 실시의 형태 3에 따른 차단 장치에 있어서의 단락 전류 발생 시(Fg≥F)의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 11a는, 실시의 형태 3에 따른 차단 장치가 구비하는 릴레이의 단락 전류 발생 시(Fg＜F)의 모습을 나타내는 도면이다.
도 11b는, 실시의 형태 3에 따른 차단 장치에 있어서의 단락 전류 발생 시(Fg＜F)의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 11c는, 실시의 형태 3에 따른 차단 장치에 있어서의 단락 전류 발생 시(Fg＜F, 전압＞임계치)의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 12는, 실시의 형태 4에 따른 차단 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 13a는, 단락 전류가 1kA일 때의 자속 밀도를 나타내는 도면이다.
도 13b는, 실시의 형태 4에 따른 차단 장치에 있어서의 단락 전류가 1kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 14a는, 단락 전류가 2.5kA일 때의 자속 밀도를 나타내는 도면이다.
도 14b는, 실시의 형태 4에 따른 차단 장치에 있어서의 단락 전류가 2.5kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 15a는, 단락 전류가 3kA일 때의 자속 밀도를 나타내는 도면이다.
도 15b는, 실시의 형태 4에 따른 차단 장치에 있어서의 단락 전류가 3kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 16은, 실시의 형태 5에 따른 차단 장치에 있어서의 단락 전류가 1kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 17은, 실시의 형태 5에 따른 차단 장치에 있어서의 단락 전류가 2.5kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 18은, 실시의 형태 5에 따른 차단 장치에 있어서의 단락 전류가 3kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 19는, 실시의 형태 5에 따른 차단 장치에 있어서의 단락 전류가 3kA, 전압＞임계치일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 20a는, 실시의 형태 6에 따른 차단 장치의 회로 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20b는, 실시의 형태 6의 변형예에 따른 차단 장치의 회로 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

본 개시의 한 양태에 따른 차단 장치는, 전로와, 상기 전로를 흐르는 전류에 따른 제1 유도 전류가 생기는 제1 코일과, 상기 전로를 차단하는 차단기와, 상기 제1 코일과 상기 차단기를 전기적으로 접속하는 배선을 구비하고, 상기 차단기는, 상기 제1 코일에서 생긴 상기 제1 유도 전류로 구동한다.

이것에 의해, 차단 장치는, 제1 코일에 생기는 제1 유도 전류를, 차단기를 구동하기 위한 전력에 이용할 수 있다. 즉, 차단 장치는, 차단기를 구동시키기 위한 전력을 공급하기 위한 전지 등의 구성 요소를 구비하고 있지 않아도 좋다. 따라서, 구성이 간소화된 차단 장치를 실현할 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 제1 코일과 상기 차단기 사이에 접속되고, 상기 제1 유도 전류가 소정치를 초과하는 경우에, 상기 제1 코일과 상기 차단기를 전기적으로 접속하는 스위치를 더 구비해도 좋다.

이것에 의해, 차단 장치는, 과전류에 의한 유도 전류가 소정치를 초과하는 경우에 스위치를 동작시켜 유도 전류로 차단기를 구동시킬 수 있다. 즉, 차단 장치는, 제1 코일과 차단기 사이에 스위치를 구비하는 것만으로, 소정 이상의 과전류를 검지하는 것이 가능해진다. 따라서, 간소화된 구성으로, 소정 이상의 과전류를 검지 가능한 차단 장치를 실현할 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 스위치는, 제1 반도체 스위치여도 좋다.

또, 예를 들면, 상기 제1 코일과 상기 제1 반도체 스위치 사이에 접속되고, 상기 제1 코일과 상기 제1 반도체 스위치 사이의 온(ON) 및 오프(OFF)를 전환하는 전환 회로를 더 구비하고, 상기 전환 회로는, 상기 제1 코일과 상기 제1 반도체 스위치 사이의 온 및 오프를 전환하는 전환부와, 상기 전류에 따른 제2 유도 전류가 생기는 제2 코일과, 상기 제2 유도 전류가 공급되는 것에 의해 상기 전환부를 온시키는 신호를 출력하는 출력부와, 상기 제2 코일과 상기 출력부 사이에 접속되고, 상기 제2 유도 전류가 소정치를 초과하는 경우에 온하는 제2 반도체 스위치를 가져도 좋다.

이것에 의해, 제1 코일에서 생긴 유도 전류를, 차단기를 구동시키는 구동 전류로서 이용하고, 제2 코일에서 생긴 유도 전류를 소정 이상의 과전류의 검지를 위해 이용할 수 있다. 이러한 차단 장치에서는, 제2 코일의 자기 특성 등을 조정하는 것에 의해, 전환부를 도통시킬 때의 과전류의 전류치를 임의로 조정 가능하다. 따라서, 범용성이 향상한 차단 장치를 실현할 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 제1 반도체 스위치의 온 및 오프를 전환하는 전환 회로를 더 구비하고, 상기 전환 회로는, 상기 제1 코일에 접속되는 제1 저항 및 제2 저항과, 상기 제1 저항 및 상기 제2 저항 중 한쪽에 병렬로 접속되고, 상기 전로를 흐르는 상기 전류가 소정치를 초과하는 경우에 오프하는 전환부를 가져도 좋다.

이것에 의해, 차단 장치는, b접점의 전환 회로를 이용하여 소정 이상의 과전류가 전로에 흘렀을 때에 차단기를 구동시킬 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 전환 회로는, 상기 제1 저항 및 상기 제2 저항 중 상기 한쪽의 양단에 접속되는 제1 고정 단자 및 제2 고정 단자와, 상기 전로의 주위에 배치되는 고정 요크와, 상기 고정 요크와 이간하여 배치되고, 상기 고정 요크와 자기 회로를 형성하고 상기 고정 요크를 향해 이동 가능하고, 상기 전환부를 구성하는 가동 요크와, 상기 전로를 흐르는 상기 전류가 상기 소정치를 초과하지 않는 상태에서 상기 제1 고정 단자 및 상기 제2 고정 단자에 접촉하고, 상기 가동 요크에 고정되는 도전부를 가져도 좋다.

이것에 의해, b접점의 전환 회로로서 기계 스위치를 이용하여 소정 이상의 과전류가 전로에 흘렀을 때에 차단기를 구동시킬 수 있다. 전로에 흐르는 과전류에 의해 생기는 자속에 의해 동작하도록 기계 스위치가 구성되므로, 당해 과전류를 이용하지 않고 기계 스위치를 동작시키는 경우에 비해 차단 장치의 구성을 간소화할 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 전환 회로는, 상기 전류에 따른 제2 유도 전류가 생기는 제2 코일과, 상기 제2 유도 전류가 공급되는 것에 의해 상기 전환부를 오프시키는 신호를 출력하는 출력부와, 상기 제2 코일과 상기 출력부 사이에 접속되고, 상기 제2 유도 전류가 소정치를 초과하는 경우에 온하는 제2 반도체 스위치를 가져도 좋다.

이것에 의해, b접점의 전환 회로로서 반도체 스위치를 이용하여 소정 이상의 과전류가 전로에 흘렀을 때에 차단기를 구동시킬 수 있다. 전로에 흐르는 과전류에 의해 생기는 자속에 의해 동작하도록 반도체 스위치가 구성되므로, 당해 과전류를 이용하지 않고 반도체 스위치를 동작시키는 경우에 비해 차단 장치의 구성을 간소화할 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 제1 코일의 관통공에 삽입되는 요크를 더 구비해도 좋다.

이것에 의해, 자속을 효율적으로 코일에 관통시킬 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 요크는, 상기 코일의 상기 관통공으로부터 상기 전로의 측면에 대향하도록 연신해도 좋다.

이것에 의해, 요크를 전로에 부착하기 쉬워지는 경우가 있다.

또, 예를 들면, 상기 요크는, 상기 전로를 둘러싸는 형상이어도 좋다.

이것에 의해, 요크에 효율적으로 자속을 통과시킬 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 자기 회로는, 개방부(자기 갭)를 가져도 좋다.

이것에 의해, 개방부(자기 갭)에 의해 요크가 전로에 흐르는 전류에 의해 자기 포화하는 것을 억제할 수 있으므로, 전로에 흐르는 전류가 큰 경우에도, 유도 전류를 코일에 생기게 하는 것이 가능해진다. 이러한 유도 전류를 차단기에 공급하는 것에 의해, 차단기를 효과적으로 구동시킬 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 개방부에, 자석이 더 배치되어 있어도 좋다.

이것에 의해, 개방부에 배치된 자석에 의해, 전로에 흐르고, 요크를 자기 포화시키는 전류를 시프트할 수 있으므로, 전로에 흐르는 전류가 특정의 전류 범위일 때에 유도 전류를 코일에 생기게 하는 것이 가능해진다. 이러한 유도 전류를 차단기에 공급하는 것에 의해, 차단기를 효과적으로 구동시킬 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 개방부에, 비자성체가 배치되어 있어도 좋다.

이것에 의해, 비자성체에 의해 요크가 자기 포화하는 것을 억제할 수 있으므로, 보다 높은 유도 전류를 코일에 생기게 하는 것이 가능해진다. 이러한 유도 전류를 차단기에 공급하는 것으로, 차단기를 효과적으로 구동시킬 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 차단기는, 파이로퓨즈(pyro-fuse)이며, 상기 파이로퓨즈의 점화기가 상기 유도 전류로 구동되어도 좋다.

이것에 의해, 차단 장치는, 파이로퓨즈의 점화기를 구동하기 위한 구성 요소를 구비하고 있지 않아도 좋다. 따라서, 파이로퓨즈를 구비하는 차단 장치의 구성을 간소화할 수 있다.

또, 본 개시의 한 양태에 따른 구동 장치는, 기기를 구동시키는 구동 장치로서, 전로를 흐르는 전류에 따른 유도 전류가 생기는 코일과, 상기 코일과 상기 기기를 전기적으로 접속하는 배선을 구비하고, 상기 코일에서 생긴 상기 유도 전류로 상기 기기를 구동시킨다.

이것에 의해, 구동 장치는, 코일에 생기는 유도 전류를, 기기를 구동하기 위한 전력으로 이용할 수 있다. 즉, 구동 장치는, 기기를 구동시키기 위한 전력을 공급하기 위한 전지 등의 구성 요소를 구비하고 있지 않아도 좋다. 따라서, 구성이 간소화된 구동 장치를 실현할 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 제1 코일과 상기 차단기 사이에 접속되는 제1 스위치와, 상기 제1 스위치와 상기 차단기 사이에 접속되는 제2 스위치와, 상기 제1 스위치와 상기 차단기 사이에 접속되는 제1 단자를 갖는 콘덴서를 구비하고, 상기 제1 스위치는, 상기 제1 스위치에 입력되는 전압치가 제1 값을 초과하는 경우, 상기 제1 코일과 상기 콘덴서를 전기적으로 접속하고, 상기 제2 스위치는, 상기 제2 스위치에 입력되는 전압치가 제2 값을 초과하는 경우, 상기 콘덴서와 상기 차단기를 전기적으로 접속한다. 상기 제1 값은, 상기 제2 값 이상이면 바람직하다.

이것에 의해, 코일이 발생하는 유도 전력은, 콘덴서에서 충전되고 나서 점화기에 공급된다. 그 때문에, 버스 바에 흐르는 전류가, 노이즈 등의 영향을 받아 버스 바에서 강한 자계를 일시적으로 발생시켰다고 해도, 코일이 발생시키는 유도 기전력은, 점화기에 공급되기 어렵다. 따라서, 차단 장치는, 노이즈 등의 영향에 의한 오작동이나 차단기(점화기)의 화약의 열화를 억제할 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 반도체 스위치는, 사이다크(SIDAC, 등록상표) 또는 사이리스터(thyristor)를 갖는 제1 반도체 스위치여도 좋다.

이것에 의해, 사이다크(등록상표) 또는 사이리스터와 같은 범용성이 있는 반도체 스위치에 의해 구성이 간소화된 차단 장치를 실현할 수 있다.

이하, 실시의 형태에 대해, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

덧붙여, 이하에서 설명하는 실시의 형태는, 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시의 형태에서 나타나는 수치, 형상, 구성 요소, 구성 요소의 배치 위치 및 접속 형태 등은, 일례이며, 본 개시를 한정하는 주지는 아니다. 또, 이하의 실시의 형태에 있어서의 구성 요소 중, 독립 청구항에 기재되지 않은 구성 요소에 대해서는, 임의의 구성 요소로서 설명된다.

또, 각 도면은 모식도이며, 반드시 엄밀하게 도시된 것은 아니다. 따라서, 예를 들면, 각 도면에서 축척 등은 반드시 일치하지 않는다. 또, 각 도면에서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있고, 중복하는 설명은 생략 또는 간략화한다.

또, 본 명세서에 있어서, 직교, 평행, 동일 등의 요소 간의 관계성을 나타내는 용어, 및, 직사각형, 원형 등의 요소의 형상을 나타내는 용어, 및, 수치, 및, 수치 범위는, 엄격한 의미만을 나타내는 표현이 아니라, 실질적으로 동등한 범위, 예를 들면 수% 정도(예를 들면, 10% 정도)의 차이도 포함하는 것을 의미하는 표현이다.

(실시의 형태 1)

이하, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치에 대해, 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다.

［1-1. 차단 장치의 구성］

우선은, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치의 구성에 대해 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 차단 장치(1)는, 코일(10)과, 배선(20)과, 차단기(30)를 구비한다. 차단 장치(1)는, 과전류 발생 시에 버스 바(40)에 발생하는 자계에 의해 여자된 코일(10)의 기전력을 이용하여 차단기(30)를 동작시키는 점에 특징을 갖는다.

차단 장치(1)는, 예를 들면, 자동차 등의 차량, 가전 등의 전기 제품 등에 탑재되고, 과전류가 발생한 경우에 전기 회로를 차단하는 전기 회로 차단 장치이다. 차량에는, 예를 들면, BEV(Battery Electric Vehicle) 차량, PHEV(Plug-in Hybrid Vehicle) 차량 등의 전지 팩을 구비하는 차량이 포함된다. 또한, 차단 장치(1)는, 자동차, 전기 제품 이외의 전기 회로를 갖는 물체에 탑재되어도 좋다. 또, 과전류란, 버스 바(40)에 통상에서는 흐르지 않는 고전류이며, 예를 들면, 다른 기기에 이상이 발생했을 때에 흐르는 이상 전류이다.

코일(10)은, 버스 바(40)의 주위에 배치되고, 버스 바(40)에 흐르는 전류에 따른 유도 전류를 발생시킨다. 코일(10)은, 버스 바(40)의 전류의 변화에 의해 생기는 자속이 내부를 관통하도록 배치된다. 코일(10)은, 권회 방향이 버스 바(40)에 있어서 전류가 흐르는 방향(예를 들면, 버스 바(40)의 연장 방향)과 교차하도록 배치된다. 그리고, 자속이 코일(10)을 관통한 것에 의해, 당해 코일(10)에 유도 전류가 생긴다. 코일(10)은, 코일 보빈(50)에 감긴 도선에 의해 구성된다. 코일(10)은 제1 코일의 일례이다.

배선(20)은, 코일(10)과 차단기(30)를 전기적으로 접속한다. 본 실시의 형태에서는, 배선(20)은, 코일(10)과 차단기(30)를 직접 접속한다. 환언하면, 코일(10)과 차단기(30)는, 배선(20) 이외의 부품을 거치지 않고 전기적으로 접속되어 있다. 배선(20)은 도선을 포함하여 구성된다.

차단기(30)는, 버스 바(40)를 차단하는 회로 차단기이다. 차단기(30)는, 배선(20)을 거쳐 코일(10)로부터 공급되는 유도 전류로 구동한다. 즉, 차단기(30)는, 전지 등의 다른 전력 공급원으로부터의 전류로 구동하지 않는다. 이와 같이, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(1)는, 차단기(30)가 코일(10)에서 생긴 유도 전류로 구동하는 점에 특징을 갖는다.

차단기(30)는, 예를 들면, 전류 차단기(Pyro-Fuse)에 의해 실현된다. 차단기(30)는, 케이스를 갖고, 케이스 내에 코일(10)과 접속되는 점화기(31)(도 5를 참조)와, 버스 바(40)를 절단하는 피스톤(도시하지 않음)을 수용한다. 또, 본 실시의 형태에서는, 케이스에는 버스 바(40)가 관통하여 마련된다. 점화기(31)는, 스퀴브(squib)라고도 불린다. 그리고, 차단기(30)는, 코일(10)에 소정 이상의 유도 전류가 생기면, 점화기(31)에 포함되는 화약이 유도 전류에 의해 착화(着火)하고, 화약의 착화를 통해서 가스 생성제 등에 착화하는 것에 의해 고압의 가스를 발생하고, 발생한 가스의 가스압에 의해 피스톤이 버스 바(40)를 꿰뚫는 것에 의해 버스 바(40)를 절단하고 과전류를 차단한다.

또한, 차단기(30)는, 파이로퓨즈인 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 릴레이여도 좋다. 릴레이는, 도전성을 갖는 고정 접속자 및 가동 접속자와, 가동 접속자를 고정 접속자로부터 떼어 놓는 방향으로 이동시키는 피스톤과, 피스톤이 가동 접속자를 이동시키기 위해 코일(10)에 생기는 유도 전류로 화약이 착화하는 점화기(31)를 갖는다.

버스 바(40)는, 전류가 흐르는 도전로이며, 본 실시의 형태에서는 도체판에 의해 실현된다. 차단 장치(1)가 차량에 탑재되는 경우, 버스 바(40)는, 예를 들면, 인버터와 모터를 접속하는 접속 배선, 2차 전지와 전력 공급을 받는 기기(예를 들면 인버터)를 접속하는 접속 배선, 2차 전지와 충전구를 접속하는 접속 배선 등이다. 버스 바(40)는, 케이블이어도 좋고, 코일이어도 좋다. 버스 바(40)는 전로의 일례이다.

또한, 코일(10)이 배치되는 버스 바(40)와, 차단기(30) 내를 관통하는 버스 바(40)는, 예를 들면, 전기적으로 접속되어 있다.

코일 보빈(50)은, 전선이 감기는 통이며, 전기 절연성이 있는 재료(예를 들면, 합성 수지 등의 수지)에 의해 형성된다. 코일 보빈(50)에는, 코일(10)의 권회 방향으로 관통하는 관통공(51)이 형성되어 있다. 관통공(51)은, 코일(10) 내를 관통한다. 관통공(51)의 형상은 구 형상이지만, 원 형상 등이어도 좋다. 또한, 코일 보빈(50)은 필수의 구성은 아니다.

［1-2. 차단 장치의 동작］

다음에, 상기와 같이 구성된 차단 장치(1)의 동작에 대해, 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(1)를 도 1의 화살표의 방향으로부터 본 도면이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 버스 바(40)에 단락 전류 등의 과전류가 흐르면 자계가 발생한다. 이것에 의해, 코일(10) 내(예를 들면, 관통공(51) 내)를 통과하는 자속이 변화하므로, 이 자속의 변화를 상쇄하는 방향으로 코일(10)에 유도 전류가 생긴다. 이 유도 전류가 배선(20)을 거쳐 차단기(30)에 공급되고, 차단기(30)의 점화기(31)가 착화한다. 즉, 코일(10)에서 생기는 유도 전류가, 차단기(30)를 구동시키는 구동 전류로서 이용된다. 또한, 이하에서는, 과전류의 일례인 단락 전류를 이용하여, 차단 장치(1)의 동작 등을 설명하는 경우가 있다.

이와 같이, 본 실시의 형태에 따른 코일(10)은, 차단기(30)를 구동시키기 위한 구동 전류(유도 전류)를 생성하는 기능을 갖는다. 또한, 코일(10)에서 생기는 유도 전류는, 과전류를 검지하고, 차단기(30)를 구동시키기 위한 지시를 행하는 CPU(Central Processing Unit) 등에는 공급되지 않는다.

이와 같이, 차단 장치(1)는, 다른 장치(예를 들면, 센서)로부터의 정보를 취득하지 않고, 버스 바(40)에 흐르는 전류(전류의 변화)에 의해 차단기(30)를 구동시킬 수 있다. 또한, 차단 장치(1)는, 예를 들어 전자 제어 유닛 등으로부터의 신호를 받아 차단기(30)를 구동시키도록 더 구성되어 있어도 좋다.

(실시의 형태 1의 변형예)

상기 차단 장치(1)의 다른 구성에 대해, 도 3a~도 3j를 참조하면서 설명한다. 본 변형예에 따른 차단 장치는, 주로 자기 저항을 낮추기 위한 요크를 구비하는 점에 있어서, 실시의 형태 1에 따른 차단 장치(1)와 다르다. 자기 저항을 낮추는 것에 의해 과전류가 흘렀을 때에 코일(10)을 관통하는 자속이 많아지고, 유도 전류를 크게 할 수 있다. 이하에서는, 요크의 형상 등에 대해 설명한다. 도 3a는, 본 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제1 예를 나타내는 도면이다. 또한, 도 3a~도 3j에서는, 차단 장치의 구성으로서, 코일(10) 및 요크만을 도시하고 있다. 또한, 본 명세서에 있어서의 요크는, 자속을 통하는 특성을 갖는 물체의 총칭을 의미한다.

이하에 있어서, 요크를 갖는 자기 회로의 각 구성예를, 도 3a~도 3j를 참조하면서 설명한다.

도 3a에 나타내는 바와 같이, 차단 장치는, 코일(10)을 관통하는 요크(61)를 더 구비하고 있어도 좋다. 도 3a의 예에서는, 요크(61)는, 코일 보빈(50)의 관통공(51)을 관통하도록 배치된다. 요크(61)의 형상은, 평판 형상이지만 이것으로 한정되지 않는다. 요크(61)의 긴 방향은, 버스 바(bus bar)(40)의 연장 방향과 교차하고 있고, 예를 들면, 직교하고 있다. 또, 버스 바(40)와 요크(61)는, 예를 들면, 평행이 되도록 배치된다. 또, 요크(61)는, 페라이트 등의 자성 재료에 의해 구성되지만, 자기 저항이 낮은 물체에 의해 구성되어 있으면 좋다. 요크(61)는, 자기 저항을 낮추는 것이 가능하면 좋다. 요크(61)는, 예를 들면, 금속 재료로 구성된다. 또, 요크(61)는, 복수의 금속판을 적층한 적층 구조일 수 있다. 또, 적층되는 금속판의 각각의 두께는 균일하지 않아도 좋다.

도 3b는, 본 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제2 예를 나타내는 도면이다.

도 3b에 나타내는 바와 같이, 요크(62)는, 코일(10)로부터 버스 바(40)를 향해 돌출하는 볼록부(62a)를 갖고 있어도 좋다. 도 3b의 예에서는, 볼록부(62a)는, 요크(62)의 긴 방향의 일단으로부터 돌출하고 있다. 즉, 요크(62)는, L자를 90도 회전시킨 형상을 갖는다. 볼록부(62a)는 요크(62)와 일체 형성된다. 또한, 볼록부(62a)는, 복수 형성되어 있어도 좋다. 요크(62)는, 예를 들면, 요크(62)의 긴 방향의 타단으로부터 버스 바(40)를 향해 돌출하는 볼록부를 더 갖고 있어도 좋다.

도 3c는, 본 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제3 예를 나타내는 도면이다.

도 3c에 나타내는 바와 같이, 요크(63)는, 버스 바(40)를 둘러싸는 고리 형상이어도 좋다. 요크(63)는, 예를 들면, 직사각형 고리 형상으로 형성된다. 요크(63)는, 틈 없이 연속하여 형성되어 있다. 요크(63)에는 관통공(63a)이 형성되어 있고, 당해 관통공(63a)에 버스 바(40)가 삽입된다.

도 3d는, 본 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제4 예를 나타내는 도면이다. 도 3d는, 제4 예의 차단 장치를 도 1의 화살표의 방향으로부터 보았을 때의 도면이다.

도 3d에 나타내는 바와 같이, 고리 형상의 요크(64)는, 자로의 일부를 소정의 폭으로 슬릿 가공하여 형성되어 있어도 좋다. 즉, 요크(64)는, 고리 형상의 닫힌 요크의 일부가 자기 갭(64a)(개방부)에 의해 개방된 형상을 갖고 있어도 좋다. 요크(64)는, 한쪽의 단부(64b)와 다른 쪽의 단부(64c)가 소정의 간격만큼 떨어져 고리 형상으로 형성된 형상을 갖는다. 이와 같이, 요크(64)는, 이른바 갭 코어여도 좋다.

이와 같이, 본 변형예에 따른 차단 장치에 있어서의 고리 형상의 자기 회로는, 자기 갭(64a)을 갖고 있어도 좋다.

또한, 단부(64b)와 단부(64c) 사이(자기 갭(64a))는, 공간(예를 들면, 공기층)이다. 또, 소정의 간격은, 코일(10)에 발생시키고 싶은 유도 전류의 크기에 근거하여 적당히 결정된다.

도 3e는, 본 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제5 예를 나타내는 도면이다.

도 3e에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 차단 장치는, 요크(64)와, 자석(65a)을 구비한다. 자석(65a)은, 단부(64b) 및 단부(64c)의 사이에 배치된다. 즉, 자기 갭(64a)(개방부)을 메우도록 자석(65a)이 배치된다. 요크(64)와, 자석(65a)에 의해, 닫힌 자기 회로가 형성된다. 자석(65a)의 자기 특성은, 코일(10)에 발생시키고 싶은 유도 전류의 크기에 근거하여 적당히 결정된다.

이와 같이, 본 변형예에 따른 차단 장치는, 자기 회로 중에 자석(65a)이 배치되어 있어도 좋다.

도 3f는, 본 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제6 예를 나타내는 도면이다.

도 3f에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 차단 장치는, 요크(64)와, 수지 부재(66a)(예를 들면, 수지 성형품)를 구비한다. 수지 부재(66a)는, 단부(64b 및 64c)의 사이에 배치된다. 예를 들면, 자기 갭(64a)(개방부)을 메우도록 수지 부재(66a)가 배치된다. 요크(64)와, 수지 부재(66a)에 의해, 닫힌 자기 회로가 형성된다. 수지 부재(66a)는, 비자성체의 일례이다. 덧붙여, 비자성체는, 수지 부재(66a)인 것에 한정되지 않고, 요크(64)의 재료에 비해 자기 저항을 높이는 재료로 구성되어 있으면 좋다.

이와 같이, 본 변형예에 따른 차단 장치는, 자기 회로 중에 수지 부재(66a)가 배치되어 있어도 좋다.

도 3g는, 본 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제7 예를 나타내는 제1 도이다. 도 3h는, 본 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제7 예를 나타내는 제2 도이다. 도 3h는, 도 3g에 나타내는 차단 장치를 하부의 기울기로부터 본 사시도이다.

도 3g 및 도 3h에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 차단 장치는, 요크(64)와, 수지 부재(67a 및 67b)와, 자석(67c)을 구비한다. 자석(67c)은, 수지 부재(67a 및 67b)의 사이에 배치된다. 수지 부재(67a), 자석(67c) 및 수지 부재(67b)는 이 순서로, 단부(64b 및 64c)의 사이에 배치된다. 예를 들면, 자기 갭(64a)을 메우도록 수지 부재(67a), 자석(67c) 및 수지 부재(67b)가 배치된다. 예를 들면, 수지 부재(67a)는, 단부(64c) 및 자석(67c)의 각각에 당접하고, 수지 부재(67b)는, 일단(64b) 및 자석(67c)의 각각에 당접하도록 배치된다. 요크(64)와, 수지 부재(67a), 자석(67c) 및 수지 부재(67b)에 의해, 닫힌 자기 회로가 형성된다.

수지 부재(67a), 자석(67c) 및 수지 부재(67b)는, 예를 들면, 긴 형상이지만, 형상은 이것으로 한정되지 않는다.

이와 같이, 본 변형예에 따른 차단 장치는, 자석(67c)과, 수지 부재(67a 및 67b)가 자기 회로 중에 배치되어 있어도 좋다.

또한, 자기 갭(64a)에 수지 부재와 자석이 배치되어 있으면, 도 3g의 구성이 아니어도 좋다. 차단 장치는, 예를 들면, 수지 부재가 2개의 자석에 끼워지는 구성이어도 좋고, 수지 부재와 자석을 1개씩 구비하는 구성이어도 좋다.

도 3i는, 본 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제8예를 나타내는 도면이다.

도 3i에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 차단 장치는, 요크(64)와, 자석(68a)을 구비한다. 자석(68a)은, 단부(64b 및 64c)의 사이의 일부에 배치된다. 즉, 단부(64b 및 64c)의 사이에는, 공간(자기 갭(68b))이 형성되어 있다.

도 3j는, 본 변형예에 따른 차단 장치의 구성의 제9 예를 나타내는 도면이다. 도 3j에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 단부(64b)와 다른 쪽의 단부(64c)의 간격은, 도 3d에 나타내는 구성보다 넓어도 좋다. 즉, 도 3j에 나타내는 바와 같이, 요크(64)가 3방향으로부터 버스 바(40)를 둘러싸고 있어도 좋다. 또한, 도 3j에 대해서는, 도 3d와 같은 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.

(실시의 형태 2)

이하에서는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치에 대해, 도 4~도 7을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는, 실시의 형태 1과의 차이점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1과 동일 또는 유사한 내용에 대해서는 설명을 생략 또는 간략화한다.

［2-1. 차단 장치의 구성］

우선, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치의 구성에 대해, 도 4~도 6을 참조하면서 설명한다. 도 4는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 5는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(100)의 회로 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(100)는, 주로 코일(10)과 차단기(30)(점화기(31))가 기판(170)을 거쳐 접속되어 있는 점에 있어서, 실시의 형태 1에 따른 차단 장치(1)와 다르다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 차단 장치(100)는, 코일(10)과, 차단기(30)와, 기판(170)과, 제1 배선(181) 및 제2 배선(182)을 구비한다. 제1 배선(181) 및 제2 배선(182)은, 배선의 일례이다.

기판(170)은, 제1 배선(181)을 거쳐 코일(10)과 접속되고, 제2 배선(182)을 거쳐 차단기(30)와 접속되고, 코일(10)과 차단기(30)의 전기적인 접속의 온(도통) 및 오프(비도통)를 전환하기 위해 마련된다. 기판(170)에는, 코일(10)로부터 공급되는 유도 전류가 소정의 전류치를 초과한 경우에 코일(10)과 차단기(30)를 전기적으로 접속하기 위한 전자 부품(예를 들면, 후술하는 저항(171) 및 반도체 스위치(172))이 실장된다. 제1 배선(181)을 거쳐 코일(10)에서 생긴 유도 전류가 기판(170)에 공급되고, 공급되는 유도 전류가 소정의 전류치를 초과한 경우에 코일(10)로부터 공급된 유도 전류가 차단기(30)에 공급된다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 차단 장치(100)의 회로 구성은, 코일(10)과, 저항(171)과, 반도체 스위치(172)와, 점화기(31)를 구비한다. 저항(171) 및 반도체 스위치(172)는, 기판(170)에 실장되어 있다.

저항(171)은, 반도체 스위치(172)와 병렬로 접속되어 있고, 소정의 과전류가 버스 바(40)에 흘렀을 때에 반도체 스위치(172)를 온시키기 위해 마련된다. 저항(171)의 양단은, 코일(10)의 양단에 접속되어 있다. 저항(171)의 저항치는, 소정의 과전류에 대응하는 유도 전류 IL이 코일(10)에 생겼을 때에, 반도체 스위치(172)를 온하는 것이 가능한 저항치로 설정된다.

반도체 스위치(172)는, 코일(10)과 점화기(31) 사이에 직렬로 접속되고, 코일(10)에서 생기는 유도 전류를 점화기(31)로 공급할 지 여부를 전환하는 스위치이다. 본 실시의 형태에서는, 반도체 스위치(172)는, 통상 시에는 오프이며, 과전류 발생 시에는 온이 되는 a접점의 스위치에 의해 구성된다. 반도체 스위치(172)는, 코일(10)에서 생기는 유도 전압(또는 유도 전류)이 소정치를 초과한 경우에, 코일(10)과 점화기(31)를 전기적으로 접속시킨다.

본 실시의 형태에서는 반도체 스위치(172)는, 사이다크(등록상표)에 의해 구성된다. 사이다크(등록상표)는, 소정의 전압을 더하는 것에 의해 통전하는 반도체 소자이다. 또한, 통상 시란, 버스 바(40)에 과전류가 흐르지 않은 상태이다. 반도체 스위치(172)는, 스위치 및 제1 반도체 스위치의 일례이다.

저항(171)과 반도체 스위치(172) 및 점화기(31)는 병렬로 접속된다.

이와 같이, 차단 장치(100)에서는, 코일(10)에서 생기는 유도 전류가 점화기(31)의 구동용 구동 전류에 이용되는 것과 동시에, 소정 이상의 과전류가 흐르고 있는 것을 검지하는 검지용(임계치 판정용) 전류에도 이용된다.

또한, 반도체 스위치(172)는, 저항(171)에 발생하는 전압 Vr이 소정의 전압을 초과했을 때에 오프로부터 온으로 전환하는 스위치이면 좋고, 사이다크(등록상표)인 것에 한정되지 않는다. 반도체 스위치(172)의 다른 예에 대해, 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 6은, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(100)의 회로 구성의 다른 일례를 나타내는 도면이다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 차단 장치(100)는, 도 5에 나타내는 반도체 스위치(172) 대신에 반도체 스위치(173)를 구비하고 있어도 좋다. 반도체 스위치(173)는, 사이리스터를 갖는 스위치에 의해 구성되어도 좋다. 구체적으로는, 반도체 스위치(173)는, 사이리스터와, 다이오드와, 제너 다이오드와, 저항과, 콘덴서에 의해 구성되어도 좋다. 반도체 스위치(173)는, 제1 반도체 스위치의 일례이다.

또, 차단 장치(100)는, 반도체 스위치(172) 대신에 버스 바(40)의 과전류에 의한 자속에 의해 온 및 오프가 전환되는 기계 스위치(예를 들면, 전자 릴레이)를 구비하고 있어도 좋다.

이와 같이, 본 실시의 형태에 따른 코일(10)은, 과전류를 검지하는 기능과, 차단기(30)를 구동시키기 위한 구동 전류(유도 전류)를 생성하는 기능을 갖는다.

［2-2. 차단 장치의 동작］

다음에, 상기와 같이 구성된 차단 장치(100)의 동작에 대해, 도 4~도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7은, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(100)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (a)는, 단락 전류와 코일(10)에 생기는 유도 전류 IL의 관계를 나타내는 도면이며, 가로축이 시간을 나타내고, 세로축이 전류(전류치)를 나타낸다. 도 7의 (b)는, 저항(171)에 유도 전류가 흐르게 되는 것에 의해 발생하는 전압 Vr과 사이다크(등록상표)의 동작의 관계를 나타내는 도면이며, 가로축이 시간을 나타내고, 세로축이 전압을 나타낸다. 도 7의 (c)는, 반도체 스위치(172)의 동작과 반도체 스위치(172)를 통과하고 점화기(31)에 흐르는 전류 Isq의 관계를 나타내는 도면이며, 가로축이 시간을 나타내고, 세로축이 전류를 나타낸다. 도 7의 (d)는, 점화기(31)에 공급되는 에너지와 착화의 관계를 나타내는 도면이며, 가로축이 시간을 나타내고, 세로축이 에너지(I²t) 전류를 나타낸다. I는 점화기(31)에 공급되는 전류이며, t는 당해 전류가 공급되는 시간을 나타낸다.

도 4 및 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 시각 t1에 버스 바(40)에 단락 전류 등의 과전류가 흐르면 버스 바(40)의 주위에 자계가 발생하고(변화하고), 코일(10) 내(예를 들면, 관통공(51) 내)를 통과하는 자속이 변화하므로, 이 자속의 변화를 상쇄하는 방향으로 코일(10)에 유도 전류 IL이 생긴다. 이 유도 전류 IL이 제1 배선(181)을 거쳐 기판(170)에 공급된다.

다음에, 도 5~도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기판(170)에 실장되어 있는 저항(171)에 유도 전류 IL이 흐르고, 저항(171)의 양단에 전압 Vr이 발생하므로, 당해 전압 Vr이 반도체 스위치(172)가 온하는 임계치(임계치 전압)에 이르면 반도체 스위치(172)가 온(ON) 한다. 도 7의 (b)에서는, 시각 t1의 뒤의 시각 t2에서 반도체 스위치(172)가 온하는 예를 나타내고 있다. 이것에 의해, 코일(10)에서 생긴 유도 전류 IL 중 일부의 전류 Isq가, 시각 t2 이후에 반도체 스위치(172)를 통과하고 점화기(31)에 공급된다. 또한, 이 때 저항(171)에도 코일(10)에서 생긴 유도 전류 IL 중 일부의 전류가 흐른다.

다음에, 도 5~도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7의 (c)에 나타내는 바와 같이, 시각 t2 이후에 점화기(31)에 전류 Isq가 공급된다. 전류 Isq는, 유도 전류 IL의 전류치에 따른 전류치로 된다.

다음에, 도 5 또는 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 7의 (d)에 나타내는 바와 같이, 점화기(31)에 소정 에너지 이상의 에너지가 공급되면 점화기(31)에 포함되는 화약이 착화한다. 점화기(31)에 공급되는 에너지는, 도 7의 (c)에 나타내는 전류 Isq와 가로축으로 둘러싸이는 면적(도 7의 (c)에 나타내는 사선 영역의 면적)에 상당한다.

이것에 의해, 차단 장치(100)는, 어느 일정 이상의 과전류가 흐른 경우에, 피스톤이 버스 바(40)를 꿰뚫는 것에 의해 버스 바(40)를 절단하고 과전류를 차단할 수 있다.

또, 차단 장치(100)는, 코일(10)을 이용하여 트랜스 방식에 의해 버스 바(40)에 과전류가 흐르고 있는 것을 검지 가능하다. 차단 장치(100)는, 버스 바(40)에 흐르는 과전류가 소정 이상으로 된 것을 자기 검지 가능하다.

(실시의 형태 3)

이하에서는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치에 대해, 도 8~도 11c를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는, 실시의 형태 2와의 차이점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 2와 동일 또는 유사한 내용에 대해서는 설명을 생략 또는 간략화한다.

［3-1. 차단 장치의 구성］

우선, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치의 구성에 대해, 도 8~도 9b를 참조하면서 설명한다. 도 8은, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(200)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 9a는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(200)가 구비하는 릴레이의 통상 시의 모습을 나타내는 도면이다. 도 9b는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(200)의 회로 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(200)는, 주로 b접점의 릴레이 스위치(280)를 구비하는 점에 있어서, 실시의 형태 2에 따른 차단 장치(100)와 다르다. 또한, 도 9a 및 도 9b에서는, 통상 시의 상태를 나타내고 있다.

도 8~도 9b에 나타내는 바와 같이, 차단 장치(200)는, 코일(10)과, 차단기(30)와, 기판(270)과, 릴레이 스위치(280)와, 케이블(291 및 292)을 구비한다. 또한, 도 8에서는, 코일(10)과 기판(270)을 접속하는 배선(예를 들면 케이블)의 도시를 생략하고 있지만, 코일(10)과 기판(270)은 전기적으로 접속되어 있다. 케이블(291 및 292)은 배선의 일례이다.

기판(270)은, 코일(10)과 접속되고, 케이블(292)을 거쳐 릴레이 스위치(280)와 접속된다. 기판(270)은, 케이블(292)을 거쳐 차단기(30)와 접속되고, 릴레이 스위치(280)와 함께 코일(10)과 차단기(30)의 전기적인 접속의 온 및 오프를 전환하기 위해 마련된다. 기판(270)에는, 코일(10)로부터 공급되는 유도 전류가 소정의 전류치를 초과한 경우에 코일(10)과 차단기(30)를 전기적으로 접속하기 위한 전자 부품(예를 들면, 후술하는 저항 R1 및 R2, 반도체 스위치(172))이 실장된다. 코일(10)에서 생긴 유도 전류가 기판(270)에 공급되고, 공급되는 유도 전류가 소정의 전류치를 초과한 경우에, 릴레이 스위치(280)와 전자 부품에 의해 코일(10)로부터 공급된 유도 전류가 차단기(30)에 공급된다.

도 9b에 나타내는 바와 같이, 차단 장치(200)의 회로 구성은, 코일(10)과, 저항 R1 및 R2와, 반도체 스위치(172)와, 릴레이 스위치(280)와, 점화기(31)를 구비한다. 저항 R1 및 R2와, 반도체 스위치(172)는, 기판(270)에 실장되어 있다.

저항 R1 및 R2는, 직렬로 접속되어 있고, 저항 R1의 일단, 및, 저항 R2의 타단이 코일(10)의 양단에 접속되어 있다. 저항 R1 및 R2의 저항치는, 소정의 전류치에 따라 적당히 설정된다. 저항 R1 및 R2의 저항치는, 예를 들면, 저항 R1 및 R2를 코일(10)에서 생긴 유도 전류가 흘렀을 때에 저항 R1 및 R2에 발생하는 전압 Vr(도 10b를 참조)이 반도체 스위치(172)의 임계치(임계치 전압)를 초과하도록 설정된다. 저항 R1 및 R2와, 반도체 스위치(172) 및 점화기(31)는 병렬로 접속된다. 저항 R1은 제1 저항의 일례이며, 저항 R2는 제2 저항의 일례이다.

릴레이 스위치(280)는, 저항 R1의 타단 및 저항 R2의 일단(저항 R1측의 단부)과, 저항 R2의 타단에 접속되어 있다. 즉, 본 실시의 형태에서는, 릴레이 스위치(280)는 저항 R2와 병렬로 접속되어 있다. 릴레이 스위치(280)는, 버스 바(40)에 과전류가 흘렀을 때에 버스 바(40)의 주위에 발생하는 자속에 따라 온 및 오프가 전환되는 스위치이다. 또한, 릴레이 스위치(280)는, 저항 R1 및 저항 R2 중 한쪽과 병렬로 접속되어 있으면 좋다.

도 9a에 나타내는 바와 같이, 릴레이 스위치(280)는, 고정 단자(281 및 282)와, 동판(copper plate)(283)과, 가동 요크(284)와, 자석(285)과, 고정 요크(286)를 갖는다. 또, 통상 시에 있어서, 가동 요크(284)와 고정 요크(286) 사이에는 갭(287)이 형성되어 있다. 즉, 통상 시에 있어서, 가동 요크(284)와 고정 요크(286)는, 이간하여 배치되어 있다. 릴레이 스위치(280)는, 전자 릴레이의 일례이다.

고정 단자(281 및 282)는, 이간하여 배치되어 있고, 통상시는 동판(283)을 거쳐 전기적으로 접속되어 있다. 고정 단자(281 및 282)는, 저항 R2의 양단에 접속되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 고정 단자(281)는 저항 R2의 일단과 접속되어 있고, 고정 단자(282)는 저항 R2의 타단과 접속되어 있다. 고정 단자(281 및 282)는, 도전성을 갖는 재료(예를 들면, 금속)에 의해 형성되어 있다. 또, 고정 단자(281 및 282)는, 케이블(291)(도 8 참조)과 접속되어 있고, 동판(283)을 거쳐 코일(10)에서 생긴 유도 전류가 흐른다.

동판(283)은, 고정 단자(281 및 282)의 도통 및 비도통을 전환하기 위한 도전성을 갖는 부재이다. 동판(283)은, 통상 시에는 고정 단자(281 및 282)와 접촉하도록 배치된다. 즉, 통상 시에는, 고정 단자(281 및 282)가 도통한다. 또, 동판(283)은, 가동 요크(284)에 고정되고 있고, 가동 요크(284)와 함께 이동한다. 동판(283)은, 도전성을 갖고 있으면 동 이외의 금속으로 형성되어 있어도 좋다. 동판(283)은 도전부의 일례이다.

가동 요크(284)는, 통상 시에 고정 요크(286)와 이간하여 배치되고, 과전류 발생 시에 고정 요크(286)와 자기 회로를 형성하고 고정 요크(286) 측으로 이동 가능한 요크이다. 또, 가동 요크(284)와 자석(285) 사이에는, 자기적인 흡인력 Fg가 작용하고 있다. 즉, 가동 요크(284)는, 흡인력 Fg에 의해 고정 단자(281 및 282)와 동판(283)이 접촉하는 위치에 유지되어 있다.

자석(285)은, 가동 요크(284)에 대해서 고정 요크(286)와 반대 측에 배치되고, 가동 요크(284)를 흡인하는 것에 의해 고정 단자(281 및 282)를, 동판(283)을 거쳐 도통시킨다.

고정 요크(286)는, 버스 바(40)의 주위에 고정하여 배치된다. 본 실시의 형태에서는, 고정 요크(286)는, 버스 바(40)에서 과전류가 발생했을 때의 자계의 방향에 따라 버스 바(40)를 둘러싸도록 배치된다. 고정 요크(286)는, 가동 요크(284) 측이 개방되어 있고, U자 형상(예를 들면, ㄷ자 형상)이다. 이것에 의해, 과전류가 발생했을 때에, 고정 요크(286)와 가동 요크(284) 사이에 자기 회로가 형성된다.

［3-2. 차단 장치의 동작］

다음에, 상기와 같이 구성된 차단 장치(200)의 동작에 대해, 도 10a~도 11c를 참조하면서 설명한다. 우선은, 버스 바(40)에 흐르는 단락 전류의 전류치가 작은 경우의 차단 장치(200)의 동작에 대해, 도 10a 및 도 10b를 참조하면서 설명한다. 도 10a는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(200)가 구비하는 릴레이의 단락 전류 발생 시(Fg≥F)의 모습을 나타내는 도면이다. 도 10b는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(200)의 단락 전류 발생 시(Fg≥F)의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.

도 10a에 나타내는 바와 같이, 버스 바(40)에 단락 전류가 흐르면, 당해 단락 전류에 따른 자속(자속의 변화)에 의해 고정 요크(286) 및 가동 요크(284)를 순환하는 자기 회로가 형성된다. 이것에 의해, 가동 요크(284)를 고정 요크(286)에 흡인하는 흡인력 F가 생긴다. 도 10a의 예에서는, 단락 전류가 비교적 작고 흡인력 Fg≥흡인력 F이므로, 가동 요크(284)는 고정 요크(286) 측으로 이동하지 않는다.

도 10b에 나타내는 바와 같이, 고정 단자(281 및 282)는 도통하고 있으므로, 코일(10)에서 생긴 유도 전류 IL은, 저항 R1, 릴레이 스위치(280)의 순서로 흐른다. 이 때 저항 R2에는 거의 유도 전류 IL이 흐르지 않기 때문에, 전압 Vr은 반도체 스위치(172)가 온 할 때까지 상승하지 않는다.

다음에, 버스 바(40)에 흐르는 단락 전류의 전류치가 커진 경우의 차단 장치(200)의 동작에 대해, 도 11a~도 11c를 참조하면서 설명한다. 도 11a는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(200)가 구비하는 릴레이의 단락 전류 발생 시(Fg＜F)의 모습을 나타내는 도면이다. 도 11b는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(200)의 단락 전류 발생 시(Fg＜F)의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다. 도 11c는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(200)의 단락 전류 발생 시(Fg＜F, Vr＞임계치)의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.

도 11a에 나타내는 바와 같이, 버스 바(40)에 흐르는 단락 전류가 커지면(급격하게 커지면) 고정 요크(286) 및 가동 요크(284)를 순환하는 자속이 커지고, 가동 요크(284)를 고정 요크(286)에 흡인하는 흡인력 F가 커진다. 그리고, 흡인력 Fg＜흡인력 F로 되면, 가동 요크(284)는 고정 요크(286) 측으로 이동한다. 이것에 의해, 고정 요크(286)과 함께 동판(283)도 고정 요크(286) 측으로 이동하므로, 고정 단자(281 및 282)와 동판(283) 사이에 갭(288)이 형성되고, 고정 단자(281 및 282)가 비도통으로 된다. 즉, 릴레이 스위치(280)가 온으로부터 오프로 전환된다.

도 11b에 나타내는 바와 같이, 고정 단자(281 및 282)는 도통하고 있지 않았기 때문에, 코일(10)에서 생긴 유도 전류 IL은, 저항 R1, 저항 R2의 순서로 흐른다. 이와 같이, 릴레이 스위치(280)가 오프로 되면 저항 R2에도 유도 전류 IL이 흐르게 되고, 전압 Vr은 도 10b에 나타낼 때보다 커진다. 이것에 의해, 전압 Vr은, 반도체 스위치(172)가 온하는 임계치(임계치 전압) 이상으로 된다.

도 11c에 나타내는 바와 같이, 전압 Vr＞임계치로 되면, 반도체 스위치(172)가 온하므로, 유도 전류 IL의 일부의 전류 Isq가 반도체 스위치(172)를 통과하고 점화기(31)에 공급된다.

(실시의 형태 4)

이하에서는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치에 대해, 도 12~도 15b를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는, 실시의 형태 2와의 차이점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 2와 동일 또는 유사한 내용에 대해서는 설명을 생략 또는 간략화한다.

［4-1. 차단 장치의 구성］

우선, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치의 구성에 대해, 도 12 및 도 13b를 참조하면서 설명한다. 도 12는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(300)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 13b는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(300)에 있어서의 단락 전류가 1kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다. 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(300)는, 주로 차단기(30)를 구동하기 위한 구동 전류를 발생시키는 발전 코일(310)과, 버스 바(40)에 흐르는 과전류를 검지하기 위한 검지 코일(320)을 구비하는 점에 있어서, 실시의 형태 2에 따른 차단 장치(100)와 다르다. 또한, 도 13b에서는, 단락 전류가 1kA일 때 상태를 나타내고 있다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 차단 장치(300)는, 발전 코일(310)과, 검지 코일(320)과, 기판(370)과, 케이블(381~383)과, 차단기(30)를 구비한다. 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(300)는, 버스 바(40)가 관통하는 차단기(30)의 전후에 발전 코일(310)과, 검지 코일(320)이 배치된다. 즉, 버스 바(40)의 연장 방향으로, 발전 코일(310)과, 차단기(30)와, 검지 코일(320)이 이 순서로 배치된다. 예를 들면, 버스 바(40)에 흐르는 과전류는, 발전 코일(310)을 통과한 후에 차단기(30)를 통과하고, 차단기(30)를 통과한 후에 검지 코일(320)을 통과한다. 발전 코일(310)과 검지 코일(320)에는, 동일한 과전류가 흐른다. 케이블(381~383)은 배선의 일례이다.

발전 코일(310)과 검지 코일(320)은, 자기 특성이 다르다. 발전 코일(310)과 검지 코일(320)은, 투자율 및 자기 포화의 특성 중 적어도 1개가 다르다.

발전 코일(310)은, 반도체 스위치(311)(도 13b를 참조)를 거쳐 점화기(31)와 접속되고, 점화기(31)를 구동하기 위한 구동 전류를 발생시키는 코일이다. 발전 코일(310)은, 예를 들면, 검지 코일(320)보다 투자율이 높고, 또한, 자기 포화할 때의 자속 밀도가 높게 구성된다. 발전 코일(310)은, 예를 들면, 버스 바(40)를 둘러싸는 요크(예를 들면, 갭 코어)가 내부에 삽입되어 있어도 좋다.

발전 코일(310)은, 버스 바(40)에 과전류가 흘렀을 때에 생기는 자속이 내부를 통과하도록 버스 바(40)의 주위에 배치된다. 발전 코일(310)은, 예를 들면, 버스 바(40)를 둘러싸는 고리 형상이어도 좋고, 내부에 버스 바(40)를 둘러싸는 고리 형상의 요크가 배치되어 있어도 좋다. 발전 코일(310)은, 제1 코일의 일례이다.

검지 코일(320)은, 발전 코일(310)과 점화기(31) 사이에 접속되는 반도체 스위치(321)를 구동시키기 위한 코일이다. 검지 코일(320)은, 요크와 자석을 내장한 부재로 구성되어 있고, 임의의 전류 범위(예를 들면, 2kA~3kA)에서 자속이 변화한다. 그 때문에, 버스 바(40)에 당해 임의의 전류 범위의 전류가 흘렀을 때에 검지 코일(320)에 유도 전류를 발생시킬 수 있다.

검지 코일(320)은, 버스 바(40)에 과전류가 흘렀을 때에 생기는 자속이 내부를 통과하도록 버스 바(40)의 주위에 배치된다. 검지 코일(320)은, 예를 들면, 버스 바(40)를 둘러싸는 고리 형상이어도 좋고, 내부에 버스 바(40)를 둘러싸는 고리 형상의 요크가 배치되어 있어도 좋다. 검지 코일(320)은 제2 코일의 일례이다.

또한, 발전 코일(310) 및 검지 코일(320)의 자기 특성은 상기에 한정되지 않는다.

또한, 이하에서는, 버스 바(40)에 단락 전류가 1kA 흐른 경우, 발전 코일(310)에는 1.75A의 유도 전류가 생기고, 검지 코일(320)에는 10mA의 유도 전류가 생기도록, 발전 코일(310) 및 검지 코일(320)의 자기 특성이 설정되어 있는 경우에 대해 설명한다. 또, 발전 코일(310)에 생기는 유도 전류는 제1 유도 전류의 일례이며, 검지 코일(320)에 생기는 유도 전류는 제2 유도 전류의 일례이다.

기판(370)은, 케이블(381)을 거쳐 발전 코일(310)과 접속되고, 케이블(382)을 거쳐 검지 코일(320)과 접속되고, 케이블(383)을 거쳐 차단기(30)의 점화기(31)에 접속되고, 발전 코일(310)과 점화기(31)의 전기적인 접속의 온 및 오프를, 검지 코일(320)에 생기는 유도 전류로 전환하기 위해 마련된다. 기판(370)에는, 검지 코일(320)에 생기는 유도 전류가 소정의 전류치를 초과한 경우에 발전 코일(310)과 점화기(31)를 전기적으로 접속하기 위한 전자 부품이 실장된다.

또한, 발전 코일(310), 검지 코일(320) 및 기판(370)은, 예를 들면, 차단기(30)의 케이스에 고정되어 있어도 좋다.

도 13b에 나타내는 바와 같이, 차단 장치(300)의 회로 구성은, 발전 코일(310)과, 저항 R3, R5 및 R6과, 반도체 스위치(311 및 321)와, 포토 트랜지스터(312)와, 점화기(31)와, 검지 코일(320)과, 발광 다이오드(322)를 구비한다. 예를 들면, 저항 R3, R5 및 R6과, 반도체 스위치(311 및 321)와, 포토 트랜지스터(312)는 기판(370)에 실장되어 있다.

저항 R3은 발전 코일(310)에 접속된다. 저항 R3의 양단은, 발전 코일(310)의 양단에 접속되어 있다. 저항 R3의 저항치는, 예를 들면, 저항 R5의 저항치보다 작다. 저항 R3의 저항치는, 예를 들면, 20Ω이지만 이것으로 한정되지 않는다. 저항 R3은 제1 저항의 일례이다.

반도체 스위치(311)는, 발전 코일(310)과 점화기(31) 사이에 직렬로 접속되고, 발전 코일(310)에서 생기는 유도 전류를 점화기(31)로 공급할 지 여부를 전환하는 스위치이다. 반도체 스위치(311)는, 통상 시에는 오프이며, 과전류 발생 시에는 온이 되는 a접점의 스위치에 의해 구성된다. 본 실시의 형태에서는, 반도체 스위치(311)는, 사이리스터를 갖는 스위치에 의해 구성되어 있고, 구체적으로는, 사이리스터와, 다이오드와, 제너 다이오드와, 저항 R4와, 콘덴서 C1에 의해 구성된다.

포토 트랜지스터(312)는, 콜렉터 및 이미터 중 한쪽이 발전 코일(310)과 접속되고, 콜렉터 및 이미터 중 다른 쪽이 반도체 스위치(311)의 다이오드의 애노드와 접속되고, 발전 코일(310)과 다이오드의 도통 및 비도통을 전환한다. 포토 트랜지스터(312)는, 발광 다이오드(322)로부터의 광이 입사하면, 오프로부터 온으로 전환된다. 즉, 포토 트랜지스터(312)는, 발광 다이오드(322)로부터의의 광에 의해 온한다. 예를 들면, 포토 트랜지스터(312)(수광 소자)와 발광 다이오드(322)(발광 소자)를 포함하여 포토 커플러가 구성된다. 포토 커플러는 전환부의 일례이다.

또한, 전환부는, 포토 트랜지스터(312)를 포함하는 것에 한정되지 않고, 검지 코일(320)에 생기는 유도 전류에 의해 출력되는 신호에 의해 온 및 오프가 전환되는 것이면 좋다. 전환부는, 예를 들면, FET(Field Effect Transistor：전계 효과 트랜지스터)를 포함하고 있어도 좋다.

저항 R5는, 반도체 스위치(321)와 병렬로 접속되어 있고, 소정의 과전류가 버스 바(40)에 흘렀을 때에 반도체 스위치(321)를 온시키기 위해 마련된다. 저항 R5의 양단은, 검지 코일(320)의 양단에 접속되어 있다. 저항 R5의 저항치는, 예를 들면, 저항 R3의 저항치보다 크다. 저항 R5의 저항치는, 소정의 과전류에 대응하는 유도 전류 IL2가 검지 코일(320)에 생겼을 때에 반도체 스위치(321)를 온하는 것이 가능한 저항치로 설정된다.

반도체 스위치(321)는, 검지 코일(320)과 발광 다이오드(322) 사이에 직렬로 접속되고, 검지 코일(320)에서 생기는 유도 전류를 발광 다이오드(322)로 공급할 지 여부를 전환하는 스위치이다. 반도체 스위치(321)는, 통상 시에는 오프이며, 과전류 발생 시에는 온이 되는 a접점의 스위치에 의해 구성된다. 반도체 스위치(321)는, 반도체 스위치(311)와는 다른 반도체 스위치에 의해 구성되고, 본 실시의 형태에서는 사이다크(등록상표)에 의해 구성된다. 본 실시의 형태에서는, 반도체 스위치(321)는, 검지 코일(320)에서 생기는 유도 전류가 소정치를 초과하는(저항 R5에 발생하는 전압 Vr이 소정의 전압(예를 들면, 10V)을 초과하는 것에 대응) 경우에 온한다. 반도체 스위치(321)는 제2 반도체 스위치의 일례이다.

저항 R6은, 발광 다이오드(322)에 흐르는 전류를 제한하기 위해서 발광 다이오드(322)와 직렬로 접속된다. 저항 R6은, 발광 다이오드(322)에 흘리는 전류에 따라 적당히 결정된다. 도 13b의 예에서는, 저항 R6은, 발광 다이오드(322)의 애노드 측에 접속되어 있지만 캐소드 측에 접속되어 있어도 좋다.

발광 다이오드(322)는, 반도체 스위치(321)를 거쳐 검지 코일(320)과 접속되어 있고, 검지 코일(320)에서 생기는 유도 전류에 의해 포토 트랜지스터(312)를 온하기 위한 광을 발생시킨다. 즉, 발광 다이오드(322)는, 검지 코일(320)로부터의 유도 전류가 공급되는 것에 의해 발광한다. 광은, 포토 트랜지스터(312)를 온시키는 신호의 일례이며, 발광 다이오드(322)는 출력부의 일례이다.

또한, 포토 트랜지스터(312)와, 검지 코일(320)과, 반도체 스위치(321)와, 발광 다이오드(322)에 의해, 발전 코일(310)과 반도체 스위치(311)(구체적으로는, 반도체 스위치(311)의 다이오드) 사이의 도통 및 비도통을 전환하는 전환 회로가 구성된다. 또, 전환 회로와 반도체 스위치(311)에 의해, 발전 코일(310)과 점화기(31) 사이의 도통 및 비도통을 전환하는 스위치가 구성된다. 또, 발전 코일(310)과, 저항 R3와, 반도체 스위치(311)와, 점화기(31)에 의해 발전 회로(300a)가 구성되고, 검지 코일(320)과, 저항 R5 및 R6과, 반도체 스위치(321)와, 발광 다이오드(322)에 의해 검지 회로(300b)가 구성된다.

［4-2. 차단 장치의 동작］

다음에, 상기와 같이 구성된 차단 장치(300)의 동작에 대해, 도 13a~도 15b를 참조하면서 설명한다. 우선은, 버스 바(40)에 흐르는 단락 전류의 전류치가 작은 경우의 차단 장치(300)의 동작에 대해, 도 13a 및 도 13b를 참조하면서 설명한다. 도 13a는, 단락 전류가 1kA일 때의 자속 밀도를 나타내는 도면이다. 발전 코일(310) 및 검지 코일(320)의 자기 특성은, 도 13a에 나타내는 관계를 만족시키도록 설정되어 있다.

도 13a에 나타내는 바와 같이, 단락 전류가 1kA일 때, 발전 코일(310) 내의 자속 밀도는 변화하고 있고, 검지 코일(320) 내의 자속 밀도는 일정하다.

도 13b에 나타내는 바와 같이, 자속 밀도가 변화하는 발전 코일(310)에서는 유도 전류 IL1이 생기지만, 자속 밀도가 변화하지 않는 검지 코일(320)에서는 유도 전류가 생기지 않는다. 즉, 반도체 스위치(311)가 오프인 채이므로, 점화기(31)에는 유도 전류는 공급되지 않는다. 또, 포토 트랜지스터(312)가 오프이므로, 반도체 스위치(311)의 임계치는 ∞V라고도 할 수 있다.

다음에, 버스 바(40)에 흐르는 단락 전류가 커진 경우의 차단 장치(300)의 동작에 대해, 도 14a 및 도 14b를 참조하면서 설명한다. 도 14a는, 단락 전류가 2.5kA일 때의 자속 밀도를 나타내는 도면이다. 도 14b는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(300)에 있어서의 단락 전류가 2.5kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.

도 14a에 나타내는 바와 같이, 단락 전류가 2.5kA일 때, 발전 코일(310) 내의 자속 밀도, 및, 검지 코일(320) 내의 자속 밀도는 변화하고 있다.

도 14b에 나타내는 바와 같이, 발전 코일(310)에서는 유도 전류 IL1이 생기고, 검지 코일(320)에서는 유도 전류 IL2가 생긴다. 이 때, 저항 R5에 발생하는 전압 Vr이 반도체 스위치(321)의 임계치(임계치 전압)보다 작은 경우, 반도체 스위치(311)가 오프인 채이므로, 점화기(31)에는 유도 전류는 공급되지 않는다. 또한, 도 14b에 나타내는 유도 전류 IL1은, 예를 들면, 도 13b에 나타내는 유도 전류 IL1보다 큰 전류치로 된다.

다음에, 버스 바(40)에 흐르는 단락 전류가 더 커진 경우의 차단 장치(300)의 동작에 대해, 도 15a 및 도 15b를 참조하면서 설명한다. 도 15a는, 단락 전류가 3kA일 때의 자속 밀도를 나타내는 도면이다. 도 15b는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(300)에 있어서의 단락 전류가 3kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.

도 15a에 나타내는 바와 같이, 단락 전류가 3kA일 때, 발전 코일(310) 내의 자속 밀도, 및, 검지 코일(320) 내의 자속 밀도는 최대치에 이르고 있다.

도 15b에 나타내는 바와 같이, 발전 코일(310)에서는 유도 전류 IL1이 생기고, 검지 코일(320)에서는 유도 전류 IL2가 생긴다. 이 때, 저항 R5에 발생하는 전압 Vr이 반도체 스위치(321)의 임계치 이상이 되고, 발광 다이오드(322)가 발광하는 것에 의해 포토 트랜지스터(312)가 비도통으로부터 도통으로 전환되고 반도체 스위치(311)의 다이오드에 유도 전류 IL1이 흐르는 것에 의해 반도체 스위치(311)가 오프로부터 온으로 전환되므로, 점화기(31)에 유도 전류 IL1의 일부의 전류인 전류 Isq가 공급된다. 그리고, 당해 전류 Isq에 의해 점화기(31)가 착화한다. 또한, 도 15b에 나타내는 유도 전류 IL1은, 예를 들면, 도 14b에 나타내는 유도 전류 IL1보다 큰 전류치가 되고, 도 15b에 나타내는 유도 전류 IL2는, 예를 들면, 도 14b에 나타내는 유도 전류 IL2보다 큰 전류치로 된다.

또한, 포토 트랜지스터(312)가 온하므로, 반도체 스위치(311)의 임계치는 당해 반도체 스위치(311)의 임계치 그 자체이며, 예를 들면 20V라고도 할 수 있다.

상기와 같이, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(300)는, 버스 바(40)의 자속으로 검지 코일(320)에 유도 전류 IL2를 발생시켜 반도체 스위치(311)를 온시키는 것에 의해, 발전 코일(310)에서 생긴 유도 전류 IL1로 차단기(30)를 구동시킨다.

(실시의 형태 5)

이하에서는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치에 대해, 도 16~도 19를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는, 실시의 형태 3과의 차이점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 3과 동일 또는 유사한 내용에 대해서는 설명을 생략 또는 간략화한다.

［5-1. 차단 장치의 구성］

우선, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치의 구성에 대해, 도 16을 참조하면서 설명한다. 도 16은, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(400)에 있어서의 단락 전류가 1kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다. 도 16은, 차단 장치(400)의 회로 구성을 나타낸다. 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(400)는, 주로 릴레이 스위치(280) 대신 포토 트랜지스터(412), 및, 포토 트랜지스터(412)를 온하기 위한 신호를 출력하는 검지 회로(300b)(검지 코일(320)을 갖는 회로)를 구비하는 점에 있어서 실시의 형태 3에 따른 차단 장치(200)와 다르다. 또한, 도 16에서는, 단락 전류가 1kA일 때 상태를 나타내고 있다.

도 16에 나타내는 바와 같이, 차단 장치(400)는, 발전 코일(310)과, 검지 코일(320)과, 기판(도시하지 않음)과, 케이블(도시하지 않음)과, 차단기(30)를 구비한다. 또한, 발전 코일(310), 검지 코일(320), 기판 및 케이블의 기능 및 배치는, 실시의 형태 4에 따른 차단 장치(300)와 동일해도 좋고 설명을 생략한다.

기판에는, 검지 회로(300b)가 소정 이상의 과전류를 검지한 경우에, 발전 코일(310)과 차단기(30)를 전기적으로 접속하기 위한 전자 부품(예를 들면, 저항 R1, R2, R5 및 R6, 발광 다이오드(322), 반도체 스위치(172 및 321), 포토 트랜지스터(412))이 실장된다. 발전 코일(310)에서 생긴 유도 전류가 기판에 공급되고, 검지 회로(300b)가 소정 이상의 과전류를 검지한 경우에, 검지 코일(320)과 전자 부품에 의해 발전 코일(310)로부터 공급된 유도 전류가 차단기(30)에 공급된다.

포토 트랜지스터(412)는, 콜렉터 및 이미터 중 한쪽이 저항 R1의 타단(저항 R2 측의 단부) 및 저항 R2의 일단(저항 R1 측의 단부)과 접속되고, 콜렉터 및 이미터 중 다른 쪽이 저항 R2의 타단에 접속되어 있다. 포토 트랜지스터(412)는, 저항 R2와 병렬로 접속되어 있다. 포토 트랜지스터(412)는, 발광 다이오드(322)로부터의 광이 입사하면, 온으로부터 오프로 전환된다. 즉, 포토 트랜지스터(412)는, 발광 다이오드(322)로부터의 광에 의해 오프로 된다. 예를 들면, 포토 트랜지스터(412)(수광 소자)와 발광 다이오드(322)(발광 소자)를 포함하여 포토 커플러가 구성된다. 본 실시의 형태에서는, 포토 커플러는 b접점의 스위치이다. 포토 커플러는 전환부의 일례이다.

또한, 전환부는, 포토 트랜지스터(412)를 포함하는 것에 한정되지 않고, 검지 코일(320)에 생기는 유도 전류로 출력되는 신호에 의해 온 및 오프가 전환되는 것이면 좋다.

또한, 포토 트랜지스터(412)는, 저항 R1 및 저항 R2 중 한쪽과 병렬로 접속되어 있으면 좋다.

또한, 포토 트랜지스터(412)와, 검지 코일(320)과, 반도체 스위치(321)와, 발광 다이오드(322)에 의해, 저항 R2와 병렬로 접속되는 전류 경로의 도통 및 비도통을 전환하는 전환 회로가 구성된다. 전환 회로는, 반도체 스위치(172)의 온 및 오프를 전환하기 위한 회로라고도 할 수 있다. 전환 회로는, 저항 R1 및 R2를 포함하고 있어도 좋다. 또, 발전 코일(310)과, 저항 R1 및 R2와, 반도체 스위치(172)와, 포토 트랜지스터(412)와, 점화기(31)에 의해 발전 회로(400a)가 구성된다.

발광 다이오드(322)는, 반도체 스위치(321)를 거쳐 검지 코일(320)과 접속되어 있고, 검지 코일(320)에서 생기는 유도 전류에 의해 포토 트랜지스터(412)를 오프하기 위한 광을 발생시킨다. 즉, 발광 다이오드(322)는, 검지 코일(320)에서 생기는 유도 전류가 소정치를 초과한 경우에 검지 코일(320)로부터의 유도 전류가 공급되는 것으로 발광한다. 광은, 포토 트랜지스터(412)를 오프하는 신호의 일례이며, 발광 다이오드(322)는 출력부의 일례이다.

［5-2. 차단 장치의 동작］

다음에, 상기와 같이 구성된 차단 장치(400)의 동작에 대해, 도 16~도 19를 참조하면서 설명한다. 우선은, 버스 바(40)에 흐르는 단락 전류가 작은 경우의 차단 장치(400)의 동작에 대해, 도 16을 참조하면서 설명한다. 또한, 발전 코일(310) 및 검지 코일(320)의 자기 특성은, 실시의 형태 4와 동일한 것으로 한다.

도 16에 나타내는 바와 같이, 단락 전류가 1kA일 때 자속 밀도가 변화하는 발전 코일(310)에서는 유도 전류 IL1이 생기지만, 단락 전류가 1kA일 때 자속 밀도가 변화하지 않는 검지 코일(320)에서는 유도 전류가 생기지 않는다. 즉, 포토 트랜지스터(412)가 온인 채이므로, 유도 전류 IL1은 저항 R1 및 포토 트랜지스터(412)를 흐른다. 이 때, 저항 R2에는 거의 전류가 흐르지 않기 때문에, 전압 Vr은 낮고 반도체 스위치(172)가 오프이므로, 점화기(31)에는 유도 전류는 공급되지 않는다.

다음에, 버스 바(40)에 흐르는 단락 전류가 커진 경우의 차단 장치(400)의 동작에 대해, 도 17을 참조하면서 설명한다. 도 17은, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(400)에 있어서의 단락 전류가 2.5kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.

도 17에 나타내는 바와 같이, 단락 전류가 2.5kA일 때 자속 밀도가 변화하는 발전 코일(310)에서는 유도 전류 IL1이 생기고, 검지 코일(320)에서는 유도 전류 IL2가 생긴다. 이 때, 저항 R5에 발생하는 전압 Vr이 반도체 스위치(321)의 임계치보다 작은 경우, 포토 트랜지스터(412)가 온인 채이므로, 점화기(31)에는 유도 전류는 공급되지 않는다. 또한, 도 17에 나타내는 유도 전류 IL1은, 예를 들면, 도 16에 나타내는 유도 전류 IL1보다 큰 전류치로 된다.

다음에, 버스 바(40)에 흐르는 단락 전류가 더 커진 경우의 차단 장치(400)의 동작에 대해, 도 18 및 도 19를 참조하면서 설명한다. 도 18은, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(400)에 있어서의 단락 전류가 3kA일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다. 도 19는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(400)에 있어서의 단락 전류가 3kA, 전압 Vr＞임계치일 때의 유도 전류의 경로를 나타내는 도면이다.

도 18에 나타내는 바와 같이, 발전 코일(310)에서는 유도 전류 IL1이 생기고, 검지 코일(320)에서는 유도 전류 IL2가 생긴다. 이 때, 저항 R5에 발생하는 전압 Vr이 반도체 스위치(321)의 임계치 전압(예를 들면, 20V) 이상이 되면, 유도 전류 IL2의 일부의 전류 Id가 공급되는 것으로 발광 다이오드(322)가 발광하는 것에 의해 포토 트랜지스터(412)가 온으로부터 오프로 전환된다. 이것에 의해 발전 코일(310)에서 생기는 유도 전류 IL1이 저항 R1 및 R2를 통과하게 되고, 전압 Vr이 도 18에 나타내는 전압 Vr보다 높아진다. 이것에 의해, 전압 Vr은, 반도체 스위치(172)가 온하는 임계치 이상으로 된다.

도 19에 나타내는 바와 같이, 전압 Vr＞임계치로 되면, 반도체 스위치(172)가 온하므로, 유도 전류 IL1의 일부의 전류 Isq가 반도체 스위치(172)를 통과하고 점화기(31)에 공급된다.

상기와 같이, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치(400)는, 버스 바(40)의 자속으로 검지 코일(320)에 유도 전류 IL2를 발생시켜 반도체 스위치(172)를 온시키는 것으로, 발전 코일(310)에서 생긴 유도 전류 IL1로 차단기(30)를 구동시킨다.

(실시의 형태 6)

이하에서는, 본 실시의 형태에 따른 차단 장치에 대해, 도 20a를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는, 도 4~도 7을 참조하면서 설명한 실시의 형태 2와의 차이점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 2와 동일 또는 유사한 내용에 대해서는 설명을 생략 또는 간략화한다.

［6-1. 차단 장치의 구성］

우선, 본 실시의 형태 6에 따른 차단 장치의 구성에 대해, 도 20a를 참조하면서 설명한다. 도 20a는, 본 실시의 형태 6에 따른 차단 장치(500A)의 회로 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

차단 장치(500A)는, 주로, 다이오드(510)와, 콘덴서(520)와, 저항(530)과, 반도체 스위치(540)를 갖는 점에서, 실시의 형태 2의 차단 장치(100)와 다르다.

코일(10)은, 반도체 스위치(172)와 반도체 스위치(540)를 거쳐 점화기(31)와 전기적으로 접속되어 있다. 또, 코일(10)은, 반도체 스위치(172)를 거쳐 반도체 스위치(540)와 전기적으로 접속되어 있다.

저항(171)과 다이오드(510)의 각각은, 코일(10)과 반도체 스위치(172) 사이에 접속점을 갖는다. 저항(171)의 일단은, 코일(10)과 반도체 스위치(172) 사이에, 전기적으로 접속된다. 또, 다이오드(510)의 캐소드는, 코일(10)과 저항(171)의 접속점에 접속된다. 환언하면, 다이오드(510)의 캐소드(접속점)는, 저항(171)의 일단(접속점)보다 코일(10)의 근처에 접속된다.

콘덴서(520)와 저항(530)의 각각은, 반도체 스위치(172)와 반도체 스위치(540) 사이에 접속점을 갖는다. 콘덴서(520)의 일단은, 반도체 스위치(172)와 반도체 스위치(540) 사이에 전기적으로 접속된다. 저항(530)의 일단은, 콘덴서(520)의 접속점과 반도체 스위치(540) 사이에 전기적으로 접속된다. 환언하면, 저항(530)의 접속점은, 콘덴서(520)의 접속점보다 점화기(31)의 근처에 위치한다.

여기서, 반도체 스위치(172)와 반도체 스위치(540)의 각각은, 소정치(임계치 전압)를 초과한 전압이 인가되었을 때에 ON 상태로 되는 스위치이다. 예를 들어, 사이리스터나 사이다크(등록상표)가 반도체 스위치(172)와 반도체 스위치(540)로서 이용된다.

반도체 스위치(172)는, 반도체 스위치(172)에 인가되는 전압이 소정치를 초과한 경우에, 코일(10)과 콘덴서(520)를 도통시킨다. 또, 반도체 스위치(540)는, 반도체 스위치(540)에 인가되는 전압이 소정치를 초과한 경우에, 콘덴서(520)와 점화기(31)를 도통시킨다. 여기서, 반도체 스위치(172)의 임계치 전압은, 반도체 스위치(540)의 임계치 전압 이상으로 설정되어 있다.

［6-2. 차단 장치의 동작］

다음에, 윗 도면과 같이 구성된 차단 장치(500A)의 동작에 대해, 도 20a를 참조하면서 설명한다. 또, 코일(10)에 유도 전력이 발생하는 것을 설명하기 위한 일례의 구성으로서 도 3c를 참조한다.

버스 바(40)는, 버스 바(40)에 전류가 흐르는 것에 의해, 버스 바(40)의 주위에 자계를 발생(또는 버스 바(40)의 주위의 자계를 변화)시킨다. 이것에 의해, 코일(10)은, 코일(10) 내를 통과하는 자속의 변화에 의해 유도 기전력을 발생시킨다.

코일(10)이 발생하는 유도 전력의 전압이 반도체 스위치(172)의 임계치 전압 이하일 때, 코일(10)이 발생하는 유도 전력은 저항(171)에 의해 소비된다. 한편, 코일(10)이 발생하는 유도 전력의 전압이 반도체 스위치(172)의 임계치 전압을 상회할 때, 코일(10)이 발생하는 유도 전력은 콘덴서(520)에 축전된다.

콘덴서(520)에 축전된 전력의 전압이, 반도체 스위치(540)의 임계치 전압 이하일 때, 코일(10)이 발생하는 유도 전력은 저항(530)에 의해 소비된다. 콘덴서(520)에 축전된 전력(코일(10)의 유도 기전력)의 전압이, 반도체 스위치(540)의 임계치 전압을 상회할 때, 콘덴서(520)에 축전된 전력이 점화기(31)로 공급된다.

이상과 같이, 차단 장치(500A)는 구성되어 있다. 코일(10)이 발생하는 유도 전력은, 콘덴서(520)에서 충전되고 나서 점화기(31)에 공급된다. 그 때문에, 버스 바(40)에 흐르는 전류가, 노이즈 등의 영향을 받고, 버스 바(40)에서 강한 자계를 일시적으로 발생시켰다고 해도, 코일(10)이 생기는 유도 기전력은, 점화기(31)에 공급되기 어렵다. 따라서, 차단 장치(500A)는, 노이즈 등의 영향에 의한 오작동이나 차단기(30)(점화기(31))의 화약의 열화를 억제할 수 있다.

덧붙여, 차단 장치(500A)는, 반도체 스위치(172)의 임계치 전압이 반도체 스위치(540)의 임계치 전압 이상으로 설정되어 있다. 그 때문에, 저항(171)의 저항치를 높게 할 수 있고, 코일(10)의 발열(코일(10)이 발생시키는 유도 기전력의 손실)을 억제할 수 있다.

또한, 차단 장치(500A)는, 반도체 스위치(172)의 임계치 전압이 반도체 스위치(540)의 임계치 전압보다 작아지도록 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 비동작 시의 전압의 편차를 작게 할 수 있다.

또, 도 20b에 나타내는 것 같은 차단 장치(500B)를 구성해도 좋다. 도 20b는, 실시의 형태 6의 변형예에 따른 차단 장치의 회로 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

차단 장치(500B)는, 코일(10)에 부가하여, 버스 바(40)의 자계에 의해 발전(發電)하는 코일(10A)을 더 갖고 있다. 그리고, 차단 장치(500B)는, 코일(10)과 코일(10A)의 전력을 이용하여, 콘덴서(520)를 충전하도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 차단 장치(500B)는, 코일(10)의 발전량이 부족한 경우에, 그 부족분을 코일(10A)의 발전량을 이용하여 보충할 수 있다. 또는, 차단 장치(500B)는, 코일(10)에 오동작이 발생하고 발전할 수 없었던 경우에 있어서, 코일(10A)의 발전에 의해 동작할 수 있다.

또한, 차단 장치(500B)는, 코일(10A)과 콘덴서(520) 사이에 반도체 스위치(172A)를 마련하는 것이 바람직하다. 반도체 스위치(172A)는, 소정치(임계치 전압)를 초과한 전압이 인가되었을 때에 ON 상태로 되는 스위치이다. 예를 들어, 사이리스터나 사이다크(등록상표)가 반도체 스위치(172A)로서 이용된다.

또, 반도체 스위치(172A)의 임계치 전압은, 반도체 스위치(172)와 마찬가지의 이유에 의해, 반도체 스위치(540)의 임계치 전압 이상으로 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 반도체 스위치(172A)의 임계치 전압은, 반도체 스위치(172)와 마찬가지의 이유에 의해, 반도체 스위치(540)의 임계치 전압 이상으로 되도록 구성되어 있어도 좋다.

또한, 차단 장치를 도 20b에 나타내는 구성으로 하는 경우, 차단 장치(500B)는, 다이오드(510A) 및 저항(171A)를 더 갖고 있는 것이 바람직하다.

(그 외의 실시의 형태)

이상, 1개 또는 복수의 양태에 따른 차단 장치 등에 대해, 각 실시의 형태에 근거하여 설명했지만, 본 개시는, 이 각 실시의 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 취지를 일탈하지 않는 한, 당업자가 생각하는 각종 변형을 본 실시의 형태에 실시한 것이나, 다른 실시의 형태에 있어서의 구성 요소를 조합하여 구축되는 형태도, 본 개시에 포함되어도 좋다.

예를 들면, 상기 실시의 형태 등에서는, 코일과 배선 또는 케이블과 차단기를 구비하는 차단 장치로서 실현되는 예에 대해 설명했지만, 차단기를 구비하는 것은 필수는 아니다. 본 개시는, 코일과 배선을 구비하고, 코일에 생기는 유도 전류로 차단기를 구동시키는 구동 장치로서 실현되어도 좋다.

또, 상기 실시의 형태 등에서는, 버스 바(40)에서 발생하는 자계에 의해 코일(10) 등이 유도 전류를 발전하고, 그 유도 전류가 점화기(31)를 동작시키는 차단기(30)를 갖는 차단 장치(1) 등을 예로 설명했다. 그러나, 차단 장치(1) 등은, 차단기(30) 대신에, 예를 들어 전자 계전기(relay)를 갖고 있어도 좋다. 전자 계전기는, 유도 전류를 이용하여 동작한다. 예를 들어, 전자 계전기는, 고정 단자와, 고정 단자와 접촉 또는 이간하는 가동 접촉자와, 가동 접촉자를 동작시키는 구동 코일을 갖고 있고, 코일(10) 등이 발전하는 유도 전류를 전자 계전기의 구동 코일에 공급하는 것에 의해, 가동 접촉자를 동작시킨다.

또, 유도 전류는, 예를 들면, 과전류가 발생한 것을 알리기 위한 발광 장치, 출음 장치(sounding device) 등의 기기를 구동시키기 위해 이용되어도 좋다. 예를 들면, 구동 장치는, 기기를 구동시키는 구동 장치로서, 전로를 흐르는 전류에 따른 유도 전류가 생기는 코일과, 코일과 기기를 전기적으로 접속하는 배선을 구비해도 좋다. 그리고, 구동 장치는, 코일에서 생기는 유도 전류로 기기를 구동시킨다. 또한, 여기서의 구동이란, 예를 들면, 발광 장치를 발광시키는, 출음 장치에 출음시키는 것이다.

또, 상기 실시의 형태 등에 있어서의 차단 장치는, 예를 들면, 축전 시스템, 송전 시스템 등에 있어서의 과전류를 차단하는 용도에 이용되어도 좋다.

또, 상기 실시의 형태 3 및 5에서는, 저항 R1 및 저항 R2가 마련되는 예에 대해 설명했지만 이것으로 한정되지 않고, 저항 R1은 마련되지 않아도 좋다.

또, 상기 실시의 형태 4 및 5에서는, 발전 코일과 검지 코일은 자기 특성이 다른 예에 대해 설명했지만 이것으로 한정되지 않고, 자기 특성이 동일해도 좋다.

(산업상 이용가능성)

본 개시는, 과전류 발생 시에 전로를 차단하는 차단 장치 등에 유용하다.

1, 100, 200, 300, 400, 500A, 500B 차단 장치
10 코일(제1 코일)
20 배선
30 차단기
31 점화기
40 버스 바
50 코일 보빈
51, 63a 관통공
61, 62, 63, 64 요크
62a 볼록부
64a, 68b 자기 갭(개방부)
64b, 64c 단부
65a, 67c, 68a 자석
66a, 67a, 67b 수지 부재(비자성체)
170, 270, 370 기판
171, R1, R2, R3, R4, R5, R6 저항
172, 173, 311 반도체 스위치(제1 반도체 스위치)
181 제1 배선
182 제2 배선
280 릴레이 스위치
281, 282 고정 단자
283 동판
284 가동 요크
285 자석
286 고정 요크
287, 288 갭
291, 292, 381, 382, 383 케이블(배선)
300a, 400a 발전 회로
300b 검지 회로
310 발전 코일(제1 코일)
312, 412 포토 트랜지스터(전환부)
320 검지 코일(제2 코일)
321 반도체 스위치(제2 반도체 스위치)
322 발광 다이오드
C1 콘덴서
F, Fg 흡인력
Id, Isq 전류
IL, IL1 유도 전류(제1 유도 전류)
IL2 유도 전류(제2 유도 전류)
Vr 전압

Claims (18)

1. 전로(電路)와,
   상기 전로를 흐르는 전류에 따른 제1 유도 전류가 생기는 제1 코일과,
   상기 전로를 차단하는 차단기와,
   상기 제1 코일과 상기 차단기를 전기적으로 접속하는 배선을 구비하고,
   상기 차단기는, 상기 제1 코일에서 생긴 상기 제1 유도 전류로 구동하는
   차단 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 코일과 상기 차단기 사이에 접속되고, 상기 제1 유도 전류가 소정치를 초과하는 경우에, 상기 제1 코일과 상기 차단기를 전기적으로 접속하는 스위치를 더 구비하는
   차단 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 스위치는 제1 반도체 스위치인
   차단 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 코일과 상기 제1 반도체 스위치 사이에 접속되고, 상기 제1 코일과 상기 제1 반도체 스위치 사이의 온 및 오프를 전환하는 전환 회로를 더 구비하고,
   상기 전환 회로는,
   상기 제1 코일과 상기 제1 반도체 스위치 사이의 온 및 오프를 전환하는 전환부와,
   상기 전류에 따른 제2 유도 전류가 생기는 제2 코일과,
   상기 제2 유도 전류가 공급되는 것에 의해 상기 전환부를 온시키는 신호를 출력하는 출력부와,
   상기 제2 코일과 상기 출력부 사이에 접속되고, 상기 제2 유도 전류가 소정치를 초과하는 경우에 온하는 제2 반도체 스위치를 갖는
   차단 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 반도체 스위치의 온 및 오프를 전환하는 전환 회로를 더 구비하고,
   상기 전환 회로는,
   상기 제1 코일에 접속되는 제1 저항 및 제2 저항과,
   상기 제1 저항 및 상기 제2 저항 중 한쪽과 병렬로 접속되고, 상기 전로를 흐르는 상기 전류가 소정치를 초과하는 경우에 오프하는 전환부를 갖는
   차단 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 전환 회로는,
   상기 제1 저항 및 상기 제2 저항 중 상기 한쪽의 양단에 접속되는 제1 고정 단자 및 제2 고정 단자와,
   상기 전로의 주위에 배치되는 고정 요크와,
   상기 고정 요크와 이간하여 배치되고, 상기 고정 요크와 자기 회로를 형성하고 상기 고정 요크를 향해 이동 가능하고, 상기 전환부를 구성하는 가동 요크와, 상기 전로를 흐르는 상기 전류가 상기 소정치를 초과하지 않는 상태에서 상기 제1 고정 단자 및 상기 제2 고정 단자에 접촉하고, 상기 가동 요크에 고정되는 도전부를 갖는
   차단 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 전환 회로는,
   상기 전류에 따른 제2 유도 전류가 생기는 제2 코일과,
   상기 제2 유도 전류가 공급되는 것에 의해 상기 전환부를 오프시키는 신호를 출력하는 출력부와,
   상기 제2 코일과 상기 출력부 사이에 접속되고, 상기 제2 유도 전류가 소정치를 초과하는 경우에 온하는 제2 반도체 스위치를 갖는
   차단 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 코일의 관통공에 삽입되는 요크를 더 구비한
   차단 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 요크는, 상기 제1 코일의 상기 관통공으로부터 상기 전로의 측면에 대향하도록 연신하는
   차단 장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 요크는, 상기 전로를 둘러싸는 형상인
    차단 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 요크는 개방부를 갖는
    차단 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 개방부에 배치되는 자석을 더 구비한
    차단 장치.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 개방부에 배치되는 비자성체를 더 구비한
    차단 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차단기는 파이로퓨즈(pyro-fuse)이며,
    상기 파이로퓨즈의 점화기가 상기 제1 유도 전류로 구동되는
    차단 장치.
15. 기기를 구동시키는 구동 장치로서,
    전로를 흐르는 전류에 따른 유도 전류가 생기는 코일과,
    상기 코일과 상기 기기를 전기적으로 접속하는 배선을 구비하고,
    상기 코일에서 생긴 상기 유도 전류로 상기 기기를 구동시키는
    구동 장치.
16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일과 상기 차단기 사이에 접속되는 제1 스위치와,
    상기 제1 스위치와 상기 차단기 사이에 접속되는 제2 스위치와,
    상기 제1 스위치와 상기 차단기 사이에 접속되는 제1 단자를 갖는 콘덴서
    를 구비하고,
    상기 제1 스위치는, 상기 제1 스위치에 입력되는 전압치가 제1 값을 초과하는 경우, 상기 제1 코일과 상기 콘덴서를 전기적으로 접속하고,
    상기 제2 스위치는, 상기 제2 스위치에 입력되는 전압치가 제2 값을 초과하는 경우, 상기 콘덴서와 상기 차단기를 전기적으로 접속하는
    차단 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 값은 상기 제2 값 이상인
    차단 장치.
18. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 반도체 스위치는, 사이다크(등록상표) 또는 사이리스터를 갖는
    차단 장치.

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