WO2016170731A1 - 遮断装置 - Google Patents

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英司 岩見
生島　剛
尚紀 福尾
朋一 西垣
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G01R19/0015—Frequency selective voltage or current level measuring separating AC and DC

Definitions

  • the present invention relates to a shut-off device, and more particularly to a shut-off device that shuts off power supply.
  • a solar power generation system provided with a solar cell, a distributed power source, and a ground fault detection circuit (see, for example, Patent Document 1).
  • the distributed power source converts the DC voltage of the solar cell into an AC voltage.
  • the ground fault detection circuit detects a ground fault of the DC electric circuit connecting the solar cell and the distributed power source.
  • the ground fault detection circuit includes a zero-phase current transformer in which a DC circuit is passed through the detection core, and detects a ground fault current flowing in the secondary winding from the output of the secondary winding wound around the detection core. .
  • the detection core since the detection core is disposed so as to be electromagnetically coupled to the DC circuit, the detection core may be magnetized by a DC current flowing through the DC circuit. When the detection core is magnetized, the current detection accuracy may deteriorate.
  • An object of the present invention is to provide a shut-off device that can suppress deterioration in detection accuracy of direct current.
  • the interruption device includes a magnetic core, a winding, an excitation unit, a current detection unit, a direct current component detection unit, a pair of contact units, and a determination unit.
  • the magnetic core is electromagnetically coupled to a pair of conductive paths through which an alternating current flows.
  • the winding is wound around the magnetic core.
  • the excitation unit supplies an excitation current that is alternating current to the winding.
  • the current detection unit detects a current flowing through the winding.
  • the direct current component detector detects the magnitude of the direct current component from the current detected by the current detector.
  • the pair of contact portions are respectively disposed on the pair of conductors.
  • the determination unit turns on the pair of contact portions when the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit is a threshold value or less.
  • the determination unit turns off the pair of contact portions if the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit exceeds a threshold value.
  • the determination unit turns off the pair of contact portions in a power supply stop state.
  • FIG. It is a circuit diagram of the interruption
  • FIG. It is explanatory drawing of the BH characteristic of the magnetic core with which the interruption
  • FIG. It is a circuit diagram of the principal part of the interruption
  • Embodiments 1 to 3 described below are merely examples of embodiments of the present invention. Embodiments of the present invention are not limited to the following Embodiments 1 to 3, and Embodiments 1 to 3 can be variously changed depending on the design or the like as long as the object of the present invention can be achieved.
  • the interruption device of this embodiment is provided in a charge control device called CCID (Charging Circuit Interrupt Device).
  • the charging control device is provided on a charging cable that connects the AC power source and the electric vehicle. Examples of the electric vehicle include a hybrid vehicle (HEV), a plug-in hybrid vehicle (PHEV), and an electric vehicle (EV).
  • HEV hybrid vehicle
  • PHEV plug-in hybrid vehicle
  • EV electric vehicle
  • the charging control device detects a DC leakage current, the charging control device cuts off the power supply to the electric vehicle.
  • the use of the shut-off device is not limited to the charge control device, and the shut-off device can also be applied to a power storage system.
  • the power storage system is a system for charging a storage battery by converting AC power supplied from an AC power source into DC power.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a shut-off device 1 provided in the charge control device.
  • blocking apparatus 1 is accommodated in the case of a charge control apparatus.
  • the interruption device 1 of the charging control device is connected to an AC power source 100 such as a commercial power source via a pair of power cables 300.
  • the cutoff device 1 is connected to the electric vehicle 200 via a pair of power cables 301.
  • Each of the pair of power cables 300 is electrically connected to the corresponding power cable 301 via a conductor 90 housed inside the case of the charge control device. That is, an alternating current from the alternating current power source 100 flows through the conductor 90 and the power cables 300 and 301.
  • the charging control device is constituted by the blocking device 1, the case for housing the blocking device 1, the conductor 90, the power cables 300, 301, and the like.
  • the pair of conductors 90, the pair of power cables 300, and the pair of power cables 301 constitute a pair of conductive paths between the AC power supply 100 and the DC power supply device 201.
  • the electric vehicle 200 includes a DC power supply device 201 and a battery 202.
  • the DC power supply device 201 converts AC power supplied from the AC power supply 100 into DC power.
  • the battery 202 is charged with DC power output from the DC power supply device 201.
  • shutoff device 1 of this embodiment will be described.
  • the interrupting device 1 includes a magnetic core 10, a winding 20, an excitation unit 30, a current detection unit 40, a DC component detection unit 50, a determination unit 60, and a pair of contact units 70.
  • the magnetic core 10 is electromagnetically coupled to a pair of conductive paths (particularly a pair of conductors 90).
  • the magnetic core 10 is formed in an annular shape from a soft magnetic material, and a pair of conductors 90 are passed through holes in the magnetic core 10.
  • the soft magnetic material forming the magnetic core 10 is preferably a nano liquid crystal material, an amorphous metal material (such as an amorphous ribbon or an amorphous wire), ferrite, permalloy, or magnetic fluid.
  • the winding 20 is wound around the magnetic core 10.
  • One end of the winding 20 is connected to the output end of the excitation unit 30.
  • the other end of the winding 20 is connected to a constant voltage source 34 via a resistor 41.
  • the excitation unit 30 is a positive feedback oscillation circuit using an operational amplifier (operational amplifier) 31, resistors 32 and 33, and a constant voltage source 34.
  • the operational amplifier 31 is a single power supply operational amplifier.
  • the voltage value of the DC voltage supplied from the constant voltage source 34 is about half the power supply voltage Vcc of the operational amplifier 31.
  • An inverting input terminal of the operational amplifier 31 is connected to a connection point between the winding 20 and the resistor 41.
  • the output voltage of the current detector 40 (the voltage at the connection point between the winding 20 and the resistor 41) is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 31.
  • the voltage of the resistor 41 is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 31.
  • the current detection unit 40 includes a resistor 41.
  • the resistor 41 is connected between the other end of the winding 20 and the constant voltage source 34.
  • the excitation unit 30 is a positive feedback oscillation circuit.
  • an alternating excitation current is supplied from the excitation unit 30 to the winding 20.
  • the current detection unit 40 outputs a voltage obtained by adding a voltage generated between both ends of the resistor 41 to the DC voltage supplied from the constant voltage source 34 to the excitation unit 30 and the DC component detection unit 50.
  • the DC component detection unit 50 is, for example, a low-pass filter. Specifically, the DC component detection unit 50 includes an operational amplifier 51, resistors 52 and 53, and a capacitor 54. The DC component detection unit 50 outputs the DC component included in the output voltage of the current detection unit 40 to the determination unit 60 by attenuating the high frequency component included in the output voltage of the current detection unit 40.
  • the output voltage output from the DC component detection unit 50 has a voltage value proportional to the magnitude of the DC leakage current flowing through the conductor 90.
  • the output voltage of the DC component detection unit 50 is input to the plus input terminal of the comparator 61 provided with a comparison circuit using the comparator 61 and the resistors 62 and 63.
  • a reference voltage is input to the negative input terminal of the comparator 61.
  • the reference voltage is created by dividing the constant power supply voltage Vcc by the resistors 62 and 63, and the voltage value of this reference voltage becomes a threshold value.
  • the determination unit 60 outputs a charge stop signal to the pair of contact units 70 when the output voltage of the DC component detection unit 50 exceeds the reference voltage. This charge stop signal is a signal for turning off the pair of contact portions 70.
  • the reference is applied to the positive input terminal of the comparator 61 according to, for example, a signal input from the electric vehicle 200 (a signal notifying the power supply stop state). A voltage exceeding the voltage is input.
  • the determination part 60 outputs a charge stop signal to the pair of contact parts 70 and turns off the pair of contact parts 70.
  • the determination unit 60 may include an output circuit in addition to the comparison circuit. The output circuit controls on / off of the pair of contact portions 70 according to the output of the comparison circuit and a signal input from the electric vehicle 200. The output circuit turns off the pair of contact portions 70 in the power supply stop state.
  • the output circuit turns on the pair of contact portions 70 if the charge stop signal is not inputted, and turns off the pair of contact portions 70 if the charge stop signal is inputted.
  • the output circuit is not an essential configuration, and the determination unit 60 may include only a comparison circuit.
  • the breaking device 1 includes a pair of contact portions 70.
  • One contact portion 70 is provided for each of the pair of conductors 90.
  • a pair of contact part 70 is a contact of an electromagnetic relay, for example.
  • the excitation unit 30 supplies an alternating excitation current to the winding 20
  • a magnetic flux (magnetic field) is generated in the magnetic core 10.
  • the direction and magnitude of the magnetic flux change in synchronization with the excitation current that the excitation unit 30 supplies to the winding 20.
  • the magnetization characteristic (BH characteristic) of the magnetic core 10 can be obtained.
  • the interrupting device 1 of this embodiment employs a flux gate type magnetic flux detection method.
  • the interruption device 1 abruptly changes the excitation current supplied to the winding 20 by magnetically saturating the magnetic core 10.
  • the interruption device 1 detects the average value of the current flowing through the winding 20 by detecting the direct current component of the current flowing through the winding 20. In the state where the DC leakage current does not flow through the conductor 90, the DC component included in the current flowing through the winding 20 becomes zero.
  • a DC leakage current flows from the DC power supply device 201 through the ground point of the AC power supply 100, a DC leakage current flows to the conductor 90, thereby causing a leakage to the magnetic core 10 disposed around the conductor 90.
  • Magnetic flux (magnetic field) corresponding to the current is generated. Therefore, the magnetic characteristics of the magnetic core 10 change, and the magnetic characteristics of the magnetic core 10 become asymmetrical with respect to the origin as shown by a solid line in FIG. 2, for example.
  • the output voltage of the current detector 40 is proportional to the magnitude of the current flowing through the winding 20.
  • the current flowing through the winding 20 is a current obtained by adding the excitation current supplied to the winding 20 by the excitation unit 30 and the current generated in the winding 20 due to the magnetic flux generated in the magnetic core 10.
  • a magnetic flux corresponding to the current flowing through the conductor 90 is generated in the magnetic core 10.
  • the direct current component detector 50 outputs a direct current component included in the output voltage of the current detector 40 by attenuating the high frequency component included in the output voltage of the current detector 40. Accordingly, the output voltage of the DC component detection unit 50 is a voltage proportional to the magnitude of the DC component included in the current value detected by the current detection unit 40.
  • the DC component detection unit 50 detects the DC component included in the output voltage of the current detection unit 40 by attenuating the high frequency component from the output voltage of the current detection unit 40, the current detection unit An absolute value circuit for obtaining the absolute value of 40 outputs is not required.
  • the determination unit 60 compares the output voltage of the DC component detection unit 50 with the reference voltage. When the direct current flowing through the conductor 90 increases and the output voltage of the direct current component detection unit 50 exceeds the reference voltage, the determination unit 60 outputs a charge stop signal to the pair of contact units 70.
  • the pair of contact portions 70 are turned off when a charge stop signal is input, and the interrupting device 1 interrupts the power supply from the AC power source 100 to the DC power source device 201. Therefore, the interruption device 1 interrupts the power supply from the AC power supply 100 to the DC power supply device 201 when an abnormality such as a leakage occurs.
  • the determination unit 60 does not output the charge stop signal to the pair of contact units 70 and turns on the pair of contact units 70.
  • the cutoff device 1 does not cut off the power supply from the AC power source 100 to the DC power source device 201, and power is supplied to the DC power source device 201.
  • the constant voltage source that supplies the operating power to the excitation unit 30, the DC current detection unit 50, the determination unit 60, and the like is the AC power source 100 even when the pair of contact units 70 are off. It is configured to operate with power from.
  • the pair of contact portions 70 are provided at a position closer to the DC power supply device 201 than the portion of the pair of conductors 90 where the magnetic core 10 is electromagnetically coupled.
  • the positions of the pair of contact portions 70 are not limited to the above positions.
  • the pair of contact portions 70 may be provided at a position closer to the AC power supply 100 than a portion of the pair of conductors 90 where the magnetic core 10 is electromagnetically coupled.
  • the breaking device 1 includes the magnetic core 10, the winding 20, the excitation unit 30, the current detection unit 40, the DC component detection unit 50, the pair of contact units 70, and the determination. Part 60.
  • the magnetic core 10 is electromagnetically coupled to a pair of conductive paths (in this embodiment, a pair of conductors 90) through which an alternating current flows.
  • the winding 20 is wound around the magnetic core 10.
  • the exciting unit 30 supplies an exciting current that is an alternating current to the winding 20.
  • the current detection unit 40 detects the current flowing through the winding 20.
  • the direct current component detection unit 50 detects the magnitude of the direct current component from the current detected by the current detection unit 40.
  • the pair of contact portions 70 are respectively disposed on the pair of conductors 90.
  • the determination unit 60 turns on the pair of contact portions 70 when the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit 50 is equal to or less than the threshold value.
  • the determination unit 60 turns off the pair of contact portions 70 if the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit 50 exceeds the threshold value.
  • the determination unit 60 turns off the pair of contact portions 70 in the power supply stop state.
  • the magnetic core 10 is electromagnetically coupled to a pair of conductive paths through which an alternating current flows. Further, when the power supply is stopped, the pair of contact portions 70 are turned off and both the pair of conductors 90 are cut off, so that a leakage current that causes the magnetic core 10 to be magnetized is less likely to flow through the conductor 90. The magnetic core 10 becomes hard to be magnetized.
  • a ground line needs to be connected to the primary side of the DC power supply device 201. That is, a ground wire is connected to each of a pair of conductive wires connecting the battery 202 and the DC power supply device 201, and a magnetic core needs to be arranged so as to be magnetically coupled to the ground wire. For this reason, it is necessary to wire an extra grounding wire, and extra wiring work is required.
  • the magnetic core 10 is arranged in a path through which an alternating current flows. Since AC power supply 100 is grounded by a distribution board, magnetic core 10 is electromagnetically coupled to a conductive path (particularly conductor 90 or charging cable 300) that connects between DC power supply device 201 and AC power supply 100. What is necessary is just to arrange
  • the pair of contact portions 70 has a direct current more than a portion where the magnetic core 10 is electromagnetically coupled in a conductive path (especially the conductor 90 and the charging cable 300) through which an alternating current flows. It is provided at a position close to the power supply device 201.
  • the determination unit 60 turns off the pair of contact portions 70 in a power supply stop state in which AC power is not supplied from the AC power source 100 to the DC power source device 201. Therefore, in the power supply stop state, the current does not flow from the battery 202 or the like to the portion of the conductor 90 where the magnetic core 10 is electromagnetically coupled.
  • a pair of contact portions 70 is provided at a position closer to the DC power supply device 201 than a portion of the conductor 90 where the magnetic core 10 is electromagnetically coupled.
  • Embodiment 2 The blocking device 1 of Embodiment 2 is demonstrated based on FIG.
  • the blocking device 1 of the second embodiment includes a storage unit 80 in addition to the components included in the blocking device 1 of the first embodiment.
  • the storage unit 80 stores the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit 50 in a state where the pair of contact parts 70 are off.
  • storage part 80 are the same as that of the interruption
  • the configuration of this embodiment can also be applied to the third embodiment described below.
  • the storage unit 80 includes a nonvolatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory).
  • the storage unit 80 converts the magnitude of the direct current component detected by the direct current component detection unit 50 into a digital value and stores the digital value in the nonvolatile memory.
  • the storage unit 80 also has a function of converting the magnitude of the DC component stored in the nonvolatile memory into an analog value and outputting the analog value.
  • the storage unit 80 may be a sample and hold circuit that holds the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit 50.
  • the determination unit 60 When the determination unit 60 outputs the charge stop signal, the determination unit 60 causes the storage unit 80 to store the magnitude (offset value) of the DC component detected by the DC component detection unit 50 in a state where the pair of contact units 70 are off.
  • the magnitude of the direct current component detected by the direct current component detector 50 in a state where the pair of contact portions 70 are off is proportional to the magnitude of the residual magnetism remaining in the magnetic core 10.
  • the determination unit 60 uses the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit 50 in a state where the pair of contact parts 70 are turned on as the magnitude (offset value) of the DC component stored in the storage unit 80. to correct. For example, the determination unit 60 subtracts the magnitude of the direct current component stored in the storage unit 80 from the magnitude of the direct current component detected by the direct current component detection unit 50 with the pair of contact points 70 turned on. To do.
  • the determination unit 60 outputs a charge stop signal when the value after subtraction (after correction) exceeds a threshold value. That is, if the value obtained by subtracting the offset value from the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit 50 exceeds the threshold value, the determination unit 60 detects the DC detected by the DC component detection unit 50.
  • the determination unit 60 uses the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit 50 to determine the residual magnetism of the magnetic core 10. Since the detection error is corrected, the DC current detection accuracy is improved.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of a modification in which the determination unit 60 corrects the threshold value based on the magnitude of the DC component stored in the storage unit 80.
  • the configuration of this modification can also be applied to the third embodiment.
  • the determination unit 60 includes a comparator 61, a control circuit 69, and a threshold setting circuit 600.
  • the output voltage of the DC component detector 50 is input to the positive input terminal of the comparator 61.
  • a reference voltage (a voltage value serving as a threshold value) is input to the negative input terminal of the comparator 61.
  • the reference voltage is set by the threshold setting circuit 600.
  • the threshold setting circuit 600 includes resistors 62, 63, 65, and 67 and semiconductor switches 64, 66, and 68 such as MOSFETs.
  • the semiconductor switches 64, 66, and 68 are not limited to MOSFETs, and may be semiconductor switches such as bipolar transistors.
  • One end of the resistor 63 is connected to the circuit ground, and the other end of the resistor 63 is connected to one end of the semiconductor switches 64, 66 and 68.
  • the other end of the semiconductor switch 64 is connected to one end of the resistor 62.
  • the other end of the resistor 62 is connected to a constant voltage source that outputs a constant power supply voltage Vcc.
  • the other end of the semiconductor switch 66 is connected to one end of the resistor 65.
  • the other end of the resistor 65 is connected to a constant voltage source.
  • the other end of the semiconductor switch 68 is connected to one end of the resistor 67.
  • the other end of the resistor 67 is connected to a constant voltage source.
  • control terminals of the semiconductor switches 64, 66 and 68 are connected to the output terminal of the control circuit 69.
  • the semiconductor switch 64 When a control signal is input from the control circuit 69 to the control terminal of the semiconductor switch 64, the semiconductor switch 64 is turned on. When no control signal is input to the control terminal of the semiconductor switch 64, the semiconductor switch 64 is turned off.
  • the operations of the semiconductor switches 66 and 68 are the same as the operation of the semiconductor switch 64.
  • the semiconductor switches 66 and 68 are turned on.
  • the determination unit 60 includes a voltage dividing circuit including a plurality of resistors 62, 63, 65, and 67, and sets a threshold value based on a voltage obtained by dividing a certain voltage Vcc by the voltage dividing circuit. It is set.
  • the plurality of resistors 62, 63, 65, 67 include one or more adjusting resistors 62, 65, 67.
  • the voltage dividing circuit further includes one or more semiconductor switches 64, 66, 68 connected to one or more adjusting resistors 62, 65, 67, respectively.
  • the determination unit 60 is configured to change the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit by turning on or off one or more semiconductor switches 64, 66, and 68, respectively, according to the offset value.
  • the resistors 62, 65, and 67 are adjusting resistors, and the resistors 62, 65, and 67 are respectively connected to the resistors 62, 65, and 67.
  • Semiconductor switches 64, 66, and 68 are connected.
  • one or more resistors among the plurality of resistors constituting the voltage dividing circuit may be adjustment resistors, and all of the plurality of resistors constituting the voltage dividing circuit are adjustment resistors. May be.
  • the threshold voltage value is a voltage value obtained by dividing the constant voltage Vcc supplied from the constant voltage source by the resistors 62 and 63.
  • the threshold voltage value is a voltage value obtained by dividing the voltage Vcc by the parallel circuit of the resistors 62 and 65 and the resistor 63, so that the threshold voltage is higher than when only the semiconductor switch 64 is turned on. Becomes higher.
  • the threshold voltage value is a voltage value obtained by dividing the voltage Vcc by the parallel circuit of the resistors 62, 65, and 67 and the resistor 63, so that the threshold voltage value is compared with the case where the semiconductor switches 64 and 66 are turned on. The threshold voltage is further increased.
  • the control circuit 69 controls on / off of the semiconductor switches 64, 66, 68 according to the magnitude (offset value) of the DC component stored in the storage unit 80.
  • the control circuit 69 compares the magnitude of the DC component stored in the storage unit 80 with the level of the first reference level and the second reference level.
  • the second reference level is set to a voltage value higher than the first reference level.
  • the control circuit 69 If the magnitude of the DC component stored in the storage unit 80 is lower than the first reference level, the control circuit 69 outputs a control signal only to the control terminal of the semiconductor switch 64 and turns on only the semiconductor switch 64.
  • the control circuit 69 sets a voltage value obtained by dividing the constant voltage Vcc by the resistors 62 and 63 as a threshold voltage value.
  • the control circuit 69 turns on the semiconductor switches 64 and 66.
  • the control circuit 69 sets a voltage value obtained by dividing the constant voltage Vcc by the parallel circuit of the resistors 62 and 65 and the resistor 63 as a threshold voltage value.
  • the control circuit 69 turns on the semiconductor switches 64, 66, and 68.
  • the control circuit 69 uses a voltage value obtained by dividing the constant voltage Vcc by the parallel circuit of the resistors 62, 65, and 67 and the resistor 63 as a threshold voltage value. That is, the determination unit 60 is configured to increase the threshold value as the offset value increases. Thereby, compared with the case where the semiconductor switches 64 and 66 are on, the threshold voltage value is further increased, and even when the output of the direct current component detection unit 50 is increased due to the magnetic core 10 being magnetized, erroneous detection occurs. It becomes difficult to do.
  • the breaking device 1 further includes the storage unit 80 that stores the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit 50 in a state in which the pair of contact parts 70 are off. Good.
  • the determination unit 60 stores either the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit 50 and the threshold value in a state where the pair of contact units 70 are on, or the DC component stored in the storage unit 80. Correct with the size of.
  • the offset value can be stored in the storage unit 80.
  • the determination unit 60 stores either the magnitude of the direct current detected by the direct current component detection unit 50 and the threshold value in the storage unit 80 in a state where the pair of contact units 70 are on. It is corrected with the offset value. Therefore, even if an error occurs in the detection value of the DC component detection unit 50 due to the magnetization of the magnetic core 10, the determination unit 60 is less likely to malfunction.
  • the interrupting device 1 is configured so that the DC component detected by the DC component detecting unit 50 is in a state in which the pair of contact portions 70 is off, that is, in a state where power supply from the AC power supply 100 to the DC power supply device 201 is stopped.
  • the size is stored in the storage unit 80. Therefore, when the shut-off device 1 is stopped and then started, the storage unit 80 performs an operation of storing the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit 50. This operation is performed within the startup time. Is possible to complete. For this reason, there is an advantage that an additional waiting time for the storage unit 80 to perform the storage operation is not necessary (for the user).
  • the determination unit 60 may set the threshold value with a circuit (threshold setting circuit 600) including a resistor and a semiconductor switch according to the magnitude of the DC component stored in the storage unit 80.
  • a circuit threshold setting circuit 600 including a resistor and a semiconductor switch according to the magnitude of the DC component stored in the storage unit 80.
  • the determination unit 60 sets a threshold value according to the magnitude of the DC component stored in the storage unit 80, it is assumed that an error has occurred in the detection value of the DC component detection unit 50 due to the magnetic core 10 being magnetized. However, the malfunction of the determination unit 60 is less likely to occur.
  • the circuit for setting the threshold is composed of resistors (resistors 62, 63, 65, 67) and semiconductor switches (semiconductor switches 64, 66, 67), so compared to the case where mechanical switches are used. Durability is improved and downsizing can be realized.
  • the circuit for setting the threshold is constituted by a voltage dividing circuit using a plurality of resistors.
  • One to a plurality of semiconductor switches are connected to some or all of the plurality of resistors (series connection or parallel connection).
  • the determination unit 60 may change the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit by turning each of the one or more semiconductor switches on and off, and set the threshold value accordingly.
  • Embodiment 3 The blocking device 1 of Embodiment 3 is demonstrated based on FIG.
  • the current detection unit 40 includes the impedance circuit 400 in the interrupting device 1 described in the first embodiment.
  • the impedance circuit 400 generates a voltage signal proportional to the current value of the current flowing through the winding 20.
  • the excitation unit 30 supplies the winding 20 with an excitation current having an amplitude corresponding to the magnitude of the voltage signal generated in the impedance circuit 400.
  • the excitation unit 30 includes a setting circuit 35 that sets the impedance value of the impedance circuit 400.
  • the output voltage of the excitation unit 30 is constant, the amplitude of the excitation current supplied to the winding 20 decreases as the impedance value of the impedance circuit 400 increases. Since the configuration other than the impedance circuit 400 and the setting circuit 35 is the same as that of the first embodiment, common components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the impedance circuit 400 includes resistors 41, 42, and 43 and semiconductor switches 44 and 45.
  • One end of the resistor 41 is connected to the winding 20, and the other end of the resistor 41 is connected to the constant voltage source 34.
  • a series circuit of a semiconductor switch 44 such as a MOSFET and a resistor 42 is connected between both ends of the resistor 41.
  • a series circuit of a semiconductor switch 45 such as a MOSFET and a resistor 43 is connected between both ends of the resistor 41.
  • a setting circuit 35 is connected to the control terminals of the semiconductor switches 44 and 45. When a control signal is input from the setting circuit 35 to the control terminal of the semiconductor switch 44, the semiconductor switch 44 is turned on.
  • the semiconductor switches 44 and 45 are not limited to MOSFETs, and may be semiconductor switches such as bipolar transistors.
  • the impedance circuit 400 includes a plurality of resistors 41, 42, and 43 connected in parallel.
  • the plurality of resistors 41, 42, 43 include one or more adjusting resistors 42, 43.
  • the impedance circuit 400 further includes one or more semiconductor switches 44 and 45 connected in series to the one or more adjustment resistors 42 and 43, respectively.
  • the setting circuit 35 is configured to set the impedance value of the impedance circuit 400 by turning on or off one or more semiconductor switches 44 and 45, respectively.
  • the resistors 42, 43 are adjusting resistors, and the semiconductor switches 44, 45 are connected to the resistors 42, 43, respectively.
  • one or more resistors among the plurality of resistors included in the impedance circuit 400 may be adjustment resistors, and all of the plurality of resistors included in the impedance circuit 400 may be adjustment resistors. Good.
  • the impedance circuit 400 is composed of only the resistor 41, and the impedance value of the impedance circuit 400 becomes maximum.
  • the impedance value of the impedance circuit 400 is maximized, the current flowing through the impedance circuit 400 is minimized, and the excitation current supplied from the excitation unit 30 to the winding 20 is minimized.
  • the impedance circuit 400 is constituted by a parallel circuit of resistors 41 and 42. As a result, the impedance value of the impedance circuit 400 decreases compared to when the semiconductor switches 44 and 45 are off, so that the current flowing through the impedance circuit 400 increases and the excitation current supplied to the winding 20 by the excitation unit 30 increases. To do.
  • the impedance circuit 400 becomes a parallel circuit of the resistors 41, 42 and 43.
  • the impedance value of the impedance circuit 400 is further reduced as compared with the case where the semiconductor switch 44 is turned on and the semiconductor switch 45 is turned off, and the current flowing through the impedance circuit 400 is increased.
  • the excitation current to be supplied is maximized.
  • the amplitude of the excitation current supplied to the winding 20 by the excitation unit 30 is set to an amplitude that can sufficiently saturate the magnetic core 10.
  • the amplitude of the exciting current when the semiconductor switches 44 and 45 are turned on is an amplitude that can magnetically saturate the magnetic core 10, and this amplitude is referred to as a first amplitude.
  • the amplitude of the excitation current when the semiconductor switches 44 and 45 are turned on is smaller than the first amplitude, and this amplitude is referred to as the second amplitude. That is, the first amplitude is an amplitude necessary for demagnetizing the magnetic core 10, and the second amplitude is an amplitude smaller than the first amplitude.
  • the setting circuit 35 turns off the semiconductor switches 44 and 45 and operates with the second amplitude that minimizes the excitation current supplied from the excitation unit 30 to the winding 20.
  • This second amplitude is such an amplitude that the magnetic core 10 can finally be magnetically saturated.
  • the setting circuit 35 turns on the semiconductor switches 44 and 45 to maximize the amplitude of the excitation current that the excitation unit 30 supplies to the winding 20. To do. At this time, the magnetic core 10 is magnetically saturated by the magnetic flux generated around the winding 20, and a demagnetizing operation for removing the residual magnetism of the magnetic core 10 is started.
  • the setting circuit 35 turns on the semiconductor switch 44, turns off the semiconductor switch 45, and gradually decreases the exciting current supplied to the winding 20 by the exciting unit 30, and then turns off all the semiconductor switches 44, 45. To. As a result, the excitation current supplied to the winding 20 by the excitation unit 30 is minimized, and the demagnetization operation is completed at this point. If the excitation unit 30 stops the excitation current supplied to the winding 20 in this state, the amplitude of the excitation current is minimized, so that the residual magnetism remaining in the magnetic core 10 can be reduced.
  • the setting circuit 35 sets the excitation current amplitude to the first amplitude larger than the reference amplitude necessary for demagnetizing the magnetic core 10 in a state where the pair of contact portions 70 are off, and then is smaller than the reference amplitude.
  • the impedance value of the impedance circuit 400 is changed so that the second amplitude is obtained.
  • the interrupting device 1 of the present embodiment can reduce the influence of the residual magnetism generated in the magnetic core 10 when the magnetic core 10 is magnetized, and can improve the detection accuracy of the direct current. Moreover, since the detection accuracy of the direct current is improved, it is difficult for the determination unit 60 to malfunction.
  • the current detection unit 40 includes the impedance circuit 400 that generates a voltage signal proportional to the current value of the current flowing through the winding 20.
  • the excitation unit 30 supplies the winding 20 with an excitation current having an amplitude corresponding to the magnitude of the voltage signal generated in the impedance circuit 400.
  • the excitation unit 30 includes a setting circuit 35 that sets the impedance value of the impedance circuit 400.
  • the setting circuit 35 sets the impedance value of the impedance circuit 400, whereby the excitation current supplied to the winding 20 by the excitation unit 30 can be changed.
  • the setting circuit 35 may set the impedance value of the impedance circuit 400 using the resistors (41, 42, 43) and the semiconductor switches (semiconductor switches 44, 45) included in the impedance circuit 400.
  • the setting circuit 35 changes the amplitude of the excitation current by setting the impedance value of the impedance circuit 400 using a resistor and a semiconductor switch. Therefore, compared with the case where the circuit that changes the amplitude of the excitation current is configured by an amplifier, the circuit configuration is simplified and the circuit breaker 1 can be downsized. In addition, since the impedance circuit 400 uses a semiconductor switch, durability is improved as compared with the case where a mechanical switch is used, and the miniaturization can be realized.
  • the impedance circuit 400 includes a plurality of resistors connected in series or in parallel and one to a plurality of semiconductor switches connected to some or all of the plurality of resistors (parallel connection or series connection). ing.
  • the setting circuit 35 changes the impedance value of the impedance circuit 400 by turning on or off one or more semiconductor switches included in the impedance circuit 400.
  • the setting circuit 35 sets the amplitude of the excitation current supplied to the winding 20 in a state where the pair of contact portions 70 are turned off to the second amplitude after the first amplitude.
  • the impedance value may be changed.
  • the first amplitude is an amplitude necessary for demagnetizing the magnetic core 10
  • the second amplitude is an amplitude smaller than the first amplitude.
  • the setting of the setting circuit 35 changes the amplitude of the excitation current supplied to the winding 20 from the first amplitude to the second amplitude in a state where the pair of contact portions 70 are off.
  • the residual magnetism remaining in the magnetic core 10 can be reduced. Since the breaking device 1 of the present embodiment can reduce the residual magnetism of the magnetic core 10, malfunction of the breaking device 1 is less likely to occur.
  • the configuration of the present embodiment can also be applied to the blocking device 1 of the second embodiment.
  • blocking apparatus 1 of Embodiment 3 the structure of Embodiment 2 is not essential and what is necessary is just to employ
  • the magnetic core 10 is formed in an annular shape and the conductor 90 is passed through the hole of the magnetic core 10, but the shape and arrangement of the magnetic core 10 are not limited to this embodiment. If the magnetic core 10 is disposed at a position where magnetic flux generated around the conductor 90 is linked by the current flowing through the conductor 90 and is electromagnetically coupled to the conductor 90, the magnetic core 10 has a rectangular frame.
  • the magnetic core may be a rod-shaped magnetic core or a rod-shaped magnetic core.
  • the breaking device (1) includes a magnetic core (10), a winding (20), an excitation unit (30), and a current detection unit (40). ), A direct current component detection unit (50), a pair of contact points (70), and a determination unit (60).
  • the magnetic core (10) is electromagnetically coupled to a pair of conductive paths (90) through which an alternating current flows.
  • the winding (20) is wound around the magnetic core (10).
  • An excitation part (30) supplies the exciting current which is alternating current to a coil
  • the current detector (40) detects a current flowing through the winding (20).
  • the direct current component detector (50) detects the magnitude of the direct current component from the current detected by the current detector (40).
  • the pair of contact portions (70) are respectively disposed in the pair of conductive paths (90).
  • a determination part (60) turns on a pair of contact part (70), when the magnitude
  • the determination unit (60) turns off the pair of contact portions (70) if the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit (50) exceeds a threshold value.
  • the determination unit (60) turns off the pair of contact portions (70) in the power supply stop state.
  • the blocking device (1) according to the second aspect of the present invention is based on the first aspect, and further includes a storage unit (80).
  • the storage unit (80) stores, as an offset value, the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit (50) in a state in which the pair of contact parts (70) are off. If the value obtained by subtracting the offset value from the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit (50) exceeds the threshold value, the determination unit (60) uses the DC component detection unit (50). It is configured to determine that the magnitude of the detected direct current component exceeds a threshold value.
  • the blocking device (1) according to the third aspect of the present invention is based on the first aspect, and further includes a storage unit (80).
  • the storage unit (80) stores, as an offset value, the magnitude of the DC component detected by the DC component detection unit (50) in a state in which the pair of contact parts (70) are off.
  • the determination unit (60) is configured to increase the threshold value as the offset value increases.
  • the shut-off device (1) of the fourth aspect of the present invention is based on the third aspect.
  • the determination unit (60) includes a plurality of resistors (62, 63, 65, 67). And a threshold value is set based on a voltage obtained by dividing a constant voltage (Vcc) by the voltage dividing circuit.
  • the plurality of resistors (62, 63, 65, 67) include one or more adjusting resistors (62, 65, 67).
  • the voltage dividing circuit further includes one or more semiconductor switches (64, 66, 68) connected to the one or more adjusting resistors (62, 65, 67), respectively.
  • the determination unit (60) is configured to change the voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit by turning on or off one or more semiconductor switches (64, 66, 68) according to the offset value.
  • the interrupting device (1) is based on the first to fourth aspects.
  • the current detector (40) is configured to detect the current flowing through the winding (20).
  • An impedance circuit (400) that generates a voltage signal having a magnitude proportional to the current value is provided.
  • the excitation unit (30) supplies the winding (20) with an excitation current having an amplitude corresponding to the magnitude of the voltage signal generated by the impedance circuit (400).
  • the excitation unit (30) has a setting circuit (35) for setting the impedance value of the impedance circuit (400).
  • the interruption device (1) of the sixth aspect of the present invention is based on the fifth aspect.
  • the impedance circuit (400) includes a plurality of resistors (41, 42) connected in parallel. 43).
  • the plurality of resistors (41, 42, 43) include one or more adjusting resistors (42, 43).
  • the impedance circuit (400) further includes one or more semiconductor switches (44, 45) respectively connected in series to the one or more adjustment resistors (42, 43).
  • the setting circuit (35) is configured to set the impedance value of the impedance circuit (400) by turning on or off one or more semiconductor switches (44, 45), respectively.
  • the shut-off device (1) of the seventh aspect of the present invention is based on the fifth or sixth aspect, and in the seventh aspect, the setting circuit (35) has a pair of contact portions (70) turned off.
  • the impedance value of the impedance circuit (400) is set so that the amplitude of the excitation current is set to the first amplitude necessary for demagnetizing the magnetic core (10) and then the second amplitude is smaller than the first amplitude. Is configured to change.

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Abstract

本発明の目的は、直流電源の検出精度の悪化を抑制できる遮断装置を提供することである。磁心（１０）は、交流電流が流れる一対の導電路（９０）に電磁的に結合されている。励磁部（３０）は、交流である励磁電流を巻線（２０）に供給する。電流検出部（４０）は巻線（２０）に流れる電流を検出する。直流成分検出部（５０）は電流検出部（４０）によって検出された電流から直流成分の大きさを検出する。一対の接点部（７０）は、一対の導電路（９０）にそれぞれ配置されている。判定部（６０）は、直流成分検出部（５０）によって検出された直流成分の大きさが閾値以下の場合は一対の接点部（７０）をオンにし、直流成分検出部（５０）によって検出された直流成分の大きさが閾値を超えていれば一対の接点部（７０）をオフにする。判定部（６０）は、給電停止状態では一対の接点部（７０）をオフにする。

Description

遮断装置
　本発明は、遮断装置に関し、より詳細には、電力供給を遮断する遮断装置に関する。
　従来、太陽電池と、分散電源と、地絡検出回路とを備えた太陽光発電システムがあった（例えば特許文献１参照）。分散電源は、太陽電池の直流電圧を交流電圧に変換する。地絡検出回路は、太陽電池と分散電源との間を接続する直流電路の地絡を検出する。
　地絡検出回路は、検出コアに直流電路が通された零相変流器を備え、検出コアに巻き付けられた２次巻線の出力から２次巻線に流れる地絡電流を検出していた。
　地絡検出回路では、直流電路に電磁的に結合されるように検出コアが配置されているため、直流電路に流れる直流電流によって検出コアが磁化される可能性がある。検出コアが磁化されると、電流の検出精度が悪化する可能性があった。
特開２０００－２３３７０号公報
　本発明の目的は、直流電流の検出精度の悪化を抑制できる遮断装置を提供することである。
　本発明に係る一態様の遮断装置は、磁心と、巻線と、励磁部と、電流検出部と、直流成分検出部と、一対の接点部と、判定部とを備える。前記磁心は、交流電流が流れる一対の導電路に電磁的に結合されている。前記巻線は前記磁心に巻き付けられている。前記励磁部は、交流である励磁電流を前記巻線に供給する。前記電流検出部は、前記巻線に流れる電流を検出する。前記直流成分検出部は、前記電流検出部によって検出された電流から直流成分の大きさを検出する。前記一対の接点部は、前記一対の導電体にそれぞれ配置されている。前記判定部は、前記直流成分検出部によって検出された前記直流成分の大きさが閾値以下の場合は前記一対の接点部をオンにする。前記判定部は、前記直流成分検出部によって検出された前記直流成分の大きさが閾値を超えていれば前記一対の接点部をオフにする。前記判定部は、給電停止状態では前記一対の接点部をオフにする。
実施形態１の遮断装置の回路図である。 実施形態１の遮断装置が備える磁心のＢ－Ｈ特性の説明図である。 実施形態２の遮断装置の要部のブロック図である。 実施形態２の変形例の遮断装置の要部の回路図である。 実施形態３の遮断装置の要部の回路図である。
　以下に説明する実施形態１～３は本発明の実施形態の一例にすぎない。本発明の実施形態は、以下の実施形態１～３に限定されず、実施形態１～３は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
　（実施形態１）
　本実施形態の遮断装置は、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）とよばれる充電制御装置に備えられている。充電制御装置は、交流電源と電動車両とをつなぐ充電ケーブルに設けられている。電動車両は、例えば、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグ・イン・ハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）などである。充電制御装置は、直流の漏電電流を検知すると電動車両への電力供給を遮断する。なお、遮断装置の用途は充電制御装置に限定されず、遮断装置は蓄電システムにも適用が可能である。蓄電システムは、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池を充電するシステムである。
　図１は、充電制御装置が備える遮断装置１の回路図である。遮断装置１は充電制御装置のケースに収納されている。充電制御装置の遮断装置１は、一対の電源ケーブル３００を介して商用電源などの交流電源１００に接続される。遮断装置１は、一対の電源ケーブル３０１を介して電動車両２００に接続される。一対の電源ケーブル３００の各々は、充電制御装置のケース内部に収納された導電体９０を介して、対応する電源ケーブル３０１に電気的に接続されている。つまり、交流電源１００からの交流電流が、導電体９０及び電源ケーブル３００，３０１を通って流れている。ここにおいて、遮断装置１、遮断装置１を収納するケース、導電体９０、電源ケーブル３００，３０１などで充電制御装置は構成されている。ここで、一対の導電体９０と、一対の電源ケーブル３００と、一対の電源ケーブル３０１とで、交流電源１００と直流電源装置２０１との間の一対の導電路が構成されている。また、電動車両２００は、直流電源装置２０１と、バッテリ２０２とを備えている。直流電源装置２０１は、交流電源１００から供給される交流電力を直流電力に変換する。バッテリ２０２は、直流電源装置２０１から出力される直流電力で充電される。
　次に、本実施形態の遮断装置１について説明する。
　遮断装置１は、磁心１０と、巻線２０と、励磁部３０と、電流検出部４０と、直流成分検出部５０と、判定部６０と、一対の接点部７０とを備える。
　磁心１０は、一対の導電路（特に一対の導電体９０）と電磁的に結合されている。本実施形態では磁心１０は軟磁性材料によって円環状に形成されており、磁心１０の孔に一対の導電体９０が通されている。なお、磁心１０を形成する軟磁性材料としては、ナノ液晶材料、非晶質金属材料（アモルファスリボンやアモルファスワイヤなど）、フェライト、パーマロイ、磁性流体などが好適である。
　巻線２０は磁心１０に巻き付けられている。巻線２０の一端は励磁部３０の出力端に接続されている。巻線２０の他端は、抵抗器４１を介して定電圧源３４に接続されている。一対の導電体９０に電流が流れると、各導電体９０の周りに発生した磁束が磁心１０に鎖交することで、磁束に応じた電流が巻線２０に発生する。
　励磁部３０は、オペアンプ（演算増幅器）３１と、抵抗器３２，３３と、定電圧源３４とを用いた正帰還の発振回路である。
　オペアンプ３１は片電源駆動のオペアンプである。定電圧源３４から供給される直流電圧の電圧値は、オペアンプ３１の電源電圧Ｖｃｃの約半分の電圧となっている。オペアンプ３１の反転入力端子は巻線２０と抵抗器４１との接続点に接続されている。電流検出部４０の出力電圧（巻線２０と抵抗器４１との接続点の電圧）が、オペアンプ３１の反転入力端子に入力されている。オペアンプ３１の非反転入力端子には抵抗器４１の電圧が入力されている。
　電流検出部４０は抵抗器４１を備える。抵抗器４１は、巻線２０の他端と定電圧源３４との間に接続されている。
　励磁部３０は正帰還の発振回路であり、励磁部３０が発振動作を行うことによって、励磁部３０から巻線２０に交流の励磁電流が供給されることになる。そして、電流検出部４０は、定電圧源３４から供給される直流電圧に、抵抗器４１の両端間に発生する電圧を加えた電圧を励磁部３０と直流成分検出部５０とに出力する。
　直流成分検出部５０は、例えばローパスフィルタである。具体的には、直流成分検出部５０は、オペアンプ５１と抵抗器５２，５３とコンデンサ５４とで構成される。直流成分検出部５０は、電流検出部４０の出力電圧に含まれる高周波成分を減衰させることで、電流検出部４０の出力電圧に含まれる直流成分を判定部６０に出力する。ここで、直流成分検出部５０から出力される出力電圧は、導電体９０に流れる直流の漏電電流の大きさに比例した電圧値となる。
　判定部６０は、コンパレータ６１と抵抗器６２，６３とを用いた比較回路を備えているコンパレータ６１のプラス入力端子には直流成分検出部５０の出力電圧が入力されている。コンパレータ６１のマイナス入力端子には基準電圧が入力されている。基準電圧は、一定の電源電圧Ｖccを抵抗器６２，６３で分圧して作成され、この基準電圧の電圧値が閾値となる。判定部６０は、直流成分検出部５０の出力電圧が基準電圧を超えると、充電停止信号を一対の接点部７０に出力する。この充電停止信号は、一対の接点部７０をオフさせる信号である。また、交流電源１００から電動車両２００への給電を停止する給電停止状態では、例えば電動車両２００から入力される信号（給電停止状態を通知する信号）に応じて、コンパレータ６１のプラス入力端子に基準電圧を超える電圧が入力される。これにより、判定部６０が充電停止信号を一対の接点部７０に出力し、一対の接点部７０をオフにする。なお、判定部６０は、比較回路に加えて、出力回路を備えてもよい。出力回路は、比較回路の出力と、電動車両２００から入力される信号とに応じて、一対の接点部７０のオン／オフを制御する。出力回路は、給電停止状態では一対の接点部７０をオフにする。出力回路は、充電停止信号が入力されなければ一対の接点部７０をオンにし、充電停止信号が入力されていれば一対の接点部７０をオフにする。ここにおいて、出力回路は必須の構成ではなく、判定部６０は比較回路のみを備えていてもよい。
　遮断装置１は一対の接点部７０を備えている。一対の導電体９０の各々に接点部７０が１つずつ設けられている。一対の接点部７０は例えば電磁継電器の接点である。判定部６０から充電停止信号が入力されると一対の接点部７０はオフになり、交流電源１００から直流電源装置２０１への電力供給が遮断される。
　次に、本実施形態の遮断装置１の動作を説明する。
　励磁部３０が巻線２０に交流の励磁電流を供給すると、磁心１０に磁束（磁界）が発生する。この磁束の向きと大きさは、励磁部３０が巻線２０に供給する励磁電流に同期して変化する。導電体９０に電流が流れていない場合には、磁心１０に発生する磁束は、励磁部３０が巻線２０に供給した励磁電流による磁束のみであるため、磁心１０の磁化特性（Ｂ－Ｈ特性）は、図２に破線で示すように原点に対して点対称な磁化特性になる。
　本実施形態の遮断装置１はフラックスゲート方式の磁束検知方法を採用している。遮断装置１は、磁心１０を磁気飽和させることで巻線２０に供給する励磁電流を急激に変化させている。遮断装置１は、巻線２０に流れる電流の直流成分を検出することで、巻線２０に流れる電流の平均値を検出している。直流の漏電電流が導電体９０に流れていない状態では、巻線２０に流れる電流に含まれる直流成分はゼロになる。一方、直流電源装置２０１から交流電源１００の接地点を介して直流の漏電電流が流れると、導電体９０に直流の漏電電流が流れることで、導電体９０の周囲に配置される磁心１０に漏電電流に応じた磁束（磁界）が発生する。そのため、磁心１０の磁気特性が変化し、磁心１０の磁気特性は例えば図２に実線で示すように原点に対して非対称な磁気特性になる。
　電流検出部４０の出力電圧は、巻線２０に流れる電流の大きさに比例する。ここで、巻線２０に流れる電流は、励磁部３０が巻線２０に供給した励磁電流と、磁心１０に発生した磁束によって巻線２０に発生した電流とを足し合わせた電流となる。磁心１０には、導電体９０に流れる電流に応じた磁束が発生する。直流成分検出部５０は、電流検出部４０の出力電圧に含まれる高周波成分を減衰させることで、電流検出部４０の出力電圧に含まれる直流成分を出力する。したがって、直流成分検出部５０の出力電圧は、電流検出部４０によって検出された電流値に含まれる直流成分の大きさに比例した電圧となる。本実施形態では、直流成分検出部５０が、電流検出部４０の出力電圧から高周波成分を減衰させることで、電流検出部４０の出力電圧に含まれる直流成分を検出しているので、電流検出部４０の出力の絶対値を求める絶対値回路が不要である。
　判定部６０は、直流成分検出部５０の出力電圧と基準電圧との高低を比較する。導電体９０に流れる直流電流が増加したことによって、直流成分検出部５０の出力電圧が基準電圧を超えると、判定部６０が、充電停止信号を一対の接点部７０に出力する。一対の接点部７０は充電停止信号が入力されるとオフになり、遮断装置１は、交流電源１００から直流電源装置２０１への電力供給を遮断する。したがって、遮断装置１は、漏電などの異常発生時には交流電源１００から直流電源装置２０１への電力供給を遮断する。なお、直流成分検出部５０の出力電圧が基準電圧以下であれば、判定部６０は、充電停止信号を一対の接点部７０に出力せず、一対の接点部７０をオンにする。この場合、遮断装置１は、交流電源１００から直流電源装置２０１への電力供給を遮断せず、直流電源装置２０１に電力が供給される。なお、本実施形態の遮断装置１では、一対の接点部７０がオフの状態でも、励磁部３０、直流電流検出部５０、判定部６０などに動作電力を供給する定電圧源が、交流電源１００から電力を得て動作するように構成されている。
　なお、本実施形態の遮断装置１では、一対の接点部７０が、一対の導電体９０において磁心１０が電磁的に結合されている部位よりも直流電源装置２０１に近い位置に設けられているが、一対の接点部７０の位置は上記の位置に限定されない。一対の接点部７０は、一対の導電体９０において磁心１０が電磁的に結合されている部位よりも交流電源１００に近い位置に設けられてもよい。
　以上説明したように、本実施形態の遮断装置１は、磁心１０と、巻線２０と、励磁部３０と、電流検出部４０と、直流成分検出部５０と、一対の接点部７０と、判定部６０とを備えている。磁心１０は、交流電流が流れる一対の導電路（本実施形態では、一対の導電体９０）に電磁的に結合されている。巻線２０は磁心１０に巻き付けられている。励磁部３０は交流である励磁電流を巻線２０に供給する。電流検出部４０は巻線２０に流れる電流を検出する。直流成分検出部５０は、電流検出部４０によって検出された電流から直流成分の大きさを検出する。一対の接点部７０は、一対の導電体９０にそれぞれ配置されている。判定部６０は、直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさが閾値以下の場合は一対の接点部７０をオンにする。判定部６０は、直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさが閾値を超えていれば一対の接点部７０をオフにする。判定部６０は、給電停止状態では一対の接点部７０をオフにする。
　このように、磁心１０は、交流電流が流れる一対の導電路に電磁的に結合されている。また、給電停止状態では一対の接点部７０がオフになっており、一対の導電体９０が両方共に遮断されているので、磁心１０を磁化する要因となる漏れ電流が導電体９０に流れにくくなり、磁心１０が磁化されにくくなる。
　また、直流電源装置２０１がトランスを備え、直流電源装置２０１の１次側と２次側とが電気的に絶縁されている場合に、直流電源装置２０１の１次側で地絡を検出するためには、直流電源装置２０１の１次側に接地線が接続されている必要がある。すなわち、バッテリ２０２と直流電源装置２０１とをつなぐ一対の導電線のそれぞれに接地線が接続され、この接地線と磁気的に結合されるように磁心が配置される必要がある。そのため、接地線を余分に配線する必要があり、配線作業の手間が余分にかかることになる。それに対して、本実施形態の遮断装置１では、交流電流が流れる経路に磁心１０が配置されている。交流電源１００は分電盤で接地されているので、磁心１０は、直流電源装置２０１と交流電源１００との間を接続する導電路（特に導電体９０又は充電ケーブル３００）と電磁的に結合されるように配置されればよい。したがって、接地線を新たに施工する必要が無く、磁心１０の取付作業が簡単である。
　また、本実施形態の遮断装置１では、一対の接点部７０は、交流電流が流れる導電路（特に導電体９０及び充電ケーブル３００）において、磁心１０が電磁的に結合される部位よりも、直流電源装置２０１に近い位置に設けられている。判定部６０は、交流電源１００から直流電源装置２０１に交流電力が供給されていない給電停止状態では一対の接点部７０をオフにしている。したがって、給電停止状態では、電流が、バッテリ２０２などから、導電体９０において磁心１０が電磁的に結合された部位に流れなくなる。ここで、導電体９０に交流電流が流れる場合、交流電流は流れる方向が周期的に変化するため、磁心１０は磁化されにくい。それに対して、導電体９０に直流電流が流れると、導電体９０には一方向の電流が流れ続けるため、磁心１０が磁化されやすくなる。直流電流によって磁心１０が磁化されると、電流の検出精度が悪化する可能性がある。本実施形態では、導電体９０において磁心１０が電磁的に結合されている部位よりも直流電源装置２０１に近い位置に一対の接点部７０が設けられている。したがって、一対の接点部７０がオフの状態では、地絡が発生して、直流電源装置２０１からの漏電電流が導電体９０に流れたとしても、磁心１０が電磁的に結合されている導電体９０の部位に漏電電流が流れることはない。よって、直流の漏電電流によって磁心１０が磁化されにくくなる。
　（実施形態２）
　実施形態２の遮断装置１を図３に基づいて説明する。
　実施形態２の遮断装置１は、実施形態１の遮断装置１が備える構成要素に加えて記憶部８０を備えている。記憶部８０は、一対の接点部７０がオフの状態で直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさを記憶する。なお、記憶部８０以外の構成は実施形態１で説明した遮断装置１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。また、本実施形態の構成は以下に説明する実施形態３にも適用が可能である。
　記憶部８０は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリを備える。記憶部８０は、直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさをデジタル値に変換して不揮発性メモリに記憶する。また、記憶部８０は、不揮発性メモリに記憶した直流成分の大きさをアナログ値に変換して出力する機能も備えている。なお、記憶部８０は、直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさを保持するサンプルホールド回路でもよい。
　判定部６０は、充電停止信号を出力すると、一対の接点部７０がオフの状態で直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさ（オフセット値）を記憶部８０に記憶させる。ここで、一対の接点部７０がオフの状態で直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさは、磁心１０に残った残留磁気の大きさに比例する。
　その後、判定部６０は、一対の接点部７０がオンの状態で直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさを、記憶部８０に記憶された直流成分の大きさ（オフセット値）で補正する。例えば、判定部６０は、一対の接点部７０がオンの状態で直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさから、記憶部８０に記憶された直流成分の大きさを減算回路で減算する。判定部６０は、減算後（補正後）の値が閾値を超えると充電停止信号を出力する。つまり、判定部６０は、直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさからオフセット値を減算して得られた値が閾値を超えていれば、直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさが閾値を超えていると判断する。これにより、磁心１０が磁化されて、磁心１０に残留磁気が発生している場合でも、判定部６０が、直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさから、磁心１０の残留磁気による検出誤差を補正するので、直流電流の検出精度が向上する。
　なお、判定部６０は、記憶部８０に記憶された直流成分の大きさ（オフセット値）で閾値を補正してもよい。図４は、判定部６０が記憶部８０に記憶された直流成分の大きさで閾値を補正する変形例の回路図である。この変形例の構成は、実施形態３にも適用が可能である。
　判定部６０は、コンパレータ６１と、制御回路６９と、閾値設定回路６００とを備えている。
　コンパレータ６１のプラス入力端子には直流成分検出部５０の出力電圧が入力されている。コンパレータ６１のマイナス入力端子には基準電圧（閾値となる電圧値）が入力されている。基準電圧は、閾値設定回路６００によって設定されている。
　閾値設定回路６００は、抵抗器６２，６３，６５，６７と、ＭＯＳＦＥＴのような半導体スイッチ６４，６６，６８とを備えている。なお、半導体スイッチ６４，６６，６８はＭＯＳＦＥＴに限定されず、バイポーラトランジスタなどの半導体スイッチでもよい。
　抵抗器６３の一端は回路のグランドに接続され、抵抗器６３の他端は半導体スイッチ６４，６６，６８の一端に接続されている。半導体スイッチ６４の他端は抵抗器６２の一端に接続されている。抵抗器６２の他端は、一定の電源電圧Ｖccを出力する定電圧源に接続されている。半導体スイッチ６６の他端は抵抗器６５の一端に接続されている。抵抗器６５の他端は定電圧源に接続されている。半導体スイッチ６８の他端は抵抗器６７の一端に接続されている。抵抗器６７の他端は定電圧源に接続されている。ここで、半導体スイッチ６４，６６，６８の制御端子は、それぞれ制御回路６９の出力端子に接続されている。半導体スイッチ６４の制御端子に制御回路６９から制御信号が入力されると、半導体スイッチ６４がオンになる。半導体スイッチ６４の制御端子に制御信号が入力されなくなると、半導体スイッチ６４がオフになる。半導体スイッチ６６，６８の動作は半導体スイッチ６４の動作と同様である。半導体スイッチ６６，６８の制御端子に制御回路６９から制御信号が入力されると、半導体スイッチ６６，６８はオンになる。
　このように、判定部６０は、複数の抵抗器６２，６３，６５，６７で構成される分圧回路を有し、一定の電圧Ｖccを分圧回路で分圧した電圧をもとに閾値を設定している。複数の抵抗器６２，６３，６５，６７は、１以上の調整用抵抗器６２，６５，６７を含んでいる。分圧回路は、さらに、１以上の調整用抵抗器６２，６５，６７にそれぞれ接続される１以上の半導体スイッチ６４，６６，６８を有している。判定部６０は、オフセット値に応じて、１以上の半導体スイッチ６４，６６，６８をそれぞれオン又はオフさせることで、分圧回路の分圧比を変化させるように構成される。
　ここにおいて、分圧回路を構成する複数の抵抗器６２，６３，６５，６７のうち、抵抗器６２，６５，６７が調整用の抵抗器であり、これらの抵抗器６２，６５，６７にそれぞれ半導体スイッチ６４，６６，６８が接続されている。なお、分圧回路を構成する複数の抵抗器のうち１以上の抵抗器が調整用の抵抗器であればよく、分圧回路を構成する複数の抵抗器の全てが調整用の抵抗器であってもよい。
　半導体スイッチ６４のみがオンになると、閾値の電圧値は、定電圧源から供給される一定の電圧Ｖccを抵抗器６２，６３で分圧した電圧値になる。
　半導体スイッチ６４，６６がオンになると、抵抗器６２，６５が並列に接続された状態となる。この場合、閾値の電圧値は、電圧Ｖccを抵抗器６２，６５の並列回路と抵抗器６３とで分圧した電圧値となるので、半導体スイッチ６４のみがオンになる場合に比べて閾値の電圧が高くなる。
　半導体スイッチ６４，６６，６８がオンになると、抵抗器６２，６５，６７が並列に接続された状態となる。この場合、閾値の電圧値は、電圧Ｖccを抵抗器６２，６５，６７の並列回路と抵抗器６３とで分圧した電圧値となるので、半導体スイッチ６４，６６がオンになる場合に比べて閾値の電圧がさらに高くなる。
　制御回路６９は、記憶部８０に記憶された直流成分の大きさ（オフセット値）に応じて半導体スイッチ６４，６６，６８のオン／オフを制御する。制御回路６９は、記憶部８０に記憶された直流成分の大きさと、第１基準レベルおよび第２基準レベルとの高低を比較する。ここで、第２基準レベルは第１基準レベルよりも高い電圧値に設定されている。
　記憶部８０に記憶された直流成分の大きさが第１基準レベルよりも低ければ、制御回路６９は半導体スイッチ６４の制御端子のみに制御信号を出力して、半導体スイッチ６４のみをオンにする。制御回路６９は、一定の電圧Ｖccを抵抗器６２，６３で分圧した電圧値を閾値の電圧値とする。
　一方、記憶部８０に記憶された直流成分の大きさが第１基準レベル以上で、かつ、第２基準レベル未満になると、制御回路６９は半導体スイッチ６４，６６をオンにする。制御回路６９は、一定の電圧Ｖccを抵抗器６２，６５の並列回路と抵抗器６３とで分圧した電圧値を閾値の電圧値とする。これにより、半導体スイッチ６４のみがオンの場合に比べて、閾値の電圧値が高くなり、磁心１０が着磁することで直流成分検出部５０の出力が増加した場合でも、誤検知が発生しにくくなる。
　また、記憶部８０に記憶された直流成分の大きさが第２基準レベル以上になると、制御回路６９は半導体スイッチ６４，６６，６８をオンにする。制御回路６９は、一定の電圧Ｖccを、抵抗器６２，６５，６７の並列回路と抵抗器６３とで分圧した電圧値を閾値の電圧値とする。すなわち、判定部６０は、オフセット値が大きくなるほど閾値を大きくするように構成されている。これにより、半導体スイッチ６４，６６がオンの場合に比べて、閾値の電圧値がさらに高くなり、磁心１０が着磁することで直流成分検出部５０の出力が増加した場合でも、誤検知が発生しにくくなる。
　以上説明したように、本実施形態の遮断装置１は、一対の接点部７０がオフの状態で直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさを記憶する記憶部８０をさらに備えてもよい。判定部６０は、一対の接点部７０がオンの状態で直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさ、及び、閾値のうちの何れか一方を、記憶部８０に記憶された直流成分の大きさで補正する。
　磁心１０が磁化されることで、一対の接点部７０がオフの状態で直流成分検出部５０の出力にオフセット値が発生した場合でも、このオフセット値を記憶部８０に記憶させておくことができる。そして、判定部６０は、一対の接点部７０がオンの状態で直流成分検出部５０によって検出された直流電流の大きさ、及び、閾値のうちの何れか一方を、記憶部８０に記憶されたオフセット値で補正している。したがって、磁心１０が磁化されたことによって直流成分検出部５０の検出値に誤差が発生したとしても、判定部６０の誤動作が起こりにくくなる。
　また、遮断装置１は、一対の接点部７０がオフの状態、すなわち交流電源１００から直流電源装置２０１への電力供給が停止している状態で、直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさを記憶部８０に記憶させている。したがって、遮断装置１が停止し、その後に起動する場合に、直流成分検出部５０によって検出された直流成分の大きさを記憶部８０が記憶する動作を行っているが、この動作は起動時間内に完了することが可能である。このため、記憶部８０が記憶動作を行う追加の待ち時間が（ユーザにとって）必要ないというメリットがある。
　また、判定部６０は、記憶部８０に記憶された直流成分の大きさに応じて、抵抗器と半導体スイッチとを備えた回路（閾値設定回路６００）で閾値を設定してもよい。
　判定部６０が、記憶部８０に記憶された直流成分の大きさに応じて閾値を設定しているので、磁心１０が磁化されたことによって直流成分検出部５０の検出値に誤差が発生したとしても、判定部６０の誤動作が起こりにくくなる。また、閾値を設定する回路は、抵抗器（抵抗器６２，６３，６５，６７）と半導体スイッチ（半導体スイッチ６４，６６，６７）とで構成されているので、機械式スイッチを用いる場合に比べて耐久性が向上し、小型化を実現できる。
　なお、本実施形態では、閾値を設定する回路（閾値設定回路６００）を、複数の抵抗器を用いた分圧回路で構成している。複数の抵抗器の一部又は全部に１～複数の半導体スイッチが接続（直列接続又は並列接続）されている。判定部６０は、１～複数の半導体スイッチをそれぞれオン／オフさせることで、分圧回路の分圧比を変化させ、それによって閾値を設定すればよい。
　（実施形態３）
　実施形態３の遮断装置１について図５に基づいて説明する。
　実施形態３の遮断装置１では、実施形態１で説明した遮断装置１において、電流検出部４０がインピーダンス回路４００を備えている。インピーダンス回路４００は、巻線２０に流れる電流の電流値に比例した電圧信号を発生する。励磁部３０は、インピーダンス回路４００に発生した電圧信号の大きさに応じた振幅の励磁電流を巻線２０に供給する。励磁部３０は、インピーダンス回路４００のインピーダンス値を設定する設定回路３５を有している。ここで、励磁部３０の出力電圧が一定であれば、インピーダンス回路４００のインピーダンス値が大きくなるほど、巻線２０に供給される励磁電流の振幅は小さくなる。なお、インピーダンス回路４００及び設定回路３５以外の構成は実施形態１と同様であるので、共通の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
　インピーダンス回路４００は、抵抗器４１，４２，４３と、半導体スイッチ４４，４５とを有している。抵抗器４１の一端は巻線２０に接続され、抵抗器４１の他端は定電圧源３４に接続されている。抵抗器４１の両端間には、ＭＯＳＦＥＴのような半導体スイッチ４４と抵抗器４２との直列回路が接続されている。また、抵抗器４１の両端間には、ＭＯＳＦＥＴのような半導体スイッチ４５と抵抗器４３との直列回路が接続されている。半導体スイッチ４４，４５の制御端子には設定回路３５が接続されている。設定回路３５から半導体スイッチ４４の制御端子に制御信号が入力されると、半導体スイッチ４４がオンになる。設定回路３５から半導体スイッチ４４の制御端子に制御信号が入力されなくなると、半導体スイッチ４４がオフになる。半導体スイッチ４５の動作は半導体スイッチ４４の動作と同様であるので、その説明は省略する。なお、半導体スイッチ４４，４５はＭＯＳＦＥＴに限定されず、バイポーラトランジスタのような半導体スイッチでもよい。
　このように、インピーダンス回路４００は、並列に接続された複数の抵抗器４１，４２，４３を有している。複数の抵抗器４１，４２，４３は、１以上の調整用抵抗器４２，４３を含んでいる。インピーダンス回路４００は、さらに、１以上の調整用抵抗器４２，４３にそれぞれ直列に接続される１以上の半導体スイッチ４４，４５を有している。設定回路３５は、１以上の半導体スイッチ４４，４５をそれぞれオン又はオフさせることで、インピーダンス回路４００のインピーダンス値を設定するように構成される。
　ここにおいて、インピーダンス回路４００が備える３つの抵抗器４１，４２，４３のうち抵抗器４２，４３が調整用の抵抗器であり、抵抗器４２，４３にそれぞれ半導体スイッチ４４，４５が接続されている。なお、インピーダンス回路４００が備える複数の抵抗器のうち１以上の抵抗器が調整用の抵抗器であればよく、インピーダンス回路４００が備える複数の抵抗器の全てが調整用の抵抗器であってもよい。
　設定回路３５が、半導体スイッチ４４，４５をオフにすると、インピーダンス回路４００は抵抗器４１のみで構成され、インピーダンス回路４００のインピーダンス値は最大となる。インピーダンス回路４００のインピーダンス値が最大になると、インピーダンス回路４００に流れる電流は最小になり、励磁部３０が巻線２０に供給する励磁電流が最小になる。
　設定回路３５が、半導体スイッチ４４をオン、半導体スイッチ４５をオフにすると、インピーダンス回路４００は抵抗器４１，４２の並列回路で構成される。これにより、インピーダンス回路４００のインピーダンス値が半導体スイッチ４４，４５がオフの場合に比べて低下するため、インピーダンス回路４００に流れる電流は増加し、励磁部３０が巻線２０に供給する励磁電流が増加する。
　また、設定回路３５が、半導体スイッチ４４，４５をオンにすると、インピーダンス回路４００は、抵抗器４１，４２，４３の並列回路になる。この場合、インピーダンス回路４００のインピーダンス値は、半導体スイッチ４４をオン、半導体スイッチ４５がオフの場合に比べてさらに低下し、インピーダンス回路４００に流れる電流が大きくなるので、励磁部３０が巻線２０に供給する励磁電流が最大になる。このとき、励磁部３０が巻線２０に供給する励磁電流の振幅は、磁心１０を充分に磁気飽和させることができる程度の振幅になるように設定されている。
　ここにおいて、半導体スイッチ４４，４５がオンとなる場合の励磁電流の振幅は、磁心１０を磁気飽和させることができる程度の振幅となり、この振幅を第１振幅という。また、半導体スイッチ４４，４５がオンとなる場合の励磁電流の振幅は第１振幅よりも小さくなり、この振幅を第２振幅という。つまり、第１振幅は、磁心１０を消磁するために必要な振幅であり、第２振幅は、第１振幅よりも小さい振幅である。
　設定回路３５は、通常の動作時には、半導体スイッチ４４，４５をオフにして、励磁部３０が巻線２０に供給する励磁電流を最小にした第２振幅で動作させる。この第２振幅は、磁心１０をようやく磁気飽和できる程度の振幅である。
　判定部６０が漏電を検知して一対の接点部７０をオフにすると、設定回路３５は、半導体スイッチ４４，４５をオンにして励磁部３０が巻線２０に供給する励磁電流の振幅を最大にする。このとき、巻線２０の周りに発生する磁束によって、磁心１０は磁気飽和し、磁心１０の残留磁気を取り除く消磁動作を開始する。
　ひきつづき、設定回路３５は、半導体スイッチ４４をオン、半導体スイッチ４５をオフにして、励磁部３０が巻線２０に供給する励磁電流を段階的に減少させた後、半導体スイッチ４４，４５を全てオフにする。これにより、励磁部３０が巻線２０に供給する励磁電流が最小になり、この時点で消磁動作が完了する。この状態で、励磁部３０が、巻線２０に供給する励磁電流を停止させれば、励磁電流の振幅は最小になっているので、磁心１０に残る残留磁気を小さくできる。
　つまり、設定回路３５は、一対の接点部７０がオフの状態で、励磁電流の振幅を、磁心１０を消磁するために必要な基準振幅よりも大きい第１振幅とした後に、基準振幅よりも小さい第２振幅とするように、インピーダンス回路４００のインピーダンス値を変化させる。
　これにより、本実施形態の遮断装置１は、磁心１０が磁化されることによって磁心１０に発生した残留磁気の影響を低減でき、直流電流の検出精度を向上させることができる。また、直流電流の検出精度が向上するため、判定部６０の誤動作が発生しにくくなる。
　以上のように、本実施形態の遮断装置１では、電流検出部４０は、巻線２０に流れる電流の電流値に比例した電圧信号を発生するインピーダンス回路４００を備えている。励磁部３０は、インピーダンス回路４００に発生した電圧信号の大きさに応じた振幅の励磁電流を巻線２０に供給する。そして、励磁部３０は、インピーダンス回路４００のインピーダンス値を設定する設定回路３５を有している。
　このように、設定回路３５がインピーダンス回路４００のインピーダンス値を設定することによって、励磁部３０が巻線２０に供給する励磁電流を変化させることができる。
　また、設定回路３５は、インピーダンス回路４００が有する抵抗器（４１，４２，４３）と半導体スイッチ（半導体スイッチ４４，４５）とを用いて、インピーダンス回路４００のインピーダンス値を設定してもよい。
　設定回路３５は、抵抗器と半導体スイッチとを用いてインピーダンス回路４００のインピーダンス値を設定することで、励磁電流の振幅を変化させている。したがって、励磁電流の振幅を変化する回路を増幅器で構成する場合に比べて、回路構成が簡単になり、遮断装置１の小型化を図ることができる。また、インピーダンス回路４００は、半導体スイッチを用いているので、機械式スイッチを用いる場合に比べて耐久性が向上し、小型化を実現できる。
　なお、インピーダンス回路４００は、直列又は並列に接続された複数の抵抗器と、複数の抵抗器の一部又は全部に接続（並列接続又は直列接続）された１～複数の半導体スイッチとを有している。設定回路３５は、インピーダンス回路４００が有する１～複数の半導体スイッチをそれぞれオン又はオフさせることによって、インピーダンス回路４００のインピーダンス値を変化させている。
　また、本実施形態の遮断装置１において、設定回路３５は、一対の接点部７０がオフの状態で巻線２０に供給する励磁電流の振幅を第１振幅とした後に第２振幅とするように、インピーダンス値を変化させてもよい。ここで、第１振幅は磁心１０を消磁するために必要な振幅であり、第２振幅は第１振幅よりも小さい振幅である。
　このように、設定回路３５の設定によって、一対の接点部７０がオフの状態で、巻線２０に供給される励磁電流の振幅が第１振幅から第２振幅へと変化するから、磁心１０が磁化されることによって磁心１０に残った残留磁気を低減できる。本実施形態の遮断装置１は、磁心１０の残留磁気を低減できるから、遮断装置１の誤動作が発生しにくくなる。
　本実施形態の構成は実施形態２の遮断装置１にも適用可能である。なお、実施形態３の遮断装置１において、実施形態２の構成は必須ではなく、必要に応じて実施形態２の構成を採用すればよい。
　また、上述の実施形態では磁心１０が円環状に形成され、磁心１０の孔に導電体９０が通されているが、磁心１０の形状および配置は本実施形態に限定されない。磁心１０は、導電体９０に電流が流れることによって導電体９０の周りに発生する磁束が鎖交する位置に配置され、導電体９０と電磁的に結合されるのであれば、磁心１０は矩形枠状の磁心でもよいし、棒状の磁心でもよい。
　上記の実施形態から明らかなように、本発明の第１の態様の遮断装置（１）は、磁心（１０）と、巻線（２０）と、励磁部（３０）と、電流検出部（４０）と、直流成分検出部（５０）と、一対の接点部（７０）と、判定部（６０）とを備える。磁心（１０）は、交流電流が流れる一対の導電路（９０）に電磁的に結合されている。巻線（２０）は磁心（１０）に巻き付けられている。励磁部（３０）は、交流である励磁電流を巻線（２０）に供給する。電流検出部（４０）は、巻線（２０）に流れる電流を検出する。直流成分検出部（５０）は、電流検出部（４０）によって検出された電流から直流成分の大きさを検出する。一対の接点部（７０）は、一対の導電路（９０）にそれぞれ配置されている。判定部（６０）は、直流成分検出部（５０）によって検出された直流成分の大きさが閾値以下の場合は一対の接点部（７０）をオンにする。判定部（６０）は、直流成分検出部（５０）によって検出された直流成分の大きさが閾値を超えていれば一対の接点部（７０）をオフにする。判定部（６０）は、給電停止状態では一対の接点部（７０）をオフにする。
　本発明の第２の態様の遮断装置（１）は、第１の態様に基づいており、記憶部（８０）をさらに備えている。記憶部（８０）は、一対の接点部（７０）がオフの状態で直流成分検出部（５０）によって検出された直流成分の大きさをオフセット値として記憶する。判定部（６０）は、直流成分検出部（５０）によって検出された直流成分の大きさからオフセット値を減算して得られた値が閾値を超えていれば、直流成分検出部（５０）によって検出された直流成分の大きさが閾値を超えていると判断するように構成される。
　本発明の第３の態様の遮断装置（１）は、第１の態様に基づいており、記憶部（８０）をさらに備えている。記憶部（８０）は、一対の接点部（７０）がオフの状態で直流成分検出部（５０）によって検出された直流成分の大きさをオフセット値として記憶する。判定部（６０）は、オフセット値が大きくなるほど閾値を大きくするように構成される。
　本発明の第４の態様の遮断装置（１）は、第３の態様に基づいており、第４の態様では、判定部（６０）は、複数の抵抗器（６２，６３，６５，６７）で構成される分圧回路を有し、一定の電圧（Ｖcc）を分圧回路で分圧した電圧をもとに閾値を設定している。複数の抵抗器（６２，６３，６５，６７）は、１以上の調整用抵抗器（６２，６５，６７）を含んでいる。分圧回路は、さらに、１以上の調整用抵抗器（６２，６５，６７）にそれぞれ接続される１以上の半導体スイッチ（６４，６６，６８）を有している。判定部（６０）は、オフセット値に応じて、１以上の半導体スイッチ（６４，６６，６８）をそれぞれオン又はオフさせることで、分圧回路の分圧比を変化させるように構成される。
　本発明の第５の態様の遮断装置（１）は、第１～第４の態様に基づいており、第５の態様では、電流検出部（４０）は、巻線（２０）に流れる電流の電流値に比例した大きさの電圧信号を発生するインピーダンス回路（４００）を備える。励磁部（３０）は、インピーダンス回路（４００）が発生した電圧信号の大きさに応じた振幅の励磁電流を巻線（２０）に供給している。励磁部（３０）は、インピーダンス回路（４００）のインピーダンス値を設定する設定回路（３５）を有する。
　本発明の第６の態様の遮断装置（１）は、第５の態様に基づいており、第６の態様では、インピーダンス回路（４００）は、並列に接続された複数の抵抗器（４１，４２，４３）を有している。複数の抵抗器（４１，４２，４３）は、１以上の調整用抵抗器（４２，４３）を含んでいる。インピーダンス回路（４００）は、さらに、１以上の調整用抵抗器（４２，４３）にそれぞれ直列に接続される１以上の半導体スイッチ（４４，４５）を有している。設定回路（３５）は、１以上の半導体スイッチ（４４，４５）をそれぞれオン又はオフさせることで、インピーダンス回路（４００）のインピーダンス値を設定するように構成される。
　本発明の第７の態様の遮断装置（１）は、第５又は第６の態様に基づいており、第７の態様では、設定回路（３５）は、一対の接点部（７０）がオフの状態で、励磁電流の振幅を、磁心（１０）を消磁するために必要な第１振幅とした後に、前記第１振幅よりも小さい第２振幅とするように、インピーダンス回路（４００）のインピーダンス値を変化させるように構成される。
　１　遮断装置
　１０　磁心
　２０　巻線
　３０　励磁部
　３５　設定回路
　４０　電流検出部
　４１，４２，４３　抵抗器
　４４，４５　半導体スイッチ
　５０　直流成分検出部
　６０　判定部
　６２，６３，６５，６７　抵抗器
　６４，６６，６８　半導体スイッチ
　６９　制御回路
　７０　接点部（一対の接点部）
　８０　記憶部
　９０　導電体
　１００　交流電源
　２０１　直流電源装置
　４００　インピーダンス回路
　６００　閾値設定回路

Claims (7)

  1. 　交流電流が流れる一対の導電路に電磁的に結合される磁心と、
    　前記磁心に巻き付けられた巻線と、
    　交流である励磁電流を前記巻線に供給する励磁部と、
    　前記巻線に流れる電流を検出する電流検出部と、
    　前記電流検出部によって検出された電流から直流成分の大きさを検出する直流成分検出部と、
    　前記一対の導電路にそれぞれ配置された一対の接点部と、
    　前記直流成分検出部によって検出された前記直流成分の大きさが閾値以下の場合は前記一対の接点部をオンにし、前記直流成分検出部によって検出された前記直流成分の大きさが閾値を超えていれば前記一対の接点部をオフにし、給電停止状態では前記一対の接点部をオフにする判定部とを備えた、
    　ことを特徴とする遮断装置。
  2. 　前記一対の接点部がオフの状態で前記直流成分検出部によって検出された直流成分の大きさをオフセット値として記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記判定部は、前記直流成分検出部によって検出された前記直流成分の大きさから前記オフセット値を減算して得られた値が前記閾値を超えていれば、前記直流成分検出部によって検出された前記直流成分の大きさが前記閾値を超えていると判断するように構成される、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の遮断装置。
  3. 　前記一対の接点部がオフの状態で前記直流成分検出部によって検出された直流成分の大きさをオフセット値として記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記判定部は、前記オフセット値が大きくなるほど前記閾値を大きくするように構成される、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の遮断装置。
  4. 　前記判定部は、複数の抵抗器で構成される分圧回路を有し、一定の電圧を前記分圧回路で分圧した電圧をもとに前記閾値を設定しており、
    　前記複数の抵抗器は、１以上の調整用抵抗器を含み、
    　前記分圧回路は、さらに、前記１以上の調整用抵抗器にそれぞれ接続される１以上の半導体スイッチを有し、
    　前記判定部は、前記オフセット値に応じて、前記１以上の半導体スイッチをそれぞれオン又はオフさせることで、前記分圧回路の分圧比を変化させるように構成される、
    　ことを特徴とする請求項３に記載の遮断装置。
  5. 　前記電流検出部は、前記巻線に流れる電流の電流値に比例した大きさの電圧信号を発生するインピーダンス回路を備え、
    　前記励磁部は、前記インピーダンス回路が発生した電圧信号の大きさに応じた振幅の前記励磁電流を前記巻線に供給しており、
    　前記励磁部は、前記インピーダンス回路のインピーダンス値を設定する設定回路を有する、
    　ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の遮断装置。
  6. 　前記インピーダンス回路は、並列に接続された複数の抵抗器を有し、
    　前記複数の抵抗器は、１以上の調整用抵抗器を含み、
    　前記インピーダンス回路は、さらに、前記１以上の調整用抵抗器にそれぞれ直列に接続される１以上の半導体スイッチを有し、
    　前記設定回路は、前記１以上の半導体スイッチをそれぞれオン又はオフさせることで、前記インピーダンス回路のインピーダンス値を設定するように構成される、
    　ことを特徴とする請求項５に記載の遮断装置。
  7. 　前記設定回路は、前記一対の接点部がオフの状態で、前記励磁電流の振幅を、前記磁心を消磁するために必要な第１振幅とした後に、前記第１振幅よりも小さい第２振幅とするように、前記インピーダンス回路のインピーダンス値を変化させるように構成される、
    　ことを特徴とする請求項５又は６に記載の遮断装置。
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