JP2000173414A - 単相三線式回路遮断器およびその試験方法 - Google Patents

単相三線式回路遮断器およびその試験方法

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JP2000173414A
JP2000173414A JP10342736A JP34273698A JP2000173414A JP 2000173414 A JP2000173414 A JP 2000173414A JP 10342736 A JP10342736 A JP 10342736A JP 34273698 A JP34273698 A JP 34273698A JP 2000173414 A JP2000173414 A JP 2000173414A
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voltage
phase
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wire
neutral
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Nobuo Miyoshi
伸郎 三好
Toshiharu Hidaka
俊治 日高
Hiroshi Fujioka
宏 藤岡
Setsuo Hosogai
節夫 細貝
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源から負荷接続点に達する中性線路の欠相
状態を検出して、負荷への過電圧印加を防止すると共
に、試験する際の結線作業を容易にする。 【解決手段】 欠相検出リード線50を負荷接続点50
aに接続することで、電源から負荷接続点に達する中性
線路が欠相状態になると、負荷18aの両端電圧が通常
よりも上昇し、分圧抵抗11の両端電圧も上昇して検出
回路12は欠相と判断して出力し、サイリスタ13がオ
ン、電磁石14が作動し回路を遮断する。また、テスト
時は、テスト回路19のテストスイッチ17をオンする
と、電圧線3の電圧が直接、分圧回路8の分圧抵抗9、
10、11に印加されて、分圧抵抗11の両端電圧が上
昇し検出回路12が出力する。従って欠相検出リード線
50は中性線2に接続せず切り離し状態でテストできる
ので結線作業が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、中性線欠相保護
回路を有する単相三線式回路遮断器とその試験方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は例えば、実用新案登録番号第25
25628号に示された従来の単相三線式回路遮断器で
ある。図において、1は単相三線式電源であり中性線
2、電圧線3、電圧線4で形成されている。5は欠相検
出リード線であり、検出点5aに接続され電圧線3、4
と中性線2間に発生する欠相による過電圧を監視するも
のである。6は電圧線3と中性線2間の電圧を半波整流
するダイオード、7は電圧線4と中性線2間の電圧を半
波整流するダイオードであり、この半波整流された電圧
が分圧抵抗9、分圧抵抗10、分圧抵抗11により形成
される分圧回路8に印加されている。
【0003】12は検出回路で分圧抵抗11の両端電圧
を検知しサイリスタ13にトリガ信号を出力するもので
ある。14は電磁石でサイリスタ13が点弧し電流が流
れることにより作動する。16は分圧抵抗10にテスト
スイッチ17を並列接続させるためのテスト回路であ
る。18a、18bは中性線欠相保護回路付単相三線式
回路遮断器(以下回路遮断器)15に接続される負荷で
ある。
【0004】次に欠相保護時の動作について説明する。
回路遮断器15の欠相検出リード線5が接続される検出
点5aより上流側において欠相状態が生じると、接続さ
れた負荷18a、18bのインピーダンスのアンバラン
スにより、一方の電圧線3と中性線2及び、他方の電圧
線4と中性線2間の電圧が不平衡となる。
【0005】この結果、正常な平衡状態に比べ高電位と
なった電圧が分圧回路8に印可されることになり分圧抵
抗11の電圧が検出回路12の所定値(以下しきい値)
を越え、検出回路12はサイリスタ13にトリガー信号
を出力する。サイリスタ13はこのトリガー信号により
導通し、電磁石14を動作させ回路遮断器15をトリッ
プさせる。
【0006】次に回路遮断器15に組込まれた検出回路
12が欠相事故時に正常に動作するか否かを事前に確認
するためのテスト動作について説明する。テストスイッ
チ17を入にすると、分圧抵抗9、10、11、で形成
された分圧回路8の内、分圧抵抗10を短絡するため、
分圧抵抗11の両端電圧が検出回路12のしきい値以上
の電圧となり、上記した欠相保護時の動作と同様に回路
遮断器15をトリップさせる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の中性線欠相保護
回路付単相三線式回路遮断器は、以上のように構成され
ているので、欠相検出は検出点5aより上流側で欠相状
態が発生した時のみ検知できるものであり、検出点5a
と負荷18a、負荷18bが接続されている中性線路に
おいて欠相状態が発生した場合は検知できないという問
題があった。また、欠相時に正常動作を行なうか否かを
確認するためのテスト動作を実施するためには、単相三
線式電源1を使用し、回路遮断器15を単相三線式電源
1の中性線2、電圧線3、電圧線4の全てと結線しなけ
れならないという問題があった。
【0008】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、負荷が接続されている中性線路に
おいて欠相状態が発生した場合も検知できる単相三線式
回路遮断器を提供することを目的とし、また、テストが
容易にできる単相三線式回路遮断器を提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】(1)この発明に係る単
相三線式回路遮断器は、中性線の欠相を検出して回路を
遮断する単相三線式回路遮断器において、電圧線間の電
圧を整流する整流回路と、この整流回路のいずれか一方
の出力電圧と中性線間の電圧を分圧する分圧回路と、上
記分圧電圧に応じて中性線の欠相を検出し出力する欠相
検出手段と、上記欠相検出出力により回路を遮断する遮
断手段と、テスト時に、上記分圧回路に上記電圧線のい
ずれか一方の電圧を印加して上記欠相検出手段から欠相
検出出力を送出させるテスト回路とを備えたものであ
る。
【0010】(2)また、上記(1)において、分圧回
路の中性線との接続箇所は、中性線の負荷接続点とした
ものである。
【0011】(3)また、上記(1)または(2)の単
相三線式回路遮断器の試験方法において、単相三線式電
源または単相二線式電源を試験電源として使用し電圧線
間に電圧を印加すると共に、分圧回路の一方を中性線に
接続する代わりに接続せずに切り離し状態とし、テスト
回路でテストするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は本発明にお
ける実施の形態1の中性線欠相保護回路付単相三線式回
路遮断器の回路図である。図において、1〜4、8〜1
9は上記従来装置での説明と同様のものであり説明を省
略する。6a〜6dはダイオードで電圧線3、電圧線4
間の電圧を全波整流する整流回路を形成し、検出回路1
2に直流電圧を供給するものである。
【0013】20は分圧抵抗で欠相検出リード線50の
一方端と分圧抵抗9との間に接続され、分圧回路8を形
成している。欠相検出リード線50の他方端は負荷18
a、18bが接続された負荷接続点50aに接続されて
いる。テストスイッチ17により形成されたテスト回路
19は電圧線3と分圧回路8を構成する分圧抵抗9と分
圧抵抗20の接続点との間に接続されている。21はツ
ェナーダイオードで検出回路12を過電圧から保護する
ものである。
【0014】次に中性線が断線する等の異常がない場合
における動作について説明する。欠相検出リード線50
から入力された、電圧線3と中性線2間の電圧及び、電
圧線4と中性線2間の電圧は正常時は平衡電圧で、分圧
回路8を構成する分圧抵抗20、分圧抵抗9、分圧抵抗
10、分圧抵抗11で分圧され、検出回路12には分圧
抵抗11の両端電圧が印加される。
【0015】図2はこの状態における検出回路12のし
きい値と分圧抵抗11の両端電圧の関係を示す図であ
り、分圧抵抗11の両端電圧は検出回路12のしきい値
よりも低く、検出回路12はサイリスタ13に対してト
リガー信号を出力しない。このため、サイリスタ13は
導通せず、電磁石14も動作しないため回路遮断器15
はトリップしない。
【0016】次に中性線2が事故等により欠相状態にな
った場合の動作について説明する。中性線が欠相状態に
なると負荷18a、18bは電圧線3と電圧線4間に直
列接続されることになり、たとえば、負荷18aのイン
ピーダンスがもう一方の負荷18bより高い場合は電圧
線3と電圧線4間の電圧が18a、18bのインピーダ
ンスで分圧され、負荷18aの両端電圧は通常100V
であるべきところが、例えば135Vを超えるような過
電圧となる。
【0017】欠相検出リード線50により入力されたこ
の過電圧は、分圧回路8を構成する分圧抵抗20、分圧
抵抗9、分圧抵抗10、分圧抵抗11に印加され、分圧
回路11の両端には検出回路12のしきい値より高い電
圧が発生する。図3に検出回路12のしきい値と分圧抵
抗11の両端電圧の関係を示すが、この結果、検出回路
12はサイリスタ13に対しトリガー信号を出力し、サ
イリスタ13が導通、電磁石14が動作して回路遮断器
15をトリップさせる。
【0018】次に回路遮断器15に組込まれた検出回路
12が欠相事故時に正常に動作するか否かを事前に確認
するためのテスト動作について説明する。
【0019】テストスイッチ17をONすると、電圧線
3が+電位の場合においてはテスト回路19、テストス
イッチ17、分圧抵抗9、分圧抵抗10、分圧抵抗1
1、ダイオード6dを介して電圧線4へ半波整流した電
流が通電される。この時、供給される電圧は電圧線3、
4間電圧であるため中性線2から供給される電圧より高
くなり、また、分圧抵抗20を介していないため、分圧
抵抗11両端に発生する電圧は正常時における発生電圧
に比較すると高電圧になる。
【0020】電圧線3が−電位の場合(電圧線4が+電
位の場合)は電圧線4からダイオード6c、検出回路1
2、ツェナーダイオード21、分圧抵抗9、テストスイ
ッチ17、テスト回路19を介して電圧線3へ半波整流
した電流が通電される。この時、分圧抵抗11の両端に
発生する電圧はツェナーダイオード21間に発生する順
方向電圧を分圧抵抗11と分圧抵抗10で分圧した電圧
になり、負電圧になる。
【0021】図4はこの時の状態における検出回路12
のしきい値と分圧抵抗11の両端電圧の関係を示す図で
あり、分圧抵抗11の両端電圧が検出回路12のしきい
値よりも高くなった時、検出回路12はサイリスタ13
に対してトリガー信号を出力し、サイリスタ13が導
通、電磁石14が動作することにより回路遮断器15を
トリップさせる。
【0022】以上のようにこの実施の形態1では、電源
から負荷が接続されている負荷接続点に達する中性線路
が欠相状態になった時、回路遮断器をトリップさせるこ
とができ、接続されている負荷に過電圧が印加されるこ
とを防止できる。また、回路遮断器のテストが容易にで
きる。
【0023】実施の形態2.この実施の形態2は回路遮
断器のテストを容易にするもので、例えば、回路遮断器
の出荷試験時あるいは使用途中の検査に行われる。図5
はこの実施の形態2による回路遮断器のテスト時の結線
図を示す。図において、回路遮断器15の全波整流する
ためのダイオード6a〜6dへは通常結線のように単相
三線式電源1の電圧線3と電圧線4とを接続するが、分
圧回路8の中性線2への結線は切り離しておく。
【0024】テストの方法は実施の形態1と同様であ
り、このようにすると中性線に接続する欠相検出リード
線の結線が不要となるため、作業が容易になる。
【0025】実施の形態3.この実施の形態3は回路遮
断器のテストを単相二線式電源を用いて行うものであ
る。図6はテスト時に、単相二線式電源を使用してテス
トする場合の結線の要部の図を示す。実施の形態1およ
び実施の形態2では、テストする場合に電源に単相三線
式電源を使用したが、中性線2への接続を切り離してい
るので、単相二線式電源が利用できる。
【0026】テスト方法は、実施の形態1と同様であ
り、このようにすると一般的な電源である単相二線式回
路を利用してテストができる。
【0027】
【発明の効果】(1)以上のようにこの発明の単相三線
式回路遮断器は、テスト回路を設けたので、中性線の欠
相を正常に検出するか否かを確認することができる。
【0028】(2)また、中性線の負荷の接続点から電
圧を検出するようにしたので、電源から負荷が接続され
ている負荷接続点に達する中性線路が欠相状態になった
時、回路遮断器をトリップさせて、接続されている負荷
への過電圧の印加が防止できる。
【0029】(3)この発明の回路遮断器のテスト方法
は、中性線への結線を不要としたので、テスト作業が容
易になり、また、テスト電源に単相三線式電源の代わり
に一般的な電源である単相二線式電源が使用できるの
で、テストが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による中性線欠相保
護回路付単相三線式回路遮断器の回路図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による正常状態時の
検出回路のしきい値と分圧抵抗の両端電圧の関係を示す
図である。
【図3】 この発明の実施の形態1による欠相状態時の
検出回路のしきい値と分圧抵抗の両端電圧の関係を示す
図である。
【図4】 この発明の実施の形態1によるテスト動作時
の検出回路のしきい値と分圧抵抗の両端電圧の関係を示
す図である。
【図5】 この発明の実施の形態2による中性線欠相保
護回路付単相三線式回路遮断器のテスト時の回路図であ
る。
【図6】 この発明の実施の形態3による単相二線式電
源を用いた場合の中性線欠相保護回路付単相三線式回路
遮断器のテスト時の要部の接続図である。
【図7】 従来の中性線欠相保護回路付単相三線式回路
遮断器の回路図である。
【符号の説明】
1 単相三線式電源、 2
中性線、3,4 電圧線、 6,7,6a,6b,6
c,6d ダイオード、8 分圧回路、
9、10、11、20 分圧抵抗、12 検出回路、
13 サイリスタ、14
電磁石、 15 中性線欠相保護回路付単相三線式
回路遮断器、16,19 テスト回路、 17
テストスイツチ、18a,18b 負荷、
21 ツェナーダイオード、50 欠相検出リード
線、 50a 負荷接続点 60 単相二線式電源
フロントページの続き (72)発明者 藤岡 宏 岡山県小田郡矢掛町小田6621 菱陽電機株 式会社内 (72)発明者 細貝 節夫 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5G030 FA03 XX15 YY13

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中性線の欠相を検出して回路を遮断する
    単相三線式回路遮断器において、電圧線間の電圧を整流
    する整流回路と、この整流回路のいずれか一方の出力電
    圧と中性線間の電圧を分圧する分圧回路と、上記分圧電
    圧に応じて中性線の欠相を検出し出力する欠相検出手段
    と、上記欠相検出出力により回路を遮断する遮断手段
    と、テスト時に、上記分圧回路に上記電圧線のいずれか
    一方の電圧を印加して上記欠相検出手段から欠相検出出
    力を送出させるテスト回路とを備えたことを特徴とする
    単相三線式回路遮断器。
  2. 【請求項2】 分圧回路の中性線との接続箇所は、中性
    線の負荷接続点としたことを特徴とする請求項1記載の
    単相三線式回路遮断器。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の単相三線
    式回路遮断器の試験方法において、単相三線式電源また
    は単相二線式電源を試験電源として使用し電圧線間に電
    圧を印加すると共に、分圧回路の一方を中性線に接続す
    る代わりに接続せずに切り離し状態とし、テスト回路で
    テストするようにしたことを特徴とする単相三線式回路
    遮断器の試験方法。
JP10342736A 1998-12-02 1998-12-02 単相三線式回路遮断器およびその試験方法 Pending JP2000173414A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100376101B1 (ko) * 2001-01-10 2003-03-26 한국산업안전공단 누전차단기 시험장치
JP2011506978A (ja) * 2007-12-19 2011-03-03 オーロラ・エナジー・プロプライエタリー・リミテッド 電気ネットワークの中性帰還線における欠陥を検出するための方法および装置
KR101326418B1 (ko) 2012-06-05 2013-11-11 엘에스산전 주식회사 결상시 동작가능한 누전차단기의 테스트회로

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