JP2000253559A - コンセントの過電流及び漏電の保護装置 - Google Patents

コンセントの過電流及び漏電の保護装置

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JP2000253559A
JP2000253559A JP11045197A JP4519799A JP2000253559A JP 2000253559 A JP2000253559 A JP 2000253559A JP 11045197 A JP11045197 A JP 11045197A JP 4519799 A JP4519799 A JP 4519799A JP 2000253559 A JP2000253559 A JP 2000253559A
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relay
scr
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Hinhatsu Ka
彬發 柯
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 コンセント或いは延長線用コンセント用の過
電流、漏電の保護装置の提供。 【解決手段】 一つのリレー、一つのリレー制御可能な
SCR、一つのSCRのトリガ回路、及び一つの定電流
検知回路で組成され、該リレーの共同接点(N.G.)
は主電源線端に連接され、常閉接点(N.C.)がこの
電源線の出力端を形成し、また常開接点(N.O.)が
一つの警示装置でもう一つの主電源線上に跨設され、ト
リガ回路は該定電流検知回路の信号をトリガ源として、
定電流検知回路が回路の電流が定格値を超過したこと或
いは短絡を検出した時に、該トリガ回路が起動されて、
SCRの動作を駆動し、SCRが導通した後に、リレー
の常閉接点(N.C.)が開き、負荷上の電源を遮断す
るようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源用の、感
電、漏電及びオーバーロード、短絡時に自動断電可能な
過電流及び漏電・感電保護装置であって、特に、コンセ
ント、延長線用コンセントに応用される安全装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】意外な災害の二大原因に、感電と火災が
ある。火災の発生の原因の高いパーセンテージを電線走
火が占め、その主要な原因は電気設備の不当な使用にあ
り、回路の電流が過大となり、適時にそれを検知し回路
を切断できないことにある。現在、延長線用コンセント
には過大電流時に断電する装置が設けられている。ただ
しそれは機械式動作方式であり、反応の敏感度と効果は
理想的ではなく、且つ消費者がコンセントを使用する
時、不注意或いは無知のために感電を被ることがあり、
また、コンセントの負荷、例えばモータ、ヒータ、クー
ラー、換気扇、冷凍庫などに、絶縁破壊により漏電が生
じた時、自動的に電源を切断する保護機能を有していな
かった。
【0003】また、消費者が同時に多くの電器設備を使
用する時、オーバーロードや短絡により回路を流れる電
流が増加した場合、例えば配電盤に無ヒューズスイッチ
が、品質不良や老化により即時動作不能であると、主電
源が跳脱し、電線走火により火災が発生する恐れがあっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、コンセント或いは延長線用コンセントに過電流或い
は短絡の保護装置を設け、その電子式設計により定格電
流を調整して且つ数ミリ秒の内に即刻反応し、回路シス
テムに短絡或いはオーバーロードが発生した時に、瞬間
的に電源を自動切断できるようにすることにある。
【0005】本発明のもう一つの目的は、コンセント或
いは延長線用コンセントに漏電或いは感電の保護装置を
設け、回路システムに漏電が発生したり或いは身体が感
電した時に、自動的に電源を遮断できるようにすること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、コン
セント或いは延長線用コンセントに運用される過電流の
保護装置であって、リレー(AC Relay)
(1)、リレーを制御可能なSCR(2)、SCRを駆
動可能なトリガ回路(3)、及び該トリガ回路(3)の
トリガ信号源である定電流検知回路(4)を包括し、該
リレー(AC Relay)(1)の共同接点(N.
G.)は一つの主電源端に連接し、常閉接点(N.
C.)がこの電源線の出力端を形成し、また常開接点
(N.O.)が一つの警示装置を経由してもう一つの主
電源線上に跨設され、以上で構成された過電流の保護装
置としている。
【0007】請求項2の発明は、前記警示装置が警告ラ
ンプ(L)とされたことを特徴とする、請求項1に記載
の過電流の保護装置としている。
【0008】請求項3の発明は、前記定電流検知回路
(4)が一つの比流器(CT1 )を回路の電流変化の検
知器となしていることを特徴とする、請求項1に記載の
過電流の保護装置としている。
【0009】請求項4の発明は、前記SCR(2)のベ
ースにリセットスイッチ(SW)(5)が串接されたこ
とを特徴とする、請求項1に記載の過電流の保護装置と
している。
【0010】請求項5の発明は、コンセント或いは延長
線用コンセントに運用される漏電の保護装置とされて、
一つのリレー(AC Relay)(1)、一つの該リ
レーの動作を制御可能なSCR(2)、一つの該SCR
のトリガ回路(3)、及びトリガ回路(3)のトリガ信
号源とされる微電流検出増幅回路(6)を包括する。該
リレーの共同接点(N.G.)は主電源線端に連接さ
れ、常閉接点(N.C.)がこの電源線の出力端を形成
し、また常開接点(N.O.)が一つの警示装置を介し
てもう一つの主電源線上に跨設されて構成された、漏電
の保護装置としている。
【0011】請求項6の発明は、前記警示装置が警告ラ
ンプ(L)とされたことを特徴とする、請求項5に記載
の漏電の保護装置としている。
【0012】請求項7の発明は、前記微電流検出増幅回
路(6)が、ホール型電流検出器或いは電流換能器を、
微電流の変化の検出器となしていることを特徴とする、
請求項5に記載の漏電の保護装置としている。
【0013】請求項8の発明は、前記SCR(2)のベ
ースにリセットスイッチ(SW)(5)が串接されたこ
とを特徴とする、請求項5に記載の漏電の保護装置とし
ている。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の第1の特徴は以下のとお
りである。即ち、本発明は、一つのリレー、一つのリレ
ー制御可能なSCR、一つのSCRのトリガ回路、及び
一つの定電流検知回路で組成され、該リレーの共同接点
(N.G.)は主電源線端に連接され、常閉接点(N.
C.)がこの電源線の出力端を形成し、また常開接点
(N.O.)が一つの警示装置でもう一つの主電源線上
に跨設され、トリガ回路は該定電流検知回路の信号をト
リガ源として、定電流検知回路が回路の電流が定格値を
超過したこと或いは短絡を検出した時に、該トリガ回路
が起動されて、SCRの動作を駆動し、SCRが導通し
た後に、リレーの常閉接点(N.C.)が開き、負荷上
の電源を遮断するようにしてある。
【0015】本発明の第2の特徴は以下のとおりであ
る。即ち、本発明は、一つのリレー、一つのリレー制御
可能なSCR、一つのSCRのトリガ回路、及び一つの
ホール素子を具えた微電流検出増幅回路で構成され、該
リレーの共同接点(N.G.)は主電源線端に連接さ
れ、常閉接点(N.C.)がこの電源線の出力端を形成
し、また常開接点(N.O.)が一つの警示装置でもう
一つの主電源線上に跨設され、トリガ回路は該微電流検
出増幅回路の信号をトリガ源とし、微電流検出増幅回路
が漏電或いは人の感電を検出した時に、該トリガ回路が
起動されてSCRの動作を駆動し、SCRが導通した後
に、リレーの常閉接点(N.C.)が開き、負荷上の電
源を遮断するようにしてある。
【0016】
【実施例】図1に示されるように、本発明の過電流保護
回路は、リレー(AC Relay)(1)、リレーを
制御可能なSCR(2)、SCRを駆動可能なトリガ回
路(3)、及び該トリガ回路(3)のトリガ信号源であ
る定電流検知回路(4)を包括し、該リレー(AC R
elay)(1)の共同接点(N.G.)は一つの主電
源端に連接し、常閉接点(N.C.)がこの電源線の出
力端を形成し、また常開接点(N.O.)が一つの警告
ランプL(或いはその他の警示装置)を経由してもう一
つの主電源線上に跨設されている。
【0017】前述の定電流検知回路(4)は一つの比流
器(CT1 )を回路電流変化の検知器となしている。
【0018】また、本発明はリセットスイッチ(SW)
(5)を具え、該リセットスイッチ(SW)(5)はS
CR(2)を遮断させられる。
【0019】正常な使用状態では、回路電流は正常で、
SCR(2)は導通しておらず、リレー(AC Rel
ay)(1)は不動作状態を保持し、交流電源は常閉接
点(N.C.)を介してロードと連接しており、電気が
正常に使用されており、警告ランプLは点灯しない。ロ
ードの電流が異常により設定電流を超過すると、この
時、比流器(CT1 )の二次側出力端Vo1 は以下の数
式1で示される。
【数1】
【0020】Vo1 の出力端が分圧抵抗器を経由し、そ
の出力電圧がVZDを超過すると、ダイオードORゲート
を介してSCR(2)が導通し、リレー(AC Rel
ay)(1)が動作し、常閉接点(N.C.)がオフと
なり、電源が切断され、遮断回路電流は継続して高くな
る。
【0021】図2は本発明の漏電の保護回路を示す。そ
れは、一つのリレー(AC Relay)(1)、一つ
の該リレーの動作を制御可能なSCR(2)、一つの該
SCRのトリガ回路(3)、及びトリガ回路(3)のト
リガ信号源とされる微電流検出増幅回路(6)を包括す
る。該リレーの共同接点(N.G.)は主電源線端に連
接され、常閉接点(N.C.)がこの電源線の出力端を
形成し、また常開接点(N.O.)が一つの警告ランプ
L(或いはその他の警示装置)を介してもう一つの主電
源線上に跨設されている。
【0022】前述の微電流検出増幅回路(6)は一つの
比流器(CT2 )を回路電流変化の検知器となしてい
る。この比流器(CT2 )は高感度のホール素子型電流
検出器或いは電流換能器とされ、微小電流の測定に適合
し、並びに比流器(CT2 )のコアの巻線(7)の数が
若干増加されて、感応度が高められている。
【0023】このほか、本発明はリセットスイッチ(S
W)(5)を具え、該リセットスイッチ(SW)(5)
はSCR(2)を遮断させられる。
【0024】正常な使用状態では、回路電流は正常で、
SCR(2)は導通しておらず、リレー(AC Rel
ay)(1)は不動作状態を保持し、交流電源は常閉接
点(N.C.)を介してロードと連接しており、電気が
正常に使用されており、警告ランプLは点灯しない。人
が感電したり漏電が発生すると、図4に示されるよう
に、通常の電力設備の配線は接地されており、主電源の
負荷が地面に対して漏電流を有する時、ro(漏電の負
荷抵抗)の抵抗は数十Kオームから数百Kオームで、微
小電流(110V/ro)を発生する。この時、2条の
主電源線が同時に電流換能器(CT2 )を貫通し、流れ
込む電流と流出する電流が相殺された後、余剰の漏電流
io2 のみが残り、この漏電或いは感電電流がホール効
果によりホール電圧VH を形成し、さらに高利得のOP
増幅器で増幅された後、さらに極トランジスタ増幅回路
で電流が増大され出力されてダイオードのORゲートに
伝送され、同様にSCR(2)が動作し、電源が切断さ
れ、感電或いは漏電により形成される傷害が防止され
る。
【0025】図1、2に示されるように、SCR(2)
は過大な電流によりトリガされ導通すると、同時にリレ
ー(AC Relay)(1)が動作し、常閉接点
(N.C.)がオンとなり、警告ランプLが点灯し、電
流の異常な現象を告知し、警告の効果を達成する。
【0026】図1に示されるのは過電流或いは短絡の保
護回路図であり、図2は漏電或いは感電時の保護回路図
であり、図3は一つのダイオードのORゲートで図1と
図2を結合させた回路図であり、二つの回路の機能を同
時に具備する。
【0027】最後に使用者は以下の方法で本装置を元の
状態に回復させられる。 1.リセットスイッチ(SW)(5)を押して、SCR
(2)をオフとし、リレー(AC Relay)(1)
を元の状態に回復させる。 2.コンセントを抜いて主電源を離脱させてSCR
(2)をオフとし、リレー(AC Relay)(1)
を元の状態に回復させる。
【0028】
【発明の効果】本発明は過電流、短絡、漏電、感電の保
護機能を具備し、コンセント或いは延長線用コンセント
に使用されて従来のものより良好な敏感度を有し、誤差
が小さく、且つ定格値を弾性調整可能で、さらに単一回
路の負荷を保護してその他の回路への供電に影響を与え
ず、高い進歩性、新規性及び産業上の利用価値を有する
発明であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の過電流保護回路図である。
【図2】本発明の漏電の保護回路図である。
【図3】本発明の図1と図2を結合した回路図である。
【図4】本発明の漏電検知原理図である。
【符号の説明】
1 リレー(AC Relay) 2 SCR 3 トリガ回路 4 定電流検知回路 5 リセットスイッチ L 警告ランプ 6 微電流検出増幅回路 N.G. リレーの共同接点 N.C. リレーの常閉接点 N.O. リレーの常開接点 CT2 電流換能器(或いはホール素子型電流検出器) CT1 比流器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年3月18日(1999.3.1
8)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】正常な使用状態では、回路電流は正常で、
SCR(2)は導通しておらず、リレー(AC Rel
ay)(1)は不動作状態を保持し、交流電源は常閉接
点(N.C.)を介してロードと連接しており、電気が
正常に使用されており、警告ランプLは点灯しない。ロ
ードの電流が異常により設定電流を超過すると、この
時、比流器(CT1 )の二次側出力端Vo1 は以下の数
式1で示される。
【数1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】Vo1 の出力端が分圧抵抗器を経由し、そ
の出力電圧がVZDを超過すると、ダイオードのORゲー
トを介してSCR(2)が導通し、リレー(AC Re
lay)(1)が動作し、常閉接点(N.C.)がオフ
となり、電源が切断され、遮断回路電流は継続して高く
なる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】前述の微電流検出増幅回路(6)は一つの
電流換能器(CT2 )を回路電流変化の検知器となして
いる。このCT2 は高感度のホール素子型電流検出器或
いは電流換能器とされ、微小電流の測定に適合し、並び
にCT2 のコアの巻線(7)の数が若干増加されて、感
応度が高められている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】正常な使用状態では、回路電流は正常で、
SCR(2)は導通しておらず、リレー(AC Rel
ay)(1)は不動作状態を保持し、交流電源は常閉接
点(N.C.)を介してロードと連接しており、電気が
正常に使用されており、警告ランプLは点灯しない。人
が感電したり漏電が発生すると、図4に示されるよう
に、通常の電力設備の配線は接地されており、主電源の
負荷が地面に対して漏電流を有する時、r0 (漏電の負
荷抵抗)の抵抗は数十Kオームから数百Kオームで、微
小電流(110V/r0 )を発生する。この時、2条の
主電源線が同時に電流換能器(CT2 )を貫通し、流れ
込む電流と流出する電流が相殺された後、余剰の漏電流
io2 のみが残り、この漏電或いは感電電流がホール効
果によりホール電圧VH を形成し、さらに高利得のOP
増幅器で増幅された後、さらに極トランジスタ増幅回路
で電流が増大され出力されてダイオードのORゲートに
伝送され、同様にSCR(2)が動作し、電源が切断さ
れ、感電或いは漏電により形成される傷害が防止され
る。
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンセント或いは延長線用コンセントに
    運用される過電流の保護装置であって、リレー(AC
    Relay)(1)、リレーを制御可能なSCR
    (2)、SCRを駆動可能なトリガ回路(3)、及び該
    トリガ回路(3)のトリガ信号源である定電流検知回路
    (4)を包括し、該リレー(AC Relay)(1)
    の共同接点(N.G.)は一つの主電源端に連接し、常
    閉接点(N.C.)がこの電源線の出力端を形成し、ま
    た常開接点(N.O.)が一つの警示装置を経由しても
    う一つの主電源線上に跨設され、以上で構成された過電
    流の保護装置。
  2. 【請求項2】 前記警示装置が警告ランプ(L)とされ
    たことを特徴とする、請求項1に記載の過電流の保護装
    置。
  3. 【請求項3】 前記定電流検知回路(4)が一つの比流
    器(CT1 )を回路の電流変化の検知器となしているこ
    とを特徴とする、請求項1に記載の過電流の保護装置。
  4. 【請求項4】 前記SCR(2)のベースにリセットス
    イッチ(SW)(5)が串接されたことを特徴とする、
    請求項1に記載の過電流の保護装置。
  5. 【請求項5】 コンセント或いは延長線用コンセントに
    運用される漏電の保護装置とされて、一つのリレー(A
    C Relay)(1)、一つの該リレーの動作を制御
    可能なSCR(2)、一つの該SCRのトリガ回路
    (3)、及びトリガ回路(3)のトリガ信号源とされる
    微電流検出増幅回路(6)を包括する。該リレーの共同
    接点(N.G.)は主電源線端に連接され、常閉接点
    (N.C.)がこの電源線の出力端を形成し、また常開
    接点(N.O.)が一つの警示装置を介してもう一つの
    主電源線上に跨設されて構成された、漏電の保護装置。
  6. 【請求項6】 前記警示装置が警告ランプ(L)とされ
    たことを特徴とする、請求項5に記載の漏電の保護装
    置。
  7. 【請求項7】 前記微電流検出増幅回路(6)が、ホー
    ル型電流検出器或いは電流換能器を、微電流の変化の検
    出器となしていることを特徴とする、請求項5に記載の
    漏電の保護装置。
  8. 【請求項8】 前記SCR(2)のベースにリセットス
    イッチ(SW)(5)が串接されたことを特徴とする、
    請求項5に記載の漏電の保護装置。
JP11045197A 1999-02-23 1999-02-23 コンセントの過電流及び漏電の保護装置 Pending JP2000253559A (ja)

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JP2009199767A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Panasonic Electric Works Co Ltd 配線器具
CN108134273A (zh) * 2017-12-08 2018-06-08 刘冰冰 低压检测控制的电源安全插座电路

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