JP2000276997A - 単相用漏電しゃ断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】定格感度電流以下の地絡電流が流れている地絡
発生の初期状態を漏電しゃ断器の動作テストで検知でき
るように改良する。 【解決手段】主回路２に接続したしゃ断部５，零相変流
器６、漏電検出部７，しゃ断部のトリップコイル８，お
よび漏電テスト回路１０からなる単相用漏電しゃ断器に
おいて、前記テストコイルに流すテスト電流を正，逆に
反転させる電流切換手段として、テストスイッチ１３
Ａ，１３Ｂを介して主回路に並列接続した二つのテスト
コイル１１Ａ，１１Ｂを備えるとともに、テスト電流を
漏電しゃ断器の定格感度電流の１倍以上，２倍以下の範
囲に設定し、漏電しゃ断器の動作テスト時にテストスイ
ッチを交互に押してテストを２回に分けて行い、そのい
ずれかのテストでしゃ断部が開極動作すれば、定格感度
電流以下の地絡電流が流れていると認知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は単相回路に適用する
漏電しゃ断器に関する。

【従来の技術】まず、頭記した単相用漏電しゃ断器（電
流動作形）の従来例の回路を図５に示す。図において、
１は漏電しゃ断器、２は主回路、３は主回路２の電源側
端子（Ｒ，Ｔ相），４は負荷側端子（Ｕ，Ｗ相）、５は
しゃ断部、６は主回路２を一次導体とする零相変流器
（差動変流器）、７は零相変流器６の二次コイルに接続
した漏電検出部、８は漏電検出部７の出力指令でしゃ断
部５を開極させるトリップコイル、９は過電流引外しユ
ニット、１０は漏電テスト回路であり、漏電テスト回路
１０は零相変流器６に鎖交（鉄心に導線を通す）させた
テストコイル１１，限流抵抗１２，押釦式テストスイッ
チ（自動復帰型スイッチ）１３の直列回路からなり、主
回路２の相間に接続されている。かかる構成の漏電しゃ
断器は周知であり、負荷側で地絡事故（一線接地）が発
生して主回路の各相に流れる電流に差が生じると、零相
変流器６の二次側に電圧が発生し、これを漏電検出部７
が検出してしゃ断部５を開極し、主回路電流をしゃ断し
て保護する。一方、漏電しゃ断器の動作テスト時に、テ
ストスイッチ１３の押釦１３ａを押すとそのスイッチ接
点が閉成し、主回路２を制御電源としてテストコイル１
１に漏電しゃ断器の定格感度電流に相当するテスト電流
が流れる。これにより、漏電しゃ断器が正常なら零相変
流器６の二次出力でしゃ断部５が開極動作する。

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の漏電し
ゃ断器では、地絡電流が定格感度電流以下（定格不動作
電流）である場合には地絡電流を検出しない。したがっ
て、微小な地絡電流しか流れない初期の段階を検出でき
ず、このために地絡状況の進展に伴う感電事故，並びに
漏電しゃ断器の動作に伴う現場機器（電動機など）の非
常停止を未然に防ぐことができない。かかる点、漏電し
ゃ断器の定格感度電流以下の地絡電流が流れている地絡
の初期状態を漏電しゃ断器のテスト時に検出できれば、
これを基に漏電発生の原因確認，必要な補修を行うなど
してその後の感電事故，機器の非常停止などを未然に防
ぐ適切な措置をとることができる。本発明は上記の点に
鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決
し、定格感度電流以下の地絡電流が流れている地絡発生
の初期状態を動作テストの際に認知できるように改良し
た単相用漏電しゃ断器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、単相の主回路に接続したしゃ断部
と、零相変流器と、零相変流器の二次コイルに接続した
漏電検出部と、漏電検出部の出力指令でしゃ断部を作動
させるトリップコイルと、および前記零相変流器と鎖交
するテストコイルに限流抵抗，テストスイッチを組合せ
て主回路の相間に接続した漏電テスト回路よりなる単相
用漏電しゃ断器において、前記テストコイルに流すテス
ト電流の向きを正，逆に反転させる電流切換手段を備え
るとともに、テスト電流を漏電しゃ断器の定格感度電流
の１倍以上，２倍以下の範囲に設定する（請求項１）も
のとし、その電流切換手段は具体的に次記のような態様
で構成する。 (1) 電流切換手段として、零相変流器に対し互いに逆方
向から鎖交させて主回路の相間に並列接続した二つのテ
ストコイルを備え、かつ各テストコイルごとに自動復帰
型のテストスイッチを接続する（請求項２）。 (2) 電流切換手段として、零相変流器に対し同じ方向か
ら鎖交させた上で、主回路に対して互いに逆な相間に接
続した二つのテストコイルを備え、かつ各テストコイル
ごとに自動復帰型のテストスイッチを接続する（請求項
３）。 (3) 電流切換手段として、漏電テスト回路と主回路の各
相との間にそれぞれ自動復帰型の双方向接点式テストス
イッチを接続する（請求項４）。 (4) 電流切換手段として、漏電テスト回路と主回路との
間に相切替スイッチを接続する（請求項５）。 前記の構成で、漏電しゃ断器の動作テストを行う場合に
は、テストスイッチ，ないし相切替スイッチを切換えて
零相変流器と鎖交するテストコイルに流すテスト電流を
順に切換えるようにテストを２回行う。この場合に漏電
しゃ断器に異常がなく、かつ微小な地絡電流も流れてな
い正常な状態であれば、テスト電流を通流方向を正，逆
に切換えても漏電しゃ断器は同じ様に開極動作する。一
方、この動作テスト時に、主回路に定格感度電流以下の
微小な地絡電流が生じている場合には、漏電しゃ断器が
次記のように動作する。すなわち、１回目のテストでテ
ストコイルに流れるテスト電流が主回路に流れる地絡電
流に対して逆相であれば、テスト電流（定格感度電流の
１倍以上，２倍以下に設定されている）と地絡電流とが
互いに相殺し合って零相変流器の二次出力は定格感度電
流に相当する値以下となるのでしゃ断部は開極しない。
これに対して、テスト電流を反転させて行う２回目のテ
ストでは、地絡電流とテスト電流とが同相となって重畳
されるため、零相変流器の二次出力が定格感度電流に相
当する値以上になってしゃ断部を開極させる。つまり、
テストコイルに流すテスト電流を正，逆に切換えて行う
２回の動作テストで、１回目，２回目のテストで共にし
ゃ断部が開極動作すれば微小な地絡電流は流れてなく、
漏電しゃ断器，回路も正常であることが確認できる。一
方、いずれか一方のテストでしゃ断部が開極すれば、定
格感度電流以下の微小な地絡電流が流れていることが検
出できる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図４に示す各実施例に基づいて説明する。なお、図示
実施例において図５に対応する同一部材には同じ符号を
付してその説明は省略する。 〔実施例１〕図１は本発明の請求項１，２に対応する実
施例を示すものである。この実施例においては、漏電テ
スト回路１０のテストコイルとして、零相変流器６の鉄
心に対して互いに逆極性になるよう反対方向から鎖交さ
せた二つのテストコイル１１Ａ，１１Ｂを備えており、
各テストコイル１１Ａ，１１Ｂごとにテストスイッチ
（押釦式の自動復帰動作型スイッチ）１３Ａ，１３Ｂを
直列接続した上で、限流抵抗１２を介して主回路２のＵ
相とＷ相との間に並列接続されている。また、各テスト
コイル１１Ａ，１１Ｂに流すテスト電流は、限流抵抗１
２を調整して漏電しゃ断器の定格感度電流の１倍以上，
２倍以下の範囲に設定されている。かかる構成で、テス
トスイッチ１３Ａの押釦１３ａを押すと主回路２を制御
電源としてテストコイル１１Ａにテスト電流が流れ、テ
ストスイッチ１３Ｂの押釦１３ａを押すとテストコイル
１１Ｂに前記とは逆相（位相差１８０°）のテスト電流
が流れる。そして、使用先現地で漏電しゃ断器の動作テ
ストを行う際には、テストスイッチ１３Ａの押釦とテス
トスイッチ１３Ｂの押釦を交互に押してテストを２回行
う。ここで、漏電しゃ断器に異常がなく、かつ地絡電流
の発生もない正常な状態では、１回目，２回目のテスト
でもしゃ断部５が開極動作する。一方、動作テスト時に
定格感度電流以下の微小な地絡電流が流れている場合に
は漏電しゃ断器が次のように挙動する。すなわち、１回
目のテストでテストコイル１１Ａに流れるテスト電流が
地絡電流と逆相の関係にあれば、テスト電流と地絡電流
とが相殺し合って零相変流器６の二次出力は定格感度電
流に対応する値以下となってしゃ断部５は開極動作しな
い。これに対して、２回目のテストでテストスイッチ１
３Ｂの押釦を押すと、テストコイル１１Ｂには地絡電流
と同相のテスト電流が流れ、その合成電流は定格感度電
流以上となって零相変流器６に作用する。これにより、
零相変流器６の二次出力でしゃ断部５が開極動作する。
つまり、前記した２回のテストでいずれも漏電しゃ断器
が開極動作すれば定格感度電流以下の微小な地絡電流が
流れているように初期の地絡事故発生もなく正常であ
り、いずれか一方のテストでしゃ断部５が開極動作し、
他方のテストでは開極動作しなければ、この時点で定格
感度電流以下の地絡電流が発生していることが検知でき
る。 〔実施例２〕図２は本発明の請求項３に対応した先記実
施例１の応用実施例を示すものである。この実施例にお
いては、先記実施例１と同様に漏電テスト回路１０に零
相変流器６と鎖交する二つのテストコイル１１Ａ，１１
Ｂを備えているが、テストコイル１１Ａ，１１Ｂのう
ち、テストコイル１１Ａの一方の端子（図示の右側）は
主回路２のＷ相に接続され、他方の端子（左側）が限流
抵抗１２，テストスイッチ１３Ａを介して主回路２のＵ
相に接続されている。これに対して、テストコイル１１
Ｂはテストコイル１１Ａとは逆に一方の端子（右側）が
主回路２のＵ相に、他方の端子（左側）が限流抵抗１
２，テストスイッチ１３Ｂを介して主回路のＷ相に接続
されている。かかる構成により、テストスイッチ１３Ａ
の押釦１３ａを押した際にテストコイル１１Ａに流れる
テスト電流と、テストスイッチ１３Ｂの押釦１３ａを押
した際にテストコイル１１Ｂに流れるテスト電流とが互
いに逆相になる。つまり、実施例１（図１参照）のテス
トスイッチ１３Ａ，１３Ｂを押した場合と同じ関係にな
る。したがって、漏電しゃ断器の動作テスト時にテスト
スイッチ１３Ａ，１３Ｂを交互に押してテストを２回行
うことにより、定格感度電流以下の微小な地絡電流が発
生している場合には、いずれか一方のテストでしゃ断部
５が開極動作するのて地絡事故発生を初期状態で発見で
きる。 〔実施例３〕図３は本発明の請求項４に対応する実施例
を示すものである。この実施例においては、漏電テスト
回路１０が、一つのテストコイル１１，限流抵抗１２を
有し、自動復帰型の双方向接点式テストスイッチ１４を
介して主回路２の相間に接続されている。ここで、テス
トスイッチ１４は、固定接点ａ，ｂ，および切換可動接
点ｃからなる２組の双方向切換接点Ｉ，IIと、これを連
動操作する操作釦１４ａとからなり、操作釦１４ａから
手を離すと可動接点ｃが中立位置に自動復帰する。ま
た、各組の双方向切換接点Ｉ，IIの可動接点ｃは漏電テ
スト回路１０の両端に接続され、これに対向する各組の
固定接点ａ，ｂは主回路２のＵ相，Ｗ相に対して互いに
逆相となるような関係に接続されている。すなわち、切
換接点Ｉの固定接点ａ，ｂをそれぞれ主回路２のＷ相，
Ｕ相に、切換接点IIの固定接点ａ，ｂをそれぞれ主回路
２のＵ相，Ｗ相に接続する。かかる構成で、漏電しゃ断
器の動作テスト時に、テストスイッチ１４の操作釦１４
ａを中立位置から押し込むと各組の相方向切換接点Ｉ，
IIの可動接点ｃが固定接点ａと接触し、テストスイッチ
１４の操作釦１４ａを中立位置から引くと各組の相方向
切換接点Ｉ，IIの可動接点ｃが固定接点ｂに接触する。
これにより、テストコイル１１に流れて零相変流器６と
鎖交するテスト電流が正，逆に反転する。したがって、
漏電しゃ断器の動作テスト時に、前記テストスイッチ１
４の操作釦１４ａを押す場合と，引く場合とに分けてテ
ストを２回行うことにより、先記の各実施例と同様に動
作テストを行う時点で主回路に定格感度電流以下の微小
な地絡電流が流れている場合には、いずれか一方のテス
トにより地絡電流を検出してしゃ断部５が開極動作す
る。 〔実施例４〕図４は、本発明の請求項５に対応する実施
例を示すものである。この実施例では、図５に示した従
来構成と同様な漏電テスト回路１０が相切替スイッチ１
５を介して主回路２の相間に接続されている。ここで、
相切替スイッチ１５は、２組の双方向性切換接点Ｉ，II
と、これを連動操作する操作釦１５ａとからなる。ま
た、各組の双方向切換接点Ｉ，IIの可動接点ｃは漏電テ
スト回路１０の両端に接続され、これに対向する各組の
固定接点ａ，ｂは先記実施例３のテストスイッチ１４と
同様に主回路２のＵ相，Ｗ相に対して互いに逆相となる
ような関係に接続されている。かかる構成で、漏電しゃ
断器の動作テスト時には、１回目のテストでは相切替ス
イッチ１５の操作釦１５ａを押し込んだセット状態でテ
ストスイッチ１３の押釦１３ａを押してテストコイル１
１にテスト電流を流す。また、２回目のテストでは、相
切替スイッチ１５の操作釦１５ａを引いたセット状態で
テストスイッチ１３の押釦１３ａを押す。これにより、
テストコイル１１には１回目のテストと逆相のテスト電
流が流れる。これにより、先記の各実施例と同様に動作
テストを行う時点で主回路に定格感度電流以下の微小な
地絡電流が流れている場合には、２回に分けて行ういず
れか一方のテストにより地絡電流を検出してしゃ断部５
が開極動作する。

【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、テストコイルに流すテスト電流を正，逆に反転させ
る電流切換手段を備えるとともに、テスト電流を漏電し
ゃ断器の動作感度電流の１倍以上，２倍以下の範囲に設
定し、漏電しゃ断器の動作テスト時にテスト電流を正，
逆に切換えるようにテストを２回に分けて行うことによ
り、動作テストの時点で主回路に定格感度電流以下の微
小な地絡電流が流れている場合には、いずれか一方のテ
ストにより地絡電流を検出してしゃ断部が開極動作す
る。これにより、地絡事故の発生を初期のうちに発見し
て感電防止，並びに漏電しゃ断器の作動による負荷側機
器の不測な非常停止に対する適切な措置をとることがで
きるなど、配電系統の安全管理の向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に対応する単相用漏電しゃ断
器の回路図

【図２】本発明の実施例２に対応する単相用漏電しゃ断
器の回路図

【図３】本発明の実施例３に対応する単相用漏電しゃ断
器の回路図

【図４】本発明の実施例４に対応する単相用漏電しゃ断
器の回路図

【図５】単相用漏電しゃ断器の従来例の回路図

【符号の説明】

２ 主回路 ５ しゃ断部 ６ 零相変流器 ７ 漏電検出部 ８ トリップコイル １０ 漏電テスト回路 １１，１１Ａ，１１Ｂ テストコイル １２ 限流抵抗 １３，１３Ａ，１３Ｂ テストスイッチ １４ 双方向接点式テストスイッチ １５ 相切替スイッチ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単相の主回路に接続したしゃ断部と、零相
   変流器と、零相変流器の二次コイルに接続した漏電検出
   部と、漏電検出部の出力指令でしゃ断部を作動させるト
   リップコイルと、および前記零相変流器と鎖交するテス
   トコイルに限流抵抗，テストスイッチを組合せて主回路
   の相間に接続した漏電テスト回路とからなる単相用漏電
   しゃ断器において、前記テストコイルに流すテスト電流
   を正，逆に反転させる電流切換手段を備えるとともに、
   テスト電流を漏電しゃ断器の定格感度電流の１倍以上，
   ２倍以下の範囲に設定したことを特徴とする単相用漏電
   しゃ断器。
2. 【請求項２】請求項１記載の漏電しゃ断器において、電
   流切換手段として、零相変流器に対して互いに逆方向か
   ら鎖交させて主回路の相間に並列接続した二つのテスト
   コイルを備え、かつ各テストコイルごとに自動復帰型の
   テストスイッチを接続したことを特徴とする単相用漏電
   しゃ断器。
3. 【請求項３】請求項１記載の漏電しゃ断器において、電
   流切換手段として、零相変流器に対し同じ方向から鎖交
   させた上で、主回路に対して互いに逆な相間に接続した
   二つのテストコイルを備え、かつ各テストコイルごとに
   自動復帰型のテストスイッチを接続したことを特徴とす
   る単相用漏電しゃ断器。
4. 【請求項４】請求項１記載の漏電しゃ断器において、電
   流切換手段として、漏電テスト回路と主回路の各相との
   間にそれぞれ自動復帰型の双方向接点式テストスイッチ
   を接続したことを特徴とする単相用漏電しゃ断器。
5. 【請求項５】請求項１記載の漏電しゃ断器において、電
   流切換手段として、漏電テスト回路と主回路との間に相
   切替スイッチを接続したことを特徴とする単相用漏電し
   ゃ断器。