JP2000312434A - 漏電遮断器及び地絡の検出方法 - Google Patents
漏電遮断器及び地絡の検出方法Info
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Abstract
領域において、地絡の検出を確実に行い、漏電遮断器の
誤動作を防止する。 【解決手段】 相電流検出抵抗41〜43による検出電
圧により交流電路1の各相に流れる電流を検出し、その
検出電圧レベル応じて過電流引外し信号出力10aで電
磁装置5を駆動し遮断器接点で遮断する。また、相電流
検出抵抗44により各相に流れる電流の合成値を検出
し、CPU5はこの合成値に応じて変動しきい値を導出
すると共に、合成値が変動しきい値を超えると地絡と判
定してロック信号出力10bを解除して、零相変流2が
検出した漏洩電流により電磁装置5を駆動し遮断器接点
で遮断する。CPU5が地絡でないと判定すると、ロッ
ク信号出力10bにより零相変流器2が検出した漏洩電
流をロックして誤動作を防止する。
Description
り漏電の検出を行う漏電遮断器及び地絡の検出方法に関
するもので、特に、零相変流器の不平衡特性による誤動
作を防止した漏電遮断器及び地絡の検出方法に関する。
0号公報に示された従来の漏電遮断器の内部回路を示す
ブロック図である。図において、1は交流電路、2は零
相変流器、3は漏電検出回路、4は漏電検出回路3の出
力端子に接続されたスイッチング素子、5はスイッチン
グ素子4により駆動される電磁装置、6は電磁装置5の
駆動により交流電路1の電流を遮断する遮断器接点、7
は過電流検出処理回路で、その内部構成は各相で検出さ
れた負電圧出力を正電圧に変換するためのレベル変換回
路8、レベル変換回路8の出力をデイジタル信号に変換
するためのA/D変換回路9、電流レベルの判定および
その大きさにより時限を決定するためのマイクロコンピ
ュータ(CPU)10により形成されている。11は電
源回路であり、漏電検出回路3、電磁装置5の作動直流
電力を供給する。
手段を形成するもので、21、22、23は交流電路1
の各相の電流を検出する変流器、30は変流器21、2
2、23の2次出力を全波整流する整流回路であり、ダ
イオード31〜38で構成されている。41〜44は相
電流検出抵抗で、各相の電流に比例した電圧を各抵抗両
端に負電圧として出力する。このうち相電流検出抵抗4
4は零相電流を検出するもので、零相電流の値により交
流電路1が地絡しているか否かを判定する。
流電路1の各相に対応する相電流検出抵抗41〜44の
電圧をレベル判定して、所定以上のレベルと時限(所定
レベル以上の継続時間)によりスイッチング素子4への
出力を与える。スイッチング素子4は過電流引外し信号
出力10aまたは漏電検出信号3aのいずれでも作動す
るようダイオード14、15を介して接続されている。
はトランジスタ14を制御して漏電検出出力3aを短絡
し漏電検出信号3aをスイッチング素子4へ入力させな
いようにするものである。ロック信号出力10bは交流
電路1の電流が所定値以上でかつ地絡でない場合、出力
されるが、この判定レベルは過電流引外し信号の判定レ
ベルとは異なる値に設定されている。
号は図7のフローチャートに従って処理される。その処
理手順を説明する。まず、A/D変換回路9からの入力
信号を不平衡領域判定ステップ101で不平衡領域の入
力信号かどうかを判定し、YESであれば地絡かどうか
の判定を相電流検出抵抗44で検出された入力信号のレ
ベルにより地絡電流判定ステップ102にて判定する。
ック信号を出力し、スイッチング素子4の動作を阻止
し、漏電検出回路3の誤出力による遮断器接点6の開離
を防止する。入力信号が不平衡領域の電流でない場合、
もしくは不平衡領域の入力信号であっても地絡が発生し
ていると判定された場合は、直ちにロツク信号10bを
出力せず、漏電検出回路3のスイッチング素子4への出
力を阻害しないようにする。
上のように構成されており、地絡かどうかの判定を行う
地絡電流判定ステップ102において、相電流検出抵抗
44で検出された零相電流が固定しきい値を通過する回
数を計数し、その結果により判定を行っていた。この判
定内容を図8に示し、サンプリング時間(T1〜T6:
例えば20ms)内に零相電流が固定しきい値を通過す
る回数を計数し、4回を超えれば地絡と判定し、4回以
上であれば正常の三相通電として判定するものである。
電路1の内部導体の配置の違いと、変流器21〜23の
電流検出の性能差により、零相電流に特性差が生じ、例
えば、サンプリング時間T2の区間において、正常の三
相通電状態であるのに固定しきい値を通過する回数が3
回であることから、地絡と判定し、過電流検出処理回路
7のマイクロコンピュータ10はロック信号10bが出
力しないようにロック解除を行ってしまい、漏電検出回
路3の漏電検出信号3aにより漏電遮断器が誤動作する
という問題があった。
めになされたもので、交流電路1に電流が流れた時、地
絡かどうかを確実に判定すると共に、誤動作しない漏電
遮断器を得ることを目的としている。
相変流器により交流電路の漏電電流を検出してその検出
値が所定レベルに達すると漏電検出信号を出力する漏電
検出手段と、上記交流電路の各相に流れる電流を検出
し、検出した電流レベルに応じて過電流引き外し信号を
出力する過電流検出手段と、上記検出した各相に流れる
電流値と、この電流値の大きさに応じて導出される変動
しきい値との比較に基づいて地絡か否かを判定し、否で
あればロック信号を出力する地絡判定手段と、上記ロッ
ク信号に応じて上記漏電検出信号を通過または阻止する
ロック手段と、上記ロック手段を通過した上記漏電検出
信号、または上記過電流引き外し信号に応じて上記交流
電路を遮断する開閉手段とを備えたものである。
電流値の大きさに応じて導出される値とし、地絡比較手
段は上記各相に流れる電流値と上記変動しきい値との比
較に基づいて地絡か否かを判定し、否であればロック信
号を出力する手段としたものである。
手段に設定しておくようにしたものである。
は、交流電路の各相に流れる電流と、この交流電路の各
相に流れる電流の大きさに応じて導出した変動しきい値
との比較に基づいて地絡か否かを判定するようにしたも
のである。
態1に係わる漏電遮断器の内部回路を示すブロック図は
図6に示す従来のものと同様であり、マイクロコンピュ
ータ10に入力された信号は図1のフローチャートに従
って処理される。
信号を不平衡領域判定ステップ201で不平衡領域の入
力信号か否かを判定し、 (2)判定がYESであれば、地絡電流判定ステップ2
02にて、地絡かどうかの判定を相電流検出抵抗44で
検出された入力信号の合成相電流レベルにより判定す
る。
O」で、地絡でないと判定された場合は、ステップ20
4にてロック信号を出力し、スイッチング素子4の動作
を阻止し、漏電検出回路3の誤出力による遮断器接点6
の開離を防止する。 (4)ステップ201で、入力信号が不平衡領域の電流
でない場合、もしくは、ステップ202で、不平衡領域
の入力信号であっても地絡が発生していると判定された
場合は、ステップ203にてロツク信号10bを出力せ
ず、漏電検出回路3のスイッチング素子4への出力を阻
害しないようにする。
〜23で検出し、CPU10で演算された各相に流れる
電流が所定レベル以上か否か、または、零相変流器2で
検出した漏電検出回路3からの電流が所定レベル以上か
否かの判定(過電流の判定)をする。 (6)判定結果が否(NO)であれば、ステップ201
に返る。
6で過電流の状態が所定の時限まで継続すると、ステッ
プ207で過電流引き外し信号を出力して、交流電路1
を遮断する。 (8)もし、過電流であってもステップ206で所定の
時限に達しない場合は、ステップ201に返って、交流
電路1を遮断しない。
出電圧(合成相電流)と地絡か否かを判定するための変
動しきい値の関係図であり、この変動しきい値は交流電
路1を流れる電流を変流器21〜23で検出し、整流回
路30、相電流検出抵抗44、レベル変換回路8、A/
D変換回路9によりデータ変換を行った後、マイクロコ
ンピュータ10に入力され、演算により求められる。
を示すもので、交流電路1に流れる電流のピーク値が通
常の三相通電した場合の電流ピーク値に対する合成相検
出電圧(ピーク値)と、交流電路1に単極地絡した場合
の電流ピーク値に対する合成相検出電圧(ピーク値)と
を漏電遮断器の機種毎に測定し、この2つの特性曲線の
中間の値を変動しきい値の特性曲線としている。
曲線を求めてCPUのメモリ上に設定してもよいが、簡
易化するため、変動しきい値を折れ線(1次関数)とし
て、次の演算式を近似式としている。 変動しきい値=[K(Z−X)/100]+Y −−−−−(1) ただし、Z:交流電路を流れる電流値(ピーク値) K,X,Y:変動しきい値の係数(Zの値の範囲により
可変する係数)
式(1)で求められる変動しきい値との関係の一例を図
4に示す。機種A,B共それぞれ2つの直線(折れ線)
で近似した変動しきい値としている。
時に相電流検出抵抗44で検出される検出電圧の最大値
P1と、地絡時に相電流検出抵抗44で検出される検出
電圧の最大値P2との中間に設定されるため、たとえ、
交流電路1を流れる電流値が変動したり、電流を検出す
る変流器21〜23の性能差により、零相電流に特性差
が生じることがあっても、地絡時は相電流検出抵抗44
で検出された検出電圧が設定された変動しきい値を超
え、地絡の判定がおこなわれ、正常時は相電流検出抵抗
44で検出された検出電圧は設定された変動しきい値を
超えることはなく、正常(三相通電)であるとの判定が
行われるものである。
いる電流データを連続的にマイクロコンピュータ10に
取り込み、演算式により変動しきい値を算出し、設定す
る場合について述べたが、あらかじめ、実験結果により
交流電路1を流れている電流データと変動しきい値との
関係を求めておき、マイクロコンピュータ10内のメモ
リにデータとして保存しておけば、演算時間が省略でき
高速な処理ができる。
に過渡的な電流が流れた時、地絡かどうかを確実に判定
すると共に、誤動作することがない漏電遮断器を得るこ
とができる。
検出する場合について述べたが、その他の交流電路にお
ける機器の地絡の検出方法として利用ができるものであ
る。
流電路における漏電遮断器であったが、この実施の形態
2は単相の交流電路に漏電遮断器の場合を示す。図5は
この実施の形態2の漏電遮断器の回路構成を示すブロッ
ク図である。この図5は実施の形態1の図6の回路か
ら、交流電路1の中央電路を省くと共に、変流器22、
ダイオード33,34、相電流検出抵抗42を省いたも
のである。動作については実施の形態1と同様であるの
で省略する。
よび地絡の検出方法は、交流電路に過渡的な電流が流れ
た時、地絡かどうかを確実に判定し、誤動作または誤検
出を防止する効果がある。
否かを確実に判定する効果がある。
動作を示すフローチャートである。
抗での検出電圧波形と変動しきい値の関係図である。
を導出する特性図である。
れる電流と演算式で求められる変動しきい値との関係の
一例を示す図である。
回路構成を示すブロック図である。
断器の回路構成を示すブロック図である。
トである。
定しきい値の関係図である。
漏電検出回路、3a 漏電検出信号、 4 スイッチ
ング素子、 5 電磁装置、6 遮断器接点
7 過電流検出処理回路、 8 レベル変換回路、9
A/D変換回路、 10 マイクロコンピュータ
(CPU)、10a 過電流引外し信号出力、 10b
ロック信号出力、11 電源回路、 12、13
ダイオード、 14 トランジスタ、21、22、
23 変流器、 30 ダイオード、31、
32、33、34、35、36、37、38 ダイオー
ド、41、42、43、44 相電流検出抵抗。
Claims (4)
- 【請求項1】 零相変流器により交流電路の漏電電流を
検出してその検出値が所定レベルに達すると漏電検出信
号を出力する漏電検出手段と、上記交流電路の各相に流
れる電流を検出し、検出した電流レベルに応じて過電流
引き外し信号を出力する過電流検出手段と、上記検出し
た各相に流れる電流値と、この電流値の大きさに応じて
導出される変動しきい値との比較に基づいて地絡か否か
を判定し、否であればロック信号を出力する地絡判定手
段と、上記ロック信号に応じて上記漏電検出信号を通過
または阻止するロック手段と、上記ロック手段を通過し
た上記漏電検出信号、または上記過電流引き外し信号に
応じて上記交流電路を遮断する開閉手段とを備えた漏電
遮断器。 - 【請求項2】 変動しきい値は各相に流れる電流値の大
きさに応じて導出される値とし、地絡比較手段は上記各
相に流れる電流値と上記変動しきい値との比較に基づい
て地絡か否かを判定し、否であればロック信号を出力す
る手段とした請求項1記載の漏電遮断器。 - 【請求項3】 変動しきい値は予め地絡判定手段に設定
しておくようにした請求項1または請求項2記載の漏電
遮断器。 - 【請求項4】 交流電路の各相に流れる電流と、この交
流電路の各相に流れる電流の大きさに応じて導出した変
動しきい値との比較に基づいて地絡か否かを判定する地
絡の検出方法。
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JP11591699A JP3712886B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | 漏電遮断器及び地絡の検出方法 |
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