JP2000316231A

JP2000316231A - 漏電警報機能付回路遮断器及び漏電遮断器

Info

Publication number: JP2000316231A
Application number: JP11121632A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Aihara; 和哉藍原; Sakanobu Sato; 栄悦佐藤; Yukie Yamada; 幸英山田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2000-11-14
Anticipated expiration: 2019-04-28
Also published as: JP3554675B2

Abstract

(57)【要約】【課題】広範な主回路から、漏電警報動作に必要な負
荷電力を確実に供給可能な小形化・低消費電力の漏電警
報機能付回路遮断器及び漏電遮断器を提供する。【解決手段】主回路１を流れる過電流により主回路を
遮断すると共に、主回路を流れる電流の不平衡から漏電
を検出する漏電ＩＣ１６と、この検出した漏電を警報す
る手段としてリレースイッチ２０（負荷）を備えた漏電
警報機能付回路遮断器、あるいは、検出した漏電により
引外し装置２０’（負荷）を起動して主回路を遮断する
漏電遮断器において、主回路１から得られる駆動電圧の
不要な電圧（Ｖ３）を、ＦＥＴなどの耐高電圧特性の能
動素子により負担し、安定した低電圧を供給すると共
に、漏電検出時には、それら負荷に対して必要な電流の
供給を可能にし、小型化、負荷電流増加への対応を可能
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主回路に過電流が
流れた場合に主回路を遮断して電路を保護する回路遮断
器に関し、特に、当該主回路に流れる電流における不平
衡により漏電を検出して漏電の発生を警告する漏電警報
機能を備えた警報機能付回路遮断器、さらには、前記検
出した漏電により主回路を遮断する機能を備えた漏電遮
断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】主回路に流れる過電流を検出して開閉接
点を開極して電路を保護する回路遮断器は既に広く知ら
れており、さらに、上記の基本的な機能に加え、前記主
回路を流れる電流の不平衡により漏洩電流の発生を検出
して警告する漏洩電流警報機能付回路遮断器が、さらに
は、かかる漏洩電流の発生を検出して開閉接点を開極し
て電路を保護する漏電遮断器も既に知られている。

【０００３】なお、かかる漏洩電流の発生を検出には、
主回路を流れる電流の不平衡を検出することが行われて
おり、例えば、特開平０５−１７４６９７号公報にも示
されるように、主回路に零相変流器を設け、この相変流
器に発生する電流の不平衡により漏洩電流を電気的に検
出する。そして、漏洩電流の検出は、一般に、零相変流
器に発生した電圧を整流し、これを、例えばＩＣ等に組
み込まれた比較器等の、漏電検出回路素子によって所定
の電圧値と比較することにより行われており、もって、
回路全体の消費電力を低減し、かつ、遮断器が使用可能
な電圧範囲を拡大する技術が知られている。

【０００４】なお、この比較器等を組み込んだＩＣの駆
動には、上記特開平０５−１７４６９７号公報にも示さ
れるように、前記主回路に直接電気的に接続した整流器
から得られた直流電力を、定電流ダイオードと定電圧ダ
イオードの並列接続回路を複数接続して分圧し、すなわ
ち、前記定電流ダイオードと定電圧ダイオードの並列接
続回路によって前記ＩＣの駆動に必要とされる以外の過
電圧を負担することにより、所定の駆動電圧（例えば、
２４Ｖ）を得ることが行われていた。

【０００５】なお、主回路から変圧器を用いて所定の駆
動電圧を発生・供給することも可能ではあるが、しかし
ながら、その場合、変圧器を遮断器内に実装しなければ
ならず、これでは、遮断器が大型化してしまうという問
題点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の漏洩電流の警報機能付回路遮断器では、例えば
１００Ｖ〜４６０Ｖの間で変化する各種の電源（例えば
１００Ｖ電源、２００Ｖ…電源等）に対応することが難
しく、また、その回路規模を小型化することが出来ない
という問題点が指摘される。すなわち、上記従来技術に
おける漏電検出回路素子への電力供給回路では、入力電
圧、すなわち、主回路の電圧（通常、±２０％の変動幅
を許容することが要求されることから、８０Ｖ〜５５２
Ｖ）が大きくなるに従い、その入力抵抗値を大きくする
か、定電流ダイオードと定電圧ダイオードの並列接続回
路の段数を増加させる必要がある。しかしながら、前者
の場合、前記入力抵抗値の増大に伴う発熱量の増加によ
り抵抗器自体を大型化しなければならず、また、後者の
場合には部品点数の増加につながることになる。

【０００７】また、上記従来技術の漏洩電流の警報機能
付回路遮断器では、上記定電流ダイオードと定電圧ダイ
オードの並列接続回路によって取り出せる電流は、その
回路構成から、定電流ダイオードの容量により制限され
ており、一般的に数ｍＡ程度の負荷電流、すなわち、そ
の負荷となるＩＣを駆動するために必要な程度の電流し
か得られないという問題があった。すなわち、この数ｍ
Ａ程度の負荷電流によって回路遮断器の開閉接点を開極
させる引外し装置を起動するに必要な負荷電流（数十ｍ
Ａ〜数Ａ程度）を得ることは不可能であることから、例
え主回路の漏洩電流を検出しても、これを警告灯の点滅
により警告することは可能であるが、さらに、上記の引
外し装置を起動することにより回路遮断器の開閉接点を
開極させることは不可能であった。そのため、各種の電
源に対応することが可能であり、漏警告灯の点滅による
警告以外の、比較的大きな消費電力を伴う警告動作・機
能を備えた漏電警報機能付回路遮断器を提供し、さらに
は、漏洩電流の発生を検出して開閉接点を開極して電路
を保護する機能をも備えた漏電遮断器を得ることは不可
能であった。

【０００８】そこで、本発明では、上記従来技術におけ
る問題点に鑑み、各種の電源に対応することが可能であ
り、また、その回路規模を小型化することが出来、か
つ、各種の警報機能に対応することが可能な漏電警報機
能付回路遮断器を提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明では、さらに、漏洩電流の発
生を検出して開閉接点を開極して電路を保護する機能を
も備えた漏電遮断器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、ま
ず、主回路を流れる過電流により当該主回路を遮断する
と共に、前記主回路を流れる電流における不平衡により
漏電を検出する回路素子と、検出した漏電を警報する手
段とを備えた回路遮断器において、前記漏電検出回路素
子は、高電圧が印加されても電気的あるいは熱的に問題
なく動作可能な特性（以下、耐高電圧特性）を有する能
動素子回路を介して前記主回路に電気的に接続されてお
り、もって、前記主回路からその駆動電源を得る漏電警
報機能付回路遮断器により達成される。

【００１１】また、本発明によれば、前記した漏電警報
機能付回路遮断器において、前記耐高電圧特性を有する
能動素子回路をＦＥＴによって構成している。

【００１２】さらに、本発明によれば、前記した漏電警
報機能付回路遮断器において、前記漏電警報手段は、漏
電の有無により接点位置を切り換える接点スイッチを備
えている。

【００１３】さらに、本発明によれば、前記した漏電警
報機能付回路遮断器において、さらに、前記主回路の開
閉接点を開極させる引外し装置を備えており、前記漏電
警報手段は、前記引外し装置を起動するための手段を備
えている。

【００１４】加えて、上記本発明の他の目的は、主回路
を流れる過電流や漏電の際に前記主回路における開閉接
点を開極させる引外し装置と、当該引外し装置を電気的
に起動する手段とを有する漏電遮断器であって、さら
に、前記主回路を流れる電流における不平衡により漏電
を検出する回路素子を備えており、前記漏電検出回路素
子は、耐高電圧特性を有する能動素子回路を介して前記
主回路に電気的に接続されており、もって、前記主回路
からその駆動電源を得ている漏電遮断器によって達成さ
れる。

【００１５】また、本発明によれば、前記した漏電遮断
器において、さらに、前記引外し装置を起動する手段
が、前記耐高電圧特性を有する能動素子回路を介して前
記主回路に電気的に接続されている。

【００１６】さらに、本発明によれば、前記した漏電遮
断器において、前記耐高電圧特性を有する能動素子回路
は、ＦＥＴで構成した電圧降下形過電圧負担回路で構成
されている。

【００１７】すなわち、本発明によれば、主回路から整
流して得られる直流電圧のうち、主回路を流れる電流に
おける不平衡により漏電を検出する回路素子に必要とさ
れる電圧以外の過電圧を、例えばＦＥＴ等の耐高電圧特
性の能動素子で負担することによって、広範囲の入力電
圧（８０Ｖ〜５５２Ｖ）に対しても、例えばＩＣから構
成される前記漏電検出回路素子、又は、例えば電磁コイ
ル等から構成される警報手段あるいは前記主回路の引外
し装置を起動する手段を駆動するに十分な電流を確保す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１９】まず、図１により、本発明の第１の実施の
形態になる漏電警報機能付回路遮断器の回路構成を示
す。なお、この漏電警報機能付回路遮断器１００は、各
種の電源（例えば、１００Ｖ〜４６０Ｖの電源等）の電
源回路（主回路１）の途中に設置され、図には示さない
が、過電流検出素子（バイメタル、コイル、変流器）に
より主回路１を流れる過電流を検出して、例えばバネ等
の弾性力を利用することにより主回路における開閉接点
２を強制的に開極させる引外し装置を起動して回路を遮
断することは、従来と同様である。

【００２０】また、この漏電警報機能付回路遮断器１０
０は、上記の機能に加え、さらに、上記主回路１を流れ
る電流における不平衡により漏電を検出することにより
主回路における漏電を検出し、この検出した漏電によ
り、漏電の警報を行うためのＬＥＤ１２と、さらには、
検出した漏電を例えば遠隔に配置された警報装置に伝達
するためのリレースイッチ２０を備えている。なお、本
実施の形態においては、このリレースイッチ２０として
は、図からも明らかなように、２組の接点を備えてお
り、例えばａ接点（通常はＯＦＦ状態であり、ＯＮ状態
に移行する）、ｂ接点（通常はＯＮ状態で、ＯＦＦ状態
に移行する）と呼ばれるもの、さらには、これらａ接点
とｂ接点とを組み合わせた３つの接点を有するｃ接点と
呼ばれるものを使用することも可能である。なお、これ
らの接点には、例えば、ブザーや警報灯等の警報装置が
接続され、もって、漏電が検出されると管理者等に警報
を発することとなる。

【００２１】また、図１には、符号３により、いわゆ
る、零相変流器３が示されている。この零相変流器３は
上記主回路１上に設けられており、その出力は整流回路
３０を介して漏電検出素子、本実施例では漏電検出回路
素子を集積回路化した素子（以下、漏電ＩＣ１６）に入
力される。なお、零相変流器３からの出力はこの整流回
路３０の働きにより、主回路１を流れる電流が平衡であ
る場合には信号が出力されないが、その電流が不平衡で
ある場合には、その不平衡に応じた電圧の出力信号を漏
電信号Ｖ_Lとして出力する。すなわち、漏電ＩＣ１６
は、この出力信号Ｖを、その内部の漏電検出回路（比較
器）１６１により所定の閾値（電圧レベルＶ_Lth）と比
較することにより、漏電を検出することが可能になる。

【００２２】さらに、漏電ＩＣ１６は、この漏電を検出
することにより、やはりその内部に搭載されたトリガ回
路１６２を駆動して、上記リレースイッチ２０のＯＮ／
ＯＦＦを制御するリレー１１、１１を駆動する。なお、
本実施の形態では、上記トリガ回路１６２の出力は、サ
イリスタ１５のゲート端子に接続されており、図の回路
からも明らかなように、これによりサイリスタ１５をＯ
Ｎし、もって、リレー１１、１１に所定の電流を流すこ
ととなる。

【００２３】上記の説明からも明らかなように、漏電警
報機能付回路遮断器１００では、上記零相変流器３と整
流回路３０との働きによって漏電信号Ｖ_Lが出力される
こととなるが、この信号Ｖ_Lにより漏電の有無を判定す
る漏電ＩＣ１６、さらには、この漏電ＩＣ１６による漏
電の検出により漏電を警告するための警告手段、すなわ
ち、本例では、上記サイリスタ１５やリレー１１、１１
は電気的な負荷を形成しており、それゆえ、上記漏電Ｉ
Ｃ１６と共にこの電気負荷に対しても必要な電力を供給
することが必要となる。なお、漏電ＩＣ１６に対して
は、あまり大きな電流（数ｍＡ程度で十分）の供給は必
要とされないが、所定の安定な電圧（例えば、９Ｖ）が
必要であり、他方、上記サイリスタ１５やリレー１１、
１１に対しては、比較的大きな（数十ｍＡ〜数Ａ程度）
電流の供給が必要となる。

【００２４】次に、上記に述べた漏電ＩＣ１６を含む電
気的な負荷に対し、本発明の特徴をなす、所定の安定な
電圧でかつ必要な電流の供給を行うための、漏電警報機
能付回路遮断器１００に組み込まれた電力供給回路５０
について、以下に詳細に説明する。

【００２５】図１の回路図にも明らかなように、漏電検
出回路駆動用電圧は、開閉接点２より負荷側で取られる
様構成されており、具体的には、主回路１の負荷側左右
の極（本例では３相の内のＵ相とＷ相）から取られた電
圧は、耐ノイズ性能向上用に設けられた入力抵抗４、４
を介して全波整流用ダイオードブリッジ５に接続されて
おり、この全波整流用ダイオードブリッジ５により、交
流電力（入力電圧Ｖ_in）を直流に変換する。さらに、こ
の整流された直流電圧は、例えば、２段に接続された耐
高電圧特性の能動素子であるエンハンスメント形ＦＥＴ
７、７１で構成される過電圧負担回路（負担電圧Ｖ₃＝
Ｖ₁＋Ｖ₂）と、低電圧ダイオード８とトランジスタ９で
構成される定電圧回路（負担電圧Ｖ₄）とによって負担
されている。

【００２６】すなわち、漏電検出及び警報出力を行うた
めに必要な直流電圧は、定電圧ダイオード８、トランジ
スタ９で構成される定電圧回路により発生される電圧Ｖ
₄により発生されており、この直流電圧Ｖ₄が、漏電発生
時に警報を出すリレー１１、１１を駆動するためのリレ
ー駆動用電圧として使用され、さらに、この電圧は抵抗
器１３と定電圧ダイオード１４により分圧され、その定
電圧ダイオード１４の両端に発生した定電圧が、上記漏
電検出を制御する漏電検出ＩＣ１６の駆動用電圧Ｖ₅と
なるように構成されている。

【００２７】続いて、上記にその構成を詳細に説明した
電源回路の詳細及びその動作について説明する。なお、
上記低電圧ダイオード８とトランジスタ９で構成される
定電圧回路（負担電圧Ｖ₄）にて生成される電圧は、リ
レー駆動電圧等により支配されるが、通常、２５Ｖ程度
〜６０Ｖ程度である。また、上記の抵抗器１３は、リレ
ー（負荷）駆動用電圧Ｖ₄と、漏電ＩＣ駆動用電圧Ｖ₅の
差分を負担するための抵抗器である。

【００２８】ところで、通常、前記全波整流用ダイオー
ドブリッジ５に入力される交流電力（入力電圧Ｖ_in）
は、直流に変換された後、漏電検出及び警報出力を行う
ために必要な電圧（Ｖ₄）以上である必要があり、他
方、上記の漏電警報機能付回路遮断器１００を各種の電
源（１００Ｖ〜４６０Ｖの電源）に共通的に使用可能と
する（汎用性を有する）ためには、使用される電源（本
例では、１００Ｖ電源）でも上記の必要な電圧（Ｖ₄）
以上である必要がある。そのため、本回路遮断器１００
が使用される回路の電源電圧が高い場合（本例では、４
６０Ｖ電源）には、上記全波整流用ダイオードブリッジ
５により、上記必要電圧（Ｖ₄）以上の電圧が発生され
ることとなる。そこで、本発明では、必要以外の電圧Ｖ
₃は、上記２段直列に接続された（トーテムポール接続
された）上記ＦＥＴ７、７１にて負担されることとな
る。なお、図において、符号１０は平滑用コンデンサ、
符号６は電圧２分割用抵抗器を示している。

【００２９】一方、図１の回路構成からも明らかなよう
に、上記直列ＦＥＴ７、７１のドレイン−ソース間を流
れる電流は、前記定電圧ダイオード８及びトランジスタ
９により制御されており、これにより、上記必要電圧
（Ｖ₄）を発生する回路（具体的には、平滑用コンデン
サ１０の両端）に接続される負荷（すなわち、本例で
は、上記サイリスタ１５により励磁電流が供給されるリ
レー１１、１１及び定電圧ダイオード１４を介して定電
圧が供給される漏電検出ＩＣ１６）によって決定される
電流と等しくなる。

【００３０】これは、例えば、警報出力のためのリレー
１１、１１に必要な電力が上昇しようとした場合（例え
ば、リレー１１、１１の駆動に必要な数十ｍＡ〜数Ａ程
度の比較的大きな電流）が流れようとすると、前記平滑
用コンデンサ１０の両端の電圧（Ｖ₄）が上記定電圧ダ
イオード８のツェナー電圧以上となろうとする。これに
より、定電圧ダイオード８が導通し、トランジスタ９の
ベースにベース電流を供給し、これにより、トランジス
タ９がオンすることとなる。このトランジスタ９がオン
すると、前記ＦＥＴ７１のゲート−ソース間電圧を減少
させるため、その下段のＦＥＴ７１はオフし、それに伴
い上段のＦＥＴ７もオフする。すなわち、これによっ
て、ＦＥＴの２段接続による負担過電圧Ｖ₃が上昇する
こととなり、もって、前記平滑用コンデンサ１０の両端
の電圧（Ｖ₄）は低下する（なお、この期間は、上記平
滑用コンデンサ１０から電流が供給される）。

【００３１】しかしながら、このＶ₄の低下に伴い、定
電圧ダイオード８はオフし、上記トランジスタ９のベー
ス電流がなくなるため、このトランジスタ９もオフす
る。それに伴い、上記ＦＥＴ７１のゲート−ソース間電
圧が上昇し、ＦＥＴ７１がオンし、ＦＥＴ７１もオンす
る。そして、これら２段のＦＥＴがオンすると、接続さ
れた負荷に応じた電流が流れ、上記電圧（Ｖ₄）が上昇
することとなり、もって、必要な負荷電力が供給される
こととなる。

【００３２】このように、上記の回路構成によれば、上
記ＦＥＴ７、７１、定電圧ダイオード８、トランジスタ
９の組合せにより、本回路遮断器が使用される回路の電
源電圧にかかわらず、接続された負荷に応じた電流が供
給され、もって、漏電警報機能付回路遮断器１００の動
作である、漏電検出（上記漏電検出ＩＣ１６による）、
及び、警報出力（リレー１１、１１の駆動）に必要な電
流・電圧を供給することが可能であると共に、かつ、必
要以外の過電圧は上記ＦＥＴ７、７１により負担するこ
とが可能となる。

【００３３】また、特に、上記の回路構成において、上
記２個の直列接続されたＦＥＴ７、７１は、抵抗器６の
定数を同値とすることにより、漏電検出及び警報出力に
必要な電圧以外を２分割して負担することが可能とな
る。例えば、入力される交流電圧Ｖ_inが４００Ｖであ
り、かつ、必要とされる電圧Ｖ₄（平滑用コンデンサ１
０の両端の電圧）が２４Ｖである場合、必要とされない
過電圧Ｖ₃はＶ_in−Ｖ₄＝３７６Ｖとなる。本構成によれ
ば、前記過電圧Ｖ₃（３７６Ｖ）は、２個のＦＥＴ７、
７１によりほぼ２分割されて負担される。このように、
過電圧負担用のＦＥＴを小型化するために２段とした場
合においても、入力電圧の大きさに拘わらず、常に負担
電圧割合を約５０％とすることが可能となる。

【００３４】このように、上記の回路構成によれば、そ
の回路電流は、過電圧を負担するために設けられる過電
圧負担素子として、従来のような電流制限素子（すなわ
ち、定電流ダイオードと定電圧ダイオードの並列接続回
路）や抵抗等を使用せず、むしろ、能動素子であるＦＥ
Ｔを使用していることから、接続される負荷により決定
することが可能となる。すなわち、前記リレー１１と、
漏電発生時に点灯して漏電発生を表示するＬＥＤ１２
と、前記漏電ＩＣ１６を流れる電流の和となる。

【００３５】なお、前記入力抵抗器４は、上述のように
耐ノイズ性能向上用の目的で設置しているため、その抵
抗定数は５００Ω〜１ｋΩ程度であり、前記入力抵抗４
で負担する電圧は入力電圧Ｖ_inと比較すると微少であり
（例えば、回路電流１０ｍＡとすると、前記入力抵抗４
の負担電圧は５Ｖ〜１０Ｖであり、入力電圧Ｖ_inを４０
０Ｖと仮定すると約１．３％〜２．５％程度である）、
そのため、回路電流決定への影響度は小さい。よって、
上記の回路構成のように、過電圧の負担素子としてＦＥ
Ｔを使用することにより、回路電流は入力電圧の大きさ
に依存せず、負荷供給電流にのみ依存するため、製品で
ある漏電警報機能付回路遮断器の使用可能な電圧を広範
囲（例えば入力電圧８０Ｖ〜４８４Ｖ）とした場合で
も、従来技術と比べ、より小形でかつ低消費電力な構成
とすることが可能となる。すなわち、ノイズ成分除去用
の入力抵抗４を小定数化することで抵抗器自体を小型化
でき、回路消費電力低減、回路規模小型化を達成するこ
とが可能となる。

【００３６】また、上記の過電圧負担素子のＦＥＴは、
一般的に、ドレイン電流容量が数Ａ程度のものも入手が
容易であることから、ＦＥＴを使用することにより、供
給負荷電流の増加への対応も容易となり、好ましい。ま
た、過電圧負担をＦＥＴで行うことにより、負荷電流の
増加対応も容易となる。なお、一般的には、トランジス
タを用いた定電圧回路構成が知られているが、主回路電
圧が４００Ｖ級の場合には、安全面から考えて耐圧１５
００Ｖ程度のトランジスタが必要となるが、現状では入
手が困難であること、また複数個の直列接続で構成しよ
うとした場合、ベース電流供給回路の構成が大型化する
ことから、素子自体の制御電流を必要としないＦＥＴで
の定電圧回路構成が有利となる。

【００３７】図２に、本発明の第２の実施の形態になる
漏電遮断器の回路図を示す。なお、この漏電遮断器で
は、主回路１を流れる過電流の検出による引外し装置の
起動、主回路１を流れる電流の不平衡による漏電の検出
については上記の第１の実施の形態になる漏電警報機能
付回路遮断器と同様である。

【００３８】しかしながら、上記の第１の実施の形態に
おける警報を出力するリレーとは異なり、この第２の実
施の形態になる漏電遮断器では、漏電の検出により主回
路における開閉接点２を強制的に開極させるための装
置、すなわち、逆励磁形の引外し装置２０’を負荷とし
て設けている。通常、漏電遮断器に使用される逆励磁形
の引外し装置２０’では、大きな供給電流が必要である
が、しかしながら、従来の定電流ダイオードと定電圧ダ
イオードの並列接続回路では必要な大きな供給電流が得
られないため、例えばコンデンサの充電電荷などを使用
していたが、これによっても必ずしも充分な電流は得ら
れず、漏電時に引外し装置を起動することを可能にする
小形の漏電遮断器を提供することは難しかった。

【００３９】これに対し、本発明になる漏電遮断器で
は、上記の回路構成のように電流制御素子をＦＥＴとす
ることで、積極的に必要な電流を供給することを可能に
して、従来のようなコンデンサ充電電荷に頼ることな
く、逆励磁形の引外し装置２０’を確実に駆動すること
が可能となる。すなわち、引外し装置２０’の駆動電流
をコンデンサ充電電荷に頼らないことで、遮断器の電源
投入時に漏電が発生していた場合においても、コンデン
サ充電による動作時間遅れも確実に解消されることとな
る。

【００４０】添付の図３には、上記図１に示した漏電警
報機能付回路遮断器の変形例が、また、添付の図４に
は、上記図２に示した漏電遮断器の変形例が示されてい
る。なお、これらの変形例では、図からも明らかなよう
に、上記図１や図２に示した回路構成では２段のＦＥＴ
で構成した過電圧負担素子を、１段のＦＥＴをで構成し
ている。なお、この変形例における動作原理自体は、上
記の図１や図２に示した漏電警報機能付回路遮断器及び
漏電遮断器と同一である。これらの変形例では、過電圧
負担部に使用するＦＥＴは、その耐圧、熱容量の点から
大型化するが、他方、回路構成自体を簡素化できるとい
う効果がある。

【００４１】さらに、添付の図５及び図６には、やは
り、上記図１の漏電警報機能付回路遮断器及び上記図２
の漏電遮断器の他の変形例が示されている。なお、これ
ら他の変形例では、図からも明らかなように、２段のＦ
ＥＴを直列接続する場合の上記図１や図２に示すとは異
なる接続方法の一例を示したものであるが、その動作原
理は上記と同様である。

【００４２】加えて、添付の図７及び図８には、本発明
の漏電警報機能付回路遮断器及び漏電遮断器の更に他の
変形例が示されている。これらの変形例では、図の回路
構成からも明らかなように、過電圧負担部のＦＥＴのゲ
ート制御を定電圧ダイオード１７だけで行う回路構成を
示している。かかる回路構成によれば、負荷への供給電
圧の精度が上記図１及び図２に示す実施の形態と比較し
て悪化するが、他方、回路構成的には簡素化できるとい
う利点がある。

【００４３】なお、特に、２個あるいはそれ以上の数の
ＦＥＴを直列に接続して過電圧を負担することによれ
ば、入力電圧の大きさに拘わらず、負担電圧割合を各素
子に均等に分担させることができる。そのため、素子自
体の寿命が著しく縮まることがなく、検出回路全体でみ
た場合において、高寿命化を図ることができるという効
果が期待される。

【００４４】また、上記のように、過電圧負担部を、従
来の定電流ダイオードと定電圧ダイオード（電流制限素
子）の並列接続回路に代えて、高耐圧性の能動素子であ
るＦＥＴにより構成して過電圧を負担することによっ
て、検出回路全体の消費電流は、入力電圧の大きさに拘
わらずほぼ一定となるため、検出回路全体の消費電力低
減が可能となり、かつ使用可能電圧範囲を拡大すること
が可能となる。

【００４５】さらに、上記過電圧負担素子が能動素子で
あるＦＥＴにより構成されるため、回路電流の大部分は
接続される負荷により決定される。また、高耐圧ＦＥＴ
のドレイン電流容量は、通常、数アンペア程度あるた
め、負荷電流増加への対応が容易である。

【００４６】

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明になる漏電警報機能付回路遮断器及び漏電遮
断器によれば、過電圧負担素子をＦＥＴのような耐高電
圧特性の能動素子により構成することにより、変圧器な
どを必要とせず、各種の電源に対応可能な汎用性の高
く、小型化の可能な回路遮断器とすることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態になる漏電警報機能
付回路遮断器の、特に、過電圧負担回路を含む漏電検出
部の回路構成を示す回路図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態になる漏電遮断器
の、過電圧負担回路を含む漏電検出部の回路構成を示す
回路図である。

【図３】上記図１に示す漏電警報機能付回路遮断器の変
形例を示す回路図である。

【図４】上記図２に示す漏電遮断器の変形例を示す回路
図である。

【図５】上記図１に示す漏電警報機能付回路遮断器の他
の変形例を示す回路図である。

【図６】上記図２に示す漏電遮断器の他の変形例を示す
回路図である。

【図７】上記図１に示す漏電警報機能付回路遮断器の更
に他の変形例を示す回路図である。

【図８】上記図２に示す漏電遮断器の更に他の変形例を
示す回路図である。

【符号の説明】

１…主回路２…開閉接点３…零相変流器５…全波整流器７、７１…ＦＥＴ１１…警報出力用リレー１２…表示用ＬＥＤ１５…サイリスタ１６…漏電ＩＣ（負荷）２０…リレースイッチ（負荷）２０’…引外し装置（負荷）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田幸英新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１株式会社日立製作所産業機器事業部内Ｆターム(参考） 5G004 AA01 AB02 BA01 DA01 DB01 DC03 EA04 FA01 5G030 CA00 XX08 YY12 YY13 YY14 5G058 AA02 BB02 BC11 CC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主回路を流れる過電流により当該主回路
を遮断すると共に、前記主回路を流れる電流における不
平衡により漏電を検出する回路素子と、検出した漏電を
警報する手段とを備えた回路遮断器において、前記漏電
検出回路素子は、耐高電圧特性を有する能動素子回路を
介して前記主回路に電気的に接続されており、もって、
前記主回路からその駆動電源を得ることを特徴とする漏
電警報機能付回路遮断器。
【請求項２】前記請求項１に記載した漏電警報機能付
回路遮断器において、前記耐高電圧特性を有する能動素
子回路をＦＥＴによって構成したことを特徴とする漏電
警報機能付回路遮断器。
【請求項３】前記請求項１に記載した漏電警報機能付
回路遮断器において、前記漏電警報手段は、漏電の有無
により接点位置を切り換える接点スイッチを備えている
ことを特徴とする漏電警報機能付回路遮断器。
【請求項４】前記請求項１に記載した漏電警報機能付
回路遮断器において、さらに、前記主回路の開閉接点を
開極させる引外し装置を備えており、前記漏電警報手段
は、前記引外し装置を起動するための手段を備えている
ことを特徴とする漏電警報機能付回路遮断器。
【請求項５】主回路を流れる過電流や漏電の際に前記
主回路における開閉接点を開極させる引外し装置と、当
該引外し装置を電気的に起動する手段とを有する漏電遮
断器であって、さらに、前記主回路を流れる電流におけ
る不平衡により漏電を検出する回路素子を備えており、
前記漏電検出回路素子は、耐高電圧特性を有する能動素
子回路を介して前記主回路に電気的に接続されており、
もって、前記主回路からその駆動電源を得ていることを
特徴とする漏電遮断器。
【請求項６】前記請求項５に記載した漏電遮断器にお
いて、さらに、前記引外し装置を起動する手段が、前記
耐高電圧特性を有する能動素子回路を介して前記主回路
に電気的に接続されていることを特徴とする漏電遮断
器。
【請求項７】前記請求項５に記載した漏電遮断器にお
いて、前記耐高電圧特性を有する能動素子回路は、ＦＥ
Ｔで構成した電圧降下形過電圧負担回路で構成されてい
ることを特徴とする漏電遮断器。