JP2002098726A

JP2002098726A - 接地検出装置

Info

Publication number: JP2002098726A
Application number: JP2000288540A
Authority: JP
Inventors: Masaru Fujiwara; 勝藤原
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】対象機器の外装部と商用電源の接地線との接続
状態を監視し、異常時に告知することで、使用者に対し
て注意を促し、感電事故等を防止し安全性を向上させる
接地検出装置を提供すること。【解決手段】電源（６）から電力を供給される対象機器
（１）と前記電源（６）の接地線（６１）との接続状態
を検出する接地検出装置であり、前記電源（６）の接地
線（６１）に接続された前記対象機器（１）の外装部
（２）と、前記電源（６）と前記対象機器（１）とを接
続する中性線（８）との電位差を測定する測定手段
（３）と、この測定手段（３）で測定された電位差と所
定の電位値とを比較する比較手段（３）と、この比較手
段（３）の比較結果を基に前記対象機器（１）と前記接
地線（６１）とが未接続である旨を出力する出力手段
（４）と、を具備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源に接続し
て使用する光学機器等の外装部と商用電源の接地線との
接続状態を検出する接地検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】商用電源に接続して使用する光学機器に
おいて、使用者の安全性確保を考慮した製品や、海外規
格を取得している製品では、接地線への接続が確実に行
なわれることが前提に設計がされている。このことか
ら、光学機器の外装部を商用電源の接地線に接続する必
要がある。そのために、使用する電源ケーブルにアース
線付き電源ケーブルを用いたり、外装部に接地線接続用
端子を設けたりしている。

【０００３】ところで、この接地配線の確認方法が、実
開昭５０−１５３３７号公報に示されている。ここで
は、機能アース線として配線したケーブルに対して確認
用ケーブルを配線し、２本のケーブルの接続状態により
アース線の接続確認を行なっている。

【０００４】また、実際の設置においては、取扱説明書
により、安全性、ノイズ性能上の接地の必要性をユーザ
ーに明示している。但し、積極的に使用者に対して接地
状態を告知する手段は無く、たとえば、接地の必要性を
重要視していないユーザーが接地接続しない場合や、施
設内配電上のＧＮＤが確実に得られていない場合には、
意図する１００％の性能を発揮することができない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最近の光学機器におい
ては、電気的ノイズ規制の強化により、光学機器からの
漏れ電流が多くなるなどの要因から、光学機器の外装部
を接地する必要性が増している。しかし日本国内におい
ては、商用電源側のコンセントの問題などから、電源ケ
ーブルがアース線付き２ピンプラグであったり、装置外
装部に接地接続用端子が付いているなど、電源ケーブル
を商用電源側に接続するだけで接地が行なえるのではな
く、別途接地を行なわなければならない場合が多い。

【０００６】ところで、この接地配線の確認方法とし
て、上述した実開昭５０−１５３３７号公報に示される
ように、別途確認用ケーブルを配線し、２本のケーブル
の接続状態によりアース線の接続確認を行なう方法があ
るが、接地配線の接続確認は行なえるが、接地線に対し
ての接続確認は行なえない。

【０００７】また、外部で接続している接地線の接続状
態は目で確認できるが、設置施設内配線での接地線の接
続状態や、接地部と認識して接続している場所の接地状
態は、テスター等の機材を用いないと判別できない可能
性が高い。さらに、光学機器においては、接地線が接続
されていない状態であっても、殆どの場合通常動作は行
なうため、使用者が気づかないことがあり、そのままで
は安全上の問題が懸念される。

【０００８】本発明の目的は、対象機器の外装部と商用
電源の接地線との接続状態を監視し、異常時に告知する
ことで、使用者に対して注意を促し、感電事故等を防止
し安全性を向上させる接地検出装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の接地検出装置は以下の如く構
成されている。

【００１０】（１）本発明の接地検出装置は、電源から
電力を供給される対象機器と前記電源の接地線との接続
状態を検出する接地検出装置であり、前記電源の接地線
に接続された前記対象機器の外装部と、前記電源と前記
対象機器とを接続する中性線との電位差を測定する測定
手段と、この測定手段で測定された電位差と所定の電位
値とを比較する比較手段と、この比較手段の比較結果を
基に前記対象機器と前記接地線とが未接続である旨を出
力する出力手段と、から構成されている。

【００１１】（２）本発明の接地検出装置は上記（１）
に記載の装置であり、かつ前記所定の電位値のレベルを
変更、記憶する設定手段を備えている。

【００１２】（３）本発明の接地検出装置は上記（１）
または（２）に記載の装置であり、かつ前記電源の接地
線と前記外装部に設けられた接地接続用端子とを接続し
ている。

【００１３】上記手段を講じた結果、以下のような作用
を奏する。

【００１４】（１）本発明の接地検出装置によれば、通
常の単相３線式の商用電源では、接地線は大地に接続さ
れるとともに中性線側に接続されているため、対象機器
の外装部と中性線側との電位差を検出し、その値が所定
の電位値以下であれば、前記外装部が前記商用電源の接
地線に接続されている状態であると判断できる。そし
て、前記外装部と前記商用電源の接地線との接続状態
を、監視時及び異常時に告知することで、使用者に対し
て注意を促し、感電事故等を防止し安全性を向上させる
ことができる。

【００１５】（２）本発明の接地検出装置によれば、施
設によっては接地線を商用電源の中点に配線している場
合もあるため、前記外装部と前記中性線側との電位差を
ある範囲の値に設定することで、中点付近の値以外の場
合は切断状態であると判断できる。すなわち、正常な接
続状態での電位差が、通常の電位値と若干異なる値とな
る場合でも、設定値の変更により接続状態の検出が可能
となる。

【００１６】（３）本発明の接地検出装置によれば、前
記外装部に設けられた接地接続用端子を用いて前記接地
線に接続を行なっている場合でも、前記接地線との接続
状態を検出することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を基に説明する。

【００１８】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る接地検出装置を適用した光学機器
の回路構成を示すブロック図である。

【００１９】接地の必要な光学機器本体１は顕微鏡をな
し、外装部２により外装されており、顕微鏡電装部
１’、電位比較部３、及び出力部４を備えている。電位
比較部３は、外装部２と光学機器本体１内部の電源Ｎｅ
ｕｔｒａｌ線８との電位を比較する。出力部４は、電位
比較部３からの状態をもとにブザーやＬＥＤなどの表示
手段を用いて外部に状態を出力する。３芯電源ケーブル
５は接地線５１，Ｎｅｕｔｒａｌ線（中性線）５２，Ｌ
ｉｖｅ線（活性線）５３からなる。単相３線式商用電源
６の接地線６１，Ｎｅｕｔｒａｌ線（中性線）６２，Ｌ
ｉｖｅ線（活性線）６３には、それぞれ接地線５１，Ｎ
ｅｕｔｒａｌ線５２，Ｌｉｖｅ線５３が接続されてい
る。

【００２０】商用電源６の接地線６１とＮｅｕｔｒａｌ
線６２はそれぞれ大地に接続され、電位的には同一の電
位とされている。また通常は、接地線が切断状態の場
合、電力が供給された光学機器本体１内での接地線の電
位は、極端にどちらかの極の値になることはない。光学
機器本体１には商用電源６から電力が供給されるととも
に、ノイズ対策及び安全上の問題から、外装部２が電源
ケーブル５の接地線５１を介して商用電源６にて大地に
接地されている。商用電源６のＮｅｕｔｒａｌ線（中性
線）６２，Ｌｉｖｅ線（活性線）６３は、それぞれＮｅ
ｕｔｒａｌ線５２，Ｌｉｖｅ線（活性線）５３を介し
て、光学機器本体１の顕微鏡電装部１’に接続されてい
る。

【００２１】図２は、電位比較部３の回路構成を示すブ
ロック図である。電位差測定器７は、外装部２と内部電
源のＮｅｕｔｒａｌ線８（５２）（電源線）との電位差
を測定する。電位比較器９は、電位差測定器７で測定さ
れた電位差と外装部２が商用電源６に接地された場合の
基準電位値１０との比較を行ない、その結果をブザーや
ＬＥＤ等からなる出力部４により外部に対して告知す
る。

【００２２】通常、光学機器本体１が３芯電源ケーブル
５のような３ピンプラグの電源ケーブルで商用電源６に
接続された場合、光学機器本体１内でケーブル５の接地
線５１が確実に外装部２に接続されていれば、商用電源
６側でＮｅｕｔｒａｌ線６２側に接地線が接続されてい
るため、電位差測定器７の値は０に近い電位値を示す。
次に、その電位値と接地状態を比較するための基準電位
値１０とを電位比較器９にて比較すると、電位差測定器
７の値が基準電位値１０より低いため、電位比較器９の
結果から外装部２の接地状態は正常であると認識するこ
とができる。

【００２３】また、接地線５１が切断されていた場合の
ように、外装部２が商用電源６の接地線６１に未接続の
場合は、電位差測定器７の値は供給電圧の中点付近の電
位値を示すため、電位比較器９にて電位比較を行なう
と、電位差測定器７の値が基準電位値１０より大きくな
り、結果として電位比較器９は接地線５１が切断状態で
あると認識する。この場合、電位比較器９は、接地線５
１が接地線６１と未接続である旨をブザーやＬＥＤ等か
らなる出力部４にて出力したり、あるいは光学機器本体
１を動作不可能にすることで、使用者に対して接地線５
１が切断状態であることを告知する。

【００２４】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態に係る電位比較部３の回路構成を示すブ
ロック図である。図３の構成は、図２の構成に基準電位
値１１、電位比較器１２、及び比較結果結合器１３を追
加したものである。

【００２５】日本国内のプラグは、２極＋アース線の場
合が多く、使用者が電源ケーブル５のプラグを商用電源
６へ接続する際に逆向きに挿入する可能性がある。この
場合、光学機器１の内部電源のＮｅｕｔｒａｌ側が、商
用電源６のＬｉｖｅ側に接続されてしまう。この場合、
商用電源６側で接地線が確実に接続されていても、この
時の電位測定器７の電位値は供給電源の電圧値に近い値
を示す。そこで、電位測定器７の電位値と基準電位値１
１とを電位比較器１２で比較し、電位測定器７の電位値
が基準電位値１１よりも高い場合は接地線が接続状態で
あると判断できる。

【００２６】これは、電源ケーブル５が２ピンプラグ＋
アース線などの構成からなっている場合、商用電源６に
プラグを挿入する際に電源Ｎｅｕｔｒａｌ側とプラグＮ
ｅｕｔｒａｌ側が一致しなくても挿入でき、光学機器装
置１に電力が供給され、そのまま使用してしまう可能性
があるためである。この場合、上述したように供給電圧
の上限範囲での比較を実施することで対応できる。

【００２７】そして、電位比較器９または電位比較器１
２で接地線が未接続状態であると判断された場合、比較
結果結合器１３は、接地線５１が接地線６１と未接続で
ある旨をブザーやＬＥＤ等からなる出力部４にて出力し
たり、あるいは光学機器本体１を動作不可能にすること
で、使用者に対して接地線５１が切断状態であることを
告知する。

【００２８】また、図３に示す上限と下限両方の電位比
較器１２，９を持つ構成に、供給電源の中点電位付近の
電位を検出する検出器を追加し、上下限範囲内、中点範
囲内、その他の３段階で電位を検出し、それぞれの状態
をＬＥＤの色分け等で表示することで、商用電源の接地
線が電源の中点に接続されている場合にも対応が可能で
ある。

【００２９】（第３の実施の形態）図４は、本発明の第
３の実施の形態に係る電位比較部３の回路構成を示すブ
ロック図である。図４の構成は、図３に示した基準電位
値１０，１１の設定値を記憶するメモリ部１４を設けた
ものである。このメモリ部１４には、電位測定器７の電
位値と比較を行なう基準電圧値１０，１１を設定した
り、その設定値を記憶することができる。これにより、
比較する基準電圧のレベルを任意に変更、記憶できるた
め、正常な接続状態での電位差測定器７の電位値が、通
常の電位値と若干異なる値となる場合でも、設定値の変
更により検出が可能となる。

【００３０】（第４の実施の形態）上記第１〜第３の実
施の形態は、電源ケーブル５の接地線５１を用いたもの
であるが、光学機器本体１の外装部２に設けられた図示
しない接地接続用端子を用いて、接地線６１に接続を行
なっている場合でも、同様に接地線６１との接続状態を
検出することができる。

【００３１】なお、光学機器本体１内にフィルター等の
回路がある場合は、電位比較部３をその回路の前段に配
置し、電源と回路を分離した状態で測定を行なうものと
する。

【００３２】以上のように本実施の形態の接地検出装置
によれば、接地を行なう必要のある光学機器において、
例えばセットアップ時の接続もれや使用中の故障などに
よって接地線の接続が損なわれた場合に、使用者に対し
て警告表示を行なうことで使用者の安全向上に貢献でき
る。

【００３３】本発明は上記各実施の形態のみに限定され
ず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、対象機器の外装部と商
用電源の接地線との接続状態を監視し、異常時に告知す
ることで、使用者に対して注意を促し、感電事故等を防
止し安全性を向上させる接地検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る接地検出装置
を適用した光学機器の回路構成を示すブロック図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電位比較部の
回路構成を示すブロック図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る電位比較部の
回路構成を示すブロック図。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る電位比較部の
回路構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…光学機器本体１’…顕微鏡電装部２…外装部３…電位比較部４…出力部５…３芯電源ケーブル５１…接地線５２…Ｎｅｕｔｒａｌ線（中性線）５３…Ｌｉｖｅ線（活性線）６…３線式商用電源６１…接地線６２…Ｎｅｕｔｒａｌ線（中性線）６３…Ｌｉｖｅ線（活性線）７…電位差測定器８…光学機器本体内部の電源Ｎｅｕｔｒａｌ線９…電位比較器１０…基準電位値１１…基準電位値１２…電位比較器１３…比較結果結合器１４…メモリ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源から電力を供給される対象機器と前記
電源の接地線との接続状態を検出する接地検出装置であ
り、前記電源の接地線に接続された前記対象機器の外装部
と、前記電源と前記対象機器とを接続する中性線との電
位差を測定する測定手段と、この測定手段で測定された電位差と所定の電位値とを比
較する比較手段と、この比較手段の比較結果を基に前記対象機器と前記接地
線とが未接続である旨を出力する出力手段と、を具備したことを特徴とする接地検出装置。
【請求項２】前記所定の電位値のレベルを変更、記憶す
る設定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の
接地検出装置。
【請求項３】前記電源の接地線と前記外装部に設けられ
た接地接続用端子とを接続したことを特徴とする請求項
１または２に記載の接地検出装置。