JP2002170477A - 漏電遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 漏電検出回路が実装されるプリント回路基板
を、面実装部品のみとして小型、薄型化し漏遮断器全体
を小型化すると共に、プリント回路基板の組立工数を削
減するした漏電遮断器を得る。 【解決手段】 零相変流器４の三次巻線４２の回路に擬
似漏電を生じさせて漏電テストをするように構成された
テスト回路と６、テスト回路６に並列接続されたサージ
アブソーバ９とを有し、零相変流器４が検知した漏電電
流のレベル判定をして交流主回路電路を遮断する漏電遮
断器において、零相変流器４の絶縁ケース４６に零相変
流器４と共にテスト抵抗８及びサージアブソーバ９を一
体的に収納したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、交流電路に漏電
や地絡が発生したときに、その電路を遮断する漏電遮断
器において、特に、漏電テスト回路及びサージアブソー
バの配置改良による漏電検出回路の組立の簡略化と小型
化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、例えば特開平１０−１３６５５
５号公報に示された従来の漏電遮断器の回路構成図、図
５は、このような従来の漏電遮断器に用いられる零相変
流器の外形図、図６は漏電検出回路が搭載されたプリン
ト回路基板部の外観図である。図において、１は主回路
電路、２は主回路電路１を開閉する開閉接点、３は開閉
接点２を開離操作する電磁引外し装置である。４は零相
変流器、４１は零相変流器４の二次巻線であり、主回路
電路１の漏電電流を検出する。４２は零相変流器４の三
次巻線であり、後述の擬似漏電状態を生成するテスト回
路６が接続されている。５は漏電検出回路であり、検出
された漏電電流を増幅してレベル判定を行い、漏電電流
が所定値を超過したとき電磁引外し装置３への通電によ
り開閉接点２を開離（トリップ）させる。６はテスト回
路であり、テストスイッチ７に対してテスト回路６の電
流を規定値に制限するテスト抵抗８が接続されたもの
で、三次巻線４２に接続されている。９はテスト回路６
に対して並列接続されたサージアブソーバであり、テス
ト回路６及びサージアブソーバ９を通る電流は三次巻線
４２に流れる。なお、テスト回路６及びサージアブソー
バ９の回路は三次巻線４２を介して主回路電路1 に接続
されている。

【０００３】従来の漏電遮断器の動作を説明する。主回
路電路１に不平衡電流つまり漏電が発生すると、磁気的
に結合された零相変流器４の二次巻線４１に出力が誘起
される。この誘起された出力は、漏電検出回路５に入力
され、漏電電流が所定値を超えると出力信号を発生し、
図示されていないスイッチング素子をオンさせ電磁引外
し装置３を励磁して、開閉接点２を開離動作させる。こ
の開離動作により主回路電路１が遮断される。

【０００４】次に、テスト回路とサージアブソーバの説
明をする。テストスイッチ７を外部からオン操作する
と、主回路電路１の電圧がテスト回路６に加わり、テス
ト抵抗８で規制された電流が三次巻線４２に流れ。この
電流が零相変流器４を励磁して擬似漏電状態を作り漏電
検出回路５等の機能をテストする。ここでテスト抵抗８
は漏電検出判定の電流レベルと主回路電路１の電圧によ
り、その抵抗値と通電電流耐力が定められる。

【０００５】また、サージアブソーバは主回路電路１か
ら入ってくる外乱サージから漏電検出回路５等に接続さ
れている電子部品を保護するためのものである。このサ
ージアブソーバ９が過大サージ等により劣化もしくは故
障した場合、サージアブソーバ９が短絡状態に至り焼損
事故になる恐れがある。この問題にたいしては、サージ
アブソーバ９は三次巻線４２を通じて主回路電路1 に接
続されているので、サージアブソーバ９が劣化もしくは
故障してサージアブソーバ９の漏れ電流が漏電検出判定
の電流レベルに達すると、上記の擬似漏電状態となり開
閉接点２を開離して、サージアブソーバ９を主回路電路
１から切り離して、サージアブソーバ９の短絡から漏電
検出回路５等を保護する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の漏電遮断器
は、図６に示されるようにテスト抵抗８やサージアブソ
ーバ９がプリント回路基板に実装された漏電検出回路を
備えている。特に近年、プリント回路基板上に実装され
る電子部品の面実装化が進み、多くの電子部品が面実装
可能となり、プリント回路基板の小型化、薄型化が可能
となった。また、プリント回路基板の組立も面実装主体
となって、半田槽に漬けて半田付けするフロー半田か
ら、クリーム半田を塗布したプリント回路基板を加熱し
て半田付けするリフロー半田が主体となっている。その
ため、図６に示すテスト抵抗８やサージアブソーバ９の
ようにリード線を有する部品はフロー半田するかリフロ
ー半田後に個別に半田ごてで半田付けする必要があっ
た。テスト抵抗８やサージアブソーバ９が面実装化され
ればこの問題も解決されるが、部品の大きさと電気的容
量や発熱等の制約で現状では面実装化されていない。

【０００７】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、漏電検出回路が実装されるプリ
ント回路基板を、面実装部品のみとして小型、薄型化し
漏電遮断器全体を小型化すると共に、プリント回路基板
の組立工数を削減するした漏電遮断器を得ることを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】零相変流器の三次巻線の
回路に擬似漏電を生じさせて漏電テストをするように構
成されたテスト回路と、テスト回路に並列接続されたサ
ージアブソーバとを有し、上記零相変流器が検知した漏
電電流のレベル判定をして上記交流主回路電路を遮断す
る漏電遮断器において、上記零相変流器の絶縁ケースに
上記零相変流器と共に上記テスト抵抗及び上記サージア
ブソーバを一体的に収納したものである。

【０００９】そして、零相変流器に、その三次巻線の巻
回数よりも少ない巻回数の四次巻線を設け、上記三次巻
線にテスト回路を接続し、上記四次巻線にサージアブソ
ーバを接続したものである。

【００１０】また、絶縁ケース内に収納された、零相変
流器、テスト抵抗及びサージアブソーバを、難燃性の合
成樹脂を用いて埋設封止したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１の漏電遮断器の内部構成回路図、図２は
実施の形態１の漏電遮断器の零相変流器の外形図、図３
は実施の形態１の漏電遮断器に装着されるプリント回路
基板の斜視図である。図において、１は主回路電路、２
は開閉接点、３は電磁引外し装置である。４は零相変流
器、５は漏電検出回路、６はテスト回路、７はテストス
イッチ、８はテスト抵抗、９はサージアブソーバ、４１
は零相変流器４の二次巻線、４２は零相変流器４の三次
巻線であり、これらは上記従来装置と同様のものであ
る。４３は零相変流器４の四次巻線、４６は絶縁ケー
ス、５０はプリント回路基板であり、図２においても説
明する。

【００１２】図２において、４０は零相変流器ユニッ
ト、４３は零相変流器４の四次巻線、４４はワイヤハー
ネスであり、零相変流器４の二次巻線４１を漏電検出回
路５に接続するものである。４５もワイヤハーネスであ
り、零相変流器４の三次巻線４２及び四次巻線４３を漏
電検出回路５に接続するものである。なお、ワイヤハー
ネス４５の３本線の１線は三次巻線４２と四次巻線４３
の共通線になる。４６は絶縁性の合成樹脂で成型された
零相変流器の絶縁ケース、５０は漏電検出回路５が実装
されたプリント回路基板であり、その外観を図３に示
す。

【００１３】零相変流器の絶縁ケース４６には図２に示
すように、零相変流器４の外径方向に収納空間４６ａが
設けられており、零相変流器４と並べてテスト抵抗８と
サージアブソーバ９がこの収納空間４６ａに一体的に収
納される。そして、テスト抵抗８の一端に三次巻線４２
の口出しの一方が直接接続され、テスト抵抗８の他端に
はワイヤハーネス４５の共通線以外の１線が接続され
る。また、サージアブソーバ９の一端に四次巻線４３の
口出しの一方が接続され、サージアブソーバ９の他端は
ワイヤハーネス４５の残りの１線が接続される。三次巻
線４２と四次巻線４３のそれぞれの残りの口出しは共に
ワイヤハーネス４５の共通線の根元部分に接続される。
そして、難燃絶縁性の合成樹脂で零相変流器４、テスト
抵抗８、サージアブソーバ９、各々の接続部及びリード
線の基端部を含めて零相変流器全体を封止する。この封
止により、接続部の絶縁と共に零相変流器ユニット４０
としての一体化がなされる。

【００１４】前記従来装置の説明の図６に示すように、
テスト抵抗８及びサージアブソーバ９は他の電子部品に
比べてその立体積が大きく、プリント回路基板としての
立体積も大きくなっていた。この発明の構成において
は、テスト抵抗８及びサージアブソーバ９が零相変流器
ユニット４０に配置されるので、プリント回路基板５０
の実装構成部品のほとんどを表面実装部品とすることが
可能となり、プリント回路基板５０の小型化や薄型化が
可能となる。また、プリント回路基板の組立工数を削減
できる。

【００１５】零相変流器ユニット４０はテスト抵抗８及
びサージアブソーバ９を収納空間４６ａに収納するた
め、従来装置より外形は大きくなる。しかし、一般に零
相変流器４の外形形状はその多くが円形であり、漏電遮
断器に組込んだ状態では零相変流器４の外周部分に無駄
な空間が生じ易い。本発明の零相変流器ユニット４０は
この無駄な空間の一部を用いてテスト抵抗８及びサージ
アブソーバ９を配置するので、プリント回路基板５０が
薄型化、小型化されることもあり漏電遮断器の全体とし
ては大幅な小型化を図ることができる。

【００１６】実施の形態２．次に、零相変流器４の三次
巻線４２と四次巻線４３の効能について説明する。テス
ト回路６が接続される三次巻線４２の巻数Ｎ３と、サー
ジアブソーバ９の接続される四次巻線４３の巻数Ｎ４と
はＮ３＞Ｎ４の関係になされて、例えば、Ｎ３は２０〜
５０ターン、Ｎ４は１〜２０ターン巻回する。漏電テス
ト時の三次巻線４２に通ずる電流値を大きくするとテス
ト抵抗８の消費電力が高くなり熱耐力のある抵抗器、す
なわち外形の大きな抵抗器が必要となる。上記のよう
に、三次巻線４２の巻数Ｎ３を四次巻線４３の巻数Ｎ４
よりも多くすることにより、テスト回路６の擬似漏電テ
スト電流を低減して小形の抵抗器の採用を可能にする。
また、サージアブソーバ９は劣化による漏れ電流が徐々
に増加して、ある時点で加速度的に破壊に至る。加速度
的に劣化が進行する際は大きな電流が四次巻線４３に通
じるので、漏電遮断動作によりサージアブソーバ９の短
絡等の事故を防止する。しかし、サージアブソーバ９が
正常であり実用上支障のない漏れ電流の範囲において
は、不必要な漏電遮断動作が発生しないように四次巻線
４３の巻数を小さくする。

【００１７】以上のように、テスト回路６とサージアブ
ソーバ９を別接続するように零相変流器４に三次巻線４
２と四次巻線４３を設けることでテスト抵抗８を小形化
し、そして、サージアブソーバ９の正常時における漏れ
電流による漏電遮断器の不要動作を防止するものとする
ことができる。

【００１８】なお、本実施例では零相変流器４に三次巻
線４２と四次巻線４３とを別に設けたものを示したが、
テスト抵抗８に熱耐力のあるものを適用すれば、三次巻
線４２のみとして、従来装置と同様のサージアブソーバ
９とテスト回路６を並列接続したものを、三次巻線４２
に接続する構成としてもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成されている
ので、漏電検出回路が実装されるプリント回路基板を、
面実装部品のみとして小型、薄型化し漏電遮断器全体を
小型化すると共に、プリント回路基板の組立工数を削減
した漏電遮断器が提供できるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の漏電遮断器の内部
構成回路図である。

【図２】 この発明の実施の形態１の漏電遮断器の零相
変流器の外形図である。

【図３】 この発明の実施の形態１の漏電遮断器に装着
されるプリント回路基板の斜視図である。

【図４】 従来の漏電遮断器の回路構成図である。

【図５】 従来の漏電遮断器に用いられる零相変流器の
外形図である。

【図６】 従来のプリント回路基板部の外観図である。

【符号の説明】

１ 主回路電路、２ 開閉接点、３ 電磁引外し装置、
４ 零相変流器、５ 漏電検出回路、６ テスト回路、
７ テストスイッチ、８ テスト抵抗、９ サージアブ
ソーバ、４０ 零相変流器ユニット、４１ 二次巻線、
４２ 三次巻線、４３ 四次巻線、４４ ワイヤハーネ
ス、４５ ワイヤハーネス、４６ 絶縁ケース、５０
プリント回路基板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流主回路電路の漏電電流を検知するよ
   うになされた絶縁ケース入り零相変流器と、テストスイ
   ッチおよびテスト抵抗からなり、上記零相変流器の三次
   巻線の回路に擬似漏電を生じさせて漏電テストをするよ
   うに構成されたテスト回路と、上記テスト回路に並列接
   続されたサージアブソーバとを有し、上記零相変流器が
   検知した漏電電流のレベル判定をして上記交流主回路電
   路を遮断する漏電遮断器において、上記零相変流器の絶
   縁ケースに上記零相変流器と共に上記テスト抵抗及び上
   記サージアブソーバを収納してなる漏電遮断器。
2. 【請求項２】 零相変流器に、その三次巻線の巻回数よ
   りも少ない巻回数の四次巻線を設け、上記三次巻線にテ
   スト回路を接続し、上記四次巻線にサージアブソーバを
   接続したことを特徴とする請求項１記載の漏電遮断器。
3. 【請求項３】 絶縁ケース内に収納された、零相変流
   器、テスト抵抗及びサージアブソーバを、難燃性の合成
   樹脂を用いて埋設封止したことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２記載の漏電遮断器。