JP2003232826A - 漏電検出装置 - Google Patents
漏電検出装置Info
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 抵抗成分漏洩電流を精度良く検出して漏電を
的確に検出する漏電検出装置を提供する。 【解決手段】 零相変流器の出力を増幅器１で増幅し、
高周波成分を第１ローパスフィルタ２で除去してスイッ
チング素子３に入力した。また電路の線間電圧信号の高
周波成分を第１ローパスフィルタ２と同一特性の第２ロ
ーパスフィルタ４で除去し、その出力を微分回路５で９
０度位相変化させ、ゼロクロス検出回路６で微分回路５
の出力波形のゼロクロス点を検出し、ゼロクロス信号を
スイッチング素子３のスイッチング信号とした。スイッ
チング素子３は、ゼロクロス信号で前記第１ローパスフ
ィルタ２の出力信号をサンプリングし、サンプリング値
を漏電電流の大きさとした。
的確に検出する漏電検出装置を提供する。 【解決手段】 零相変流器の出力を増幅器１で増幅し、
高周波成分を第１ローパスフィルタ２で除去してスイッ
チング素子３に入力した。また電路の線間電圧信号の高
周波成分を第１ローパスフィルタ２と同一特性の第２ロ
ーパスフィルタ４で除去し、その出力を微分回路５で９
０度位相変化させ、ゼロクロス検出回路６で微分回路５
の出力波形のゼロクロス点を検出し、ゼロクロス信号を
スイッチング素子３のスイッチング信号とした。スイッ
チング素子３は、ゼロクロス信号で前記第１ローパスフ
ィルタ２の出力信号をサンプリングし、サンプリング値
を漏電電流の大きさとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電路の漏電を検出
する漏電検出装置に関する。
する漏電検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】零相変流器が検出する漏洩電流には抵抗
成分漏洩電流と容量成分漏洩電流があり、容量成分漏洩
電流は電路と対地間に生ずる静電容量により発生するも
ので、漏電の際発生する漏洩電流は抵抗成分漏洩電流で
ある。そのため、漏電を精度良く検出するためには抵抗
成分漏洩電流を検出する必要があり、本発明者らは実開
平６−５７０３６号公報及び実開平６−５７０３７号公
報にて零相変流器が検出した漏洩電流を信号処理して抵
抗成分漏洩電流を抽出する技術を提案した。
成分漏洩電流と容量成分漏洩電流があり、容量成分漏洩
電流は電路と対地間に生ずる静電容量により発生するも
ので、漏電の際発生する漏洩電流は抵抗成分漏洩電流で
ある。そのため、漏電を精度良く検出するためには抵抗
成分漏洩電流を検出する必要があり、本発明者らは実開
平６−５７０３６号公報及び実開平６−５７０３７号公
報にて零相変流器が検出した漏洩電流を信号処理して抵
抗成分漏洩電流を抽出する技術を提案した。
【０００３】実開平６−５７０３６号公報では、単相２
線式電路について示し、図７（ａ）の電流、電圧波形
図、及び図７（ｂ）のベクトル図を用いて説明すると、
零相変流器が検出する漏洩電流Ｉｏは電路の電圧と同相
である抵抗成分漏洩電流Ｉｒと電路電圧より９０度進む
対地静電容量から発生する容量成分漏洩電流Ｉｃとから
構成されている。そのため、電路電圧Ｖ12に対し９０度
及び２７０度では、抵抗成分漏洩電流Ｉｒは波高値、容
量成分漏洩電流Ｉｃは０を示すことになる。そのため、
容量成分漏洩電流Ｉｃの波高値が０となるタイミングで
零相変流器の出力波形をサンプリングして、抵抗成分漏
洩電流Ｉｒ即ち漏電を検出する技術を示している。ま
た、実開平６−５７０３７号公報は、３相３線式電路に
ついて同様の方式で零相変流器の出力波形をサンプリン
グすることで、抵抗成分漏洩電流を検出して漏電を検出
する構成を開示している。
線式電路について示し、図７（ａ）の電流、電圧波形
図、及び図７（ｂ）のベクトル図を用いて説明すると、
零相変流器が検出する漏洩電流Ｉｏは電路の電圧と同相
である抵抗成分漏洩電流Ｉｒと電路電圧より９０度進む
対地静電容量から発生する容量成分漏洩電流Ｉｃとから
構成されている。そのため、電路電圧Ｖ12に対し９０度
及び２７０度では、抵抗成分漏洩電流Ｉｒは波高値、容
量成分漏洩電流Ｉｃは０を示すことになる。そのため、
容量成分漏洩電流Ｉｃの波高値が０となるタイミングで
零相変流器の出力波形をサンプリングして、抵抗成分漏
洩電流Ｉｒ即ち漏電を検出する技術を示している。ま
た、実開平６−５７０３７号公報は、３相３線式電路に
ついて同様の方式で零相変流器の出力波形をサンプリン
グすることで、抵抗成分漏洩電流を検出して漏電を検出
する構成を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術により零相変流器が検出する漏洩電流を直接処理して
も、電路の対地電圧には高調波及び高周波成分が含まれ
ており、漏洩電流に含まれるそれら高調波及び高周波成
分は大きく、漏洩電流が基本波のみの場合に対地容量成
分電流の波高値が０となるタイミングであっても、ラン
ダムに対地容量成分電流が流れているため、抵抗成分漏
洩電流を精度良く検出するのは難しかった。そこで、本
発明は上記問題点に鑑み、抵抗成分漏洩電流を精度良く
検出して漏電を的確に検出する漏電検出装置を提供する
ことを目的とする。
術により零相変流器が検出する漏洩電流を直接処理して
も、電路の対地電圧には高調波及び高周波成分が含まれ
ており、漏洩電流に含まれるそれら高調波及び高周波成
分は大きく、漏洩電流が基本波のみの場合に対地容量成
分電流の波高値が０となるタイミングであっても、ラン
ダムに対地容量成分電流が流れているため、抵抗成分漏
洩電流を精度良く検出するのは難しかった。そこで、本
発明は上記問題点に鑑み、抵抗成分漏洩電流を精度良く
検出して漏電を的確に検出する漏電検出装置を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明に係る漏電検出装置は、単相電路或
いは該電路の接地線に設けた零相変流器と、該零相変流
器の検出漏洩電流信号に含まれる高周波成分を除去する
第１ローパスフィルタと、前記電路の線間電圧を検出す
る電圧検出手段と、該電圧検出手段により検出した前記
電路の線間電圧信号に含まれる高周波成分を除去する第
２ローパスフィルタと、該第２ローパスフィルタの出力
信号位相を略９０度変化させる位相変更回路と、該位相
変更回路の出力波形のゼロクロス点を検出してその前後
の短時間幅のゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出
回路とを有し、前記ゼロクロス信号で前記第１ローパス
フィルタの出力信号をサンプリングし、該サンプリング
値を漏電電流として検出することを特徴とする。尚、単
相電路とは、単相２線式、単相３線式電路を示すもので
ある。
め、請求項１の発明に係る漏電検出装置は、単相電路或
いは該電路の接地線に設けた零相変流器と、該零相変流
器の検出漏洩電流信号に含まれる高周波成分を除去する
第１ローパスフィルタと、前記電路の線間電圧を検出す
る電圧検出手段と、該電圧検出手段により検出した前記
電路の線間電圧信号に含まれる高周波成分を除去する第
２ローパスフィルタと、該第２ローパスフィルタの出力
信号位相を略９０度変化させる位相変更回路と、該位相
変更回路の出力波形のゼロクロス点を検出してその前後
の短時間幅のゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出
回路とを有し、前記ゼロクロス信号で前記第１ローパス
フィルタの出力信号をサンプリングし、該サンプリング
値を漏電電流として検出することを特徴とする。尚、単
相電路とは、単相２線式、単相３線式電路を示すもので
ある。
【０００６】請求項２の発明に係る漏電検出装置は、３
相３線式電路或いは該電路の接地線に設けた零相変流器
と、該零相変流器の検出漏洩電流信号に含まれる高周波
成分を除去する第１ローパスフィルタと、前記電路の線
間電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段によ
り検出した前記電路の線間電圧信号に含まれる高周波成
分を除去する第２ローパスフィルタと、該第２ローパス
フィルタの出力波形のゼロクロス点を検出してその前後
の短時間幅のゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出
回路とを有し、前記ゼロクロス信号で前記第１ローパス
フィルタの出力信号をサンプリングし、該サンプリング
値を漏電電流として検出することを特徴とする。
相３線式電路或いは該電路の接地線に設けた零相変流器
と、該零相変流器の検出漏洩電流信号に含まれる高周波
成分を除去する第１ローパスフィルタと、前記電路の線
間電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段によ
り検出した前記電路の線間電圧信号に含まれる高周波成
分を除去する第２ローパスフィルタと、該第２ローパス
フィルタの出力波形のゼロクロス点を検出してその前後
の短時間幅のゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出
回路とを有し、前記ゼロクロス信号で前記第１ローパス
フィルタの出力信号をサンプリングし、該サンプリング
値を漏電電流として検出することを特徴とする。
【０００７】請求項３の発明に係る漏電検出装置は、単
相電路或いは該電路の接地線又は３相３線式電路或いは
該電路の接地線に設けられた零相変流器と、該零相変流
器の検出漏洩電流信号に含まれる高周波成分を除去する
ローパスフィルタと、前記電路の線間電圧を検出する電
圧検出手段と、該電圧検出手段により検出した前記電路
の線間電圧信号のゼロクロス点を検出するゼロクロス検
出回路と、該ゼロクロス検出回路の出力信号により電源
周波数を判別すると共に予め記憶している前記ローパス
フィルタの位相変化量及び電路の相情報に基づきサンプ
リング信号を生成するマイクロコンピュータとを有し、
前記サンプリング信号で前記ローパスフィルタの出力信
号をサンプリングし、該サンプリング値を漏電電流とし
て検出することを特徴とする。
相電路或いは該電路の接地線又は３相３線式電路或いは
該電路の接地線に設けられた零相変流器と、該零相変流
器の検出漏洩電流信号に含まれる高周波成分を除去する
ローパスフィルタと、前記電路の線間電圧を検出する電
圧検出手段と、該電圧検出手段により検出した前記電路
の線間電圧信号のゼロクロス点を検出するゼロクロス検
出回路と、該ゼロクロス検出回路の出力信号により電源
周波数を判別すると共に予め記憶している前記ローパス
フィルタの位相変化量及び電路の相情報に基づきサンプ
リング信号を生成するマイクロコンピュータとを有し、
前記サンプリング信号で前記ローパスフィルタの出力信
号をサンプリングし、該サンプリング値を漏電電流とし
て検出することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明
に係る漏電検出装置の第１実施形態を示す回路ブロック
図であり、単相２線式或いは単相３線式電路の漏電を検
出する装置を示している。図１において、１は零相変流
器（図示せず）の出力を増幅する増幅器、２は第１ロー
パスフィルタ、３はスイッチング素子、４は線間電圧信
号が入力される第２ローパスフィルタ、５は微分回路、
６はゼロクロス検出回路である。また、７は第１コンパ
レータ、８はパルス幅拡大回路、９は遅延回路、１０は
第２コンパレータ、そして１１は警報装置を示してい
る。
形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明
に係る漏電検出装置の第１実施形態を示す回路ブロック
図であり、単相２線式或いは単相３線式電路の漏電を検
出する装置を示している。図１において、１は零相変流
器（図示せず）の出力を増幅する増幅器、２は第１ロー
パスフィルタ、３はスイッチング素子、４は線間電圧信
号が入力される第２ローパスフィルタ、５は微分回路、
６はゼロクロス検出回路である。また、７は第１コンパ
レータ、８はパルス幅拡大回路、９は遅延回路、１０は
第２コンパレータ、そして１１は警報装置を示してい
る。
【０００９】各回路ブロックの作用を図２及び図３の波
形説明図を用いて説明する。零相変流器の出力である増
幅器１の入力波形は図２（ａ）に示すような高周波を有
する波形であり、増幅されて第１ローパスフィルタ２に
入力される。第１ローパスフィルタ２は、例えばアクテ
ィブフィルタで構成され、高調波成分等の高周波成分が
除去され、図２（ｂ）に示すような基本周波数の正弦波
漏洩電流信号が取り出される。
形説明図を用いて説明する。零相変流器の出力である増
幅器１の入力波形は図２（ａ）に示すような高周波を有
する波形であり、増幅されて第１ローパスフィルタ２に
入力される。第１ローパスフィルタ２は、例えばアクテ
ィブフィルタで構成され、高調波成分等の高周波成分が
除去され、図２（ｂ）に示すような基本周波数の正弦波
漏洩電流信号が取り出される。
【００１０】図３（ａ）は例えば変圧器を電路間に設け
て検出した線間電圧波形を示している。検出した線間電
圧波形は第１ローパスフィルタ２と同一特性の第２ロー
パスフィルタ４を通し、第１ローパスフィルタ２を通過
させた漏洩電流の位相と同じ位相変化を持たせると共に
高調波等の高周波成分を除去し、図３（ｂ）に示すよう
な基本周波数の正弦波漏洩電流と位相変化幅の等しい正
弦波電源電圧信号を得る。
て検出した線間電圧波形を示している。検出した線間電
圧波形は第１ローパスフィルタ２と同一特性の第２ロー
パスフィルタ４を通し、第１ローパスフィルタ２を通過
させた漏洩電流の位相と同じ位相変化を持たせると共に
高調波等の高周波成分を除去し、図３（ｂ）に示すよう
な基本周波数の正弦波漏洩電流と位相変化幅の等しい正
弦波電源電圧信号を得る。
【００１１】そして、電圧信号は位相変更回路としての
微分回路５に入力されて入力信号に対して図３（ｃ）に
示すような９０度の進み位相の正弦波信号に変換され
て、例えばウインドコンパレータで構成されるゼロクロ
ス検出回路６に入力され、図３（ｄ）に示すようなゼロ
クロス点を含む時間幅の短いサンプリングパルスを得
る。尚、微分回路６に代えて積分回路を用いても良く、
その場合出力は入力に対して９０度遅れ位相の波形を得
る。
微分回路５に入力されて入力信号に対して図３（ｃ）に
示すような９０度の進み位相の正弦波信号に変換され
て、例えばウインドコンパレータで構成されるゼロクロ
ス検出回路６に入力され、図３（ｄ）に示すようなゼロ
クロス点を含む時間幅の短いサンプリングパルスを得
る。尚、微分回路６に代えて積分回路を用いても良く、
その場合出力は入力に対して９０度遅れ位相の波形を得
る。
【００１２】図２（ｃ）に示すパルス波形が上記図３
（ｄ）の短いサンプリングパルスであり、スイッチング
素子３は上記短いサンプリングパルス信号によりオン
し、スイッチング素子３の入力波形である図２（ｂ）に
示す波形のうちサンプリングパルス発生位置の電流値、
即ち図２（ｄ）に示すような波高値のパルスを出力す
る。そして、この図２（ｄ）に示すパルスが漏洩電流波
形の抵抗成分であり、このパルスが第１コンパレータに
入力される。
（ｄ）の短いサンプリングパルスであり、スイッチング
素子３は上記短いサンプリングパルス信号によりオン
し、スイッチング素子３の入力波形である図２（ｂ）に
示す波形のうちサンプリングパルス発生位置の電流値、
即ち図２（ｄ）に示すような波高値のパルスを出力す
る。そして、この図２（ｄ）に示すパルスが漏洩電流波
形の抵抗成分であり、このパルスが第１コンパレータに
入力される。
【００１３】第１コンパレータ７は、そのスイッチング
素子３の出力パルスが、設定値（例えば５０ｍＡ）より
大きければ、図２（ｅ）に示すようなサンプリングパル
スと同じかそれよりも短いパルス幅の「Ｈ」信号を出力
する。この「Ｈ」信号は、パルス幅拡大回路８に入力さ
れて図２（ｆ）に示すようにパルス幅が拡大され、積分
回路９に入力される。この積分回路９に入力されるパル
スは、漏電が発生した際は図２（ｇ）に示すように継続
して出力される。その場合は積分回路９から図２（ｈ）
に示すような積分波形が出力され、第２コンパレータ１
０により積分波形が所定値を超えたら図２（ｉ）に示す
ような連続する「Ｈ」信号を出力する。この「Ｈ」信号
により漏電発生を判断して警報装置１１が警報動作を開
始するようになっている。
素子３の出力パルスが、設定値（例えば５０ｍＡ）より
大きければ、図２（ｅ）に示すようなサンプリングパル
スと同じかそれよりも短いパルス幅の「Ｈ」信号を出力
する。この「Ｈ」信号は、パルス幅拡大回路８に入力さ
れて図２（ｆ）に示すようにパルス幅が拡大され、積分
回路９に入力される。この積分回路９に入力されるパル
スは、漏電が発生した際は図２（ｇ）に示すように継続
して出力される。その場合は積分回路９から図２（ｈ）
に示すような積分波形が出力され、第２コンパレータ１
０により積分波形が所定値を超えたら図２（ｉ）に示す
ような連続する「Ｈ」信号を出力する。この「Ｈ」信号
により漏電発生を判断して警報装置１１が警報動作を開
始するようになっている。
【００１４】このように、高調波等の高周波成分を除去
して抵抗成分漏洩電流を精度良く検出するので、漏電を
的確に検出することができる。また、上記回路構成は電
路の周波数に影響されないので５０／６０Ｈｚの双方の
電路に共用できるし、各回路は簡易な回路で形成でき、
安価に作成できる。尚、上記漏電検出装置はΔ（デル
タ）結線された３相３線式電路にも適用でき、線間電圧
は非接地線間電圧を検出すればよいし、検出した電圧信
号は位相変更回路を介さず直接ゼロクロス検出回路に入
力すれば良く、その場合ゼロクロス検出回路６は図３
（ｅ）に示す波形の信号を出力する。そして、図１に示
すように微分回路５の両端にスイッチ１２ａ，１２ｂ設
けて微分回路５を短絡可能にすれば、容易に装置を兼用
できる。
して抵抗成分漏洩電流を精度良く検出するので、漏電を
的確に検出することができる。また、上記回路構成は電
路の周波数に影響されないので５０／６０Ｈｚの双方の
電路に共用できるし、各回路は簡易な回路で形成でき、
安価に作成できる。尚、上記漏電検出装置はΔ（デル
タ）結線された３相３線式電路にも適用でき、線間電圧
は非接地線間電圧を検出すればよいし、検出した電圧信
号は位相変更回路を介さず直接ゼロクロス検出回路に入
力すれば良く、その場合ゼロクロス検出回路６は図３
（ｅ）に示す波形の信号を出力する。そして、図１に示
すように微分回路５の両端にスイッチ１２ａ，１２ｂ設
けて微分回路５を短絡可能にすれば、容易に装置を兼用
できる。
【００１５】図４は本発明の第２の実施形態を示す回路
ブロック図であり、単相３線式或いは３相３線式電路の
漏電を検出する場合を示している。また、図５は電路の
説明図である。図４において、１５は零相変流器から送
出される漏洩電流を増幅する増幅器、１６はローパスフ
ィルタ、１７は全波整流回路、１８はサンプルアンドホ
ールド回路、１９は線間電圧信号が入力されるゼロクロ
ス検出回路、２０はマイクロコンピュータ、２１はＡ／
Ｄコンバータであり、２２は入力装置、２３は表示装
置、２４は警報装置である。
ブロック図であり、単相３線式或いは３相３線式電路の
漏電を検出する場合を示している。また、図５は電路の
説明図である。図４において、１５は零相変流器から送
出される漏洩電流を増幅する増幅器、１６はローパスフ
ィルタ、１７は全波整流回路、１８はサンプルアンドホ
ールド回路、１９は線間電圧信号が入力されるゼロクロ
ス検出回路、２０はマイクロコンピュータ、２１はＡ／
Ｄコンバータであり、２２は入力装置、２３は表示装
置、２４は警報装置である。
【００１６】また、図５において、２６は零相変流器、
２７は変圧器を示し、図示するように零相変流器２６は
単相３線式電路の場合は中性線に設けられたＢ種接地線
に装着され、３相３線式電路の場合は１相に設けられた
Ｂ種接地線に装着され、電圧検出手段である変圧器２７
が非接地電路間に設置されている。尚、２８は対地容量
を示し、Ｉc1，Ｉc3は容量成分漏洩電流、２９は漏電発
生時の対地抵抗を示し、Ｉｒは抵抗成分漏洩電流即ち漏
電電流を示している。
２７は変圧器を示し、図示するように零相変流器２６は
単相３線式電路の場合は中性線に設けられたＢ種接地線
に装着され、３相３線式電路の場合は１相に設けられた
Ｂ種接地線に装着され、電圧検出手段である変圧器２７
が非接地電路間に設置されている。尚、２８は対地容量
を示し、Ｉc1，Ｉc3は容量成分漏洩電流、２９は漏電発
生時の対地抵抗を示し、Ｉｒは抵抗成分漏洩電流即ち漏
電電流を示している。
【００１７】各回路ブロックの作用を図６の波形説明図
を用いて説明すると、零相変流器２６の検出電流は増幅
器１５で増幅され、ローパスフィルタ１６で高調波等の
高周波成分が除去されて図６（ａ）に示すような波形を
得た後、全波整流回路１７で整流されて図６（ｂ）に示
す波形を出力し、サンプルアンドホールド回路１８に入
力される。
を用いて説明すると、零相変流器２６の検出電流は増幅
器１５で増幅され、ローパスフィルタ１６で高調波等の
高周波成分が除去されて図６（ａ）に示すような波形を
得た後、全波整流回路１７で整流されて図６（ｂ）に示
す波形を出力し、サンプルアンドホールド回路１８に入
力される。
【００１８】また、検出された図６（ｄ）に示すような
線間電圧波形（３相３線式電路では非接地線間電圧波
形）は、例えばウィンドコンパレータで構成されたゼロ
クロス検出回路１９に入力され、図６（ｅ）に示すよう
なゼロクロス信号を出力してマイクロコンピュータ２０
に入力される。マイクロコンピュータ２０は、この信号
により電路周波数が５０Ｈｚであるか６０Ｈｚであるか
判別し、入力装置２２により予め記憶されたローパスフ
ィルタ１６の位相変化量から（或いは単相／３相兼用の
ものは入力装置２２により入力された相情報から）、ゼ
ロクロス信号を基準としたサンプリング信号を生成し、
これをサンプルアンドホールド回路１８のサンプリング
信号入力端子に出力する。
線間電圧波形（３相３線式電路では非接地線間電圧波
形）は、例えばウィンドコンパレータで構成されたゼロ
クロス検出回路１９に入力され、図６（ｅ）に示すよう
なゼロクロス信号を出力してマイクロコンピュータ２０
に入力される。マイクロコンピュータ２０は、この信号
により電路周波数が５０Ｈｚであるか６０Ｈｚであるか
判別し、入力装置２２により予め記憶されたローパスフ
ィルタ１６の位相変化量から（或いは単相／３相兼用の
ものは入力装置２２により入力された相情報から）、ゼ
ロクロス信号を基準としたサンプリング信号を生成し、
これをサンプルアンドホールド回路１８のサンプリング
信号入力端子に出力する。
【００１９】サンプルアンドホールド回路１８は、サン
プル値を図６（ｃ）に示すように半サイクル時間保持
し、これをＡ／Ｄコンバータ２１でデジタル値に変換
し、マイクロコンピュータ２０に取り込む。そして、マ
イクロコンピュータ２０は、Ａ／Ｄコンバータ２１の出
力値から抵抗成分漏洩電流の大きさ即ち漏電電流の大き
さを検出し、その大きさから漏電電流発生と判断した際
は警報装置２４の動作信号を出力する。尚、表示装置２
３はマイクロコンピュータ２０の情報を基に抵抗成分漏
洩電流の現在値や過去の記録を表示可能としている。
プル値を図６（ｃ）に示すように半サイクル時間保持
し、これをＡ／Ｄコンバータ２１でデジタル値に変換
し、マイクロコンピュータ２０に取り込む。そして、マ
イクロコンピュータ２０は、Ａ／Ｄコンバータ２１の出
力値から抵抗成分漏洩電流の大きさ即ち漏電電流の大き
さを検出し、その大きさから漏電電流発生と判断した際
は警報装置２４の動作信号を出力する。尚、表示装置２
３はマイクロコンピュータ２０の情報を基に抵抗成分漏
洩電流の現在値や過去の記録を表示可能としている。
【００２０】このように、検出した漏洩電流から高調波
等の高周波成分を除去してマイクロコンピュータにより
周波数を判断させ、また検出漏洩電流の位相と検出電圧
の位相とを加味して抵抗成分漏洩電流を検出して漏電を
判断するので、抵抗性漏洩電流を精度良く検出して漏電
を的確に検出できるし、５０／６０Ｈｚの双方に容易に
適用できる。また、単相３線式電路及び３相３線式電路
の双方に使用することができるし、漏電時の警報の発報
の他、抵抗成分漏洩電流の現在値の表示や過去の履歴の
表示も可能であり電路の絶縁管理を良好に実施できる。
等の高周波成分を除去してマイクロコンピュータにより
周波数を判断させ、また検出漏洩電流の位相と検出電圧
の位相とを加味して抵抗成分漏洩電流を検出して漏電を
判断するので、抵抗性漏洩電流を精度良く検出して漏電
を的確に検出できるし、５０／６０Ｈｚの双方に容易に
適用できる。また、単相３線式電路及び３相３線式電路
の双方に使用することができるし、漏電時の警報の発報
の他、抵抗成分漏洩電流の現在値の表示や過去の履歴の
表示も可能であり電路の絶縁管理を良好に実施できる。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１，２の発
明によれば、高調波等の高周波成分を除去して抵抗成分
漏洩電流を精度良く検出するので、漏電を的確に検出す
ることができる。また、各回路は簡易な回路で形成する
ことが可能で安価に作成できる。
明によれば、高調波等の高周波成分を除去して抵抗成分
漏洩電流を精度良く検出するので、漏電を的確に検出す
ることができる。また、各回路は簡易な回路で形成する
ことが可能で安価に作成できる。
【００２２】請求項３の発明によれば、抗性漏洩電流を
精度良く検出して漏電を的確に検出できる。また、５０
／６０Ｈｚの双方に容易に適用できるし、単相３線式電
路及び３相３線式電路の双方に使用することができる。
精度良く検出して漏電を的確に検出できる。また、５０
／６０Ｈｚの双方に容易に適用できるし、単相３線式電
路及び３相３線式電路の双方に使用することができる。
【図１】本発明の実施形態の一例を示す漏電検出装置の
回路ブロック図である。
回路ブロック図である。
【図２】図１の回路ブロック各部の出力波形説明図であ
り、（ａ）は零相変流器出力波形、（ｂ）は第１ローパ
スフィルタ出力波形、（ｃ）はゼロクロス検出回路出力
波形、（ｄ）はスイッチング素子出力波形、（ｅ）は第
１コンパレータ出力波形、（ｆ）はパルス幅拡大回路出
力波形、（ｇ）はパルス幅拡大回路出力が連続した状
態、（ｈ）は積分回路出力波形、（ｉ）は第２コンパレ
ータ出力波形を示している。
り、（ａ）は零相変流器出力波形、（ｂ）は第１ローパ
スフィルタ出力波形、（ｃ）はゼロクロス検出回路出力
波形、（ｄ）はスイッチング素子出力波形、（ｅ）は第
１コンパレータ出力波形、（ｆ）はパルス幅拡大回路出
力波形、（ｇ）はパルス幅拡大回路出力が連続した状
態、（ｈ）は積分回路出力波形、（ｉ）は第２コンパレ
ータ出力波形を示している。
【図３】図１の回路ブロックの波形説明図であり、
（ａ）は検出した線間電圧波形、（ｂ）は第２ローパス
フィルタ出力波形、（ｃ）は微分回路出力波形、
（ｄ），（ｅ）はゼロクロス検出回路出力波形を示して
いる。
（ａ）は検出した線間電圧波形、（ｂ）は第２ローパス
フィルタ出力波形、（ｃ）は微分回路出力波形、
（ｄ），（ｅ）はゼロクロス検出回路出力波形を示して
いる。
【図４】本発明の他の例を示す漏電検出装置の回路ブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】図４の漏電検出装置の零相変流器、変圧器を設
けた電路の説明図である。
けた電路の説明図である。
【図６】図４の回路ブロックの波形説明図であり、
（ａ）はローパスフィルタ出力波形、（ｂ）は全波整流
回路出力波形、（ｃ）はサンプルアンドホールド回路出
力波形、（ｄ）はゼロクロス検出回路入力波形、（ｅ）
はゼロクロス検出回路出力波形を示している。
（ａ）はローパスフィルタ出力波形、（ｂ）は全波整流
回路出力波形、（ｃ）はサンプルアンドホールド回路出
力波形、（ｄ）はゼロクロス検出回路入力波形、（ｅ）
はゼロクロス検出回路出力波形を示している。
【図７】単相電路の電圧波形及び零相変流器の検出波形
と抵抗成分漏洩電流波形の関係を示し、（ａ）は波形
図、（ｂ）はベクトル図である。
と抵抗成分漏洩電流波形の関係を示し、（ａ）は波形
図、（ｂ）はベクトル図である。
１・・増幅器、２・・第１ローパスフィルタ、３・・ス
イッチング素子、４・・第２ローパスフィルタ、５・・
位相変換回路としての微分回路、６・・ゼロクロス検出
回路、７・・第１コンパレータ、８・・パルス幅拡大回
路、９・・積分回路、１０・・第２コンパレータ、１５
・・増幅器、１６・・ローパスフィルタ、１７・・全波
整流回路、１８・・サンプルアンドホールド回路、１９
・・ゼロクロス検出回路、２０・・マイクロコンピュー
タ、２１・・Ａ／Ｄコンバータ、２６・・零相変流器、
２７・・電圧検出手段としての変圧器。
イッチング素子、４・・第２ローパスフィルタ、５・・
位相変換回路としての微分回路、６・・ゼロクロス検出
回路、７・・第１コンパレータ、８・・パルス幅拡大回
路、９・・積分回路、１０・・第２コンパレータ、１５
・・増幅器、１６・・ローパスフィルタ、１７・・全波
整流回路、１８・・サンプルアンドホールド回路、１９
・・ゼロクロス検出回路、２０・・マイクロコンピュー
タ、２１・・Ａ／Ｄコンバータ、２６・・零相変流器、
２７・・電圧検出手段としての変圧器。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G014 AA16 AB33 AC15
2G028 AA01 BF02 BF03 CG03 DH01
DH09 EJ05 EJ06 FK01 FK05
FK08 GL07 GL09 HN16 LR02
LR06
5G058 BB02 BC16 BD14 CC02 CC09
Claims (3)
- 【請求項１】 単相電路或いは該電路の接地線に設けた
零相変流器と、該零相変流器の検出漏洩電流信号に含ま
れる高周波成分を除去する第１ローパスフィルタと、前
記電路の線間電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検
出手段により検出した前記電路の線間電圧信号に含まれ
る高周波成分を除去する第２ローパスフィルタと、該第
２ローパスフィルタの出力信号位相を略９０度変化させ
る位相変更回路と、該位相変更回路の出力波形のゼロク
ロス点を検出してその前後の短時間幅のゼロクロス信号
を出力するゼロクロス検出回路とを有し、前記ゼロクロ
ス信号で前記第１ローパスフィルタの出力信号をサンプ
リングし、該サンプリング値を漏電電流として検出する
ことを特徴とする漏電検出装置。 - 【請求項２】 ３相３線式電路或いは該電路の接地線に
設けた零相変流器と、該零相変流器の検出漏洩電流信号
に含まれる高周波成分を除去する第１ローパスフィルタ
と、前記電路の線間電圧を検出する電圧検出手段と、該
電圧検出手段により検出した前記電路の線間電圧信号に
含まれる高周波成分を除去する第２ローパスフィルタ
と、該第２ローパスフィルタの出力波形のゼロクロス点
を検出してその前後の短時間幅のゼロクロス信号を出力
するゼロクロス検出回路とを有し、前記ゼロクロス信号
で前記第１ローパスフィルタの出力信号をサンプリング
し、該サンプリング値を漏電電流として検出することを
特徴とする漏電検出装置。 - 【請求項３】 単相電路或いは該電路の接地線又は３相
３線式電路或いは該電路の接地線に設けられた零相変流
器と、該零相変流器の検出漏洩電流信号に含まれる高周
波成分を除去するローパスフィルタと、前記電路の線間
電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段により
検出した前記電路の線間電圧信号のゼロクロス点を検出
するゼロクロス検出回路と、該ゼロクロス検出回路の出
力信号により電源周波数を判別すると共に予め記憶して
いる前記ローパスフィルタの位相変化量及び電路の相情
報に基づきサンプリング信号を生成するマイクロコンピ
ュータとを有し、前記サンプリング信号で前記ローパス
フィルタの出力信号をサンプリングし、該サンプリング
値を漏電電流として検出することを特徴とする漏電検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002033119A JP2003232826A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 漏電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002033119A JP2003232826A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 漏電検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003232826A true JP2003232826A (ja) | 2003-08-22 |
Family
ID=27776033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002033119A Pending JP2003232826A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 漏電検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003232826A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006040213A1 (de) * | 2004-10-16 | 2006-04-20 | Inficon Gmbh | Verfahren und gerät zur lecksuche |
| JP2010197400A (ja) * | 2005-01-31 | 2010-09-09 | Toyoji Ahei | 漏洩電流検出装置及び方法 |
| JP2010203921A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Yokogawa Electric Corp | コリオリ質量流量計 |
| US8009394B2 (en) | 2005-01-31 | 2011-08-30 | Toyotsugu Atoji | Leak current breaker and method |
| KR20170132324A (ko) * | 2015-06-19 | 2017-12-01 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 누설 전류 검출 장치 |
| CN112881802A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-01 | 天地（常州）自动化股份有限公司 | 馈电状态检测装置、控制装置、检测方法 |
| CN113777524A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-12-10 | 安徽合凯电气科技股份有限公司 | 一种三相电流含直流分量的短路试验装置 |
-
2002
- 2002-02-08 JP JP2002033119A patent/JP2003232826A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2006040213A1 (de) * | 2004-10-16 | 2006-04-20 | Inficon Gmbh | Verfahren und gerät zur lecksuche |
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| CN113777524B (zh) * | 2021-08-17 | 2024-01-12 | 安徽合凯电气科技股份有限公司 | 一种三相电流含直流分量的短路试验装置 |
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