JP2003315374A - 直流漏電検出装置 - Google Patents
直流漏電検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成を簡素し、小型にでき、生産性の良い直
流漏電検出装置を得る。 【解決手段】 直流電源１から負荷機器３に電源を供給
する直流電路２が貫通する２つのリング状コア４ａ，４
ｂと、このリング状コア４ａ，４ｂの一方に巻回され、
交流電源７が供給されて磁束を生成させる第１の励磁巻
線５ａと、この第１の励磁巻線５ａに逆相並列に接続さ
れると共に、前記リング状コア４ａ，４ｂの他方に巻回
され、交流電源７が供給されて前記第１の励磁巻線５ａ
で生成する磁束と逆位相の磁束を発生させる第２の励磁
巻線５ｂと、前記２つのリング状コア４ａ，４ｂに跨っ
て一括して巻回され誘導電流を生成する検出巻線６と、
この検出巻線６で検出した誘導電流を積分する積分回路
９と、及び、この積分回路９の積分値と基準値との比較
結果に基いて、漏電信号を出力する漏電判定回路１１と
を備えた。
流漏電検出装置を得る。 【解決手段】 直流電源１から負荷機器３に電源を供給
する直流電路２が貫通する２つのリング状コア４ａ，４
ｂと、このリング状コア４ａ，４ｂの一方に巻回され、
交流電源７が供給されて磁束を生成させる第１の励磁巻
線５ａと、この第１の励磁巻線５ａに逆相並列に接続さ
れると共に、前記リング状コア４ａ，４ｂの他方に巻回
され、交流電源７が供給されて前記第１の励磁巻線５ａ
で生成する磁束と逆位相の磁束を発生させる第２の励磁
巻線５ｂと、前記２つのリング状コア４ａ，４ｂに跨っ
て一括して巻回され誘導電流を生成する検出巻線６と、
この検出巻線６で検出した誘導電流を積分する積分回路
９と、及び、この積分回路９の積分値と基準値との比較
結果に基いて、漏電信号を出力する漏電判定回路１１と
を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直流電路におい
て負荷機器の絶縁劣化などにより発生する漏電を検出す
る直流漏電検出装置に関する。
て負荷機器の絶縁劣化などにより発生する漏電を検出す
る直流漏電検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、例えば特開平１１−６４３９１
号公報に示された従来の直流漏電検出装置を示すブロッ
ク図である。図において、１は直流電源で、分岐回路
（直流電路）２を介して負荷機器３に接続されている。
４ａ，４ｂは例えば、高透磁材料から形成された２つの
リング状コアで、分岐回路２が夫々のリング状コア４
ａ，４ｂの中心部に貫通しており、リング状コア４ａ，
４ｂの夫々に励磁巻線５ａ，５ｂ、及び検出巻線６ａ，
６ｂが巻回されている。
号公報に示された従来の直流漏電検出装置を示すブロッ
ク図である。図において、１は直流電源で、分岐回路
（直流電路）２を介して負荷機器３に接続されている。
４ａ，４ｂは例えば、高透磁材料から形成された２つの
リング状コアで、分岐回路２が夫々のリング状コア４
ａ，４ｂの中心部に貫通しており、リング状コア４ａ，
４ｂの夫々に励磁巻線５ａ，５ｂ、及び検出巻線６ａ，
６ｂが巻回されている。
【０００３】励磁巻線５ａ，５ｂの夫々は同相直列とな
るように接続され、励磁巻線５ａ，５ｂの両端には電流
を供給する励磁電源７、及び電流を制限する励磁抵抗８
が直列に接続されている。また、検出巻線６ａ，６ｂの
夫々は誘起された電圧が逆相になるように逆相直列とな
るように接続され、その両端には検出巻線６ａ，６ｂで
検出した信号を積分する積分回路９が接続されている。
１０は積分回路９から出力された信号を出力する出力端
子である。
るように接続され、励磁巻線５ａ，５ｂの両端には電流
を供給する励磁電源７、及び電流を制限する励磁抵抗８
が直列に接続されている。また、検出巻線６ａ，６ｂの
夫々は誘起された電圧が逆相になるように逆相直列とな
るように接続され、その両端には検出巻線６ａ，６ｂで
検出した信号を積分する積分回路９が接続されている。
１０は積分回路９から出力された信号を出力する出力端
子である。
【０００４】次に、以上のように構成された従来の直流
漏電検出装置の動作について説明する。 （１）励磁電源７から交流電圧が出力され、励磁抵抗８
を介してリング状コア４に巻回された励磁巻線５ａ，５
ｂに励磁電流が通電される。
漏電検出装置の動作について説明する。 （１）励磁電源７から交流電圧が出力され、励磁抵抗８
を介してリング状コア４に巻回された励磁巻線５ａ，５
ｂに励磁電流が通電される。
【０００５】（２）リング状コア４ａ，４ｂに巻回され
た２つの検出巻線６ａ，６ｂは逆相直列となるよう接続
されているため、検出巻線６ａ，６ｂに誘起される電圧
は、個々のリング状コア４ａ，４ｂのヒステリシス特性
のバラツキ差による電圧が正負対称波形として現れる。 （３）負荷機器３の絶縁劣化などにより漏電電流が流れ
ると、上記した正負対象波形の正側のピークは増大し、
負側のピークは減少する形で変化が現れる。 （４）この波形の変化を積分回路９により積分処理して
所定の値のときに出力端子１０から漏電信号を出力す
る。
た２つの検出巻線６ａ，６ｂは逆相直列となるよう接続
されているため、検出巻線６ａ，６ｂに誘起される電圧
は、個々のリング状コア４ａ，４ｂのヒステリシス特性
のバラツキ差による電圧が正負対称波形として現れる。 （３）負荷機器３の絶縁劣化などにより漏電電流が流れ
ると、上記した正負対象波形の正側のピークは増大し、
負側のピークは減少する形で変化が現れる。 （４）この波形の変化を積分回路９により積分処理して
所定の値のときに出力端子１０から漏電信号を出力す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の直流漏電検出装
置は以上のように構成されているので、２つのリング状
コア４ａ，４ｂに夫々励磁巻線５ａ，５ｂ、検出巻線６
ａ，６ｂが必要であり、コストが高くなると共に、外形
寸法が大きくなるという問題があった。また、リング状
コア４ａ，４ｂのヒステリシス特性の差を抑えるため
に、２つの検出巻線６ａ，６ｂ（又は励磁巻線５ａ，５
ｂ）の巻回数の管理を厳密にする必要があり、生産性が
悪いという問題があった。
置は以上のように構成されているので、２つのリング状
コア４ａ，４ｂに夫々励磁巻線５ａ，５ｂ、検出巻線６
ａ，６ｂが必要であり、コストが高くなると共に、外形
寸法が大きくなるという問題があった。また、リング状
コア４ａ，４ｂのヒステリシス特性の差を抑えるため
に、２つの検出巻線６ａ，６ｂ（又は励磁巻線５ａ，５
ｂ）の巻回数の管理を厳密にする必要があり、生産性が
悪いという問題があった。
【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、直流漏電検出装置の構成を簡素
にすることにより、小型で生産性の良い直流漏電検出装
置を得ることを目的としている。
になされたものであり、直流漏電検出装置の構成を簡素
にすることにより、小型で生産性の良い直流漏電検出装
置を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる漏電判
定回路は、直流電源から負荷機器に電源を供給する直流
電路が貫通する２つのリング状コアと、このリング状コ
アの一方に巻回され、交流電源が供給されて磁束を生成
させる第１の励磁巻線と、この第１の励磁巻線に逆相並
列に接続されると共に、前記リング状コアの他方に巻回
され、交流電源が供給されて前記第１の励磁巻線で生成
する磁束と逆位相の磁束を発生させる第２の励磁巻線
と、前記２つのリング状コアに跨って一括して巻回され
誘導電流を生成する検出巻線と、この検出巻線で検出し
た誘導電流を積分する積分回路と、この積分回路の積分
値と基準値との比較結果に基いて、漏電信号を出力する
漏電判定回路とを備えたものである。また、前記第１の
励磁巻線および第２の励磁巻線に流れる励磁電流を調整
する電流調整素子を備えたものである。
定回路は、直流電源から負荷機器に電源を供給する直流
電路が貫通する２つのリング状コアと、このリング状コ
アの一方に巻回され、交流電源が供給されて磁束を生成
させる第１の励磁巻線と、この第１の励磁巻線に逆相並
列に接続されると共に、前記リング状コアの他方に巻回
され、交流電源が供給されて前記第１の励磁巻線で生成
する磁束と逆位相の磁束を発生させる第２の励磁巻線
と、前記２つのリング状コアに跨って一括して巻回され
誘導電流を生成する検出巻線と、この検出巻線で検出し
た誘導電流を積分する積分回路と、この積分回路の積分
値と基準値との比較結果に基いて、漏電信号を出力する
漏電判定回路とを備えたものである。また、前記第１の
励磁巻線および第２の励磁巻線に流れる励磁電流を調整
する電流調整素子を備えたものである。
【０００９】また、直流電源から負荷機器に電源を供給
する直流電路が貫通する２つのリング状コアと、この２
つのリング状コアに跨って一括して巻回され、周波数ｆ
の交流電源が供給されて磁束を生成させる励磁巻線と、
前記リング状コアの一方に巻回され誘導電流を生成する
第１の検出巻線と、この第１の検出巻線に逆相並列に接
続されると共に前記リング状コアの他方に巻回されて、
前記第１の検出巻線に生成される誘導電流と逆位相の誘
導電流を生成する第２の検出巻線と、前記第１の検出巻
線と第２の検出巻線で検出した誘導電流の加算値のうち
周波数２ｆの信号を通過させる帯域通過フィルタと、こ
の帯域通過フィルタから出力された信号を積分する第１
の積分回路と、この積分回路の積分値と基準値との比較
結果に基いて漏電信号を出力する漏電判定回路とを備え
たものである。また、前記第１の検出巻線および第２の
検出巻線に流れる誘導電流を調整する電流調整素子を備
えたものである。
する直流電路が貫通する２つのリング状コアと、この２
つのリング状コアに跨って一括して巻回され、周波数ｆ
の交流電源が供給されて磁束を生成させる励磁巻線と、
前記リング状コアの一方に巻回され誘導電流を生成する
第１の検出巻線と、この第１の検出巻線に逆相並列に接
続されると共に前記リング状コアの他方に巻回されて、
前記第１の検出巻線に生成される誘導電流と逆位相の誘
導電流を生成する第２の検出巻線と、前記第１の検出巻
線と第２の検出巻線で検出した誘導電流の加算値のうち
周波数２ｆの信号を通過させる帯域通過フィルタと、こ
の帯域通過フィルタから出力された信号を積分する第１
の積分回路と、この積分回路の積分値と基準値との比較
結果に基いて漏電信号を出力する漏電判定回路とを備え
たものである。また、前記第１の検出巻線および第２の
検出巻線に流れる誘導電流を調整する電流調整素子を備
えたものである。
【００１０】また、前記第１の検出巻線と第２の検出巻
線で検出した誘導電流の加算値を積分する第２の積分回
路と、この積分回路の積分値と基準値との比較結果に基
いて異常信号を出力する断線異常検出回路を備えたもの
である。
線で検出した誘導電流の加算値を積分する第２の積分回
路と、この積分回路の積分値と基準値との比較結果に基
いて異常信号を出力する断線異常検出回路を備えたもの
である。
【００１１】また、前記漏電信号により漏電を報知する
漏電報知装置を備えたものである。
漏電報知装置を備えたものである。
【００１２】
【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における直流漏電検出装置のブロック図、
図２は図１の直流漏電検出装置において、地絡が発生し
ていない状態の各部出力波形図、図３は図１の直流漏電
検出装置において、往路での地絡発生時の各部出力波形
図、図４は図１の直流漏電検出装置において、復路での
地絡発生時の出力波形図である。
実施の形態１における直流漏電検出装置のブロック図、
図２は図１の直流漏電検出装置において、地絡が発生し
ていない状態の各部出力波形図、図３は図１の直流漏電
検出装置において、往路での地絡発生時の各部出力波形
図、図４は図１の直流漏電検出装置において、復路での
地絡発生時の出力波形図である。
【００１３】図１において、１は直流電源で、分岐回路
（直流電路）２を介して負荷機器３に接続されている。
４ａ，４ｂは例えば、高透磁材料から形成された２つの
リング状コアで、分岐回路２が夫々のリング状コア４
ａ，４ｂの中心部に貫通しており、リング状コア４ａ，
４ｂの夫々に第１の励磁巻線５ａ，第２の励磁巻線５ｂ
及び検出巻線６が巻回されている。
（直流電路）２を介して負荷機器３に接続されている。
４ａ，４ｂは例えば、高透磁材料から形成された２つの
リング状コアで、分岐回路２が夫々のリング状コア４
ａ，４ｂの中心部に貫通しており、リング状コア４ａ，
４ｂの夫々に第１の励磁巻線５ａ，第２の励磁巻線５ｂ
及び検出巻線６が巻回されている。
【００１４】第１の励磁巻線５ａ及び第２の励磁巻線５
ｂは逆相並列に接続され、第１の励磁巻線５ａ，第２の
励磁巻線５ｂに流れる励磁電流を調整するための電流調
整素子８ａを介して周波数ｆの励磁電流を発生する励磁
電源７に接続されており、検出巻線６は２つのリング状
コア４ａ，４ｂに跨って一括して巻回されている。
ｂは逆相並列に接続され、第１の励磁巻線５ａ，第２の
励磁巻線５ｂに流れる励磁電流を調整するための電流調
整素子８ａを介して周波数ｆの励磁電流を発生する励磁
電源７に接続されており、検出巻線６は２つのリング状
コア４ａ，４ｂに跨って一括して巻回されている。
【００１５】９は検出巻線６から出力された信号を積分
処理する積分回路、１１は積分回路９から出力された信
号をあらかじめ設定された所定の値（基準値）と比較し
漏電の発生を判定する漏電判定回路、１２は漏電判定回
路１１の出力を受けて漏電を報知する、例えばランプ，
警報器である漏電報知装置で、出力端子１０を介して外
部に漏電信号を出力するものである。なお、上記実施例
では、第１の励磁巻線５ａ及び第２の励磁巻線５ｂを逆
相並列に接続して１つの励磁電源７から電源を供給させ
るようにしたが、夫々別々の励磁電源を用いて供給する
ようにしても良い。また、リング状コア４ａ，４ｂは円
形コアに限らず、角型コアでも良い。
処理する積分回路、１１は積分回路９から出力された信
号をあらかじめ設定された所定の値（基準値）と比較し
漏電の発生を判定する漏電判定回路、１２は漏電判定回
路１１の出力を受けて漏電を報知する、例えばランプ，
警報器である漏電報知装置で、出力端子１０を介して外
部に漏電信号を出力するものである。なお、上記実施例
では、第１の励磁巻線５ａ及び第２の励磁巻線５ｂを逆
相並列に接続して１つの励磁電源７から電源を供給させ
るようにしたが、夫々別々の励磁電源を用いて供給する
ようにしても良い。また、リング状コア４ａ，４ｂは円
形コアに限らず、角型コアでも良い。
【００１６】次に以上のように構成された本発明の実施
の形態１における直流漏電検出装置の動作について、分
岐回路２において地絡などによる漏電がない場合につい
て説明する。 （１）励磁電源７から周波数ｆの交流電圧が出力され、
電流調整素子８ａを介してリング状コア４ａ，４ｂに巻
回された第１の励磁巻線５ａ及び第２の励磁巻線５ｂに
励磁電流（図２−ａ）が通電される。
の形態１における直流漏電検出装置の動作について、分
岐回路２において地絡などによる漏電がない場合につい
て説明する。 （１）励磁電源７から周波数ｆの交流電圧が出力され、
電流調整素子８ａを介してリング状コア４ａ，４ｂに巻
回された第１の励磁巻線５ａ及び第２の励磁巻線５ｂに
励磁電流（図２−ａ）が通電される。
【００１７】（２）リング状コア４ａ，４ｂに一括巻回
された検出巻線６には、リング状コア４ａに発生した磁
束により検出巻線６に誘導電流（図２−ｂ）が生成し、
リング状コア４ｂに発生した磁束により検出巻線６に図
２−ｂと逆位相の誘導電流（図２−ｃ）が生成する。 （３）この結果、検出巻線６には、誘導電流（図２−
ｂ）と誘導電流（図２−ｃ）を加算した誘導電流が生成
するが、この場合、誘導電流（図２−ｂ）と誘導電流
（図２−ｃ）は対称波形であるため、夫々の誘導電流が
打ち消し合い誘導電流は０（図２−ｄ）となる。
された検出巻線６には、リング状コア４ａに発生した磁
束により検出巻線６に誘導電流（図２−ｂ）が生成し、
リング状コア４ｂに発生した磁束により検出巻線６に図
２−ｂと逆位相の誘導電流（図２−ｃ）が生成する。 （３）この結果、検出巻線６には、誘導電流（図２−
ｂ）と誘導電流（図２−ｃ）を加算した誘導電流が生成
するが、この場合、誘導電流（図２−ｂ）と誘導電流
（図２−ｃ）は対称波形であるため、夫々の誘導電流が
打ち消し合い誘導電流は０（図２−ｄ）となる。
【００１８】なお、リング状コア４ａとリング状コア４
ｂの間にヒステリシス特性による差がある場合、また
は、第１の励磁巻線５ａと第２の励磁巻線５ｂの間に巻
数差があり、検出巻線６に生成された誘導電流が０にな
らない場合は、電流調整素子８ａにより、検出巻線６に
生成される誘導電流を０に調整する。
ｂの間にヒステリシス特性による差がある場合、また
は、第１の励磁巻線５ａと第２の励磁巻線５ｂの間に巻
数差があり、検出巻線６に生成された誘導電流が０にな
らない場合は、電流調整素子８ａにより、検出巻線６に
生成される誘導電流を０に調整する。
【００１９】次に、分岐回路２の往路（直流電源１の＋
から負荷機器３への直流電路）において地絡などによる
漏電が生じた場合について、図３を用いて説明する。 （４）分岐回路２の往路において、地絡などにより漏電
電流が流れると、リング状コア４ａ，４ｂに一括巻回さ
れた検出巻線６には、リング状コア４ａに発生した磁束
により検出巻線６に誘導電流（図３−ｂ１）が生成し、
リング状コア４ｂに発生した磁束により検出巻線６に誘
導電流（図３−ｃ１）が生成する。
から負荷機器３への直流電路）において地絡などによる
漏電が生じた場合について、図３を用いて説明する。 （４）分岐回路２の往路において、地絡などにより漏電
電流が流れると、リング状コア４ａ，４ｂに一括巻回さ
れた検出巻線６には、リング状コア４ａに発生した磁束
により検出巻線６に誘導電流（図３−ｂ１）が生成し、
リング状コア４ｂに発生した磁束により検出巻線６に誘
導電流（図３−ｃ１）が生成する。
【００２０】（５）この結果、検出巻線６には、誘導電
流（図３−ｂ１）と誘導電流（図３−ｃ１）を加算した
誘導電流（図３−ｄ１）生成する。 （６）検出巻線６に生成した誘導電流（図３−ｄ１）は
積分回路９で積分処理された後、漏電判定回路１１で所
定の値（基準値）と比較し、所定の値に達していない場
合は漏電報知回路１２には信号を出力しない。
流（図３−ｂ１）と誘導電流（図３−ｃ１）を加算した
誘導電流（図３−ｄ１）生成する。 （６）検出巻線６に生成した誘導電流（図３−ｄ１）は
積分回路９で積分処理された後、漏電判定回路１１で所
定の値（基準値）と比較し、所定の値に達していない場
合は漏電報知回路１２には信号を出力しない。
【００２１】（７）漏電電流が大きくなると、リング状
コア４ａに発生した磁束により検出巻線６に生成する誘
導電流は図３−ｂ２、リング状コア４ｂに発生した磁束
により検出巻線６に生成する誘導電流は図３−ｃ２とな
る。 （８）この結果、検出巻線６には、誘導電流（図３−ｂ
２）と誘導電流（図３−ｃ２）を加算した誘導電流（図
３−ｄ２）生成し、積分回路９で積分処理された後、漏
電判定回路１１に入力される。
コア４ａに発生した磁束により検出巻線６に生成する誘
導電流は図３−ｂ２、リング状コア４ｂに発生した磁束
により検出巻線６に生成する誘導電流は図３−ｃ２とな
る。 （８）この結果、検出巻線６には、誘導電流（図３−ｂ
２）と誘導電流（図３−ｃ２）を加算した誘導電流（図
３−ｄ２）生成し、積分回路９で積分処理された後、漏
電判定回路１１に入力される。
【００２２】（９）漏電判定回路１１は入力された信号
を所定の値（基準値）と比較し、所定の値よりも大きい
場合は、漏電と判定して漏電報知装置１２に信号を出力
してランプまたは警報器により漏電を報知させる。 （１０）同時に、漏電情報は出力端子１０を介して外部
に出力される。
を所定の値（基準値）と比較し、所定の値よりも大きい
場合は、漏電と判定して漏電報知装置１２に信号を出力
してランプまたは警報器により漏電を報知させる。 （１０）同時に、漏電情報は出力端子１０を介して外部
に出力される。
【００２３】次に、分岐回路２の復路（直流電源１の−
から負荷機器３への直流電路）において地絡などによる
漏電が生じた場合について図４を用いて説明する。 （１１）分岐回路２の復路において地絡などにより漏電
電流が流れると、リング状コア４ａ，４ｂに一括巻回さ
れた検出巻線６には、リング状コア４ａに発生した磁束
により検出巻線６に誘導電流（図４−ｂ１）が生成し、
リング状コア４ｂに発生した磁束により検出巻線６に誘
導電流（図４−ｃ１）が生成する。
から負荷機器３への直流電路）において地絡などによる
漏電が生じた場合について図４を用いて説明する。 （１１）分岐回路２の復路において地絡などにより漏電
電流が流れると、リング状コア４ａ，４ｂに一括巻回さ
れた検出巻線６には、リング状コア４ａに発生した磁束
により検出巻線６に誘導電流（図４−ｂ１）が生成し、
リング状コア４ｂに発生した磁束により検出巻線６に誘
導電流（図４−ｃ１）が生成する。
【００２４】（１２）この結果、検出巻線６には、誘導
電流（図４−ｂ１）と誘導電流（図４−ｃ１）を加算し
た誘導電流（図４−ｄ１）生成する。 （１３）検出巻線６に生成した誘導電流（図４−ｄ１）
は積分回路９で積分処理された後、漏電判定回路１１で
所定の値（基準値）と比較し、所定の値に達していない
場合は漏電報知回路１２には信号を出力しない。
電流（図４−ｂ１）と誘導電流（図４−ｃ１）を加算し
た誘導電流（図４−ｄ１）生成する。 （１３）検出巻線６に生成した誘導電流（図４−ｄ１）
は積分回路９で積分処理された後、漏電判定回路１１で
所定の値（基準値）と比較し、所定の値に達していない
場合は漏電報知回路１２には信号を出力しない。
【００２５】（１４）漏電電流が大きくなると、リング
状コア４ａに発生した磁束により検出巻線６に生成する
誘導電流は図４−ｂ２、リング状コア４ｂに発生した磁
束により検出巻線６に生成する誘導電流は図４−ｃ２と
なる。 （１５）この結果、検出巻線６には、誘導電流（図４−
ｂ２）と誘導電流（図４−ｃ２）を加算した誘導電流
（図４−ｄ２）生成し、積分回路９で積分処理された
後、漏電判定回路１１に入力される。
状コア４ａに発生した磁束により検出巻線６に生成する
誘導電流は図４−ｂ２、リング状コア４ｂに発生した磁
束により検出巻線６に生成する誘導電流は図４−ｃ２と
なる。 （１５）この結果、検出巻線６には、誘導電流（図４−
ｂ２）と誘導電流（図４−ｃ２）を加算した誘導電流
（図４−ｄ２）生成し、積分回路９で積分処理された
後、漏電判定回路１１に入力される。
【００２６】（１６）漏電判定回路１１は入力された信
号を所定の値（基準値）と比較し、所定の値よりも大き
い場合は、漏電と判定して漏電報知装置１２に信号を出
力してランプまたは警報器により漏電を報知させる。 （１７）同時に、漏電情報は出力端子１０を介して外部
に出力される。
号を所定の値（基準値）と比較し、所定の値よりも大き
い場合は、漏電と判定して漏電報知装置１２に信号を出
力してランプまたは警報器により漏電を報知させる。 （１７）同時に、漏電情報は出力端子１０を介して外部
に出力される。
【００２７】以上のように構成された実施の形態１によ
る直流漏電検出装置は、第１の励磁巻線５ａ，第２の励
磁巻線５ｂに流れる励磁電流を調整して、検出巻線６に
生成される誘導電流が０になるように電流調整素子８ａ
により調整すると共に、リング状コア４ａ，４ｂを一括
して検出巻線６を巻回して、誘導電流を検出するように
したので、第１の励磁巻線５ａ，第２の励磁巻線５ｂの
巻回数の違いによる影響、リング状コア４ａ，４ｂのヒ
ステリシス特性の差による影響がなく、精度よく地絡に
よる漏電電流を検出することができる。また、検出巻線
６が１つで良いため、構成が簡素で、小型にすることが
できる。
る直流漏電検出装置は、第１の励磁巻線５ａ，第２の励
磁巻線５ｂに流れる励磁電流を調整して、検出巻線６に
生成される誘導電流が０になるように電流調整素子８ａ
により調整すると共に、リング状コア４ａ，４ｂを一括
して検出巻線６を巻回して、誘導電流を検出するように
したので、第１の励磁巻線５ａ，第２の励磁巻線５ｂの
巻回数の違いによる影響、リング状コア４ａ，４ｂのヒ
ステリシス特性の差による影響がなく、精度よく地絡に
よる漏電電流を検出することができる。また、検出巻線
６が１つで良いため、構成が簡素で、小型にすることが
できる。
【００２８】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形
態２における直流漏電検出装置のブロック図、図６は図
５の直流漏電検出装置において、地絡が発生していない
状態の各部出力波形図、図７は図５の直流漏電検出装置
において、往路での地絡発生時の各部出力波形図、図８
は図５の直流漏電検出装置において、復路での地絡発生
時の各部出力波形図である。
態２における直流漏電検出装置のブロック図、図６は図
５の直流漏電検出装置において、地絡が発生していない
状態の各部出力波形図、図７は図５の直流漏電検出装置
において、往路での地絡発生時の各部出力波形図、図８
は図５の直流漏電検出装置において、復路での地絡発生
時の各部出力波形図である。
【００２９】図において、リング状コア４ａ，４ｂの夫
々に励磁巻線５及び第１の検出巻線６ａ，第２の検出巻
線６ｂが巻回されておいる。励磁巻線５は励磁抵抗８を
介して周波数ｆの励磁電流を発生する励磁電源７に接続
され、リング状コア４ａ，４ｂに跨って一括して巻回さ
れている。第１の検出巻線６ａ，第２の検出巻線６ｂは
逆相並列に接続され、第１の検出巻線６ａ，第２の検出
巻線６ｂに流れる誘導電流を調整するための電流調整素
子８ｂを介して、後述の帯域通過フィルタ１３に接続さ
れている。
々に励磁巻線５及び第１の検出巻線６ａ，第２の検出巻
線６ｂが巻回されておいる。励磁巻線５は励磁抵抗８を
介して周波数ｆの励磁電流を発生する励磁電源７に接続
され、リング状コア４ａ，４ｂに跨って一括して巻回さ
れている。第１の検出巻線６ａ，第２の検出巻線６ｂは
逆相並列に接続され、第１の検出巻線６ａ，第２の検出
巻線６ｂに流れる誘導電流を調整するための電流調整素
子８ｂを介して、後述の帯域通過フィルタ１３に接続さ
れている。
【００３０】１３は励磁電源７の２倍の周波数帯域２ｆ
の信号のみを通過させる帯域通過フィルタ、９ａは帯域
通過フィルタ１３から出力された信号を積分処理する第
１の積分回路、９ｂは検出巻線６から出力された信号を
積分処理する第２の積分回路、１４は第２の積分回路９
ｂから出力された信号をあらかじめ設定された所定の値
（基準値）と比較し、励磁巻線５及び第１の検出巻線６
ａ，第２の検出巻線６ｂに断線などの異常が発生したこ
とを判定する異常検出回路である。
の信号のみを通過させる帯域通過フィルタ、９ａは帯域
通過フィルタ１３から出力された信号を積分処理する第
１の積分回路、９ｂは検出巻線６から出力された信号を
積分処理する第２の積分回路、１４は第２の積分回路９
ｂから出力された信号をあらかじめ設定された所定の値
（基準値）と比較し、励磁巻線５及び第１の検出巻線６
ａ，第２の検出巻線６ｂに断線などの異常が発生したこ
とを判定する異常検出回路である。
【００３１】なお、１，２，３，４ａ，４ｂ，７，１
０，１１，１２は上述した実施の形態１に示したものと
同様のものであり、同一符号を付し説明を省略する。次
に以上のように構成された本発明の実施の形態２におけ
る直流漏電検出装置の動作について、分岐回路２におい
て地絡などによる漏電がない場合について説明する。
０，１１，１２は上述した実施の形態１に示したものと
同様のものであり、同一符号を付し説明を省略する。次
に以上のように構成された本発明の実施の形態２におけ
る直流漏電検出装置の動作について、分岐回路２におい
て地絡などによる漏電がない場合について説明する。
【００３２】（１）励磁電源７から周波数ｆの交流電圧
が出力され、励磁抵抗８を介してリング状コア４に巻回
された励磁巻線５に励磁電流（図６−ａ）が通電され
る。
が出力され、励磁抵抗８を介してリング状コア４に巻回
された励磁巻線５に励磁電流（図６−ａ）が通電され
る。
【００３３】（２）リング状コア４ａに発生した磁束に
より第１の検出巻線６ａに誘導電流（図６−ｂ）が生成
し、リング状コア４ｂに発生した磁束により第２の検出
巻線６ｂに図６−ｂと逆位相の誘導電流（図６−ｃ）が
生成する。 （３）この結果、誘導電流（図６−ｂ）に誘導電流（図
６−ｃ）を減算した誘導電流（図６−ｄ）が帯域通過フ
ィルタ１３に入力される。
より第１の検出巻線６ａに誘導電流（図６−ｂ）が生成
し、リング状コア４ｂに発生した磁束により第２の検出
巻線６ｂに図６−ｂと逆位相の誘導電流（図６−ｃ）が
生成する。 （３）この結果、誘導電流（図６−ｂ）に誘導電流（図
６−ｃ）を減算した誘導電流（図６−ｄ）が帯域通過フ
ィルタ１３に入力される。
【００３４】なお、リング状コア４ａとリング状コア４
ｂの間にヒステリシス特性による差がある場合、また
は、第１の検出巻線６ａと第２の検出巻線６ｂの間に巻
数差があり、帯域通過フィルタ１３に入力される誘導電
流が所定の波形にならない場合は電流調整素子８ｂによ
り所定の波形になるように調整する。
ｂの間にヒステリシス特性による差がある場合、また
は、第１の検出巻線６ａと第２の検出巻線６ｂの間に巻
数差があり、帯域通過フィルタ１３に入力される誘導電
流が所定の波形にならない場合は電流調整素子８ｂによ
り所定の波形になるように調整する。
【００３５】次に、分岐回路２の往路（直流電源１の＋
から負荷機器３への直流電路）において地絡などによる
漏電が生じた場合について説明する。 （４）分岐回路２の往路において地絡などにより漏電電
流が流れると、リング状コア４ａに巻回された第１の検
出巻線６ａには誘導電流（図７−ｂ１）が生成し、リン
グ状コア４ｂに発生した磁束により第２の検出巻線６ｂ
に誘導電流（図７−ｃ１）が生成する。
から負荷機器３への直流電路）において地絡などによる
漏電が生じた場合について説明する。 （４）分岐回路２の往路において地絡などにより漏電電
流が流れると、リング状コア４ａに巻回された第１の検
出巻線６ａには誘導電流（図７−ｂ１）が生成し、リン
グ状コア４ｂに発生した磁束により第２の検出巻線６ｂ
に誘導電流（図７−ｃ１）が生成する。
【００３６】（５）この結果、誘導電流（図７−ｂ１）
に誘導電流（図７−ｃ１）を加算した誘導電流（図７−
ｄ１）が帯域通過フィルタ１３に入力される。 （６）帯域通過フィルタ１３は入力された誘導電流の周
波数成分のうち２ｆの帯域の信号（図７−ｅ１）を通過
させて、第１の積分回路９ａに入力する。 （７）第１の積分回路９ａで積分処理された後、漏電判
定回路１１で所定の値（基準値）と比較し、所定の値に
達していない場合は漏電報知回路１２には信号を出力し
ない。
に誘導電流（図７−ｃ１）を加算した誘導電流（図７−
ｄ１）が帯域通過フィルタ１３に入力される。 （６）帯域通過フィルタ１３は入力された誘導電流の周
波数成分のうち２ｆの帯域の信号（図７−ｅ１）を通過
させて、第１の積分回路９ａに入力する。 （７）第１の積分回路９ａで積分処理された後、漏電判
定回路１１で所定の値（基準値）と比較し、所定の値に
達していない場合は漏電報知回路１２には信号を出力し
ない。
【００３７】（８）漏電電流が大きくなると、リング状
コア４ａに発生した磁束により第１の検出巻線６ａに生
成する誘導電流は図７−ｂ２、リング状コア４ｂに発生
した磁束により第２の検出巻線６ｂに生成する誘導電流
は図７−ｃ２となる。 （９）この結果、誘導電流（図７−ｂ２）に誘導電流
（図７−ｃ２）を加算した誘導電流（図７−ｄ２）が帯
域通過フィルタ１３に入力される。 （１０）帯域通過フィルタ１３は入力された誘導電流の
周波数成分のうち２ｆの帯域の信号（図７−ｅ２）を通
過させて、第１の積分回路９ａに入力する。 （１１）第１の積分回路９ａで積分処理された後、漏電
判定回路１１に入力される。
コア４ａに発生した磁束により第１の検出巻線６ａに生
成する誘導電流は図７−ｂ２、リング状コア４ｂに発生
した磁束により第２の検出巻線６ｂに生成する誘導電流
は図７−ｃ２となる。 （９）この結果、誘導電流（図７−ｂ２）に誘導電流
（図７−ｃ２）を加算した誘導電流（図７−ｄ２）が帯
域通過フィルタ１３に入力される。 （１０）帯域通過フィルタ１３は入力された誘導電流の
周波数成分のうち２ｆの帯域の信号（図７−ｅ２）を通
過させて、第１の積分回路９ａに入力する。 （１１）第１の積分回路９ａで積分処理された後、漏電
判定回路１１に入力される。
【００３８】（１２）漏電判定回路１１は入力された信
号を所定の値（基準値）と比較し、所定の値よりも大き
い場合は、漏電と判定して漏電報知装置１２に信号を出
力してランプまたは警報器により漏電を報知させる。 （１３）同時に、漏電情報は出力端子１０を介して外部
に出力される。
号を所定の値（基準値）と比較し、所定の値よりも大き
い場合は、漏電と判定して漏電報知装置１２に信号を出
力してランプまたは警報器により漏電を報知させる。 （１３）同時に、漏電情報は出力端子１０を介して外部
に出力される。
【００３９】（１４）また、誘導電流（図６−ｄ）また
は誘導電流（図７−ｄ１，ｄ２）は帯域通過フィルタ１
３に入力されると共に第２の積分回路９ｂに信号が入力
されており、第２の積分回路９ｂで積分処理された後、
異常検出回路１４に入力される。 （１５）異常検出回路１４は入力された信号を所定の値
（基準値）と比較し、例えば第１の検出巻線６ａ，第２
の検出巻線６ｂが断線している場合においては入力され
た信号が所定の値（基準値）よりも小さいため異常と判
定して、漏電報知装置１２に信号を出力してランプまた
は警報器により異常を報知させ、同時に、断線情報は出
力端子１０を介して外部に出力される。なお、分岐回路
２の復路（直流電源１の−から負荷機器３への通電回
路）において地絡による漏電が生じた場合の各部波形図
を図８に示すが、動作については同様であり、説明を省
略する。
は誘導電流（図７−ｄ１，ｄ２）は帯域通過フィルタ１
３に入力されると共に第２の積分回路９ｂに信号が入力
されており、第２の積分回路９ｂで積分処理された後、
異常検出回路１４に入力される。 （１５）異常検出回路１４は入力された信号を所定の値
（基準値）と比較し、例えば第１の検出巻線６ａ，第２
の検出巻線６ｂが断線している場合においては入力され
た信号が所定の値（基準値）よりも小さいため異常と判
定して、漏電報知装置１２に信号を出力してランプまた
は警報器により異常を報知させ、同時に、断線情報は出
力端子１０を介して外部に出力される。なお、分岐回路
２の復路（直流電源１の−から負荷機器３への通電回
路）において地絡による漏電が生じた場合の各部波形図
を図８に示すが、動作については同様であり、説明を省
略する。
【００４０】以上のように構成された実施の形態２によ
る直流漏電検出装置は、励磁巻線５をリング状コア４
ａ，４ｂに一括して巻回すると共に、第１の検出巻線６
ａ，第２の検出巻線６ｂに流れる誘導電流を調整するよ
うにしたので、第１の検出巻線６ａ，第２の検出巻線６
ｂの巻回数の違いによる影響、リング状コア４ａ，４ｂ
のヒステリシス特性の差による影響がなく、精度よく地
絡による漏電電流を検出することができる。また、励磁
巻線が１つで良いため、構成が簡素で、小型にすること
ができる。
る直流漏電検出装置は、励磁巻線５をリング状コア４
ａ，４ｂに一括して巻回すると共に、第１の検出巻線６
ａ，第２の検出巻線６ｂに流れる誘導電流を調整するよ
うにしたので、第１の検出巻線６ａ，第２の検出巻線６
ｂの巻回数の違いによる影響、リング状コア４ａ，４ｂ
のヒステリシス特性の差による影響がなく、精度よく地
絡による漏電電流を検出することができる。また、励磁
巻線が１つで良いため、構成が簡素で、小型にすること
ができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の直流漏
電検出装置によれば、直流電源から負荷機器に電源を供
給する直流電路が貫通する２つのリング状コアと、この
リング状コアの一方に巻回され、交流電源が供給されて
磁束を生成させる第１の励磁巻線と、この第１の励磁巻
線に逆相並列に接続されると共に、前記リング状コアの
他方に巻回され、交流電源が供給されて前記第１の励磁
巻線で生成する磁束と逆位相の磁束を発生させる第２の
励磁巻線と、前記２つのリング状コアに跨って一括して
巻回され誘導電流を生成する検出巻線と、この検出巻線
で検出した誘導電流を積分する積分回路と、この積分回
路の積分値と基準値との比較結果に基いて、漏電信号を
出力する漏電判定回路とを備えたので、検出巻線が１つ
で良いため、構成が簡素で小型で、生産性を良くするこ
とができる。また、前記第１の励磁巻線および第２の励
磁巻線に流れる励磁電流を調整する電流調整素子を備え
たので、第１の励磁巻線と第２の励磁巻線の巻回数の違
いによる影響や、リング状コアのヒステリシス特性の差
による影響を修正でき、精度よく地絡による漏電電流を
検出することができる。
電検出装置によれば、直流電源から負荷機器に電源を供
給する直流電路が貫通する２つのリング状コアと、この
リング状コアの一方に巻回され、交流電源が供給されて
磁束を生成させる第１の励磁巻線と、この第１の励磁巻
線に逆相並列に接続されると共に、前記リング状コアの
他方に巻回され、交流電源が供給されて前記第１の励磁
巻線で生成する磁束と逆位相の磁束を発生させる第２の
励磁巻線と、前記２つのリング状コアに跨って一括して
巻回され誘導電流を生成する検出巻線と、この検出巻線
で検出した誘導電流を積分する積分回路と、この積分回
路の積分値と基準値との比較結果に基いて、漏電信号を
出力する漏電判定回路とを備えたので、検出巻線が１つ
で良いため、構成が簡素で小型で、生産性を良くするこ
とができる。また、前記第１の励磁巻線および第２の励
磁巻線に流れる励磁電流を調整する電流調整素子を備え
たので、第１の励磁巻線と第２の励磁巻線の巻回数の違
いによる影響や、リング状コアのヒステリシス特性の差
による影響を修正でき、精度よく地絡による漏電電流を
検出することができる。
【００４２】また、直流電源から負荷機器に電源を供給
する直流電路が貫通する２つのリング状コアと、この２
つのリング状コアに跨って一括して巻回され、周波数ｆ
の交流電源が供給されて磁束を生成させる励磁巻線と、
前記リング状コアの一方に巻回され誘導電流を生成する
第１の検出巻線と、この第１の検出巻線に逆相並列に接
続されると共に前記リング状コアの他方に巻回されて、
前記第１の検出巻線に生成される誘導電流と逆位相の誘
導電流を生成する第２の検出巻線と、前記第１の検出巻
線と第２の検出巻線で検出した誘導電流の加算値のうち
周波数２ｆの信号を通過させる帯域通過フィルタと、こ
の帯域通過フィルタから出力された信号を積分する第１
の積分回路と、この積分回路の積分値と基準値との比較
結果に基いて漏電信号を出力する漏電判定回路とを備え
たので、励磁巻線が１つで良いため、構成が簡素で、小
型にすることができる。また、前記第１の検出巻線およ
び第２の検出巻線に流れる誘導電流を調整する電流調整
素子を備えたので、第１の検出巻線と第２の検出巻線の
巻回数の違いによる影響や、リング状コアのヒステリシ
ス特性の差による影響を修正でき、精度よく地絡による
漏電電流を検出することができる。
する直流電路が貫通する２つのリング状コアと、この２
つのリング状コアに跨って一括して巻回され、周波数ｆ
の交流電源が供給されて磁束を生成させる励磁巻線と、
前記リング状コアの一方に巻回され誘導電流を生成する
第１の検出巻線と、この第１の検出巻線に逆相並列に接
続されると共に前記リング状コアの他方に巻回されて、
前記第１の検出巻線に生成される誘導電流と逆位相の誘
導電流を生成する第２の検出巻線と、前記第１の検出巻
線と第２の検出巻線で検出した誘導電流の加算値のうち
周波数２ｆの信号を通過させる帯域通過フィルタと、こ
の帯域通過フィルタから出力された信号を積分する第１
の積分回路と、この積分回路の積分値と基準値との比較
結果に基いて漏電信号を出力する漏電判定回路とを備え
たので、励磁巻線が１つで良いため、構成が簡素で、小
型にすることができる。また、前記第１の検出巻線およ
び第２の検出巻線に流れる誘導電流を調整する電流調整
素子を備えたので、第１の検出巻線と第２の検出巻線の
巻回数の違いによる影響や、リング状コアのヒステリシ
ス特性の差による影響を修正でき、精度よく地絡による
漏電電流を検出することができる。
【００４３】また、前記第１の検出巻線と第２の検出巻
線で検出した誘導電流の加算値を積分する第２の積分回
路と、この積分回路の積分値と基準値との比較結果に基
いて異常信号を出力する断線異常検出回路を備えたの
で、励磁巻線、第１の検出巻線や、第２の検出巻線の断
線を検出することができる。また、前記漏電信号により
漏電を報知する漏電報知装置を備えたので、漏電事故を
確実に知らせることができる。
線で検出した誘導電流の加算値を積分する第２の積分回
路と、この積分回路の積分値と基準値との比較結果に基
いて異常信号を出力する断線異常検出回路を備えたの
で、励磁巻線、第１の検出巻線や、第２の検出巻線の断
線を検出することができる。また、前記漏電信号により
漏電を報知する漏電報知装置を備えたので、漏電事故を
確実に知らせることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１における直流漏電検
出装置のブロック図である。
出装置のブロック図である。
【図２】 図１の直流漏電検出装置において、地絡が発
生していない状態の各部出力波形図である。
生していない状態の各部出力波形図である。
【図３】 図１の直流漏電検出装置において、往路での
地絡発生時の各部出力波形図である。
地絡発生時の各部出力波形図である。
【図４】 図１の直流漏電検出装置において、復路での
地絡発生時の各部出力波形図である。
地絡発生時の各部出力波形図である。
【図５】 この発明の実施の形態２における直流漏電検
出装置のブロック図である。
出装置のブロック図である。
【図６】 図５の直流漏電検出装置において、地絡が発
生していない状態の各部出力波形図である。
生していない状態の各部出力波形図である。
【図７】 図５の直流漏電検出装置において、往路での
地絡発生時の各部出力波形図である。
地絡発生時の各部出力波形図である。
【図８】 図５の直流漏電検出装置において、復路での
地絡発生時の各部出力波形図である。
地絡発生時の各部出力波形図である。
【図９】 従来の直流漏電検出装置のブロック図であ
る。
る。
１ 直流電源 ２ 分岐回路
３ 負荷機器 ４ａ，４ｂ リ
ング状コア ５ 励磁巻線 ５ａ 第１の励磁巻線 ５ｂ 第２の励
磁巻線 ６ 検出巻線 ６ａ 第１の検出巻線 ６ｂ 第２の検
出巻線 ７ 励磁電源 ８ａ，８ｂ 電
流調整素子 ９ 積分回路 ９ａ 第１の積分回路 ９ｂ 第２の積
分回路 １０ 出力端子 １１ 漏電判定
回路 １２ 漏電報知装置 １３ 帯域通過
フィルタ １４ 異常検出回路。
ング状コア ５ 励磁巻線 ５ａ 第１の励磁巻線 ５ｂ 第２の励
磁巻線 ６ 検出巻線 ６ａ 第１の検出巻線 ６ｂ 第２の検
出巻線 ７ 励磁電源 ８ａ，８ｂ 電
流調整素子 ９ 積分回路 ９ａ 第１の積分回路 ９ｂ 第２の積
分回路 １０ 出力端子 １１ 漏電判定
回路 １２ 漏電報知装置 １３ 帯域通過
フィルタ １４ 異常検出回路。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G014 AA16 AB33 AC18
2G025 AA05 AB15
2G035 AA00 AB02 AC02 AC16 AD12
AD18 AD19 AD32 AD55 AD64
Claims (6)
- 【請求項１】 直流電源から負荷機器に電源を供給する
直流電路が貫通する２つのリング状コアと、このリング
状コアの一方に巻回され、交流電源が供給されて磁束を
生成させる第１の励磁巻線と、この第１の励磁巻線に逆
相並列に接続されると共に、前記リング状コアの他方に
巻回され、交流電源が供給されて前記第１の励磁巻線で
生成する磁束と逆位相の磁束を発生させる第２の励磁巻
線と、前記２つのリング状コアに跨って一括して巻回さ
れ誘導電流を生成する検出巻線と、この検出巻線で検出
した誘導電流を積分する積分回路と、この積分回路の積
分値と基準値との比較結果に基いて、漏電信号を出力す
る漏電判定回路とを備えたことを特徴とする直流漏電検
出装置。 - 【請求項２】 前記第１の励磁巻線および第２の励磁巻
線に流れる励磁電流を調整する電流調整素子を備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の直流漏電検出装置。 - 【請求項３】 直流電源から負荷機器に電源を供給する
直流電路が貫通する２つのリング状コアと、この２つの
リング状コアに跨って一括して巻回され、周波数ｆの交
流電源が供給されて磁束を生成させる励磁巻線と、前記
リング状コアの一方に巻回され誘導電流を生成する第１
の検出巻線と、この第１の検出巻線に逆相並列に接続さ
れると共に前記リング状コアの他方に巻回されて、前記
第１の検出巻線に生成される誘導電流と逆位相の誘導電
流を生成する第２の検出巻線と、前記第１の検出巻線と
第２の検出巻線で検出した誘導電流の加算値のうち周波
数２ｆの信号を通過させる帯域通過フィルタと、この帯
域通過フィルタから出力された信号を積分する第１の積
分回路と、この積分回路の積分値と基準値との比較結果
に基いて漏電信号を出力する漏電判定回路とを備えたこ
とを特徴とする直流漏電検出装置。 - 【請求項４】 前記第１の検出巻線および第２の検出巻
線に流れる誘導電流を調整する電流調整素子を備えたこ
とを特徴とする請求項３記載の直流漏電検出装置。 - 【請求項５】 前記第１の検出巻線と第２の検出巻線で
検出した誘導電流の加算値を積分する第２の積分回路
と、この積分回路の積分値と基準値との比較結果に基い
て異常信号を出力する断線異常検出回路を備えたことを
特徴とする請求項３又は請求項４記載の直流漏電検出装
置。 - 【請求項６】 前記漏電信号により漏電を報知する漏電
報知装置を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項
３記載の直流漏電検出装置。
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