JP2004096818A - 漏電遮断器 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来は正負信号を複数回検出しており、異常な地絡電流を高速に地絡として検出できなかった。異常な地絡電流が発生した時高速動作が可能かつノイズ等で不要な動作が少ない漏電遮断器を提供する。
【解決手段】地絡成分信号の正および負信号を判定レベルＴＨ１により複数回検出して地絡を検出する第１の地絡検出回路（７、８、９、１０、１１、１２、１３）と、地絡成分信号が正側および負側のレベル判別器１４、１６の判定レベルＴＨ１よりも大きな判定レベルＴＨ２を越え、正および負側信号幅判別器１５、１７に達し、正負各々１回検出したとき地絡を検出する第２の地絡検出回路（１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０）と、第１または第２の地絡検出回路が地絡を検出したとき動作する遮断手段（３、５、６）を備えた。
【選択図】 図１
【解決手段】地絡成分信号の正および負信号を判定レベルＴＨ１により複数回検出して地絡を検出する第１の地絡検出回路（７、８、９、１０、１１、１２、１３）と、地絡成分信号が正側および負側のレベル判別器１４、１６の判定レベルＴＨ１よりも大きな判定レベルＴＨ２を越え、正および負側信号幅判別器１５、１７に達し、正負各々１回検出したとき地絡を検出する第２の地絡検出回路（１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０）と、第１または第２の地絡検出回路が地絡を検出したとき動作する遮断手段（３、５、６）を備えた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流電路に地絡が発生したとき、その交流電路を遮断する漏電遮断器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は例えば特許第２７７４３７７号公報に示された従来の漏電遮断器を示すブロック図、図２は図７の動作波形図である。図において、１は交流電路、２はこの交流電路１に設置された負荷、３は交流電路１に設置された遮断器、４は交流電路１を１次巻線とする地絡検出器例えば零相変流器、５は電磁装置６と直列に接続されたスイッチング素子例えばサイリスタ、６は遮断器３を引き外すように設けられた電磁装置である。遮断器３、電磁装置６およびサイリスタ５は遮断手段を構成している。
【０００３】
７は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の正側の大きさが所定の判定レベル＋ＴＨ１（図２）以上のとき出力信号を出すの正側レベル判別器、９は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の負側の大きさが所定の判定レベル−ＴＨ１（図２）以上のとき出力信号を出すの負側レベル判別器、８は正側レベル判別器７の出力信号の時間幅が所定の時間幅ｔｄ（図２）以上即ちコンデンサ１２の充電電圧が所定の電圧＋ＴＨ３以上かどうかを判別するの正側信号幅判別器、１０は負側レベル判別器９の出力信号の時間幅が所定の時間幅ｔｄ（図２）以上即ちコンデンサ１３の充電電圧が所定の電圧ＴＨ３以上かどうかを判別する負側信号幅判別器である。
【０００４】
１１は正側信号幅判別器８および負側信号幅判別器１０の各々の出力信号を入力とするパルスカウント回路であり、正側信号ラッチ回路１１ａ、１１ｃ、負側信号ラッチ回路１１ｂ、１１ｄおよびＡＮＤ回路１１ｅから構成される。１２、１３は各々の正側信号幅判別器８、負側信号幅判別器１０の入力側に設けられた時間幅設定用コンデンサである。
【０００５】
次に、図２に示すタイミングチャートにしたがって地絡検出動作について説明する。
図２において、（ａ）は交流電路１の地絡成分信号を、（ｂ）は零相変流器４の出力、（ｃ）は正側レベル判別器７の出力、（ｄ）はコンデンサ１２の充電電圧、（ｅ）は正側信号幅判別器８の出力、（ｆ）は負側レベル判別器９の出力、（ｇ）はコンデンサ１３の充電電圧、（ｈ）は負側信号幅判別器１０の出力、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）は正側信号ラッチ回路１１ａ、１１ｃ、負側信号ラッチ回路１１ｂ、１１ｄの出力、（ｍ）はＡＮＤ回路１１ｅの出力を示す。
【０００６】
図２（ｂ）に示すように零相変流器４の出力が正側レベル判別器７の判定レベル＋ＴＨ１を超えると、正側レベル判別器７内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図２（ｃ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ１２を充電する。よってコンデンサ１２の端子電圧は図２（ｄ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｄ後コンデンサ１２の端子電圧は正側信号幅判別器８の判定レベルＴＨ３に達し、正側信号幅判別器８は図２（ｅ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力したパルスカウント回路１１内の正側信号ラッチ回路１１ａが動作して、図２（ｉ）に示すような出力を発生する。
【０００７】
同様に、図２（ｂ）に示すように、零相変流器４の出力が負側レベル判別器９の判定レベル−ＴＨ１を超えると、負側レベル判別器９内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図２（ｆ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ１３を充電する。よってコンデンサ１３の端子電圧は図２（ｇ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｄ後コンデンサ１３の端子電圧は負側信号幅判別器１０の判定レベルＴＨ３に達し、負側信号幅判別器１０は図２（ｈ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力したパルスカウント回路１１内の負側信号ラッチ回路１１ｂが動作して、図２（ｋ）に示すような出力を発生する。
【０００８】
このようにして、零相変流器４からの正側信号および負側信号が各々２回検出され、図２（ｊ）に示すような正側信号ラッチ回路１１ｃの出力と図２（ｌ）に示すような出力の負側信号ラッチ回路１１ｄの論理積が成立した時点でＡＮＤ回路１１ｅの図２（ｍ）に示すような出力にてサイリスタなどのスイッチング素子５を作動させて電磁装置６を介して遮断器３を引き外して、交流電路１を遮断することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の漏電遮断器は正側および負側の地絡電流を２回（複数回）検出し、その論理積により地絡を検出しているので、地絡の検出に最短でも交流の２周期間の時間が必要であった。ところで、異常に大きな地絡電流の発生や、経年的な絶縁劣化を生じている箇所に地絡電流が発生した場合には、２周期分の時間よりも短い時間で地絡を検出し、遮断器３を遮断させたいと言う要求がある。
そこで、正側および負側の地絡電流を１回検出した時点で地絡を検出し高速で地絡を検出する構成も考えられるが、この場合には、サージ、ノイズなどにより地絡を誤検出する頻度が多くなると言った問題が生じる。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、サージやノイズよる地絡の誤検出が少なく、かつ高速に地絡を検出できる漏電遮断器を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る漏電遮断器は、交流電路を１次巻線とする地絡検出器、前記交流電路に設置された遮断器と、前記遮断器を引き外す電磁装置と、前記電磁装置と直列に接続されたスイッチング素子とを有する遮断手段、前記地絡検出器の出力を入力として入力信号波形の大きさが第１の判定レベルＴＨ１以上のとき出力信号を出す第１のレベル判別器と、第１のレベル判別器の出力信号の時間幅が所定の時間幅ｔｄ以上かどうかを判別する第１の信号幅判別器と、前記第１の信号幅判別器の出力信号を入力し、複数回の入力があったとき前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する第１のパルスカウント回路を有する第１の地絡検出回路、および前記地絡検出器の出力を入力として入力信号波形の大きさが前記第１の判定レベルＴＨ１よりも大きい第２の判定レベルＴＨ２以上のとき出力信号を出す第２のレベル判別器と、第２のレベル判別器の出力信号の時間幅が所定の時間幅ｔｆ以上かどうかを判別する第２の信号幅判別器と、前記第２の信号幅判別器の出力信号を入力したとき、前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する第２のパルスカウント回路を有する第２の地絡検出回路を備えた。
【００１２】
また、前記第２のレベル判別器および前記第２の信号幅判別器は、夫々正側および負側の信号を入力し判別する判別器により構成され、前記第２のパルスカウント回路は、前記正側および負側の第２の信号幅判別器から夫々出力信号を入力したとき、前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する。
また、前記第１の判定レベルＴＨ１は、漏電遮断器の定格感度電流と定格不動作電流の間、および前記第２の判定レベルＴＨ２は前記漏電遮断器の定格感度電流よりも大きい。
また、前記第１の判定レベルの設定操作により前記第２の判定レベルも設定される定格感度電流設定部を備えた。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１について説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係る漏電遮断器のブロック構成図である。図２は図１の漏電遮断器における地絡検出動作を説明するタイムチャート、図３は図１の漏電遮断器における高速の地絡検出動作を説明するタイムチャートである。図４は図１の漏電遮断器における漏電（地絡）電流と検出時間の関係を示す図であり、横軸は漏電電流、縦軸は漏電の検出時間を示す。
【００１４】
図１において、１は交流電路、３は交流電路１に設置された遮断器、４は交流電路１を１次巻線とする地絡検出器例えば零相変流器、５は電磁装置６と直列に接続されたスイッチング素子例えばサイリスタ、６は遮断器３を引き外すように設けられた電磁装置である。遮断器３、電磁装置６およびサイリスタ５は遮断手段を構成している。
【００１５】
７は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の正側の大きさが第１の所定の判定レベル＋ＴＨ１（図２）以上のとき出力信号を出す第１の正側レベル判別器、９は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の負側の大きさが第１の所定の判定レベル−ＴＨ１（図２）以上のとき出力信号を出す第１の負側レベル判別器、８は第１の正側レベル判別器７の出力信号の時間幅が第１の所定の時間幅ｔｄ（図２）以上即ちコンデンサ１２の充電電圧が所定の電圧ＴＨ３（図２）以上かどうかを判別する第１の正側信号幅判別器、１０は第１の負側レベル判別器９の出力信号の時間幅が第１の所定の時間幅ｔｄ（図２）以上即ちコンデンサ１３の充電電圧が所定の電圧ＴＨ３（図２）以上かどうかを判別する第１の負側信号幅判別器である。
【００１６】
１１は第１の正側信号幅判別器８および第１の負側信号幅判別器１０の各々の出力信号を入力とする第１のパルスカウント回路であり、正側信号ラッチ回路１１ａ、１１ｃ、負側信号ラッチ回路１１ｂ、１１ｄ、およびＡＮＤ回路１１ｅから構成される。１２、１３は各々第１の正側信号幅判別器８、第１の負側信号幅判別器１０の入力側に設けられた時間幅設定用コンデンサである。
第１の正側レベル判別器７、第１の正側信号幅判別器８、第１の負側レベル判別器９、第１の負側信号幅判別器１０、コンデンサ１２、１３および第１のパルスカウント回路１１により第１の地絡検出回路を構成する。
【００１７】
１４は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の正側の大きさ（絶対値）が第１の正側レベル判別器７の判定レベル＋ＴＨ１より大きい第２の所定の判定レベル＋ＴＨ２（図３）以上のとき出力信号を出す第２の正側レベル判別器、１６は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の負側の大きさ（絶対値）が第１の負側レベル判別器９の判定レベル−ＴＨ１より大きい第２の所定の判定レベル−ＴＨ２（図３）以上のとき出力信号を出す第２の負側レベル判別器、１５は第２の正側レベル判別器１４の出力信号の時間幅が第２の所定の時間幅ｔｆ（図３）以上即ちコンデンサ１９の充電電圧が所定の電圧ＴＨ４以上かどうかを判別する第２の正側信号幅判別器、１７は第２の負側レベル判別器１６の出力信号の時間幅が第２の所定の時間幅ｔｆ（図３）以上即ちコンデンサ２０の充電電圧が所定の電圧ＴＨ４以上かどうかを判別する第２の負側信号幅判別器である。
【００１８】
１８は第２の正側信号幅判別器１５および第２の負側信号幅判別器１７の各々の出力信号を入力とする第２のパルスカウント回路であり、正側信号ラッチ回路１８ａ、負側信号ラッチ回路１８ｂ、およびＡＮＤ回路１８ｃから構成される。１９、２０は各々第２の正側信号幅判別器１５、第２の負側信号幅判別器１７の入力側に設けられた時間幅設定用コンデンサである。
第２の正側レベル判別器１４、第２の正側信号幅判別器１５、第２の負側レベル判別器１６、第２の負側信号幅判別器１７、コンデンサ１９、２０および第２のパルスカウント回路１８により第２の地絡検出回路を構成する。
２１は前記ＡＮＤ回路１１ｅまたはＡＮＤ回路１８ｃの出力によりスイッチング素子たとえばサイリスタ５にトリガ信号を出力するＯＲ回路である。
【００１９】
次に図２に示すタイミングチャートにしたがって地絡検出動作について説明する。
図２において、（ａ）は交流電路１の地絡成分信号を、（ｂ）は零相変流器４の出力、（ｃ）は第１の正側レベル判別器７の出力、（ｄ）はコンデンサ１２の充電電圧、（ｅ）は第１の正側信号幅判別器８の出力、（ｆ）は第１の負側レベル判別器９の出力、（ｇ）はコンデンサ１３の充電電圧、（ｈ）は第１の負側信号幅判別器１０の出力、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）は正側信号ラッチ回路１１ａ、１１ｃ、負側信号ラッチ回路１１ｂ、１１ｄの出力、（ｍ）はＡＮＤ回路１１ｅの出力を示す。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように零相変流器４の出力が第１の正側レベル判別器７の判定レベル＋ＴＨ１を超えると、第１の正側レベル判別器７内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図２（ｃ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ１２を充電する。よってコンデンサ１２の端子電圧は図２（ｄ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｄ後コンデンサ１２の端子電圧は第１の正側信号幅判別器８の判定レベルＴＨ３に達し、第１の正側信号幅判別器８の図２（ｅ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力した第１のパルスカウント回路１１内の正側信号ラッチ回路１１ａが動作して、図２（ｉ）に示すような出力を発生する。
正側信号ラッチ回路１１ａが動作した後、再び図２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）により地絡を検出すると正側信号ラッチ回路１１ｃが動作して、図２（ｊ）に示すような出力を発生する。
【００２１】
同様に、図２（ｂ）に示すように零相変流器４の出力が第１の負側レベル判別器９の判定レベル−ＴＨ１を超えると、第１の負側レベル判別器９内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図２（ｆ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ１３を充電する。よってコンデンサ１３の端子電圧は図２（ｇ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｄ後コンデンサ１３の端子電圧は第１の負側信号幅判別器１０の判定レベルＴＨ３に達し、第１の負側信号幅判別器１０は図２（ｈ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力したパルスカウント回路１１内の負側信号ラッチ回路１１ｂが動作して、図２（ｋ）に示すような出力を発生する。
負側信号ラッチ回路１１ｂが動作した後、再び図（ｂ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）により地絡を検出すると負側信号ラッチ回路１１ｄが動作して、図２（ｌ）に示すような出力を発生する。
【００２２】
上述したように、零相変流器４からの正側および負側信号が各々２回検出された場合、パルスカウント回路１１のＡＮＤ回路１１ｅが出力しＯＲ回路２１の出力にてサイリスタなどのスイッチング素子５を作動させて電磁装置６を介して遮断器３を引き外して、交流電路１を遮断する。
【００２３】
次に図３に示すタイミングチャートにしたがって高速動作の地絡検出動作について説明する。
図３において、（ａ）は交流電路１の地絡成分信号を、（ｂ）は零相変流器４の出力、（ｎ）は第２の正側レベル判別器１４の出力、（ｏ）はコンデンサ１９の充電電圧、（ｐ）は第２の正側信号幅判別器１５の出力、（ｑ）は第２の負側レベル判別器１６の出力、（ｒ）はコンデンサ２０の充電電圧、（ｓ）は第２の負側信号幅判別器１７の出力、（ｔ）、（ｕ）は正側信号ラッチ回路１８ａ、負側信号ラッチ回路１８ｂの出力、（ｖ）はＡＮＤ回路１８ｃの出力を示す。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように零相変流器４の出力が第２の正側レベル判別器１４の判定レベル＋ＴＨ２を超えると、第２の正側レベル判別器１４内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図３（ｎ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ１９を充電する。よってコンデンサ１９の端子電圧は図３（ｏ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｆ後コンデンサ１９の端子電圧は第２の正側信号幅判別器１５の判定レベルＴＨ４（ＴＨ３と同じ値でも良い）に達し、第２の正側信号幅判別器１５は図３（ｐ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力した第２のパルスカウント回路１８内の正側信号ラッチ回路１８ａが動作して、図３（ｔ）に示すような出力を発生する。
【００２５】
同様に、図３（ｂ）に示すように零相変流器４の出力が第２の負側レベル判別器１６の判定レベル−ＴＨ２を超えると、負側レベル判別器１６内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図３（ｑ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ２０を充電する。よってコンデンサ２０の端子電圧は図３（ｒ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｆ後コンデンサ２０の端子電圧は第２の負側信号幅判別器１７の判定レベルＴＨ４に達し、負側信号幅判別器１７は図３（ｓ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力した第２のパルスカウント回路１８内の負側信号ラッチ回路１８ｂが動作して、図３（ｕ）に示すような出力を発生する。
【００２６】
上述したように、地絡電流（漏電電流）が判定レベルＴＨ２以上のように大きい場合、零相変流器４からの正側および負側信号を各々１回検出した場合、パルスカウント回路１８のＡＮＤ回路１８ｃが出力（図３（ｖ））し、ＯＲ回路２１の出力にてサイリスタなどのスイッチング素子５を作動させて電磁装置６を介して遮断器３を引き外して、交流電路１を遮断する。つまり、第２の正側および負側レベル判別器１４、１６の判定レベル＋ＴＨ２、−ＴＨ２を第１の正側および負側レベル判別器７、９の判定レベル＋ＴＨ１、−ＴＨ１より大きくすることで異常に大きな地絡電流の時、高速動作が可能となり、サージやノイズに対しても不要に動作しない漏電遮断器を提供できる。
【００２７】
ここで、図４を参照して、第１の判定レベルＴＨ１と第２の判定レベルＴＨ２の具体例を説明する。第１の判定レベルＴＨ１は、定格感度電流以下定格不動作電流以上の値であり、図４の場合には定格感度電流Ｉａ以下定格不動作電流Ｉｂ以上の間の電流Ｉｃの例を示している。他方、第２の判定レベルＴＨ２は電流Ｉｄの例を示しており、異常に大きな地絡電流を検出できるように定格感度電流Ｉａの数倍（３〜５倍）とする。定格感度電流とは、漏電遮断器がこの電流以上では必ず漏電を検出し遮断動作をする電流（例えば３０ｍＡ）を言い、また、定格不動作電流とは、漏電遮断器がこの電流未満は漏電を検出せず遮断動作をしない電流（例えば１５ｍＡ）を言う。つまり、漏電遮断器は、定格感度電流以下定格不動作電流以上の間で、図４の場合には電流Ｉｃ以上で漏電検出をするように構成されている。
【００２８】
図４の場合には、電流Ｉｃ以上電流Ｉｄ未満の地絡電流が発生すると、図２に示すタイミングチャートにしたがって、図２（ｃ）により地絡電流の第一波を検出後、図２（ｍ）によりトリガ信号が発生するまでの時間ｔａ（例えば１００ｍｓｅｃ）後に地絡を検出し、遮断動作をすることとなる。
他方、電流Ｉｄ以上の地絡電流が発生すると、図３に示すタイミングチャートにしたがって、図３（ｎ）により地絡電流の第一波を検出後、図２（ｖ）によりトリガ信号が発生するまでの時間ｔｂ（例えば４０ｍｓｅｃ）後に地絡を検出し、遮断動作をすることとなる。
【００２９】
なお、上述の実施の形態１では、第１の地絡検出回路および第２の地絡検出回路は、夫々正側および負側の両方のラッチ信号が発生したときに、サイリスタ５にトリガ信号を出力する例について説明したが、正側または負側の一方のみでサイリスタ５にトリガ信号を出力するものであってもよい。だたし、第２の地絡検出回路は、正側と負側のいずれかに偏って発生することの多いサージやノイズに対して誤検出をさけるため、実施の形態１のように、正側および負側の両方のラッチ信号が発生したときに、サイリスタ５にトリガ信号を出力する構成が好ましい。
【００３０】
実施の形態２．
以下この発明の実施の形態２について説明する。図５はこの発明の実施の形態２の漏電遮断器の上面図、図６は正側の定格感度電流の設定を説明する図である。なお、負側の定格感度電流も図６と同様にして変更するものとし、その説明を省略する。
【００３１】
図５において、３０は漏電遮断器の電源側の端子、３２は漏電遮断器の負荷側の端子、３４は遮断器３（図１）を手動で開閉する起倒型の操作ハンドル、３６は定格感度電流設定部であり、設定つまみ３６ａを回転させることにより、第１の判定レベルＴＨ１（図２：第１の判定レベルＴＨ１と定格感度電流が等しいときは定格感度電流）を設定するとともに第２の判定レベルＴＨ２（図３）を設定する。３８は漏電遮断器の筐体上に例えばラベルの貼付により表示された定格感度電流である。実施の形態２の場合には、定格感度電流が５０ｍＡに設定されており、３０ｍＡ或いは１００ｍＡに変更可能となっている。
【００３２】
図６において、３６ｂ１、３６ｂ２は、定格感度電流設定部３６を構成し連動して移動する一対のスイッチで、設定する定格感度電流の大きさに応じて、接点Ａ１とＢ１、接点Ａ２とＢ２または接点Ａ３とＢ３のいずれかに電気的に接続される。７０は第１の正側レベル判別器７の一部を構成する第１の判定レベル設定部であり、異なる抵抗値のオペアンプの参照抵抗７０ｒ１、７０ｒ２、７０ｒ３が接続されている。１４０は第２の正側レベル判別器１４の一部を構成する第２の判定レベル設定部であり、異なる抵抗値のオペアンプの参照抵抗１４０ｒ１、１４０ｒ２、１４０ｒ３が接続されている。
【００３３】
次に、定格感度電流の設定動作について説明する。
設定つまみ３６ａを回転させることにより、一対のスイッチ３６ｂ１、３６ｂ２が連動して移動し、接点Ａ１とＢ１、接点Ａ２とＢ２または接点Ａ３とＢ３のいずれかに電気的に接続する。したがって、第１の判定レベルＴＨ１と第２の判定レベルＴＨ２を同時に変更することができ、設定変更者が第２の判定レベルＴＨ２の設定を誤ること、および忘れることを防止できる。
なお、負側の定格感度電流を正側の感度電流の設定と連動させると、設定誤りや設定忘れを防止する観点から好ましい。
【００３４】
【発明の効果】
この発明に係る漏電遮断器は、交流電路を１次巻線とする地絡検出器、前記交流電路に設置された遮断器と、前記遮断器を引き外す電磁装置と、前記電磁装置と直列に接続されたスイッチング素子とを有する遮断手段、前記地絡検出器の出力を入力として入力信号波形の大きさが第１の判定レベルＴＨ１以上のとき出力信号を出す第１のレベル判別器と、第１のレベル判別器の出力信号の時間幅が所定の時間幅ＴＨ３以上かどうかを判別する第１の信号幅判別器と、前記第１の信号幅判別器の出力信号を入力し、複数回の入力があったとき前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する第１のパルスカウント回路を有する第１の地絡検出回路、および前記地絡検出器の出力を入力として入力信号波形の大きさが前記第１の判定レベルＴＨ１よりも大きい第２の判定レベルＴＨ２以上のとき出力信号を出す第２のレベル判別器と、第２のレベル判別器の出力信号の時間幅が所定の時間幅ＴＨ４以上かどうかを判別する第２の信号幅判別器と、前記第２の信号幅判別器の出力信号を入力したとき、前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する第２のパルスカウント回路を有する第２の地絡検出回路を備えたので、サージやノイズよる地絡の誤検出が少なく、かつ高速に地絡を検出できる。
【００３５】
また、前記第２のレベル判別器および前記第２の信号幅判別器は、夫々正側および負側の信号を入力し判別する判別器により構成され、前記第２のパルスカウント回路は、前記正側および負側の第２の信号幅判別器から夫々出力信号を入力したとき、前記スイッチング素子にトリガ信号を出力するので、大きな地絡電流の検出精度が高い。
【００３６】
また、前記第１の判定レベルＴＨ１は、漏電遮断器の定格感度電流と定格不動作電流の間、および前記第２の判定レベルＴＨ２は前記漏電遮断器の定格感度電流よりも大きいので、前記定格感度電流よりも大きな地絡電流を高速に検出できる。
【００３７】
また、前記第１の判定レベルの設定操作により前記第２の判定レベルも設定される定格感度電流設定部を備えたので、第２の判定レベルの誤設定を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る漏電遮断器を説明するための図である。
【図２】図１の地絡検出動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】図１の高速な地絡検出動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】図４は図１の漏電遮断器における漏電電流と検出時間の関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２の漏電遮断器の上面図である。
【図６】正側の定格感度電流の設定を説明する図である。
【図７】従来の漏電遮断器を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 交流電路、 ３ 遮断器、 ４ 零相変流器、 ５ サイリスタ、 ６ 電磁装置、 ７ 第１の正側レベル判別器、 ８ 第１の正側信号幅判別器、 ９ 第１の負側レベル判別器、 １０ 第１の負側信号幅判別器、 １１ 第１のパルスカウント回路、 １１ａ、１１ｃ 正側信号ラッチ回路、 １１ｂ、１１ｄ 負側信号ラッチ回路、 １１ｅ ＡＮＤ回路、 １２ 正側時間幅設定用コンデンサ、 １３ 負側時間幅設定用コンデンサ、 １４ 第２の正側レベル判別器、 １５ 第２の正側信号幅判別器、 １６ 第２の負側レベル判別器、 １７ 第２の負側信号幅判別器、１８ 第２のパルスカウント回路、 １８ａ、１８ｃ 正側信号ラッチ回路、 １８ｂ、１８ｄ 負側信号ラッチ回路、 １８ｃ ＡＮＤ回路、 １９ 正側時間幅設定用コンデンサ、 ２０ 負側時間幅設定用コンデンサ、 ２１ ＯＲ回路、 ３６ 定格感度電流設定部、 ３６ａ 設定つまみ、 ３８ 定格感度電流
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流電路に地絡が発生したとき、その交流電路を遮断する漏電遮断器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は例えば特許第２７７４３７７号公報に示された従来の漏電遮断器を示すブロック図、図２は図７の動作波形図である。図において、１は交流電路、２はこの交流電路１に設置された負荷、３は交流電路１に設置された遮断器、４は交流電路１を１次巻線とする地絡検出器例えば零相変流器、５は電磁装置６と直列に接続されたスイッチング素子例えばサイリスタ、６は遮断器３を引き外すように設けられた電磁装置である。遮断器３、電磁装置６およびサイリスタ５は遮断手段を構成している。
【０００３】
７は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の正側の大きさが所定の判定レベル＋ＴＨ１（図２）以上のとき出力信号を出すの正側レベル判別器、９は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の負側の大きさが所定の判定レベル−ＴＨ１（図２）以上のとき出力信号を出すの負側レベル判別器、８は正側レベル判別器７の出力信号の時間幅が所定の時間幅ｔｄ（図２）以上即ちコンデンサ１２の充電電圧が所定の電圧＋ＴＨ３以上かどうかを判別するの正側信号幅判別器、１０は負側レベル判別器９の出力信号の時間幅が所定の時間幅ｔｄ（図２）以上即ちコンデンサ１３の充電電圧が所定の電圧ＴＨ３以上かどうかを判別する負側信号幅判別器である。
【０００４】
１１は正側信号幅判別器８および負側信号幅判別器１０の各々の出力信号を入力とするパルスカウント回路であり、正側信号ラッチ回路１１ａ、１１ｃ、負側信号ラッチ回路１１ｂ、１１ｄおよびＡＮＤ回路１１ｅから構成される。１２、１３は各々の正側信号幅判別器８、負側信号幅判別器１０の入力側に設けられた時間幅設定用コンデンサである。
【０００５】
次に、図２に示すタイミングチャートにしたがって地絡検出動作について説明する。
図２において、（ａ）は交流電路１の地絡成分信号を、（ｂ）は零相変流器４の出力、（ｃ）は正側レベル判別器７の出力、（ｄ）はコンデンサ１２の充電電圧、（ｅ）は正側信号幅判別器８の出力、（ｆ）は負側レベル判別器９の出力、（ｇ）はコンデンサ１３の充電電圧、（ｈ）は負側信号幅判別器１０の出力、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）は正側信号ラッチ回路１１ａ、１１ｃ、負側信号ラッチ回路１１ｂ、１１ｄの出力、（ｍ）はＡＮＤ回路１１ｅの出力を示す。
【０００６】
図２（ｂ）に示すように零相変流器４の出力が正側レベル判別器７の判定レベル＋ＴＨ１を超えると、正側レベル判別器７内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図２（ｃ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ１２を充電する。よってコンデンサ１２の端子電圧は図２（ｄ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｄ後コンデンサ１２の端子電圧は正側信号幅判別器８の判定レベルＴＨ３に達し、正側信号幅判別器８は図２（ｅ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力したパルスカウント回路１１内の正側信号ラッチ回路１１ａが動作して、図２（ｉ）に示すような出力を発生する。
【０００７】
同様に、図２（ｂ）に示すように、零相変流器４の出力が負側レベル判別器９の判定レベル−ＴＨ１を超えると、負側レベル判別器９内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図２（ｆ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ１３を充電する。よってコンデンサ１３の端子電圧は図２（ｇ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｄ後コンデンサ１３の端子電圧は負側信号幅判別器１０の判定レベルＴＨ３に達し、負側信号幅判別器１０は図２（ｈ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力したパルスカウント回路１１内の負側信号ラッチ回路１１ｂが動作して、図２（ｋ）に示すような出力を発生する。
【０００８】
このようにして、零相変流器４からの正側信号および負側信号が各々２回検出され、図２（ｊ）に示すような正側信号ラッチ回路１１ｃの出力と図２（ｌ）に示すような出力の負側信号ラッチ回路１１ｄの論理積が成立した時点でＡＮＤ回路１１ｅの図２（ｍ）に示すような出力にてサイリスタなどのスイッチング素子５を作動させて電磁装置６を介して遮断器３を引き外して、交流電路１を遮断することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の漏電遮断器は正側および負側の地絡電流を２回（複数回）検出し、その論理積により地絡を検出しているので、地絡の検出に最短でも交流の２周期間の時間が必要であった。ところで、異常に大きな地絡電流の発生や、経年的な絶縁劣化を生じている箇所に地絡電流が発生した場合には、２周期分の時間よりも短い時間で地絡を検出し、遮断器３を遮断させたいと言う要求がある。
そこで、正側および負側の地絡電流を１回検出した時点で地絡を検出し高速で地絡を検出する構成も考えられるが、この場合には、サージ、ノイズなどにより地絡を誤検出する頻度が多くなると言った問題が生じる。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、サージやノイズよる地絡の誤検出が少なく、かつ高速に地絡を検出できる漏電遮断器を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る漏電遮断器は、交流電路を１次巻線とする地絡検出器、前記交流電路に設置された遮断器と、前記遮断器を引き外す電磁装置と、前記電磁装置と直列に接続されたスイッチング素子とを有する遮断手段、前記地絡検出器の出力を入力として入力信号波形の大きさが第１の判定レベルＴＨ１以上のとき出力信号を出す第１のレベル判別器と、第１のレベル判別器の出力信号の時間幅が所定の時間幅ｔｄ以上かどうかを判別する第１の信号幅判別器と、前記第１の信号幅判別器の出力信号を入力し、複数回の入力があったとき前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する第１のパルスカウント回路を有する第１の地絡検出回路、および前記地絡検出器の出力を入力として入力信号波形の大きさが前記第１の判定レベルＴＨ１よりも大きい第２の判定レベルＴＨ２以上のとき出力信号を出す第２のレベル判別器と、第２のレベル判別器の出力信号の時間幅が所定の時間幅ｔｆ以上かどうかを判別する第２の信号幅判別器と、前記第２の信号幅判別器の出力信号を入力したとき、前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する第２のパルスカウント回路を有する第２の地絡検出回路を備えた。
【００１２】
また、前記第２のレベル判別器および前記第２の信号幅判別器は、夫々正側および負側の信号を入力し判別する判別器により構成され、前記第２のパルスカウント回路は、前記正側および負側の第２の信号幅判別器から夫々出力信号を入力したとき、前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する。
また、前記第１の判定レベルＴＨ１は、漏電遮断器の定格感度電流と定格不動作電流の間、および前記第２の判定レベルＴＨ２は前記漏電遮断器の定格感度電流よりも大きい。
また、前記第１の判定レベルの設定操作により前記第２の判定レベルも設定される定格感度電流設定部を備えた。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１について説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係る漏電遮断器のブロック構成図である。図２は図１の漏電遮断器における地絡検出動作を説明するタイムチャート、図３は図１の漏電遮断器における高速の地絡検出動作を説明するタイムチャートである。図４は図１の漏電遮断器における漏電（地絡）電流と検出時間の関係を示す図であり、横軸は漏電電流、縦軸は漏電の検出時間を示す。
【００１４】
図１において、１は交流電路、３は交流電路１に設置された遮断器、４は交流電路１を１次巻線とする地絡検出器例えば零相変流器、５は電磁装置６と直列に接続されたスイッチング素子例えばサイリスタ、６は遮断器３を引き外すように設けられた電磁装置である。遮断器３、電磁装置６およびサイリスタ５は遮断手段を構成している。
【００１５】
７は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の正側の大きさが第１の所定の判定レベル＋ＴＨ１（図２）以上のとき出力信号を出す第１の正側レベル判別器、９は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の負側の大きさが第１の所定の判定レベル−ＴＨ１（図２）以上のとき出力信号を出す第１の負側レベル判別器、８は第１の正側レベル判別器７の出力信号の時間幅が第１の所定の時間幅ｔｄ（図２）以上即ちコンデンサ１２の充電電圧が所定の電圧ＴＨ３（図２）以上かどうかを判別する第１の正側信号幅判別器、１０は第１の負側レベル判別器９の出力信号の時間幅が第１の所定の時間幅ｔｄ（図２）以上即ちコンデンサ１３の充電電圧が所定の電圧ＴＨ３（図２）以上かどうかを判別する第１の負側信号幅判別器である。
【００１６】
１１は第１の正側信号幅判別器８および第１の負側信号幅判別器１０の各々の出力信号を入力とする第１のパルスカウント回路であり、正側信号ラッチ回路１１ａ、１１ｃ、負側信号ラッチ回路１１ｂ、１１ｄ、およびＡＮＤ回路１１ｅから構成される。１２、１３は各々第１の正側信号幅判別器８、第１の負側信号幅判別器１０の入力側に設けられた時間幅設定用コンデンサである。
第１の正側レベル判別器７、第１の正側信号幅判別器８、第１の負側レベル判別器９、第１の負側信号幅判別器１０、コンデンサ１２、１３および第１のパルスカウント回路１１により第１の地絡検出回路を構成する。
【００１７】
１４は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の正側の大きさ（絶対値）が第１の正側レベル判別器７の判定レベル＋ＴＨ１より大きい第２の所定の判定レベル＋ＴＨ２（図３）以上のとき出力信号を出す第２の正側レベル判別器、１６は零相変流器４の出力を入力として入力信号波形の負側の大きさ（絶対値）が第１の負側レベル判別器９の判定レベル−ＴＨ１より大きい第２の所定の判定レベル−ＴＨ２（図３）以上のとき出力信号を出す第２の負側レベル判別器、１５は第２の正側レベル判別器１４の出力信号の時間幅が第２の所定の時間幅ｔｆ（図３）以上即ちコンデンサ１９の充電電圧が所定の電圧ＴＨ４以上かどうかを判別する第２の正側信号幅判別器、１７は第２の負側レベル判別器１６の出力信号の時間幅が第２の所定の時間幅ｔｆ（図３）以上即ちコンデンサ２０の充電電圧が所定の電圧ＴＨ４以上かどうかを判別する第２の負側信号幅判別器である。
【００１８】
１８は第２の正側信号幅判別器１５および第２の負側信号幅判別器１７の各々の出力信号を入力とする第２のパルスカウント回路であり、正側信号ラッチ回路１８ａ、負側信号ラッチ回路１８ｂ、およびＡＮＤ回路１８ｃから構成される。１９、２０は各々第２の正側信号幅判別器１５、第２の負側信号幅判別器１７の入力側に設けられた時間幅設定用コンデンサである。
第２の正側レベル判別器１４、第２の正側信号幅判別器１５、第２の負側レベル判別器１６、第２の負側信号幅判別器１７、コンデンサ１９、２０および第２のパルスカウント回路１８により第２の地絡検出回路を構成する。
２１は前記ＡＮＤ回路１１ｅまたはＡＮＤ回路１８ｃの出力によりスイッチング素子たとえばサイリスタ５にトリガ信号を出力するＯＲ回路である。
【００１９】
次に図２に示すタイミングチャートにしたがって地絡検出動作について説明する。
図２において、（ａ）は交流電路１の地絡成分信号を、（ｂ）は零相変流器４の出力、（ｃ）は第１の正側レベル判別器７の出力、（ｄ）はコンデンサ１２の充電電圧、（ｅ）は第１の正側信号幅判別器８の出力、（ｆ）は第１の負側レベル判別器９の出力、（ｇ）はコンデンサ１３の充電電圧、（ｈ）は第１の負側信号幅判別器１０の出力、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）は正側信号ラッチ回路１１ａ、１１ｃ、負側信号ラッチ回路１１ｂ、１１ｄの出力、（ｍ）はＡＮＤ回路１１ｅの出力を示す。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように零相変流器４の出力が第１の正側レベル判別器７の判定レベル＋ＴＨ１を超えると、第１の正側レベル判別器７内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図２（ｃ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ１２を充電する。よってコンデンサ１２の端子電圧は図２（ｄ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｄ後コンデンサ１２の端子電圧は第１の正側信号幅判別器８の判定レベルＴＨ３に達し、第１の正側信号幅判別器８の図２（ｅ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力した第１のパルスカウント回路１１内の正側信号ラッチ回路１１ａが動作して、図２（ｉ）に示すような出力を発生する。
正側信号ラッチ回路１１ａが動作した後、再び図２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）により地絡を検出すると正側信号ラッチ回路１１ｃが動作して、図２（ｊ）に示すような出力を発生する。
【００２１】
同様に、図２（ｂ）に示すように零相変流器４の出力が第１の負側レベル判別器９の判定レベル−ＴＨ１を超えると、第１の負側レベル判別器９内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図２（ｆ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ１３を充電する。よってコンデンサ１３の端子電圧は図２（ｇ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｄ後コンデンサ１３の端子電圧は第１の負側信号幅判別器１０の判定レベルＴＨ３に達し、第１の負側信号幅判別器１０は図２（ｈ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力したパルスカウント回路１１内の負側信号ラッチ回路１１ｂが動作して、図２（ｋ）に示すような出力を発生する。
負側信号ラッチ回路１１ｂが動作した後、再び図（ｂ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）により地絡を検出すると負側信号ラッチ回路１１ｄが動作して、図２（ｌ）に示すような出力を発生する。
【００２２】
上述したように、零相変流器４からの正側および負側信号が各々２回検出された場合、パルスカウント回路１１のＡＮＤ回路１１ｅが出力しＯＲ回路２１の出力にてサイリスタなどのスイッチング素子５を作動させて電磁装置６を介して遮断器３を引き外して、交流電路１を遮断する。
【００２３】
次に図３に示すタイミングチャートにしたがって高速動作の地絡検出動作について説明する。
図３において、（ａ）は交流電路１の地絡成分信号を、（ｂ）は零相変流器４の出力、（ｎ）は第２の正側レベル判別器１４の出力、（ｏ）はコンデンサ１９の充電電圧、（ｐ）は第２の正側信号幅判別器１５の出力、（ｑ）は第２の負側レベル判別器１６の出力、（ｒ）はコンデンサ２０の充電電圧、（ｓ）は第２の負側信号幅判別器１７の出力、（ｔ）、（ｕ）は正側信号ラッチ回路１８ａ、負側信号ラッチ回路１８ｂの出力、（ｖ）はＡＮＤ回路１８ｃの出力を示す。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように零相変流器４の出力が第２の正側レベル判別器１４の判定レベル＋ＴＨ２を超えると、第２の正側レベル判別器１４内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図３（ｎ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ１９を充電する。よってコンデンサ１９の端子電圧は図３（ｏ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｆ後コンデンサ１９の端子電圧は第２の正側信号幅判別器１５の判定レベルＴＨ４（ＴＨ３と同じ値でも良い）に達し、第２の正側信号幅判別器１５は図３（ｐ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力した第２のパルスカウント回路１８内の正側信号ラッチ回路１８ａが動作して、図３（ｔ）に示すような出力を発生する。
【００２５】
同様に、図３（ｂ）に示すように零相変流器４の出力が第２の負側レベル判別器１６の判定レベル−ＴＨ２を超えると、負側レベル判別器１６内の定電流源出力回路（図示せず）が動作して、図３（ｑ）に示すような出力を発生し、これによりコンデンサ２０を充電する。よってコンデンサ２０の端子電圧は図３（ｒ）に示すように上昇し、所定の時間ｔｆ後コンデンサ２０の端子電圧は第２の負側信号幅判別器１７の判定レベルＴＨ４に達し、負側信号幅判別器１７は図３（ｓ）に示すような出力信号を発生する。この信号を入力した第２のパルスカウント回路１８内の負側信号ラッチ回路１８ｂが動作して、図３（ｕ）に示すような出力を発生する。
【００２６】
上述したように、地絡電流（漏電電流）が判定レベルＴＨ２以上のように大きい場合、零相変流器４からの正側および負側信号を各々１回検出した場合、パルスカウント回路１８のＡＮＤ回路１８ｃが出力（図３（ｖ））し、ＯＲ回路２１の出力にてサイリスタなどのスイッチング素子５を作動させて電磁装置６を介して遮断器３を引き外して、交流電路１を遮断する。つまり、第２の正側および負側レベル判別器１４、１６の判定レベル＋ＴＨ２、−ＴＨ２を第１の正側および負側レベル判別器７、９の判定レベル＋ＴＨ１、−ＴＨ１より大きくすることで異常に大きな地絡電流の時、高速動作が可能となり、サージやノイズに対しても不要に動作しない漏電遮断器を提供できる。
【００２７】
ここで、図４を参照して、第１の判定レベルＴＨ１と第２の判定レベルＴＨ２の具体例を説明する。第１の判定レベルＴＨ１は、定格感度電流以下定格不動作電流以上の値であり、図４の場合には定格感度電流Ｉａ以下定格不動作電流Ｉｂ以上の間の電流Ｉｃの例を示している。他方、第２の判定レベルＴＨ２は電流Ｉｄの例を示しており、異常に大きな地絡電流を検出できるように定格感度電流Ｉａの数倍（３〜５倍）とする。定格感度電流とは、漏電遮断器がこの電流以上では必ず漏電を検出し遮断動作をする電流（例えば３０ｍＡ）を言い、また、定格不動作電流とは、漏電遮断器がこの電流未満は漏電を検出せず遮断動作をしない電流（例えば１５ｍＡ）を言う。つまり、漏電遮断器は、定格感度電流以下定格不動作電流以上の間で、図４の場合には電流Ｉｃ以上で漏電検出をするように構成されている。
【００２８】
図４の場合には、電流Ｉｃ以上電流Ｉｄ未満の地絡電流が発生すると、図２に示すタイミングチャートにしたがって、図２（ｃ）により地絡電流の第一波を検出後、図２（ｍ）によりトリガ信号が発生するまでの時間ｔａ（例えば１００ｍｓｅｃ）後に地絡を検出し、遮断動作をすることとなる。
他方、電流Ｉｄ以上の地絡電流が発生すると、図３に示すタイミングチャートにしたがって、図３（ｎ）により地絡電流の第一波を検出後、図２（ｖ）によりトリガ信号が発生するまでの時間ｔｂ（例えば４０ｍｓｅｃ）後に地絡を検出し、遮断動作をすることとなる。
【００２９】
なお、上述の実施の形態１では、第１の地絡検出回路および第２の地絡検出回路は、夫々正側および負側の両方のラッチ信号が発生したときに、サイリスタ５にトリガ信号を出力する例について説明したが、正側または負側の一方のみでサイリスタ５にトリガ信号を出力するものであってもよい。だたし、第２の地絡検出回路は、正側と負側のいずれかに偏って発生することの多いサージやノイズに対して誤検出をさけるため、実施の形態１のように、正側および負側の両方のラッチ信号が発生したときに、サイリスタ５にトリガ信号を出力する構成が好ましい。
【００３０】
実施の形態２．
以下この発明の実施の形態２について説明する。図５はこの発明の実施の形態２の漏電遮断器の上面図、図６は正側の定格感度電流の設定を説明する図である。なお、負側の定格感度電流も図６と同様にして変更するものとし、その説明を省略する。
【００３１】
図５において、３０は漏電遮断器の電源側の端子、３２は漏電遮断器の負荷側の端子、３４は遮断器３（図１）を手動で開閉する起倒型の操作ハンドル、３６は定格感度電流設定部であり、設定つまみ３６ａを回転させることにより、第１の判定レベルＴＨ１（図２：第１の判定レベルＴＨ１と定格感度電流が等しいときは定格感度電流）を設定するとともに第２の判定レベルＴＨ２（図３）を設定する。３８は漏電遮断器の筐体上に例えばラベルの貼付により表示された定格感度電流である。実施の形態２の場合には、定格感度電流が５０ｍＡに設定されており、３０ｍＡ或いは１００ｍＡに変更可能となっている。
【００３２】
図６において、３６ｂ１、３６ｂ２は、定格感度電流設定部３６を構成し連動して移動する一対のスイッチで、設定する定格感度電流の大きさに応じて、接点Ａ１とＢ１、接点Ａ２とＢ２または接点Ａ３とＢ３のいずれかに電気的に接続される。７０は第１の正側レベル判別器７の一部を構成する第１の判定レベル設定部であり、異なる抵抗値のオペアンプの参照抵抗７０ｒ１、７０ｒ２、７０ｒ３が接続されている。１４０は第２の正側レベル判別器１４の一部を構成する第２の判定レベル設定部であり、異なる抵抗値のオペアンプの参照抵抗１４０ｒ１、１４０ｒ２、１４０ｒ３が接続されている。
【００３３】
次に、定格感度電流の設定動作について説明する。
設定つまみ３６ａを回転させることにより、一対のスイッチ３６ｂ１、３６ｂ２が連動して移動し、接点Ａ１とＢ１、接点Ａ２とＢ２または接点Ａ３とＢ３のいずれかに電気的に接続する。したがって、第１の判定レベルＴＨ１と第２の判定レベルＴＨ２を同時に変更することができ、設定変更者が第２の判定レベルＴＨ２の設定を誤ること、および忘れることを防止できる。
なお、負側の定格感度電流を正側の感度電流の設定と連動させると、設定誤りや設定忘れを防止する観点から好ましい。
【００３４】
【発明の効果】
この発明に係る漏電遮断器は、交流電路を１次巻線とする地絡検出器、前記交流電路に設置された遮断器と、前記遮断器を引き外す電磁装置と、前記電磁装置と直列に接続されたスイッチング素子とを有する遮断手段、前記地絡検出器の出力を入力として入力信号波形の大きさが第１の判定レベルＴＨ１以上のとき出力信号を出す第１のレベル判別器と、第１のレベル判別器の出力信号の時間幅が所定の時間幅ＴＨ３以上かどうかを判別する第１の信号幅判別器と、前記第１の信号幅判別器の出力信号を入力し、複数回の入力があったとき前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する第１のパルスカウント回路を有する第１の地絡検出回路、および前記地絡検出器の出力を入力として入力信号波形の大きさが前記第１の判定レベルＴＨ１よりも大きい第２の判定レベルＴＨ２以上のとき出力信号を出す第２のレベル判別器と、第２のレベル判別器の出力信号の時間幅が所定の時間幅ＴＨ４以上かどうかを判別する第２の信号幅判別器と、前記第２の信号幅判別器の出力信号を入力したとき、前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する第２のパルスカウント回路を有する第２の地絡検出回路を備えたので、サージやノイズよる地絡の誤検出が少なく、かつ高速に地絡を検出できる。
【００３５】
また、前記第２のレベル判別器および前記第２の信号幅判別器は、夫々正側および負側の信号を入力し判別する判別器により構成され、前記第２のパルスカウント回路は、前記正側および負側の第２の信号幅判別器から夫々出力信号を入力したとき、前記スイッチング素子にトリガ信号を出力するので、大きな地絡電流の検出精度が高い。
【００３６】
また、前記第１の判定レベルＴＨ１は、漏電遮断器の定格感度電流と定格不動作電流の間、および前記第２の判定レベルＴＨ２は前記漏電遮断器の定格感度電流よりも大きいので、前記定格感度電流よりも大きな地絡電流を高速に検出できる。
【００３７】
また、前記第１の判定レベルの設定操作により前記第２の判定レベルも設定される定格感度電流設定部を備えたので、第２の判定レベルの誤設定を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る漏電遮断器を説明するための図である。
【図２】図１の地絡検出動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】図１の高速な地絡検出動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】図４は図１の漏電遮断器における漏電電流と検出時間の関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２の漏電遮断器の上面図である。
【図６】正側の定格感度電流の設定を説明する図である。
【図７】従来の漏電遮断器を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 交流電路、 ３ 遮断器、 ４ 零相変流器、 ５ サイリスタ、 ６ 電磁装置、 ７ 第１の正側レベル判別器、 ８ 第１の正側信号幅判別器、 ９ 第１の負側レベル判別器、 １０ 第１の負側信号幅判別器、 １１ 第１のパルスカウント回路、 １１ａ、１１ｃ 正側信号ラッチ回路、 １１ｂ、１１ｄ 負側信号ラッチ回路、 １１ｅ ＡＮＤ回路、 １２ 正側時間幅設定用コンデンサ、 １３ 負側時間幅設定用コンデンサ、 １４ 第２の正側レベル判別器、 １５ 第２の正側信号幅判別器、 １６ 第２の負側レベル判別器、 １７ 第２の負側信号幅判別器、１８ 第２のパルスカウント回路、 １８ａ、１８ｃ 正側信号ラッチ回路、 １８ｂ、１８ｄ 負側信号ラッチ回路、 １８ｃ ＡＮＤ回路、 １９ 正側時間幅設定用コンデンサ、 ２０ 負側時間幅設定用コンデンサ、 ２１ ＯＲ回路、 ３６ 定格感度電流設定部、 ３６ａ 設定つまみ、 ３８ 定格感度電流
Claims (4)
- 交流電路を１次巻線とする地絡検出器、
前記交流電路に設置された遮断器と、前記遮断器を引き外す電磁装置と、前記電磁装置と直列に接続されたスイッチング素子とを有する遮断手段、
前記地絡検出器の出力を入力として入力信号波形の大きさが第１の判定レベルＴＨ１以上のとき出力信号を出す第１のレベル判別器と、第１のレベル判別器の出力信号の時間幅が所定の時間幅ｔｄ以上かどうかを判別する第１の信号幅判別器と、前記第１の信号幅判別器の出力信号を入力し、複数回の入力があったとき前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する第１のパルスカウント回路を有する第１の地絡検出回路、および
前記地絡検出器の出力を入力として入力信号波形の大きさが前記第１の判定レベルＴＨ１よりも大きい第２の判定レベルＴＨ２以上のとき出力信号を出す第２のレベル判別器と、第２のレベル判別器の出力信号の時間幅が所定の時間幅ｔｈ以上かどうかを判別する第２の信号幅判別器と、前記第２の信号幅判別器の出力信号を入力したとき、前記スイッチング素子にトリガ信号を出力する第２のパルスカウント回路を有する第２の地絡検出回路
を備えたことを特徴とする漏電遮断器。 - 前記第２のレベル判別器および前記第２の信号幅判別器は、夫々正側および負側の信号を入力し判別する判別器により構成され、前記第２のパルスカウント回路は、前記正側および負側の第２の信号幅判別器から夫々出力信号を入力したとき、前記スイッチング素子にトリガ信号を出力するものであることを特徴とする請求項１記載の漏電遮断器。
- 前記第１の判定レベルＴＨ１は、漏電遮断器の定格感度電流以下と定格不動作電流以上の間、および前記第２の判定レベルＴＨ２は前記漏電遮断器の定格感度電流よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の漏電遮断器。
- 前記第１の判定レベルの設定操作により前記第２の判定レベルも設定される定格感度電流設定部を備えたことを特徴とする請求項１記載の漏電遮断器。
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2002
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