JP2004362836A - 電源コンセント及びトラッキング防止システム - Google Patents

Abstract

【課題】アース端子の無い電源コンセントであっても、遮断装置を電源コンセントに設けることなくトラッキング生成の原因となる火花放電発生時に電路を遮断できるトラッキング防止システムを提供する。
【解決手段】電源コンセント１に、差込プラグの電極間で発生する火花放電を検出する放電検出回路６と火花放電が発生したら信号を出力する信号出力部７とを設け、電源コンセント１と漏電遮断器２を電路１３と共に伝送線１２でも接続した。伝送線１２は、信号出力部７と漏電遮断器２の電磁引き外し装置９の電磁コイル１０の一端に接続し、火花放電が発生したら信号出力部７の出力信号により電磁引き外し装置９を動作させて電路１３を遮断させた。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラッキングの発生を防止するトラッキング防止システム及びそのシステムに好適な電源コンセントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電源コンセントに接続した差込プラグの電極間（栓刃間）に発生する火花放電により、差込プラグ電極間の樹脂が炭化してやがて短絡に至る、所謂トラッキング短絡による事故を防止するために、例えば特許文献１或いは特許文献２の技術がある。
特許文献１は、電源コンセントのプラグ挿入口間に、アースに接続した導電板を配置して、電極間に発生する放電電流を導電板からアースに流すことで漏電遮断器を動作させて電路を遮断する構成が記載されている。また、特許文献２は、電源コンセントのプラグ挿入口間に釈放リレーを接続した一対の電極を配置して構成され、電極間に放電が発生したらその放電電流を釈放リレーに流し、放電電流により釈放リレーを動作させて電路を遮断する構成が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３５５９９号公報
【特許文献２】
特開平９−１８０８０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１の技術は、電源コンセントに遮断装置を設けること無く電路を遮断することができ、簡単な構成でトラッキング現象の防止を可能としている。しかし、アース端子付のコンセント及び漏電遮断器が必要であり、適用範囲が限定されていた。
また、特許文献２の技術は、釈放リレーを動作させるためには、ある程度の電流が必要であり、トラッキング現象を引き起こす電極間の放電のうちの初期段階に発生する微小な電流（火花放電）で動作させるのは難しく、ある程度大きな放電を待たなければならず、その時点で既に差込プラグの劣化（炭化）が生じてしまい、差込プラグの交換等が必要となっていた。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、アース端子の無い電源コンセントであっても、遮断装置を電源コンセントに設けることなくトラッキング短絡を防止でき、更にトラッキング現象の初期の段階で発生する火花放電を検知してプラグの劣化を防止するトラッキング防止システム及びそのシステムに好適な電源コンセントを提供することを目的とする。
【０００６】
【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の発明に係る電源コンセントは、接続された差込プラグの栓刃間に発生する火花放電を検知するセンサと、該センサの火花放電検知情報から火花放電発生を判断する放電検出回路と、該放電検出回路が火花放電発生と判断したら信号を外部に出力する信号出力部とを備えてなることを特徴とする。
この構成により、火花放電検出信号を外部に出力するので、その信号によりブレーカを遮断動作させることが可能であり、遮断装置を電源コンセントに設けることなくトラッキング生成を防止することが可能となる。
然も、火花放電発生を判断する放電検出回路を電源コンセントに設けることで、トラッキング生成初期の段階で発生する比較的小さな火花放電も検出できる。そのため、トラッキング生成前の段階で電路の遮断操作が可能となり、トラッキング生成を防止でき、差込プラグの劣化も防止することが可能となる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、信号出力部は、ブレーカの電磁引き外し装置を作動可能な遮断操作信号を出力する出力回路を有し、放電検出回路が火花放電発生と判断したら前記遮断操作信号を出力するよう構成される。
この構成により、電源コンセントの出力信号をブレーカの電磁引き外装置に直接伝送するだけで遮断動作させることができ、ブレーカに新たな回路を設けることなく遮断操作できる。
【０００８】
請求項３の発明に係るトラッキング防止システムは、請求項２に記載の電源コンセントと、該電源コンセントが接続されるブレーカとで構成し、前記電源コンセントの信号出力部と前記ブレーカの電磁引き外し装置を構成する電磁コイルの一端とを伝送線で接続し、放電検出回路が火花放電発生と判断したら、信号出力部の遮断操作信号により前記電磁引き外し装置が作動してブレーカが遮断動作することを特徴とする。
この構成によれば、電源コンセントにて火花放電の発生を検出して、その検出信号を受けてブレーカが遮断動作するので、アース端子の無い電源コンセントであっても、遮断装置を電源コンセントに設けることなくトラッキング生成を防止できる。また、電源コンセントにて火花放電を検出するので、トラッキング現象の初期の段階で発生する火花放電を検知でき、差込プラグの劣化を防止できる。
【０００９】
【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は本発明に係るトラッキング防止システムの第１実施形態を示すブロック図であり、１は電源コンセント、２はブレーカの１つである漏電遮断器を示している。
電源コンセント１の電極の間、即ち差込プラグを接続する受刃４の間には、差込プラグの栓刃間で発生する火花放電を検知するセンサ５が設けられている。そして、６はセンサ情報から火花放電発生を判断する放電検出回路、７ａは信号出力部７（図２に示す）の一部を構成する出力回路を示している。また、漏電遮断器２は、漏電検出回路８、電路引き外し装置９を備え、電源コンセント１の出力回路７ａの出力が伝送線１２により電路引き外し装置９の電磁コイル１０の一端に接続されている。尚、１３は電源から漏電遮断器２を介して電源コンセント１に伸びた電路である。
【００１０】
このシステムの要部回路は図２に示すように形成され、放電検出回路６は、絶対値回路１５、増幅回路１６、微分回路１７、比較回路１８から構成されている。そして、センサ５は絶対値回路１５に設けられた電流検出素子１９を介して放電検出回路６のアースに接続されている。
このセンサ５は金属片で形成され、差込プラグの電極間（栓刃間）で火花放電が発生した際、その火花が接触するように電源コンセント１前面の差込プラグを挿入する一対のプラグ挿入口の間に設置されている。
例えばアースのような固定電位に金属片を接続することで、金属片に火花放電が接触しら、その金属片と固定電位の間で電流が流れることが実験により確認されており、上記構成はこの現象により放電を検出するよう構成されている。尚、２０は放電検出回路６を駆動する電源回路であり、２１は便宜上の電源を示している。
【００１１】
次に、上記放電検出回路６の動作を説明する。上述するようにセンサ５に火花放電が接触したら、電流検出素子１９を介して放電検出回路６のアースに微小な電流が流れる。電流検出素子１９は抵抗素子で形成され、センサ５に火花放電が接触して発生した電流は電流検出素子１９により電圧信号に変換されて絶対値回路１５に入力される。そして、絶対値回路１５で全波整流された検知信号は増幅回路１６により増幅される。
その後、微分回路１７により波形整形されて比較回路１８に入力され、比較回路１８では、予め設定された設定値と比較して入力信号が設定値を超えたら信号を出力する。この信号を受けて信号出力部７の出力回路７ａ内のサイリスタ（ＳＣＲ）がオンして、伝送線１２を介して遮断信号である電流信号が漏電遮断器２に出力される。正確にはサイリスタ動作により伝送線１２を介して電路１３にから出力回路７ａに比較的大きな電流が流れる。
【００１２】
伝送線１２は、漏電遮断器２の漏電発生時に引き外し動作する電磁コイル１０の一端に接続され、電磁コイル１０の他端は電路１３に接続されている。そのため、電路１３から電磁コイル１０、伝送線１２、そして出力回路７ａと電流路が形成され、出力回路７ａの出力する電流信号により、電磁コイル１０に電流が流れ、プランジャが動作して電磁引き外し装置９が引き外し動作する。即ち、漏電遮断器２は遮断動作する。
【００１３】
このように、電源コンセントにて火花放電の発生を検出して、その検出信号を受けてブレーカが遮断動作するので、アース端子の無い電源コンセントであっても、遮断装置を電源コンセントに設けることなくトラッキング生成を防止できる。また、トラッキング現象の初期の段階で発生する火花放電を検知して遮断でき、差込プラグの劣化を防止できる。
また、火花放電検出信号を、出力回路で電磁引き外し装置を作動させる電流信号として出力し、その信号によりブレーカを遮断動作させるので、電源コンセントから伸びた伝送線をブレーカの電磁コイルの一端に接続するだけで電磁引き外し装置を作動させることができる。
更に、漏電遮断器を利用して遮断操作させることで、漏電遮断動作する電磁引き外し装置を使用でき、ブレーカの構成を変更する必要がない。
尚、漏電遮断器の場合、電磁引き外し装置を動作させるための電流生成回路を備えているので、伝送線１２をその電流生成回路に接続しても良く、そうすることで電源コンセントの信号出力部７に電流信号を生成する出力回路７ａを設ける必要が無くなる。
【００１４】
図３に示すブロック図は、本発明のトラッキング防止システムの第２実施形態を示している。上記図１との相違点は、ブレーカに分岐遮断器２３を使用している点であり、図１と同一の構成部材には同一の符号を付与し、説明を省略する。図に示すように、分岐遮断器２３に、電磁コイル２４を有する電磁引き外し装置２５を組み付け、電磁コイル２４の一端を電源コンセント１の信号出力部７から延ばした伝送線１２を接続し、他端を電路１３に接続して伝送線１２と電磁コイル２４と電路１３で電流路を形成している。
このように、電源コンセントが接続されるブレーカが分岐遮断器であっても、電磁引き外し装置を設けることで、アース端子の無い電源コンセントであっても、遮断装置を電源コンセントに設けることなくトラッキング生成を防止できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の電源コンセントによれば、電源コンセントにて火花放電の発生を検出してその検出信号を外部に出力するので、検出信号によりブレーカを遮断動作させれば、遮断装置を電源コンセントに設けることなくトラッキング生成を防止することが可能となる。
然も、火花放電発生を判断する放電検出回路を電源コンセントに設けることで、トラッキング生成初期の段階で発生する比較的小さな火花放電も検出可能となる。そのため、トラッキング生成前の段階で電路の遮断操作が可能となり、トラッキング生成を防止でき、差込プラグの劣化も防止することが可能となる。
また、本発明のトラッキング防止システムによれば、電源コンセントにて火花放電の発生を検出して、その検出信号を受けてブレーカが遮断動作するので、アース端子の無い電源コンセントであっても、遮断装置を電源コンセントに設けることなくトラッキング生成を防止できるし、電源コンセントにて火花放電を検出するので、トラッキング現象の初期の段階で発生する火花放電を検知でき、差込プラグの劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示すトラッキング防止システムのブロック図である。
【図２】図１の要部回路図である。
【図３】本発明のトラッキング防止システムの他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１・・電源コンセント、２・・漏電遮断器（ブレーカ）、５・・センサ、６・・放電検出回路、７・・信号出力部、７ａ・・出力回路、９・・電磁引き外し装置、１０・・電磁コイル、１２・・伝送線、１３・・電路、２３・・分岐遮断器（ブレーカ）、２４・・電磁コイル、２５・・電磁引き外し装置。

Claims (3)

1. 接続された差込プラグの栓刃間に発生する火花放電を検知するセンサと、該センサの火花放電検知情報から火花放電発生を判断する放電検出回路と、該放電検出回路が火花放電発生と判断したら信号を外部に出力する信号出力部とを備えてなることを特徴とする電源コンセント。
2. 信号出力部は、ブレーカの電磁引き外し装置を作動可能な遮断操作信号を出力する出力回路を有し、放電検出回路が火花放電発生と判断したら前記遮断操作信号を出力する請求項１記載の電源コンセント。
3. 請求項２に記載の電源コンセントと、該電源コンセントが接続されるブレーカとで構成し、
   前記電源コンセントの信号出力部と前記ブレーカの電磁引き外し装置を構成する電磁コイルの一端とを伝送線で接続し、放電検出回路が火花放電発生と判断したら、信号出力部の遮断操作信号により前記電磁引き外し装置が作動して前記ブレーカが遮断動作することを特徴とするトラッキング防止システム。

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