JP2005158990A

JP2005158990A - 漏電検出用電流トランス

Info

Publication number: JP2005158990A
Application number: JP2003395087A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Goto; 章博後藤
Original assignee: HST Co Ltd
Current assignee: HST Co Ltd
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【解決手段】漏電検出用電流トランスは、カットコアと、１次巻線空間および２次巻線空間を有したボビンと、該ボビンに対して組み付けられた前記カットコアを固定するためのクランプ部材とを備えており、前記カットコアは、前記ボビンの前記２次巻線空間に２次巻線を収容し、前記ボビンの前記１次巻線空間に１次巻線を収容した状態において、前記ボビンに対して組み付けられる。
【効果】組立て作業が簡易化され、自由な部品配置が可能となり、配線部材の形状選択範囲も拡張される。巻線の装着作業が容易であり、しかも、コア材としてフェライトを使用できるので、価格を低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電流トランスに関するものであり、特に、漏電検出用電流トランスに関するものである。

従来から、漏電を検知して回路を遮断するものとして漏電遮断器がある。これらの漏電遮断器には、漏電検出用電流トランスが使用されているものが多い。そして、その使用される漏電検出用トランスも、多くの場合、零相型電流トランス（ＺＣＴ）である。このような零相型電流トランスを使用した漏電検出装置の従来例としては、例えば、特開２００１−２６８７７９号公報等に開示されたものがある。

特開２００１−２６８７７９号公報

これら従来の漏電検出装置に使用されている零相型電流トランスは、添付図面の図５に略示されるように、ノンカット型のコアを用いており、コア材料としては、パーマロイが用いられているものがほとんどである。図５に示した電流トランスは、パーマロイ材をドーナツ状に打ち抜いた板を重ね合せたコアにトロイダル状にコイルを巻いて２次巻線とし、２次巻線端子１０を引き出すようにして、その周りに絶縁材を施して環状トランス本体９としたものに対して、その環状トランス本体９の中心部の穴に交流電源を通電するための配線部材８を貫通させて１次巻線とし、漏電検出用電流トランスとして使用されうるものである。

しかしながら、前述したような従来の電流トランスは、次のような問題点を有している。先ず、コア材料として用いられるパーマロイが高価である。次に、コアを構成するために板材を打ち抜きこれを重ね合せるためにどうしてもコストアップとなってしまう。また、コア材と２次巻線を絶縁するためにコア形状に合致したケースが必要なので、このこともコストアップの要因となってしまう。また、２次巻線をトロイダル状に巻くために作業が非常にやり難くなる。さらにまた、２次巻線を保護するために絶縁ケースに入れるか、絶縁樹脂で固めるかする必要があるため、これもまたコストアップにつながる。その上、この電流トランスを漏電検出用電流トランスとして使用する場合には、漏電検出回路との組み合せ時に、１次巻線とする交流電源を通電するための配線部材を環状トランス本体の中心部の穴に通さなければならないため、部品配置の自由度が低下してしまう。

したがって、本発明の目的は、前述したような従来の技術の問題点を解消しうるような漏電検出用電流トランスを提供することである。

本発明によれば、カットコアと、１次巻線空間および２次巻線空間を有したボビンと、該ボビンに対して組み付けられた前記カットコアを固定するためのクランプ部材とを備えており、前記カットコアは、前記ボビンの前記２次巻線空間に２次巻線を収容し、前記ボビンの前記１次巻線空間に１次巻線を収容した状態において、前記ボビンに対して組み付けられることを特徴とする漏洩検出用電流トランスが提供される。

本発明の一つの実施の形態によれば、前記１次巻線は、交流電源を通電するための配線部材である。

本発明の別の実施の形態によれば、前記カットコアは、フェライト材料で形成されている。

本発明のさらに別の実施の形態によれば、前記ボビンは、電気絶縁材料にて形成され、１対のエンドプレートと、該１対のエンドプレートを連結する連結部と、該連結部の中央部を取り巻くようにして形成され前記エンドプレートの間に前記１次巻線空間および前記２次巻線空間を作り出す仕切プレートとを備えており、前記エンドプレートおよび連結部には、前記カットコアの脚部を挿通するための開口部が形成されている。

本発明のさらに別の実施の形態によれば、前記エンドプレートの下端部には、接続端子が設けられており、該接続端子にて、プリント基板上に取り付けられるようにされている。

本発明のさらに別の実施の形態によれば、前記漏電検出用電流トランスは、前記２次巻線端に接続したコンデンサと共に漏電周波数近辺においてＬＣ並列共振回路を構成するようにされている。

組立て作業が簡易化され、自由な部品配置が可能となり、配線部材の形状選択範囲も拡張される。

巻線の装着作業が容易であり、しかも、コア材としてフェライトを使用できるので、価格を低減できる。

フェライトのカットコアを使用したにも拘らず、漏電検出制御回路に組み込む場合の回路構成を工夫することにより、容易に良好な漏電検出感度を確保することが可能である。

次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態および実施例について、本発明を詳細に説明する。

添付図面の図１は、本発明の一実施例としての漏電検出用電流トランスの構成を示す分解部品配列斜視図である。この図１に示されるように、この実施例の漏電検出用電流トランスは、フェライト材料にて形成されたカットコア１と、オープンタイプのボビン２と、このボビン２に巻かれる２次巻線３と、組み合わされたカットコア１の中心開口に通される１次巻線としての配線部材４と、カットコア１の組合せ状態をクランプするためのクランプ材６とを備える。

ボビン２は、両側のエンドプレート２１と、これら両側のエンドプレート２１を連結する連結部２２と、この連結部２２のほぼ中間にてこの連結部２２を取り巻くようにして形成された仕切プレート２３と、エントプレート２１の下端部に設けられた接続端子５および７とを備える。エンドプレート２１および連結部２２には、カットコア１の脚部を挿通させるための開口部２４が形成されている。また、仕切プレート２３は、一方のエンドプレート２１との間に２次巻線を施すための２次巻線空間２５を作り出しており、他方のエンドプレート２１との間に１次巻線を施すための１次巻線空間２６を作り出している。このボビン２は、電気絶縁材料で形成されるのが好ましい。

次に、前述したような構成の漏電検出用電流トランスの組立て方法について説明する。先ず、ボビン２に対し、その２次巻線空間２５において連結部２２の周りに２次巻線３を巻く。この２次巻線３のための巻回作業は、ボビン２がオープンタイプであるので、非常に簡単である。２次巻線３の端部は、それぞれ接続端子５または７に接続しておく。次いで、これら接続端子５および７を利用して、例えば、漏電検出制御回路を実装したプリント基板（図示していない）に、そのボビン２を組み付ける。この段階ではコア１は、まだ組み付けていない。

次に、１次巻線としての配線部材４を、ボビン２の１次巻線空間２６に通して、これを１対のカットコア１で挟み込むようにする。この時、各カットコア１の一方の脚部（図においては下方の脚）をそれぞれ対応するボビン２の開口部２４内へと挿通させて、１対のカットコア１を完全に組み合わせる。最後に、このようにして完全に組み合わされた１対のカットコア１に対して、クランプ材６を装着することにより、固定することにより、組立てを完了する。図２は、このようにして組み立てを完了した状態の漏電検出用電流トランスを示す斜視図であり、図３は、このようにして組み立てを完了した状態の漏電検出用電流トランスを示す正面図であり、これら図においては、プリント基板は省略されている。配線部材４は、オープン状態とされた１次巻線空間２６へ通せばよいので、直線状でなくても、種々複雑な形状に折り曲げられたようなものでも容易に挿着することができる。

次に、前述したような本発明の漏電検出用電流トランスの使用例について説明しておく。図４は、前述したような構成を有する漏電検出用電流トランスを漏電検出装置の漏電検出制御回路に組み込む場合の回路構成例を示す概略図である。この図４に示されるように、本発明の漏電検出用電流トランスＴＲの２次巻線３は、コンデンサＣと並列共振回路を構成するようにして増幅回路１１に結合されるのが好ましい。すなわち、電流トランスＴＲとコンデンサＣによりＬＣ並列共振回路を構成し、その共振周波数が５０Ｈｚ〜６０Ｈｚになるように、電流トランスＴＲの巻線とコンデンサＣの値とを最適なものに選定しておく。何故ならば、漏電は５０Ｈｚ〜６０Ｈｚの周波数でのみ発生するので、それ以外の周波数は不要となるからである。

このように構成した漏電検出装置において増幅回路１１から得られる漏電検出信号について、シミュレーション実験した結果、漏電周波数近辺でピーク値を持つことが確認された。これにより、従来のパーマロイをコア材として使用した零相型電流トランスでなくても、感度の良い漏電検出用電流トランスとすることができることが確認された。

巻線の装着作業が容易であり、しかも、コア材としてフェライトを使用できるので、価格を低減でき、また、フェライトのカットコアを使用したにも拘らず、漏電検出制御回路に組み込む場合の回路構成を工夫することにより、容易に良好な漏電検出感度を確保することが可能であるので、特に、複写機、プリンタ等の各種機器内の漏電検出装置等に適用して効果のあるものである。

本発明の一実施例としての漏電検出用電流トランスの構成を示す分解部品配列斜視図である。図１の漏電検出用電流トランスの組立て状態を示す斜視図である。図１の漏電検出用電流トランスの組立て状態を示す正面図である。本発明の漏電検出用電流トランスを漏電検出装置の漏電検出制御回路に組み込む場合の回路構成例を示す概略図である。従来の漏電検出装置に使用されている零相型電流トランスの一例を示す概略斜視図である。

符号の説明

１カットコア
２ボビン
３２次巻線
４配線部材
５接続端子
６クランプ材
７接続端子
１１増幅回路
２１エンドプレート
２２連結部
２３仕切プレート
２４開口部
２５２次巻線空間
２６１次巻線空間
ＴＲ漏電検出用電流トランス
Ｃコンデンサ

Claims

カットコアと、１次巻線空間および２次巻線空間を有したボビンと、該ボビンに対して組み付けられた前記カットコアを固定するためのクランプ部材とを備えており、前記カットコアは、前記ボビンの前記２次巻線空間に２次巻線を収容し、前記ボビンの前記１次巻線空間に１次巻線を収容した状態において、前記ボビンに対して組み付けられることを特徴とする漏洩検出用電流トランス。
前記１次巻線は、交流電源を通電するための配線部材である請求項１に記載の漏電検出用電流トランス。
前記カットコアは、フェライト材料で形成されている請求項１または２に記載の漏電検出用電流トランス。
前記ボビンは、電気絶縁材料にて形成され、１対のエンドプレートと、該１対のエンドプレートを連結する連結部と、該連結部の中央部を取り巻くようにして形成され前記エンドプレートの間に前記１次巻線空間および前記２次巻線空間を作り出す仕切プレートとを備えており、前記エンドプレートおよび連結部には、前記カットコアの脚部を挿通するための開口部が形成されている請求項１または２または３に記載の漏電検出用電流トランス。
前記エンドプレートの下端部には、接続端子が設けられており、該接続端子にて、プリント基板上に取り付けられるようにされた請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の漏電検出用電流トランス。
前記２次巻線端に接続したコンデンサと共に漏電周波数近辺においてＬＣ並列共振回路を構成するようにした請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の漏電検出用電流トランス。