JP2006310165A - Ground-fault interruptor having screw loosening sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、漏電遮断器に関し、特に漏電検知以外の機能として端子の緩みを検知可能とした漏電遮断器に関する。 The present invention relates to an earth leakage breaker, and more particularly to an earth leakage breaker that can detect looseness of a terminal as a function other than leakage detection.
従来の漏電遮断器は、電路の零相電流を検出する零相変流器、検出した零相電流が所定値を越えたら遮断信号を出力する漏電検出回路、遮断信号を受けて電路を遮断操作する引き外しコイル等を備え、零相変流器が検出する電流が所定値を越えたら漏電発生と判断して電路を遮断していた(例えば、特許文献1参照)。
一方、カーボン粉体を樹脂で固化したカーボン成形体(感圧抵抗体)の加圧時の電気抵抗変化特性を利用した感圧センサがある(例えば、特許文献2参照)。
The conventional earth leakage breaker is a zero-phase current transformer that detects the zero-phase current of the electric circuit, an earth-leakage detection circuit that outputs a breaking signal when the detected zero-phase current exceeds a predetermined value, and an operation for breaking the electric circuit by receiving the breaking signal When the current detected by the zero-phase current transformer exceeds a predetermined value, it is determined that leakage has occurred and the circuit is interrupted (see, for example, Patent Document 1).
On the other hand, there is a pressure-sensitive sensor that utilizes the electric resistance change characteristic during pressurization of a carbon molded body (pressure-sensitive resistor) obtained by solidifying carbon powder with a resin (see, for example, Patent Document 2).
上記従来の漏電遮断器は、入力端子或いは出力端子の緩みを検知する機能は備えておらず、端子のねじ締めが緩むことにより発生する端子の発熱、更には発熱に起因して発生する焼損や火災に対して対策が成されていなかった。
そこで本発明は、上記カーボン成形体の性質を利用して、端子に緩みが発生したら電路を遮断する機能を備えた漏電遮断器を提供することを目的とする。
The above-mentioned conventional earth leakage circuit breaker does not have a function of detecting looseness of the input terminal or output terminal, and heat generation of the terminal caused by loosening of the terminal screw tightening, and further, burnout caused by the heat generation, No measures were taken against the fire.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an earth leakage breaker having a function of interrupting an electric circuit when a terminal is loosened by utilizing the properties of the carbon molded body.
上記課題を解決する為に、請求項1に記載の発明は、漏電を検出するための零相変流器と、検出した零相電流が所定の基準値を越えたら漏電発生と判断して遮断信号を出力する漏電検出回路と、前記遮断信号を受けて電路を遮断操作する遮断手段とを有する漏電遮断器であって、入力端子及び出力端子のうち少なくとも一つの端子の緩みを検出する緩み検出手段を備え、緩みを検出したら前記遮断手段を動作させて電路を遮断することを特徴とする。
この構成により、端子の緩みが発生したら電路を遮断するので、緩みによる端子の発熱や火災の発生を防止できる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is directed to a zero-phase current transformer for detecting a leakage, and to detect that a leakage has occurred when the detected zero-phase current exceeds a predetermined reference value. An earth leakage breaker having an earth leakage detection circuit for outputting a signal and an interruption means for interrupting an electric circuit in response to the interruption signal, and detecting the looseness of at least one of the input terminal and the output terminal And when the looseness is detected, the blocking means is operated to cut off the electric circuit.
With this configuration, when the terminal is loosened, the electric circuit is cut off, so that it is possible to prevent the terminal from being heated due to the loosening and the occurrence of a fire.
請求項2の発明は、請求項1に記載の発明において、緩み検出手段が、端子のねじ締め圧を検知する感圧センサと、感圧センサの出力信号を受けて緩みを検出する緩み検出回路とから成ることを特徴とする。
この構成により、端子ねじの締め圧を検知するので、緩みを確実に検知できる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the looseness detecting means detects a looseness in response to an output signal of the pressure-sensitive sensor that detects the screw tightening pressure of the terminal and the pressure sensor. It is characterized by comprising.
With this configuration, the tightening pressure of the terminal screw is detected, so that looseness can be reliably detected.
請求項3の発明は、請求項2に記載の発明において、感圧センサは、端子に装着してねじ締めされた加圧状態では電気抵抗が低下し、緩んだ減圧状態では高抵抗になるよう樹脂にカーボン粉体を含有させて成形したカーボン成形体であり、前記カーボン成形体の電気抵抗の変化で端子の緩みを検出することを特徴とする。
この構成により、感圧センサは単純な構成であり、端子の緩みを簡易な構成で検知できる。
According to a third aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, the pressure-sensitive sensor has a low electrical resistance in a pressurized state attached to a terminal and screwed, and a high resistance in a loosely decompressed state. It is a carbon molded body formed by containing carbon powder in a resin, and the looseness of a terminal is detected by a change in electric resistance of the carbon molded body.
With this configuration, the pressure sensor has a simple configuration, and the looseness of the terminal can be detected with a simple configuration.
本発明によれば、端子の緩みが発生したら電路を遮断するので、緩みによる端子の発熱や火災の発生を防止できる。また、感圧センサは単純な構成であり、端子の緩みを簡易な構成で検知できる。 According to the present invention, when the terminal is loosened, the electric circuit is cut off, so that it is possible to prevent the terminal from being heated and the fire due to the loosening. Moreover, the pressure sensor has a simple configuration, and can detect the looseness of the terminal with a simple configuration.
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遮断器の一例を示す回路図であり、1は電源12を接続する入力端子、2は負荷が接続される出力端子、3は入力端子1と出力端子2の間の電路4の零相電流を検出する零相変流器、5は漏電を検出したら遮断信号を出力するIC化された漏電検出回路、6は電路4を開閉する開閉接点、7は開閉接点6を開操作する引き外し装置、8は端子の緩みを検知する感圧センサ、9は端子の緩みを検出したら遮断信号を出力する緩み検出回路、10は緩み検出回路9に電源を供給する電源回路である。尚、開閉接点6と引き外し装置7とで遮断手段を構成している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an earth leakage breaker according to the present invention, where 1 is an input terminal for connecting a
緩み検出回路9は、感圧センサ8を接続する信号入力部15、入力信号を電気的に電路と分離するフォトカプラ16を有している。また、感圧センサ8は電源電圧で駆動されるよう構成され、電路4間に接続されるようにフォトカプラ16の先は感圧センサ8を設けない他方の電路4に接続されている。そして、フォトカプラ16の信号を受けて基準値と比較動作する比較回路17、比較回路17の出力によりオン動作するサイリスタ18aを有し、引き外し装置7を動作させるための引き外し装置駆動回路18を有している。
The looseness detection circuit 9 includes a
感圧センサ8は、カーボン粉体をガラスファイバと合わせてエポキシ樹脂で固めて成形したカーボン成形体であり、図2の端子部を分解した漏電遮断器の斜視図に示すように円盤状に形成され、端子ねじを挿通するための挿通孔8a、及びリード線を接続する突起片8bを有している。このカーボン成形体は、例えばカーボンとエポキシ樹脂が86:14の重量比で混合されて形成されている。このように形成したカーボン成形体は、圧力が加えられることで低抵抗状態となり、印加電圧に応じた電流を通電する。
The pressure-
このように形成された感圧センサ8は、図2に示すように端子に装着される。図2において、20は遮断器筐体、21は感圧センサ8を加圧する中間板、22は端子ねじ、23は電源コード23aを端子に接続するための圧着端子、24は筐体20内の緩み検出回路9(図示せず)に信号を送るリード線、25は電路を構成する端子板である。中間板21は、端子板25の端子ねじ挿通孔の左右に設けられた一対の孔25aに挿通される一対の突起21aを有し、この突起21aは端子板25の厚みより僅かに長く形成されている。
The
そして、感圧センサ8は端子の最下部に設置され、端子ねじ22により締め付けられると中間板21により加圧される。図3はこうして取り付けた端子部の縦断面説明図を示し、(a)は端子ねじを締め付けた状態、(b)は端子ねじが緩んだ状態を示している。
締め付けられた状態で、中間板21の突起21aが圧着端子23を介して端子ねじ22により直接加圧され、端子板25からの圧力を受けずに加圧される。その後、端子ねじ22が緩むと(b)に示すように突起21aが圧着端子23等を持ち上げて中間板21は浮き上がり、感圧センサ8への加圧は無くなる。尚、感圧センサ8は、ねじ締めにより加圧された際、僅かに押し潰されて変形するため、応力が分散されて局部的な応力が生じて破損するようなことがない。
The pressure-
In the clamped state, the
次に、上記回路を備えた漏電遮断器の動作を次に説明する。まず、基本動作である漏電発生時の動作を説明する。零相変流器3により検出された電流は漏電検出回路5に入力される。漏電検出回路5は、この検出電流値が予め設定した基準値以上となったら漏電発生と判断して、出力端子5aから遮断信号を出力する。この遮断信号により、引き外し装置7は引き外し動作し、開閉接点6が開放されて電路4が遮断される。
Next, the operation of the earth leakage circuit breaker having the above circuit will be described. First, the operation at the time of occurrence of electric leakage, which is a basic operation, will be described. The current detected by the zero phase current transformer 3 is input to the
感圧センサ8を取り付けた端子に緩みが発生した場合、次のように動作する。端子ねじ22が正常にねじ締めされ、緩んでいない状態では、感圧センサ8は加圧されているため低抵抗状態にある。そのため、電源電圧が印加されることで、常時電流が流れ、フォトカプラ16はオン状態にあり、比較回路17の入力は基準値より小さな電圧となっている。従って、比較回路17は出力信号がなく引き外し装置駆動回路18は動作しない。
When looseness occurs in the terminal to which the
しかし、ねじの緩みが発生したら、感圧センサ8の加圧は解除されて高抵抗状態となり、電流が流れなくなる。そのため、フォトカプラ16はオフし、比較回路17への入力電圧は基準値より大きくなり比較回路17は信号を出力する。この信号を受けて、サイリスタ18aがオンして引き外し装置駆動回路18は引き外し信号を出力し、引き外し装置7が動作する。従って、開閉接点6が開放して電路4が遮断される。
However, when the screw is loosened, the pressure of the
このように、端子の緩みが発生したら電路を遮断するので、緩みによる端子の発熱や火災の発生を防止できる。また、端子のねじ締め圧を検知するので、緩みを確実に検知できるし、感圧センサは単純な構成であり、端子の緩みを簡易な構成で検知できる。 Thus, since the electric circuit is interrupted when the terminal is loosened, the terminal can be prevented from being heated or fired due to the loosening. In addition, since the screw tightening pressure of the terminal is detected, it is possible to reliably detect the looseness, and the pressure sensor has a simple configuration, and the looseness of the terminal can be detected with a simple configuration.
尚、上記実施形態では、感圧センサ8は、一方の入力端子1にしか設置していないため、他の端子の緩みに対して遮断することはできないが、全ての端子に設置すれば、全ての端子の緩みを検出して遮断させることができる。この場合、緩み検出回路9は、例えば信号入力部15及びセンサ電流を検知するフォトカプラ16を感圧センサ数に合わせて設け、比較回路17の入力に並列接続することで対応させることができる。
また、感圧センサ8は、端子ねじ22の締め圧により加圧されているが、ゴム材等の緩衝材を挟んで加圧させても良く、そうすれば端子ねじ22の締めすぎ等により感圧センサ8が破損するようなことが無くなる。
In the above embodiment, since the pressure-
The
1・・入力端子、2・・出力端子、4・・電路、5・・漏電検出回路、6・・開閉接点、7・・引き外し装置、8・・感圧センサ、9・・緩み検出回路、15・・信号入力部、18・・引き外し装置駆動回路。 1 .... Input terminal, 2 .... Output terminal, 4 .... Electric circuit, 5 .... Leakage detection circuit, 6 .... Open / close contact, 7 .... Trip device, 8 .... Pressure sensor, 9 .... Looseness detection circuit , 15... Signal input unit, 18 .. trip device driving circuit.
Claims (3)
入力端子及び出力端子のうち少なくとも一つの端子の緩みを検出する緩み検出手段を備え、緩みを検出したら前記遮断手段を動作させて電路を遮断することを特徴とする漏電遮断器。 A zero-phase current transformer for detecting a leakage, a leakage detection circuit for determining that a leakage has occurred when the detected zero-phase current exceeds a predetermined reference value, and outputting a cutoff signal; An earth leakage breaker having a breaking means for breaking operation,
An earth leakage circuit breaker comprising: a looseness detecting means for detecting a looseness of at least one of the input terminal and the output terminal, and when the looseness is detected, the electric circuit is cut off by operating the interruption means.
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