JP2008084596A - Earth leakage circuit breaker of three-phase four-wire system - Google Patents
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Description
本発明は、三相4線式電路において漏電が発生したら電路を遮断する三相4線式漏電遮断器に関する。 The present invention relates to a three-phase four-wire earth leakage breaker that interrupts an electric circuit when a leakage occurs in the three-phase four-wire electric circuit.
漏電遮断器は、電路の零相電流を検出する零相変流器と、検出した零相電流値から漏電を判断する電子制御回路とを備え、三相4線式電路に設置される三相4線式漏電遮断器の場合も同様に構成されている。そして、この場合、上記電子制御回路は遮断対象の電路から電源の供給を受けるが、三相4線式漏電遮断器の場合、電圧線は3本存在するため、通常そのうちの2本の電圧線から電源の供給を受けていた。
しかし、電源として使用している相のどちらかが断線した場合、他の2本の電圧線において漏電が発生する危険があるが、電子制御回路は動作しなくなる。そのため、断線が発生しても漏電を検知でき遮断動作するよう電子制御回路の電源を3本の電圧線から採るようにした三相漏電遮断器がある(例えば、特許文献1参照)。
However, if one of the phases used as the power source is disconnected, there is a risk of leakage in the other two voltage lines, but the electronic control circuit will not operate. For this reason, there is a three-phase leakage breaker in which the power source of the electronic control circuit is taken from three voltage lines so that the leakage can be detected and cut off even if a break occurs (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1のように構成することで、三相(R相、S相、T相)のうちの一相が断線しても、漏電を検知して遮断動作を実施できる。しかしながら、遮断器を閉路操作した瞬間の遮断動作速度(遮断動作時間)を見た場合、三相4線式の漏電遮断器は、閉路操作する時はN相が先に閉路し、トリップする時はN相が最後に開路するように構成され、全ての接点が同時に閉路或いは開路することはない。
このような三相4線式漏電遮断器の場合、N相が閉路した後に全ての電圧相が確実に同時に閉路すれば、漏電経路が存在する電路において、漏電の発生と同時に電子制御回路は制御動作して漏電を検知して電路の遮断信号を発することができる。
By configuring as in
In the case of such a three-phase four-wire earth leakage breaker, if all the voltage phases are reliably closed simultaneously after the N phase is closed, the electronic control circuit controls the electric circuit in which the leakage path exists at the same time as the occurrence of the electric leakage. It can operate to detect a leakage and issue a circuit interruption signal.
ところが、そのような接点構造を設けることは難しく、実際には僅かながら時間差が発生する。例えば、中性相(N相)→R相→S相→T相の順に接点が閉路したとすると、N相→R相まで閉路した時点で漏電が発生する可能性があるが、電圧相は1相しか接続されていないため漏電発生を判断する電子制御回路にはまだ電源が供給されていない。従って、この時点で漏電を検出することができない。その後、S相まで閉路してから電子制御回路は漏電検出動作し、接点の引き外し動作が行われる。
このように、三相4線式電路に使用する漏電遮断器の場合、全ての接点は同時に閉路するよう構成されていないため、投入と同時に漏電が発生する電路の場合、瞬時に漏電を検出できない場合、即ち僅かであるが不感時間が発生する場合があった。
However, it is difficult to provide such a contact structure, and a slight time difference actually occurs. For example, if the contacts are closed in the order of neutral phase (N phase) → R phase → S phase → T phase, there is a possibility that leakage will occur at the time of closing from N phase to R phase. Since only one phase is connected, power is not yet supplied to the electronic control circuit that determines the occurrence of leakage. Accordingly, it is not possible to detect a leakage at this point. Thereafter, after closing the circuit to the S phase, the electronic control circuit performs a leakage detection operation, and a contact releasing operation is performed.
In this way, in the case of an earth leakage breaker used for a three-phase four-wire electric circuit, since all contacts are not configured to be closed simultaneously, electric leakage cannot be detected instantaneously in the case of an electric circuit in which electric leakage occurs simultaneously with turning on. In other words, there was a slight dead time.
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、各相が閉路するタイミングにズレがあっても漏電検知に不感時間が発生することのない三相4線式漏電遮断器を提供することを目的とする。 Therefore, in view of such problems, the present invention has an object to provide a three-phase four-wire earth leakage breaker in which no dead time is generated in leakage detection even when there is a deviation in the timing at which each phase is closed. And
上記課題を解決する為に、請求項1の発明は、三相4線式電路の零相電流を検出する零相変流器と、前記電路を電源から遮断操作する遮断手段と、検出した零相電流値から漏電を判断して前記遮断手段を作動させるための電子制御回路とを備えた三相4線式漏電遮断器において、前記電子制御回路は、中性相及び三相の電圧線の全ての相から電源の供給を受けることを特徴とする。
この構成により、遮断器を閉路操作する際、接点が閉路する順番や時間差により電子制御回路が動作しない不感時間が発生することがなく、電源投入時であっても漏電の発生を遅滞なく検知できる。また、欠相が発生しても、漏電が発生したら確実に遮断動作する。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
With this configuration, when closing the circuit breaker, there is no dead time during which the electronic control circuit does not operate due to the order in which the contacts close or the time difference, and the occurrence of leakage can be detected without delay even when the power is turned on. . In addition, even if an open phase occurs, if a leakage occurs, the operation is reliably interrupted.
請求項2の発明は、請求項1に記載の発明において、遮断手段がトリップコイルであり、該トリップコイルの動作電源は、電子制御回路の電源と共通であって、中性相及び三相の電圧線の全ての相から電源の供給を受けることを特徴とする。
この構成により、電源投入時であても電子制御回路の漏電検知動作に合わせて遮断動作することが可能となる。
The invention according to
With this configuration, even when the power is turned on, the interruption operation can be performed in accordance with the leakage detection operation of the electronic control circuit.
本発明によれば、電路を閉路するために遮断器の投入操作をする際、接点の閉路する順番や時間差により遮断器内部の電子制御回路が動作しない不感時間が発生することがなく、閉路操作時であっても漏電の発生を遅滞なく検知して遮断できる。 According to the present invention, when performing the closing operation of the circuit breaker to close the electric circuit, there is no dead time during which the electronic control circuit inside the circuit breaker does not operate due to the order of closing the contacts or the time difference, and the closing operation Even at times, the occurrence of electrical leakage can be detected and blocked without delay.
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は本発明に係る三相4線式漏電遮断器の一例を示す回路図であり、1はR,S,Tの三相及び中性相Nの4本から成る主電路、2は電源側接続端子、3は負荷側接続端子、4は主電路1の零相電流を検出する零相変流器、5は漏電を判断するIC化された電子制御回路6を搭載した遮断器制御部、7は開閉接点、8は開閉接点7を開操作(遮断操作)するトリップコイル、9は電子制御回路をテストするテストスイッチである。
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 a three-phase four-wire earth leakage breaker according to the present invention, wherein 1 is a main circuit comprising four R, S, T three phases and a neutral phase N, and 2 is a power source. Side connection terminal, 3 is a load side connection terminal, 4 is a zero phase current transformer for detecting a zero phase current of the main
零相変流器4は、主電路1を構成する4本の導線とテスト回路10を構成する1本の導線を挿通して配置され、主電路1の零相電流を検出して検出した零相電流が電圧情報に変換されて電子制御回路6に入力される。尚、D1,D2は回路を保護する保護素子であり、テストスイッチ9を有するテスト回路10は零相変流器4を介してR相とN相の間に配設されている。
The zero-phase
R,S,T相及び中性相Nの全ての相に電源線12a〜12dが接続され、電子制御回路6に配設されている。各電圧線に接続された電源線12a〜12cには、夫々整流素子D3〜D5が設けられてスター結線されて1本の電源線12を形成し、中性相Nを基準とした直流電圧が生成されて、3段の定電流ダイオードD6〜D8を介して電子制御回路6に供給される。
尚、Z1〜Z3はバリスタであり、雷サージ等から回路を保護するためにR,S,T相に接続された各電源線12a〜12cと中性相Nに接続された電源線12dの間に設けられている。また、定電流ダイオードD6〜D8は電子制御回路6に定電流を供給するために設けられている。
Z1 to Z3 are varistors, and are provided between the
一方、この電源線12a〜12dはトリップコイル8の電源線でもあり、サイリスタ13がオンすると、トリップ電流がトリップコイル8を介して、R,S,Tの電圧相に接続された電源線12a〜12cと中性相Nに接続された電源線12dの間で流れる。但し、このときトリップコイル8に流れる電流値は定電流ダイオードD6〜D8により規制されるが、コンデンサC1の放電電流が流れることでトリップ動作する。その結果、開閉接点7が遮断動作し、主電路1は電源から遮断される。
On the other hand, the
このように構成された遮断器の電源投入時の動作は具体的に次のようになる。開閉接点7を閉路操作して電源投入した場合、最初に中性相Nが閉路し、続いて電圧相R,S,Tが任意の順に閉路する。
このとき、主電路1のR相に漏電経路があると仮定する。まず中性相Nが閉路し、その後例えば三相のうちR相が先に閉路したとすると、R相に漏電経路があるため、この時点で漏電が発生することになる。ところが、R相が通電された時点で電子制御回路6に電源が供給されるし、トリップコイル8にも同時に電源は供給される。従って、漏電が発生したらそれを瞬時に検知して遮断動作が行われる。
また、S相或いはT相が中性相Nの次に閉路したとすると、この何れの場合もR相が閉路しない以上漏電は発生しない。その後、R相が閉路することで漏電が発生することになるが、S相或いはT相の早いほうが閉路した時点で電子制御回路6、及びトリップコイル8は電源が供給されるので、遅滞なく遮断動作することができる。
The operation of the circuit breaker configured in this way when the power is turned on is specifically as follows. When the
At this time, it is assumed that there is a leakage path in the R phase of the
Further, if the S phase or the T phase is closed next to the neutral phase N, no leakage occurs as long as the R phase is not closed in either case. After that, leakage occurs due to the closing of the R phase, but since the power is supplied to the
このように、遮断器を閉路操作する際、接点が閉路する順番や時間差により電子制御回路が動作しない不感時間が発生することがなく、電源投入時であっても漏電の発生を遅滞なく検知できる。また、欠相が発生しても、残りの電圧相から電源が供給されるので、漏電が発生したら確実に遮断動作する。
更に、トリップコイルにも電子制御回路と同時に電源が供給されるので、電源投入時であても漏電検知を受けて瞬時に遮断動作する。
In this way, when closing the circuit breaker, there is no dead time during which the electronic control circuit does not operate due to the order in which the contacts close or the time difference, and the occurrence of leakage can be detected without delay even when the power is turned on. . In addition, even if an open phase occurs, power is supplied from the remaining voltage phase.
Further, since power is supplied to the trip coil at the same time as the electronic control circuit, even when the power is turned on, an electric leakage is detected and an instantaneous interruption operation is performed.
尚、上記実施形態では、電子制御回路6の電源回路とトリップコイル8の通電経路とが共通の回路となっているが、独立した電路とすることができる。
In the above embodiment, the power supply circuit of the
1・・主電路、4・・零相変流器、6・・電子制御回路、7・・開閉接点、8・・トリップコイル、12,12a〜12d・・電源線。 1 .... Main circuit, 4 .... Zero phase current transformer, 6 .... Electronic control circuit, 7 .... Switch contact, 8 .... Trip coil, 12, 12a to 12d ... Power line.
Claims (2)
前記電子制御回路は、中性相及び三相の電圧線の全ての相から電源の供給を受けることを特徴とする三相4線式漏電遮断器。 A zero-phase current transformer for detecting a zero-phase current of a three-phase four-wire circuit, a shut-off means for shutting off the power circuit from a power source, and determining the leakage from the detected zero-phase current value and operating the shut-off means A three-phase four-wire earth leakage breaker with an electronic control circuit for
The electronic control circuit receives a power supply from all phases of a neutral phase and a three-phase voltage line.
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