JP2012202704A - 漏電検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本漏電検出装置は、交流電路が貫通する零相変流器(ZCT)10と、零相変流器10の出力電圧を積分する積分演算部20と、積分演算部20による演算結果が所定範囲外に達した場合、第1の信号を出力する積分値比較部30と、零相変流器の出力電圧波形の変極点を検出してカウントし、変極点の数が所定数に達した場合に第2の信号を出力する波形判別部40と、積分値比較部30により第1の信号が出力され、かつ、波形判別部40により第2の信号が出力された場合、交流電路に漏電が発生していることを示す漏電検出信号を出力する漏電検出部50と、を備える。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の第1の実施形態における漏電検出装置の構成例を示すブロック図である。図1に示す漏電検出装置100は、零相変流器10、積分演算部20、積分値比較部30、波形判別部40、漏電検出部50、を有して構成される。
図2は波形判別部40の詳細な構成例を示すブロック図である。図2に示す波形判別部40は、パルス発生部41、パルスカウント部42、を有して構成される。
図3は本実施形態の漏電検出装置100の第1動作例を説明するためのタイムチャートである。
第2の実施形態の漏電検出装置100は、第1の実施形態で示した波形判別部40の代わりに、波形判別部40Bを備える。なお、本実施形態の漏電検出装置100について、第1の実施形態で示した漏電検出装置100と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
(A)パルスP1の出力開始時点(立ち上がり時点)から出力終了時点(立ち下がり時点)までの時間幅T1
(B)第1のパルスとしてのパルスP1の出力開始時点から第1のパルスに連続する第2のパルスとしてのパルスP2の出力開始時点までの時間幅T2
(C)パルスP1の出力終了時点からパルスP2の出力終了時点までの時間幅T3
(D)パルスP1の出力開始時点からパルスP2の出力終了時点までの時間幅T4
第3の実施形態の漏電検出装置100は、第1の実施形態で示した波形判別部40の代わりに、波形判別部40Cを備える。なお、本実施形態の漏電検出装置100について、第1の実施形態で示した漏電検出装置100と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
第4の実施形態の漏電検出装置100は、第1の実施形態で示した波形判別部40の代わりに、波形判別部40Dを備える。なお、本実施形態の漏電検出装置100について、第1の実施形態で示した漏電検出装置100と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図14は本発明の第5の実施形態における漏電検出装置Eの構成例を示すブロック図である。漏電検出装置100Eは、零相変流器10、積分演算部20、積分値比較部30、波形判別部40、漏電検出部50E、および集積回路としての複数の論理演算部を備える。ここでは、複数の論理回路部として、第1論理演算部60および第2論理演算部70を備えることを例示するが、これに限られない。なお、波形判別部40の代わりに、先に説明した波形判別部40B〜40Dを用いてもよい。本実施形態の漏電検出装置100Eについて、第1〜第4の実施形態で示した漏電検出装置100と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
図15は本発明の第6の実施形態における漏電検出装置100Fの構成例を示すブロック図である。本実施形態の漏電検出装置100Fは、零相変流器10と、第1〜第5の実施形態で説明した零相変流器10を除く漏電検出装置100、100Eとしての機能を有する第1系統(漏電レベル検出部80)と、零相変流器10の出力電圧(ZCT出力電圧)を積分し、積分結果に応じた出力を行う第2系統を有する。つまり、第1系統は漏電遮断に係る機能を実現し、第2系統は漏電量(漏電電流値)をユーザに知らせるための機能を実現する。
積分部91は、ZCT出力電圧を積分するものであり、先に説明した積分演算部20と同様の構成を有する。演算結果出力部92は、積分部91による演算結果(積分値)に応じた出力を行う。演算結果出力部92は、例えば図示しないディスプレイやスピーカ等により各種情報を出力する。ここでは、演算結果として、例えば、先に説明したような積分演算を用いたZCT出力電圧の実効値(実効値演算結果)や積分演算を用いたZCT出力電圧の平均値(平均値演算結果)を出力する。
10 零相変流器(ZCT)
20 積分演算部(第1の積分演算部の一例)
30 積分値比較部
40 波形判別部
41 パルス発生部
41A 正側パルス発生部
41B 負側パルス発生部
42 パルスカウント部
42A 正側パルスカウント部
42B 負側パルスカウント部
43 カウント値変更部
44 パルス発生条件変更部
50 漏電検出部
60 第1論理演算部
70 第2論理演算部
80 漏電レベル検出部
91 積分部(第2の積分演算部の一例)
92 演算結果出力部
93 演算結果記憶部
94 外部端子部
95 情報出力部
96 情報送信部
th1 積分値判定閾値
th2 漏電電流検出閾値
th3 パルス停止判定閾値
Claims (33)
- 交流電路が貫通する零相変流器と、
前記零相変流器の出力電圧を積分する第1の積分演算部と、
前記第1の積分演算部による演算結果が所定範囲外に達した場合、第1の信号を出力する積分値比較部と、
前記零相変流器の出力電圧波形の変極点を検出してカウントし、前記変極点の数が所定数に達した場合に第2の信号を出力する波形判別部と、
前記積分値比較部により前記第1の信号が出力され、かつ、前記波形判別部により前記第2の信号が出力された場合、前記交流電路に漏電が発生していることを示す漏電検出信号を出力する漏電検出部と、
を備える漏電検出装置。 - 請求項1に記載の漏電検出装置であって、
前記波形判別部は、前記零相変流器の出力電圧が正電圧又は負電圧のときから前記変極点の検出を開始する漏電検出装置。 - 請求項1または2に記載の漏電検出装置であって、
前記第1の積分演算部は、積分演算を用いて前記零相変流器の出力電圧の実効値を求める漏電検出装置。 - 請求項1または2に記載の漏電検出装置であって、
前記第1の積分演算部は、積分演算を用いて前記零相変流器の出力電圧の平均値を求める漏電検出装置。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
前記波形判別部は、
前記零相変流器の出力電圧波形に基づいてパルスを発生するパルス発生部と、
前記パルス発生部により発生したパルスの数をカウントし、前記パルスの数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力するパルスカウント部と、
を備える漏電検出装置。 - 請求項5に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス発生部は、前記零相変流器の出力電圧が所定範囲外に達した場合、前記パルスを発生する漏電検出装置。 - 請求項6に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス発生部は、前記零相変流器の出力電圧が所定範囲外に達した状態が所定時間以上継続した場合、前記パルスを発生する漏電検出装置。 - 請求項5ないし7のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス発生部は、前記パルスの発生開始後、前記零相変流器の出力電圧が所定電圧未満となった場合、前記パルスの発生を停止する漏電検出装置。 - 請求項5ないし7のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス発生部は、前記パルスの発生開始から所定時間経過した場合、前記パルスの発生を停止する漏電検出装置。 - 請求項5ないし9のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス発生部は、第1のパルスの発生から所定時間経過するまで第2のパルスの発生を停止する漏電検出装置。 - 請求項5ないし10のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスの立ち上がりの数をカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する漏電検出装置。 - 請求項5ないし10のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスのパルス幅が所定幅以上である場合にカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する漏電検出装置。 - 請求項5ないし10のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスの立ち下がりの数をカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する漏電検出装置。 - 請求項5ないし13のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスのカウントから、所定時間経過するまで、第2のパルスのカウントを停止する漏電検出装置。 - 請求項5ないし14のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
前記波形判別部は、前記パルス発生部により発生したパルスに基づくパルス出力幅が所定幅以上である場合、前記パルスカウント部によりカウントされたカウント値を変更するカウント値変更部を備える漏電検出装置。 - 請求項15に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生したパルスの出力開始時点から出力終了時点までの時間幅である漏電検出装置。 - 請求項15に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力開始時点から前記第1のパルスに連続する第2のパルスの出力開始時点までの時間幅である漏電検出装置。 - 請求項15に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力終了時点から前記第1のパルスに連続する第2のパルスの出力終了時点までの時間幅である漏電検出装置。 - 請求項15に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力開始時点から第2のパルスの出力終了時点までの時間幅である漏電検出装置。 - 請求項5ないし19のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
前記パルスカウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、前記パルス発生部によるパルスの発生条件を変更するパルス発生条件変更部を備える漏電検出装置。 - 請求項20に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス発生条件変更部は、前記パルス発生部がパルスを発生するか否かの判定時に用いる電圧閾値及び時間閾値の少なくとも一方を変更する漏電検出装置。 - 請求項5ないし21のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
前記パルス発生部は、前記零相変流器の正側の出力電圧に基づくパルスである正側パルスと、前記零相変流器の負側の出力電圧に基づくパルスである負側パルスと、を発生し、
前記パルスカウント部は、前記正側パルスと前記負側パルスとをカウントし、前記正側パルスの数及び前記負側パルスの数の少なくとも一方が所定数以上である場合、前記第2の信号を出力する漏電検出装置。 - 請求項5ないし22のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
前記積分値比較部により前記第1の信号を出力させる、又は、波形判別部により前記第2の信号を出力させるための信号出力指示信号を入力する信号入力部を備える漏電検出装置。 - 請求項23に記載の漏電検出装置であって、
前記信号入力部は、外部抵抗から前記信号出力指示信号を入力する漏電検出装置。 - 請求項1ないし24のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
前記零相変流器の出力電圧を積分する第2の積分演算部と、
前記第2の積分演算部による演算結果に応じた出力を行う演算結果出力部と、
を備え、
前記演算結果出力部と前記漏電検出部とが1つのモジュールで構成されている漏電検出装置。 - 請求項25に記載の漏電検出装置であって、
前記漏電検出部は、前記第1の積分演算部として、前記第2の積分演算部を用いる漏電検出装置。 - 請求項25または26に記載の漏電検出装置であって、更に、
前記第2の積分演算部は、前記第1の積分演算部よりも長期間における前記零相変流器の出力電圧を平均して平均値を算出し、その平均値を積分する漏電検出装置。 - 請求項25ないし27のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
前記演算結果出力部は、前記第2の積分演算部による演算結果が、前記積分値比較部により前記第1の信号を出力するか否かの判定時に用いる電圧閾値の範囲よりも狭い所定範囲外に達した場合、警告信号を出力する漏電検出装置。 - 請求項28に記載の漏電検出装置であって、
前記演算結果出力部は、前記第2の積分演算部による演算結果に応じて、前記警告信号を出力するときの出力形態を変更する漏電検出装置。 - 請求項25ないし29のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
前記第2の積分演算部による演算結果の情報を所定時間分記憶する演算結果記憶部を備える漏電検出装置。 - 請求項30に記載の漏電検出装置であって、更に、
前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を出力するための外部端子部を備える漏電検出装置。 - 請求項30に記載の漏電検出装置であって、更に、
前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を記憶媒体へ出力する情報出力部を備える漏電検出装置。 - 請求項30に記載の漏電検出装置であって、更に、
前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を外部サーバへ送信する情報送信部を備える漏電検出装置。
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