JP2015122203A - Circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に、遮断器に関し、より詳細には、変流器を用いた遮断器に関する。 The present invention relates generally to circuit breakers, and more particularly to circuit breakers using current transformers.
従来、変流器を用いて電路を流れる電流を監視し、異常電流が流れた際には電路を遮断する遮断器が提供されている。この種の遮断器としては、たとえば変流器(CT)で過電流や短絡電流を検出する配線用遮断器や、零相変流器(ZCT)で漏電時に流れる異常電流を検出する漏電遮断器などが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided a circuit breaker that monitors a current flowing through an electric circuit using a current transformer and interrupts the electric circuit when an abnormal current flows. As this type of circuit breaker, for example, a circuit breaker for detecting an overcurrent or a short-circuit current with a current transformer (CT), or a circuit breaker for detecting an abnormal current that flows when a current leaks with a zero phase current transformer (ZCT) Etc. are known.
たとえば特許文献1には、変流器(零相変流器:ZCT)と、変流器の出力に基づいて地絡発生の有無を検出する漏電検出部と、漏電検出部の検出動作に応じてブレーカを動作させる電磁コイルとを備えた漏電遮断器が記載されている。特許文献1に記載の漏電遮断器は、漏電検出部が半導体ICとしての漏電判別回路を有しており、漏電判別回路と変流器(ZCT)との間が一対の配線を介して電気的に接続されている。
For example,
この種の遮断器においては、外来の電磁波ノイズがあると、配線がアンテナとして作用して配線に高周波電流が誘起されるため、実際には地絡が生じていないにもかかわらずブレーカが作動するなど、漏電判別回路の誤動作につながる可能性がある。そこで、特許文献1に記載の漏電遮断器では、各配線に対して、変流器側または漏電判別回路側の端部を起点として、想定される電磁波ノイズの1/4波長未満に区切る位置にそれぞれキャパシタの一端を接続している。キャパシタの他端はグランドに接続されている。たとえば電磁波ノイズの周波数が1GHz(1/4波長が75mm)の場合、各配線を75mm未満で区切る位置にキャパシタが接続される。
In this type of circuit breaker, if there is external electromagnetic noise, the circuit acts as an antenna and a high-frequency current is induced in the circuit, so the breaker is activated even though no ground fault has actually occurred. This may lead to malfunction of the leakage detection circuit. Therefore, in the earth leakage circuit breaker described in
これにより、特許文献1に記載の漏電遮断器では、配線に誘起された高周波電流はキャパシタを介してグランドに流れるため、高周波的にみればキャパシタを中心に配線が2分割されたようになる。そして、分割された各配線の長さが電磁波ノイズの1/4波長未満になることで、共振現象が抑制されて高周波電流が増加しないので、特許文献1に記載の構成では、漏電判別回路の誤動作が防止される。
Thereby, in the earth leakage breaker described in
ところで、特許文献1に記載のように配線の長さによって電磁波ノイズの影響を低減する構成では、1GHzより高い周波数帯の電磁波ノイズを想定した場合、上述した75mmよりもさらに狭い間隔で各配線を区切る位置にキャパシタを接続する必要がある。しかし、部品間の物理的な干渉を考慮すれば、配線上においてキャパシタを接続可能な位置は限られるため、あまり高い周波数帯の電磁波ノイズに対しては所望する配線の長さを実現できないことがある。その結果、上記構成の遮断器では、電磁波ノイズの周波数帯によっては、電磁波ノイズの影響を低減できず、十分な放射イミュニティを実現できない可能性がある。
By the way, in the configuration in which the influence of electromagnetic wave noise is reduced by the length of the wiring as described in
本発明は上記事由に鑑みて為されており、配線の長さに依らず、電磁波ノイズの影響を受けにくくした遮断器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide a circuit breaker that is hardly affected by electromagnetic noise regardless of the length of wiring.
本発明に係る第1の形態の遮断器は、少なくとも1つの電路と、前記電路を流れる一次電流に応じた大きさの二次電流を発生する変流器と、前記変流器の一端に第1の配線を介して電気的に接続され、且つ前記変流器の他端に第2の配線を介して電気的に接続された処理回路と、前記処理回路の出力を受けて前記電路に流れる電流を遮断する遮断部と、前記第1の配線と前記第2の配線との間に挿入され、前記二次電流が流れる経路を形成する第1の抵抗とを備え、前記処理回路は、前記第1の配線と前記第2の配線との間の電位差を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記電位差に基づいて前記遮断部を作動させるか否かを判定する判定部とを有することを特徴とする。 A circuit breaker according to a first aspect of the present invention includes at least one electric circuit, a current transformer that generates a secondary current having a magnitude corresponding to the primary current flowing through the electric circuit, and a first current transformer at one end of the current transformer. A processing circuit electrically connected via the first wiring and electrically connected to the other end of the current transformer via the second wiring, and receives the output of the processing circuit and flows to the electric circuit And a first resistor that is inserted between the first wiring and the second wiring and forms a path through which the secondary current flows, and the processing circuit includes: A detection unit that detects a potential difference between the first wiring and the second wiring; and a determination unit that determines whether or not to operate the blocking unit based on the potential difference detected by the detection unit. It is characterized by having.
第2の形態の遮断器は、第1の形態の遮断器において、前記第1の抵抗と前記処理回路との間に挿入され、所定のカットオフ周波数以下の信号成分を通過させるローパスフィルタをさらに備えることを特徴とする。 A circuit breaker according to a second aspect is the circuit breaker according to the first aspect, further comprising a low-pass filter that is inserted between the first resistor and the processing circuit and passes a signal component having a frequency equal to or lower than a predetermined cutoff frequency. It is characterized by providing.
第3の形態の遮断器は、第2の形態の遮断器において、前記ローパスフィルタは、前記第1の配線と基準電位点との間に挿入された第1のコンデンサと、前記第2の配線と前記基準電位点との間に挿入された第2のコンデンサとを有することを特徴とする。 A circuit breaker according to a third aspect is the circuit breaker according to the second aspect, wherein the low-pass filter includes a first capacitor inserted between the first wiring and a reference potential point, and the second wiring. And a second capacitor inserted between the reference potential point.
第4の形態の遮断器は、第2の形態の遮断器において、前記ローパスフィルタは、前記第1の配線と前記第2の配線との間に挿入された第3のコンデンサを有することを特徴とする。 The circuit breaker according to a fourth aspect is the circuit breaker according to the second aspect, wherein the low-pass filter has a third capacitor inserted between the first wiring and the second wiring. And
第5の形態の遮断器は、第3の形態の遮断器において、前記ローパスフィルタは、前記第1の配線上における前記第1の抵抗と前記第1のコンデンサとの間に挿入された第2の抵抗と、前記第2の配線上における前記第1の抵抗と前記第2のコンデンサとの間に挿入された第3の抵抗とをさらに有することを特徴とする。 A circuit breaker according to a fifth aspect is the circuit breaker according to the third aspect, wherein the low-pass filter is a second inserted between the first resistor and the first capacitor on the first wiring. And a third resistor inserted between the first resistor and the second capacitor on the second wiring.
第6の形態の遮断器は、第4の形態の遮断器において、前記ローパスフィルタは、前記第1の配線上における前記第1の抵抗と前記第3のコンデンサとの間に挿入された第4の抵抗と、前記第2の配線上における前記第1の抵抗と前記第3のコンデンサとの間に挿入された第5の抵抗とをさらに有することを特徴とする。 A circuit breaker according to a sixth aspect is the circuit breaker according to the fourth aspect, wherein the low-pass filter is a fourth inserted between the first resistor and the third capacitor on the first wiring. And a fifth resistor inserted between the first resistor and the third capacitor on the second wiring.
第7の形態の遮断器は、第2〜6の形態の遮断器において、前記第1の配線および前記第2の配線は、いずれも前記ローパスフィルタから前記処理回路までの配線長が、前記ローパスフィルタから前記第1の抵抗までの配線長に比べて短く構成されていることを特徴とする。 A circuit breaker according to a seventh aspect is the circuit breaker according to the second to sixth aspects, wherein the first wiring and the second wiring both have a wiring length from the low-pass filter to the processing circuit. The wiring length from the filter to the first resistor is shorter than that of the first resistor.
第8の形態の遮断器は、第2〜7の形態の遮断器において、前記ローパスフィルタは、前記カットオフ周波数が異なる複数のフィルタ回路にて多段に構成されており、前記複数のフィルタ回路は、前記カットオフ周波数が高いフィルタ回路ほど、前記処理回路までの配線長が短くなるように配置されていることを特徴とする。 The circuit breaker according to an eighth aspect is the circuit breaker according to the second to seventh aspects, wherein the low-pass filter is configured in a plurality of stages by a plurality of filter circuits having different cut-off frequencies, and the plurality of filter circuits are The filter circuit having a higher cut-off frequency is arranged so that the wiring length to the processing circuit is shorter.
本発明は、処理回路が、第1の配線と第2の配線との間の電位差を検出する検出部と、検出部で検出された電位差に基づいて遮断部を作動させるか否かを判定する判定部とを有するので、配線の長さに依らず、電磁波ノイズの影響を受けにくいという利点がある。 In the present invention, the processing circuit determines a detection unit that detects a potential difference between the first wiring and the second wiring, and whether or not to operate the blocking unit based on the potential difference detected by the detection unit. Since it has a determination unit, there is an advantage that it is hardly affected by electromagnetic noise regardless of the length of the wiring.
(実施形態1)
本実施形態に係る遮断器1は、図1に示すように、少なくとも1つの電路2と、変流器3と、処理回路4と、遮断部5と、第1の抵抗61とを備えている。変流器3は、電路2を流れる一次電流に応じた大きさの二次電流を発生する。処理回路4は、変流器3の一端に第1の配線71を介して電気的に接続され、且つ変流器3の他端に第2の配線72を介して電気的に接続されている。遮断部5は、処理回路4の出力を受けて電路2に流れる電流を遮断する。第1の抵抗61は、第1の配線71と第2の配線72との間に挿入され、前記二次電流が流れる経路を形成する。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the
処理回路4は、検出部41と、判定部42とを有している。検出部41は、第1の配線71と第2の配線72との間の電位差を検出する。判定部42は、検出部41で検出された前記電位差に基づいて遮断部5を作動させるか否かを判定する。
The
すなわち、本実施形態に係る遮断器1は、図1に示すように、変流器3に接続された一対の配線(第1の配線71および第2の配線72)間に、第1の抵抗61が電気的に接続された構成を採用している。この遮断器1において、処理回路4は、一対の配線を介して変流器3と電気的に接続されており、一対の配線間の電位差を検出部41にて検出し、当該電位差に応じて遮断部5を作動させるように構成されている。
That is, the
本実施形態では、遮断器1の例として、漏電時に流れる異常電流を検出して電路2を遮断する漏電遮断器を例示する。漏電遮断器からなる遮断器1は、変流器3として零相変流器(ZCT)を用い、図1に示すように、変流器3の一次導体として複数(ここでは3つ)の電路21,22,23を有している。より具体的には、変流器3は、強磁性体材から環状に形成されたコア31に、二次巻線32が巻き回されて構成されている。一次導体としての複数の電路21,22,23は、コア31内側の中空部を貫通するように引き回されている。
In the present embodiment, as an example of the
さらに、複数の電路21,22,23の各々には、それぞれ接点51,52,53が挿入されている。各接点51,52,53は、電路21,23間に電気的に接続された電磁コイル54およびサイリスタ55の直列回路と共に遮断部5を構成する。サイリスタ55の制御端子(ゲート端子)は処理回路4の出力端子と電気的に接続されている。遮断部5は、処理回路4から出力される遮断信号を受けてサイリスタ55がオンすることにより、電磁コイル54が例示されて複数の接点51,52,53を開放するように動作する。
Further,
このように構成される漏電遮断器としての遮断器1は、三相交流電力を3線の配電路を用いて供給する三相3線式の配電方式において、配電路上に挿入され、地絡の発生時に電力供給を遮断するように機能する。すなわち、遮断器1は、地絡の発生により、変流器3のコア31を貫通する複数の電路21,22,23を流れる電流間で不平衡が生じると、二次巻線32に二次電流が流れるので、この二次電流を処理回路4で検出して遮断部5を作動させるように動作する。ここで、二次巻線32に生じる二次電流の大きさ(電流値)は、一次導体としての複数の電路21,22,23を流れる一次電流に応じて決まる。
The
以下、本実施形態に係る遮断器1について、図2を参照して詳しく説明する。ただし、以下に説明する構成は本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。なお、図2では変流器3が装着される一次導体として1つの電路2のみ図示するが、漏電遮断器の場合、実際には複数の電路21,22,23が一次導体として用いられる。
Hereinafter, the
遮断器1において、第1の配線71は変流器3の二次巻線32(図1参照)の一端に電気的に接続され、第2の配線72は変流器3の二次巻線32の他端に電気的に接続されている。遮断器1は、図2に示すように、第1の配線71−第2の配線72間に第1の抵抗61が電気的に接続されているので、変流器3の二次巻線32に二次電流が生じると、第1の配線71−第2の配線72間に電位差が生じることになる。つまり、二次巻線32に誘起された二次電流は、第1の配線71、第1の抵抗61、第2の配線72を通して流れるため、第1の抵抗61での電圧降下によって、第1の配線71と第2の配線72との間には電位差が生じる。
In the
そこで、本実施形態に係る遮断器1は、上述したように、処理回路4が、第1の配線71−第2の配線72間の電位差を検出する検出部41と、検出された電位差に基づいて遮断部5を作動させる判定部42とを有している。検出部41は、ここではオペアンプ(演算増幅器)を用いた差動増幅回路からなり、第1の配線71の電位と第2の配線72の電位との差に応じた電圧、具体的には電位差を所定の利得で増幅した電圧を出力する。ただし、検出部41はオペアンプを用いた差動増幅回路に限らず、その他の構成であってもよい。
Therefore, in the
判定部42は、検出部41の出力する電圧値を入力値として入力し、この入力値を予め定められている閾値と比較する。具体的には、判定部42は、コンパレータからなり、検出部41からの入力値が閾値を超えると、遮断部5に対して駆動信号を出力するように構成されている。これにより、処理回路4は、電路2に異常電流が流れて二次電流が生じ、第1の配線71−第2の配線72間に電位差が生じて判定部42の入力値が閾値を超えると、遮断部5に駆動信号を出力して遮断部5を作動させる。
The
本実施形態の遮断器1は、電路2、変流器3、処理回路4、遮断部5、第1の抵抗61、第1の配線71、第2の配線72を全て1つの筐体(図示せず)内に備えている。さらに、本実施形態では、処理回路4は、専用のASIC(Application Specific Integrated Circuit)にて構成されている。ASICからなる処理回路4は、第1の抵抗61および遮断部5のサイリスタ55(図1参照)と共に、筐体内に収納される回路基板(図示せず)に実装されている。そのため、第1の配線71および第2の配線72は、変流器3の二次巻線に接続された電線やケーブル、リード端子の他、回路基板上の導電パターンも含んでいる。なお、処理回路4は、電源電圧点91および回路グランド92に接続され、電源電圧点91−回路グランド92から電源供給を受けて動作する。
The
以上説明した本実施形態の遮断器1によれば、第1の配線71と第2の配線72との間に生じた電位差に応じて電路2が遮断されるので、外来の電磁波ノイズの影響を受けにくく、比較的高い放射イミュニティを実現することができる。すなわち、外来の電磁波ノイズは、通常、第1の配線71と第2の配線72とに同じように作用するため、第1の配線71−第2の配線72間の電位差としては現れにくい。本実施形態の遮断器1は、処理回路4が、検出部41にて検出される第1の配線71−第2の配線72間の電位差に基づいて遮断部5を作動させるので、結果的に電磁波ノイズの影響を受けにくく、誤動作が生じにくいという利点がある。
According to the
言い換えれば、本実施形態に係る遮断器1は、処理回路4において、第1の配線71および第2の配線72上のコモンモードのノイズを除去し、第1の配線71および第2の配線72上のディファレンシャルモードの信号のみを取り出している。そのため、たとえ、電磁波ノイズによって第1の配線71および第2の配線72に高周波電流が誘起されたとしても、この高周波電流はコモンモードノイズであるため、処理回路4において除去されることになる。したがって、本実施形態に係る遮断器1は、配線の長さに依らず、電磁波ノイズの影響を受けにくい、という利点がある。
In other words, the
結果的に、比較的高い周波数帯の電磁波ノイズを想定した場合でも、遮断器1は、電磁波ノイズの影響を低減することができ、十分な放射イミュニティを実現できる。たとえば「IEC60947−2」には、漏電遮断器について80MHz〜2.7GHzの放射イミュニティに関する規定が存在するが、遮断器1は、2.7GHz(1/4波長が約27mm)の電磁波ノイズに対しても、十分な放射イミュニティを実現できる。
As a result, even when electromagnetic wave noise in a relatively high frequency band is assumed, the
とくに、漏電遮断器のように零相変流器(ZCT)を用いた遮断器1では、電路2を流れる一次電流によって誘起される微弱な二次電流を検出する必要があるため、比較的高い放射イミュニティが要求される。本実施形態の遮断器1は、上述したように比較的高い周波数帯の電磁波ノイズに対しても十分に高い放射イミュニティを実現できるので、漏電遮断器のような用途にとくに有用である。
In particular, in the
ただし、本実施形態に係る遮断器1の構成は、上述したような漏電遮断器に限らず、変流器を用いた遮断器であれば適用可能であって、たとえば配線用遮断器にも適用可能である。配線用遮断器は、変流器(CT)にて過電流や短絡電流を異常電流として検出し、電路を遮断する。この場合、一次導体としての1つの電路2が、変流器3のコア31内側の中空部を貫通するように引き回される。配線用遮断器としての遮断器1は、一次導体(電路2)に異常電流(過電流や短絡電流)が流れると、そのとき変流器3の二次巻線32に流れる二次電流を処理回路4で検出して、遮断部5を作動させるように動作する。
However, the configuration of the
(実施形態2)
本実施形態に係る遮断器1は、図3に示すように、第1の抵抗61と処理回路4との間に挿入され、所定のカットオフ周波数以下の信号成分を通過させるローパスフィルタ8をさらに備える点で、実施形態1の遮断器1と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。なお、図3〜8では変流器3が装着される一次導体として1つの電路2のみ図示するが、漏電遮断器の場合、実際には複数の電路21,22,23が一次導体として用いられる。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 3, the
すなわち、本実施形態の遮断器1は、第1の抵抗61が第1の配線71および第2の配線72を介してローパスフィルタ8に電気的に接続されている。ローパスフィルタ8は、カットオフ周波数以下の信号成分を通過させ、カットオフ周波数より高い周波数のノイズ成分を低減(遮断)するように機能する。ローパスフィルタ8の出力は、第1の配線71および第2の配線72を介して処理回路4が電気的に接続されている。本実施形態では、ローパスフィルタ8は、第1の抵抗61および処理回路4と同一の回路基板に実装される。そのため、第1の抵抗61−ローパスフィルタ8間、およびローパスフィルタ8−処理回路4間の第1の配線71並びに第2の配線72は、回路基板上の導体パターンによって構成される。
That is, in the
この構成によれば、遮断器1は、第1の配線71および第2の配線72上のディファレンシャルモードのノイズに対しても、ローパスフィルタ8にて除去することが可能になる。つまり、遮断器1は、たとえば筐体(図示せず)内部の金属部分などで反射することで、第1の配線71−第2の配線72間でのバランスの崩れた電磁波ノイズに対しても、比較的高い放射イミュニティを実現することができる。
According to this configuration, the
要するに、本実施形態に係る遮断器1は、検出部41が第1の配線71−第2の配線72間の電位差を検出して遮断部5を作動させることでコモンモードノイズを低減することに加え、ローパスフィルタ8でディファレンシャルモードノイズについても低減する。言い換えれば、遮断器1は、第1のノイズ低減部となるローパスフィルタ8と、第2のノイズ低減部となる検出部41とで二重にノイズ除去を図ることができ、より高い放射イミュニティを実現することができる。
In short, in the
また、本実施形態の遮断器1は、第1の配線71および第2の配線72は、いずれもローパスフィルタ8から処理回路4までの配線長が、ローパスフィルタ8から第1の抵抗61までの配線長に比べて短く構成されていることが望ましい。つまり、図3に示すように、第1の配線71および第2の配線72において、第1の抵抗61−ローパスフィルタ8間の配線長を「L1」、ローパスフィルタ8−処理回路4間の配線長を「L2」とすれば、配線長はL1>L2となることが望ましい。
Further, in the
この場合、ローパスフィルタ8は、第1の抵抗61よりも処理回路4に近くなる。したがって、遮断器1は、第1の配線71および第2の配線72のうちローパスフィルタ8−処理回路4間の部分に対する電磁波ノイズの影響を小さく抑えることができ、結果的に放射イミュニティが高くなる。なお、ローパスフィルタ8−処理回路4間の配線長を短くするため、ローパスフィルタ8は処理回路4の極力直近に配置されることが好ましい。
In this case, the low-
ここで、第1のノイズ低減部となるローパスフィルタ8は、処理回路4からの距離が、第2のノイズ低減部となる検出部41でのノイズ低減効果が得られ、且つ外来の電磁波ノイズと共振しないように、設定されていることがより望ましい。具体的には、ローパスフィルタ8−処理回路4間の配線長は想定される電磁波ノイズの1/4波長以上に設定され、且つ検出部41は電磁波ノイズによって共振しない程度のノイズ低減率を実現する。これにより、遮断器1は、ローパスフィルタ8と処理回路4との距離にかかわらず、比較的高い周波数帯の電磁波ノイズに対しても高い放射イミュニティを実現できる。
Here, the low-
ところで、本実施形態の遮断器1は、具体的にはたとえば以下に説明する構成例1〜4のような回路構成を採用する。
By the way, the
<構成例1>
本構成例では、ローパスフィルタ8は、図4に示すように、第1の配線71と基準電位点9との間に挿入された第1のコンデンサ81と、第2の配線72と基準電位点9との間に挿入された第2のコンデンサ82とを有する。基準電位点9は、一定の電位を持つ点であり、具体的には電源電圧点91あるいは回路グランド92であるが、ここでは回路グランド92とする。
<Configuration example 1>
In this configuration example, as shown in FIG. 4, the low-
すなわち、第1のコンデンサ81は、一端が第1の配線71に電気的に接続され、他端が基準電位点9である回路グランド92に接続されている。第1の配線71における第1のコンデンサ81との接続点は、第1の抵抗61と処理回路4との間に位置する。
In other words, the
第2のコンデンサ82は、一端が第2の配線72に電気的に接続され、他端が基準電位点9である回路グランド92に接続されている。第2の配線72における第2のコンデンサ82との接続点は、第1の抵抗61と処理回路4との間に位置する。
The second capacitor 82 has one end electrically connected to the
本構成例によれば、第1の配線71上の高周波ノイズ(カットオフ周波数より高い周波数のノイズ成分)は、第1のコンデンサ81を通して基準電位点9に逃がすことができる。同様に、第2の配線72上の高周波ノイズは、第2のコンデンサ82を通して基準電位点9に逃がすことができる。したがって、遮断器1は、処理回路4に対する高周波ノイズの影響を低減することができ、放射イミュニティを強化できる。
According to this configuration example, high-frequency noise (noise component having a frequency higher than the cut-off frequency) on the
<構成例2>
本構成例では、ローパスフィルタ8は、図5に示すように、第1の配線71と第2の配線72との間に挿入された第3のコンデンサ83を有する。
<Configuration example 2>
In the present configuration example, the low-
すなわち、第3のコンデンサ83は、一端が第1の配線71に電気的に接続され、他端が第2の配線72に電気的に接続されている。第1の配線71における第3のコンデンサ83との接続点は、第1の抵抗61と処理回路4との間に位置する。第2の配線72における第3のコンデンサ83との接続点は、第1の抵抗61と処理回路4との間に位置する。
That is, the
本構成例によれば、ローパスフィルタ8を構成するコンデンサ(第3のコンデンサ83)は、第1の配線71−第2の配線72間に挿入されるので、配線の引き回しが容易であり、比較的低コストで実現できるという利点がある。
According to the present configuration example, the capacitor (third capacitor 83) constituting the low-
<構成例3>
本構成例では、ローパスフィルタ8は、図6に示すように、第1の配線71と基準電位点9との間に挿入された第1のコンデンサ81と、第2の配線72と基準電位点9との間に挿入された第2のコンデンサ82とを有する。ローパスフィルタ8は、第1の配線71上における第1の抵抗61と第1のコンデンサ81との間に挿入された第2の抵抗62と、第2の配線72上における第1の抵抗61と第2のコンデンサ82との間に挿入された第3の抵抗63とをさらに有する。基準電位点9は、一定の電位を持つ点であり、具体的には電源電圧点91あるいは回路グランド92であるが、ここでは回路グランド92とする。
<Configuration example 3>
In the present configuration example, as shown in FIG. 6, the low-
すなわち、本構成例のローパスフィルタ8は、構成例1のローパスフィルタ8に第2の抵抗62および第3の抵抗63を付加して構成されている。第2の抵抗62は、第1の配線71の途中に挿入されており、一端が第1の配線71を介して第1の抵抗61に電気的に接続され、他端が第1の配線71を介して第1のコンデンサ81に電気的に接続されている。第3の抵抗63は、第2の配線72の途中に挿入されており、一端が第2の配線72を介して第1の抵抗61に電気的に接続され、他端が第2の配線72を介して第2のコンデンサ82に電気的に接続されている。
That is, the low-
本構成例によれば、ローパスフィルタ8は抵抗(第2の抵抗62、第3の抵抗63)を有するので、高周波ノイズ(カットオフ周波数より高い周波数のノイズ成分)をより低減できるという利点がある。したがって、遮断器1は放射イミュニティを一層強化できる。
According to this configuration example, since the low-
<構成例4>
本構成例では、ローパスフィルタ8は、図7に示すように、第1の配線71と第2の配線72との間に挿入された第3のコンデンサ83を有する。ローパスフィルタ8は、第1の配線71上における第1の抵抗61と第3のコンデンサ83との間に挿入された第4の抵抗64と、第2の配線72上における第1の抵抗61と第3のコンデンサ83との間に挿入された第5の抵抗65とをさらに有する。
<Configuration example 4>
In this configuration example, the low-
すなわち、本構成例のローパスフィルタ8は、構成例2のローパスフィルタ8に第4の抵抗64および第5の抵抗65を付加して構成されている。第4の抵抗64は、第1の配線71の途中に挿入されており、一端が第1の配線71を介して第1の抵抗61に電気的に接続され、他端が第1の配線71を介して第3のコンデンサ83に電気的に接続されている。第5の抵抗65は、第2の配線72の途中に挿入されており、一端が第2の配線72を介して第1の抵抗61に電気的に接続され、他端が第2の配線72を介して第3のコンデンサ83に電気的に接続されている。
That is, the low-
本構成例によれば、ローパスフィルタ8は抵抗(第2の抵抗62、第3の抵抗63)を有するので、高周波ノイズ(カットオフ周波数より高い周波数のノイズ成分)をより低減できるという利点がある。したがって、遮断器1は放射イミュニティを一層強化できる。
According to this configuration example, since the low-
ところで、本実施形態の変形例として、図8に示すように、ローパスフィルタ8は、カットオフ周波数が異なる複数(ここでは3つ)のフィルタ回路801,802,803にて多段に構成されていてもよい。この変形例において、複数のフィルタ回路801,802,803は、カットオフ周波数が高いフィルタ回路ほど、処理回路4までの配線長が短くなるように配置されていることが望ましい。
As a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 8, the low-
図8の例では、ローパスフィルタ8は、低周波(kHz)帯低減用の第1のフィルタ回路801と、高周波(MHz帯)帯低減用の第2のフィルタ回路802と、超高周波(GHz帯)帯低減用の第3のフィルタ回路803との三段構成からなる。第1のフィルタ回路801のカットオフ周波数「f1」と、第2のフィルタ回路802のカットオフ周波数「f2」と、第3のフィルタ回路803のカットオフ周波数「f3」とは、「f1<f2<f3」の関係にある。
In the example of FIG. 8, the low-
これらの複数のフィルタ回路801,802,803は、処理回路4に近づくにつれてより高周波のノイズ成分を除去するように、第1の抵抗61側から、第1のフィルタ回路801、第2のフィルタ回路802、第3のフィルタ回路803の順に配置される。外来の電磁波ノイズは高周波になるほど短い配線長でも影響することになるが、本変形例のように、カットオフ周波数が高いフィルタ回路ほど処理回路4までの配線長が短い構成とすることで、効率的に電磁波ノイズの影響を低減できる利点がある。結果的に、遮断器1は放射イミュニティが一層強化される。
The plurality of
その他の構成および機能は実施形態1と同様である。 Other configurations and functions are the same as those of the first embodiment.
1 遮断器
2,21,22,23 電路
3 変流器
4 処理回路
41 検出部
42 判定部
5 遮断部
61 第1の抵抗
62 第2の抵抗
63 第3の抵抗
64 第4の抵抗
65 第5の抵抗
71 第1の配線
72 第2の配線
8 ローパスフィルタ
81 第1のコンデンサ
82 第2のコンデンサ
83 第3のコンデンサ
801,802,803 フィルタ回路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電路を流れる一次電流に応じた大きさの二次電流を発生する変流器と、
前記変流器の一端に第1の配線を介して電気的に接続され、且つ前記変流器の他端に第2の配線を介して電気的に接続された処理回路と、
前記処理回路の出力を受けて前記電路に流れる電流を遮断する遮断部と、
前記第1の配線と前記第2の配線との間に挿入され、前記二次電流が流れる経路を形成する第1の抵抗とを備え、
前記処理回路は、
前記第1の配線と前記第2の配線との間の電位差を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記電位差に基づいて前記遮断部を作動させるか否かを判定する判定部とを有する
ことを特徴とする遮断器。 At least one electrical circuit;
A current transformer for generating a secondary current having a magnitude corresponding to the primary current flowing through the electric circuit;
A processing circuit electrically connected to one end of the current transformer via a first wiring and electrically connected to the other end of the current transformer via a second wiring;
A blocking unit that receives an output of the processing circuit and blocks a current flowing in the electric circuit;
A first resistor inserted between the first wiring and the second wiring and forming a path through which the secondary current flows;
The processing circuit is
A detector that detects a potential difference between the first wiring and the second wiring;
A circuit breaker comprising: a determination unit that determines whether to activate the circuit breaker based on the potential difference detected by the detection unit.
ことを特徴とする請求項1に記載の遮断器。 The circuit breaker according to claim 1, further comprising a low-pass filter that is inserted between the first resistor and the processing circuit and allows a signal component having a frequency equal to or lower than a predetermined cutoff frequency to pass therethrough.
前記第1の配線と基準電位点との間に挿入された第1のコンデンサと、
前記第2の配線と前記基準電位点との間に挿入された第2のコンデンサとを有する
ことを特徴とする請求項2に記載の遮断器。 The low-pass filter is
A first capacitor inserted between the first wiring and a reference potential point;
The circuit breaker according to claim 2, further comprising: a second capacitor inserted between the second wiring and the reference potential point.
前記第1の配線と前記第2の配線との間に挿入された第3のコンデンサを有する
ことを特徴とする請求項2に記載の遮断器。 The low-pass filter is
The circuit breaker according to claim 2, further comprising a third capacitor inserted between the first wiring and the second wiring.
前記第1の配線上における前記第1の抵抗と前記第1のコンデンサとの間に挿入された第2の抵抗と、
前記第2の配線上における前記第1の抵抗と前記第2のコンデンサとの間に挿入された第3の抵抗とをさらに有する
ことを特徴とする請求項3に記載の遮断器。 The low-pass filter is
A second resistor inserted between the first resistor and the first capacitor on the first wiring;
The circuit breaker according to claim 3, further comprising a third resistor inserted between the first resistor and the second capacitor on the second wiring.
前記第1の配線上における前記第1の抵抗と前記第3のコンデンサとの間に挿入された第4の抵抗と、
前記第2の配線上における前記第1の抵抗と前記第3のコンデンサとの間に挿入された第5の抵抗とをさらに有する
ことを特徴とする請求項4に記載の遮断器。 The low-pass filter is
A fourth resistor inserted between the first resistor and the third capacitor on the first wiring;
The circuit breaker according to claim 4, further comprising a fifth resistor inserted between the first resistor and the third capacitor on the second wiring.
ことを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の遮断器。 Both the first wiring and the second wiring are configured such that the wiring length from the low-pass filter to the processing circuit is shorter than the wiring length from the low-pass filter to the first resistor. The circuit breaker of any one of Claims 2-6 characterized by these.
前記複数のフィルタ回路は、前記カットオフ周波数が高いフィルタ回路ほど、前記処理回路までの配線長が短くなるように配置されている
ことを特徴とする請求項2〜7のいずれか1項に記載の遮断器。
The low-pass filter is configured in multiple stages with a plurality of filter circuits having different cutoff frequencies,
The plurality of filter circuits are arranged such that a filter circuit having a higher cut-off frequency has a shorter wiring length to the processing circuit. Circuit breaker.
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