JP2017157431A - 漏電遮断器 - Google Patents
漏電遮断器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017157431A JP2017157431A JP2016040037A JP2016040037A JP2017157431A JP 2017157431 A JP2017157431 A JP 2017157431A JP 2016040037 A JP2016040037 A JP 2016040037A JP 2016040037 A JP2016040037 A JP 2016040037A JP 2017157431 A JP2017157431 A JP 2017157431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- component
- signal
- pass filter
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 78
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 39
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 10
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Breakers (AREA)
- Keying Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
図9は、特許文献1に開示された、従来の漏電遮断器のブロック図を示している。
従来の漏電遮断器は、磁気コア12a及びこの磁気コア12aに巻回した励磁コイル12bとしての二次巻線を有する変流器12を備える。磁気コア12aは、電流を測定する対象物である2本の導線2a及び2bを有する主回路導体2を囲むように配置される。
測定信号検出回路14で測定された信号は、そのノイズ成分を除去するローパスフィルタ回路5に供給され、ローパスフィルタ回路5の出力は、漏電増幅回路6で増幅された後、漏電増幅回路6の出力信号のうちの交流成分のみを取り出すAC検出フィルタ回路16と、直流成分のみを取り出すDC検出フィルタ回路26と、に供給される。
また、DC検出フィルタ回路26で抽出された直流成分は、漏洩電流の直流成分に対応する直流定格感度電流値が設定されるDC成分比較器27に入力され、抽出された直流成分と直流定格感度電流値とが比較される。
そして、交流成分と交流定格感度電流値の差分値の積分値が第二のAC成分の閾値を上回るとき、又は直流成分が直流定格感度電流値を上回るとき、遮断信号出力回路10により遮断器1を構成する引外しコイル11に遮断信号が出力されて遮断器1が開極し、主回路導体2が遮断されるようになっている。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、漏電時の保護を確実に行いつつ、不要動作を低減することの可能な漏電遮断器を提供することを目的としている。
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
変流器12は、円環状の磁気コア12aと、磁気コア12aに電気的に絶縁し磁気的に結合するように巻装された所定巻数の励磁コイル12bとしての二次巻線とを有している。磁気コア12aは、その内側に主回路導体2が挿通されている。変流器12は、励磁部及び測定信号出力部としての励磁回路13により、交流成分だけでなく直流成分も検出できる構成としてある。
ここで、励磁コイル12bにパルス状の電圧を印可すると、最初に磁気コア12aのインダクタンスで決まる電流が流れ、磁気コア12aが飽和すると、磁気コア12aのインダクタンスが消失するため、励磁コイル12bの抵抗で決まる電流が流れる。
したがって、励磁コイル12bの励磁電流の、インダクタンスが消失することによるデューティ変化を検出することにより、主回路導体2を流れる測定電流Iの検出が可能となる。
励磁回路13は、例えば、特許第5817316号に開示されているように、図2に示す構成を有する。具体的には、励磁回路13は、オペアンプ13aを有する。オペアンプ13aは、比較器として動作するもので、オペアンプ13aの出力側と反転入力側との間に励磁コイル12bが接続されている。
そして、抵抗13dの端子電圧が、励磁コイル12bの励磁電流Ibに応じた電圧信号からなる測定信号Voとして出力される。
交流成分通過フィルタ32は、励磁回路13から出力される測定信号Voの中から交流成分のみを抽出する。交流成分通過フィルタ32は、除去したいノイズや検出したい周波数帯に応じて設計されるが、一例として、低域通過フィルタで構成することができる。
この交流検出回路33は、例えば図4に示すように比較器で構成される。この比較器は、オペアンプ33aと分圧抵抗33b及び33cを備え、交流成分通過フィルタ32の出力側がオペアンプ33aの非反転入力側に接続され、分圧抵抗33b及び33cの接続点の電圧が交流定格感度電流設定値としてオペアンプ33aの反転入力側に接続される。オペアンプ33aの出力が交流検知信号S3として遮断制御回路36に出力される。このように、交流検出回路33を比較器で構成することによって、簡易な構成で交流成分の有無を確実に検出することができる。
直流成分通過フィルタ34は、例えば図5に示すように、正帰還形とされた二次の低域通過フィルタで構成されている。この低域通過フィルタは、切替回路31から出力される測定信号Voが抵抗34a及び34bを介して非反転入力側に入力されると共に、出力側と反転入力側とが直接接続されたオペアンプ34cと、抵抗34bとオペアンプ34cの非反転入力側の接続点とグランド間に接続されたコンデンサ34dと、抵抗34a及び34bの接続点とオペアンプ34cの反転入力側との間に接続されたコンデンサ34eと、を備える。ここで、直流成分通過フィルタ34は、直流成分のみを取り出すことができればよいため、このように、直流成分通過フィルタ34を、低域通過フィルタで構成することによって、簡単なフィルタ構成で商用周波数も含めた交流成分を除去することができ、ノイズの影響を大きく低減することができる。
この直流検出回路35は、例えば図6に示すように比較器で構成される。この比較器は、オペアンプ35aと分圧抵抗35b及び35cを備え、直流成分通過フィルタ34の出力側がオペアンプ35aの非反転入力側に接続され、分圧抵抗35b及び35cの接続点の電圧が直流定格感度電流設定値としてオペアンプ35aの反転入力側に接続される。オペアンプ35aの出力が直流検知信号S4として遮断制御回路36に出力される。このように、直流検出回路35を、比較器で構成することによって、簡易な構成で直流成分の有無を確実に検出することができる。
微分回路37aは、一例として、高域通過フィルタで構成することができる。
この高域通過フィルタは、図8に示すように、正帰還形とされた二次の高域通過フィルタで構成されている。この高域通過フィルタは、後述の電源回路38の整流回路38aから出力される整流出力がコンデンサC11及びC12を介して非反転入力側に入力されると共に、出力側と反転入力側とが直接接続されたオペアンプOP11と、コンデンサC12とオペアンプOP11の非反転入力側の接続点とグランド間に接続された抵抗R11と、コンデンサC11及びC12の接続点とオペアンプOP11の反転入力側との間に接続された抵抗R12と、を備えている。
ここで、電源回路38は整流回路38aを備え、整流回路38は主回路導体2に接続されて主回路における主回路電圧を整流する。整流回路38で整流された回路電圧は例えば後段に設けられた図示しない平滑回路等で平滑化されて、漏電遮断器の各部に電源電圧として供給されるようになっている。
つまり、整流回路38aの出力を、交流/直流判定回路37の微分回路37aに入力する構成とすることで、主回路電圧が直流の場合には微分回路37aの出力は略一定となり比較器37bのしきい値、つまり、分圧抵抗R21及びR22の接続点の電圧を超えない。主回路電圧が交流の場合には微分回路37aの出力は比較器37bのしきい値を超える。これにより、主回路電圧が交流であるか直流であるかを判定することができ、その結果、主回路電圧に応じて切替回路31を切り替えることができる。このように、交流/直流判定回路37を微分回路37aとこの微分回路37aの後段に設けられる比較器37bとで構成することによって、簡易な回路構成で、主回路電圧が直流であるか交流であるかを判定することができる。
Claims (7)
- 測定電流が流れる導体を囲む磁気コアに、電気的に絶縁し磁気的に結合するように巻回した励磁コイルと、
前記励磁コイルに励磁電流を供給する励磁部と、
前記励磁コイルに流れる励磁電流に応じた電圧信号からなる測定信号を出力する測定信号出力部と、
前記測定信号から交流成分のみを取り出す交流成分通過フィルタ部と、
前記測定電流の交流成分に対応する交流しきい値が設定され、前記交流成分通過フィルタ部のフィルタ出力が前記交流しきい値を超える場合に交流検知信号を出力する交流検出部と、
前記測定信号から直流成分のみを取り出す直流成分通過フィルタ部と、
前記測定電流の直流成分に対応する直流しきい値が設定され、前記直流成分通過フィルタ部のフィルタ出力が前記直流しきい値を超える場合に直流検知信号を出力する直流検出部と、
前記導体を遮断可能な遮断器と、
前記導体の主回路電圧が交流であるか直流であるかを判定する交流/直流判定部と、
前記交流/直流判定部で前記主回路電圧が交流であると判断されるときには前記交流検知信号に基づいて前記遮断器を制御し、前記主回路電圧が直流であると判断されるときには前記直流検知信号に基づいて前記遮断器を制御する遮断制御部と、
を備えたことを特徴とする漏電遮断器。 - 前記測定信号と前記交流/直流判定部の判定結果とを入力し、前記判定結果に応じて前記測定信号の出力先を、前記交流成分通過フィルタ部と前記直流成分通過フィルタ部とで切り替える切替部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の漏電遮断器。
- 前記遮断制御部は、
前記交流検知信号及び前記直流検知信号が入力され、当該交流検知信号及び直流検知信号の論理和信号を、前記遮断器が有する引外しコイルへの遮断信号として出力する論理和回路を備えていることを特徴とする請求項2に記載の漏電遮断器。 - 整流回路を有し、前記導体からの供給電力を前記整流回路で整流して回路電源として利用する電源回路を備え、
前記交流/直流判定部は、前記整流回路の出力を用いて前記導体の主回路電圧が交流であるか直流であるかを判定することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の漏電遮断器。 - 前記交流/直流判定部は、微分回路と当該微分回路の後段に設けられた比較器とを備えることを特徴とする請求項4に記載の漏電遮断器。
- 前記交流成分通過フィルタ部及び前記直流成分通過フィルタ部のうちの少なくとも一方は、ローパスフィルタを備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の漏電遮断器。
- 前記交流検出部及び前記直流検出部のうちの少なくとも一方は、比較器を備えることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の漏電遮断器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016040037A JP2017157431A (ja) | 2016-03-02 | 2016-03-02 | 漏電遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016040037A JP2017157431A (ja) | 2016-03-02 | 2016-03-02 | 漏電遮断器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017157431A true JP2017157431A (ja) | 2017-09-07 |
Family
ID=59809952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016040037A Withdrawn JP2017157431A (ja) | 2016-03-02 | 2016-03-02 | 漏電遮断器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017157431A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108694270A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-10-23 | 东北电力大学 | 一种变压器交直流混杂运行励磁状态-构件损耗映射方法 |
JP7462222B2 (ja) | 2020-07-20 | 2024-04-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 直流機器の保護装置、電力供給システム、及び照明器具 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011004493A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 交流・直流両用スイッチ |
JP2012125053A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Panasonic Corp | 漏電検出遮断器 |
JP2013038047A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-21 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 漏電遮断器 |
-
2016
- 2016-03-02 JP JP2016040037A patent/JP2017157431A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011004493A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 交流・直流両用スイッチ |
JP2012125053A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Panasonic Corp | 漏電検出遮断器 |
JP2013038047A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-21 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 漏電遮断器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108694270A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-10-23 | 东北电力大学 | 一种变压器交直流混杂运行励磁状态-构件损耗映射方法 |
JP7462222B2 (ja) | 2020-07-20 | 2024-04-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 直流機器の保護装置、電力供給システム、及び照明器具 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100299014B1 (ko) | 광대역노이즈면역성을갖는접지고장회로차단기 | |
JP6697746B2 (ja) | 漏電検出装置 | |
CN107394744B (zh) | 用于检测故障电流的设备 | |
KR102539688B1 (ko) | 누전 차단기 | |
EP2641311B1 (en) | Multi-pole arcing fault circuit breaker including a neutral current sensor | |
US9397494B2 (en) | Electrical monitoring device and method for safeguarding the protective function of a type A residual current device (RCD) | |
US8743513B2 (en) | Arc fault detector for AC or DC installations | |
EP2545627B1 (en) | Method and apparatus for supervisory circuit for ground fault circuit interrupt device | |
CN113161995B (zh) | 用于故障电流检测的装置和方法 | |
JP5817316B2 (ja) | 漏電遮断器 | |
AU2013285296B2 (en) | Differential protection device | |
CN108474819B (zh) | 用于三相负载的短路监测的方法和装置 | |
US11307265B2 (en) | Earth leakage circuit breaker | |
JP4935455B2 (ja) | 漏電検出装置 | |
JP2009089574A (ja) | 漏電遮断器 | |
JP5713848B2 (ja) | 励磁突入電流抑制装置 | |
RU2546130C2 (ru) | Устройство и способ дифференциальной защиты и электрический прибор, содержащий такое устройство | |
JP2017200255A (ja) | 漏電継電器、漏電遮断器及びそれらの制御方法 | |
JP2017157431A (ja) | 漏電遮断器 | |
CN112129991A (zh) | 用于检测直流供电的电气系统中的剩余电流的装置 | |
US11563317B1 (en) | Double grounded neutral fault detection | |
WO2015097984A1 (ja) | 遮断器 | |
KR102145826B1 (ko) | 누설전류 감지감도 조절식 zct | |
EP1435127B1 (en) | Residual current operated circuit breaker | |
JP5272678B2 (ja) | 過励磁検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20181015 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190806 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191003 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191224 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20200220 |