JP2019144058A - Insertion type connection unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラグ受けを備えた接地極付コンセントに接続される差込接続ユニットに関し、より詳しくは、地震による揺れを検出して前記接地極付コンセントが接続された電気回路上の回路遮断器を作動させる機能を備えた差込接続ユニットに関するものである。 The present invention relates to a plug connection unit connected to an outlet with a grounding pole provided with a plug receptacle, and more particularly, a circuit breaker on an electric circuit to which the grounding outlet is connected by detecting a shake due to an earthquake. It is related with the plug-in connection unit provided with the function to operate.
従来から地震による揺れを検出してコンセントが接続された電気回路上の回路遮断器を作動させる機能を備えた差込接続ユニットは種々開示されている。 Conventionally, various plug connection units having a function of operating a circuit breaker on an electric circuit connected to an outlet by detecting a shake due to an earthquake have been disclosed.
例えば、特許文献1に開示された例について図4を用いて説明する。図4に記載された差込接続ユニットは、低圧電源の母線1に通じるコンセントタップ2及びコンセントプラグ4に接続される中間コンセントプラグ3として構成されている。母線1には前記回路遮断器としての漏電ブレーカ11が配設され、前記コンセントタップ2は分岐ブレーカ12を経て屋内の適宜箇所に配設されている。コンセントタップ2には、差込電極受け金具21、21と差込アース電極受け金具22が設けられ、この差込アース電極受け金具22は接地されている。
For example, an example disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. The plug connection unit shown in FIG. 4 is configured as an
前記中間コンセントプラグ3には、異常状況としての地震による揺れを検知する異常検出器35が備えられており、該異常検出器35が揺れを感知すると電気信号が地絡発生回路のスイッチ部37に出力される。そして、このスイッチ部37が作動し、差込電極受け金具が設けられた給電電路と差込アース電極受け金具が設けられた接地電路との間に微弱な地絡電流を発生させる。これにより、電路に生じた電気回路上の不平衡電流を母線1に配設された漏電ブレーカ11が検知して回路遮断器が作動し、電路全体の電流を遮断する。
The
このように、特許文献1においては、従来から用いられている漏電ブレーカ11を備えた給電回路において、通常に配置されている任意のコンセントタップ2に異常検出器35等を備えた中間コンセントプラグ3を備えて構成し、特別な取付工事を必要とすることなく、希望する場所における地震などの異常を検知し、前記漏電ブレーカ11を作動させることにより、電路の電流を遮断して電気火災を未然に防止している。
As described above, in Patent Document 1, an
また、特許文献2に開示された例について図5を用いて説明する。図5に記載された差込接続ユニットは、特許文献1と同じく、低圧電源の母線24に通じるコンセントタップ26に接続されるコンセントプラグ10として構成されている。差込接続ユニットを構成するケース12内には漏電発生部が備えられており、地震による揺れを検知すると、漏電発生部を作動させて屋内商用電線に不平衡電流を発生させることによって、各家屋に通常設置されている漏電ブレーカを作動させて家屋の通電を遮断する。このように、特許文献2においても、特別な取付工事を必要とすることなく、地震などの異常を検知した場合には、コンセント回路が接続される漏電ブレーカを作動させて、電路の電流を遮断して電気火災を未然に防止している。
An example disclosed in
地震を検知した場合に、電気回路上に漏電電流を発生させることにより、回路遮断器を作動させて電流を遮断させるコンセントプラグ型の差込接続ユニットは、その導入にあたり特別な取付工事を必要とすることなく導入できるため大変利便性がよい。 When an earthquake is detected, the outlet plug type plug-in connection unit that operates the circuit breaker to shut off the current by generating a leakage current on the electric circuit requires special installation work for its introduction. It is very convenient because it can be introduced without having to do so.
その一方で、該差込接続ユニットが漏電電流を発生させて電気回路上の漏電ブレーカを漏電動作させるためには、漏電電流の経路となる接地系統が正常に機能している必要がある。 On the other hand, in order for the plug-in connection unit to generate a leakage current and cause the leakage breaker on the electric circuit to perform a leakage operation, the grounding system serving as a leakage current path needs to function normally.
即ち、一般的な単相3線式の電路を例にすれば、電路の一次側に介在する変圧器の2次巻線中性線側が大地に設けられた第一の電気的端子により接地(B種接地)されるとともに、変圧器の負荷側電路において接地線が集中接地端子を介して大地に設けられた第二の電気的端子により接地(D種接地)されて、これら接地の状態が、後述する所定の接地抵抗値以下に保たれている必要がある。 That is, taking a general single-phase three-wire electric circuit as an example, the secondary winding neutral wire side of the transformer interposed on the primary side of the electric circuit is grounded by the first electrical terminal provided on the ground ( In addition, the ground line is grounded by the second electrical terminal provided on the ground via the concentrated ground terminal (class D ground) in the load side electric circuit of the transformer. It is necessary to be kept below a predetermined ground resistance value described later.
所定の接地抵抗値は、接地工事について定められている「電気設備に関する技術基準」に記載されているとおりであり、技術基準の解釈第19条によれば、「接地工事は、第13条〔電路の絶縁〕第六号および第七号イに掲げるものを接地する場合、第23条〔需要場所の引込口の接地〕、第28条〔電気設備の接地〕第1項、第2項及び第4項並びに第42条〔避雷器の接地〕第二号イ及び第三号イ、ロの規定により接地する場合並びに低圧架空電線の特別高圧架空電線と同一支支持物に施設される部分に接地工事を施す場合を除き、次の左欄に掲げる4種とし、各接地工事における接地抵抗値は、同表の左欄に掲げる接地工事の種類に応じ、それぞれ同表の右欄に掲げる値以下とすること。」とされており,各々の接地工事の種類に応じて,A種接地工事の場合には接地抵抗値が10Ω、B種接地工事の場合には、変圧器の高圧側又は特別高圧側の電路の1線地絡電流のアンペア数で150 (変圧器の高圧側の電路又は使用電圧が35,000V以下の特別高圧側の電路と低圧側の電路との混触により低圧電路の対地電圧が150Vを超えた場合に、1秒を超え2秒以内に自動的に高圧電路又は使用電圧が35,000V以下の特別高圧電路を遮断する装置を設けるときは300、1秒以内に自動的に高圧電路又は使用電圧が35,000V以下の特別高圧電路を遮断する装置を設けるときは600)を除した値に等しいオーム数、C種接地工事の場合には,10Ω(低圧電路において、当該電路に地気を生じた場合に0.5秒以内に自動的に電路を遮断する装置を施設するときは、500Ω)、D種接地工事の場合には,100Ω(低圧電路において、当該電路に地気を生じた場合に0.5秒以内に自動的に電路を遮断する装置を施設するときは、500Ω)と、接地抵抗値が定められている。
The predetermined ground resistance value is as described in “Technical Standards for Electrical Equipment” established for grounding work. According to Article 19 of the interpretation of technical standards, “ Insulation of electric circuit] When grounding the items listed in No. 6 and No. 7 b, Article 23 [Grounding of the service area inlet], Article 28 [Electrical equipment grounding]
ビルディングなど大型建築物では、高圧で受電し低圧に変換するための変圧器の接地と、負荷側の接地を共通にしている場合が多く、その場合には接地線の接地抵抗が非常に低いため接地系統は十分に機能していると考えられる。また、国内の配線設備の方式として、IEC規格にてTN方式と呼ばれる電源側の接地点から末端に至るまで専用の接地線を引き回す方式の導入が試みられており、その場合の接地線の接地抵抗も機能していると考えられる。一方、一般戸建住宅等で多く施工されているTT方式と呼ばれる接地方式においては、特に末端部分での接地抵抗は、接地工事次第で抵抗が変化しやすく、高抵抗になってしまう可能性がある。 In large buildings such as buildings, there are many cases where the grounding of the transformer for receiving power at high voltage and converting it to low voltage is common with the grounding on the load side, in which case the grounding resistance of the grounding wire is very low The grounding system is considered to function well. In addition, as a method of domestic wiring equipment, the introduction of a method of drawing a dedicated grounding wire from the grounding point on the power source side to the end, called the TN method in IEC standards, has been attempted. Resistance is also considered to be functioning. On the other hand, in the grounding method called the TT method that is often constructed in general detached houses, the grounding resistance at the end portion is likely to change depending on the grounding work, and may become high resistance. is there.
接地抵抗が高抵抗になると感電のおそれが生じ、電気安全が確保されなくなることがあるが、一般的に電路に設置される負荷機器の絶縁が劣化し、大地と該負荷機器の筐体間に対地電圧Vgが生じた場合でも、人体に影響がない接地抵抗は次のように求められる。 If the grounding resistance is high, there is a risk of electric shock and electrical safety may not be ensured. Generally, however, the insulation of the load equipment installed in the electric circuit deteriorates, and the ground and the housing of the load equipment Even when the ground voltage Vg is generated, the ground resistance that does not affect the human body is obtained as follows.
RBをB種接地抵抗、RDをD種接地抵抗、VEを電路の電圧とした場合、Vg={RD/(RB+RD)}VE ・・・(式1)と示される。ここで、人体の抵抗を1kΩ、人体通過許容電流として、数分間が限度(ビーゲルマイヤー氏による感電電流と人体の生理反応)とされる30mAを想定すると、対地電圧として、Vg=30Vが許容の上限とみなされる。 When RB is a class B ground resistance, RD is a class D ground resistance, and VE is an electric circuit voltage, Vg = {RD / (RB + RD)} VE (Formula 1). Here, assuming that the resistance of the human body is 1 kΩ and the allowable current passing through the human body is 30 mA, which is limited to several minutes (electric shock current by Mr. Biegelmeier and the physiological response of the human body), Vg = 30 V is allowable as the ground voltage. Is considered the upper limit.
そして、電路の電圧VEが200Vの場合、式1にVgを代入し演算することにより、RB=5.7RD ・・・(式2)となり、B種接地抵抗の大きさが10Ωであった場合、RD≒1.7Ωとなることから、D種接地抵抗を約1.7Ω以下に設ければよいことになる。 And when the voltage VE of the electric circuit is 200V, by substituting Vg into Equation 1 and calculating, RB = 5.7RD (Equation 2), and the size of the class B grounding resistance is 10Ω RD≈1.7Ω, so that the D-type grounding resistance should be set to about 1.7Ω or less.
しかしながら、この1.7Ω以下という接地抵抗は、現実的には、通常の接地工事では得難い低い接地抵抗値である。接地を行う際に土壌に科学的処理を施し、例えば、無機質高含水結晶体などを用いた接地抵抗低減剤を用いて、当該接地抵抗を低減する工夫が必要である。 However, the ground resistance of 1.7Ω or less is a low ground resistance value that is practically difficult to obtain by ordinary grounding work. When grounding, it is necessary to devise a technique for reducing the grounding resistance by applying a scientific treatment to the soil and using, for example, a grounding resistance reducing agent using an inorganic high water content crystal.
さらに、この低接地抵抗を経年的に維持する必要があるが、そのためには、経年的に接地抵抗が保たれているか将来にわたり確認を行う必要がある。接地工事が為された当時の状態から、周辺の改良工事やなどにより環境が変化することも多く、都度接地抵抗値の確認を行うことは、現実的にはなかなか行われておらず困難なことであった。接地後数年〜数十年経った場合の接地抵抗値がいくらであるのかは確認されていないことが多い。 Furthermore, it is necessary to maintain this low ground resistance over time. To that end, it is necessary to confirm whether the ground resistance is maintained over time in the future. The environment often changes from the state at the time of the grounding work due to improvements in the surrounding area, etc., and it is difficult to check the grounding resistance value each time because it is difficult in practice. Met. In many cases, it has not been confirmed what the grounding resistance value is after several years to several decades after grounding.
このように、差込接続ユニットが漏電電流を発生させて電気回路上の漏電ブレーカを漏電動作させるためには、漏電電流の経路となる接地系統が所定の抵抗値以下に保たれ、正常に機能している必要があるが、接地抵抗値が高くなっている場合には、コンセントに差込接続ユニットを取付けた後に地震が発生した場合、該差込接続ユニットから漏電電流を発生させても、漏電ブレーカを漏電動作させる程度の漏電電流が流れず、漏電ブレーカを動作させることができないという課題がある。一方、接地抵抗値が低くなっている場合には、当初想定していた漏電電流よりも大きな電流が流れてしまい、電路に不要な影響を与えて他の漏電ブレーカが動作してしまうなどの課題がある。 In this way, in order for the plug connection unit to generate a leakage current and cause the leakage breaker on the electric circuit to perform a leakage operation, the grounding system that is the path of the leakage current is kept below a predetermined resistance value and functions normally. However, if the ground resistance value is high, if an earthquake occurs after installing the plug connection unit in the outlet, even if a leakage current is generated from the plug connection unit, There is a problem in that a leakage current that causes the leakage breaker to perform a leakage operation does not flow, and the leakage breaker cannot be operated. On the other hand, when the grounding resistance value is low, a current larger than the initially assumed leakage current flows, causing problems such as operating other leakage breakers with unnecessary influence on the electric circuit. There is.
即ち、差込接続ユニット自体には電源が供給されて正常に動作しているにも関わらず、発生させた不平衡電流たる擬似的な漏電電流が高くなっていた接地抵抗により電気回路上の接地回路に流れず、漏電ブレーカの動作が行われない状況が発生し得るという課題があった。 In other words, the power supply is supplied to the plug-in connection unit itself, but the pseudo-leakage current, which is the generated unbalanced current, is high even though it is operating normally. There was a problem that a situation in which the operation of the earth leakage breaker is not performed without flowing through the circuit may occur.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、差込接続ユニットが接続されるコンセントにおいて、接地系統が正常に機能しているか否か、なおかつ、経年的な接地抵抗値の大きさに合わせて適切な大きさの漏電電流を流し、接地抵抗が正常に機能しているか否かを確認する機能を備えた差込接続ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to determine whether or not the grounding system is functioning normally in the outlet to which the plug-in connection unit is connected. An object of the present invention is to provide a plug-in connection unit having a function of checking whether or not a grounding resistance is functioning normally by flowing a leakage current having an appropriate magnitude according to the magnitude of the grounding resistance value.
上記課題を解決するために、本発明においては、電圧極(L極)、中性極(N極)、接地極(E極)を備えたコンセント回路に接続して用いられる差込接続ユニットであって、コンセントに設けられた夫々の極におけるプラグ受けに対応して差し込まれるプラグ刃と、該プラグ刃に電気的に接続されて駆動用電源を取得する電源回路と、前記コンセント回路における中性極と接地極との間に電流を流す電流発生部と、前記中性極と接地極との間の電圧を測定する電圧測定部と、前記電流発生部から発生させた電流と電圧測定部により測定した電圧とから接地抵抗を演算する接地抵抗演算部とを備え、前記接地演算部により求められた接地抵抗の大きさに基づいて、前記電流発生部から出力される電流の大きさが可変されて出力されることを特徴として差込接続ユニットを提供したものである。 In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, a plug connection unit used by connecting to an outlet circuit having a voltage electrode (L electrode), a neutral electrode (N electrode), and a ground electrode (E electrode). A plug blade inserted corresponding to a plug receiver at each pole provided in the outlet; a power supply circuit that is electrically connected to the plug blade to obtain a driving power supply; and a neutral in the outlet circuit A current generator that passes a current between a pole and a ground electrode, a voltage measurement unit that measures a voltage between the neutral electrode and the ground electrode, and a current and a voltage measurement unit that are generated from the current generator A ground resistance calculation unit that calculates a ground resistance from the measured voltage, and the magnitude of the current output from the current generation unit is varied based on the magnitude of the ground resistance obtained by the ground calculation unit. Output It is obtained by providing a plug connection unit as.
上記の構成によれば、前記電流発生部から発生させた電流と電圧測定部により測定した電圧とから接地抵抗を演算する接地抵抗演算部とを備えて構成したため、差込接続ユニットを取付けるコンセントの場所において、回路の接地系統が正常であるか否かを簡単に確認することができる。 According to the above configuration, since the ground resistance calculation unit that calculates the ground resistance from the current generated from the current generation unit and the voltage measured by the voltage measurement unit is provided, Whether or not the grounding system of the circuit is normal can be easily confirmed at the place.
第2の発明は、接地抵抗演算部に所定の時間間隔で接地抵抗を演算させる反復確認部を設けたことを特徴とするものである。 The second invention is characterized in that the ground resistance calculation unit is provided with an iterative confirmation unit for calculating the ground resistance at a predetermined time interval.
上記の構成によれば、接地系統における接地抵抗を求める演算を、所定の時間間隔で反復して実施することができ、経年的に変化する接地抵抗の大きさを求めることができるとともに、接地系統が正常に機能するか否かを確認することができる。 According to the above configuration, the calculation for obtaining the grounding resistance in the grounding system can be repeatedly performed at predetermined time intervals, the magnitude of the grounding resistance changing with time can be obtained, and the grounding system can be obtained. It can be confirmed whether or not functions normally.
第3の発明は、前記接地抵抗の反復確認結果を表示する接地抵抗表示部を設けたことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, a ground resistance display unit for displaying a result of repeated confirmation of the ground resistance is provided.
上記の構成によれば、接地抵抗表示部によって、接地抵抗の経年的変化の確認や、都度得られた各種データを表示することができる。 According to said structure, the ground resistance display part can confirm the secular change of ground resistance, and can display the various data obtained each time.
第4の発明は、前記電源回路から電源が供給されて、地震による揺れを検知し出力信号を出力する感震センサ部とを更に備えたことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the apparatus further includes a seismic sensor unit that is supplied with power from the power circuit, detects a shake due to an earthquake, and outputs an output signal.
上記の構成によれば、地震による揺れを検知し出力信号を出力させるため、地震による揺れをトリガとして、コンセント回路における中性極と接地極との間に電流を流して、回路に接続される漏電遮断器を動作させることができる。 According to the above configuration, in order to detect the shaking caused by the earthquake and output the output signal, the shaking is caused by the earthquake, and the current is passed between the neutral electrode and the grounding electrode in the outlet circuit to be connected to the circuit. The earth leakage breaker can be operated.
以上の如く、本発明によれば、差込接続ユニットが接続されるコンセントにおいて、接地系統が正常に機能しているか否か、なおかつ、経年的に接地抵抗が正常に機能しているか否かを確認する機能を備えた差込接続ユニットを提供することができる。 As described above, according to the present invention, in the outlet to which the plug-in connection unit is connected, whether the grounding system is functioning normally and whether the grounding resistance is functioning normally over time is determined. A plug-in connection unit having a function of checking can be provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的には例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, description of the following preferable embodiment is only an illustration essentially, and does not restrict | limit this invention, its application thing, or its use.
実施の形態に示した電路は、該電路に介在する変圧器2の2次巻線の中性線側が大地に第一の電気的端子21を設けて接地(B種接地)されるとともに、該変圧器の負荷側において分電盤1が設けられ、該分電盤1に設けられた集中接地端子を介して大地に設けられた第二の電気的端子104によって接地(D種接地)された接地系統を有する電路である。
In the electric circuit shown in the embodiment, the neutral wire side of the secondary winding of the
また、本願では、社団法人日本電気協会発行の内線規程 電気技術規程使用設備編 JEAC8001に定められたとおり、中性線は多線式電路の電源の中性極に接続される電線をいい、低圧電路において技術上の必要により接地された中性線又は接地された一線のことを接地側電線という。例えば単相3線式電路においては、電圧極として2つの電圧極、即ちL1極、L2極があり、中性極としてN極がある。また、単相2線式電路においては、電圧極と接地された接地側電線がある。接地極をE極とする。 Also, in this application, as defined in JEAC 8001, the extension regulations of the Electricity Regulations published by the Japan Electric Association, the neutral wire is the electric wire connected to the neutral pole of the power source of the multi-wire circuit, A neutral wire or a grounded wire that is grounded according to technical needs in the electric circuit is called a grounded electric wire. For example, in a single-phase three-wire circuit, there are two voltage poles as voltage poles, that is, an L1 pole and an L2 pole, and an N pole as a neutral pole. In the single-phase two-wire circuit, there is a ground-side electric wire that is grounded to the voltage electrode. The grounding electrode is the E pole.
図1において、1は分電盤,101は回路遮断器たる主幹ブレーカで漏電検出機能を有しているものである。102は主幹ブレーカ101の負荷側に接続される分岐ブレーカで複数存在する。103は大地に接続される接地線を接続するとともに、分岐回路における接地線を接続するための集中接地端子である。
In FIG. 1, 1 is a distribution board, 101 is a main circuit breaker which is a circuit breaker, and has a leakage detection function. A plurality of
105は、分岐回路におけるコンセントである。該コンセント105には、通常、前記L1極、L2極のうち一方の電圧極と中性極(N極)とアース極(E極)とが接続される。
3は差込接続ユニットである。図2において、差込接続ユニット3は、電圧極(L1極、L2極)に接続するプラグ刃31と、中性極(N極)に接続するプラグ刃32と、接地極(E極)に接続するプラグ刃33と、これらプラグ刃に電気的に接続されて駆動用電源を取得する電源回路34と、電源回路34から電源を供給されて、地震による揺れを検知し出力信号を出力する感震センサ部35と、感震センサ部35からの出力信号を受けて信号処理を行う信号処理部30と、該信号処理部30からの出力信号を受けて、前記コンセント回路105に中性極と接地極との間に電流を発生させる電流発生部36と、前記中性極と接地極との間の電圧を測定する電圧測定部37と、前記電流発生部から発生させた電流と電圧測定部により測定した電圧とから接地抵抗を演算する接地抵抗演算部とを備えて構成されている。該接地抵抗演算部は信号処理部30に設けられている。接地抵抗値は信号処理部30により演算処理され、接地抵抗表示部39に内容が表示される。
3 is a plug-in connection unit. In FIG. 2, the
電流発生部36は出力電流を可変可能な定電流発生回路を有しており、該電流発生部36から発生される電流の大きさは、接地系統における接地抵抗値を演算するために、通常の住宅に設置されている漏電遮断器の感度に相当する30mAを閾値として出力させる。まず、コンセント回路105における中性極と接地極との間に30mAよりも小さな電流(例えば20mA)を発生させ、前記電圧測定部37によって中性極と接地極との間の電圧を測定する。図3に示したように、電流は図中点線の矢印で示したように流れる。信号処理部30は、電流の大きさと電圧の大きさとから接地抵抗値を演算する。
The
演算された接地抵抗値が正常範囲である場合には、接地抵抗表示部39に正常表示を行う。演算された接地抵抗値が異常範囲(例えば数KΩ〜MΩ)の場合には接地抵抗表示部39に、異常表示を行う。
When the calculated ground resistance value is in the normal range, normal display is performed on the ground
この場合、接地抵抗を演算するときには漏電遮断器を動作させることなく演算を行い、回路の接地系統が正常であるか否かを確認することができるため、接地抵抗を演算する都度、漏電遮断器が動作して回路が停電してしまうことを回避することができる。 In this case, when calculating the ground resistance, it is possible to check whether the grounding system of the circuit is normal by operating without operating the earth leakage circuit breaker. It is possible to avoid the circuit from power failure due to the operation.
他の実施例として、電流発生部36から発生される電流の大きさを、通常の住宅に設置されている漏電遮断器の感度に相当する30mAよりも大きな電流(例えば50mA)を発生させる。この場合、漏電遮断器の動作感度電流より大きい電流を発生させるため、接地抵抗を演算するときに漏電遮断器の動作が伴うが、回路の接地系統が正常であるか否かを実際の遮断動作共々確認することができる。
As another embodiment, a current (for example, 50 mA) larger than 30 mA corresponding to the sensitivity of a leakage breaker installed in a normal house is generated as the magnitude of the current generated from the
また、電流発生部39から出力される電流の大きさを可変させて出力させてもよい。即ち、出力する電流の大きさを段階的若しくは連続的に、小さな電流(例えば漏電遮断器の動作感度電流よりも小さな20mA)から、大きな(例えば漏電遮断器の動作感度電流よりも大きな50mA)に変化させて出力する。これにより、回路における接地抵抗値を求めることができるとともに、漏電遮断器を実際に動作させることができ、より確実に接地系統の状態を確認することができる。
Further, the current output from the
信号処理部30においては、接地抵抗を所定の時間間隔で接地抵抗演算部に演算させる反復確認部301を備えて構成する。
The
前記反復確認部301は、電子的なタイマーや、プログラミングされたマイコンを用いて構成し、定期的に前述した一連の判断が実施されるように構成する。該反復確認部301により、所定の時間間隔で接地系統の接続状態を確認できるため、経年的に変化する接地抵抗を容易に確認することができる。加えて、接地系統における各種接続部分の経年変化による機能性低下も合わせて確認できるという効果がある。 The iterative confirmation unit 301 is configured using an electronic timer or a programmed microcomputer so that the series of determinations described above are periodically performed. Since the repeat confirmation unit 301 can confirm the connection state of the grounding system at predetermined time intervals, it is possible to easily confirm the ground resistance that changes over time. In addition, there is an effect that a decrease in functionality due to aging of various connection parts in the grounding system can also be confirmed.
反復確認部301に加えて、測定した接地抵抗値や電圧値、接地状態の確認結果などのデータを経年的に蓄積する記憶部302(例えばマイコン内部のメモリや外部メモリなど)を設けて、前記接地抵抗値や電圧値、接地状態の確認結果などのデータを経年的に蓄積し、該記憶部302に蓄積したデータを、接続されたマイコンやプログラムによって呼び出して確認できるように構成することにより、接地状態の経年的変化を確認でき、都度得られた各種データを前記接地抵抗表示部39にて表示することができるなど種々活用することができる。
In addition to the repetition confirmation unit 301, a storage unit 302 (for example, a memory inside the microcomputer or an external memory) that accumulates data such as the measured ground resistance value, voltage value, and ground state confirmation result over time is provided. By storing data such as ground resistance values, voltage values, ground state confirmation results over time, and configuring the data stored in the storage unit 302 to be called and confirmed by a connected microcomputer or program, It is possible to check various changes in the grounding state over time, and display various data obtained each time on the grounding
演算によって求められた接地抵抗データを読み出して、漏電遮断器の動作感度電流に見合った電流の大きさ、即ち、電流発生部36から発生される電流の大きさの演算により求めて出力する。これにより、経年的に見た場合に、演算時の接地抵抗に見合った大きさの電流を電流発生部36から発生させることができる。
The ground resistance data obtained by the calculation is read out and obtained by calculating the magnitude of the current corresponding to the operation sensitivity current of the earth leakage breaker, that is, the magnitude of the current generated from the
演算により求めた接地抵抗データの経年変化を演算することにより、一定期間に変化する接地抵抗の大きさを求めることができ、電流発生部36から出力可能な大きさの電流では漏電遮断器の動作電流を出力できなくなる時期を予測し、接地抵抗表示部39に表示する。
By calculating the secular change of the ground resistance data obtained by the calculation, the magnitude of the ground resistance that changes in a certain period can be obtained, and the operation of the earth leakage circuit breaker is performed at a current that can be output from the
また、所定の時間間隔で確認するほか、所定のタイミング、例えば季節の変わり目であるとか、ユーザーが確認を行いたい場合に確認を行うようにしてもよい。また、天候の変化や、温度、湿度を測定するセンサを設けて、所定の変化があった場合に確認を行うようにしてもよい。 In addition to confirmation at a predetermined time interval, confirmation may be performed at a predetermined timing, for example, at the turn of the season, or when the user wants to confirm. In addition, a sensor for measuring a change in weather, temperature, and humidity may be provided, and confirmation may be performed when there is a predetermined change.
38は電源回路34および信号処理部30と接続される蓄電部である。地震発生後、電力会社等からの給電が停止した場合に、地震が発生したことを一定時間信号処理部にて記憶しておくために設けている。蓄電部38は、コンデンサを用いて構成しているが、その他一次電池や二次電池を用いて構成してもよい。
A
40はテスト動作回路である。該テスト動作回路40は操作スイッチを用いて構成しており、信号処理部30に接続されている。該操作スイッチが操作されるとスイッチ回路が閉回路となり、信号処理部30から、電流発生部36に出力信号が送られ、前記コンセント回路105に電流を発生させる。
このように、本願における差込接続ユニット3は、地震の発生をトリガとして不平衡電流たる擬似的な漏電電流を回路に流すことにより漏電遮断器を動作させるものであるが、そもそも漏電動作の前提となっている接地系統が正常であるか否かを確認する機能を備えることにより、電気安全性に優れた差込接続ユニットを提供することができる。
As described above, the plug-in
なお、電流発生部36から発生させる電流の大きさを30mAを閾値としたが、この他、例えば分岐開閉器において一般的な漏電感度電流である15mAを第二の閾値として、分岐開閉器としての漏電遮断器の動作をもって分岐回路への給電を遮断させる差込接続ユニットを提供してもよい。
In addition, although the magnitude of the current generated from the
1 分電盤
101 主幹ブレーカ
102 分岐ブレーカ
103 集中接地端子
104 第二の電気的端子
105 コンセント
2 変圧器
21 第一の電気的端子
3 差込接続ユニット
30 信号処理部
301 反復確認部
302 記憶部
31 電圧極のプラグ刃
32 中性極のプラグ刃
33 接地極のプラグ刃
34 電源部
35 感震センサ部
36 電流発生部
37 電圧測定部
38 蓄電部
39 接地抵抗表示部
40 テスト動作部
1
本発明は、プラグ受けを備えた接地極付コンセントに接続される差込接続ユニットに関し、より詳しくは、地震による揺れを検出して前記接地極付コンセントが接続された電気回路上の回路遮断器を作動させる機能を備えた差込接続ユニットに関するものである。 The present invention relates to a plug connection unit connected to an outlet with a grounding pole provided with a plug receptacle, and more particularly, a circuit breaker on an electric circuit to which the grounding outlet is connected by detecting a shake due to an earthquake. It is related with the plug-in connection unit provided with the function to operate.
従来から地震による揺れを検出してコンセントが接続された電気回路上の回路遮断器を作動させる機能を備えた差込接続ユニットは種々開示されている。 Conventionally, various plug connection units having a function of operating a circuit breaker on an electric circuit connected to an outlet by detecting a shake due to an earthquake have been disclosed.
例えば、特許文献1に開示された例について図4を用いて説明する。図4に記載された差込接続ユニットは、低圧電源の母線1に通じるコンセントタップ2及びコンセントプラグ4に接続される中間コンセントプラグ3として構成されている。母線1には前記回路遮断器としての漏電ブレーカ11が配設され、前記コンセントタップ2は分岐ブレーカ12を経て屋内の適宜箇所に配設されている。コンセントタップ2には、差込電極受け金具21、21と差込アース電極受け金具22が設けられ、この差込アース電極受け金具22は接地されている。
For example, an example disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. The plug connection unit shown in FIG. 4 is configured as an
前記中間コンセントプラグ3には、異常状況としての地震による揺れを検知する異常検出器35が備えられており、該異常検出器35が揺れを感知すると電気信号が地絡発生回路のスイッチ部37に出力される。そして、このスイッチ部37が作動し、差込電極受け金具が設けられた給電電路と差込アース電極受け金具が設けられた接地電路との間に微弱な地絡電流を発生させる。これにより、電路に生じた電気回路上の不平衡電流を母線1に配設された漏電ブレーカ11が検知して回路遮断器が作動し、電路全体の電流を遮断する。
The
このように、特許文献1においては、従来から用いられている漏電ブレーカ11を備えた給電回路において、通常に配置されている任意のコンセントタップ2に異常検出器35等を備えた中間コンセントプラグ3を備えて構成し、特別な取付工事を必要とすることなく、希望する場所における地震などの異常を検知し、前記漏電ブレーカ11を作動させることにより、電路の電流を遮断して電気火災を未然に防止している。
As described above, in Patent Document 1, an
また、特許文献2に開示された例について図5を用いて説明する。図5に記載された差込接続ユニットは、特許文献1と同じく、低圧電源の母線24に通じるコンセントタップ26に接続されるコンセントプラグ10として構成されている。差込接続ユニットを構成するケース12内には漏電発生部が備えられており、地震による揺れを検知すると、漏電発生部を作動させて屋内商用電線に不平衡電流を発生させることによって、各家屋に通常設置されている漏電ブレーカを作動させて家屋の通電を遮断する。このように、特許文献2においても、特別な取付工事を必要とすることなく、地震などの異常を検知した場合には、コンセント回路が接続される漏電ブレーカを作動させて、電路の電流を遮断して電気火災を未然に防止している。
An example disclosed in
地震を検知した場合に、電気回路上に漏電電流を発生させることにより、回路遮断器を作動させて電流を遮断させるコンセントプラグ型の差込接続ユニットは、その導入にあたり特別な取付工事を必要とすることなく導入できるため大変利便性がよい。 When an earthquake is detected, the outlet plug type plug-in connection unit that operates the circuit breaker to shut off the current by generating a leakage current on the electric circuit requires special installation work for its introduction. It is very convenient because it can be introduced without having to do so.
その一方で、該差込接続ユニットが漏電電流を発生させて電気回路上の漏電ブレーカを漏電動作させるためには、漏電電流の経路となる接地系統が正常に機能している必要がある。 On the other hand, in order for the plug-in connection unit to generate a leakage current and cause the leakage breaker on the electric circuit to perform a leakage operation, the grounding system serving as a leakage current path needs to function normally.
即ち、一般的な単相3線式の電路を例にすれば、電路の一次側に介在する変圧器の2次巻線中性線側が大地に設けられた第一の電気的端子により接地(B種接地)されるとともに、変圧器の負荷側電路において接地線が集中接地端子を介して大地に設けられた第二の電気的端子により接地(D種接地)されて、これら接地の状態が、後述する所定の接地抵抗値以下に保たれている必要がある。 That is, taking a general single-phase three-wire electric circuit as an example, the secondary winding neutral wire side of the transformer interposed on the primary side of the electric circuit is grounded by the first electrical terminal provided on the ground ( In addition, the ground line is grounded by the second electrical terminal provided on the ground via the concentrated ground terminal (class D ground) in the load side electric circuit of the transformer. It is necessary to be kept below a predetermined ground resistance value described later.
所定の接地抵抗値は、接地工事について定められている「電気設備に関する技術基準」に記載されているとおりであり、技術基準の解釈第19条によれば、「接地工事は、第13条〔電路の絶縁〕第六号および第七号イに掲げるものを接地する場合、第23条〔需要場所の引込口の接地〕、第28条〔電気設備の接地〕第1項、第2項及び第4項並びに第42条〔避雷器の接地〕第二号イ及び第三号イ、ロの規定により接地する場合並びに低圧架空電線の特別高圧架空電線と同一支支持物に施設される部分に接地工事を施す場合を除き、次の左欄に掲げる4種とし、各接地工事における接地抵抗値は、同表の左欄に掲げる接地工事の種類に応じ、それぞれ同表の右欄に掲げる値以下とすること。」とされており,各々の接地工事の種類に応じて,A種接地工事の場合には接地抵抗値が10Ω、B種接地工事の場合には、変圧器の高圧側又は特別高圧側の電路の1線地絡電流のアンペア数で150 (変圧器の高圧側の電路又は使用電圧が35,000V以下の特別高圧側の電路と低圧側の電路との混触により低圧電路の対地電圧が150Vを超えた場合に、1秒を超え2秒以内に自動的に高圧電路又は使用電圧が35,000V以下の特別高圧電路を遮断する装置を設けるときは300、1秒以内に自動的に高圧電路又は使用電圧が35,000V以下の特別高圧電路を遮断する装置を設けるときは600)を除した値に等しいオーム数、C種接地工事の場合には,10Ω(低圧電路において、当該電路に地気を生じた場合に0.5秒以内に自動的に電路を遮断する装置を施設するときは、500Ω)、D種接地工事の場合には,100Ω(低圧電路において、当該電路に地気を生じた場合に0.5秒以内に自動的に電路を遮断する装置を施設するときは、500Ω)と、接地抵抗値が定められている。
The predetermined ground resistance value is as described in “Technical Standards for Electrical Equipment” established for grounding work. According to Article 19 of the interpretation of technical standards, “ Insulation of electric circuit] When grounding the items listed in No. 6 and No. 7 b, Article 23 [Grounding of the service area inlet], Article 28 [Electrical equipment grounding]
ビルディングなど大型建築物では、高圧で受電し低圧に変換するための変圧器の接地と、負荷側の接地を共通にしている場合が多く、その場合には接地線の接地抵抗が非常に低いため接地系統は十分に機能していると考えられる。また、国内の配線設備の方式として、IEC規格にてTN方式と呼ばれる電源側の接地点から末端に至るまで専用の接地線を引き回す方式の導入が試みられており、その場合の接地線の接地抵抗も機能していると考えられる。一方、一般戸建住宅等で多く施工されているTT方式と呼ばれる接地方式においては、特に末端部分での接地抵抗は、接地工事次第で抵抗が変化しやすく、高抵抗になってしまう可能性がある。 In large buildings such as buildings, there are many cases where the grounding of the transformer for receiving power at high voltage and converting it to low voltage is common with the grounding on the load side, in which case the grounding resistance of the grounding wire is very low The grounding system is considered to function well. In addition, as a method of domestic wiring equipment, the introduction of a method of drawing a dedicated grounding wire from the grounding point on the power source side to the end, called the TN method in IEC standards, has been attempted. Resistance is also considered to be functioning. On the other hand, in the grounding method called the TT method that is often constructed in general detached houses, the grounding resistance at the end portion is likely to change depending on the grounding work, and may become high resistance. is there.
接地抵抗が高抵抗になると感電のおそれが生じ、電気安全が確保されなくなることがあるが、一般的に電路に設置される負荷機器の絶縁が劣化し、大地と該負荷機器の筐体間に対地電圧Vgが生じた場合でも、人体に影響がない接地抵抗は次のように求められる。 If the grounding resistance is high, there is a risk of electric shock and electrical safety may not be ensured. Generally, however, the insulation of the load equipment installed in the electric circuit deteriorates, and the ground and the housing of the load equipment Even when the ground voltage Vg is generated, the ground resistance that does not affect the human body is obtained as follows.
RBをB種接地抵抗、RDをD種接地抵抗、VEを電路の電圧とした場合、Vg={RD/(RB+RD)}VE ・・・(式1)と示される。ここで、人体の抵抗を1kΩ、人体通過許容電流として、数分間が限度(ビーゲルマイヤー氏による感電電流と人体の生理反応)とされる30mAを想定すると、対地電圧として、Vg=30Vが許容の上限とみなされる。 When RB is a class B ground resistance, RD is a class D ground resistance, and VE is an electric circuit voltage, Vg = {RD / (RB + RD)} VE (Formula 1). Here, assuming that the resistance of the human body is 1 kΩ and the allowable current passing through the human body is 30 mA, which is limited to several minutes (electric shock current by Mr. Biegelmeier and the physiological response of the human body), Vg = 30 V is allowable as the ground voltage. Is considered the upper limit.
そして、電路の電圧VEが200Vの場合、式1にVgを代入し演算することにより、RB=5.7RD ・・・(式2)となり、B種接地抵抗の大きさが10Ωであった場合、RD≒1.7Ωとなることから、D種接地抵抗を約1.7Ω以下に設ければよいことになる。 And when the voltage VE of the electric circuit is 200V, by substituting Vg into Equation 1 and calculating, RB = 5.7RD (Equation 2), and the size of the class B grounding resistance is 10Ω RD≈1.7Ω, so that the D-type grounding resistance should be set to about 1.7Ω or less.
しかしながら、この1.7Ω以下という接地抵抗は、現実的には、通常の接地工事では得難い低い接地抵抗値である。接地を行う際に土壌に科学的処理を施し、例えば、無機質高含水結晶体などを用いた接地抵抗低減剤を用いて、当該接地抵抗を低減する工夫が必要である。 However, the ground resistance of 1.7Ω or less is a low ground resistance value that is practically difficult to obtain by ordinary grounding work. When grounding, it is necessary to devise a technique for reducing the grounding resistance by applying a scientific treatment to the soil and using, for example, a grounding resistance reducing agent using an inorganic high water content crystal.
さらに、この低接地抵抗を経年的に維持する必要があるが、そのためには、経年的に接地抵抗が保たれているか将来にわたり確認を行う必要がある。接地工事が為された当時の状態から、周辺の改良工事やなどにより環境が変化することも多く、都度接地抵抗値の確認を行うことは、現実的にはなかなか行われておらず困難なことであった。接地後数年〜数十年経った場合の接地抵抗値がいくらであるのかは確認されていないことが多い。 Furthermore, it is necessary to maintain this low ground resistance over time. To that end, it is necessary to confirm whether the ground resistance is maintained over time in the future. The environment often changes from the state at the time of the grounding work due to improvements in the surrounding area, etc., and it is difficult to check the grounding resistance value each time because it is difficult in practice. Met. In many cases, it has not been confirmed what the grounding resistance value is after several years to several decades after grounding.
このように、差込接続ユニットが漏電電流を発生させて電気回路上の漏電ブレーカを漏電動作させるためには、漏電電流の経路となる接地系統が所定の抵抗値以下に保たれ、正常に機能している必要があるが、接地抵抗値が高くなっている場合には、コンセントに差込接続ユニットを取付けた後に地震が発生した場合、該差込接続ユニットから漏電電流を発生させても、漏電ブレーカを漏電動作させる程度の漏電電流が流れず、漏電ブレーカを動作させることができないという課題がある。一方、接地抵抗値が低くなっている場合には、当初想定していた漏電電流よりも大きな電流が流れてしまい、電路に不要な影響を与えて他の漏電ブレーカが動作してしまうなどの課題がある。 In this way, in order for the plug connection unit to generate a leakage current and cause the leakage breaker on the electric circuit to perform a leakage operation, the grounding system that is the path of the leakage current is kept below a predetermined resistance value and functions normally. However, if the ground resistance value is high, if an earthquake occurs after installing the plug connection unit in the outlet, even if a leakage current is generated from the plug connection unit, There is a problem in that a leakage current that causes the leakage breaker to perform a leakage operation does not flow, and the leakage breaker cannot be operated. On the other hand, when the grounding resistance value is low, a current larger than the initially assumed leakage current flows, causing problems such as operating other leakage breakers with unnecessary influence on the electric circuit. There is.
即ち、差込接続ユニット自体には電源が供給されて正常に動作しているにも関わらず、発生させた不平衡電流たる擬似的な漏電電流が高くなっていた接地抵抗により電気回路上の接地回路に流れず、漏電ブレーカの動作が行われない状況が発生し得るという課題があった。 In other words, the power supply is supplied to the plug-in connection unit itself, but the pseudo-leakage current, which is the generated unbalanced current, is high even though it is operating normally. There was a problem that a situation in which the operation of the earth leakage breaker is not performed without flowing through the circuit may occur.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、差込接続ユニットが接続されるコンセントにおいて、接地系統が正常に機能しているか否か、なおかつ、経年的な接地抵抗値の大きさに合わせて適切な大きさの漏電電流を流し、接地抵抗が正常に機能しているか否かを確認する機能を備えた差込接続ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to determine whether or not the grounding system is functioning normally in the outlet to which the plug-in connection unit is connected. An object of the present invention is to provide a plug-in connection unit having a function of checking whether or not a grounding resistance is functioning normally by flowing a leakage current having an appropriate magnitude according to the magnitude of the grounding resistance value.
上記課題を解決するために、本発明においては、電圧極(L極)、中性極(N極)、接地極(E極)を備えたコンセント回路に接続して用いられる差込接続ユニットであって、コンセントに設けられた夫々の極におけるプラグ受けに対応して差し込まれるプラグ刃と、該プラグ刃に電気的に接続されて駆動用電源を取得する電源回路と、前記コンセント回路における中性極と接地極との間に電流を流す電流発生部と、前記中性極と接地極との間の電圧を測定する電圧測定部と、前記電流発生部から発生させた電流と電圧測定部により測定した電圧とから接地抵抗を演算する接地抵抗演算部とを備えるとともに、前記接地演算部により演算された接地抵抗データを読み出して、漏電遮断器の動作感度電流に見合った電流の大きさを演算により求めることによって、接地抵抗の大きさに基づいて、前記電流発生部から出力される電流の大きさが可変されて出力されることを特徴として差込接続ユニットを提供したものである。 In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, a plug connection unit used by connecting to an outlet circuit having a voltage electrode (L electrode), a neutral electrode (N electrode), and a ground electrode (E electrode). A plug blade inserted corresponding to a plug receiver at each pole provided in the outlet; a power supply circuit that is electrically connected to the plug blade to obtain a driving power supply; and a neutral in the outlet circuit A current generator that passes a current between a pole and a ground electrode, a voltage measurement unit that measures a voltage between the neutral electrode and the ground electrode, and a current and a voltage measurement unit that are generated from the current generator Rutotomoni a ground resistance calculator for calculating an earth resistance from the measured voltage and reads the grounding resistance data computed by the ground operation unit, the magnitude of the current corresponding to the operation sensitivity current of the earth leakage circuit breaker Find by calculation By Rukoto, based on the magnitude of the ground resistance is obtained by providing a plug connection unit is characterized in that the magnitude of the current outputted from the current generation unit is output is variable.
上記の構成によれば、前記電流発生部から発生させた電流と電圧測定部により測定した電圧とから接地抵抗を演算する接地抵抗演算部とを備えて構成したため、差込接続ユニットを取付けるコンセントの場所において、回路の接地系統が正常であるか否かを簡単に確認することができる。 According to the above configuration, since the ground resistance calculation unit that calculates the ground resistance from the current generated from the current generation unit and the voltage measured by the voltage measurement unit is provided, Whether or not the grounding system of the circuit is normal can be easily confirmed at the place.
第2の発明は、接地抵抗演算部に所定の時間間隔で接地抵抗を演算させる反復確認部を設けたことを特徴とするものである。 The second invention is characterized in that the ground resistance calculation unit is provided with an iterative confirmation unit for calculating the ground resistance at a predetermined time interval.
上記の構成によれば、接地系統における接地抵抗を求める演算を、所定の時間間隔で反復して実施することができ、経年的に変化する接地抵抗の大きさを求めることができるとともに、接地系統が正常に機能するか否かを確認することができる。 According to the above configuration, the calculation for obtaining the grounding resistance in the grounding system can be repeatedly performed at predetermined time intervals, the magnitude of the grounding resistance changing with time can be obtained, and the grounding system can be obtained. It can be confirmed whether or not functions normally.
第3の発明は、前記接地抵抗の反復確認結果を表示する接地抵抗表示部を設けたことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, a ground resistance display unit for displaying a result of repeated confirmation of the ground resistance is provided.
上記の構成によれば、接地抵抗表示部によって、接地抵抗の経年的変化の確認や、都度得られた各種データを表示することができる。 According to said structure, the ground resistance display part can confirm the secular change of ground resistance, and can display the various data obtained each time.
第4の発明は、前記電源回路から電源が供給されて、地震による揺れを検知し出力信号を出力する感震センサ部とを更に備えたことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the apparatus further includes a seismic sensor unit that is supplied with power from the power circuit, detects a shake due to an earthquake, and outputs an output signal.
上記の構成によれば、地震による揺れを検知し出力信号を出力させるため、地震による揺れをトリガとして、コンセント回路における中性極と接地極との間に電流を流して、回路に接続される漏電遮断器を動作させることができる。 According to the above configuration, in order to detect the shaking caused by the earthquake and output the output signal, the shaking is caused by the earthquake, and the current is passed between the neutral electrode and the grounding electrode in the outlet circuit to be connected to the circuit. The earth leakage breaker can be operated.
以上の如く、本発明によれば、差込接続ユニットが接続されるコンセントにおいて、接地系統が正常に機能しているか否か、なおかつ、経年的に接地抵抗が正常に機能しているか否かを確認する機能を備えた差込接続ユニットを提供することができる。 As described above, according to the present invention, in the outlet to which the plug-in connection unit is connected, whether the grounding system is functioning normally and whether the grounding resistance is functioning normally over time is determined. A plug-in connection unit having a function of checking can be provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的には例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, description of the following preferable embodiment is only an illustration essentially, and does not restrict | limit this invention, its application thing, or its use.
実施の形態に示した電路は、該電路に介在する変圧器2の2次巻線の中性線側が大地に第一の電気的端子21を設けて接地(B種接地)されるとともに、該変圧器の負荷側において分電盤1が設けられ、該分電盤1に設けられた集中接地端子を介して大地に設けられた第二の電気的端子104によって接地(D種接地)された接地系統を有する電路である。
In the electric circuit shown in the embodiment, the neutral wire side of the secondary winding of the
また、本願では、社団法人日本電気協会発行の内線規程 電気技術規程使用設備編 JEAC8001に定められたとおり、中性線は多線式電路の電源の中性極に接続される電線をいい、低圧電路において技術上の必要により接地された中性線又は接地された一線のことを接地側電線という。例えば単相3線式電路においては、電圧極として2つの電圧極、即ちL1極、L2極があり、中性極としてN極がある。また、単相2線式電路においては、電圧極と接地された接地側電線がある。接地極をE極とする。 Also, in this application, as defined in JEAC 8001, the extension regulations of the Electricity Regulations published by the Japan Electric Association, the neutral wire is the electric wire connected to the neutral pole of the power source of the multi-wire circuit, A neutral wire or a grounded wire that is grounded according to technical needs in the electric circuit is called a grounded electric wire. For example, in a single-phase three-wire circuit, there are two voltage poles as voltage poles, that is, an L1 pole and an L2 pole, and an N pole as a neutral pole. In the single-phase two-wire circuit, there is a ground-side electric wire that is grounded to the voltage electrode. The grounding electrode is the E pole.
図1において、1は分電盤,101は回路遮断器たる主幹ブレーカで漏電検出機能を有しているものである。102は主幹ブレーカ101の負荷側に接続される分岐ブレーカで複数存在する。103は大地に接続される接地線を接続するとともに、分岐回路における接地線を接続するための集中接地端子である。
In FIG. 1, 1 is a distribution board, 101 is a main circuit breaker which is a circuit breaker, and has a leakage detection function. A plurality of
105は、分岐回路におけるコンセントである。該コンセント105には、通常、前記L1極、L2極のうち一方の電圧極と中性極(N極)とアース極(E極)とが接続される。
3は差込接続ユニットである。図2において、差込接続ユニット3は、電圧極(L1極、L2極)に接続するプラグ刃31と、中性極(N極)に接続するプラグ刃32と、接地極(E極)に接続するプラグ刃33と、これらプラグ刃に電気的に接続されて駆動用電源を取得する電源回路34と、電源回路34から電源を供給されて、地震による揺れを検知し出力信号を出力する感震センサ部35と、感震センサ部35からの出力信号を受けて信号処理を行う信号処理部30と、該信号処理部30からの出力信号を受けて、前記コンセント回路105に中性極と接地極との間に電流を発生させる電流発生部36と、前記中性極と接地極との間の電圧を測定する電圧測定部37と、前記電流発生部から発生させた電流と電圧測定部により測定した電圧とから接地抵抗を演算する接地抵抗演算部とを備えて構成されている。該接地抵抗演算部は信号処理部30に設けられている。接地抵抗値は信号処理部30により演算処理され、接地抵抗表示部39に内容が表示される。
3 is a plug-in connection unit. In FIG. 2, the
電流発生部36は出力電流を可変可能な定電流発生回路を有しており、該電流発生部36から発生される電流の大きさは、接地系統における接地抵抗値を演算するために、通常の住宅に設置されている漏電遮断器の感度に相当する30mAを閾値として出力させる。まず、コンセント回路105における中性極と接地極との間に30mAよりも小さな電流(例えば20mA)を発生させ、前記電圧測定部37によって中性極と接地極との間の電圧を測定する。図3に示したように、電流は図中点線の矢印で示したように流れる。信号処理部30は、電流の大きさと電圧の大きさとから接地抵抗値を演算する。
The
演算された接地抵抗値が正常範囲である場合には、接地抵抗表示部39に正常表示を行う。演算された接地抵抗値が異常範囲(例えば数KΩ〜MΩ)の場合には接地抵抗表示部39に、異常表示を行う。
When the calculated ground resistance value is in the normal range, normal display is performed on the ground
この場合、接地抵抗を演算するときには漏電遮断器を動作させることなく演算を行い、回路の接地系統が正常であるか否かを確認することができるため、接地抵抗を演算する都度、漏電遮断器が動作して回路が停電してしまうことを回避することができる。 In this case, when calculating the ground resistance, it is possible to check whether the grounding system of the circuit is normal by operating without operating the earth leakage circuit breaker. It is possible to avoid the circuit from power failure due to the operation.
他の実施例として、電流発生部36から発生される電流の大きさを、通常の住宅に設置されている漏電遮断器の感度に相当する30mAよりも大きな電流(例えば50mA)を発生させる。この場合、漏電遮断器の動作感度電流より大きい電流を発生させるため、接地抵抗を演算するときに漏電遮断器の動作が伴うが、回路の接地系統が正常であるか否かを実際の遮断動作共々確認することができる。
As another embodiment, a current (for example, 50 mA) larger than 30 mA corresponding to the sensitivity of a leakage breaker installed in a normal house is generated as the magnitude of the current generated from the
また、電流発生部39から出力される電流の大きさを可変させて出力させてもよい。即ち、出力する電流の大きさを段階的若しくは連続的に、小さな電流(例えば漏電遮断器の動作感度電流よりも小さな20mA)から、大きな(例えば漏電遮断器の動作感度電流よりも大きな50mA)に変化させて出力する。これにより、回路における接地抵抗値を求めることができるとともに、漏電遮断器を実際に動作させることができ、より確実に接地系統の状態を確認することができる。
Further, the current output from the
信号処理部30においては、接地抵抗を所定の時間間隔で接地抵抗演算部に演算させる反復確認部301を備えて構成する。
The
前記反復確認部301は、電子的なタイマーや、プログラミングされたマイコンを用いて構成し、定期的に前述した一連の判断が実施されるように構成する。該反復確認部301により、所定の時間間隔で接地系統の接続状態を確認できるため、経年的に変化する接地抵抗を容易に確認することができる。加えて、接地系統における各種接続部分の経年変化による機能性低下も合わせて確認できるという効果がある。 The iterative confirmation unit 301 is configured using an electronic timer or a programmed microcomputer so that the series of determinations described above are periodically performed. Since the repeat confirmation unit 301 can confirm the connection state of the grounding system at predetermined time intervals, it is possible to easily confirm the ground resistance that changes over time. In addition, there is an effect that a decrease in functionality due to aging of various connection parts in the grounding system can also be confirmed.
反復確認部301に加えて、測定した接地抵抗値や電圧値、接地状態の確認結果などのデータを経年的に蓄積する記憶部302(例えばマイコン内部のメモリや外部メモリなど)を設けて、前記接地抵抗値や電圧値、接地状態の確認結果などのデータを経年的に蓄積し、該記憶部302に蓄積したデータを、接続されたマイコンやプログラムによって呼び出して確認できるように構成することにより、接地状態の経年的変化を確認でき、都度得られた各種データを前記接地抵抗表示部39にて表示することができるなど種々活用することができる。
In addition to the repetition confirmation unit 301, a storage unit 302 (for example, a memory inside the microcomputer or an external memory) that accumulates data such as the measured ground resistance value, voltage value, and ground state confirmation result over time is provided. By storing data such as ground resistance values, voltage values, ground state confirmation results over time, and configuring the data stored in the storage unit 302 to be called and confirmed by a connected microcomputer or program, It is possible to check various changes in the grounding state over time, and display various data obtained each time on the grounding
演算によって求められた接地抵抗データを読み出して、漏電遮断器の動作感度電流に見合った電流の大きさ、即ち、電流発生部36から発生される電流の大きさの演算により求めて出力する。これにより、経年的に見た場合に、演算時の接地抵抗に見合った大きさの電流を電流発生部36から発生させることができる。
The ground resistance data obtained by the calculation is read out and obtained by calculating the magnitude of the current corresponding to the operation sensitivity current of the earth leakage breaker, that is, the magnitude of the current generated from the
演算により求めた接地抵抗データの経年変化を演算することにより、一定期間に変化する接地抵抗の大きさを求めることができ、電流発生部36から出力可能な大きさの電流では漏電遮断器の動作電流を出力できなくなる時期を予測し、接地抵抗表示部39に表示する。
By calculating the secular change of the ground resistance data obtained by the calculation, the magnitude of the ground resistance that changes in a certain period can be obtained, and the operation of the earth leakage circuit breaker is performed at a current that can be output from the
また、所定の時間間隔で確認するほか、所定のタイミング、例えば季節の変わり目であるとか、ユーザーが確認を行いたい場合に確認を行うようにしてもよい。また、天候の変化や、温度、湿度を測定するセンサを設けて、所定の変化があった場合に確認を行うようにしてもよい。 In addition to confirmation at a predetermined time interval, confirmation may be performed at a predetermined timing, for example, at the turn of the season, or when the user wants to confirm. In addition, a sensor for measuring a change in weather, temperature, and humidity may be provided, and confirmation may be performed when there is a predetermined change.
38は電源回路34および信号処理部30と接続される蓄電部である。地震発生後、電力会社等からの給電が停止した場合に、地震が発生したことを一定時間信号処理部にて記憶しておくために設けている。蓄電部38は、コンデンサを用いて構成しているが、その他一次電池や二次電池を用いて構成してもよい。
A
40はテスト動作回路である。該テスト動作回路40は操作スイッチを用いて構成しており、信号処理部30に接続されている。該操作スイッチが操作されるとスイッチ回路が閉回路となり、信号処理部30から、電流発生部36に出力信号が送られ、前記コンセント回路105に電流を発生させる。
このように、本願における差込接続ユニット3は、地震の発生をトリガとして不平衡電流たる擬似的な漏電電流を回路に流すことにより漏電遮断器を動作させるものであるが、そもそも漏電動作の前提となっている接地系統が正常であるか否かを確認する機能を備えることにより、電気安全性に優れた差込接続ユニットを提供することができる。
As described above, the plug-in
なお、電流発生部36から発生させる電流の大きさを30mAを閾値としたが、この他、例えば分岐開閉器において一般的な漏電感度電流である15mAを第二の閾値として、分岐開閉器としての漏電遮断器の動作をもって分岐回路への給電を遮断させる差込接続ユニットを提供してもよい。
In addition, although the magnitude of the current generated from the
1 分電盤
101 主幹ブレーカ
102 分岐ブレーカ
103 集中接地端子
104 第二の電気的端子
105 コンセント
2 変圧器
21 第一の電気的端子
3 差込接続ユニット
30 信号処理部
301 反復確認部
302 記憶部
31 電圧極のプラグ刃
32 中性極のプラグ刃
33 接地極のプラグ刃
34 電源部
35 感震センサ部
36 電流発生部
37 電圧測定部
38 蓄電部
39 接地抵抗表示部
40 テスト動作部
1
Claims (4)
コンセントに設けられた夫々の極におけるプラグ受けに対応して差し込まれるプラグ刃と、
該プラグ刃に電気的に接続されて駆動用電源を取得する電源回路と、
前記コンセント回路における中性極と接地極との間に電流を流す電流発生部と、
前記中性極と接地極との間の電圧を測定する電圧測定部と、
前記電流発生部から発生させた電流と電圧測定部により測定した電圧とから接地抵抗を演算する接地抵抗演算部とを備え、
前記接地抵抗演算部により求められた接地抵抗の大きさに基づいて、
前記電流発生部から出力される電流の大きさが可変されて出力されることを特徴とすることを特徴とする差込接続ユニット。 A plug connection unit used by connecting to a power outlet circuit having a voltage electrode (L electrode), a neutral electrode (N electrode), and a ground electrode (E electrode),
A plug blade to be inserted in correspondence with the plug receptacle at each pole provided in the outlet;
A power supply circuit that is electrically connected to the plug blade to obtain a driving power supply;
A current generator for passing a current between a neutral electrode and a ground electrode in the outlet circuit;
A voltage measuring unit for measuring a voltage between the neutral electrode and the ground electrode;
A ground resistance calculation unit that calculates the ground resistance from the current generated from the current generation unit and the voltage measured by the voltage measurement unit;
Based on the size of the ground resistance obtained by the ground resistance calculation unit,
The plug connection unit, wherein the current output from the current generator is varied and output.
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a seismic sensor unit that is supplied with power from the power circuit, detects a shake caused by an earthquake, and outputs an output signal. 5. Plug connection unit as described.
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