JP2020043704A

JP2020043704A - 安全回路及び充電ケーブル

Info

Publication number: JP2020043704A
Application number: JP2018170254A
Authority: JP
Inventors: 智之藤枝; Tomoyuki Fujieda
Original assignee: Pacific Industrial Co Ltd; Taiheiyo Kogyo KK
Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd; Taiheiyo Kogyo KK
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2038-09-12
Also published as: JP6730390B2; WO2020054751A1

Abstract

【課題】漏電の発生に対して電力ラインを遮断する安全回路を簡素化する。【解決手段】安全回路１０は、電源９０と負荷９１との間の電力ライン１３に接続される漏電遮断機１５と、通常はオフしていて漏電以外の異常の検出信号を受けるとオンする制御スイッチ２５を、電力ライン又は漏電遮断機に接続し、制御スイッチのオンにより漏電遮断機に漏電を検出させる異常遮断回路２０と、を有する。異常遮断回路は、電力ラインを構成する複数の構成ライン１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに含まれる第１の構成ライン１３Ａと、グランドＧＮＤ又はアースとの間に、制御スイッチと共に第１の抵抗２１を直列接続して備える。【選択図】図１

Description

本発明は、漏電の発生に対して電力ラインを遮断する安全回路及び充電ケーブルに関する。

従来、この種の安全回路として、漏電に加え発熱異常の発生に対しても電力ラインを遮断するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１１００５５号公報（図１参照）

しかしながら、上記した従来の安全回路に対して、回路の簡素化が求められている。

上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、電源（９０）と負荷（９１，９３）との間の電力ライン（１３）に接続される漏電遮断機（１５）と、通常はオフしていて漏電以外の異常の検出信号を受けるとオンする制御スイッチ（２５）を前記電力ライン（１３）又は前記漏電遮断機（１５）に接続して備え、前記制御スイッチ（２５）のオンにより前記漏電遮断機（１５）に漏電を検出させる異常遮断回路（２０，２０Ａ〜２０Ｇ）と、を有する安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）である。

請求項２の発明は、前記異常遮断回路（２０）は、前記電力ライン（１３）を構成する複数の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）に含まれる第１の構成ライン（１３Ａ）とグランド（ＧＮＤ）又はアースとの間に、前記制御スイッチ（２５）と共に第１の抵抗（２１）を直列接続して備える請求項１に記載の安全回路（１０）である。

請求項３の発明は、前記異常遮断回路（２０）は、前記グランド（ＧＮＤ）又は前記アースから前記第１の構成ライン（１３Ａ）に電流が流れることを禁止するダイオード（２６）を有する請求項２に記載の給電完全回路（１０）である。

請求項４の発明は、前記異常遮断回路（２０Ｂ）は、前記電力ライン（１３）を構成する複数の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）に含まれる第１及び第２の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ）のうち前記第１の構成ライン（１３Ａ）における前記漏電遮断機（１５）より前記負荷（９１，９３）側部分と、前記第２の構成ライン（１３Ｂ）における前記漏電遮断機（１５）より前記電源（９０）側部分との間に、前記制御スイッチ（２５）と共に第１の抵抗（２１）を直列接続して備える請求項１に記載の安全回路（１０Ｂ）である。

請求項５の発明は、前記異常遮断回路（２０Ｂ，２０Ｄ）は、前記電力ライン（１３）を構成する複数の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）に含まれる第１及び第２の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ）のうち前記第１の構成ライン（１３Ａ）における前記漏電遮断機（１５）の零相変流器（６８）より前記負荷（９１，９３）側部分と、前記第２の構成ライン（１３Ｂ）における前記零相変流器（６８）より前記電源（９０）側部分との間に、前記制御スイッチ（２５）と共に第１の抵抗（２１）を直列接続して備える請求項１に記載の安全回路（１０Ｂ，１０Ｄ）である。

請求項６の発明は、前記異常遮断回路（２０Ｃ）は、前記漏電遮断機（１５）のうち零相変流器（６８）を貫通するライン（６３Ｄ）の両端部の間に前記制御スイッチ（２５）と第１の抵抗（２１）と制御用電源（２９）とを直列接続して備える請求項１に記載の安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）である。

請求項７の発明は、前記異常遮断回路（２０）の途中にコンデンサ（２３）と第２の抵抗（２２）とが並列に備えられている請求項１乃至６の何れか１の請求項に記載の安全回路（１０）である。

請求項８の発明は、異常を検出するセンサ（３１）と、前記センサ（３１）の検出結果に基づいて前記異常の検出信号を前記制御スイッチ（２５）に付与する制御部（３０）と、を備える請求項１乃至７の何れか１の請求項に記載の安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）である。

請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れか１に記載の安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）を有し、前記電源（９０）と前記負荷（９１，９３）との間を接続すると共に、前記安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）の前記漏電遮断機（１５）が途中に接続されている充電ケーブル（５０，５０Ａ〜５０Ｇ）である。

請求項１０の発明は、請求項８の安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）を有し、前記電源（９０）と前記負荷（９１，９３）との間を接続すると共に、前記安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）の前記漏電遮断機（１５）が途中に接続されている充電ケーブル（５０，５０Ａ〜５０Ｇ）であって、その端部には、前記負荷（９１，９３）に接続されるコネクタ（８０Ａ）が設けられ、前記センサ（３１）は、前記コネクタ（８０Ａ）に配置される温度センサ（３１）である充電ケーブル（５０，５０Ａ〜５０Ｇ）である。

請求項１の安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）では、漏電と漏電以外の異常との両方に漏電遮断機（１５）が兼用され、しかも漏電以外の異常に対して漏電遮断機（１５）を作動させるために、漏電以外の異常を漏電遮断機（１５）に漏電として検出させるので、安全回路（１０）の回路が簡素になる。なお、汎用的に使用されているパッケージされた漏電遮断機（１５）に、異常遮断回路（２０，２０Ａ〜２０Ｇ）を接続して安全回路（１０）を形成すれば、回路がさらに簡素になりかつ信頼性が向上する。

請求項２の安全回路（１０）の異常遮断回路（２０）は、電力ライン（１３）を構成する複数の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）に含まれる第１の構成ライン（１３Ａ）とグランド（ＧＮＤ）又はアースとの間を、制御スイッチ（２５）と共に第１の抵抗（２１）を直列接続して備えるので、漏電以外の異常に対して制御スイッチ（２５）のオンにより実際に漏電を発生させて、漏電以外の異常を漏電遮断機（１５）に漏電として検出させることができる。この場合、グランド（ＧＮＤ）又はアースから第１の構成ライン（１３Ａ）に電流が流れることを禁止するダイオード（２６）を設けるのが好ましい（請求項３の発明）。これに対し、請求項４の安全回路（１０Ｂ）の異常遮断回路（２０Ｂ）では、電力ライン（１３）を構成する複数の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）に含まれる第１と第２のの構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ）の間に、制御スイッチ（２５）と共に第１の抵抗（２１）を直列接続して備えるので、漏電以外の異常に対して制御スイッチ（２５）のオンにより、擬似的に漏電を発生させて、漏電以外の異常を漏電遮断機（１５）に漏電として検出させることができる。

また、請求項５の安全回路（１０Ｂ，１０Ｄ）のように、異常遮断回路（２０Ｂ，２０Ｄ）が零相変流器（６８）を跨いで第１と第２の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ）の間を接続していれば、異常遮断回路（２０Ｂ，２０Ｄ）の制御スイッチ（２５）のオンにより、零相変流器（６８）に漏電を検出させて漏電遮断機（１５）を作動させることができる。よって、異常遮断回路（２０Ｂ，２０Ｄ）は漏電遮断機（１５）の内部に接続されていてもよい。具体的には、漏電遮断機（１５）が有する零相変流器（６８）とリレースイッチ（６４Ｂ）との間に異常遮断回路（２０）の一部が接続されていてもよい。

さらに、請求項６の安全回路（１０Ｃ）のように、異常遮断回路（２０Ｃ）が、漏電遮断機（１５）のうち零相変流器（６８）を貫通するライン（６３Ｄ）の両端部の間に制御スイッチ（２５）と第１の抵抗（２１）と制御用電源（２９）とを直列接続して備えていてもよい。このような構成にしても、制御用電源（２９）による電流が異常遮断回路（２０Ｃ）に流れると、零相変流器（６８）の内側を貫通する複数のライン（６３Ｄ）の電流のベクトル和が０でなくなるので、漏電が発生していなくても、漏電遮断機（１５）に擬似的な漏電を検出させることができる。

請求項７の構成のように、異常遮断回路（２０）の途中にコンデンサ（２３）と第２の抵抗（２２）とを並列に備えれば、制御スイッチ（２５）をオンしたときにコンデンサ（２３）に電荷が取り込まれて異常遮断回路（２０）に電流が流れ易くなり、漏電以外の異常の発生時に迅速に漏電を発生させて漏電遮断機（１５）を作動させることができる。また、コンデンサ（２３）に取り込まれた電荷は、コンデンサ（２３）と第２の抵抗（２２）とを含む閉回路内を流れて消費される。

請求項８の安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）のように、異常を検出するセンサ（３１）と、センサ（３１）の検出結果に基づいて異常の検出信号を制御スイッチ（２５）に付与する制御回部（３０）とを備えていてもよいし、センサ（３１）及び制御部（３０）を備えずに、外部から異常の検出信号を受ける構成としてもよい。

請求項９及び１０の充電ケーブル（１９）では、漏電とそれ以外の異常とに漏電遮断機（１５）が兼用され、しかも漏電以外の異常を漏電遮断機（１５）に漏電として検出させるので、安全回路（１０）の回路が簡素になる。

本発明の一実施形態に係る充電ケーブルが有する安全回路の回路図充電ケーブルの斜視図処理プログラムのフローチャート第２実施形態の充電ケーブルが有する安全回路の回路図第３実施形態の充電ケーブルが有する安全回路の回路図第４実施形態の充電ケーブルが有する安全回路の回路図第５実施形態の充電ケーブルが有する安全回路の回路図第６実施形態の充電ケーブルが有する安全回路の回路図第７実施形態の充電ケーブルが有する安全回路の回路図第８実施形態の充電ケーブルが有する安全回路の回路図

［第１実施形態］
以下、充電ケーブル５０の第１実施形態を図１〜図３を参照して説明する。図１に示すように、この充電ケーブル５０は、例えば、電気自動車９２の二次電池９１を充電するためのものであって、両端にコネクタ８０Ａ，８１Ａを有し、一方のコネクタ８０Ａが電気自動車９２に備えた車両側コネクタ８０Ｂに接続され、他方のコネクタ８１Ａが電源９０に備えた電源側コネクタ８１Ｂに接続される。

その電源９０は、例えば三相交流電源であってスター結線（Ｙ結線）されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の相ライン９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃを有し、それら相ライン９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃの結線部分が接地されたグランドＧＮＤになっている。また、電源側コネクタ８１Ｂには、相ライン９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ及びグランドＧＮＤに接続された図示しない端子金具が備えられている。

一方、電気自動車９２には、充電回路９３が備えられている。充電回路９３は、三相交流を直流に変換するコンバータ回路であって、その入力側のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の相ライン９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｃに接続された図示しない端子金具が車両側コネクタ８０Ｂに備えられている。また、充電回路９３の出力側の正負のライン９３Ｄ，９３Ｅは、二次電池９１の正負の電極に接続されている。

充電ケーブル５０は、電源９０と、電源９０に対する負荷としての充電回路９３との間を接続する電力ライン１３をなすと共に、その電力ライン１３を異常時に遮断する安全回路１０を備えている。具体的には、充電ケーブル５０は、電力ライン１３の一部を構成する３つの給電ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃを有し、それら給電ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの途中部分に、漏電遮断機１５が接続されている。また、給電ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃのうち漏電遮断機１５とは反対側の末端には、図示しない端子金具が接続されて、それらがコネクタ８０Ａ，８１Ａに収まっている。そして、電源９０の相ライン９１Ａ〜９１Ｃと、充電回路９３の相ライン９３Ａ〜９３Ｃとが、給電ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ及び漏電遮断機１５により接続されている。

つまり、給電ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ及び漏電遮断機１５によって電源９０と充電回路９３との間を接続する第１、第２、第３の構成ライン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが形成され、それら第１、第２、第３の構成ライン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃから電力ライン１３が構成されている。

詳細には、漏電遮断機１５は、例えば汎用品として普及しているものであって、図２に示されているように樹脂でパッケージされ、外面に電源側端子台６１Ａ〜６１Ｃと、負荷側端子台６２Ａ〜６２Ｃとを有する。そして、電源９０側の給電ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃに圧着された図示しないＹ形又はＯ形の圧着端子が電源側端子台６１Ａ〜６１Ｃにビス止めされて接続されると共に、充電回路９３側の給電ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの図示しない圧着端子が負荷側端子台６２Ａ〜６２Ｃにビス止めされて接続される。

漏電遮断機１５の外面には、例えばレバー６５がオン位置とオフ位置との間で傾動操作可能に備えられている。そのレバー６５は、通常は、オン位置に保持されて、電源側端子台６１Ａ〜６１Ｃ及び負荷側端子台６２Ａ〜６２Ｃのうち対向する１対ずつの端子台同士が導通接続され、電力ライン１３による電源９０から充電回路９３への給電が可能になる。そして、漏電が生じると漏電遮断機１５がそれを検出して作動し、電力ライン１３を遮断する。その際、レバー６５は、オフ位置に移動する。また、レバー６５を手動操作によりオフ位置からオン位置に移動すると、電力ライン１３が導通状態に復帰する。さらには、オン位置のレバー６５を手動操作によりオフ位置に移動して電力ライン１３を遮断することもできる。

漏電遮断機１５は、例えば、異常処理装置１６と共に共通のケース１７に収容されている。また、前述の給電ケーブル５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃは、ケース１７の側面に形成された１対の貫通孔１７Ａ，１７Ａを通されてケース１７内で電源側及びと負荷側の端子台６１Ａ〜６１Ｃ，６２Ａ〜６２Ｃに接続されている。また、コネクタ８０Ａ，８１Ａには、それぞれ温度センサ３１（例えば、サーミスタ、熱電対）が備えられていて、それら各温度センサ３１から延びるケーブル５１Ｄも、１対の貫通孔１７Ａ，１７Ａを通してケース１７内に取り込まれている。

また、一方のコネクタ８１Ａには、図示しないグランド用の端子金具が備えられ、その端子金具に接続されたグランド用ケーブル５１Ｅが、一方の貫通孔１７Ａを通してケース１７内に取り込まれている。図１に示すように、グランド用ケーブル５１Ｅは、コネクタ８１Ａと電源側コネクタ８１Ｂとの結合によって電源９０のグランドＧＮＤに接続され、次述する異常遮断回路２０の一部を構成している。そして、前述の安全回路１０の主要部が、異常遮断回路２０と漏電遮断機１５と温度センサ３１と後述する制御部３０とで構成されている。

異常遮断回路２０は、第１の構成ライン１３Ａのうち漏電遮断機１５より充電回路９３側部分と、電源９０のグランドＧＮＤとの間に、ダイオード２６と制御スイッチ２５と、第１と第２の抵抗２１，２２とを直列接続して備えると共に、第２の抵抗２２と並列にコンデンサ２３を備えている。

ダイオード２６は、グランドＧＮＤに向かって流れる電流を許容し、その逆向きの電流を規制している。制御スイッチ２５は、通常は開いていて、異常処理装置１６に備えられた制御部３０から異常検出信号を受けてオンする。なお、制御スイッチ２５としては、バイポーラトランジスタ、フォトトランジスタ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等が挙げられ、それ以外の素子であってもよい。また、異常遮断回路２０の一端部は、図２に示すように、第１の構成ライン１３Ａ（給電ケーブル５１Ａ）と共に負荷側端子台６２Ａに固定して第１の構成ライン１３Ａに接続してもよし、漏電遮断機１５から離れた位置で第１の構成ライン１３Ａの途中部分に接続されていてもよい。

制御部３０はＣＰＵ３０Ａを有し、インターフェース回路３３を通して温度センサ３１，３１の検出結果がＣＰＵ３０Ａに取り込まれる。そして、ＣＰＵ３０Ａによってコネクタ８０Ａ，８１Ａの何れかの温度が基準温度を超えた発熱異常になっているか否かが判別され、発熱異常と判断されたときに、制御部３０から制御スイッチ２５に異常検出信号が付与されて制御スイッチ２５がオンする。すると、第１の構成ライン１３Ａの電流がグランドＧＮＤへと漏れた漏電状態になり、漏電遮断機１５が作動して電力ライン１３が遮断される。これにより、漏電と発熱異常との両方の異常に漏電遮断機１５を兼用することができる。

ＣＰＵ３０Ａを含む制御部３０は、異常処理装置１６に備えた電池３２から受電して動作し、通常はスリープ状態になっている。また、例えば、第１の構成ライン１３Ａの途中部分に、電流検出コイル３４が挿通され、その電流検出コイル３４の出力が、インターフェース回路３３を介してＣＰＵ３０Ａの第１の割り込み端子に接続されている。そして、第１の構成ライン１３Ａに電流が流れている間は、第１の割り込み端子への信号（以下「第１割り込み信号」という）がオンになり、第１の構成ライン１３Ａに電流が流れなくなると第１割り込み信号がオフになる。第１割り込み信号がオフからオンに切り替わると、制御部３０がスリープ状態から脱し、ＣＰＵ３０Ａが図３に示した処理プログラムＰＧ１を所定周期で繰り返して実行する。

図３に示すように、処理プログラムＰＧ１が実行されると、最初に、電池３２の残容量が基準容量以下になった残容量異常が発生しているか否かが判別され（Ｓ１０）、残容量異常が発生していなければ（Ｓ１０でＮＯ）、発熱異常が発生しているか否かが判別される（Ｓ１１）。そして、発熱異常が発生していなければ（Ｓ１１でＮＯ）、第１割り込み信号がオフになっていないか否かが判別される（Ｓ１２）。

このとき、第１割り込み信号がオンであれば（Ｓ１２でＮＯ）、この処理プログラムＰＧ１を抜け、所定周期後に処理プログラムＰＧ１が最初から再実行される。一方、第１割り込み信号がオフになっている場合には（Ｓ１２でＹＥＳ）、データログ処理（Ｓ１３）、スリープ処理（Ｓ１４）が行われて、制御部３０がスリープ状態に移行し、再度、第１割り込み信号がオンになるまで処理プログラムＰＧ１は実行されない。

また、前述の判別処理（Ｓ１０，Ｓ１１）で残容量異常又は発熱異常になっていると判断した場合は（Ｓ１０でＹＥＳ、Ｓ１１でＹＥＳ）、制御スイッチ２５に異常検出信号が付与されてから（Ｓ１５）、データログ処理（Ｓ１３）、スリープ処理（Ｓ１４）が行われる。

データログ処理（Ｓ１３）では、例えば、日付及び時刻と共に、そのデータログ処理（Ｓ１３）が実行されたトリガーが、第１割り込み信号がオフになったことか、残容量異常の発生か、発熱異常の発生かの何れであるかが、制御部３０に備えたフラッシュメモリ３０Ｂに書き込まれる。また、制御部３０に設けた操作ボタン３５を操作することで、フラッシュメモリ３０Ｂに記憶されているログデータを異常処理装置１６に備えた表示器３６（例えば、液晶モニタ、７セグメントＬＥＤ）に表示して見ることができる。なお、図２に示すように、操作ボタン３５及び表示器３６は、ケース１７の外部に露出している。

本実施形態の充電ケーブル５０の構成に関する説明は以上である。この充電ケーブル５０によれば、漏電とそれ以外の異常（発熱異常）との両方の異常に漏電遮断機１５が兼用され、しかも漏電以外の異常に対して漏電遮断機１５を作動させるために、電力ライン１３に接続された異常遮断回路２０の制御スイッチ２５をオンして漏電以外の異常を漏電遮断機１５に漏電として検出させるので、充電ケーブル５０に含まれる回路が簡素になる。しかも、汎用的に使用されているパッケージされた漏電遮断機１５に異常遮断回路２０を接続して安全回路１０が形成されているので、この点においても回路が簡素になると共に信頼性が向上する。さらに、異常遮断回路２０は電池３２で作動するので、電力ライン１３から異常遮断回路２０が受電して作動する構成とした場合より、安全回路１０が簡素化されてコンパクトになる。また、異常遮断回路２０の途中にコンデンサ２３を備えているので制御スイッチ２５をオンしたときにコンデンサ２３に電荷が取り込まれて異常遮断回路２０に電流が流れ易くなり、迅速に漏電を発生させて漏電遮断機１５を作動させることができる。さらに、コンデンサ２３に取り込まれた電荷は、コンデンサ２３と第２の抵抗２２とを含む閉回路２４内で消費されるので、充電を再開したときにコンデンサ２３が空になっていて、再度、発熱異常が発生した時にも迅速に漏電を発生させて漏電遮断機１５を作動させることができる。

［第２実施形態］
図４に示された充電ケーブル５０Ａ及び安全回路１０Ａの実施形態では、異常遮断回路２０Ａの一端部が電源９０のグランドＧＮＤではなく、アースに接続された構成になっている点が第１実施形態と異なる。具体的には、工場・住宅の水道管等に異常遮断回路２０Ａの一端部がアース接続されている。本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第３実施形態］
図５に示された充電ケーブル５０Ｂ及び安全回路１０Ｂの実施形態では、異常遮断回路２０Ｂが、第１の構成ライン１３Ａにおける漏電遮断機１５より負荷（前述の充電回路９３）側部分と、第２の構成ライン１３Ｂにおける漏電遮断機１５より電源９０側部分との間に接続されている点が第１実施形態と異なる。

ここで、図５には、漏電遮断機１５の構造が概念的に示されている。同図に示すように、一般に漏電遮断機１５内には、電源側端子台６１Ａ〜６１Ｄと負荷側端子台６２Ａ〜６２Ｄの間を連絡するライン６３Ａ〜６３Ｄが備えられ、それらライン６３Ａ〜６３Ｄのそれぞれの途中にリレースイッチ６４Ａ〜６４Ｄが設けられている。そして、第１実施形態で説明したレバー６５（図２参照）に連動してリレースイッチ６４Ａ〜６４Ｄがオンとオフとに切り替わる。また、漏電遮断機１５内には、ライン６３Ａ〜６３Ｄが内側を貫通する磁性体リング６６にコイル６７を巻回して備えた零相変流器６８が設けられている。そして、漏電遮断機１５は、零相変流器６８（詳細には、磁性体リング６６）を貫通する全てのライン６３Ａ〜６３Ｄの電流のベクトル和が０でなくなったことを以て漏電を検出し、リレースイッチ６４Ａ〜６４Ｄをオフして電力ライン１３を遮断する。

詳細には、零相変流器６８を貫通する全てのライン６３Ａ〜６３Ｄの電流のベクトル和が０であると、それらライン６３Ａ〜６３Ｄを中心とする磁束が相殺されて０になり、コイル６７に誘導電流は流れない。これに対し、前記ベクトル和が０でなくなると、前記磁束が相殺されず、コイル６７に誘導電流が流れ、その誘導電流に起因してリレースイッチ６４Ａ〜６４Ｄがオフされ、電力ライン１３が遮断される。

よって上記した本実施形態の構成によれば、漏電以外の異常に対して制御スイッチ２５がオンされると、零相変流器６８を跨いで第１と第２の構成ライン１３Ａ，１３Ｂの間が異常遮断回路２０Ｂによって導通され、零相変流器６８内を貫通するライン６３Ａ〜６３Ｄの電流のベクトル和が０でなくなり、それが漏電遮断機１５に漏電として検出され電力ライン１３が遮断される。これにより、本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第４実施形態］
図６に示された充電ケーブル５０Ｃ及び安全回路１０Ｃの実施形態では、異常遮断回路２０Ｃが、漏電遮断機１５内のライン６３Ａ〜６３Ｄのうち第１〜第３の構成ライン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの一部になっていない第４のライン６３Ｄの両端部を一部としている。即ち、異常遮断回路２０Ｃは、第４のライン６３Ｄの両端部の間に、制御スイッチ２５と第１と第２の抵抗２１，２２と制御用電源２９とを直列接続して備えると共に、第２の抵抗２２と並列にコンデンサ２３を備えている。なお、第４のライン６３Ｄの両端部への接続は、給電ケーブル５１Ａ〜５１Ｃの接続に使用されていない電源側端子台６１Ｄと負荷側端子台６２Ｄとが使用されている。

本実施形態の構成によれば、漏電以外の異常に対して制御スイッチ２５がオンされると、零相変流器６８を貫通する第４のライン６３Ｄに制御用電源２９から電流が流れ、零相変流器６８内を貫通する全てのライン６３Ａ〜６３Ｄの電流のベクトル和が０でなくなり、それが漏電遮断機１５に漏電として検出され電力ライン１３が遮断される。これにより、本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上述した構成では、第１〜第３の構成ライン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの一部になっていない第４のライン６３Ｄが異常遮断回路２０Ｃの一部としていたが、第１〜第３の構成ライン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの一部になっている第１〜第３のライン６３Ａ〜６３Ｃの何れかを異常遮断回路２０Ｃの一部としてもよい。

［第５実施形態］
図７に示された充電ケーブル５０Ｄ及び安全回路１０Ｄの実施形態は、前記第３実施形態の変形例であって、前記第３実施形態では、異常遮断回路２０Ｂの一端部が電源側端子台６１Ｂに接続されていたところを、本実施形態では、異常遮断回路２０Ｄの一端部が漏電遮断機１５内の第３のライン６３Ｂのうち零相変流器６８とリレースイッチ６４Ｂとの間に接続されている。

本実施形態のように、異常遮断回路２０Ｄが零相変流器６８を跨いで第１と第２の構成ライン１３Ａ，１３Ｂの間を接続していれば、漏電遮断機１５の内部に異常遮断回路２０Ｄが接続されていても第３実施形態と同様の効果を奏する。

［第６実施形態］
図８に示された充電ケーブル５０Ｅ及び安全回路１０Ｅの実施形態も、前記第３実施形態の変形例である。この実施形態の漏電遮断機１５には、動作確認用スイッチ６９が備えられ、動作確認用スイッチ６９をオン操作することで、漏電遮断機１５が漏電に対して正常に作動するか否かを確認することができるようになっている。そして、異常遮断回路２０Ｅが、その動作確認用スイッチ６９の両端末間を連絡するように接続されている。本実施形態によっても第３実施形態と同様の効果を奏する。

［第７実施形態］
図９に示された充電ケーブル５０Ｆ及び安全回路１０Ｆの実施形態は、第３実施形態の変形例である。この実施形態の電源９０Ｆは直流電源になっていて、充電ケーブル５０Ｆが電気自動車９２の二次電池９１と電源９０Ｆとの間を電力ライン１３をなしている。そして、その電力ライン１３を構成する正負の構成ライン１３Ｄ，１３Ｅのうち正の構成ライン１３Ｄにおける負荷（二次電池９１）側部分と負の構成ライン１３Ｅにおける電源９０Ｆ側部分との間が異常遮断回路２０Ｆによって接続されている。本実施形態によっても第３実施形態と同様の効果を奏する。

［第８実施形態］
図１０に示された充電ケーブル５０Ｇ及び安全回路１０Ｇの実施形態では、第４及び第７実施形態の変形例であり、異常遮断回路２０Ｇが、漏電遮断機１５のうち正負の構成ライン１３Ｄ，１３Ｅの一部になっていない第３のライン６３Ｃの両端部に制御スイッチ２５と制御用電源２９等を直列接続して備えている。本実施形態によっても第４及び第７の実施形態と同様の効果を奏する。なお、異常遮断回路２０Ｇは、漏電遮断機１５のうち正負の構成ライン１３Ｄ，１３Ｅの一部になっている第１又は第２のライン６３Ａ，６３Ｂの両端部に接続されていてもよい。
［他の実施形態］

（１）前記第１〜第６の実施形態の電源９０は、三相交流電源であったが、二相交流電源と負荷との間を前記第１〜第６の実施形態の充電ケーブル５０，５０Ａ〜５０Ｅで接続してもよい。

（２）前記第１〜第８の実施形態では、安全回路１０，１０Ａ〜１０Ｇが充電ケーブル５０，５０Ａ〜５０Ｇに備えられていたが、例えば、自動車や工作機械等の電気系統を構成する回路の一部、或いは、家庭や工場の電気系統の一部に安全回路１０，１０Ａ〜１０Ｇを利用してもよい。

（３）前記第１〜第８の実施形態の充電ケーブル５０，５０Ａ〜５０Ｇは、電池３２で制御部３０が駆動されるようになっていたが、外部又は電力ライン１３から受電する構成としてもよい。

（４）前記第１〜第８の実施形態の充電ケーブル５０，５０Ａ〜５０Ｇでは、コネクタ８０Ａ，８１Ａに配置されるセンサとして発熱異常を検出する温度センサ３１を用いていたが、例えば、異常な負荷を検出するひずみセンサを用いてもよい。また、コネクタ８０Ａ，８１Ａが正規位置に嵌合されているかを検出するコネクタ接続センサを用いてもよい。

１０，１０Ａ〜１０Ｇ安全回路
１３電力ライン
１３Ａ〜１３Ｅ構成ライン
１５漏電遮断機
２０，２０Ａ〜２０Ｇ異常遮断回路
２１第１の抵抗
２２第２の抵抗
２３コンデンサ
２５制御スイッチ
２６ダイオード
２９制御用電源
３０制御部
３１温度センサ（センサ）
５０，５０Ａ〜５０Ｇ充電ケーブル
６３Ａ〜６３Ｄライン
６８零相変流器
８０Ａ，８１Ａコネクタ
９０，９０Ｆ電源
９１二次電池（負荷）
９３充電回路（負荷）

Claims

電源（９０）と負荷（９１，９３）との間の電力ライン（１３）に接続される漏電遮断機（１５）と、
通常はオフしていて漏電以外の異常の検出信号を受けるとオンする制御スイッチ（２５）を前記電力ライン（１３）又は前記漏電遮断機（１５）に接続して備え、前記制御スイッチ（２５）のオンにより前記漏電遮断機（１５）に漏電を検出させる異常遮断回路（２０，２０Ａ〜２０Ｇ）と、
を有する安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）。
前記異常遮断回路（２０）は、前記電力ライン（１３）を構成する複数の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）に含まれる第１の構成ライン（１３Ａ）とグランド（ＧＮＤ）又はアースとの間に、前記制御スイッチ（２５）と共に第１の抵抗（２１）を直列接続して備える請求項１に記載の安全回路（１０）。
前記異常遮断回路（２０）は、前記グランド（ＧＮＤ）又は前記アースから前記第１の構成ライン（１３Ａ）に電流が流れることを禁止するダイオード（２６）を有する請求項２に記載の給電完全回路（１０）。
前記異常遮断回路（２０Ｂ）は、前記電力ライン（１３）を構成する複数の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）に含まれる第１及び第２の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ）のうち前記第１の構成ライン（１３Ａ）における前記漏電遮断機（１５）より前記負荷（９１，９３）側部分と、前記第２の構成ライン（１３Ｂ）における前記漏電遮断機（１５）より前記電源（９０）側部分との間に、前記制御スイッチ（２５）と共に第１の抵抗（２１）を直列接続して備える請求項１に記載の安全回路（１０Ｂ）。
前記異常遮断回路（２０Ｂ，２０Ｄ）は、前記電力ライン（１３）を構成する複数の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）に含まれる第１及び第２の構成ライン（１３Ａ，１３Ｂ）のうち前記第１の構成ライン（１３Ａ）における前記漏電遮断機（１５）の零相変流器（６８）より前記負荷（９１，９３）側部分と、前記第２の構成ライン（１３Ｂ）における前記零相変流器（６８）より前記電源（９０）側部分との間に、前記制御スイッチ（２５）と共に第１の抵抗（２１）を直列接続して備える請求項１に記載の安全回路（１０Ｂ，１０Ｄ）。
前記異常遮断回路（２０Ｃ）は、前記漏電遮断機（１５）のうち零相変流器（６８）を貫通するライン（６３Ｄ）の両端部の間に前記制御スイッチ（２５）と第１の抵抗（２１）と制御用電源（２９）とを直列接続して備える請求項１に記載の安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）。
前記異常遮断回路（２０）の途中にコンデンサ（２３）と第２の抵抗（２２）とが並列に備えられている請求項１乃至６の何れか１の請求項に記載の安全回路（１０）。
異常を検出するセンサ（３１）と、
前記センサ（３１）の検出結果に基づいて前記異常の検出信号を前記制御スイッチ（２５）に付与する制御部（３０）と、を備える請求項１乃至７の何れか１の請求項に記載の安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）。
請求項１乃至８の何れか１に記載の安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）を有し、前記電源（９０）と前記負荷（９１，９３）との間を接続すると共に、前記安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）の前記漏電遮断機（１５）が途中に接続されている充電ケーブル（５０，５０Ａ〜５０Ｇ）。
請求項８の安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）を有し、前記電源（９０）と前記負荷（９１，９３）との間を接続すると共に、前記安全回路（１０，１０Ａ〜１０Ｇ）の前記漏電遮断機（１５）が途中に接続されている充電ケーブル（５０，５０Ａ〜５０Ｇ）であって、その端部には、前記負荷（９１，９３）に接続されるコネクタ（８０Ａ）が設けられ、前記センサ（３１）は、前記コネクタ（８０Ａ）に配置される温度センサ（３１）である充電ケーブル（５０，５０Ａ〜５０Ｇ）。