JP3016977U - 電気機器の接地装置 - Google Patents

電気機器の接地装置

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 電源ラインから接地点を探し、これに電気機
器を接地させ、感電事故及び電子波の漏洩を防止し、漏
電時、電源を遮断させる。 【構成】 接地検出部300が電気機器400の接地で
ある仮想接地部200を設定し、電源ラインA、Bから
仮想接地部に流れる電流を検出して、全て電流が流れる
場合には電源ラインA、Bの中点電圧点を仮想接地部に
連結し、電源ラインA、Bのうちいずれか一つだけに電
流が流れる場合には電流が流れない電源ラインA又はB
を仮想接地部に連結してこれを接地させる。電気機器4
00は、導電体のケース、又はケースを囲んだ導電体の
遮蔽膜を仮想接地部に連結し感電事故及び電子波漏洩を
防止する。漏電発生時、漏電遮断駆動部700の出力信
号に応じて負荷電源供給部500が交流電源を遮断す
る。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、電気機器に動作電源として入力される交流電源から接地点を検出し 、この接地点に電気機器を接地させて、電気機器から電子波が漏洩されないよう に遮断するとともに、感電事故及び漏電が発生しないようにする電気機器の接地 装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、洗濯機、電子レンジ及び冷蔵庫等のように交流電源を使用している電 気機器はケースを接地として用いている。そして、ケースを接地として用いてい ない電気機器でも供給される交流電源が内装部品を通じてケースに誘起される。 従って、交流電源を使用している電気機器を設置する場合、ケースに接地線の一 端を連結し、接地線の他端は水道管等のように地中に埋立されている金属体に連 結して接地している。
【0003】 そして、テレビ受像機、コンピューター用モニター及び電子レンジ等の電気機 器は、動作時に電子波を発生し、発生した電子波が外部へ漏洩される場合には他 の電気機器の動作を妨害し、電波障害を起こすとともに人体に非常に有害である ので、電気機器の製造業者は電子波が電気機器の外部へ漏洩されないように多く の努力を傾けている。例えば、テレビ受像機及びコンピューター用モニターでは 、動作時に発生する電子波の逆電子波を人為的に発生させ、発生された電子波で 相殺させるとともに外部へ漏洩される電子波の量を減らし、電子レンジではドア にチョック(chock )構造を形成して、飲食物を加熱する電子波をチョック構造 で加熱室の内部へ反射されるか外部へ漏洩されないようにしている。
【0004】 一般に、各家庭に供給される交流電源は色々あるが、図1(a)に示すように 、二つの電源ライン(VL1 、VL2 )と一つの接地ライン(VL3 )とを有す る単相3線式では、電源ライン(VL1 、VL2 )間の電圧が220Vであり、 各々の電源ライン(VL1 、VL2 )と接地ライン(VL3 )間の電圧はそれぞ れ110Vである。ここで、電源ライン(VL1 、VL2 )の中点電圧点を検出 する場合、中点電圧点は接地ラインVL3 と同一電圧及び同一位相を有すること になる。従って、電気機器を電源ライン(VL1 、VL2 )の中点電圧点に連結 する場合、接地させたものと同一結果が得られる。
【0005】 そして、単相2線式では、図1(b)及び図1(c)に示すように、二つの電 源ライン(VL11、VL12)(VL21、VL22)のうちどの一つの電源ライン( VL12)(VL22)が接地された状態で110V及び220Vが入力される。従 って、電気機器を接地されている電源ライン(VL12)(VL22)に連結する場 合、接地させたものと同一結果が得られる。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、電気機器を使用している大部分の使用者は、接地に関する知識 が殆ど無く、その作業が非常に面倒である。従って、電気機器を接地させずに、 そのまま使用しているのが実情であり、これにより電気機器の接触時に感電事故 が多く発生した。
【0007】 さて、電気機器から発生される電子波の周波数は一定しなく、多様に変化する もので、前記のように逆電子波を発生させるかチョック構造を形成しても電気機 器では多くの電子波が漏洩され、これにより消費者は電気機器の使用を忌避して いるのが実情である。又、電気機器に供給される交流電源が漏電される場合、不 必要に多くの電力が消耗され、火災等の安全事故が発生することになる。故に、 従来は交流電源の引入線路に漏電遮断機を設置し、漏電発生時に漏電遮断機が動 作して交流電源を遮断するようにしていた。しかし、漏電遮断機は電気機器とは 別に購入及び設置すべきもので、使用者に経済的負担を与え、多数の電気機器を 使用している家庭では、漏電遮断機が動作する場合、どの電気機器から漏電が発 生するかを確認しにくかった。
【0008】 従って、本考案の主目的は電気機器に入力される交流電源の引入ラインから接 地点を検出し、その検出した接地点に電気機器を連結して、感電事故の発生を未 然に防止し得るようにする電気機器の接地装置を提供することにある。
【0009】 本考案の他の目的は電気機器を金属等の遮蔽膜で取り囲み、この遮蔽膜を電源 ラインから検出した接地点に連結して、電気機器の動作時に発生する電子波が電 気機器の外部へ漏洩されないようにする電気機器の接地装置を提供することにあ る。
【0010】 本考案の更に他の目的は電源ラインから検出した接地点に流れる電流を検出し て、漏電が発生されるかを判断し、漏電が発生される場合は交流電源を遮断して 安全事故の発生を未然に防止する電気機器の接地装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
このような目的を有する本考案は、先ず電気機器の仮想接地部を設定し、二つ の電源ラインから仮想接地部に流れる電流をそれぞれ検出する。この際、二つの 電源ラインから仮想接地部に全ての電流が流れる場合は、単相3線式で交流電源 が入力されるもので、仮想接地部を、交流電源が入力される二つの電源ラインか ら検出した中点電圧点に連結して接地させる。そして、二つの電源ラインのうち 、どの一つの電源ラインから仮想接地部に電流が流れ、他の一つの電源ラインか らは電流が流れない場合、電流が流れない電源ラインが接地されて交流電源が入 力されるもので、仮想接地部を、電流が流れない電源ラインに連結して接地させ る。 ここで、電源ラインから仮想接地部に流れる電流を検出する場合、電源ラ インの交流電源が電流の検出ラインに雑音信号として誘導される。この際、交流 電源が110Vである場合には電圧が比較的低くて電流の検出ラインに誘導され る雑音信号のレベルが低いので電流の検出に殆ど影響を及ぼさない。しかし、交 流電源が220Vである場合は、電圧が高くて電流の検出ラインに誘導される雑 音信号のレベルが非常に高いので電流検出にエラーが発生することになる。従っ て、本考案では二つの電源ラインに同一フィルターを構成して交流電源をフィル ターリングし、整流及び平滑して動作電源として供給することにより、220V の交流電源が入力されてもエラーが発生されないようにする。
【0012】 仮想接地部が接地されると、この仮想接地部を通じて電気機器を接地させるも ので、ケースが金属等の導電体でなった電気機器はケースを遮蔽膜で仮想接地部 に連結して接地させ、ケースが合成樹脂等の非導電体でなった電気機器はケース を金属及び炭素等の導電体で取り囲んで遮蔽膜を形成した後、遮蔽膜を仮想接地 部に連結して接地させる。従って、使用者が電気機器と接触する場合に感電等の 安全事故が発生しなく、かつ電気機器の動作時に発生される電子波が導電体でな ったケース及び遮蔽膜で遮蔽された後、仮想接地部に接地され、電気機器から電 子波が外部へ漏洩されないようにする。
【0013】 又、本考案は仮想接地部に電流検出用抵抗を連結して、流れる電流を検出し、 検出した電流を基準値と比較し漏電が発生されるかを判断し、漏電の発生時に交 流電源を遮断して安全事故の発生を未然に防止する。
【0014】
【実施例】
以下、添付した図2〜図7に基づいて本考案の電気機器の接地装置を詳細に説 明するが、本考案はこれに局限されなく、色々に変形実施できる。図2は本考案 の接地装置を示すブロック図である。
【0015】 同図に示すように、本装置は、電源ライン(A、B)の交流電源を同一インピ ーダンスでフィルターリングし、整流及び平滑した動作電源(B+ )を供給する 電源供給部(100)と、前記電源供給部(100)の出力電源(B+ )で動作 し、仮想接地部(200)を設定した後、電源ライン(A)(B)から仮想接地 部(200)に流れる電流で接地点を検出し接地点に仮想接地部(200)を接 地させる接地検出部(300)と、前記仮想接地部(200)に接地されて感電 事故及び電子波漏洩を防止する電気機器(400)と、前記接地検出部(300 )の接地点連結完了時、電気機器(400)の負荷に交流電源を印加する負荷電 源供給部(500)と、前記仮想接地部(200)に流れる電流を検出する電流 検出用抵抗(R1 )と、前記電流検出用抵抗(R1 )の両端間電圧で漏電を検出 する漏電検出部(600)と、前記漏電検出部(600)が漏電を検出する場合 、前記接地検出部(300)の出力信号が前記負荷電源供給部(500)に印加 されないようにして、電気機器(400)の負荷に交流電源が印加されないよう にする漏電遮断制御部(700)とから構成した。
【0016】 図3は図2の接地検出部(300)の詳細ブロック図で、同図に示すように、 電源ライン(A)(B)と仮想接地部(200)との間に直列で連結されて、電 源ライン(A)(B)が接地されているかをそれぞれ検出する第1検出部(31 0)及び第2検出部(320)と、前記第1検出部(310)及び第2検出部( 320)の出力信号をそれぞれ整形して出力する検出信号出力部(330)(3 40)と、前記検出信号出力部(330)(340)の出力信号を組合して、前 記仮想接地部(200)と接地点の連結を駆動する接地連結駆動部(350)と 、電源ライン(A)(B)の中点電圧点を検出し、前記接地連結駆動部(350 )の駆動により電源ライン(A)、(B)又は電源(A、B)の中点電圧点を接 地点として前記仮想接地部(200)に選択的に連結し接地させる接地選択連結 部(360)と、前記第1検出部(310)及び第2検出部(320)が順次動 作するようにし、仮想接地部(200)の接地完了時、第1検出部(310)及 び第2検出部(320)が動作しないようにするとともに前記接地連結駆動部( 350)及び電源スイッチング部(350)に動作電源を供給する接地検出/駆 動制御部(370)とから構成した。
【0017】 ここで、接地検出/駆動制御部(370)は、電源(B+ )が印加される初期 に、予め設定された時間の間、パルス信号を発生する第1タイマー部(371) と、前記第1タイマー部(371)の設定時間の間、前記第1検出部(310) が動作するようにする第1検出制御部(372)と、前記第1タイマー部(37 1)の設定時間の経過時、前記第2検出部(320)が動作するようにする第2 検出制御部(373)と、前記第1タイマー部(371)の設定時間の経過時、 動作を始め、設定時間後に制御信号を発生する第2タイマー部(374)と、前 記第2タイマー部(374)から出力される制御信号により前記第1検出制御部 (372)及び第2検出制御部(373)の動作電源を遮断する電源遮断部(3 75)と、前記第2タイマー部(374)の設定時間の経過時、前記接地連結駆 動部(350)及び負荷電源供給部(500)に動作電源を印加する動作制御部 (376)とから構成した。
【0018】 このように構成された本考案は電源ライン(A)(B)に印加される交流電源 を電源供給部(100)が同一インピーダンスを有するフィルターでフィルター リングし、これを整流及び平滑して各部位に動作電源(B+ )を供給することに なる。動作電源(B+ )が供給されると、接地検出部(300)の電源遮断部( 375)が第1及び第2検出制御部(372)(373)に動作電源を供給し、 第1タイマー部(371)は予め設定された幅のパルス信号を出力することにな る。そして、出力したパルス信号に応じて第1検出制御部(372)が動作し、 第1検出制御部(372)の制御に従って第1検出部(310)が動作して、電 源ライン(A)から仮想接地部(200)に電流が流れるかを検出する。
【0019】 第1タイマー部(371)の設定時間が経過すると、第2タイマー部(374 )の動作が始まるとともに第2検出制御部(373)が動作し、第2検出制御部 (373)の制御に従って第2検出部(320)が動作して、電源ライン(B) から仮想接地部(200)に電流が流れるかを検出する。第2タイマー部(37 4)の設定時間が経過すると、電源遮断部(375)が動作電源を遮断して、第 1及び第2検出制御部(372)(373)の動作が停止され、動作制御部(3 76)は接地連結駆動部(350)及び負荷電源供給部(500)に動作電源を 供給することになる。そして、負荷電源供給部(500)が動作して電源ライン (A)(B)の交流電源を通過させ、電気機器(400)の負荷に入力されるの で電気機器(400)が動作し始める。そして、第1及び第2検出部(310) (320)の電流検出信号は検出信号出力部(330)(340)で整形された 後、接地連結駆動部(350)に入力されるので、接地連結駆動部(350)は 第1及び第2検出部(310)(320)の検出信号に応じて接地選択連結部( 360)を制御して仮想接地部(200)を接地させることになる。
【0020】 即ち、第1検出部(310)が電流の流れを検出し、第2検出部(320)が 電流の流れを検出し得なかった場合に電源ライン(B)を仮想接地部(200) に連結し、前記と反対に第1検出部(310)が電流の流れを検出し得なく、第 2検出部(320)が電流の流れを検出した場合に電源ライン(A)を仮想接地 部(200)に連結し、第1及び第2検出部(310)(320)が全て電流の 流れを検出した場合に電源ライン(A)(B)の中点電圧点を仮想接地部(20 0)に連結して接地させる。
【0021】 このように接地された仮想接地部(200)に、本考案は電気機器(400) を連結して電気機器(400)での感電事故及び電子波漏洩を遮断する。例えば 、電気機器(400)のケースが金属等の導電体でなっている場合にはケースを 遮蔽膜として仮想接地部(200)に連結し、ケースが合成樹脂等の非導電体で なった電気機器(400)は、図4に示すように、ケース(410)を金属及び 炭素等の導電体で取り囲んで遮蔽膜(420)を形成した後、遮蔽膜(420) を仮想接地部(200)に連結して接地させる。そして、電気機器(400)で 漏電が発生する場合、電流検出用抵抗(R1 )を通じて仮想接地部(200)に 多くの電流が流れ、流れる電流に応じて電流検出用抵抗(R1 )で電圧降下が発 生することになる。電流検出用抵抗(R1 )での電圧降下により漏電検出部(6 00)は漏電が発生するかを検出し、漏電の検出時、漏電遮断制御部(700) は接地検出部(300)の出力信号を遮断及び負荷電源駆動部(500)が動作 しないようにして電気機器(400)に交流電源(400)を供給し得なくなる 。 一方、図5は図2の電源供給部(100)を示す詳細回路図である。同図に 示すように、この電源供給部(100)は、電源ライン(A)(B)が抵抗(R 100 )(R101 )を介してコンデンサー(C100 )(C101 )の一側端子にそれ ぞれ連結されることによりフィルター(110)(120)が構成される。コン デンサー(C100 )(C101 )の他側端子はダイオード(D100 〜D104 )でな ったブリッジダイオード(130)の電源入力端子(CN12、CN13)に接続さ れ、ブリッジダイオード(130)の出力端子(CN14)及び接地端子(CN11 )との間にはコンデンサー(C103 )及び静電圧ダイオード(ZD100 )が連結 されて動作電源(B+ )を出力する平滑部(140)が構成される。従って、電 源供給部(100)は電源ライン(A)(B)に印加される交流電源をフィルタ ー(110)(120)の抵抗(R100 )(R101 )及びコンデンサー(C100 )及び(C101 )でそれぞれフィルターリングして雑音を除去する。
【0022】 フィルター(110)(120)を通過した交流電源はブリッジダイオード( 130)でブリッジ整流され、平滑部(140)のコンデンサー(C103 )で平 滑され、静電圧ダイオード(ZD100 )により静電圧に変換され各部位に動作電 源(B+ )として供給される。ここで、抵抗(R100 )(R101 )の値及びコン デンサー(C100 )(C101 )の容量をそれぞれ同一にすると、接地電圧が電源 ライン(A)(B)の中点電圧となる。即ち、電源ライン(A)(B)の交流電 圧が220Vだと仮定する場合、接地で電源ライン(A)(B)の電圧はそれぞ れ110Vとなり、電源ライン(A)(B)の交流電圧が110Vだと仮定する 場合、接地で電源ライン(A)(B)の電圧はそれぞれ50Vとなる。従って、 電源ライン(A)(B)の交流電源が接地検出部(300)の電流検出ラインに 誘起される雑音のレベルが低くなり、電源ライン(A)(B)から仮想接地部( 200)に流れる電流を正確に検出できる。
【0023】 図6は図2の接地検出部(300)を示す詳細回路図である。同図に示すよう に、接地検出部(300)の第1検出部(310)及び第2検出部(320)は 、電源ライン(A)(B)が抵抗(R310 )(R320 )を介してネオン管(NE 310 )(NE320 )の一側端子に接続され、ネオン管(NE310 )(NE320 ) の光を光導電素子(CdS310 )(CdS320 )が検出して出力するように構成 される。
【0024】 検出信号出力部(330)(340)は光導電素子(CdS310 )(CdS32 0 )が抵抗(R330 )(R340 )及び接地コンデンサー(C330 )(C340 )に 接続され、その接続点が抵抗(R331 )(R341 )を介して比較器(331)( 341)の反転入力端子(−)(−)にそれぞれ接続され、比較器(331)( 341)の非反転端子(+)(+)には電源(B+ )に直列接続される抵抗(R 332 、R333 )(R342 、R343 )の接続点が接続される。比較器(331)( 341)の出力端子は抵抗(R334 )(R344 )を介してその反転入力端子(− )(−)に帰還接続されるとともに抵抗(R335 )(R345 )及びフリップフロ ップ(332)(342)のセット端子(SE)(SE)に接続され、フリップ フロップ(332)(342)のリセット端子(RE)(RE)には電源(B+ )がコンデンサー(C331 )(C341 )及び接地抵抗(R336 )(R346 )を介 して接続されて、フリップフロップ(332)(342)の出力端子(OT)( OT)から電流検出信号が出力されるように構成される。
【0025】 接地連結駆動部(350)は、フリップフロップ(332)(342)の出力 端子(OT)(OT)がインバータ(IV350 、IV351 )(IV352 、IV35 1 )を介して、並列接続されたリレー(RY350 )(RY351 )及びダイオード (D350 )(D351 )にそれぞれ接続される。又、フリップフロップ(332) (342)の出力端子(OT)(OT)が逆方向ダイオード(D352 )(D353 )をそれぞれ介して抵抗(R350 )に共通接続され、その接続点がインバータ( IV354 )を介して、並列接続されたリレー(RY352 )及びダイオード(D35 4 )に接続される。
【0026】 接地選択連結部(360)は、電源ライン(A)(B)の間に抵抗(R360 ) (R361 )が直列連結され、電源ライン(A)及び抵抗(R360 )と、抵抗(R 360 )(R361 )と、抵抗(R361 )及び電源ライン(B)の接続点は直列接続 された抵抗(R362 )(R363 )(R364 )及びリレースイッチ(RYS360 ) (RYS362 )(RYS361 )を介して抵抗(R1 )に接続される。
【0027】 接地検出/駆動制御部(370)は、電源(B+ )が抵抗(R371 )を介して 接地コンデンサー(C371 )及びインバータ(IV371 )の入力端子に接続され ることにより第1タイマー部(371)が構成される。インバータ(IV371 ) の出力端子はインバータ(IV372 )(IV378a、IV373b)を介してフォトカ プラ(RTR372 )(RTR373 )の発光部に接続され、フォトカプラ(PTR 372 )(PTR373 )の受光部は第1及び第2検出部(310)(320)のネ オン管(NE310 )(NE320 )と抵抗(R1 )との間に接続されて第1及び第 2検出制御部(372)(373)が構成される。
【0028】 又、インバータ(IV371 )の出力端子はインバータ(IV374a)及び抵抗( R374 )を介して接地コンデンサー(C374 )及びインバータ(IV374b)の入 力端子に接続されて第2タイマー部(374)が構成される。インバータ(IV 374b)の出力端子はトランジスター(Q375 )のベースに接続され、トランジス ター(Q375 )のコレクターには電源(B+ )が接続され、トランジスター(Q 375 )のエミッタは前記フォトカプラ(PTR372 )(PTR373 )の発光部に 接続されて電源遮断部(375)が構成される。そして、インバータ(IV374b )の出力端子が抵抗(R376 )を介してトランジスター(Q376 )のベースに接 続され、トランジスター(Q376 )のエミッタには電源(B+ )が接続され、ト ランジスター(Q376 )のコレクタは接地連結駆動部(350)及び負荷電源供 給部(500)に連結されて動作電源を供給するように動作制御部(376)が 構成される。前記リレースイッチ(RYS350 〜RYS352 )はそのリレー(R Y350 〜RY352 )が駆動される場合にそれぞれ接続される。
【0029】 このように構成された本考案の接地検出部(300)は、電源供給部(100 )から供給される電源(B+ )が検出信号出力部(330)(340)のコンデ ンサー(C331 )(C341 )及び抵抗(R336 )(R346 )によりそれぞれ微分 されてフリップフロップ(332)(342)のリセット端子(RE)(RE) に印加されるので、フリップフロップ(332)(342)が全てリセットされ 、出力端子(OT)に低電位を出力することになる。又、電源(B+ )が抵抗( R332 、R333 )(R342 、R343 )により分割されて比較器(331)(33 2)の非反転入力端子(+)(+)にそれぞれ基準電圧として印加され、接地検 出/駆動制御部(370)の第1タイマー部(371)の抵抗(R371 )を介し てコンデンサー(C371 )に充電されながらインバータ(IV371 )の入力端子 に印加される。
【0030】 ここで、電源(B+ )が印加される初期にはコンデンサー(C371 )の充電電 圧がなくてインバータ(IV371 )に低電位が印加されるので、インバータ(I V371 )は高電位を出力して、第1検出制御部(372)のインバータ(IV37 2 )及び第2検出制御部(373)のインバータ(IV373a)が低電位を出力し 、インバータ(IV373b)が高電位を出力することになる。
【0031】 そして、電源(B+ )が印加される初期時間には、第2タイマー部(374) のコンデンサー(C374 )に充電される電圧がなくてインバータ(IV374b)が 高電位を出力するので、電源遮断部(375)のトランジスター(Q375 )がオ ンとなる。従って、電源(B+ )がトランジスター(Q375 )及びフォトトライ アック(PTR372 )の発光部を介してインバータ(IV372 )の出力端子に流 れるので、フォトトライアック(PTR372 )の発光部が点灯して光を出力し、 これをフォトトライアック(PTR372 )の受光部が受光して導通状態になる。 この際、電源ライン(A)が接地されている場合には電源ライン(A)と仮想接 地部(200)の電位及び位相が同一であって第1検出部(310)のネオン管 (NE310 )が点灯されなく、光導電素子(CdS310 )に入射される光がなく て抵抗値が非常に高くなる。
【0032】 従って、比較器(331)は反転入力端子(−)に印加される電圧がその非反 転入力端子(+)に印加される基準電圧より高くて低電位を出力し、フリップフ ロップ(332)はセットされなくて出力端子(OT)に低電位を出力すること になる。そして、電源ライン(A)が接地されていない場合には、電源ライン( A)と仮想接地部(200)の電位及び位相が相違して、第1検出部(310) のネオン管(NE310 )が点灯され、光導電素子(CdS310 )にネオン管(N E310 )の光が入射されてその抵抗値が低くなる。従って、比較器(331)は 反転入力端子(−)に印加される電圧がその非反転入力端子(+)に印加される 基準電圧より低くて高電位を出力し、フリップフロップ(332)はセット端子 (SE)に高電位が印加されセット及び出力端子(OT)に高電位を出力するこ とになる。
【0033】 第1タイマー部(371)の抵抗(R371 )及びコンデンサー(C371 )の時 定数時間が経過すると、インバータ(IV371 )が高電位を出力し、インバータ (IV372 、IV378a)が高電位を出力し、インバータ(IV373b)が低電位を 出力することになる。従って、電源(B+ )がトランジスター(Q375 )及びフ ォトトライアック(PTR373 )の発光部を介してインバータ(IV373b)の出 力端子に流れ、フォトトライアック(PTR373 )の発光部が点灯して光を出力 し、これをフォトトライアック(PTR373 )の受光部が受光して導通状態とな る。
【0034】 この際、前記電源ライン(A)と同様に電源ライン(B)が接地されている場 合には第2検出部(320)のネオン管(NE320 )が点灯しなく、光導電素子 (CdS320 )に入射される光がなくて抵抗値が非常に高くなる。従って、比較 器(341)は低電位を出力し、フリップフロップ(342)はセットされなく て出力端子(OT)に低電位を出力することになる。そして、電源ライン(B) が接地されていない場合には第2検出部(320)のネオン管(NE320 )が点 灯し、光導電素子(CdS320 )にネオン管(NE320 )の光が入射されてその 抵抗値が低くなる。従って、比較器(341)は高電位を出力し、フリップフロ ップ(342)はセット端子(SE)に高電位が印加されてセット及び出力端子 (OT)に高電位を出力することになる。
【0035】 即ち、電源ライン(A)(B)は、いずれか一つの電源ライン(A)又は電源 ライン(B)が接地されているか二つの電源ライン(A)(B)が全て接地され ていないもので、電源ライン(A)が接地されている場合には、第1検出信号出 力部(330)が低電位を出力し、第2検出信号出力部(340)が高電位を出 力し、電源ライン(B)が接地されている場合には、第1検出信号出力部(33 0)が高電位を出力し、第2検出信号出力部(340)が低電位を出力し、二つ の電源ライン(A)(B)が全て接地されていない場合には、第1及び第2検出 信号出力部(330)(340)が全て高電位を出力することになる。
【0036】 ここで、電源ライン(A)が接地されている場合には、第1及び第2検出信号 出力部(330)(340)がそれぞれ低電位及び高電位を出力し、第1検出信 号出力部(330)が出力した低電位により接地連結駆動部(350)のインバ ータ(IV351 )が低電位を出力することになる。そして、電源ライン(B)が 接地されている場合には、第1及び第2検出信号出力部(340)が出力した低 電位によりインバータ(IV353 )が低電位を出力することになる。又、電源ラ イン(A)(B)が全て接地されていない場合には、第1及び第2検出信号出力 部(330)(340)が全て高電位を出力し、ダイオード(D352 、D353 ) が全て遮断状態になり、インバータ(IV354 )が低電位を出力することになる 。 第2タイマー(374)の抵抗(R374 )及びコンデンサー(C374 )の時 定数時間が経過すると、インバータ(IV374b)に高電位が印加されて低電位を 出力するので、電源遮断部(375)のトランジスター(Q375 )がオフされ、 第1及び第2検出制御部(372)(373)に電源が印加されなく、動作制御 部(376)のトランジスター(Q376 )がオンとなって電源(B+ )が接地連 結駆動部(350)に印加される。
【0037】 そして、前記のように電源ライン(A)が接地されてインバータ(IV351 ) が低電位を出力する場合、リレー(RY350 )が駆動され、接地選択連結部(3 60)のリレースイッチ(RYS350 )が接続されて電源ライン(A)が抵抗( R362 )及びリレースイッチ(RYS350 )を介して仮想接地部(200)に連 結され、電源ライン(B)が接地されてインバータ(IV353 )が低電位を出力 する場合にはリレー(RY351 )が駆動され、リレースイッチ(RYS351 )が 接続されて電源ライン(B)が抵抗(R364 )及びリレースイッチ(RYS351 )を介して接地点(1)に連結される。そして、電源ライン(A)(B)が全て 接地されなくてインバータ(IV354 )が低電位を出力する場合にはリレー(R Y352 )が駆動され、リレースイッチ(RYS352 )が接続されて、電源ライン (A)(B)の間に直列連結された抵抗(R360 、R361 )の接続点である接地 点が抵抗(R363 )及びリレースイッチ(RYS352 )を介して仮想接地部(1 )に連結される。
【0038】 このように電源ライン(A)(B)から検出した接地点が仮想接地部(200 )に連結されると、電気機器(400)の遮蔽膜(420)を仮想接地部(20 0)に連結して接地させる。
【0039】 図7は図2の負荷電源供給部(500)、漏電検出部(600)及び漏電遮断 制御部(700)を示す詳細回路図である。同図に示すように、負荷電源供給部 (500)は、動作制御部(376)のトランジスター(Q376 )のコレクター がインバータ(IV510 )を介して抵抗(R510 )及びインバータ(IV511 ) の入力端子に接続されて波形整形部(510)が構成される。インバータ(IV 511 )の出力端子はリレー(RY520 )に接続されてリレースイッチ(RYS52 1 )(RYS522 )の可動端子に電源ライン(A)(B)がそれぞれ接続され、 リレースイッチ(RYS521 )(RYS522 )の他側固定接点(b1 )(b2 ) が電気機器(400)の負荷に接続されてスイッチング部(520)が構成され る。
【0040】 そして、抵抗(R1 )に抵抗(R600 )及びフォトカプラ(PC600 )の発光 部が並列接続され、フォトカプラ(PC600 )の受光トランジスターのコレクタ ーは抵抗(R601 )及び接地コンデンサー(C600 )に接続される。受光トラン ジスターのコレクター、抵抗(R601 )及び接地コンデンサー(C600 )の接続 点は抵抗(R602 )を介して比較器(601)の非反転入力端子(+)に接続さ れ、電源(B+ )に直列接続された抵抗(R603 )(R604 )の接続点が比較器 (601)の反転入力端子(−)に接続され比較器(601)の出力端子が抵抗 (R605 )を介してその非反転入力端子(+)に帰還接続されるとともに比較器 (601)の出力端子に抵抗(R606 )及びブザー(BZ)と、抵抗(R607 ) 及び発光ダイオード(LED)がそれぞれ直列接続されて漏電検出部(600) が構成される。
【0041】 又、漏電遮断制御部(700)は、前記インバータ(IV511 )の出力端子が スイッチ(701)及びダイオード(D701 )を介して比較器(601)の出力 端子に接続されて構成される。前記リレースイッチ(RYS521 )(RYS522 )はリレー(RY520 )が駆動される場合に可動端子が一側固定接点(a1 、a 2 )にそれぞれ接続され、リレー(RY520 )が駆動されない場合に可動端子が 他側固定接点(b1 、b2 )にそれぞれ接続される。
【0042】 このように構成された負荷電源供給部(500)、漏電検出部(600)及び 漏電遮断制御部(700)は接地検出部(300)が接地点を検出して仮想接地 部(200)に連結する前に動作制御部(376)が前記のように低電位を出力 することになる。出力した低電位は波形整形部(510)のインバータ(IV51 0 、IV511 )を順次通じて整形され、リレー(RY520 )に印加されるので、 リレー(RY520 )が駆動され、リレースイッチ(RYS521 )(RYS522 ) の可動端子が一側固定接点(a1 )(a2 )に接続され電源端子(A)(B)の 交流電源(AC)は負荷に供給されなくなる。
【0043】 そして、接地検出部(300)が電源端子(A、B)から接地点を検出し抵抗 (R1 )を介して仮想接地部(200)に連結し、動作制御部(376)が高電 位を出力すると、出力した高電位は波形整形部(510)を介してリレー(RY 520 )に印加される。従って、リレー(RY520 )が駆動され、リレースイッチ (RYS521 )(RYS522 )の可動端子が他側固定接点(b1 )(b2 )に接 続されるので、電源端子(A)(B)の交流電源はリレースイッチ(RYS521 )(RYS522 )を介して電気機器(400)の負荷に供給される。
【0044】 このように電気機器(400)に交流電源が供給されて動作される状態で漏電 が発生されない場合には、接地検出部(300)から抵抗(R1 )を通じて仮想 接地部(200)に流れる電流がないので、抵抗(R1 )の両端間の電圧降下が なくて漏電検出部(600)のフォトカプラ(PC600 )の発光部が点灯しなく 、フォトカプラ(PC600 )の受光トランジスターがオフされる。これにより、 動作電源(B+ )が抵抗(R601 )を通じてコンデンサー(C600 )に充電され 、抵抗(R602 )を通じて比較器(601)の非反転入力端子(+)に印加され て、反転入力端子(−)に印加される基準電圧より高くなるので、比較器(60 1)が高電位を出力して、ブザー(BZ)及び発光ダイオード(LED)が動作 しなく、かつスイッチ(701)の切換状態にかかわらずリレー(RY)が動作 しなく、電気機器(400)の負荷には続けて交流電源が印加されて正常動作す ることになる。
【0045】 そして、漏電が発生した場合、接地検出部(300)から抵抗(R1 )を通じ て仮想接地部(200)に流れる電流が多いので、抵抗(R1 )の両端間の電圧 降下が大きく、漏電検出部(600)のフォトカプラ(PC600 )の発光部が点 灯して受光トランジスターがオンとなる。よって、コンデンサー(C600 )の充 電電圧がフォトカプラ(PC600 )の受光トランジスターを通じて接地に流れ、 比較器(601)の非反転入力端子(+)には低電位が印加されるので、比較器 (601)が低電位を出力し、ブザー(BZ)が警報音を出力するとともに発光 ダイオード(LED)が点灯しながら漏電を表示することになる。ここで、使用 者がスイッチ(701)を接続させた場合には、比較器(601)が出力する低 電位によりリレー(RY520 )が駆動され、リレースイッチ(RYS521 )(R YS522 )の可動端子が一側固定接点(a1 )(a2 )に接続されて、電気機器 (400)の負荷に交流電源(AC)が供給されなくなる。
【0046】
【考案の効果】
以上のように本考案は、電源ラインから接地点を探して電気機器を接地させる ことにより、別の接地作業を遂行しなくても電気機器の接触時の感電事故を未然 に防止するとともに電子波の漏洩を遮断し、かつ漏電の発生時にこれを検出して 火災の発生等を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的に供給される交流電源の入力状態を示す
図。
【図2】本考案の接地装置を示すブロック図。
【図3】図2の接地検出部の詳細ブロック図。
【図4】本考案の接地装置によって、電気機器から電子
波が漏出されないように遮蔽膜を形成した状態を例とし
て示す図。
【図5】図2の電源供給部を示す詳細回路図。
【図6】図2の接地検出部を示す詳細回路図。
【図7】図2の負荷電源供給部、漏電検出部、漏電遮断
制御部を示す詳細回路図。
【符号の説明】
100 電源供給部 110、120 フィルター 130 ブリッジダイオード 140 平滑部 200 仮想接地部 300 接地検出部 310 第1検出部 320 第2検出部 330、340 検出信号出力部 350 接地連結駆動部 360 接地選択連結部 370 接地検出/駆動制御部 371 第1タイマー部 372 第1検出制御部 373 第2検出制御部 374 第2タイマー部 375 電源遮断部 376 動作制御部 400 電気機器 410 ケース 420 遮蔽膜 500 負荷電源供給部 510 波形整形部 520 スイッチング部 600 漏電検出部 700 漏電遮断制御部 A、B 電源ライン B+ 動作電源 R1 電流検出用抵抗 NE310 、NE320 ネオン管 CdS310 、CdS320 光導電素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 94−19150 (32)優先日 1994年7月29日 (33)優先権主張国 韓国(KR) (31)優先権主張番号 94−24610 (32)優先日 1994年9月24日 (33)優先権主張国 韓国(KR)

Claims (11)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源ライン(A、B)の交流電源を同一
    インピーダンスでフィルターリングし整流及び平滑して
    動作電源(B+ )を供給する電源供給部(100)と、 前記電源供給部(100)の出力電源(B+ )で動作
    し、仮想接地部(200)を設定した後、電源ライン
    (A)(B)から仮想接地部(200)に流れる電流で
    接地点を検出し接地点に仮想接地部(200)を接地さ
    せる接地検出部(300)と、 前記仮想接地部(200)に接地されて感電事故及び電
    子波漏洩を防止する電気機器(400)とから構成され
    ることを特徴とする電気機器の接地装置。
  2. 【請求項2】 電源ライン(A、B)の交流電源を同一
    インピーダンスでフィルターリングし整流及び平滑して
    動作電源(B+ )を供給する電源供給部(100)と、 前記電源供給部(100)の出力電源(B+ )で動作
    し、仮想接地部(200)を設定した後、電源ライン
    (A)(B)から仮想接地部(200)に流れる電流で
    接地点を検出し接地点に仮想接地部(200)を接地さ
    せる接地検出部(300)と、 前記仮想接地部(200)に接地されて感電事故及び電
    子波漏洩を防止する電気機器(400)と、 前記接地検出部(300)の接地点連結完了時、電気機
    器(400)の負荷に交流電源を印加する負荷電源供給
    部(500)とから構成されることを特徴とする電気機
    器の接地装置。
  3. 【請求項3】 電源ライン(A、B)の交流電源を同一
    インピーダンスでフィルターリングし整流及び平滑して
    動作電源(B+ )を供給する電源供給部(100)と、 前記電源供給部(100)の出力電源(B+ )で動作
    し、仮想接地部(200)を設定した後、電源ライン
    (A)(B)から仮想接地部(200)に流れる電流で
    接地点を検出し接地点に仮想接地部(200)を接地さ
    せる接地検出部(300)と、 前記仮想接地部(200)に接地されて感電事故及び電
    子波漏洩を防止する電気機器(400)と、 前記仮想接地部(200)に流れる電流を検出する電流
    検出用抵抗(R1 )と、 前記電流検出用抵抗(R1 )
    の両端間電圧で漏電を検出する漏電検出部(600)
    と、 使用者の操作に従って動作されて前記漏電検出部(60
    0)の出力信号を通過させる漏電遮断駆動部(700)
    と、 漏電時、前記漏電遮断駆動部(700)の出力信号に応
    じて前記電気機器(400)の負荷に交流電源が印加さ
    れないようにするスイッチング部(520)とから構成
    されることを特徴とする電気機器の接地装置。
  4. 【請求項4】 電源ライン(A、B)の交流電源を同一
    インピーダンスでフィルターリングし整流及び平滑して
    動作電源(B+ )を供給する電源供給部(100)と、 前記電源供給部(100)の出力電源(B+ )で動作
    し、仮想接地部(200)を設定した後、電源ライン
    (A)(B)から仮想接地部(200)に流れる電流で
    接地点を検出し接地点に仮想接地部(200)を接地さ
    せる接地検出部(300)と、 前記仮想接地部(200)に接地されて感電事故及び電
    子波漏洩を防止する電気機器(400)と、 前記接地検出部(300)の接地点連結完了時、電気機
    器(400)の負荷に交流電源を印加する負荷電源供給
    部(500)と、 前記仮想接地部(200)に流れる電流を検出する電流
    検出用抵抗(R1 )と、 前記電流検出用抵抗(R1 )
    の両端間電圧で漏電を検出する漏電検出部(600)
    と、 使用者の操作に従って動作され、前記漏電検出部(60
    0)が漏電を検出する場合、前記接地検出部(300)
    の出力信号が前記負荷電源供給部(500)に印加され
    ないように遮断して電気機器(400)の負荷に交流電
    源が印加されないようにする漏電遮断制御部(700)
    とから構成されることを特徴とする電気機器の接地装
    置。
  5. 【請求項5】 電源供給部(100)は、 電源ライン(A)(B)の交流電源を同一インピーダン
    スでそれぞれフィルターリングするフィルター(11
    0)(120)と、 前記フィルター(110)(120)の出力電源をブリ
    ッジ整流するブリッジダイオード(130)と、 前記ブリッジダイオード(130)の出力電源を平滑し
    静電圧に変換して動作電源(B+ )を出力する平滑部
    (140)とから構成されることを特徴とする請求項1
    〜4中のいずれか一項記載の電気機器の接地装置。
  6. 【請求項6】 接地検出部(300)は、電源ライン
    (A)(B)から仮想接地部(200)にそれぞれ流れ
    る電流を検出し、全て電流が流れる場合には電源ライン
    (A、B)の中点電圧点を仮想接地部(200)に連結
    し、電源ライン(A)(B)中のいずれか一つに電流が
    流れる場合には電流が流れない電源ライン(A)又は電
    源ライン(B)を仮想接地部(200)に連結すること
    を特徴とする請求項1〜4中のいずれか一項記載の電気
    機器の接地装置。
  7. 【請求項7】 接地検出部(300)は、 電源ライン(A)(B)と仮想接地部(200)との間
    に直列連結され、電源ライン(A)(B)が接地されて
    いるかをそれぞれ検出する第1検出部(310)及び第
    2検出部(320)と、 前記第1検出部(310)及び第2検出部(320)の
    出力信号をそれぞれ整形して出力する検出信号出力部
    (330)(340)と、 前記検出信号出力部(330)(340)の出力信号を
    組合して前記仮想接地部(200)と接地点の連結を駆
    動する接地連結駆動部(350)と、 電源ライン(A)(B)の中点電圧点を検出し、前記接
    地連結駆動部(350)の駆動によって電源ライン
    (A)、(B)又は電源ライン(A、B)の中点電圧点
    を接地点として前記仮想接地部(200)に選択的に連
    結して接地させる接地選択連結部(360)と、 前記第1検出部(310)及び第2検出部(320)が
    順次動作するようにし、仮想接地部(200)の接地完
    了時、第1検出部(310)及び第2検出部(320)
    が動作されないようにするとともに前記接地連結駆動部
    (350)に動作電源を供給する接地検出/駆動制御部
    (370)とから構成されることを特徴とする請求項1
    〜4及び6中のいずれか一項記載の電気機器の接地装
    置。
  8. 【請求項8】 第1検出部(310)及び第2検出部
    (320)は、 電源ライン(A)(B)と仮想接地部(200)側との
    間に連結されて、電流が流れる時、光を発射するネオン
    管(NE310 )(NE320 )と、 前記ネオン管(NE310 )(NE320 )の光で電流の流
    れを検出する光導電素子(CdS310 )(CdS320 )
    とから構成されることを特徴とする請求項7記載の電気
    機器の接地装置。
  9. 【請求項9】 接地検出/駆動制御部(370)は、 電源(B+ )が印加される初期に、予め設定された時間
    の間パルス信号を発生する第1タイマー部(371)
    と、 前記第1タイマー部(371)の設定時間の間前記第1
    検出部(310)が動作するようにする第1検出制御部
    (372)と、 前記第1タイマー部(371)の設定時間の経過時に前
    記第2検出部(320)が動作するようにする第2検出
    制御部(373)と、 前記第1タイマー部(371)の出力信号に応じて予め
    設定された幅のパルス信号を発生する第2タイマー部
    (374)と、 前記第2タイマー部(374)の設定時間の経過時に前
    記第1検出制御部(372)及び第2検出制御部(37
    3)の動作電源を遮断する電源遮断部(375)と、 前記第2タイマー部(374)の設定時間の経過時に前
    記接地連結駆動部(350)に動作電源を印加する動作
    制御部(376)とから構成されることを特徴とする請
    求項7記載の電気機器の接地装置。
  10. 【請求項10】 電気機器(400)は、ケース(41
    0)が導電体である場合、ケース(410)を仮想接地
    部(200)に連結し、非導電体である場合、ケース
    (410)を導電体で取り囲んで遮蔽膜(420)を形
    成した後、遮蔽膜(420)を仮想接地部(200)に
    連結して接地させることを特徴とする請求項1〜4中の
    いずれか一項記載の電気機器の接地装置。
  11. 【請求項11】 漏電検出部(600)は、漏電検出
    時に警報する警報部を含むことを特徴とする請求項4記
    載の電気機器の接地装置。
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