JP3142756U

JP3142756U - 延長コード

Info

Publication number: JP3142756U
Application number: JP2008002324U
Authority: JP
Inventors: 功岡本
Original assignee: 日動工業株式会社
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2018-04-11

Abstract

【課題】非接地式の電気設備を電源とする場合でも、感電を防止することができる漏電遮断機能付きの延長コードを提供する。
【解決手段】電気用品を電源側コンセントから離れた位置で使用するための延長コードであって、２芯線のコード２ａ，２ｂと、該２芯線のコードの一端に接続され、電源側コンセントに差し込まれる差込みプラグ３と、２芯線のコード２の他端に接続され、電気用品の接地端子付きの電源プラグが差し込まれる接地端子１４付きの受けコンセント１１と、コード２の途中に設けられ、２芯線の一方２ａに流れる電流と他方２ｂに流れる電流との差がしきい値を超えたことに応じて、差込みプラグ３と受けコンセント１１との間の電気的接続を遮断する漏電遮断部１６と、漏電電流を流す電流回路２ｅを備える。
【選択図】図２

Description

本考案は、屋外で使用される移動式発電機と電気用品との間に接続される延長コードに関する。

屋外において、電気ドリルなどの電気用品を使用するとき、電路を長くするため、延長コードが使用される。すなわち屋内の商用電源（ＡＣ１００Ｖ）の電源コンセントに延長コードのプラグを差込み、延長コードの受けコンセントに電気用品の電源プラグを差込んで、電気用品に電源を供給する。このとき単なる延長コードでは、電気用品が漏電していると感電事故が起こる。このような感電を防止するため、例えば、実用新案登録第３１１７１３４号公報（特許文献１）に記載の漏電遮断器を備えた延長コードが使用される。

このような延長コードの漏電遮断器は、電路を構成する２芯線のコードの一方と他方に流れる電流の差が所定のしきい値以上になると、漏電が生じているものと判断して、コードに設けられている開閉接点を開くように構成されている。商用電源は、２芯線のコードの一方を接地する接地式が採用されている。このため、電気用品を接地しておけば、絶縁の劣化などにより電気用品が漏電したときに漏電電流が接地側に流れる。そうすると２芯線のコードに流れる電流に電流差が生じるので、漏電遮断器が動作する。したがって、特許文献１に記載の延長コードを使用して商用電源と電気用品との間を接続して漏電が発生しても、感電事故を防止できるので、何ら問題はない。

一方、商用電源を使用することができない工事現場などにおいては、移動式の発電機が使用される。移動式発電機は屋外で使用されることが多く、商用電源などの屋内に固定された配線に比べて絶縁劣化、絶縁不良となり地絡事故が発生する確率が高い。このため、移動式発電機では２芯線のコードの一方を接地しない非接地式が採用されている。非接地式では、地絡事故が発生しても地絡電流が０になるか、あるいはほとんど流れないようにすることができる。
実用新案登録第３１１７１３４号公報

しかし非接地式の移動式発電機の電源コンセントに、商用電源で使用される漏電遮断器付きの延長コードのプラグを差込み、この延長コードの受けコンセントに電気用品の電源プラグを差込んで使用したときに、漏電が発生しても、漏電遮断器は動作しない。その理由は、電気用品の接地端子を接地しても、移動式発電機の電路が非接地式であるため、電気用品に漏電が発生しても漏電電流の流れる経路がない。このため、２芯線のコードのそれぞれに流れる電流に電流差が生じないからである。したがって、感電事故が発生し易いという問題があり、非接地式の電気設備においても、感電を有効に防止することが望まれていた。

本考案は、このような実情に鑑み、非接地式であっても、漏電発生時に電路を確実に遮断して、感電事故を防止することができる漏電遮断機能付きの延長コードを提供することを目的とする。

この目的のため本考案による延長コードは、電気用品を電源側コンセントから離れた位置で使用するための延長コードであって、２芯線のコードと、２芯線のコードの一端に接続され電源側コンセントに差し込まれる差込みプラグと、２芯線のコードの他端に接続され電気用品の接地端子付きの電源プラグが差し込まれる接地端子付きの受けコンセントと、コードの途中に設けられ２芯線のコードの一方に流れる電流と他方に流れる電流との差が所定のしきい値を超えたことに応じて差込みプラグと受けコンセントとの間の電気的接続を遮断する漏電遮断部と、電気用品が漏電したときに受けコンセントの接地端子から、漏電遮断部より差込みプラグ側の２芯線のコードの少なくとも一方に漏電電流を流す電流回路とを備える。本考案によれば漏電電流を漏電遮断部より差込みプラグ側のコードに流すことができるので、非接地式の電路であっても漏電遮断器を動作させることができる。

ここで電流回路は、受けコンセントの接地端子と２芯線のコードの一方との間に介挿されてそれぞれが直列接続される第１の抵抗と第１のコンデンサ、および接地端子と２芯線のコードの他方との間に介挿されてそれぞれが直列接続される第２の抵抗と第２のコンデンサを含むものであればよい。この実施形態によればこれらの抵抗およびコンデンサを経由して漏電電流を漏電遮断部より差込みプラグ側の電路に流すことができる。

ここで第１および第２の抵抗の抵抗値は、２芯線のコード間の電圧を、漏電遮断部のしきい値に所定の余裕率を掛けた電流値で割った値であればよい。この実施形態によればコードを絶縁下に保護して漏電電流を漏電遮断部より差込みプラグ側のコードに流すことができる。

ここで好ましくは、第１および第２のコンデンサの静電容量は、漏電遮断部のしきい値に所定の安全率を掛けた電流値を、２πと前記２芯線のコード間の電圧と該電圧の周波数とを掛けた値で割った値である。この実施形態によればコンデンサの静電容量により、漏電事故が発生したときに漏電遮断部を正常に動作させることができる。

ここで漏電遮断部は、前記電気的接続が遮断された後、手動で操作することにより、前記差込みプラグと前記受けコンセントとを電気的に接続させるための操作部を含めばよい。この実施形態によれば、漏電を解消した後、操作部を操作することで、電気用品への電源供給を速やかに再開することができる。

好ましくは、コードの途中に設けられ、漏電遮断部を収納するためのハウジングを含む。この実施形態によれば、漏電遮断部をハウジングに収納するため延長ケーブルの使用に際して漏電遮断部に衝撃が加わることを阻止できる。

さらに、前記受けコンセントに接続された電気用品に流れる電流が所定値を超えたとき、前記差込みプラグと前記受けコンセントとの間の電気的接続を遮断する過電流遮断部を含む。この実施形態によれば、漏電状態のみならず、過負荷状態や短絡状態においても電源供給を遮断できる。

かかる本考案によれば、電気用品が漏電した場合に、漏電電流が受けコンセントの接地端子から差込みプラグ側のコードに流れることから、２芯線のコードのそれぞれに流れる電流に差が生じる。したがって、漏電遮断部が漏電を的確に検知して差込みプラグと受けコンセントとの電気的接続を遮断することができる。これにより、非接地式の電気設備であっても、漏電による感電事故を防止して、電気用品を使う屋外作業の安全を確保することができる。また、電流回路が付加された漏電遮断部と延長コードを組み合わせて小型ユニット化を図ることができる。

以下、本考案の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。図１は、本考案の実施例になる延長コードを示し、（ａ）は全体構成を示す平面図、（ｂ）はプラグの差込面を示す図、（ｃ）はコンセントの差込面を示す図である。延長コード１は、電動ドリルや他の可搬型電気機器類などの電気用品を電源側コンセントから離れた位置で使用するために用いられ、低電圧の単相交流電源と電気用品とを電気的に接続する。このため延長コード１は、数ｍ〜数十ｍのコード２を備える。コード２は２芯線のコードとアース線を備える。

２芯線のコード２の一端は、図示しない電源側コンセントに差し込まれる差込みプラグ３と接続される。差込みプラグ３は、２芯線のコードとそれぞれ接続する金属性の端子４，５と、コード２のアース線と接続する金属性の接地端子６を備え、３端子タイプの電源
側コンセントに差し込むことができる。また差込みプラグ３は、接地端子６を差込みプラグ３の差込面より内部へ折り畳み、２端子タイプの電源側コンセントに差し込むことができる。差込みプラグ３から延びる可撓性のアース線７は、一端にコード２のアース線が接続され、他端に金属製のクリップ８が接続されている。特に接地端子６を折り畳んで使用する場合、クリップ８で接地棒を挟むことでアース線を接地できる。

２芯線のコード２の他端は、接地端子付きの受けコンセント１１と接続される。受けコンセント１１は、図示しない電気用品の接地端子付きの電源プラグが差し込まれる。受けコンセント１１は、コード２の２芯線のコードとそれぞれ接続する金属製の端子１２，１３と、コード２のアース線と接続する金属製の接地端子１４を備える。接地端子１４は電気用品の電源プラグの接地端子に接続される。なお受けコンセント１１は、防水ないし防塵用のキャップ１５を備えていてもよい。電源プラグを受けコンセント１１に差し込まないときは、図１（ａ）に実線で示すように、キャップ１５を受けコンセント１１に被せて水や塵埃が端子１２〜１４の孔に付着することを防止する。これに対し電源プラグを受けコンセント１１に差し込むときは、図１（ａ）に破線で示すように、キャップ１５を受けコンセント１１から外して使用される。

コード２の途中にはハウジング１７が設けられており、ハウジング１７内には漏電遮断部１６が収納されている。ハウジング１７は雨水および衝撃にさらされても雨水が浸入すること、および漏電遮断部１６に衝撃が加わることを阻止できる。漏電遮断部１６には操作部１６１が設けられており、操作部１６１は、漏電遮断部１６が漏電を検知するとオフになり、漏電解消後に作業者がオンにすると電源供給を復帰する。操作部１６１はハウジング１７から露出した位置に配設されている。

図２は延長コード１の回路図であり、図１に沿って説明した部品と対応する箇所には、共通する符号を付している。漏電遮断部１６は、芯線２ａに挿入された接点１６２と、芯線２ｂに挿入された接点１６３と、芯線２ａ，２ｂを囲むように挿入されたコアー１６４と、コアー１６４に卷回されたコイル１６と、駆動部１６６とを含む。前述したとおりコード２は２芯線２ａ，２ｂおよびアース線２ｅを束ねたものである。２芯線２ａ，２ｂは差込みプラグ３の端子４，５と受けコンセント１１の端子１２，１３とを接続している。

受けコンセント１１に接続されている電気用品内で漏電が生じると、漏電電流が差込みプラグ３側の芯線２ａ，２ｂに流れるように電流回路を設ける。電流回路は２芯線の一方２ａとアース線２ｅとの間にそれぞれが直列接続される第１の抵抗２２および第１のコンデンサ２３と、２芯線の他方２ｂとアース線２ｅとの間にそれぞれが直列接続される第２の抵抗２４および第２のコンデンサ２５を含む。

芯線２ａ，２ｂのそれぞれに電流が流れるとコアー１６４に磁界が発生するが、それぞれに流れる電流の向きが逆であるため、コアー１６４に発生する磁界は互いに打ち消しあう。このため、芯線２ａ，２ｂに流れる電流値が等しければコイル１６５には電圧が誘起されない。しかし、受けコンセント１１に接続されている電気用品内で漏電が生じると、
アース線２ｅ、抵抗２２，２４およびコンデンサ２３，２５を含む電流回路が、受けコンセント１１の接地端子１４から、漏電遮断部１６より差込みプラグ３側のコード２の２芯線２ａ，２ｂの少なくとも一方に漏電電流を流す。この結果、芯線２ａ、２ｂに流れる電流に差が生じ、その差に応じた磁界がコアー１６４に発生してコイル１６５に電圧が誘起される。この電圧が所定の電圧以上になると、駆動部１６６が接点１６２，１６３を開き、差込みプラグ３から受けコンセント１１への電源供給を遮断するので、感電事故を防止できる。つまり漏電遮断部１６は、２芯線のコードの一方２ａに流れる電流と他方２ｂに流れる電流との差がしきい値を超えたことに応じて、漏電を検知し、差込みプラグ３と受けコンセント１１との間の電気的接続を遮断する。漏電状態を解消し、操作部１６１を操作することで、接点１６２，１６３が閉じられるので、差込みプラグ３から受けコンセント１１への電源供給が再開される。しきい値は、漏電遮断部１６が動作する最小の電流差であり、漏電遮断部１６自身の特性によって定まる所定値である。

電流回路に含まれる第１抵抗２２および第２抵抗２４の抵抗値をそれぞれＲとすると、抵抗値Ｒは下式（１）を満足することが望ましい。

β×Ｉ_ｔｈ≦Ｕ／Ｒ・・・・（１）
ここで、βは余裕率（２≦β≦３）であり、Ｉ_ｔｈは漏電遮断部１６が作動する２芯線２ａ、２ｂ間の電流差のしきい値であり、Ｕは２芯線２ａ、２ｂ間の実効電圧である。

具体的には例えば、しきい値となる最小電流差Ｉ_ｔｈを３０[mA]、実効電圧Ｕを１００[V]として、抵抗値Ｒを１．５ｋΩとするのがよい。

このように、第１および第２の抵抗２２，２４の抵抗値Ｒは、２芯線のコード２ａ，２ｂ間の電圧Ｕを、しきい値Ｉ_ｔｈに所定の余裕率βを掛けた電流値で割った値である場合、コード２を絶縁下に保護することができる。

また、第１コンデンサ２３および第２コンデンサ２５の静電容量をそれぞれＣとすると、静電容量Ｃは下式（２）を満足することが望ましい。

Ｃ＝Ｉ_ｔｈ×α÷（２π×ｆ×Ｕ）・・・・（２）
ここで、αは安全率（α＞１）であり、ｆは２芯線２ａ、２ｂの電圧周波数である。

具体的には、しきい値となる最小電流差Ｉ_ｔｈを３０[mA]、実効電圧Ｕを１００[V]、安全率αを２、電圧周波数ｆを６０[Hz]として、静電容量Ｃを１．５９[μＦ]とするのがよい。

このように、第１および第２のコンデンサ２３，２５の静電容量Ｃは、しきい値Ｉ_ｔｈに所定の安全率αを掛けた電流値を、２πと２芯線のコード２ａ，２ｂ間の電圧Ｕと電圧周波数ｆとを掛けた値（２πｆＵ）で割った値である場合、コード２を絶縁下に保護することができる。

図３は、延長コード１の使用状態を説明するための図である。差込みプラグ３は移動式発電機３１の電源側コンセント３２に差し込まれる。移動式発電機３１は非接地式であり、接地式の商用電源とは異なる。電源側コンセント３２は２芯線のコードおよびアース線に対応する３端子タイプである。

ここで付言すると、移動式発電機３１の金属製筐体３３にアース端子３４が設けられている。アース端子３４はコンセント３２の接地端子と電気的に接続する。またアース端子３４は、大地に５０ｃｍ以上の深さで打ち込まれた接地棒４１と電気的に接続されて、移動式発電機３１内の漏電による感電事故防止のためにアースされることが望ましいが、移動式発電機３１内部の発電コイルおよび電路を接地するものではない。

なお上述したアース線２ｅ、抵抗２２，２４およびコンデンサ２３，２５を含む電流回路を備える延長コード１は、アース端子３４の接地の有無にかかわらず漏電電流を検知して、差込みプラグ３と受けコンセント１１との間の電気的接続を遮断する。またアース線２ｅ、抵抗２２，２４およびコンデンサ２３，２５を含む電流回路を備える延長コード１は、接地端子６が差し込まれるコンセント３２側でアース線２ｅが接地されていなくても、またクリップ８が接地されていなくても、差込みプラグ３と受けコンセント１１との間の電気的接続を遮断する。このため本実施例の延長コード１は、受けコンセント１１に差し込まれる電気用品による感電事故を防止することができる。

延長コード１の受けコンセント１１には電気用品になる電動ドリル５１の電源プラグ５２が差し込まれる。本実施例の延長コード１を使用することで、非接地式の電源であっても、感電を防止することが可能になる。したがって、電気用品を使う屋外作業の安全を確保することができる。また、電流回路が付加された漏電遮断部と延長コードを組み合わせて小型ユニット化を図ることができる。

上述の実施形態では、２芯コード２の途中に漏電遮断部１６を設けた例について説明したが、過電流が流れた場合に電源供給を遮断する過電流継電器を漏電遮断器１６に直列接続して、漏電状態のみならず、過負荷状態や短絡状態においても受けコンセント１１への電源供給を遮断できるようにしてもよい。

以上、図面を参照してこの考案の実施形態を説明したが、この考案は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この考案と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この考案は、非接地式の発電機と電気用品とを接続する延長コードおいて、感電を防止する場合に、有効に利用される。

この考案の一実施例になる延長コードを示す実態構成図であり、（ａ）は全体構成を示す平面図、（ｂ）は差込みプラグの差込面を示す図、（ｃ）は受けコンセントの差込面を示す図である。同実施例の回路図である。同実施例の使用状態を説明するための図である。

符号の説明

１延長コード、２２芯線のコード、２ａ２芯線の一方、２ｂ２芯線の他方、２ｅアース線、３差込みプラグ、４，５端子、６接地端子、１１受けコンセント、１２，１３端子、１４接地端子、１６漏電遮断部、２２第１抵抗、２３第１コンデンサ、２４第２抵抗、２５第２コンデンサ、３１移動用発電機、３２電源側コンセント、５１電動ドリル（電気用品）、５２電源プラグ。

Claims

電気用品を電源側コンセントから離れた位置で使用するための延長コードであって、
２芯線のコードと、
前記２芯線のコードの一端に接続され、前記電源側コンセントに差し込まれる差込みプラグと、
前記２芯線のコードの他端に接続され、前記電気用品の接地端子付きの電源プラグが差し込まれる接地端子付きの受けコンセントと、
前記コードの途中に設けられ、前記２芯線のコードの一方に流れる電流と他方に流れる電流との差がしきい値を超えたことに応じて、前記差込みプラグと前記受けコンセントとの間の電気的接続を遮断する漏電遮断部と、
前記電気用品が漏電したときに、前記受けコンセントの接地端子から、前記漏電遮断部より前記差込みプラグ側のコードの２芯線の少なくとも一方に漏電電流を流す電流回路とを備える、延長コード。
前記電流回路は、前記受けコンセントの接地端子と前記２芯線のコードの一方との間に介挿されてそれぞれが直列接続される第１の抵抗および第１のコンデンサ、および前記接地端子と前記２芯線のコードの他方との間に介挿されてそれぞれが直列接続される第２の抵抗および第２のコンデンサを含む、請求項１に記載の延長コード。
前記第１および第２の抵抗の抵抗値は、前記２芯線のコード間の電圧を、前記しきい値に所定の余裕率を掛けた電流値で割った値である、請求項２に記載の延長コード。
前記第１および第２のコンデンサの静電容量は、前記しきい値に所定の安全率を掛けた電流値を、２πと前記２芯線のコード間の電圧と該電圧の周波数とを掛けた値で割った値である、請求項２または３に記載の延長コード。
前記漏電遮断部は、前記電気的接続が遮断された後、手動で操作することにより、前記差込みプラグと前記受けコンセントとの間を電気的に接続するための操作部を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の延長コード。
前記コードの途中に設けられ、前記漏電遮断部を収納するためのハウジングを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の延長コード。
さらに、前記受けコンセントに接続された電気用品に流れる電流が所定値を超えたとき、前記差込みプラグと前記受けコンセントとの間の電気的接続を遮断する過電流遮断部を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の延長コード。