JP3388482B2 - 漏電検出装置 - Google Patents
漏電検出装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Breakers (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、交流電路に発生
する漏電や地絡を検出する漏電検出装置、特にテスト回
路を備えた漏電検出装置に関するものである。
する漏電や地絡を検出する漏電検出装置、特にテスト回
路を備えた漏電検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は例えば特開平５−１８２５７９号
公報に開示された従来の漏電検出装置の回路構成を示す
図である。図において、１は交流主回路（以下主回路と
呼ぶ）、２はこの主回路１を開閉する開閉接点、３は主
回路１が貫通しかつ二次巻線３ａ及びテスト巻線３ｂが
巻かれている零相変流器、４はこの零相変流器３の二次
巻線３ａの両端間に入力側が接続された制御回路、７は
この制御回路４に電源を供給する整流回路で、その交流
側は電圧降下素子８を介して主回路１に接続されてい
る。５は上記制御回路４の出力で制御されるサイリスタ
で、そのアノードは電磁引外し装置６を介して上記整流
回路７の交流側の一端に接続された電圧降下素子８と共
に交流主回路１に接続され、そのゲートは制御回路４の
出力側に接続され、さらにそのカソードは制御回路４の
低圧側に接続されている。電磁引外し装置６は開閉接点
２と機械的に連動しており、制御回路４の出力によりサ
イリスタ５が導通して電磁引外し装置６が励磁される
と、開閉接点２が開離作動して、主回路１が開路される
ように構成されている。制御回路４の電源の高圧側、低
圧側はそれぞれ整流回路７の直流側に接続されている。
９はテストスイッチ、１０はテスト抵抗であって、互い
に直列に接続された上で零相変流器３のテスト巻線３ｂ
を介して主回路１に接続されている。
公報に開示された従来の漏電検出装置の回路構成を示す
図である。図において、１は交流主回路（以下主回路と
呼ぶ）、２はこの主回路１を開閉する開閉接点、３は主
回路１が貫通しかつ二次巻線３ａ及びテスト巻線３ｂが
巻かれている零相変流器、４はこの零相変流器３の二次
巻線３ａの両端間に入力側が接続された制御回路、７は
この制御回路４に電源を供給する整流回路で、その交流
側は電圧降下素子８を介して主回路１に接続されてい
る。５は上記制御回路４の出力で制御されるサイリスタ
で、そのアノードは電磁引外し装置６を介して上記整流
回路７の交流側の一端に接続された電圧降下素子８と共
に交流主回路１に接続され、そのゲートは制御回路４の
出力側に接続され、さらにそのカソードは制御回路４の
低圧側に接続されている。電磁引外し装置６は開閉接点
２と機械的に連動しており、制御回路４の出力によりサ
イリスタ５が導通して電磁引外し装置６が励磁される
と、開閉接点２が開離作動して、主回路１が開路される
ように構成されている。制御回路４の電源の高圧側、低
圧側はそれぞれ整流回路７の直流側に接続されている。
９はテストスイッチ、１０はテスト抵抗であって、互い
に直列に接続された上で零相変流器３のテスト巻線３ｂ
を介して主回路１に接続されている。
【０００３】従来の漏電検出装置は以上のように構成さ
れており、主回路１に漏電が発生すると、零相変流器３
は二次巻線３ａに出力電圧を発生する。制御回路４はこ
の出力電圧を増幅すると同時に、内部の判別器により出
力電圧が所定のレベルを超えた場合にサイリスタ５のゲ
ートにゲート信号を出力し、サイリスタ５を導通させ
る。その結果、電磁引外し装置６が励磁され、開閉接点
２が作動し、主回路１が開路される。また、テストスイ
ッチ９を閉じると、主回路１の交流電源からテストスイ
ッチ９及びテスト抵抗１０を介して零相変流器３のテス
ト巻線３ｂに所定の電流が流れ、これにより二次巻線３
ａに上述したのと同様な出力電圧が発生し、制御回路４
及びサイリタ５により電磁引外し装置６を励磁させ、遮
断器２を開路する。
れており、主回路１に漏電が発生すると、零相変流器３
は二次巻線３ａに出力電圧を発生する。制御回路４はこ
の出力電圧を増幅すると同時に、内部の判別器により出
力電圧が所定のレベルを超えた場合にサイリスタ５のゲ
ートにゲート信号を出力し、サイリスタ５を導通させ
る。その結果、電磁引外し装置６が励磁され、開閉接点
２が作動し、主回路１が開路される。また、テストスイ
ッチ９を閉じると、主回路１の交流電源からテストスイ
ッチ９及びテスト抵抗１０を介して零相変流器３のテス
ト巻線３ｂに所定の電流が流れ、これにより二次巻線３
ａに上述したのと同様な出力電圧が発生し、制御回路４
及びサイリタ５により電磁引外し装置６を励磁させ、遮
断器２を開路する。
【０００４】図５は、従来の別の形の漏電検出装置の回
路構成を示すもので、テストスイッチ９とテスト抵抗１
０の接続位置が前述の従来例と異なり、直列に接続した
テストスイッチ９とテスト抵抗１０の一端を整流回路７
の直流側の高圧側つまり制御回路４の電源に接続し、残
る一端を制御回路の入力側のいづれか一端に接続してい
る。
路構成を示すもので、テストスイッチ９とテスト抵抗１
０の接続位置が前述の従来例と異なり、直列に接続した
テストスイッチ９とテスト抵抗１０の一端を整流回路７
の直流側の高圧側つまり制御回路４の電源に接続し、残
る一端を制御回路の入力側のいづれか一端に接続してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４に示す従来の漏電
検出装置では、商用電源が通電される主回路１から電流
を制限するテスト抵抗１０を介してテスト用信号を得て
いた。このため上記テスト抵抗１０及びテストスイッチ
９の各両端には主回路１と同電位が印加されることにな
り、耐圧の高いテスト抵抗及びテストスイッチを用いる
必要があった。さらに主回路１の電源電圧が１００Ｖ、
２００Ｖ、４１５Ｖといった高電圧のため、テスト動作
時のテスト抵抗１０の電力損失は非常に大きくなり、電
力用の大きなテスト抵抗が必要となるだけでなく、連続
でテスト動作を行うと発熱によりテスト抵抗が焼損に至
るといった問題があった。また零相変流器３にテスト巻
線３ｂとなる３次巻線付のものが必要となり、コストが
高くなるといった問題があった。
検出装置では、商用電源が通電される主回路１から電流
を制限するテスト抵抗１０を介してテスト用信号を得て
いた。このため上記テスト抵抗１０及びテストスイッチ
９の各両端には主回路１と同電位が印加されることにな
り、耐圧の高いテスト抵抗及びテストスイッチを用いる
必要があった。さらに主回路１の電源電圧が１００Ｖ、
２００Ｖ、４１５Ｖといった高電圧のため、テスト動作
時のテスト抵抗１０の電力損失は非常に大きくなり、電
力用の大きなテスト抵抗が必要となるだけでなく、連続
でテスト動作を行うと発熱によりテスト抵抗が焼損に至
るといった問題があった。また零相変流器３にテスト巻
線３ｂとなる３次巻線付のものが必要となり、コストが
高くなるといった問題があった。
【０００６】また、図５の従来例は、上述した図４の従
来例の課題である連続テスト動作時のテスト抵抗の焼損
を防止した漏電検出装置の一例であり、低圧化された制
御回路４の電源を所定のレベルまで小信号化し、その信
号を零相変流器３の二次巻線３ａの出力と共に制御回路
４の入力側に入力することにより、強制的に制御回路４
を作動させている。なお、この従来例では、低圧化され
た制御回路の電源を小信号化して制御回路の入力側に入
力しているが、これは制御回路の入力電圧が高くなれば
作動するような制御回路の場合を一例として示してい
る。反対に上記入力電圧が低くなると作動するような制
御回路の場合は入力側に接続される抵抗とテストスイッ
チの一端は整流回路の低圧側に接続されることになる。
図５の従来例では、テスト回路にかかる電圧は低圧でか
つ小電流となるので、小形化が可能で、またテスト抵抗
の焼損も防止することが可能である。
来例の課題である連続テスト動作時のテスト抵抗の焼損
を防止した漏電検出装置の一例であり、低圧化された制
御回路４の電源を所定のレベルまで小信号化し、その信
号を零相変流器３の二次巻線３ａの出力と共に制御回路
４の入力側に入力することにより、強制的に制御回路４
を作動させている。なお、この従来例では、低圧化され
た制御回路の電源を小信号化して制御回路の入力側に入
力しているが、これは制御回路の入力電圧が高くなれば
作動するような制御回路の場合を一例として示してい
る。反対に上記入力電圧が低くなると作動するような制
御回路の場合は入力側に接続される抵抗とテストスイッ
チの一端は整流回路の低圧側に接続されることになる。
図５の従来例では、テスト回路にかかる電圧は低圧でか
つ小電流となるので、小形化が可能で、またテスト抵抗
の焼損も防止することが可能である。
【０００７】しかし、図５の従来例の問題点は、ここで
用いられる制御回路が直流の入力信号で動作するもので
ないとテスト動作ができない点である。ちなみに、今日
の漏電検出装置の多くは、雷サージ等の過渡的な信号で
誤動作しない様に、漏電検出装置内の制御回路にサージ
信号と実漏電信号を区別する判別回路が組み込まれてい
る。しかしながら図５に示す従来例は、直流信号で強制
的に制御回路を作動させるものであり、上記判別回路が
正常なのか異常なのかをテストすることができない。
用いられる制御回路が直流の入力信号で動作するもので
ないとテスト動作ができない点である。ちなみに、今日
の漏電検出装置の多くは、雷サージ等の過渡的な信号で
誤動作しない様に、漏電検出装置内の制御回路にサージ
信号と実漏電信号を区別する判別回路が組み込まれてい
る。しかしながら図５に示す従来例は、直流信号で強制
的に制御回路を作動させるものであり、上記判別回路が
正常なのか異常なのかをテストすることができない。
【０００８】また、雷サージ等の過渡的な信号で誤動作
しない様にした制御回路の一例として特開平２−１９４
６８号公報に開示された漏電検出装置があるが、制御回
路としてこの漏電検出装置を用いると、図５の従来例の
テスト回路ではテスト動作をすることができない。これ
は、上記漏電検出装置がサージ除去を目的として、漏電
信号が正負交互に周期的な信号、つまり交流信号でなけ
れば検出しないことを特徴とした漏電検出装置であり、
図５の従来例では、このような雷サージで誤動作しない
制御回路が使用できないといった問題点があった。
しない様にした制御回路の一例として特開平２−１９４
６８号公報に開示された漏電検出装置があるが、制御回
路としてこの漏電検出装置を用いると、図５の従来例の
テスト回路ではテスト動作をすることができない。これ
は、上記漏電検出装置がサージ除去を目的として、漏電
信号が正負交互に周期的な信号、つまり交流信号でなけ
れば検出しないことを特徴とした漏電検出装置であり、
図５の従来例では、このような雷サージで誤動作しない
制御回路が使用できないといった問題点があった。
【０００９】この発明は、これらの問題点を解決するた
めになされたもので、耐圧の高いテストスイッチや電力
用のテスト抵抗及び三次巻線付の零相変流器を用いるこ
となく、小形で安価なうえに、連続でテスト動作しても
テスト抵抗が焼損することなく、また雷サージで誤動作
しない制御回路を用いても信頼性の高いテスト動作がで
きる漏電検出装置を得ることを目的としている。
めになされたもので、耐圧の高いテストスイッチや電力
用のテスト抵抗及び三次巻線付の零相変流器を用いるこ
となく、小形で安価なうえに、連続でテスト動作しても
テスト抵抗が焼損することなく、また雷サージで誤動作
しない制御回路を用いても信頼性の高いテスト動作がで
きる漏電検出装置を得ることを目的としている。
【００１０】この発明に係る漏電検出装置は、交流電源
に接続された主回路と電磁的に結合され、上記主回路の
不平衡電流を検出して二次巻線に出力する零相変流器、
この零相変流器の二次巻線の信号を入力側で受け、その
信号の大きさが所定値以上のとき漏電検出信号を発生す
る制御回路、上記主回路に電圧降下素子を介して接続さ
れ、定電圧素子を介して直流側が上記制御回路に電源供
給用として接続される整流回路、上記制御回路の制御機
能を確認するテストスイッチを介して上記整流回路の交
流側のいずれか一端と上記制御回路の入力端とを結ぶテ
スト回路、上記テスト回路に挿入され、上記整流回路の
交流側の一端の交流成分を分圧して低圧化する低圧化回
路、及び低圧化された上記交流成分を波形整形して上記
制御回路入力端に与える波形整形回路を備えたものであ
る。
に接続された主回路と電磁的に結合され、上記主回路の
不平衡電流を検出して二次巻線に出力する零相変流器、
この零相変流器の二次巻線の信号を入力側で受け、その
信号の大きさが所定値以上のとき漏電検出信号を発生す
る制御回路、上記主回路に電圧降下素子を介して接続さ
れ、定電圧素子を介して直流側が上記制御回路に電源供
給用として接続される整流回路、上記制御回路の制御機
能を確認するテストスイッチを介して上記整流回路の交
流側のいずれか一端と上記制御回路の入力端とを結ぶテ
スト回路、上記テスト回路に挿入され、上記整流回路の
交流側の一端の交流成分を分圧して低圧化する低圧化回
路、及び低圧化された上記交流成分を波形整形して上記
制御回路入力端に与える波形整形回路を備えたものであ
る。
【００１１】また、上記構成において、テスト回路は、
整流回路の交流側の一端の交流成分を分圧抵抗で分圧し
た後、これをコンデンサにより直流分をカットして上記
制御回路入力端に与えるようにしている。
整流回路の交流側の一端の交流成分を分圧抵抗で分圧し
た後、これをコンデンサにより直流分をカットして上記
制御回路入力端に与えるようにしている。
【００１２】また、上記制御回路は、上記交流成分と上
記零相変流器からの入力信号とを加算する機能及び上記
主回路に存在する高調波を除去するアクティブフィルタ
機能を有する増幅器を備えたことを特徴とするものであ
る。
記零相変流器からの入力信号とを加算する機能及び上記
主回路に存在する高調波を除去するアクティブフィルタ
機能を有する増幅器を備えたことを特徴とするものであ
る。
【００１３】また、テストスイッチは、光電素子からな
るスイッチを使用する。
るスイッチを使用する。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る漏電検出装置の回
路構成を示す図である。図において、１乃至９は上記従
来例と同様のものである。４ａは制御回路４内に設けら
れた増幅器、４ｂは同じく制御回路４内に設けられた漏
電判別器である。１０ａ、１０ｂはテストスイッチ９か
らの交流成分を含んだ信号を分圧（つまり減衰）する抵
抗であり、抵抗１０ａ、抵抗１０ｂの抵抗値により交流
成分を含んだ信号を所定の大きさに減衰させるという意
味で、低圧化回路と呼ぶ。１１は直流分を除去するコン
デンサで、上記の減衰された信号から直流分を除去す
る。１２は上記コンデンサ１１と共に微分回路を構成す
る抵抗であり、この抵抗１２の両端に直流分が除去され
た信号が発生する。従って、この抵抗１２の、コンデン
サ１１と接続している反対側を制御回路４の入力端子の
基準側に接続することにより、制御回路４の基準電圧を
振幅の中心とした交流波形がコンデンサ１１と抵抗１２
の接続点に発生する。このコンデンサ１１と抵抗１２と
からなる回路を波形整形回路と呼ぶ。また１３ａ、１３
ｂは制御回路４の入力抵抗であり、抵抗１７と共に加算
器として作用する。これは制御回路４内部の増幅器４ａ
に対して図の様に抵抗１３ａ、１３ｂ、１７を接続する
ことにより、増幅器４ａの出力側には抵抗１３ａ、１３
ｂに入力された信号がそれぞれ抵抗１７との比率で増幅
された上で、加算つまり合成されて出力される。なお、
１５は整流回路７の直流側の両端電圧を制限する定電圧
素子、１６は整流回路７により整流された全波整流波形
を平滑し直流電圧にする平滑用のコンデンサ、１４は零
相変流器３の二次巻線３ａの出力電流を電圧に変換する
抵抗で、従来例の図４、図５では省略されている。
路構成を示す図である。図において、１乃至９は上記従
来例と同様のものである。４ａは制御回路４内に設けら
れた増幅器、４ｂは同じく制御回路４内に設けられた漏
電判別器である。１０ａ、１０ｂはテストスイッチ９か
らの交流成分を含んだ信号を分圧（つまり減衰）する抵
抗であり、抵抗１０ａ、抵抗１０ｂの抵抗値により交流
成分を含んだ信号を所定の大きさに減衰させるという意
味で、低圧化回路と呼ぶ。１１は直流分を除去するコン
デンサで、上記の減衰された信号から直流分を除去す
る。１２は上記コンデンサ１１と共に微分回路を構成す
る抵抗であり、この抵抗１２の両端に直流分が除去され
た信号が発生する。従って、この抵抗１２の、コンデン
サ１１と接続している反対側を制御回路４の入力端子の
基準側に接続することにより、制御回路４の基準電圧を
振幅の中心とした交流波形がコンデンサ１１と抵抗１２
の接続点に発生する。このコンデンサ１１と抵抗１２と
からなる回路を波形整形回路と呼ぶ。また１３ａ、１３
ｂは制御回路４の入力抵抗であり、抵抗１７と共に加算
器として作用する。これは制御回路４内部の増幅器４ａ
に対して図の様に抵抗１３ａ、１３ｂ、１７を接続する
ことにより、増幅器４ａの出力側には抵抗１３ａ、１３
ｂに入力された信号がそれぞれ抵抗１７との比率で増幅
された上で、加算つまり合成されて出力される。なお、
１５は整流回路７の直流側の両端電圧を制限する定電圧
素子、１６は整流回路７により整流された全波整流波形
を平滑し直流電圧にする平滑用のコンデンサ、１４は零
相変流器３の二次巻線３ａの出力電流を電圧に変換する
抵抗で、従来例の図４、図５では省略されている。
【００１５】上記のように構成された漏電検出装置のテ
スト動作を図２により説明する。図２（ａ）は主回路１
の電圧を示している。図２（ｂ）は整流回路７の直流側
の両端電圧を示している。なお、図中の記号Ｖｚは整流
回路７の直流側の両端に接続された定電圧素子１５の制
限電圧を示している。図２（ｃ）は整流回路７の交流側
の両端電圧を示している。なお、図中の記号Ｖｆは整流
回路７の内部の整流素子の順方向電圧を示しており、一
般的に順方向電圧Ｖｆは１Ｖ弱である。図２（ｃ）から
明らかなように、主回路１の電圧が高くても、その多く
は電圧降下素子８の両端にかかり、整流回路７以降の回
路部分は最大でもＶｚ＋２Ｖｆの電圧となり、Ｖｚを１
０数Ｖ程度とすれば、整流回路７以降の回路は全て低圧
部とすることができる。次に、整流回路７の各端子間の
電圧の関係を述べるが、整流回路７の直流側の低圧側、
つまり図中でアースの記号を入れている側を以後アース
と表現する。このアースに対する整流回路７の交流側の
各端子の電圧を図２（ｄ）、図２（ｅ）に示す。なお、
アースに対する直流側の高圧側の端子の電圧は、図２
（ｂ）と同じである。図２（ｄ）、図２（ｅ）から明ら
かなように、アースから見た整流回路７の交流側の各端
子の電圧波形は、位相は異なるが共に主回路１に接続さ
れている商用電源と同一の周波数の矩形波に近い波形で
ある。従って、整流回路７の交流側の端子のいずれか一
方とアース間で交流電圧を得ることができる。
スト動作を図２により説明する。図２（ａ）は主回路１
の電圧を示している。図２（ｂ）は整流回路７の直流側
の両端電圧を示している。なお、図中の記号Ｖｚは整流
回路７の直流側の両端に接続された定電圧素子１５の制
限電圧を示している。図２（ｃ）は整流回路７の交流側
の両端電圧を示している。なお、図中の記号Ｖｆは整流
回路７の内部の整流素子の順方向電圧を示しており、一
般的に順方向電圧Ｖｆは１Ｖ弱である。図２（ｃ）から
明らかなように、主回路１の電圧が高くても、その多く
は電圧降下素子８の両端にかかり、整流回路７以降の回
路部分は最大でもＶｚ＋２Ｖｆの電圧となり、Ｖｚを１
０数Ｖ程度とすれば、整流回路７以降の回路は全て低圧
部とすることができる。次に、整流回路７の各端子間の
電圧の関係を述べるが、整流回路７の直流側の低圧側、
つまり図中でアースの記号を入れている側を以後アース
と表現する。このアースに対する整流回路７の交流側の
各端子の電圧を図２（ｄ）、図２（ｅ）に示す。なお、
アースに対する直流側の高圧側の端子の電圧は、図２
（ｂ）と同じである。図２（ｄ）、図２（ｅ）から明ら
かなように、アースから見た整流回路７の交流側の各端
子の電圧波形は、位相は異なるが共に主回路１に接続さ
れている商用電源と同一の周波数の矩形波に近い波形で
ある。従って、整流回路７の交流側の端子のいずれか一
方とアース間で交流電圧を得ることができる。
【００１６】以降は、テスト動作時のテストスイッチ９
が閉じられた状態で説明する。テストスイッチ９が閉じ
られると、抵抗１０ａ、抵抗１０ｂを通じてアースに電
流が流れるが、抵抗１０ａ、抵抗１０ｂは直列に接続さ
れているので、両抵抗の接続点には抵抗１０ａ、抵抗１
０ｂの抵抗値の比率で分圧された電圧が発生する。この
分圧比、つまり減衰量をある所定の値に設定すると、抵
抗１０ａ、抵抗１０ｂの接続点の電圧として図２（ｆ）
の波形が得られる。ここで図中のＶｒｅｆは、制御回路
４内の基準電圧で、増幅器４ａの正相入力に印加されて
いる電圧であり、上記電圧の減衰量を適切に設定する
と、図２（ｄ）または図２（ｅ）の波形を、Ｖｒｅｆを
中心とした交流波形とすることができる。従って抵抗１
０ａ、抵抗１０ｂの機能は減衰を目的としたものではな
く、極力基準電圧Ｖｒｅｆを中心とした交流波形を得る
ことにある。
が閉じられた状態で説明する。テストスイッチ９が閉じ
られると、抵抗１０ａ、抵抗１０ｂを通じてアースに電
流が流れるが、抵抗１０ａ、抵抗１０ｂは直列に接続さ
れているので、両抵抗の接続点には抵抗１０ａ、抵抗１
０ｂの抵抗値の比率で分圧された電圧が発生する。この
分圧比、つまり減衰量をある所定の値に設定すると、抵
抗１０ａ、抵抗１０ｂの接続点の電圧として図２（ｆ）
の波形が得られる。ここで図中のＶｒｅｆは、制御回路
４内の基準電圧で、増幅器４ａの正相入力に印加されて
いる電圧であり、上記電圧の減衰量を適切に設定する
と、図２（ｄ）または図２（ｅ）の波形を、Ｖｒｅｆを
中心とした交流波形とすることができる。従って抵抗１
０ａ、抵抗１０ｂの機能は減衰を目的としたものではな
く、極力基準電圧Ｖｒｅｆを中心とした交流波形を得る
ことにある。
【００１７】上記のようにして抵抗１０ａ、抵抗１０ｂ
により基準電圧Ｖｒｅｆを中心とした交流波形を得るこ
とはできても、これを直接に制御回路４の入力側に入力
することはできない。これは、制御回路４が扱う信号の
大きさに対して、上記交流波形の中心値と基準電圧Ｖｒ
ｅｆのずれが大きく、基準電圧Ｖｒｅｆの変動や電源電
圧の変動があると上記のずれが非常に大きくなるためで
ある。コンデンサ１１と抵抗１２は、この交流波形の中
心値と基準電圧Ｖｒｅｆのずれを除去するためのもので
あり、コンデンサ１１と抵抗１２で構成する微分回路で
直流分をカットし、基準電圧Ｖｒｅｆを中心とした完全
な交流波形を得る。この交流波形を図２（ｇ）に示す。
なお、抵抗１０ａ、抵抗１０ｂによる分圧を省略して、
上記微分回路のみでも基準電圧Ｖｒｅｆを中心にした波
形を得ることはできるが、抵抗１０ａ、抵抗１０ｂによ
る分圧で事前に波形の中心を基準電圧Ｖｒｅｆに近付け
ていなければ、微分回路に多くの直流分が入り、過渡
的、つまりテストスイッチ９を閉じた直後の動作が不安
定になり、テスト動作が遅れる不具合が発生するため、
事前に抵抗１０ａ、抵抗１０ｂによる分圧を行ってい
る。
により基準電圧Ｖｒｅｆを中心とした交流波形を得るこ
とはできても、これを直接に制御回路４の入力側に入力
することはできない。これは、制御回路４が扱う信号の
大きさに対して、上記交流波形の中心値と基準電圧Ｖｒ
ｅｆのずれが大きく、基準電圧Ｖｒｅｆの変動や電源電
圧の変動があると上記のずれが非常に大きくなるためで
ある。コンデンサ１１と抵抗１２は、この交流波形の中
心値と基準電圧Ｖｒｅｆのずれを除去するためのもので
あり、コンデンサ１１と抵抗１２で構成する微分回路で
直流分をカットし、基準電圧Ｖｒｅｆを中心とした完全
な交流波形を得る。この交流波形を図２（ｇ）に示す。
なお、抵抗１０ａ、抵抗１０ｂによる分圧を省略して、
上記微分回路のみでも基準電圧Ｖｒｅｆを中心にした波
形を得ることはできるが、抵抗１０ａ、抵抗１０ｂによ
る分圧で事前に波形の中心を基準電圧Ｖｒｅｆに近付け
ていなければ、微分回路に多くの直流分が入り、過渡
的、つまりテストスイッチ９を閉じた直後の動作が不安
定になり、テスト動作が遅れる不具合が発生するため、
事前に抵抗１０ａ、抵抗１０ｂによる分圧を行ってい
る。
【００１８】このようにして得られたテスト用の交流信
号は、抵抗１３ｂを介して制御回路４に入力され、前述
のように、零相変流器３の信号と合成され処理される。
なお上記のテスト用の信号の大きさは、抵抗１３ｂ、抵
抗１７によって増幅器４ａの増幅率を設定して適切な大
きさのテスト信号とする。
号は、抵抗１３ｂを介して制御回路４に入力され、前述
のように、零相変流器３の信号と合成され処理される。
なお上記のテスト用の信号の大きさは、抵抗１３ｂ、抵
抗１７によって増幅器４ａの増幅率を設定して適切な大
きさのテスト信号とする。
【００１９】要するに、上記のように構成された漏電検
出装置では、テストスイッチを閉じると、低圧化回路に
より低圧化された、整流回路から得られた交流成分を含
んだ信号が、波形整形回路のコンデンサにより直流分が
除去されると同時に波形が整形されて零相変流器の信号
に加算されて制御回路に入力される。上記の信号を所定
の大きさに設定することにより、あたかも零相変流器が
不平衡電流を検出したのと同様に制御回路が動作してテ
スト操作が行われる。この時の制御回路に入力される信
号は商用電源と同じ周波数を持った交流信号であり、制
御回路がサージ除去機能を待ったものであっても、商用
電源の漏電発生時と同様の信号が入力されるため、確実
に制御回路のテストが可能となる。
出装置では、テストスイッチを閉じると、低圧化回路に
より低圧化された、整流回路から得られた交流成分を含
んだ信号が、波形整形回路のコンデンサにより直流分が
除去されると同時に波形が整形されて零相変流器の信号
に加算されて制御回路に入力される。上記の信号を所定
の大きさに設定することにより、あたかも零相変流器が
不平衡電流を検出したのと同様に制御回路が動作してテ
スト操作が行われる。この時の制御回路に入力される信
号は商用電源と同じ周波数を持った交流信号であり、制
御回路がサージ除去機能を待ったものであっても、商用
電源の漏電発生時と同様の信号が入力されるため、確実
に制御回路のテストが可能となる。
【００２０】また、これらテスト回路全体が低電圧かつ
小電流で動作するように構成されるため、小形で構成で
きるだけでなく、テストスイッチを連続して押下し続け
てテスト動作しても焼損する懸念はない。
小電流で動作するように構成されるため、小形で構成で
きるだけでなく、テストスイッチを連続して押下し続け
てテスト動作しても焼損する懸念はない。
【００２１】実施の形態２．図３に実施の形態２の回路
構成図を示す。図１で示した実施の形態１では、制御回
路４の入力側の増幅器４ａを複数入力の加算器として構
成していた。図３の回路は、上記増幅器４ａを、複数入
力の加算器でかつローパスフィルターとなるアクティブ
フィルターに発展させた実施の形態である。２０、２３
のコンデンサ、２１、２２の抵抗及び抵抗１３ａ、抵抗
１３ｂが増幅器４ａをもとにしたアクティブフィルター
の構成部品である。図３で示す回路構成は二次のローパ
スフィルターの基本回路としてよく知られた回路構成で
あるが、零相変流器３の信号を入力する抵抗１３ａと共
に抵抗１３ｂを追加してテスト信号を入力するように構
成することにより、実施の形態１の場合と同様のテスト
動作が可能となり、またアクティブフィルターの効果と
して、主回路に存在する高調波の影響を受けない漏電検
出装置が得られる。
構成図を示す。図１で示した実施の形態１では、制御回
路４の入力側の増幅器４ａを複数入力の加算器として構
成していた。図３の回路は、上記増幅器４ａを、複数入
力の加算器でかつローパスフィルターとなるアクティブ
フィルターに発展させた実施の形態である。２０、２３
のコンデンサ、２１、２２の抵抗及び抵抗１３ａ、抵抗
１３ｂが増幅器４ａをもとにしたアクティブフィルター
の構成部品である。図３で示す回路構成は二次のローパ
スフィルターの基本回路としてよく知られた回路構成で
あるが、零相変流器３の信号を入力する抵抗１３ａと共
に抵抗１３ｂを追加してテスト信号を入力するように構
成することにより、実施の形態１の場合と同様のテスト
動作が可能となり、またアクティブフィルターの効果と
して、主回路に存在する高調波の影響を受けない漏電検
出装置が得られる。
【００２２】なお、上記実施の形態１、実施の形態２共
に、テスト操作を行うテストスイッチ９を通常のスイッ
チとして表現したが、本発明ではテストスイッチ９とし
て、フォトカプラー等の光電素子を使用することができ
る。従来は、主回路の電圧がそのままテストスイッチの
両端にかかるため、耐圧が低くまた電流容量の小さいフ
ォトカプラー等の光電素子が使用できなかった。本発明
ではテスト回路全体が低電圧、小信号で構成されるた
め、テストスイッチとしてこれらのフォトカプラー等が
使用でき、テスト操作を主回路と完全に絶縁して行うこ
とが可能となる。
に、テスト操作を行うテストスイッチ９を通常のスイッ
チとして表現したが、本発明ではテストスイッチ９とし
て、フォトカプラー等の光電素子を使用することができ
る。従来は、主回路の電圧がそのままテストスイッチの
両端にかかるため、耐圧が低くまた電流容量の小さいフ
ォトカプラー等の光電素子が使用できなかった。本発明
ではテスト回路全体が低電圧、小信号で構成されるた
め、テストスイッチとしてこれらのフォトカプラー等が
使用でき、テスト操作を主回路と完全に絶縁して行うこ
とが可能となる。
【００２３】また、上記実施の形態では、漏電検出装置
を漏電遮断器に使用した場合について説明したが、漏電
継電器等に使用してもよく、上記実施の形態と同様の効
果を奏する。
を漏電遮断器に使用した場合について説明したが、漏電
継電器等に使用してもよく、上記実施の形態と同様の効
果を奏する。
【００２４】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、零相変流器に３次巻線を設ける必要がな
く、安価に構成することができ、テスト回路に使用する
部品がすべて小信号用でよいので、回路を小形化できる
と同時に、連続したテスト動作があっても部品の焼損が
なくなり、テスト用信号として主回路に接続される電源
と同一周波数の交流信号を用いるため、制御回路にサー
ジ除去機能を備えることが可能である。
れているので、零相変流器に３次巻線を設ける必要がな
く、安価に構成することができ、テスト回路に使用する
部品がすべて小信号用でよいので、回路を小形化できる
と同時に、連続したテスト動作があっても部品の焼損が
なくなり、テスト用信号として主回路に接続される電源
と同一周波数の交流信号を用いるため、制御回路にサー
ジ除去機能を備えることが可能である。
【００２５】また、制御回路の入力側の増幅器にアクテ
ィブフィルターとしての機能をもたせたため、主回路の
高調波による誤動作の影響をなくすることができる。
ィブフィルターとしての機能をもたせたため、主回路の
高調波による誤動作の影響をなくすることができる。
【００２６】また、テストスイッチにフォトカプラー等
が使用できるため、主回路と絶縁したスイッチングが可
能となる。
が使用できるため、主回路と絶縁したスイッチングが可
能となる。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る漏電検出装置
を示す回路構成図である。
を示す回路構成図である。
【図２】 この発明の動作を説明する波形図である。
【図３】 この発明の実施の形態２に係る漏電検出装置
を示す回路構成図である。
を示す回路構成図である。
【図４】 従来の漏電検出装置を示す回路構成図であ
る。
る。
【図５】 従来の他の漏電検出装置を示す回路構成図で
ある。
ある。
１ 主回路、２ 開閉接点、３ 零相変流器、３ａ 二
次巻線、４ 制御回路、４ａ 増幅器、４ｂ 漏電判別
器、５ サイリスタ、６ 電磁引外し装置、７ 整流回
路、８ 電圧降下素子、９ テストスイッチ、１０ａ、
１０ｂ、１２、１３ａ、１３ｂ、１４、１７、２１、２
２ 抵抗、１１、１６、２０、２３ コンデンサ、１５
定電圧素子。
次巻線、４ 制御回路、４ａ 増幅器、４ｂ 漏電判別
器、５ サイリスタ、６ 電磁引外し装置、７ 整流回
路、８ 電圧降下素子、９ テストスイッチ、１０ａ、
１０ｂ、１２、１３ａ、１３ｂ、１４、１７、２１、２
２ 抵抗、１１、１６、２０、２３ コンデンサ、１５
定電圧素子。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02H 3/33
G01R 31/02
H01H 83/02
H01H 83/04
Claims (4)
- 【請求項１】 交流電源に接続された主回路と電磁的に
結合され、上記主回路の不平衡電流を検出して二次巻線
に出力する零相変流器、この零相変流器の二次巻線の信
号を入力側で受け、その信号の大きさが所定値以上のと
き漏電検出信号を発生する制御回路、上記主回路に電圧
降下素子を介して接続され、定電圧素子を介して直流側
が上記制御回路に電源供給用として接続される整流回
路、上記制御回路の制御機能を確認するテストスイッチ
を介して上記整流回路の交流側のいずれか一端と上記制
御回路の入力端とを結ぶテスト回路、上記テスト回路に
挿入され、上記整流回路の交流側の一端の交流成分を分
圧して低圧化する低圧化回路、及び低圧化された上記交
流成分を波形整形して上記制御回路入力端に与える波形
整形回路を備えたことを特徴とする漏電検出装置。 - 【請求項２】 上記テスト回路は、上記整流回路の交流
側の一端の交流成分を分圧抵抗で分圧した後、これをコ
ンデンサにより直流分をカットして上記制御回路入力端
に与えるようにしていることを特徴とする請求項１記載
の漏電検出装置。 - 【請求項３】 上記制御回路は、上記交流成分と上記零
相変流器からの入力信号とを加算する機能及び上記主回
路に存在する高調波を除去するアクティブフィルタ機能
を有する増幅器を備えたことを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の漏電検出装置。 - 【請求項４】 上記テストスイッチは、光電素子からな
るスイッチであることを特徴とする請求項１乃至請求項
３のいずれか一項記載の漏電検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13929896A JP3388482B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 漏電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13929896A JP3388482B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 漏電検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09322383A JPH09322383A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3388482B2 true JP3388482B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=15242030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13929896A Expired - Fee Related JP3388482B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 漏電検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3388482B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5021420B2 (ja) * | 2007-10-19 | 2012-09-05 | 河村電器産業株式会社 | ３相漏電遮断器 |
| JP5137242B2 (ja) * | 2008-03-19 | 2013-02-06 | テンパール工業株式会社 | 回路遮断器 |
| JP2009225643A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-01 | Tempearl Ind Co Ltd | テスト装置を備えた漏電検出器 |
| US8907678B2 (en) * | 2010-12-10 | 2014-12-09 | Raritan Americas, Inc. | Methods and apparatus for sensing ground leakage and automated self testing thereof |
| CN109546613B (zh) * | 2017-09-22 | 2024-04-30 | 苏州益而益电器制造有限公司 | 电源线泄漏电流检测保护装置 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP13929896A patent/JP3388482B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09322383A (ja) | 1997-12-12 |
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