JP3449172B2 - Three-phase four-wire neutral-phase open-phase detector and circuit breaker - Google Patents
Three-phase four-wire neutral-phase open-phase detector and circuit breakerInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、３相４線電路の
中性線の欠相により主回路に異常電圧が印加されたとき
に、この異常電圧を検出する３相４線中性線欠相検出装
置、及びこの装置の出力に応じて主回路の通電を遮断す
る回路遮断器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, when an abnormal voltage in the main circuit is applied by open-phase of the three-phase four-wire path of the neutral wire, 3-phase 4-wire neutral wire detect this abnormal voltage The present invention relates to an open-phase detection device and a circuit breaker that interrupts energization of a main circuit according to the output of this device .
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６は例えば実開平４−７２５３３号に
示された従来の単相３線式回路遮断器を示す回路図であ
る。図６において、１０２は中性線、１０３は電圧線、
１０４は電圧線、１０７は検出回路１１０に接続され、
他方の分圧抵抗１０８と分圧抵抗１０９により、中性線
１０２と電圧線１０４間の電圧を分圧する分圧回路、１
１１はゲートが検出回路１１０に接続され、アノードが
ダイオードを介して電磁石１１２に接続され、カソード
がダイオードを介して電圧線１０４に接続されたサイリ
スタ、１１２は電圧線１０３とダイオードを介してサイ
リスタ１１１に接続された電磁石、１１３は抵抗付のテ
ストスイッチ１１４と抵抗１１５の直列接続からなり、
分圧抵抗１０８に並列接続されたテスト回路である。 2. Description of the Related Art FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional single-phase three-wire type circuit breaker disclosed in Japanese Utility Model Laid- Open No. 4-72533 . In FIG. 6, 102 is a neutral wire, 103 is a voltage wire,
104 is a voltage line, 107 is connected to the detection circuit 110,
A voltage dividing circuit for dividing the voltage between the neutral line 102 and the voltage line 104 by the other voltage dividing resistor 108 and the voltage dividing resistor 109, 1
Reference numeral 11 denotes a thyristor having a gate connected to the detection circuit 110, an anode connected to the electromagnet 112 via a diode, and a cathode connected to the voltage line 104 via the diode. Reference numeral 112 denotes a thyristor 111 via the voltage line 103 and the diode. The electromagnet 113 connected to is composed of a test switch 114 with a resistor and a resistor 115 connected in series,
The test circuit is connected in parallel to the voltage dividing resistor 108.
【０００３】次に、上記従来の単相３線式回路遮断器の
動作を説明する。中性線１０２が非欠相で抵抗付テスト
スイッチ１１４がＯＦＦの場合は、分圧回路１０７の分
圧抵抗１０９の電圧が所定値を超えないため、検出回路
１１０はサイリスタ１１１に出力せず、単相３線式回路
遮断器は動作しない。Next, the operation of the conventional single-phase three-wire circuit breaker will be described. When the neutral wire 102 is in the non-phase-missing state and the resistance test switch 114 is OFF, the voltage of the voltage dividing resistor 109 of the voltage dividing circuit 107 does not exceed a predetermined value, so that the detection circuit 110 does not output to the thyristor 111. Single-phase three-wire circuit breakers do not work.
【０００４】抵抗付テストスイッチ１１４がＯＮの場合
は、分圧抵抗１０８の両端が抵抗１１５と抵抗付スイッ
チ１１４からなるテスト回路１１３によってバイパスさ
れ、分圧抵抗１０８の電圧が下がり、分圧抵抗１０９の
電圧が上昇する。このとき、分圧抵抗１０９の電圧が所
定値を越えるため、検出回路１１０はサイリスタ１１１
のゲートへ出力する。検出回路１１０の出力をサイリス
タ１１１が受けると、サイリスタ１１１のアノード−カ
ソード間が導通し、電磁石１１２により遮断器の接点が
引き外される。When the test switch with resistance 114 is ON, both ends of the voltage dividing resistor 108 are bypassed by the test circuit 113 composed of the resistor 115 and the switch with resistance 114, the voltage of the voltage dividing resistor 108 decreases, and the voltage dividing resistor 109. Voltage rises. At this time, since the voltage of the voltage dividing resistor 109 exceeds a predetermined value, the detection circuit 110 causes the thyristor 111 to operate.
Output to the gate of. When the thyristor 111 receives the output of the detection circuit 110, the anode and cathode of the thyristor 111 are electrically connected, and the electromagnet 112 causes the contact of the breaker to be pulled out.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の単
相３線式回路遮断器では、交流を半波整流により直流化
しているので、テスト回路１１３に印加される電圧は零
点を有する。一方、図７に示す従来の３相４線式回路遮
断器のような回路では、交流を全波整流により直流化し
ているので、テスト回路に印加される電圧は図８に示す
ような直流電圧となる。この直流電圧は零点がないの
で、使用電圧が高くなるにつれテストスイッチの開閉が
困難になり、大型のスイッチが必要になるという問題が
あった。In the conventional single-phase three-wire circuit breaker as described above, since the alternating current is converted into the direct current by the half-wave rectification, the voltage applied to the test circuit 113 has a zero point. On the other hand, in the circuit such as the conventional three-phase four-wire circuit breaker shown in FIG. 7, since the alternating current is converted into the direct current by full-wave rectification, the voltage applied to the test circuit is the DC voltage as shown in FIG. Becomes Since this DC voltage has no zero point, there is a problem in that it becomes difficult to open and close the test switch as the working voltage increases, and a large switch is required.
【０００６】この発明は、上述のような問題点を解決す
るためになされたもので、３相４線電路に接続される３
相４線中性線欠相検出装置及び回路遮断器において、確
実に開閉でき、低圧で小型なテストスイッチを使用でき
る３相４線中性線欠相検出装置及び回路遮断器を得るも
のである。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is to be connected to a three-phase four-wire electric circuit.
A 3-phase 4-wire neutral wire open-circuit detecting device and a circuit breaker which can be reliably opened and closed and which can use a small test switch at low voltage in a phase 4-wire neutral-wire open-circuit detecting device and a circuit breaker. .
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係る３相４線
中性線欠相検出装置は、中性線の欠相による異常電圧を
比較器により検出する３相４線中性線欠相検出装置にお
いて、ゲート端子が抵抗を介して分圧抵抗に接続され、
前記分圧抵抗を介して流れる電流の一部を電流制限抵抗
を介して前記比較器の入力側に供給する半導体スイッチ
ング素子と、前記電流制限抵抗と並列に接続され、通電
時に前記電流制限抵抗をバイパスするテストスイッチ
と、前記半導体スイッチング素子のゲート端子と前記比
較器の入力側とに接続され、前記テストスイッチに印加
される電圧を制限するインピーダンス素子とを備えたも
のである。A three-phase, four-wire neutral line open-phase detecting device according to the present invention is a three-phase, four-wire neutral-line open-phase detecting circuit for detecting an abnormal voltage due to an open phase of a neutral line. In the detection device, the gate terminal is connected to the voltage dividing resistor through the resistor,
A semiconductor switching element that supplies a part of the current flowing through the voltage dividing resistor to the input side of the comparator through a current limiting resistor, and the current limiting resistor is connected in parallel, and the current limiting resistor is connected when energized. A bypass test switch and an impedance element that is connected to the gate terminal of the semiconductor switching element and the input side of the comparator and limits the voltage applied to the test switch are provided.
【０００８】また、比較器の電源電圧が、３相４線式電
路における３相の各相に接続された整流回路により整流
された電圧である。また、インピーダンス素子はツェナ
ーダイオードである。また、一端が前記整流回路の直流
側に接続され、他端が前記比較器の出力側に接続された
トリガー回路の出力側に接続され、中性線の欠相による
異常電圧によって接点出力を起動させるとともに、半導
体スイッチング素子のゲート端子を接地させる接点出力
を有したリレーコイルを備えたものである。また、前記
トリガー回路は、前記リレーコイルを介して接続された
サイリスタと、前記サイリスタに直列接続され、そのベ
ース端子が前記比較器に接続されたトランジスタとを備
えたものである。 Further , the power supply voltage of the comparator is three-phase four-wire type.
Rectification by the rectification circuit connected to each of the three phases in the road
It is the applied voltage. In addition, the impedance element is a Zener
-It is a diode. Also, one end is the direct current of the rectifier circuit.
Side, and the other end was connected to the output side of the comparator
Connected to the output side of the trigger circuit, due to the open phase of the neutral line
Abnormal voltage activates contact output and
Contact output that grounds the gate terminal of body switching element
Is provided with a relay coil having. Also, the above
The trigger circuit was connected via the relay coil
The thyristor is connected in series with the thyristor and its
And a transistor whose source terminal is connected to the comparator.
It is a gift.
【０００９】さらにまた、この発明に係る回路遮断器
は、中性線の欠相による異常電圧を比較器により検出
し、主回路の通電を遮断する回路遮断器において、ゲー
ト端子が抵抗を介して分圧抵抗に接続され、前記分圧抵
抗を介して流れる電流の一部を電流制限抵抗を介して前
記比較器の入力側に供給する半導体スイッチング素子
と、前記電流制限抵抗と並列に接続され、通電時に前記
電流制限抵抗をバイパスするテストスイッチと、前記半
導体スイッチング素子のゲート端子と前記比較器の入力
側とに接続され、前記テストスイッチに印加される電圧
を制限するインピーダンス素子とを備えたものである。Furthermore, in the circuit breaker according to the present invention, an abnormal voltage due to an open phase of a neutral wire is detected by a comparator and the main circuit is turned off. In the circuit breaker, the gate terminal is connected via a resistor. A semiconductor switching element that is connected to the voltage dividing resistor and supplies a part of the current flowing through the voltage dividing resistor to the input side of the comparator through the current limiting resistor, and is connected in parallel with the current limiting resistor, A test switch that bypasses the current limiting resistor when energized, and an impedance element that is connected to the gate terminal of the semiconductor switching element and the input side of the comparator and limits the voltage applied to the test switch Is.
【００１０】[0010]
実施の形態１．以下この発明の実施の形態１について説
明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る３相４
線中性線欠相検出装置の回路を示す図である。図におい
て、１はダイオード１１〜１６からなる３相全波整流回
路であり、３相４線電路（主回路）で使用される値が４
００Ｖのとき、３相全波整流回路１により直流化された
電圧は２００Ｖ以上となる。２は３相全波整流回路１の
直流側に接続された分圧抵抗２１を介してこの電圧が電
源電圧となるように接続され、分圧抵抗２２を介して中
性線Nに接続され、中性線Ｎの電圧をしきい値ＶREFと比
較する比較器、３は比較器２の出力側に接続されたトリ
ガー回路、４はトリガー回路３の出力側に接続されたリ
レー回路、５はリレー回路４によって開閉される接点で
ある。Embodiment 1. The first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a three-phase four according to the first embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the circuit of a linear neutral line open phase detection apparatus. In the figure, 1 is a three-phase full-wave rectifier circuit composed of diodes 11 to 16, and the value used in the three-phase four-wire electric circuit (main circuit) is 4
At 00V, the voltage converted to DC by the three-phase full-wave rectifier circuit 1 is 200V or more. 2 is connected via a voltage dividing resistor 21 connected to the DC side of the three-phase full-wave rectifier circuit 1 so that this voltage becomes the power supply voltage, and connected via a voltage dividing resistor 22 to the neutral line N, A comparator for comparing the voltage of the neutral line N with a threshold value V REF , 3 is a trigger circuit connected to the output side of the comparator 2, 4 is a relay circuit connected to the output side of the trigger circuit 3, and 5 is The contacts are opened and closed by the relay circuit 4.
【００１１】２２、２３は主回路の中性線Ｎと比較器２
の入力側端子との間に直列接続された分圧抵抗、２４は
比較器２の入力側端子に並列に接続された感度調整抵
抗、４１はコレクタが分圧抵抗２２と分圧抵抗２３との
間に接続され、ベース（ゲート端子）が抵抗２５を介し
てコレクタに接続され、エミッタが電流制限抵抗２６に
接続されたトランジスタ（半導体スイッチング素子）、
３１はカソードがトランジスタ４１のベースに接続さ
れ、アノードが比較器２の入力側に接続され、テストス
イッチＴＳに印加される電圧を制限するツェナーダイオ
ード（インピーダンス素子）、ＴＳは電流制限抵抗２６
の両端に接続されたテストスイッチである。なお、中性
線Ｎが欠相し図示しない負荷に異常電圧が発生したと
き、比較器２が動作するように、分圧抵抗２２、２３
は、抵抗２５、電流制限抵抗２６の抵抗値よりも小さい
抵抗値のものを選択する。Reference numerals 22 and 23 denote the neutral line N of the main circuit and the comparator 2.
Is connected in series with the input terminal of the comparator, 24 is a sensitivity adjusting resistor connected in parallel to the input terminal of the comparator 2, and 41 is a collector of the voltage dividing resistors 22 and 23. A transistor (semiconductor switching element) having a base (gate terminal) connected to a collector via a resistor 25 and an emitter connected to a current limiting resistor 26,
31 is a Zener diode (impedance element) whose cathode is connected to the base of the transistor 41 and whose anode is connected to the input side of the comparator 2 and which limits the voltage applied to the test switch TS. TS is the current limiting resistor 26.
It is a test switch connected to both ends of. When the neutral line N is out of phase and an abnormal voltage occurs in a load (not shown), the voltage dividing resistors 22 and 23 are operated so that the comparator 2 operates.
Selects a resistance value smaller than the resistance values of the resistor 25 and the current limiting resistor 26.
【００１２】次に動作について説明する。
〔定常時〕
定常時には、テストスイッチＴＳがＯＦＦであり、トラ
ンジスタ４１が導通するが、電流制限抵抗２６はツェナ
ーダイオード３１によって一定な電圧に制限されるの
で、トランジスタ４１を介して比較器２に流れる電流は
微小に抑えられる。したがって、大部分の電流は、分圧
抵抗２３、感度調整抵抗２４を介して流れ、感度調整抵
抗２４の電圧はしきい値ＶＲＥＦまで上がらないため、
比較器２はトリガー回路３に信号を出力しない。Next, the operation will be described. [Steady State] In the steady state, the test switch TS is OFF and the transistor 41 is conductive, but the current limiting resistor 26 is limited to a constant voltage by the Zener diode 31, and therefore flows to the comparator 2 via the transistor 41. The electric current is suppressed to a minute. Therefore, most of the current flows through the voltage dividing resistor 23 and the sensitivity adjusting resistor 24, and the voltage of the sensitivity adjusting resistor 24 does not rise to the threshold value VREF .
The comparator 2 does not output a signal to the trigger circuit 3.
【００１３】また、中性線Ｎの欠相時には、図示しない
負荷から中性線Ｎに異常電圧（高電圧）が流れるため、
分圧抵抗２３に過大電流が通電し、感度調整抵抗２４の
電圧はしきい値ＶREFよりも高い値となり、比較器２は
引き外し信号をトリガー回路３に出力する。When the neutral line N is out of phase, an abnormal voltage (high voltage) flows from the load (not shown) to the neutral line N.
An excessive current flows through the voltage dividing resistor 23, the voltage of the sensitivity adjusting resistor 24 becomes a value higher than the threshold value V REF , and the comparator 2 outputs a trip signal to the trigger circuit 3.
【００１４】〔動作テスト時〕
３相４線中性線欠相検出装置の動作テスト時には、テス
トスイッチＴＳをＯＮする。このとき、テストスイッチ
ＴＳにより電流制限抵抗２６がバイパス（短絡）され、
トランジスタ４１のコレクタ−エミッタ間とテストスイ
ッチＴＳによって、分圧抵抗２３が短絡された状態とな
り、大部分の電流がテストスイッチＴＳを介して流れ、
比較器２の入力電圧がＶＲＥＦ以上に上昇する。そし
て、比較器２が引き外し信号をトリガー回路３へ出力
し、リレー回路４がトリガー回路３のトリガー信号を受
けて、接点５を動作させる。このとき、テストスイッチ
ＴＳは、ツェナーダイオード３１によって一定の電圧以
下に抑えられているので、接点５の動作確認後容易にＯ
ＦＦすることができる。[During Operation Test] At the time of an operation test of the three-phase four-wire neutral wire open phase detecting device, the test switch TS is turned on. At this time, the test switch TS bypasses (short-circuits) the current limiting resistor 26,
The voltage dividing resistor 23 is short-circuited by the collector-emitter of the transistor 41 and the test switch TS, and most of the current flows through the test switch TS,
The input voltage of the comparator 2 rises above VREF . Then, the comparator 2 outputs the trip signal to the trigger circuit 3, and the relay circuit 4 receives the trigger signal of the trigger circuit 3 to operate the contact 5. At this time, the test switch TS is suppressed to a certain voltage or less by the Zener diode 31, so that the test switch TS is easily turned on after the operation of the contact 5 is confirmed.
You can FF.
【００１５】以上のように構成され、テストスイッチＴ
Ｓはツェナーダイオード３１によって一定の電圧以下例
えば数Ｖ以下に抑えられているので、３相４線式電路を
全波整流した零点のない直流電流の場合にも、確実に開
閉でき、小型なテストスイッチＴＳを用いることができ
る。例えば、図７で説明した従来の３相４線電路では、
使用される電圧がＡＣ４４０Ｖの電路の場合、テスト回
路によって検出回路に十分なテスト電流を流そうとする
とＤＣ２００Ｖ以上の直流電圧がテストスイッチＴＳに
印加され、小形スイッチでは開閉できなかった。The test switch T configured as described above
Since S is suppressed to a certain voltage or less, for example, a few V or less by the Zener diode 31, it can be reliably opened and closed even in the case of full-wave rectified three-phase, four-wire electric circuit without a zero point, and a small test. The switch TS can be used. For example, in the conventional 3-phase 4-wire circuit described in FIG. 7 ,
In the case where the voltage used is AC440V, when a test circuit tries to pass a sufficient test current to the detection circuit, a DC voltage of DC200V or more is applied to the test switch TS, and the small switch cannot open and close.
【００１６】なお、テストスイッチＴＳに印加される電
圧を制限するインピーダンス素子がツェナーダイオード
３１の例について説明したが、定常時にその端子間が数
Ｖに印加される抵抗であってもよく、このときにはより
廉価に構成することができる。言うまでもないが、ツェ
ナーダイオード３１を用いたときには、定常時に比較し
て高電圧が印加される異常時にも、一定電圧に保たれ、
テストスイッチＴＳをＯＮ／ＯＦＦさせることができる
ので、異常時にも比較器２の保護が可能である。Although the impedance element for limiting the voltage applied to the test switch TS is the Zener diode 31 in the above description, it may be a resistor applied between its terminals at several V in a steady state. It can be constructed at a lower cost. Needless to say, when the Zener diode 31 is used, it is kept at a constant voltage even in an abnormal situation where a high voltage is applied as compared with a steady state,
Since the test switch TS can be turned ON / OFF, the comparator 2 can be protected even in the case of an abnormality.
【００１７】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２に係る３相４線中性線欠相検出装置の回路を示す図
である。図において、リレー回路４は、全波整流回路１
の直流側とトリガー回路３の出力側に接続されたリレー
コイルＣ１、及び、ＧＮＤとトランジスタ４１のベース
とに接続されたスイッチ（接点）ＳＷ１により構成さ
れ、スイッチＳＷ１はリレーコイルＣ１によって開閉さ
れる。なお、その他の構成は実施の形態１と同様である
のでその説明を省略する。Embodiment 2. FIG. 2 is a diagram showing a circuit of a three-phase four-wire neutral wire open phase detecting device according to a second embodiment of the present invention. In the figure, a relay circuit 4 is a full-wave rectifier circuit 1
Of the relay coil C1 connected to the DC side of the output of the trigger circuit 3 and the switch (contact) SW1 connected to the GND and the base of the transistor 41. The switch SW1 is opened and closed by the relay coil C1. . The rest of the configuration is similar to that of the first embodiment, and therefore its explanation is omitted.
【００１８】次に動作について説明する。テスト動作時
または中性線欠相動作時には、実施の形態１で上述した
ように比較器２の入力電圧がしきい値ＶREFよりも大き
くなり、比較器２は引き外し信号をトリガー回路３に出
力し、リレー回路４がトリガー回路３のトリガー信号を
受け、トリガー回路３はリレーコイルＣ１を動作させる
ので、接点５が動作（接触）し、かつ、スイッチＳＷ１
が閉じる。そして、スイッチＳＷ１によってトランジス
タ４１のベースがＧＮＤに接続され、テスト回路６を通
電する電流は微少となり、比較器２の入力電圧がしきい
値ＶREF以下になるため、比較器２はトリガー回路へ出
力しなくなる。その後、比較器２がトリガー回路３へ引
き外し信号を出力しなくなると、リレーコイルＣ１へ電
流が流れなくなる。Next, the operation will be described. During the test operation or the neutral line open-phase operation, the input voltage of the comparator 2 becomes larger than the threshold value V REF as described in the first embodiment, and the comparator 2 sends the trip signal to the trigger circuit 3. The relay circuit 4 outputs and the trigger signal of the trigger circuit 3 is received, and the trigger circuit 3 operates the relay coil C1 so that the contact 5 operates (contacts) and the switch SW1
Closes. Then, the base of the transistor 41 is connected to GND by the switch SW1, the current flowing through the test circuit 6 becomes very small, and the input voltage of the comparator 2 becomes equal to or lower than the threshold value V REF , so that the comparator 2 becomes a trigger circuit. No output. After that, when the comparator 2 stops outputting the trip signal to the trigger circuit 3, the current stops flowing to the relay coil C1.
【００１９】実施の形態１の３相４線中性線欠相検出装
置は、テストスイッチＴＳを押し続けると、例えば主回
路がＡＣ４４０Ｖの場合、約ＤＣ３４０Ｖの電圧が分圧
抵抗２２に印加され続け、高電圧が長時間印加されるこ
とは分圧抵抗２２の保護の観点から好ましくない。実施
の形態２では、リレーコイルＣ１に接続されたスイッチ
ＳＷ１の接点が、テスト動作と同時に自動的にトランジ
スタ４１のベースをＧＮＤに接続するので、分圧抵抗２
２に約ＤＣ３４０Ｖの電圧が連続で印加されなくなり、
分圧抵抗２２を確実に保護することができる。In the three-phase four-wire neutral line open phase detecting device of the first embodiment, when the test switch TS is continuously pressed, for example, when the main circuit is AC440V, a voltage of about DC340V is continuously applied to the voltage dividing resistor 22. However, it is not preferable to apply a high voltage for a long time from the viewpoint of protecting the voltage dividing resistor 22. In the second embodiment, the contact of the switch SW1 connected to the relay coil C1 automatically connects the base of the transistor 41 to GND at the same time as the test operation.
The voltage of DC340V is no longer applied to 2 continuously,
The voltage dividing resistor 22 can be reliably protected.
【００２０】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３に係る３相４線中性線欠相検出装置の回路を示す図
である。図において、３２は比較器２の入力とＧＮＤに
接続されたツェナーダイオードである。なお、その他の
構成は実施の形態２と同様であるのでその説明を省略す
る。Embodiment 3. FIG. 3 is a diagram showing a circuit of a three-phase, four-wire neutral wire open phase detecting device according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 32 is a Zener diode connected to the input of the comparator 2 and GND. The rest of the configuration is similar to that of the second embodiment, and therefore its explanation is omitted.
【００２１】中性線Ｎが欠相し、Ｎ相に３相４線中性線
欠相検出装置の動作電圧を大きく越えた電圧が印加され
た場合、実施の形態２の３相４線中性線欠相検出装置で
は、比較器２の入力に過電圧が印加される恐れがある。
一方、実施の形態３では、比較器２の入力側に接続され
た感度調整抵抗２４に並列に接続されたツェナーダイオ
ード３２により、比較器２の入力側に過電圧が印加され
なくなり、比較器２及び感度調整抵抗２４を過電圧に対
して保護することができる。When the neutral wire N is out of phase and a voltage greatly exceeding the operating voltage of the 3-phase 4-wire neutral wire open-phase detector is applied to the N phase, the 3-phase 4-wire in the second embodiment In the disconnection phase detecting device, an overvoltage may be applied to the input of the comparator 2.
On the other hand, in the third embodiment, the Zener diode 32 connected in parallel to the sensitivity adjusting resistor 24 connected to the input side of the comparator 2 prevents the overvoltage from being applied to the input side of the comparator 2 and The sensitivity adjustment resistor 24 can be protected against overvoltage.
【００２２】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４に係る３相４線中性線欠相検出装置の回路を示す図
である。図において、２７，２８は分圧抵抗、４２はベ
ースが比較器２の出力側に接続され、コレクタがサイリ
スタ４３を介してリレーコイルＣ１に接続されたトラン
ジスタ、４３はゲート−カソード間に抵抗２９が接続さ
れ、アノードがリレーコイルＣ１に、カソードがトラン
ジスタ４２のコレクタに接続され、ゲートが分圧抵抗２
７を介してリレーコイルＣ１に接続されたサイリスタで
ある。なお、その他の構成は実施の形態３と同様である
のでその説明を省略する。Fourth Embodiment 4 is a diagram showing a circuit of a three-phase four-wire neutral wire open phase detecting device according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, 27 and 28 are voltage dividing resistors, 42 is a transistor whose base is connected to the output side of the comparator 2, and whose collector is connected to the relay coil C1 via the thyristor 43. 43 is a resistor 29 between the gate and the cathode. , The anode is connected to the relay coil C1, the cathode is connected to the collector of the transistor 42, and the gate is connected to the voltage dividing resistor 2
7 is a thyristor connected to the relay coil C1 via 7. The rest of the configuration is similar to that of the third embodiment, and therefore its explanation is omitted.
【００２３】次に、動作について説明する。テストスイ
ッチＴＳがＯＦＦ、または、中性線Ｎが非欠相時には、
トランジスタ４２のコレクタ−エミッタ間がＯＦＦのた
め、分圧抵抗２７，２８にはリレーコイルが接点を動作
できない微小電流が流れる。Next, the operation will be described. When the test switch TS is OFF or the neutral line N is in non-phase loss,
Since the collector-emitter of the transistor 42 is OFF, a minute current that cannot actuate the relay coil as a contact flows through the voltage dividing resistors 27 and 28.
【００２４】テストスイッチがＯＮまたは、中性線Ｎが
欠相の場合、比較器２が引き外し信号をトランジスタ４
２のベースに出力し、トランジスタ４２のコレクタ−エ
ミッタ間が導通し、サイリスタ４３のゲートに電流が流
れ、サイリスタ４３のアノード−カソード間が導通す
る。サイリスタ４３のアノードとトランジスタ４２のエ
ミッタ間が導通すると、リレーコイルＣ１に電流が流
れ、接点５が動作する。When the test switch is ON or the neutral line N is open-phase, the comparator 2 outputs the trip signal to the transistor 4
2 is output to the base, the collector-emitter of the transistor 42 becomes conductive, the current flows in the gate of the thyristor 43, and the anode-cathode of the thyristor 43 becomes conductive. When the anode of the thyristor 43 and the emitter of the transistor 42 become conductive, a current flows through the relay coil C1 and the contact 5 operates.
【００２５】上述のように構成したので、従来例で説明
したように１つのサイリスタのみでリレーコイルを動作
させる場合に比較し、低電圧用のサイリスタ４３を用い
ることができる。したがって、サイリスタ４３が焼損等
により故障することがなく、特に主回路が高電圧になっ
たとき有効である。With the above-described structure, the thyristor 43 for low voltage can be used as compared with the case where the relay coil is operated by only one thyristor as described in the conventional example. Therefore, the thyristor 43 does not break down due to burning or the like, and is particularly effective when the main circuit has a high voltage.
【００２６】実施の形態５．実施の形態１〜４では、３
相４線中性線欠相検出装置について説明したが、外部出
力接点５を主回路接点５０（図５）に置き換えた配線用
遮断器においても同等の効果が得られる。図５はこの発
明の実施の形態５に係る３相４線中性線欠相検出回路を
有する回路遮断器の回路を示す図である。図において、
７は全波整流回路１、比較器２、トリガー回路３、リレ
ー回路４、テスト回路６により構成された３相４線中性
線欠相検出回路、５０は回路遮断器内部の主導体８Ｒ、
８Ｓ、８Ｔ、８Ｎに設けた主回路接点である。なお、そ
の他の構成は実施の形態１〜４と同様であるのでその説
明を省略する。Embodiment 5. In Embodiments 1 to 4, 3
Although the phase 4 wire neutral wire open phase detecting device has been described, the same effect can be obtained in a wiring breaker in which the external output contact 5 is replaced with the main circuit contact 50 (FIG. 5). 5 is a diagram showing a circuit of a circuit breaker having a three-phase four-wire neutral wire open phase detecting circuit according to a fifth embodiment of the present invention. In the figure,
Reference numeral 7 is a full-wave rectifier circuit 1, a comparator 2, a trigger circuit 3, a relay circuit 4, and a test circuit 6, which is a three-phase, four-wire neutral-line open-phase detection circuit, 50 is a main conductor 8R inside the circuit breaker,
Main circuit contacts provided on 8S, 8T, and 8N. The rest of the configuration is the same as in the first to fourth embodiments, and therefore its explanation is omitted.
【００２７】次に動作について説明する。
〔定常時〕
定常時には、テストスイッチＴＳがＯＦＦであり、大部
分の電流は、分圧抵抗２３、感度調整抵抗２４を介して
流れ、感度調整抵抗２４の電圧はしきい値ＶＲＥＦまで
上がらないため、比較器２はトリガー回路３に引き外し
信号を出力せず、主回路接点５０は動作しない。また、
中性線Ｎの欠相時には、図示しない負荷から中性線Ｎに
異常電圧（高電圧）が流れるため、分圧抵抗２３に過大
電流が通電し、感度調整抵抗２４の電圧はしきい値ＶＲ
ＥＦよりも高い値となり、比較器２は引き外し信号をト
リガー回路３に出力し、リレー回路４は主回路接点５０
を動作（トリップ）させる。Next, the operation will be described. [Steady State] In the steady state, the test switch TS is OFF, most of the current flows through the voltage dividing resistor 23 and the sensitivity adjusting resistor 24, and the voltage of the sensitivity adjusting resistor 24 does not rise to the threshold value VREF. , The comparator 2 does not output the trip signal to the trigger circuit 3, and the main circuit contact 50 does not operate. Also,
When the neutral line N is out of phase, an abnormal voltage (high voltage) flows from the load (not shown) to the neutral line N, so that an overcurrent flows through the voltage dividing resistor 23, and the voltage of the sensitivity adjusting resistor 24 becomes the threshold value VR.
The value becomes higher than EF , the comparator 2 outputs a trip signal to the trigger circuit 3, and the relay circuit 4 causes the main circuit contact 50.
To operate (trip).
【００２８】〔動作テスト時〕
動作テスト時には、テストスイッチＴＳをＯＮする。こ
のとき、テストスイッチＴＳにより電流制限抵抗２６が
バイパス（短絡）され、トランジスタ４１のコレクタ−
エミッタ間とテストスイッチＴＳによって、分圧抵抗２
３が短絡された状態となり、大部分の電流がテストスイ
ッチＴＳを介して流れ、比較器２の入力電圧がＶＲＥＦ
以上に上昇する。そして、比較器２が引き外し信号をト
リガー回路３へ出力し、リレー回路４がトリガー回路３
のトリガー信号を受けて、接点５０を動作させる。[During Operation Test] At the time of operation test, the test switch TS is turned on. At this time, the test switch TS bypasses (short-circuits) the current limiting resistor 26, and the collector of the transistor 41-
Voltage dividing resistor 2 depending on the emitter and test switch TS
3 is short-circuited, most of the current flows through the test switch TS, and the input voltage of the comparator 2 becomes VREF.
Rise above. Then, the comparator 2 outputs the trip signal to the trigger circuit 3, and the relay circuit 4 outputs the trigger circuit 3.
In response to the trigger signal of, the contact 50 is operated.
【００２９】以上のように回路遮断器は構成され、テス
トスイッチＴＳはツェナーダイオード３１によって一定
の電圧以下例えば数Ｖ以下に抑えられているので、確実
に開閉でき、３相４線式電路を全波整流した零点のない
直流電流の場合にも、小型なテストスイッチＴＳを用い
ることができる。The circuit breaker is constructed as described above, and the test switch TS is suppressed to a certain voltage or less, for example, a few V or less by the Zener diode 31, so that the test switch TS can be reliably opened / closed and the three-phase four-wire type electric circuit can be completely connected. A small test switch TS can also be used in the case of a zero-zero DC current that has undergone wave rectification.
【００３０】なお、上述の実施の形態では、トランジス
タ４１、４２を例に説明したが、Ｎチャンネル電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ）に置き換えた回路においても同
等の効果が得られる。Although the transistors 41 and 42 have been described as an example in the above-mentioned embodiment, the same effect can be obtained in a circuit in which an N-channel field effect transistor (FET) is replaced.
【００３１】[0031]
【発明の効果】この発明に係る３相４線中性線欠相検出
装置は、中性線の欠相による異常電圧を比較器により検
出する３相４線中性線欠相検出装置において、ゲート端
子が抵抗を介して分圧抵抗に接続され、前記分圧抵抗を
介して流れる電流の一部を電流制限抵抗を介して前記比
較器の入力側に供給する半導体スイッチング素子と、前
記電流制限抵抗と並列に接続され、通電時に前記電流制
限抵抗をバイパスするテストスイッチと、前記半導体ス
イッチング素子のゲート端子と前記比較器の入力側とに
接続され、前記テストスイッチに印加される電圧を制限
するインピーダンス素子とを備えたので、テストスイッ
チの開閉を半導体スイッチング素子の電流制御に変換す
るため、確実に開閉でき、テストスイッチに、低圧で小
形なスイッチを使用できる。The three-phase, four-wire neutral wire open-phase detecting device according to the present invention is a three-phase, four-wire neutral-wire open-phase detecting device for detecting an abnormal voltage due to an open phase of a neutral wire by a comparator. A gate terminal is connected to a voltage dividing resistor via a resistor, and a part of a current flowing through the voltage dividing resistor is supplied to the input side of the comparator via a current limiting resistor; A test switch, which is connected in parallel with the resistor and bypasses the current limiting resistor when energized, is connected to the gate terminal of the semiconductor switching element and the input side of the comparator, and limits the voltage applied to the test switch. Since it has an impedance element, it can be opened and closed reliably because the opening and closing of the test switch is converted into the current control of the semiconductor switching element, and a small low-voltage switch is used for the test switch. It can be.
【００３２】また、比較器の電源電圧が、３相４線式電
路における３相の各相に接続された整流回路により整流
された電圧であるので、別電源を用意する必要がない。 The power supply voltage of the comparator is a three-phase four-wire type.
Rectification by the rectification circuit connected to each of the three phases in the road
Since it is the generated voltage, it is not necessary to prepare another power supply.
【００３３】また、インピーダンス素子はツェナーダイ
オードであるので、異常時にも電圧を一定に保つことが
でき、異常時にも比較器の保護が可能である。 The impedance element is a Zener die.
Since it is an ode, it is possible to keep the voltage constant even in the event of an abnormality.
It is possible to protect the comparator even when there is an abnormality.
【００３４】また、一端が整流回路の直流側に接続さ
れ、他端が比較器の出力側に接続されたトリガー回路の
出力側に接続され、中性線の欠相による異常電圧によっ
て接点出力を起動させるとともに、半導体スイッチング
素子のゲート端子を接地させる接点出力を有したリレー
コイルを備えたので、分圧抵抗に高圧の電圧が連続で印
加されなくなり、分圧抵抗を確実に保護することができ
る。 Also, one end is connected to the DC side of the rectifier circuit.
And the other end of the trigger circuit connected to the output side of the comparator.
It is connected to the output side and may be
Contact output to activate semiconductor switching
Relay with contact output that grounds the gate terminal of the device
Since it is equipped with a coil, a high voltage is continuously applied to the voltage dividing resistor.
Since it is not applied, the partial pressure resistance can be surely protected.
It
【００３５】また、トリガー回路は、リレーコイルを介
して接続されたサイリスタと、前記サイリスタに直列接
続され、そのベース端子が比較器に接続されたトランジ
スタとを備えたので、低電圧用のサイリスタを用いるこ
とができ、サイリスタが焼損等により故障することがな
い。 さらにまた、この発明に係る回路遮断器は、中性線
の欠相による異常電圧を比較器により検出し、主回路の
通電を遮断する回路遮断器において、ゲート端子が抵抗
を介して分圧抵抗に接続され、前記分圧抵抗を介して流
れる電流の一部を電流制限抵抗を介して前記比較器の入
力側に供給する半導体スイッチング素子と、前記電流制
限抵抗と並列に接続され、通電時に前記電流制限抵抗を
バイパスするテストスイッチと、前記半導体スイッチン
グ素子のゲート端子と前記比較器の入力側とに接続さ
れ、前記テストスイッチに印加される電圧を制限するイ
ンピーダンス素子とを備えたので、テストスイッチの開
閉を半導体スイッチング素子の電流制御に変換するた
め、確実に開閉でき、テストスイッチに、低圧で小形な
スイッチを使用できる。 The trigger circuit also includes a relay coil.
Connected in series with the thyristor connected in series.
Connected to the comparator whose base terminal is connected to the comparator.
Since it has a thyristor, it is possible to use a thyristor for low voltage.
The thyristor does not break down due to burnout, etc.
Yes. Furthermore, the circuit breaker according to the present invention is a neutral wire.
The abnormal voltage due to the open phase of the
In a circuit breaker that cuts off current, the gate terminal is a resistor
Is connected to the voltage dividing resistor via the
A part of the current that is input to the comparator through a current limiting resistor.
The semiconductor switching element supplied to the input side and the current control
It is connected in parallel with the current limiting resistor,
Bypass test switch and the semiconductor switch
Connected to the gate terminal of the switching element and the input side of the comparator.
To limit the voltage applied to the test switch.
Since it has an impedance element, the test switch can be opened.
To convert the closing to the current control of the semiconductor switching element
Therefore, the test switch can be opened and closed reliably, and the test switch can be
Switch can be used.
【図１】 この発明の実施の形態１に係る３相４線中性
線欠相検出装置の回路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a circuit of a three-phase four-wire neutral wire open phase detecting device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施の形態２に係る３相４線中性
線欠相検出装置の回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a circuit of a three-phase / four-wire neutral wire open phase detecting device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施の形態３に係る３相４線中性
線欠相検出装置の回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a circuit of a three-phase / four-wire neutral wire open phase detecting device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】 この発明の実施の形態４に係る３相４線中性
線欠相検出装置の回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a circuit of a three-phase four-wire neutral wire open phase detecting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】この発明の実施の形態５に係る３相４線中性線
欠相検出回路を有する回路遮断器の回路を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a circuit of a circuit breaker having a three-phase, four-wire neutral line open-phase detection circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】 従来の単相３線式回路遮断器を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a conventional single-phase three-wire circuit breaker.
【図７】 従来の３相４線式回路遮断器を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing a conventional three-phase four-wire circuit breaker.
【図８】 従来の３相４線式回路遮断器のテストスイッ
チに印加される電圧を説明する波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram illustrating a voltage applied to a test switch of a conventional 3-phase 4-wire circuit breaker.
１ 全波整流回路、 ２ 比較器、 ３ トリガー回
路、 ４ リレー回路、５ 接点、 ６ テスト回路、
７ ３相４線中性線欠相検出回路、 ８Ｒ、８Ｓ、８
Ｔ、８Ｎ 主導体、 １１〜１６ ダイオード、 ２１
〜２９ 抵抗、４１、４２ トランジスタ、 ４３ サ
イリスタ、 ５０ 主回路接点、 ＴＳ テストスイッ
チ、 ＳＷ１ 焼損防止スイッチ、 Ｃ１ リレーコイ
ル。1 full wave rectifier circuit, 2 comparator, 3 trigger circuit, 4 relay circuit, 5 contacts, 6 test circuit,
7 3 phase 4 wire neutral wire open phase detection circuit, 8R, 8S, 8
T, 8N main conductor, 11-16 diode, 21
~ 29 resistance, 41 , 42 transistor, 43 thyristor, 50 main circuit contact, TS test switch, SW1 burnout prevention switch, C1 relay coil.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02H 3/32 - 3/353 H02H 3/05 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02H 3/32-3/353 H02H 3/05
Claims (6)
抗を介して接続され、前記中性線の電圧をしきい値電圧
と比較する比較器を有し、前記中性線の欠相による異常
電圧を前記比較器により検出する３相４線中性線欠相検
出装置において、ゲート端子が抵抗を介して前記分圧抵抗に接続され、前
記分圧抵抗を介して流れる電流の一部を電流制限抵抗を
介して前記比較器の入力側に供給する半導体スイッチン
グ素子と、前記電流制限抵抗と並列に接続され、通電時
に前記電流制限抵抗をバイパスするテストスイッチと、
前記半導体スイッチング素子のゲート端子と前記比較器
の入力側とに接続され、前記テストスイッチに印加され
る電圧を制限するインピーダンス素子とを備えたことを
特徴とする３相４線中性線欠相検出装置。 1. A neutral line in a three-phase four-wire circuit is connected through a voltage dividing resistor, and a comparator for comparing the voltage of the neutral line with a threshold voltage is provided. In a three-phase, four-wire neutral line open-phase detector for detecting an abnormal voltage due to open-phase, the gate terminal is connected to the voltage dividing resistor via a resistor,
A part of the current that flows through the voltage dividing resistor is
Semiconductor switch supplied to the input side of the comparator via
Connected in parallel with the current limiting resistor and the
A test switch that bypasses the current limiting resistor,
Gate terminal of the semiconductor switching element and the comparator
Connected to the input side of and applied to the test switch
Equipped with an impedance element that limits the voltage
Characteristic 3-phase 4-wire neutral wire open phase detector.
おける３相の各相に接続された整流回路により整流され
た電圧であることを特徴とする請求項１記載の３相４線
中性線欠相検出装置。2. The three-phase four according to claim 1, wherein the power supply voltage of the comparator is a voltage rectified by a rectifying circuit connected to each of the three phases in the three-phase four-wire type electric circuit. Line neutral line open phase detector.
ドであることを特徴とする請求項１記載の３相４線中性The three-phase four-wire neutral according to claim 1, characterized in that
線欠相検出装置。Line open phase detector.
端が比較器の出力側に接続されたトリガー回路の出力側The output side of the trigger circuit whose end is connected to the output side of the comparator
に接続され、中性線の欠相による異常電圧によって接点Connected to the contact due to abnormal voltage due to open phase of neutral wire
出力を起動させるとともに、半導体スイッチング素子のThe output of the semiconductor switching device
ゲート端子を接地させる接点出力を有したリレーコイルRelay coil with contact output for grounding the gate terminal
を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項4. The method according to claim 1, further comprising:
記載の３相４線中性線欠相検出装置。The three-phase four-wire neutral-wire open-phase detection device described.
接続されたサイリスタと、前記サイリスタに直列接続さThe connected thyristor and the thyristor connected in series.
れ、そのベース端子が比較器に接続されたトランジスタA transistor whose base terminal is connected to the comparator
とを備えたことを特徴とする請求項４記載の３相４線中5. The three-phase four-wire system according to claim 4, characterized in that
性線欠相検出装置。Detecting broken line phase.
抗を介して接続され、前記中性線の電圧をしきい値電圧The voltage of the neutral wire connected through the threshold voltage
と比較する比較器を有し、前記中性線の欠相による異常Has a comparator to compare with, and abnormal due to the missing phase of the neutral line
電圧を前記比較器により検出し、主回路の通電を遮断すDetects the voltage with the comparator and shuts off the power supply to the main circuit.
る回路遮断器Circuit breaker において、At ゲート端子が抵抗を介して前記分圧抵抗に接続され、前The gate terminal is connected to the voltage dividing resistor via a resistor,
記分圧抵抗を介して流れる電流の一部を電流制限抵抗をA part of the current that flows through the voltage dividing resistor is
介して前記比較器の入力側に供給する半導体スイッチンSemiconductor switch supplied to the input side of the comparator via
グ素子と、前記電流制限抵抗と並列に接続され、通電時Connected in parallel with the current limiting resistor and the
に前記電流制限抵抗をバイパスするテストスイッチと、A test switch that bypasses the current limiting resistor,
前記半導体スイッチング素子のゲート端子と前記比較器Gate terminal of the semiconductor switching element and the comparator
の入力側とに接続され、前記テストスイッチに印加されConnected to the input side of and applied to the test switch
る電圧を制限するインピーダンス素子とを備えたことをEquipped with an impedance element that limits the voltage
特徴とする回路遮断器。Characteristic circuit breaker.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14629897A JP3449172B2 (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Three-phase four-wire neutral-phase open-phase detector and circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14629897A JP3449172B2 (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Three-phase four-wire neutral-phase open-phase detector and circuit breaker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10336881A JPH10336881A (en) | 1998-12-18 |
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ID=15404523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3449172B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010114513A1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Three phase power supply fault protection |
| KR101398597B1 (en) | 2012-06-29 | 2014-05-28 | 김나운 | Device for prevention disaster of neutral line peculiar in electric power system |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100300812B1 (en) * | 1999-07-01 | 2001-11-01 | 이동욱 | High voltage detecting circuit in ups |
| KR100434662B1 (en) * | 2001-11-29 | 2004-06-07 | 휴먼엘텍 주식회사 | Circuit Breaker for Detecting Overload |
| JP6176349B1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-08-09 | 株式会社富士通ゼネラル | Power supply system |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14629897A patent/JP3449172B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| WO2010114513A1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Three phase power supply fault protection |
| KR101398597B1 (en) | 2012-06-29 | 2014-05-28 | 김나운 | Device for prevention disaster of neutral line peculiar in electric power system |
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| JPH10336881A (en) | 1998-12-18 |
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