JP3636308B2 - 漏電回路検出方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、幹線から複数に分岐された分岐回路中の漏電回路を検出する漏電回路検出装置に関し、特に分岐回路の一極側にのみ分岐ブレーカが配設される場合の漏電回路を検出する漏電回路検出装置に関する。
近年、集合住宅や多くの負荷回路を必要とするビル等の分電盤においては、分岐回路に省スペースの単極形の遮断器を使用し、分電盤内の収容能力を増やす傾向にある。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の漏電回路検出装置として実開平５−４５５７８号及び特公平２−１６０９７号に開示されるものがあった。これを図８及び図９に示す。この図８は従来の漏電回路検出装置を単線結線図によって表現した全体回路図、図９は他の漏電回路検出装置の全体回路図を示す。
【０００３】
前記図８において従来の漏電回路検出装置は、電気回路の幹線配線１００及びその幹線配線１００から分岐された各分岐配線２００に設けられ、前記幹線配線１００及びそれぞれの分岐配線２００の漏洩電流を検出する零相変流器２及び分岐用零相変流器３０と、前記それぞれの零相変流器２及び３０から出力された漏洩電流検出信号を入力したとき警報信号を出力する受信回路４００と、前記それぞれの零相変流器２と前記受信回路４００との間に接続されて前記それぞれの零相変流器２及び３０を前記受信回路４００に切り換え接続するスイッチ４０１と、前記幹線配線１００の零相変流器２及び３０から漏洩電流検出信号が出力され、前記受信回路４００から警報信号が出力されたとき、その警報信号を一時記憶回路４０２に記憶した後、前記それぞれのスイッチ４０１の切り換え制御を開始して前記それぞれの分岐配線２００の分岐用零相変流器３０を、順次、前記受信回路４００に接続させるスイッチ制御回路４０４と、前記スイッチ制御回路４０４によるスイッチ４０１の切り換え制御過程で前記受信回路４００から警報信号が出力されたとき、当該スイッチ４０１に接続された分岐用零相変流器３０の分岐配線２００を識別可能に表示する表示回路４０３とを設けた構成とするものである。
【０００４】
前記構成の漏電回路検出装置によれば、幹線配線１００の零相変流器２から漏洩電流検出信号が出力され、受信回路４００から警報信号が出力されたとき、スイッチ制御回路４０４はその警報信号を一時記憶した後それぞれのスイッチ切り換え制御を開始して前記それぞれの分岐配線２００の分岐用零相変流器３０を、順次、前記受信回路４００に接続させる。
そのスイッチ制御回路４０４によるスイッチ４０１の切り換え制御過程で、受信回路４００から警報信号が出力されたとき、当該スイッチ４０１に接続の分岐用零相変流器３０が設けられた分岐配線２００に漏洩電流が流れているため表示回路４０３はその分岐配線２００が識別できるように表示する。
【０００５】
また、前記図９において従来の他の漏電回路検出装置は、幹線配線１００に設けた主幹漏電ブレーカ１１０と、各分岐ブレーカ２１０の配設位置に対応する分電盤表面に配設した通電・漏電表示灯５０１と、各分岐配線２００に配設した通電検出回路５０２と、各分岐配線２００に配設した漏電検出回路５０３と、各分岐配線２００に設けられかつその分岐配線２００の前記通電検出回路５０２の検出信号を受けて前記通電・漏電表示灯５０１を漏電表示駆動すると共に第１のスイッチング回路５０４をオフにする第２スイッチング回路５０５と、前記通電・漏電表示灯５０１、前記通電検出回路５０２及び漏電検出回路に駆動電源を供給する電源回路５０６と、前記通電・漏電表示灯５０１の漏電点灯状態をリセットする漏電点灯リセット手段５０７とを備えた分電盤を有するものである。
従って、多分岐配線２００の通電表示と漏電表示とに兼用される表示灯を分電表示面に有し主幹漏電ブレーカのトリップ動作後も漏電分岐配線２００を容易に判別することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の漏電回路検出装置は以上のように構成されていたことから、図８に記載の漏電回路検出装置にあっては二極回路に分岐ブレーカを配設した分電盤において各分岐回路を形成する対をなす二極の電極に一括して零相変流器２及び３０をクランプするものであることから、各分岐回路の零相電流を検出するには全回路数の一般の負荷電流を検出する変流器より高価な零相変流器が必要となるという課題を有していた。
【０００７】
また、図９に記載の漏電回路検出装置は、分岐回路の対をなす二極の電極に分岐ブレーカが配設されていることから、この二極の対をなす電流に零相変流器２をクランプすることができるものの、前記図記載の漏電回路検出装置と同様に分岐ブレーカを単極回路のみ配設した複数の分岐回路においては、各々分岐回路の二極を一括してクランプすることができず漏電回路を特定できないという課題を有する。
【０００８】
さらに、前記各従来の漏電回路検出装置は、いずれも漏電の発生と復旧を繰り返す間欠漏電の場合については複数の分岐回路中の漏電回路を正確に特定することができず、現場での経験及び勘による対応で検出作業を行うことから多大な労力と作業時間が必要となるという課題をしていた。
【０００９】
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、単極にのみ分岐ブレーカが配設される複数の分岐回路に間欠漏電が発生した場合に漏電回路を確実且つ迅速に検出することができる漏電回路検出方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る漏電回路検出方法は、幹線に主幹漏電ブレーカが設置され、当該主幹漏電ブレーカの後段で複数に分岐され、当該分岐された分岐線における各一極側の電線に分岐ブレーカが介装され、前記各分岐された各他極側の電線と分岐ブレーカが介装された各一極側の電線とが負荷に接続される回路の漏電を検出する漏電回路検出方法において、前記幹線の零相電流を検出し、前記各一極側の電線の各負荷電流を検出し、前記検出された零相電流と各負荷電流とを各変化分電流のベクトル量について各々比較し、前記変化分電流のベクトル量が一致する前記負荷電流を流す一極側の電線を漏電回路として検出するものである。
【００１１】
このように本発明においては、幹線に流れる零相電流及び分岐線の一極側電線に流れる負荷電流を各々検出し、この零相電流と負荷電流との各変化分電流のベクトル量を比較し、この比較結果に基づいて複数の分岐回路中の漏電回路を検出するようにしているので、漏電の発生と復旧を繰り返す間欠漏電状態をベクトル量の変化量として検出できることとなり、複数の分岐回路中から間欠漏電の漏電回路を確実且つ迅速に特定できる。
【００１２】
また、本発明に係る漏電回路検出方法は必要に応じて、検出する零相電流及び負荷電流が、各々１サイクルを複数のサンプリングデータとして検出され、前記検出された零相電流のサンプリングデータと前記各負荷側電流のサンプリングデータとを１サイクル毎に比較するものである。
このように本発明においては、幹線の零相電流及び分岐線の負荷電流を、所定のサンプリングで検出し、この各サンプリングデータに基づいて１サイクル毎に比較するようにしているので、各サンプリングデータの変化パターンで変化分電流のベクトル量の推移を簡易に検出できることとなり、より迅速且つ正確に間欠漏電の漏電回路を特定できる。
【００１３】
本発明に係る漏電回路検出装置は、幹線に主幹漏電ブレーカが設置され、当該主幹漏電ブレーカの後段で複数に分岐され、当該分岐された分岐線における各一極側の電線に分岐ブレーカが介装され、前記各分岐された各他極側の電線と分岐ブレーカが介装された各一極側の電線とが負荷に接続される回路の漏電を検出する漏電回路検出装置において、前記幹線の零相電流を検出する零相電流検出手段と、前記各一極側の電線の各負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、前記検出された零相電流と各負荷電流とを各変化分電流のベクトル量について各々比較するベクトル量比較手段と、前記変化分電流のベクトル量が一致する前記負荷電流を流す一極側の電線を漏電回路として選別する漏電回路選別手段とを備えるである。
【００１４】
このように本発明においては、幹線に流れる零相電流及び分岐線の一極側電線に流れる負荷電流を零相電流検出手段及び負荷電流検出手段で各々検出し、この零相電流と負荷電流との各変化分電流のベクトル量をベクトル量比較手段で比較し、この比較結果に基づいて複数の分岐回路中の漏電回路を漏電回路選別手段で選別するようにしているので、漏電の発生と復旧を繰り返す間欠漏電状態をベクトル量の変化量として検出できることとなり、複数の分岐回路中から間欠漏電の漏電回路を確実且つ迅速に特定できる。
【００１５】
また、本発明に係る漏電回路検出装置は必要に応じて、零相電流検出手段が零相電流を１サイクルについて複数のサンプリングデータとして検出し、前記負荷電流検出手段が各負荷電流を１サイクルについて複数のサンプリングデータとして検出し、前記ベクトル量検出手段が検出された零相電流のサンプリングデータと前記各負荷側電流のサンプリングデータとを１サイクル毎に比較するものである。
【００１６】
このように本発明においては、幹線の零相電流及び分岐線の負荷電流を、零相電流検出手段及び負荷電流検出手段が所定のサンプリングで検出し、この各サンプリングデータに基づいて１サイクル毎にベクトル量比較手段が比較するようにしているので、各サンプリングデータの変化パターンで変化分電流のベクトル量の推移を簡易に検出できることとなり、より迅速且つ正確に間欠漏電の漏電回路を特定できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る漏電回路検出装置をその方法と共に図１ないし図３に基づいて説明する。この図１は本実施形態に係る漏電回路検出装置の全体概略構成図、図２は図１記載の漏電回路検出装置の動作説明図である。
【００１８】
前記各図において本実施形態に係る漏電回路検出装置は、主幹漏電ブレーカ１１０が配設される幹線配線１００の零相電流Ｉoを検出する幹線用零相変流器（以下、ＺＣＴ）２と、前記幹線配線１００に配設される主幹漏電ブレーカ１１０の後段で複数に分岐される二極の分岐配線２００のうち、分岐ブレーカ２１０が配設される課電側（非接地側）の分岐単線２０１に流れる各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・を検出する分岐用変流器３と、前記零相電流Ｉo及び各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・をベクトル量として比較するベクトル比較手段１１と、この比較結果に基づいて負荷電流ＩL1（又はＩL2、ＩL3、・・・）が流れる分岐単線２０１を漏電回路として選別する漏電回路選別手段１２とを備える構成である。このベクトル比較手段１１及び漏電回路選別手段１２で装置本体１を構成している。
【００１９】
前記幹線配線１００から分岐される分岐配線２００は、課電側の各分岐単線２０１に各々分岐ブレーカ２１０が配設されると共に、接地側の各分岐単線２０２が銅バー２０３を介して共通接続される構成である。この課電側の各分岐単線２０１と接地側の各分岐単線２０２は、各々一対の２極線として負荷３００に接続される。
前記ベクトル比較手段１１は、地絡事故発生時に生じる漏電電流Igが重畳された零相電流Ｉo＋Ｉgと漏電回路となった課電側の分岐単線２０１の負荷電流ＩL1（又はＩL2、ＩL3、・・・）＋Ｉgとを変化分電流のベクトル量として比較する構成である。
【００２０】
次に、前記構成に基づく本実施の形態に係る漏電回路検出装置が漏電回路を検出する動作について説明する。前提として複数の分岐配線２００のうち課電側の各分岐単線２０１に間欠的な地絡事故が発生したものとする。
この地絡事故により生じる地絡電流Igが幹線配線１００に流れ、この地絡電流Igにより主幹漏電ブレーカ１１０がトリップ動作して幹線配線１００を遮断させる。この地絡事故が間欠的であることから主幹漏電ブレーカ１１０を投入すると回路全体が一時的に復旧するが、所定期間後に再度漏電電流Igが流れて再度主幹漏電ブレーカ１１０が動作することとなる。
このような間欠的な地絡事故を発生した場合に、まず主幹漏電ブレーカ１１０を投入して回路全体を復旧させて各分岐配線２００を介して負荷３００へ電流を供給する。この活線状態の幹線配線１００にＺＣＴ２をクランプすると共に、各分岐配線２００に分岐用変流器３を各々クランプする。
【００２１】
この各々クランプした状態でＺＣＴ２及び分岐用変流器３の各出力をベクトル比較手段１１がベクトル量として比較を継続して実行する。この比較動作中に前記間欠的な地絡事故が再発すると、ベクトル比較手段１１はＺＣＴ２及び分岐用変流器３の各出力に重畳される漏電電流Igの成分のみ一致を検出する。即ち、前記ＺＣＴ２から出力される零相電流Ｉo及び分岐用変流器３から出力される各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、が負荷３００により常時変動し、また幹線配線１００及び分岐配線２００の分布定数としての漏電電流が定常的に存在することから、地絡事故発生時のＺＣＴ２による検出電流（Ｉo＋Ｉg）及び分岐用変流器３による検出電流（ＩL1＋Ｉg、又はＩL2＋Ｉg、ＩL3＋Ｉg、・・・）のうち漏電電流Igのみをベクトル量として検出しなければならない。
前記漏電電流Igの一致が検出された分岐配線２００の課電側の各分岐単線２０１をベクトル比較手段１１は、地絡事故が発生した漏電回路として複数の課電側の各分岐単線２０１の中から選択して特定する。
【００２２】
（本発明の第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態に係る漏電回路検出装置の要部詳細ブロック図、図４は図３に記載のサンプリング制御部におけるサンプリング動作説明図、図５は図３に記載のメモリ制御部における格納動作説明図、図６は図３に記載の比較部における比較動作説明図、図７は図３に記載の比較部におけるサンプリングデータ比較説明図を示す。
【００２３】
前記各図において本実施形態に係る漏電回路検出装置は、前記図１に記載の第１の実施形態と同様にＺＣＴ２、分岐用変流器３、ベクトル比較手段１１及び漏電回路選別手段１２を共通して備え、このベクトル比較手段１１の構成を異にし、この構成に加え、各種データを格納するメモリ４及び前記漏電回路選別手段１２による選別内容を表示する表示装置５を備える構成である。
【００２４】
前記ベクトル比較手段１１は、前記ＺＣＴ２及び分岐用変流器３で各々検出される零相電流Ｉｏ及び各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・を増幅するアンプ１１ａとこの増幅された零相電流Ｉｏ及び各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・のアナログ値をディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ１１ｂと、この変換されたディジタル値の零相電流Ｉｏ及び各負荷電流ＩＬ1、ＩＬ2、ＩＬ3、・・・をサンプリングデータとして出力する制御を行うサンプリング制御部１１ｃと、このサンプリングデータを前記メモリ４へ順次格納する制御を行うメモリ制御部１１ｄと、前記メモリ４に順次格納されたサンプリングデータを比較する比較部１１ｅとを備える構成である。この比較部１１ｅは、順次メモリ４へ格納される前後のサンプリングデータを比較して漏電電流Ｉgの成分を差分として抽出すると共に、この抽出された漏電電流Igを零相電流Io及び各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・の間で比較する構成である。
【００２５】
次に、前記構成に基づく本実施形態に係る漏電回路検出装置の漏電回路検出動作について説明する。前記第１の実施形態と同様にクランプされたＺＣＴ２及び分岐用変流器３から継続して零相電流Ｉｏ及び各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・（地絡事故発生時には、零相電流Io＋Ｉg、及びＩL1＋Ｉg、ＩL2＋Ｉg、ＩL3＋Ｉg、・・・）が検出電流として出力され、これらの各検出電流がアンプ１１ａで増幅され、さらにＡ／Ｄコンバータ１１ｂでディジタル値に変換される。
【００２６】
このＡ／Ｄコンバータ１１ｂで生成される各検出電流のサンプリングデータは、サンプリング制御部１１ｃのサンプリング値により標本化されてＡ／Ｄコンバータ１１ｂからメモリ４へサンプリングデータとして出力される。このサンプリング制御部１１ｃは、サンプリング値として交流電流の１周期を複数等分する間隔、例えば１周期を６４等分（図４に示す。）又は１２８等分する間隔とすることもできる。
この検出電流の各サンプリングデータは、図５に示すようにメモリ制御部１１ｄ制御により、１サイクル分の各テーブルデータとしてバッファメモリ４１に格納される。さらに、次の１サイクル分がＡ／Ｄコンバータ１１ｂで生成されるとバッファメモリ４２に格納された前の１サイクル分の各テーブルデータをバッファメモリ４１に複写して格納する。
【００２７】
前記バッファメモリ４１、４２に各々格納された各テーブルデータ毎に１サイクル毎の前後で比較部１１ｅが比較を行い、１サイクル中の各角度毎に変化量の一致が判別され、図６に示すようにベクトル量としての比較が可能となる。この図６において課電側の各分岐単線２０１のうち一つに間欠的な漏電事故が発生すると、この漏電事故発生以降は漏電電流Ｉｇが生じる（図６（Ａ）を参照）。この漏電電流Ｉｇが零相電流Ｉｏ及び負荷電流ＩL1（又はＩL2、ＩL3、・・・）に重畳され（図６（Ｂ）〜（Ｅ）を参照）、ＺＣＴ２及び分岐用変流器３で検出電流が零相電流＋漏電電流（Ｉｏ＋Ｉｇ）及び負荷電流＋漏電電流（ＩL1＋Ｉｇ）として検出電流として検出される。
【００２８】
このように各検出電流に含まれる漏電電流Ｉｇを１サイクル毎の前後で比較部１１ｅが比較を行って変化が検出されると、この変化分を漏電電流Ｉｇの成分として抽出できることとなる。さらに、図７においてＺＣＴのＮとＮ−１との差分テーブルが抽出されたＩｇであり、同じく図７のＣＴ１〜ＣＴ３の差分テーブルと各々比較し、全く同じデータとなっているものが漏電回路として判別される。この一致が判別された場合には、前記第１の実施形態の場合と同様に漏電回路選別手段１２が前記比較結果に基づいて複数の分岐配線２００中から漏電回路を判別する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明においては、幹線に流れる零相電流及び分岐線の一極側電線に流れる負荷電流を各々検出し、この零相電流と負荷電流との各変化分電流のベクトル量を比較し、この比較結果に基づいて複数の分岐回路中の漏電回路を検出するようにしているので、漏電の発生と復旧を繰り返す間欠漏電状態をベクトル量の変化量として検出できることとなり、複数の分岐回路中から間欠漏電の漏電回路を確実且つ迅速に特定できるという効果を奏する。また、比較的高価な零相変流器を分岐回路毎に使用せず、安価な変流器が使用できる。
【００３０】
また、本発明においては、幹線の零相電流及び分岐線の負荷電流を、所定のサンプリングで検出し、この各サンプリングデータに基づいて１サイクル毎に比較するようにしているので、各サンプリングデータの変化パターンで変化分電流のベクトル量の推移を簡易に検出できることとなり、より迅速且つ正確に間欠漏電の漏電回路を特定できるという効果を有する。
【００３１】
本発明においては、幹線に流れる零相電流及び分岐線の一極側電線に流れる負荷電流を零相電流検出手段及び負荷電流検出手段で各々検出し、この零相電流と負荷電流との各変化分電流のベクトル量をベクトル量比較手段で比較し、この比較結果に基づいて複数の分岐回路中の漏電回路を漏電回路選別手段で選別するようにしているので、漏電の発生と復旧を繰り返す間欠漏電状態をベクトル量の変化量として検出できることとなり、複数の分岐回路中から間欠漏電の漏電回路を確実且つ迅速に特定できるという効果を有する。
【００３２】
また、本発明においては、幹線の零相電流及び分岐線の負荷電流を、零相電流検出手段及び負荷電流検出手段が所定のサンプリングで検出し、この各サンプリングデータに基づいて１サイクル毎にベクトル量比較手段が比較するようにしているので、各サンプリングデータの変化パターンで変化分電流のベクトル量の推移を簡易に検出できることとなり、より迅速且つ正確に間欠漏電の漏電回路を特定できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る漏電回路検出装置の全体概略構成図である。
【図２】図１記載の漏電回路検出装置の動作説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る漏電回路検出装置の要部詳細ブロック図である。
【図４】図３に記載のサンプリング制御部におけるサンプリング動作説明図である。
【図５】図３に記載のメモリ制御部における格納動作説明図である。
【図６】図３に記載の比較部における比較動作説明図である。
【図７】図３に記載の比較部におけるサンプリングデータ比較説明図である。
【図８】従来の漏電回路検出装置を単線結線図によって表現した全体回路図である。
【図９】従来の他の漏電回路検出装置の全体回路図である。
【符号の説明】
１ 装置本体
２ 零相変流器（ＺＣＴ）２
３ 分岐用変流器
４ メモリ
５ 表示装置
１１ ベクトル比較手段
１１ａ アンプ
１１ｂ Ａ／Ｄコンバータ
１１ｃ サンプリング制御部
１１ｄ メモリ制御部
１１ｅ 比較部
１２ 漏電回路選別手段
３０ 分岐用零相変流器
４１、４２ バッファメモリ
１００ 幹線配線
１１０ 主幹漏電ブレーカ
２００ 分岐配線
２０１ 課電側の各分岐単線
２０２ 接地側の各分岐単線
２０３ 銅バー
２１０ 分岐ブレーカ
３００ 負荷
４００ 受信回路
４０１ スイッチ
４０２ 記憶回路
４０３ 表示回路
４０４ スイッチ制御回路
５０１ 通電・漏電表示灯
５０２ 通電検出回路
５０３ 漏電検出回路
５０４ 第１のスイッチング回路
５０５ 第２スイッチング回路
５０６ 電源回路
５０７ 漏電点灯リセット手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、幹線から複数に分岐された分岐回路中の漏電回路を検出する漏電回路検出装置に関し、特に分岐回路の一極側にのみ分岐ブレーカが配設される場合の漏電回路を検出する漏電回路検出装置に関する。
近年、集合住宅や多くの負荷回路を必要とするビル等の分電盤においては、分岐回路に省スペースの単極形の遮断器を使用し、分電盤内の収容能力を増やす傾向にある。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の漏電回路検出装置として実開平５−４５５７８号及び特公平２−１６０９７号に開示されるものがあった。これを図８及び図９に示す。この図８は従来の漏電回路検出装置を単線結線図によって表現した全体回路図、図９は他の漏電回路検出装置の全体回路図を示す。
【０００３】
前記図８において従来の漏電回路検出装置は、電気回路の幹線配線１００及びその幹線配線１００から分岐された各分岐配線２００に設けられ、前記幹線配線１００及びそれぞれの分岐配線２００の漏洩電流を検出する零相変流器２及び分岐用零相変流器３０と、前記それぞれの零相変流器２及び３０から出力された漏洩電流検出信号を入力したとき警報信号を出力する受信回路４００と、前記それぞれの零相変流器２と前記受信回路４００との間に接続されて前記それぞれの零相変流器２及び３０を前記受信回路４００に切り換え接続するスイッチ４０１と、前記幹線配線１００の零相変流器２及び３０から漏洩電流検出信号が出力され、前記受信回路４００から警報信号が出力されたとき、その警報信号を一時記憶回路４０２に記憶した後、前記それぞれのスイッチ４０１の切り換え制御を開始して前記それぞれの分岐配線２００の分岐用零相変流器３０を、順次、前記受信回路４００に接続させるスイッチ制御回路４０４と、前記スイッチ制御回路４０４によるスイッチ４０１の切り換え制御過程で前記受信回路４００から警報信号が出力されたとき、当該スイッチ４０１に接続された分岐用零相変流器３０の分岐配線２００を識別可能に表示する表示回路４０３とを設けた構成とするものである。
【０００４】
前記構成の漏電回路検出装置によれば、幹線配線１００の零相変流器２から漏洩電流検出信号が出力され、受信回路４００から警報信号が出力されたとき、スイッチ制御回路４０４はその警報信号を一時記憶した後それぞれのスイッチ切り換え制御を開始して前記それぞれの分岐配線２００の分岐用零相変流器３０を、順次、前記受信回路４００に接続させる。
そのスイッチ制御回路４０４によるスイッチ４０１の切り換え制御過程で、受信回路４００から警報信号が出力されたとき、当該スイッチ４０１に接続の分岐用零相変流器３０が設けられた分岐配線２００に漏洩電流が流れているため表示回路４０３はその分岐配線２００が識別できるように表示する。
【０００５】
また、前記図９において従来の他の漏電回路検出装置は、幹線配線１００に設けた主幹漏電ブレーカ１１０と、各分岐ブレーカ２１０の配設位置に対応する分電盤表面に配設した通電・漏電表示灯５０１と、各分岐配線２００に配設した通電検出回路５０２と、各分岐配線２００に配設した漏電検出回路５０３と、各分岐配線２００に設けられかつその分岐配線２００の前記通電検出回路５０２の検出信号を受けて前記通電・漏電表示灯５０１を漏電表示駆動すると共に第１のスイッチング回路５０４をオフにする第２スイッチング回路５０５と、前記通電・漏電表示灯５０１、前記通電検出回路５０２及び漏電検出回路に駆動電源を供給する電源回路５０６と、前記通電・漏電表示灯５０１の漏電点灯状態をリセットする漏電点灯リセット手段５０７とを備えた分電盤を有するものである。
従って、多分岐配線２００の通電表示と漏電表示とに兼用される表示灯を分電表示面に有し主幹漏電ブレーカのトリップ動作後も漏電分岐配線２００を容易に判別することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の漏電回路検出装置は以上のように構成されていたことから、図８に記載の漏電回路検出装置にあっては二極回路に分岐ブレーカを配設した分電盤において各分岐回路を形成する対をなす二極の電極に一括して零相変流器２及び３０をクランプするものであることから、各分岐回路の零相電流を検出するには全回路数の一般の負荷電流を検出する変流器より高価な零相変流器が必要となるという課題を有していた。
【０００７】
また、図９に記載の漏電回路検出装置は、分岐回路の対をなす二極の電極に分岐ブレーカが配設されていることから、この二極の対をなす電流に零相変流器２をクランプすることができるものの、前記図記載の漏電回路検出装置と同様に分岐ブレーカを単極回路のみ配設した複数の分岐回路においては、各々分岐回路の二極を一括してクランプすることができず漏電回路を特定できないという課題を有する。
【０００８】
さらに、前記各従来の漏電回路検出装置は、いずれも漏電の発生と復旧を繰り返す間欠漏電の場合については複数の分岐回路中の漏電回路を正確に特定することができず、現場での経験及び勘による対応で検出作業を行うことから多大な労力と作業時間が必要となるという課題をしていた。
【０００９】
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、単極にのみ分岐ブレーカが配設される複数の分岐回路に間欠漏電が発生した場合に漏電回路を確実且つ迅速に検出することができる漏電回路検出方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る漏電回路検出方法は、幹線に主幹漏電ブレーカが設置され、当該主幹漏電ブレーカの後段で複数に分岐され、当該分岐された分岐線における各一極側の電線に分岐ブレーカが介装され、前記各分岐された各他極側の電線と分岐ブレーカが介装された各一極側の電線とが負荷に接続される回路の漏電を検出する漏電回路検出方法において、前記幹線の零相電流を検出し、前記各一極側の電線の各負荷電流を検出し、前記検出された零相電流と各負荷電流とを各変化分電流のベクトル量について各々比較し、前記変化分電流のベクトル量が一致する前記負荷電流を流す一極側の電線を漏電回路として検出するものである。
【００１１】
このように本発明においては、幹線に流れる零相電流及び分岐線の一極側電線に流れる負荷電流を各々検出し、この零相電流と負荷電流との各変化分電流のベクトル量を比較し、この比較結果に基づいて複数の分岐回路中の漏電回路を検出するようにしているので、漏電の発生と復旧を繰り返す間欠漏電状態をベクトル量の変化量として検出できることとなり、複数の分岐回路中から間欠漏電の漏電回路を確実且つ迅速に特定できる。
【００１２】
また、本発明に係る漏電回路検出方法は必要に応じて、検出する零相電流及び負荷電流が、各々１サイクルを複数のサンプリングデータとして検出され、前記検出された零相電流のサンプリングデータと前記各負荷側電流のサンプリングデータとを１サイクル毎に比較するものである。
このように本発明においては、幹線の零相電流及び分岐線の負荷電流を、所定のサンプリングで検出し、この各サンプリングデータに基づいて１サイクル毎に比較するようにしているので、各サンプリングデータの変化パターンで変化分電流のベクトル量の推移を簡易に検出できることとなり、より迅速且つ正確に間欠漏電の漏電回路を特定できる。
【００１３】
本発明に係る漏電回路検出装置は、幹線に主幹漏電ブレーカが設置され、当該主幹漏電ブレーカの後段で複数に分岐され、当該分岐された分岐線における各一極側の電線に分岐ブレーカが介装され、前記各分岐された各他極側の電線と分岐ブレーカが介装された各一極側の電線とが負荷に接続される回路の漏電を検出する漏電回路検出装置において、前記幹線の零相電流を検出する零相電流検出手段と、前記各一極側の電線の各負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、前記検出された零相電流と各負荷電流とを各変化分電流のベクトル量について各々比較するベクトル量比較手段と、前記変化分電流のベクトル量が一致する前記負荷電流を流す一極側の電線を漏電回路として選別する漏電回路選別手段とを備えるである。
【００１４】
このように本発明においては、幹線に流れる零相電流及び分岐線の一極側電線に流れる負荷電流を零相電流検出手段及び負荷電流検出手段で各々検出し、この零相電流と負荷電流との各変化分電流のベクトル量をベクトル量比較手段で比較し、この比較結果に基づいて複数の分岐回路中の漏電回路を漏電回路選別手段で選別するようにしているので、漏電の発生と復旧を繰り返す間欠漏電状態をベクトル量の変化量として検出できることとなり、複数の分岐回路中から間欠漏電の漏電回路を確実且つ迅速に特定できる。
【００１５】
また、本発明に係る漏電回路検出装置は必要に応じて、零相電流検出手段が零相電流を１サイクルについて複数のサンプリングデータとして検出し、前記負荷電流検出手段が各負荷電流を１サイクルについて複数のサンプリングデータとして検出し、前記ベクトル量検出手段が検出された零相電流のサンプリングデータと前記各負荷側電流のサンプリングデータとを１サイクル毎に比較するものである。
【００１６】
このように本発明においては、幹線の零相電流及び分岐線の負荷電流を、零相電流検出手段及び負荷電流検出手段が所定のサンプリングで検出し、この各サンプリングデータに基づいて１サイクル毎にベクトル量比較手段が比較するようにしているので、各サンプリングデータの変化パターンで変化分電流のベクトル量の推移を簡易に検出できることとなり、より迅速且つ正確に間欠漏電の漏電回路を特定できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る漏電回路検出装置をその方法と共に図１ないし図３に基づいて説明する。この図１は本実施形態に係る漏電回路検出装置の全体概略構成図、図２は図１記載の漏電回路検出装置の動作説明図である。
【００１８】
前記各図において本実施形態に係る漏電回路検出装置は、主幹漏電ブレーカ１１０が配設される幹線配線１００の零相電流Ｉoを検出する幹線用零相変流器（以下、ＺＣＴ）２と、前記幹線配線１００に配設される主幹漏電ブレーカ１１０の後段で複数に分岐される二極の分岐配線２００のうち、分岐ブレーカ２１０が配設される課電側（非接地側）の分岐単線２０１に流れる各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・を検出する分岐用変流器３と、前記零相電流Ｉo及び各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・をベクトル量として比較するベクトル比較手段１１と、この比較結果に基づいて負荷電流ＩL1（又はＩL2、ＩL3、・・・）が流れる分岐単線２０１を漏電回路として選別する漏電回路選別手段１２とを備える構成である。このベクトル比較手段１１及び漏電回路選別手段１２で装置本体１を構成している。
【００１９】
前記幹線配線１００から分岐される分岐配線２００は、課電側の各分岐単線２０１に各々分岐ブレーカ２１０が配設されると共に、接地側の各分岐単線２０２が銅バー２０３を介して共通接続される構成である。この課電側の各分岐単線２０１と接地側の各分岐単線２０２は、各々一対の２極線として負荷３００に接続される。
前記ベクトル比較手段１１は、地絡事故発生時に生じる漏電電流Igが重畳された零相電流Ｉo＋Ｉgと漏電回路となった課電側の分岐単線２０１の負荷電流ＩL1（又はＩL2、ＩL3、・・・）＋Ｉgとを変化分電流のベクトル量として比較する構成である。
【００２０】
次に、前記構成に基づく本実施の形態に係る漏電回路検出装置が漏電回路を検出する動作について説明する。前提として複数の分岐配線２００のうち課電側の各分岐単線２０１に間欠的な地絡事故が発生したものとする。
この地絡事故により生じる地絡電流Igが幹線配線１００に流れ、この地絡電流Igにより主幹漏電ブレーカ１１０がトリップ動作して幹線配線１００を遮断させる。この地絡事故が間欠的であることから主幹漏電ブレーカ１１０を投入すると回路全体が一時的に復旧するが、所定期間後に再度漏電電流Igが流れて再度主幹漏電ブレーカ１１０が動作することとなる。
このような間欠的な地絡事故を発生した場合に、まず主幹漏電ブレーカ１１０を投入して回路全体を復旧させて各分岐配線２００を介して負荷３００へ電流を供給する。この活線状態の幹線配線１００にＺＣＴ２をクランプすると共に、各分岐配線２００に分岐用変流器３を各々クランプする。
【００２１】
この各々クランプした状態でＺＣＴ２及び分岐用変流器３の各出力をベクトル比較手段１１がベクトル量として比較を継続して実行する。この比較動作中に前記間欠的な地絡事故が再発すると、ベクトル比較手段１１はＺＣＴ２及び分岐用変流器３の各出力に重畳される漏電電流Igの成分のみ一致を検出する。即ち、前記ＺＣＴ２から出力される零相電流Ｉo及び分岐用変流器３から出力される各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、が負荷３００により常時変動し、また幹線配線１００及び分岐配線２００の分布定数としての漏電電流が定常的に存在することから、地絡事故発生時のＺＣＴ２による検出電流（Ｉo＋Ｉg）及び分岐用変流器３による検出電流（ＩL1＋Ｉg、又はＩL2＋Ｉg、ＩL3＋Ｉg、・・・）のうち漏電電流Igのみをベクトル量として検出しなければならない。
前記漏電電流Igの一致が検出された分岐配線２００の課電側の各分岐単線２０１をベクトル比較手段１１は、地絡事故が発生した漏電回路として複数の課電側の各分岐単線２０１の中から選択して特定する。
【００２２】
（本発明の第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態に係る漏電回路検出装置の要部詳細ブロック図、図４は図３に記載のサンプリング制御部におけるサンプリング動作説明図、図５は図３に記載のメモリ制御部における格納動作説明図、図６は図３に記載の比較部における比較動作説明図、図７は図３に記載の比較部におけるサンプリングデータ比較説明図を示す。
【００２３】
前記各図において本実施形態に係る漏電回路検出装置は、前記図１に記載の第１の実施形態と同様にＺＣＴ２、分岐用変流器３、ベクトル比較手段１１及び漏電回路選別手段１２を共通して備え、このベクトル比較手段１１の構成を異にし、この構成に加え、各種データを格納するメモリ４及び前記漏電回路選別手段１２による選別内容を表示する表示装置５を備える構成である。
【００２４】
前記ベクトル比較手段１１は、前記ＺＣＴ２及び分岐用変流器３で各々検出される零相電流Ｉｏ及び各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・を増幅するアンプ１１ａとこの増幅された零相電流Ｉｏ及び各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・のアナログ値をディジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ１１ｂと、この変換されたディジタル値の零相電流Ｉｏ及び各負荷電流ＩＬ1、ＩＬ2、ＩＬ3、・・・をサンプリングデータとして出力する制御を行うサンプリング制御部１１ｃと、このサンプリングデータを前記メモリ４へ順次格納する制御を行うメモリ制御部１１ｄと、前記メモリ４に順次格納されたサンプリングデータを比較する比較部１１ｅとを備える構成である。この比較部１１ｅは、順次メモリ４へ格納される前後のサンプリングデータを比較して漏電電流Ｉgの成分を差分として抽出すると共に、この抽出された漏電電流Igを零相電流Io及び各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・の間で比較する構成である。
【００２５】
次に、前記構成に基づく本実施形態に係る漏電回路検出装置の漏電回路検出動作について説明する。前記第１の実施形態と同様にクランプされたＺＣＴ２及び分岐用変流器３から継続して零相電流Ｉｏ及び各負荷電流ＩL1、ＩL2、ＩL3、・・・（地絡事故発生時には、零相電流Io＋Ｉg、及びＩL1＋Ｉg、ＩL2＋Ｉg、ＩL3＋Ｉg、・・・）が検出電流として出力され、これらの各検出電流がアンプ１１ａで増幅され、さらにＡ／Ｄコンバータ１１ｂでディジタル値に変換される。
【００２６】
このＡ／Ｄコンバータ１１ｂで生成される各検出電流のサンプリングデータは、サンプリング制御部１１ｃのサンプリング値により標本化されてＡ／Ｄコンバータ１１ｂからメモリ４へサンプリングデータとして出力される。このサンプリング制御部１１ｃは、サンプリング値として交流電流の１周期を複数等分する間隔、例えば１周期を６４等分（図４に示す。）又は１２８等分する間隔とすることもできる。
この検出電流の各サンプリングデータは、図５に示すようにメモリ制御部１１ｄ制御により、１サイクル分の各テーブルデータとしてバッファメモリ４１に格納される。さらに、次の１サイクル分がＡ／Ｄコンバータ１１ｂで生成されるとバッファメモリ４２に格納された前の１サイクル分の各テーブルデータをバッファメモリ４１に複写して格納する。
【００２７】
前記バッファメモリ４１、４２に各々格納された各テーブルデータ毎に１サイクル毎の前後で比較部１１ｅが比較を行い、１サイクル中の各角度毎に変化量の一致が判別され、図６に示すようにベクトル量としての比較が可能となる。この図６において課電側の各分岐単線２０１のうち一つに間欠的な漏電事故が発生すると、この漏電事故発生以降は漏電電流Ｉｇが生じる（図６（Ａ）を参照）。この漏電電流Ｉｇが零相電流Ｉｏ及び負荷電流ＩL1（又はＩL2、ＩL3、・・・）に重畳され（図６（Ｂ）〜（Ｅ）を参照）、ＺＣＴ２及び分岐用変流器３で検出電流が零相電流＋漏電電流（Ｉｏ＋Ｉｇ）及び負荷電流＋漏電電流（ＩL1＋Ｉｇ）として検出電流として検出される。
【００２８】
このように各検出電流に含まれる漏電電流Ｉｇを１サイクル毎の前後で比較部１１ｅが比較を行って変化が検出されると、この変化分を漏電電流Ｉｇの成分として抽出できることとなる。さらに、図７においてＺＣＴのＮとＮ−１との差分テーブルが抽出されたＩｇであり、同じく図７のＣＴ１〜ＣＴ３の差分テーブルと各々比較し、全く同じデータとなっているものが漏電回路として判別される。この一致が判別された場合には、前記第１の実施形態の場合と同様に漏電回路選別手段１２が前記比較結果に基づいて複数の分岐配線２００中から漏電回路を判別する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明においては、幹線に流れる零相電流及び分岐線の一極側電線に流れる負荷電流を各々検出し、この零相電流と負荷電流との各変化分電流のベクトル量を比較し、この比較結果に基づいて複数の分岐回路中の漏電回路を検出するようにしているので、漏電の発生と復旧を繰り返す間欠漏電状態をベクトル量の変化量として検出できることとなり、複数の分岐回路中から間欠漏電の漏電回路を確実且つ迅速に特定できるという効果を奏する。また、比較的高価な零相変流器を分岐回路毎に使用せず、安価な変流器が使用できる。
【００３０】
また、本発明においては、幹線の零相電流及び分岐線の負荷電流を、所定のサンプリングで検出し、この各サンプリングデータに基づいて１サイクル毎に比較するようにしているので、各サンプリングデータの変化パターンで変化分電流のベクトル量の推移を簡易に検出できることとなり、より迅速且つ正確に間欠漏電の漏電回路を特定できるという効果を有する。
【００３１】
本発明においては、幹線に流れる零相電流及び分岐線の一極側電線に流れる負荷電流を零相電流検出手段及び負荷電流検出手段で各々検出し、この零相電流と負荷電流との各変化分電流のベクトル量をベクトル量比較手段で比較し、この比較結果に基づいて複数の分岐回路中の漏電回路を漏電回路選別手段で選別するようにしているので、漏電の発生と復旧を繰り返す間欠漏電状態をベクトル量の変化量として検出できることとなり、複数の分岐回路中から間欠漏電の漏電回路を確実且つ迅速に特定できるという効果を有する。
【００３２】
また、本発明においては、幹線の零相電流及び分岐線の負荷電流を、零相電流検出手段及び負荷電流検出手段が所定のサンプリングで検出し、この各サンプリングデータに基づいて１サイクル毎にベクトル量比較手段が比較するようにしているので、各サンプリングデータの変化パターンで変化分電流のベクトル量の推移を簡易に検出できることとなり、より迅速且つ正確に間欠漏電の漏電回路を特定できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る漏電回路検出装置の全体概略構成図である。
【図２】図１記載の漏電回路検出装置の動作説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る漏電回路検出装置の要部詳細ブロック図である。
【図４】図３に記載のサンプリング制御部におけるサンプリング動作説明図である。
【図５】図３に記載のメモリ制御部における格納動作説明図である。
【図６】図３に記載の比較部における比較動作説明図である。
【図７】図３に記載の比較部におけるサンプリングデータ比較説明図である。
【図８】従来の漏電回路検出装置を単線結線図によって表現した全体回路図である。
【図９】従来の他の漏電回路検出装置の全体回路図である。
【符号の説明】
１ 装置本体
２ 零相変流器（ＺＣＴ）２
３ 分岐用変流器
４ メモリ
５ 表示装置
１１ ベクトル比較手段
１１ａ アンプ
１１ｂ Ａ／Ｄコンバータ
１１ｃ サンプリング制御部
１１ｄ メモリ制御部
１１ｅ 比較部
１２ 漏電回路選別手段
３０ 分岐用零相変流器
４１、４２ バッファメモリ
１００ 幹線配線
１１０ 主幹漏電ブレーカ
２００ 分岐配線
２０１ 課電側の各分岐単線
２０２ 接地側の各分岐単線
２０３ 銅バー
２１０ 分岐ブレーカ
３００ 負荷
４００ 受信回路
４０１ スイッチ
４０２ 記憶回路
４０３ 表示回路
４０４ スイッチ制御回路
５０１ 通電・漏電表示灯
５０２ 通電検出回路
５０３ 漏電検出回路
５０４ 第１のスイッチング回路
５０５ 第２スイッチング回路
５０６ 電源回路
５０７ 漏電点灯リセット手段
Claims (4)
- 幹線に主幹漏電ブレーカが設置され、当該主幹漏電ブレーカの後段で複数に分岐され、当該分岐された分岐線における各一極側の電線に分岐ブレーカが介装され、前記各分岐された各他極側の電線と分岐ブレーカが介装された各一極側の電線とが負荷に接続される回路の漏電を検出する漏電回路検出方法において、
前記幹線の零相電流を検出し、
前記各一極側の電線の各負荷電流を検出し、
前記検出された零相電流と各負荷電流とを各変化分電流のベクトル量について各々比較し、
前記変化分電流のベクトル量が一致する前記負荷電流を流す一極側の電線を漏電回路として検出することを
特徴とする漏電回路検出方法。 - 前記請求項１に記載の漏電回路検出方法において、
前記検出する零相電流及び負荷電流が、各々１サイクルを複数のサンプリングデータとして検出され、
前記検出された零相電流のサンプリングデータと前記各負荷側電流のサンプリングデータとを１サイクル毎に比較することを
特徴とする漏電回路検出方法。 - 幹線に主幹漏電ブレーカが設置され、当該主幹漏電ブレーカの後段で複数に分岐され、当該分岐された分岐線における各一極側の電線に分岐ブレーカが介装され、前記各分岐された各他極側の電線と分岐ブレーカが介装された各一極側の電線とが負荷に接続される回路の漏電を検出する漏電回路検出装置において、
前記幹線の零相電流を検出する零相電流検出手段と、
前記各一極側の電線の各負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、
前記検出された零相電流と各負荷電流とを各変化分電流のベクトル量について各々比較するベクトル量比較手段と、
前記変化分電流のベクトル量が一致する前記負荷電流を流す一極側の電線を漏電回路として選別する漏電回路選別手段とを備えることを
特徴とする漏電回路検出装置。 - 前記請求項３に記載の漏電回路検出装置において、
前記零相電流検出手段が零相電流を１サイクルについて複数のサンプリングデータとして検出し、
前記負荷電流検出手段が各負荷電流を１サイクルについて複数のサンプリングデータとして検出し、
前記ベクトル量検出手段が検出された零相電流のサンプリングデータと前記各負荷側電流のサンプリングデータとを１サイクル毎に比較することを
特徴とする漏電回路検出装置。
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