JP3951758B2 - 漏電リレー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＺＣＴ（零相変流器）と組合せて電路に生じた地絡事故を検出する漏電リレーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の漏電リレーは、給電線路に配したＺＣＴと組合せ、電路側に地絡事故が発生した際に、ＺＣＴの二次出力を検出して漏電の表示，および外部に漏電信号を出力するものであり、漏電リレーの本体には、ＺＣＴの二次出力電流を電圧に変換する電流／電圧変換回路，高周波ノイズをカットする低域フィルタ，増幅器，積分回路，漏電信号の出力回路からなる漏電検出部を搭載し、前記出力回路から出た漏電信号をリレー本体の出力端子に出力するとともに、ＬＥＤを点灯して漏電発生を表示する。
【０００３】
また、漏電リレーには、使用先で定期的にリレーの検出動作をチェックして製品の健全性を確認するテスト機能を備えており、そのために従来の漏電リレーでは、ＺＣＴに二次巻線とは別にＺＣＴを貫通するテスト巻線を巻装しておき、リレー本体側でテストボタンを押すことにより前記テスト巻線に疑似電流を流して漏電リレーが正常に動作するか否かを確認するようにしている。
【０００４】
図５は前記した従来の漏電リレーの配線回路図であり、図において、１は三相給電線路、２は給電線路１のＲ，Ｓ，Ｔ各相の母線が貫通するように配したＺＣＴ、３はＺＣＴ２と別置した漏電リレー、４は漏電リレー３の本体に搭載した漏電検出部、５はテスト回路であり、ＺＣＴ２の二次出力端子２ａ，２ｂと漏電検出部４の入力端子４ａ，４ｂとの間にはリード線６を、またＺＣＴ２に巻装したテスト巻線２ｃとテスト回路５との間にはリード線７を配線して相互接続している。なお、４ｃは漏電検出部４から外部に出力する漏電信号の出力端子、５ａはテスト回路５に備えたテストスイッチ、５ｂはテストボタン、８は給電線路１から分岐して漏電リレー３に接続した電源線である。
【０００５】
ここで、テストボタン５ｂを押すと、テストスイッチ５ａがＯＮ動作してリード線７を通じてＺＣＴ２のテスト巻線２ｃに疑似信号（テスト信号）を流す。これにより、ＺＣＴ２の二次巻線からの出力電流がリード線６を通じて漏電リレー３の漏電検出部４に入力され、これを基に漏電リレーの検出動作が行われる。
このテストで、漏電出力が出力されればリレーは正常に機能しており、漏電出力が出ない場合には異常有りと判断する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来の漏電リレーでは次記のような問題点がある。すなわち、
(1) 漏電テスト用として、ＺＣＴ２には二次巻線とは別にテスト巻線２ｃを巻き付けているために、そのリード端子などを含めてＺＣＴの構造が複雑化して製作費がコストアップする。
【０００７】
(2) また、ＺＣＴ２と漏電リレー３との間を接続する配線には、ＺＣＴの二次出力用のリード線６のほかに、テスト回路用のリード線７が必要で信号用のリード線の配線数は合計４本となる。しかも、漏電リレー３は給電線路１に配したＺＣＴ２とは離れた制御盤などに設置されており、通常は配線ダクトなどを使って前記した信号用のリード線６，７を配線するようにしているが、この場合にノイズの影響による誤動作を避けるためにリード線に撚り線，シールド線を使用するなどの制約もあって配線の施工費用が高くなるほか、リード線の配線本数が増えるとリード線の断線などによるトラブル発生の確率も多くなって信頼性が低くなる。
【０００８】
そこで、本発明は、ＺＣＴと漏電リレーとの間を接続する信号リード線の本数削減，およびＺＣＴの構造簡素化を狙いに、従来のＺＣＴにおけるテスト巻線，および該テスト巻線とリレー本体との間に接続するテスト回路用のリード線を排除し、テスト時にはリレー本体からＺＣＴの二次巻線にテスト信号としての疑似信号を送り、その疑似信号がＺＣＴからリード線を経てリレー本体の漏電検出部に戻ることを確認することで、ＺＣＴとの間に配線したリード線の断線有無を含めてリレーの動作確認が的確に行えるようにした漏電リレーを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ＺＣＴと組合せて電路に生じた地絡事故を検出する漏電リレーで、そのリレー本体には、ＺＣＴの出力電流を電圧に変換する電流／電圧変換回路，低域フィルタ，増幅器，比較回路，積分回路，漏電信号出力回路からなる漏電検出部、およびテストボタンを搭載し、ＺＣＴの二次巻線の出力端子と漏電検出部の入力端子との間にリード線を配線して相互接続したものにおいて、テストボタンの操作によりリレー本体から前記リード線の一方を経由してＺＣＴの二次巻線にテスト用の疑似信号を送るとともに、他方のリード線を経由してリレー本体に戻る疑似信号を検出してリレーの動作確認を行うテスト手段をリレー本体に設け、該テスト手段は、疑似信号を生成する発振回路と、テストボタンの操作に応動して該発振回路を漏電検出部の回路に接続して疑似信号をＺＣＴに送る投入スイッチとを備え、前記発振回路の出力信号に漏電検出部の基準電圧をバイアス分として重畳させ、この重畳信号を疑似信号としてＺＣＴに送るようにすることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、ＺＣＴの二次巻線およびリレー本体との間を接続するリード線をテスト用として利用し、リレー本体に装備したテストボタンを押した際にリレー本体の漏電検出部側からリード線を経由してＺＣＴの二次巻線に疑似信号を流し、この疑似信号がリレー本体に戻るのを確認することでリード線の断線有無を含めて漏電リレーが正常に機能しているか否かを的確にチェックすることができる。
【００１３】
しかも、ＺＣＴには二次巻線とは別に巻装するテスト巻線は必要がなくてＺＣＴが簡易な構造となるほか、ＺＣＴとリレー本体との間に配線する信号用のリード線を従来の４本から２本に削減でき、その配線費用も含めて設備費のコストダウンが図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図５に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
〔実施例１〕
図１は本発明の一実施例を示すものである。この実施例では、漏電リレー３に装備した漏電検出部４は、基本的に従来のものと同様であり、ＺＣＴ２よりリード線６を介してリレー本体の漏電検出部４に入力したＺＣＴの二次出力電流は電流／電圧変換回路９で電圧に変換し、この信号に含まれている高周波ノイズを低域フィルタ１０でカットした後に増幅器１１で増幅する。また、後段の比較回路１２では、増幅器１１の出力電圧が漏電信号と判断できるレベルの信号だけを篩い、ここを通過した信号を積分回路１３で蓄積し、その値が所定レベルに達したときに比較回路１４で漏電と認識して、出力回路１５より漏電信号を出力端子４ｃに出すとともに、リレー本体に備えた漏電表示用のＬＥＤ１６を点灯して漏電を表示する。
【００１５】
また、前記漏電検出部４の回路には、漏電リレー３の動作チェックを行うテスト手段として、テストボタン５ｂを押した際にＯＦＦ動作するスイッチ（ｂ接点）１７が低域フィルタ１０と増幅器１１との間に介挿されており、さらに該スイッチ１７の入力側には、後記のようにテスト時にＺＣＴ２を経由して戻る疑似信号を確認する比較回路としての比較素子１８を接続し、その出力を漏電検出部４の出力回路１５に加えるようにしている。
【００１６】
一方、この実施例では、ＺＣＴ２は図５に示したテスト巻線２ｂ、および該テスト巻線２ｂとリレー本体との間に配線したリード線７は備えてない。
そして、漏電リレー３の動作を確認するテストの際にテストボタン５ｂを押すと、前記スイッチ１７がＯＦＦとなり、この状態で増幅器１１の基準電圧ｅがテスト用の疑似信号として漏電検出部４の入力端子４ｂよりリード線６，ＺＣＴ２の二次巻線，リード線６，入力端子４ａを経由して比較素子１８のＡ点に入力として加わることになる。ここで、リード線６を含めてＺＣＴ２，漏電検出部４の回路が全て正常であれば、前記Ａ点の電圧と増幅器の基準電圧ｅとが同電位となり、この条件で比較素子１８からの出力が漏電検出部４の出力回路１５に加わってＬＥＤ１６を点灯するとともに、漏電信号を出力端子４ｃに出力する。これに対して、リード線６が断線するなどの異常があれば、疑似信号がリレー本体に戻らないので漏電信号が出力されず、ＬＥＤ１６も点灯しない。
【００１７】
これにより、従来方式のようにＺＣＴにテスト巻線を巻装してこれにリレー本体側から疑似電流を流すことなく、ＺＣＴ２の二次巻線，リード線６を通常の漏電検出とテストに共用して、リード線６の断線有無を含めて漏電リレー３の動作確認を行うことができる。
〔実施例２〕
図２は、先記実施例１の応用実施例を示すものである。この実施例では、図１における比較素子１８を、比較素子１９ａ，１９ｂおよび論理和素子１９ｃを組合せたウインドウコンパレータ１９に置き換えており、その他の回路構成は図１と同様である。ここで、比較素子１９ａ，１９ｂはその判定電圧のレベル（スレッショルド）を増幅器１１の基準電圧ｅの上，下限に対応して設定した上で、その出力を論理和素子１９ｃに入力し、比較素子１９ａおよび１９ｂの入力電圧が前記レベルの範囲内にある条件で論理和素子１９ｃの出力を漏電検出部４の出力回路１５に加えて漏電信号を出力するようにしている。これにより、図１の実施例と比べてリレー動作のチェック機能がより一層向上する。
【００１８】
〔実施例３〕
図３は本発明の他の実施例を示すものである。この実施例においては、漏電リレー３のテスト手段として、リレー本体に疑似信号を発生する発振回路２０を備えるとともに、この発振回路２０と漏電検出部４の回路との間に、テストボタン５ｂの操作で開閉動作するスイッチ（ａ接点）１７ａとスイッチ（ｂ接点）１７ｂを図示のような位置に介挿接続している。
【００１９】
そして、漏電リレー３の動作確認テストに時にテストボタン５ｂを押すと、スイッチ１７ｂがＯＦＦ，スイッチ１７ａがＯＮとなって発振回路２０が漏電検出部４の回路（入力端子４ｂと比較回路１２との間）に投入され、発振回路２０から出力した正弦波形の疑似信号（テスト信号）が、スイッチ１７ａ，入力端子４ｂ，リード線６，ＺＣＴ２の二次巻線，リード線６を経由してリレー本体の入力端子４ａに戻り、この信号が通常の漏電検出動作と同様に漏電検出部４で信号処理され、その出力回路１５から漏電信号として出力される。
【００２０】
これにより、ＺＣＴ２，漏電リレー３，およびリード線６が全て正常であれば、テスト時に発振器２０から出た疑似信号がＺＣＴ２，リード線６を経由してリレー本体の漏電検出部４に戻り、出力回路１５から出力する漏電信号を出力端子４ｃに出力するとともに、ＬＥＤ１６が点灯する。これにより、先記の各実施例と同様に、ＺＣＴ２の二次巻線を利用してリード線６の断線有無を含めた漏電リレー３の動作確認を行うことができる。
【００２１】
〔実施例４〕
図４は、先記実施例３の応用実施例を示すものである。この実施例では、図３における発振回路２０とスイッチ１７ａとの間にカップリングコンデンサ２１を接続するとともに、スイッチ１７ｂと並列にダイオード２２を接続し、漏電リレーのテスト時には発振回路２０から出力した正弦波の疑似信号に増幅器１１の基準電圧ｅをバイアス分として重畳し、これをテスト信号として、図３の実施例で述べたと同様に漏電検出部４の入力端子４ｂよりリード線６，ＺＣＴ２を経由して入力端子４ａに戻し、この信号を通常の漏電検出と同様に処理してリレーの動作確認を行う。
【００２２】
この実施例によれば、図３と比べてノイズの影響を低く抑えてテスト機能を高めることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ＺＣＴの二次巻線，および該二次巻線とリレー本体との間に配線したリード線をテスト用として共用し、漏電リレーの動作確認テストの際には前記のリード線を経由してリレー本体側からＺＣＴに疑似信号を送り、その信号がリレー本体に戻ることを検知，確認して漏電リレーの動作チェックを行うようにしたことで、従来方式のようにＺＣＴに二次巻線と別に巻装したテスト巻線、および該テスト巻線とリレー本体との間に配線したテスト回路用のリード線が不要となる。
【００２４】
これにより、ＺＣＴの構造簡素化によるコストダウンと併せて、リレー本体とＺＣＴとの間に配線した信号用のリード線を従来方式の４本から２本に削減して使用先現地での配線工事が少ない施工費用で行えるとともに、リード線の配線本数が減少した分だけ信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応する漏電リレーの配線回路図
【図２】本発明の実施例２に対応する漏電リレーの配線回路図
【図３】本発明の実施例３に対応する漏電リレーの配線回路図
【図４】本発明の実施例４に対応する漏電リレーの配線回路図
【図５】従来のテスト方式による漏電リレーの配線回路図
【符号の説明】
１ 給電線路
２ ＺＣＴ
２ａ，２ｂ 二次出力端子
３ 漏電リレー
４ 漏電検出部
４ａ，４ｂ 入力端子
４ｃ 漏電信号の出力端子
５ｂ テストボタン
６ リード線
９ 電流／電圧変換回路
１０ 低域フィルタ
１１ 増幅器
１２，１４ 比較回路
１３ 積分回路
１５ 出力回路
１６ 漏電表示用ＬＥＤ
１７，１７ａ，１７ｂ スイッチ
１８ 比較素子
１９ ウインドウコンパレータ
２０ 発振回路

Claims (1)

1. ＺＣＴと組合せて電路に生じた地絡事故を検出する漏電リレーであり、リレー本体には、ＺＣＴの出力電流を電圧に変換する電流／電圧変換回路，低域フィルタ，増幅器，比較回路，積分回路，漏電信号出力回路からなる漏電検出部，およびテストボタンを搭載し、ＺＣＴの二次巻線の出力端子と漏電検出部の入力端子との間にリード線を配線して相互接続したものにおいて、
   テストボタンの操作に合わせて、リレー本体から前記リード線の一方を経由してＺＣＴの二次巻線にテスト用の疑似信号を送るとともに、他方のリード線を経由してリレー本体に戻る疑似信号を検出してリレーの動作確認を行うテスト手段を設け、該テスト手段は、疑似信号を生成する発振回路と、テストボタンの操作に応動して該発振回路を漏電検出部の回路に接続して疑似信号をＺＣＴに送る投入スイッチとを備え、前記発振回路の出力信号に漏電検出部の基準電圧をバイアス分として重畳させ、この重畳信号を疑似信号としてＺＣＴに送るようにしたことを特徴とする漏電リレー。

Images