JP4537972B2

JP4537972B2 - 欠相時の電圧遮断回路

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Publication number: JP4537972B2
Application number: JP2006104758A
Authority: JP
Inventors: 浩二豊吉; 建道岩井
Original assignee: 株式会社日本パーツ製作所
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2026-04-06
Also published as: JP2007282363A

Description

本発明は欠相時の電圧遮断回路に関し、詳しくは、３相電圧のいずれか１相の配線が断線した場合すなわち欠相時にその電力系統の電圧を遮断する欠相時の電圧遮断回路に関する。

従来からモーター等の誘導負荷機器を駆動するにあたって３相交流電源を用いることがよく知られている。

このような３相交流電源では、３相のそれぞれが異なる配線に割り当てられて電力伝送される。特に負荷が誘導負荷の場合、たとえば３相のうちの１相の配線が切断して欠相が生じてしまうと、３相交流電源に接続されている誘導負荷機器の１次巻線に回転磁界ができず２次巻線であるモータの電機子巻線と１次巻線が作る回転磁界が交差しないため電機子電流ベクトルと直角方向である回転磁界の回転方向に力が発生しない。電機子に力が働かないためモータは停止する。通常２次巻線に誘導された電流が作る磁界は１次巻線が作る回転磁界と逆位相でありこの磁界による起電力（逆起電力）が電源電圧を打ち消して実際にモータコイルのインピーダンスに加わる電圧は電源電圧に対してすべりと同じ割合でかなり小さい。欠相するとこの逆起電力がないためモータコイルのインピーダンスに全電圧が印加されモータ短絡電流に等しい大電流が１次巻線に流れその誘導負荷機器を損傷させてしまうおそれがあることが知られている。

そこで、従来、欠相の発生時に負荷機器を保護するために、欠相の発生を検出する欠相検出回路が用いられる。

たとえば特許文献１に記載の「３相欠相検出回路」では、３相交流電源に全波整流回路を接続して電流の変化を監視して欠相を検出している。

特開２００５−１００６６号公報

ところで、特許文献１に記載の「３相欠相検出回路」では、上述のように、３相交流電源に対して全波整流回路を用いた電流検出回路を接続し、この電流検出回路によって各相の電流を検出し、電流値としきい値とを比較して欠相を検出しているため、構成が複雑で、回路が高価になってしまうという問題があった。

本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、簡単な回路によって３相のうちのいずれかの相の欠相を検出し、その電源を遮断することができる欠相時の電圧遮断回路を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、３相交流電源の３相のうちの第１の相には第１のスイッチ２の一端が接続され、第２の相には第２のスイッチ３の一端が接続され、第３の相には第３のスイッチ４の一端が接続され、前記第１のスイッチ２の他端は、第４のスイッチ５ａの一端、第５のスイッチ６ｂの一端、第６のスイッチ６ｃの一端、第１０のスイッチ９ａの一端、第１１のスイッチ１０ａの一端、第１２のスイッチ１０ｂの一端、第１３のスイッチ１０ｃの一端および第１４のスイッチ１０ｄの一端に接続され、前記第４のスイッチ５ａの他端は、前記第５のスイッチ６ｂの他端、第１のコイル６の一端および第２のコイル６ａの一端に接続され、前記第６のスイッチ６ｃの他端は、第１のタイマー５の一端に接続され、前記第１のコイル６の他端、前記第２のコイル６ａの他端および前記第１のタイマー５の他端は、前記第２のスイッチ３の他端に接続され、前記第１０のスイッチ９ａの他端は、前記第１１のスイッチ１０ａの他端および第５のコイル１０の一端に接続され、前記第１２のスイッチ１０ｂの他端は、第３のタイマー９の一端に接続され、前記第５のコイル１０の他端および前記第３のタイマー９の他端は、前記第３のスイッチ４の他端に接続され、前記第２のスイッチ３の他端は、第７のスイッチ７ａの一端、第８のスイッチ８ｂの一端、第９のスイッチ８ｃの一端および第１５のスイッチ１０ｅの一端に接続され、前記第７のスイッチ７ａの他端は、前記第８のスイッチ８ｂの他端、第３のコイル８の一端および第４のコイル８ａの一端に接続され、前記第９のスイッチ８ｃの他端は、第２のタイマー７の一端に接続され、前記第３のコイル８の他端、前記第４のコイル８ａの他端および前記第２のタイマー７の他端は、前記第３のスイッチ４の他端に接続され、前記第３のスイッチ４の他端は、第１６のスイッチ１０ｆの一端および第１７のスイッチ１０ｇの一端に接続され、前記第１３のスイッチ１０ｃの他端は、第２２のスイッチ８ｆの一端および第２３のスイッチ６ｆの一端に接続され、前記第１４のスイッチ１０ｄの他端は第１８のスイッチ８ｄの一端に接続され、前記第１８のスイッチ８ｄの他端は第２４のスイッチ６ｇの一端に接続され、前記第１５のスイッチ１０ｅの他端は、第１９のスイッチ８ｅの一端および第２０のスイッチ６ｄの一端に接続され、前記第１９のスイッチ８ｅの他端は第２５のスイッチ６ｈの一端に接続され、前記第２０のスイッチ６ｄの他端は第２６のスイッチ８ｇの一端に接続され、前記第１６のスイッチ１０ｆの他端は第２１のスイッチ６ｅの一端に接続され、前記第２１のスイッチ６ｅの他端は第２７のスイッチ８ｈの一端に接続され、前記第１７のスイッチ１０ｇの他端は、第２８のスイッチ８ｉの一端および第２９のスイッチ６ｉの一端に接続され、前記第２２のスイッチ８ｆの他端は、前記第２３のスイッチ６ｆの他端、前記第２４のスイッチ６ｇの他端および前記第２５のスイッチ６ｈの他端に接続され、前記第２６のスイッチ８ｇの他端は、前記第２７のスイッチ８ｈの他端、前記第２８のスイッチ８ｉの他端および前記第２９のスイッチ６ｉの他端に接続され、前記第２２のスイッチ８ｆの他端は前記３相交流電源の電圧を遮断する遮断手段の一端に接続され、前記第２６のスイッチ８ｇの他端は前記遮断手段の他端に接続され、該遮断手段はその一端と他端との間に通電されることによって前記３相交流電源の電圧を遮断するものであって、前記第１のスイッチ２、前記第２のスイッチ３および前記第３のスイッチ４を開成して該欠相時の電圧遮断回路１が前記３相交流電源から遮断されている場合には、前記第４のスイッチ５ａは開成し、前記第５のスイッチ６ｂは開成し、前記第６のスイッチ６ｃは閉成し、前記第７のスイッチ７ａは開成し、前記第８のスイッチ８ｂは開成し、前記第９のスイッチ８ｃは閉成し、前記第１０のスイッチ９ａは開成し、前記第１１のスイッチ１０ａは開成し、前記第１２のスイッチ１０ｂは閉成し、前記第１３のスイッチ１０ｃは開成し、前記第１４のスイッチ１０ｄは閉成し、前記第１５のスイッチ１０ｅは閉成し、前記第１６のスイッチ１０ｆは閉成し、前記第１７のスイッチ１０ｇは開成し、前記第１８のスイッチ８ｄは閉成し、前記第１９のスイッチ８ｅは開成し、前記第２０のスイッチ６ｄは開成し、前記第２１のスイッチ６ｅは閉成し、前記第２２のスイッチ８ｆは閉成し、前記第２３のスイッチ６ｆは閉成し、前記第２４のスイッチ６ｇは開成し、前記第２５のスイッチ６ｈは閉成し、前記第２６のスイッチ８ｇは閉成し、前記第２７のスイッチ８ｈは開成し、前記第２８のスイッチ８ｉは閉成し、前記第２９のスイッチ６ｉは閉成し、前記第１のタイマー５、第２のタイマー７および第３のタイマー９のそれぞれは、自身に電流が流れ始めてから所定時間後に、それぞれが関連付けられたスイッチを駆動するものであり、前記第１のタイマー５に電流が流れ初めて所定時間経過すると、前記第４のスイッチ５ａが閉成して前記第１のコイル６および前記第２のコイル６ａに電流が流れ、前記第２のタイマー７に電流が流れ初めて所定時間経過すると、前記第７のスイッチ７ａが閉成して前記第３のコイル８および前記第４のコイル８ａに電流が流れ、前記第３のタイマー９に電流が流れ初めて所定時間経過すると、前記第１０のスイッチ９ａが閉成して前記第５のコイル１０に電流が流れ、前記第１のコイル６および前記第２のコイル６ａに電流が流れると、前記第５のスイッチ６ｂが閉成し、前記第６のスイッチ６ｃが開成し、前記第２０のスイッチ６ｄが閉成し、前記第２１のスイッチ６ｅが開成し、前記第２３のスイッチ６ｆが開成し、前記第２４のスイッチ６ｇが閉成し、前記第２５のスイッチ６ｈが開成し、前記第２９のスイッチ６ｉが開成し、前記第６のスイッチ６ｃの開成によって前記第１のタイマー５には電流が流れなくなり、これによって、前記第４のスイッチ５ａが開成し、前記第３のコイル８および前記第４のコイル８ａに電流が流れると、前記第８のスイッチ８ｂが閉成し、前記第９のスイッチ８ｃが開成し、前記第１８のスイッチ８ｄが開成し、前記第１９のスイッチ８ｅが閉成し、前記第２２のスイッチ８ｆが開成し、前記第２６のスイッチ８ｇが開成し、前記第２７のスイッチ８ｈが閉成し、前記第２８のスイッチ８ｉが開成し、前記第９のスイッチ８ｃの開成によって前記第２のタイマー７には電流が流れなくなり、これによって、前記第７のスイッチ７ａが開成し、前記第５のコイル１０に電流が流れると、前記第１１のスイッチ１０ａが閉成し、前記第１２のスイッチ１０ｂが開成し、前記第１３のスイッチ１０ｃが閉成し、前記第１４のスイッチ１０ｄが開成し、前記第１５のスイッチ１０ｅが開成し、前記第１６のスイッチ１０ｆが開成し、前記第１７のスイッチ１０ｇが閉成し、前記第１２のスイッチ１０ｂの開成によって前記第３のタイマー９には電流が流れなくなり、これによって、前記第１０のスイッチ９ａが開成するし、前記第１のスイッチ２、前記第２のスイッチ３および前記第３のスイッチ４を閉成して該欠相時の電圧遮断回路１が前記３相交流電源に接続されているときに、３相のうちのいずれか１相が欠相した場合、前記遮断手段の一端と他端との間が通電されて該３相交流電源の電圧を遮断することを特徴とする。

本発明によれば、簡単な回路によって３相のうちのいずれかの相の欠相を検出し、その電源を遮断することができる欠相時の電圧遮断回路を提供することができる。

すなわち本発明によれば、３相交流電源から負荷機器に供給される電流値を測定する必要がないので、全波整流回路を用いた電流測定回路等が不要であり、簡単な回路で欠相時の電圧遮断回路を構成することができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態による欠相時の電圧遮断回路の構成を示す回路図である。

本実施の形態においては、たとえば電力会社から３相ＡＣ６６００Ｖで高圧受電し、これを３相ＡＣ２００Ｖに降圧して負荷機器に供給している場合に対して、本発明による欠相時の電圧遮断回路を適用する例について説明する。

図１において、本実施の形態の欠相時の電圧遮断回路１は、３相ＡＣ２００ＶのＲ相、Ｓ相、Ｔ相のうちのいずれか１つの相の欠相が生じたとき、３相ＡＣ６６００Ｖを遮断するように動作する。

図１の構成について説明すると、３相交流電源の３相のうちのＲ相には第１のスイッチ２の一端が接続され、Ｓ相には第２のスイッチ３の一端が接続され、Ｔ相には第３のスイッチ４の一端が接続されている。欠相時の電圧遮断回路１を使用する際には、この第１のスイッチ２、第２のスイッチ３および第３のスイッチ４を閉成する。

後述のコイルやタイマーと連動するスイッチとはたとえばリレーによって構成される。

第１のスイッチ２の他端は、第４のスイッチ５ａの一端、第５のスイッチ６ｂの一端、第６のスイッチ６ｃの一端、第１０のスイッチ９ａの一端、第１１のスイッチ１０ａの一端、第１２のスイッチ１０ｂの一端、第１３のスイッチ１０ｃの一端および第１４のスイッチ１０ｄの一端に接続される。

第４のスイッチ５ａの他端は、第５のスイッチ６ｂの他端、第１のコイル６の一端および第２のコイル６ａの一端に接続される。第６のスイッチ６ｃの他端は、第１のタイマー５の一端に接続される。第１のコイル６の他端、第２のコイル６ａの他端および第１のタイマー５の他端は、第２のスイッチ３の他端に接続される。

第１０のスイッチ９ａの他端は、第１１のスイッチ１０ａの他端および第５のコイル１０の一端に接続される。第１２のスイッチ１０ｂの他端は、第３のタイマー９の一端に接続される。第５のコイル１０の他端および第３のタイマー９の他端は、第３のスイッチ４の他端に接続される。

第２のスイッチ３の他端は、第７のスイッチ７ａの一端、第８のスイッチ８ｂの一端、第９のスイッチ８ｃの一端および第１５のスイッチ１０ｅの一端に接続される。

第７のスイッチ７ａの他端は、第８のスイッチ８ｂの他端、第３のコイル８の一端および第４のコイル８ａの一端に接続される。第９のスイッチ８ｃの他端は、第２のタイマー７の一端に接続される。第３のコイル８の他端、第４のコイル８ａの他端および第２のタイマー７の他端は、第３のスイッチ４の他端に接続される。

第３のスイッチ４の他端は、第１６のスイッチ１０ｆの一端および第１７のスイッチ１０ｇの一端に接続される。

第１３のスイッチ１０ｃの他端は、第２２のスイッチ８ｆの一端および第２３のスイッチ６ｆの一端に接続される。

第１４のスイッチ１０ｄの他端は第１８のスイッチ８ｄの一端に接続され、第１８のスイッチ８ｄの他端は第２４のスイッチ６ｇの一端に接続される。

第１５のスイッチ１０ｅの他端は、第１９のスイッチ８ｅの一端および第２０のスイッチ６ｄの一端に接続され、第１９のスイッチ８ｅの他端は第２５のスイッチ６ｈの一端に接続され、第２０のスイッチ６ｄの他端は第２６のスイッチ８ｇの一端に接続される。

第１６のスイッチ１０ｆの他端は第２１のスイッチ６ｅの一端に接続され、第２１のスイッチ６ｅの他端は第２７のスイッチ８ｈの一端に接続される。

第１７のスイッチ１０ｇの他端は、第２８のスイッチ８ｉの一端および第２９のスイッチ６ｉの一端に接続される。

第２２のスイッチ８ｆの他端は、第２３のスイッチ６ｆの他端、第２４のスイッチ６ｇの他端および第２５のスイッチ６ｈの他端に接続される。

第２６のスイッチ８ｇの他端は、第２７のスイッチ８ｈの他端、第２８のスイッチ８ｉの他端および第２９のスイッチ６ｉの他端に接続される。

また、第２２のスイッチ８ｆの他端はトランス１１の１次側の一端に接続され、第２６のスイッチ８ｇの他端はトランス１１の１次側の他端に接続される。

ところで、第１のスイッチ２の他端は、第３０のスイッチ２ａ、第３１のスイッチ３ａ、第３２のスイッチ４ａ、第３３のスイッチ６ｊ、第３４のスイッチ８ｊ、第３５のスイッチ１０ｈおよびランプ１８を直列に介して、第２のスイッチ３の他端と接続され、欠相が生じていない場合に仲介するすべてのスイッチが閉成してランプ１８が点灯して正常状態であることを示し、３相のうちのいずれかに欠相が生じると、仲介するスイッチのいずれかが自動的に開成してランプ１８が消灯して欠相状態であることを示す。

欠相時に電圧遮断する構成はトランス１１の２次側に接続される。トランス１１は、１次側に２００Ｖが印加されると降圧して２次側に１００Ｖを出力する。

トランス１１の２次側には、図１に示すように、セレクトスイッチ１２、コイル１４、第３６のスイッチ１３が直列に接続されている。セレクトスイッチ１２は操作者が操作可能なスイッチであり、たとえば試験的にＡＣ２００Ｖ系で欠相を生じてもＡＣ６６００Ｖ系の電圧遮断を行わないようにしたいときにはセレクトスイッチ１２を開成しておけばよく、ＡＣ２００Ｖ系で欠相を生じたらＡＣ６６００Ｖ系の電圧遮断を行う場合にセレクトスイッチ１２を閉成しておく。

第３６のスイッチ１３は、コイル１４に電流が流れていない場合に閉成し、コイル１４に電流が流れると開成する。また、ＡＣ６６００Ｖ系の各相に直列に挿入された第３７のスイッチ１５、第３８のスイッチ１６および第３９のスイッチ１７も、コイル１４に電流が流れていない場合に閉成し、コイル１４に電流が流れると開成する。

次に、図１に示した各スイッチの開閉状態について説明する。

第１のスイッチ２と第３０のスイッチ２ａとは連動し、第１のスイッチ２が開成時に第３０のスイッチ２ａも開成し、第１のスイッチ２が閉成時に第３０のスイッチ２ａも閉成する。

第２のスイッチ３と第３１のスイッチ３ａとは連動し、第２のスイッチ３が開成時に第３１のスイッチ３ａも開成し、第２のスイッチ３が閉成時に第３１のスイッチ３ａも閉成する。

第３のスイッチ４と第３２のスイッチ４ａとは連動し、第３のスイッチ４が開成時に第３２のスイッチ４ａも開成し、第３のスイッチ４が閉成時に第３２のスイッチ４ａも閉成する。

第１のスイッチ２、第２のスイッチ３および第３のスイッチ４が開成し、欠相時の電圧遮断回路１が３相ＡＣ２００Ｖから遮断されている場合には、図１に示すように、第４のスイッチ５ａは開成し、第５のスイッチ６ｂは開成し、第６のスイッチ６ｃは閉成し、第７のスイッチ７ａは開成し、第８のスイッチ８ｂは開成し、第９のスイッチ８ｃは閉成し、第１０のスイッチ９ａは開成し、第１１のスイッチ１０ａは開成し、第１２のスイッチ１０ｂは閉成し、第１３のスイッチ１０ｃは開成し、第１４のスイッチ１０ｄは閉成し、第１５のスイッチ１０ｅは閉成し、第１６のスイッチ１０ｆは閉成し、第１７のスイッチ１０ｇは開成し、第１８のスイッチ８ｄは閉成し、第１９のスイッチ８ｅは開成し、第２０のスイッチ６ｄは開成し、第２１のスイッチ６ｅは閉成し、第２２のスイッチ８ｆは閉成し、第２３のスイッチ６ｆは閉成し、第２４のスイッチ６ｇは開成し、第２５のスイッチ６ｈは閉成し、第２６のスイッチ８ｇは閉成し、第２７のスイッチ８ｈは開成し、第２８のスイッチ８ｉは閉成し、第２９のスイッチ６ｉは閉成し、第３０のスイッチ２ａは開成し、第３１のスイッチ３ａは開成し、第３２のスイッチ４ａは開成し、第３３のスイッチ６ｊは開成し、第３４のスイッチ８ｊは開成し、第３５のスイッチ１０ｈは開成する。

また、この場合コイル１４に電流が流れないので、第３６のスイッチ１３は閉成し、第３７のスイッチ１５は閉成し、第３８のスイッチ１６は閉成し、第３９のスイッチ１７は閉成する。

第１のタイマー５、第２のタイマー７および第３のタイマー９のそれぞれは、自身に電流が流れ始めてから所定時間（本実施の形態では３秒）後に、それぞれが関連付けられたスイッチを駆動するものである。

すなわち、第１のタイマー５に電流が流れ初めて３秒経過すると、第４のスイッチ５ａが閉成して第１のコイル６および第２のコイル６ａに電流が流れ、第２のタイマー７に電流が流れ初めて３秒経過すると、第７のスイッチ７ａが閉成して第３のコイル８および第４のコイル８ａに電流が流れ、第３のタイマー９に電流が流れ初めて３秒経過すると、第１０のスイッチ９ａが閉成して第５のコイル１０に電流が流れる。

また、第１のコイル６および第２のコイル６ａに電流が流れると、第５のスイッチ６ｂが閉成し、第６のスイッチ６ｃが開成し、第２０のスイッチ６ｄが閉成し、第２１のスイッチ６ｅが開成し、第２３のスイッチ６ｆが開成し、第２４のスイッチ６ｇが閉成し、第２５のスイッチ６ｈが開成し、第２９のスイッチ６ｉが開成し、第３３のスイッチ６ｊが閉成する。第６のスイッチ６ｃの開成によって第１のタイマー５には電流が流れなくなり、これによって、第４のスイッチ５ａが開成する。

さらに、第３のコイル８および第４のコイル８ａに電流が流れると、第８のスイッチ８ｂが閉成し、第９のスイッチ８ｃが開成し、第１８のスイッチ８ｄが開成し、第１９のスイッチ８ｅが閉成し、第２２のスイッチ８ｆが開成し、第２６のスイッチ８ｇが開成し、第２７のスイッチ８ｈが閉成し、第２８のスイッチ８ｉが開成し、第３４のスイッチ８ｊが閉成する。第９のスイッチ８ｃの開成によって第２のタイマー７には電流が流れなくなり、これによって、第７のスイッチ７ａが開成する。

さらにまた、第５のコイル１０に電流が流れると、第１１のスイッチ１０ａが閉成し、第１２のスイッチ１０ｂが開成し、第１３のスイッチ１０ｃが閉成し、第１４のスイッチ１０ｄが開成し、第１５のスイッチ１０ｅが開成し、第１６のスイッチ１０ｆが開成し、第１７のスイッチ１０ｇが閉成し、第３５のスイッチ１０ｈが閉成する。第１２のスイッチ１０ｂの開成によって第３のタイマー９には電流が流れなくなり、これによって、第１０のスイッチ９ａが開成する。

ここで、図１に示した本実施の形態の欠相時の電圧遮断回路１において、第１のスイッチ２、第２のスイッチ３および第３のスイッチ４を閉成し、電圧遮断回路１をＡＣ２００Ｖ系に接続した状態を図２に示す。

図１の状態で第１のスイッチ２、第２のスイッチ３および第３のスイッチ４を閉成すると、第１のタイマー５に電流が流れて３秒後に第４のスイッチ１３が閉成し、第２のタイマー７に電流が流れて３秒後に第７のスイッチ７ａが閉成し、第３のタイマー９に電流が流れて３秒後に第１０のスイッチ９ａが閉成する。

これによって、第１のコイル６、第２のコイル６ａ、第３のコイル８、第４のコイル８ａおよび第５のコイル１０に電流が流れ、上述したように各スイッチの開閉状態が変化し、図２に示す状態になる。

図２の状態では、トランス１１の１次側の一端と他端とは開放され、２次側には電圧が発生せず、ＡＣ６６００Ｖ系の各相に直列に挿入された第３７のスイッチ１５、第３８のスイッチ１６および第３９のスイッチ１７は閉成し、正常に電力伝送が行われる。

また、このとき、第３０のスイッチ２ａ、第３１のスイッチ３ａ、第３２のスイッチ４ａ、第３３のスイッチ６ｊ、第３４のスイッチ８ｊ、第３５のスイッチ１０ｈは閉成し、第１のスイッチ２の他端と第２のスイッチ３の他端との間でランプ１８が通電されて点灯する。

次に、欠相が発生した場合の動作について説明する。

図３は図２の状態からＲ相が欠相した状態を示す図である。

Ｒ相が欠相すると、第１のコイル６、第２のコイル６ａおよび第５のコイル１０に電流が流れなくなり、上述したように各スイッチの開閉状態が変化し、図３に示す状態になる。

この図３の状態では、トランス１１の一次側の一端が、第２５のスイッチ６ｈ、第１９のスイッチ８ｅ、第１５のスイッチ１０ｅおよび第２のスイッチ３を介して欠相していないＳ相に接続され、トランス１１の一次側の他端が、第２７のスイッチ８ｈ、第２１のスイッチ６ｅ、第１６のスイッチ１０ｆおよび第３のスイッチ４を介して欠相していないＴ相に接続される。

これによってトランス１１の１次側に電圧が印加され、２次側に電圧が発生してコイル１４に電流が流れ、第３６のスイッチ１３、第３７のスイッチ１５、第３８のスイッチ１６および第３９のスイッチ１７を開成し、ＡＣ６６００Ｖ系の電圧遮断が行われる。

また、このとき、第３３のスイッチ６ｊおよび第３５のスイッチ１０ｈは開成し、ランプ１８が消灯し、操作者に異常が通知される。

図４は図２の状態からＳ相が欠相した状態を示す図である。

Ｓ相が欠相すると、第１のコイル６、第２のコイル６ａ、第３のコイル８および第４のコイル８ａに電流が流れなくなり、上述したように各スイッチの開閉状態が変化し、図４に示す状態になる。

この図４の状態では、トランス１１の一次側の一端が、第２２のスイッチ８ｆ、第２３のスイッチ６ｆ、第１３のスイッチ１０ｃおよび第１のスイッチ２を介して、欠相していないＲ相に接続され、トランス１１の一次側の他端が、第２８のスイッチ８ｉ、第２９のスイッチ６ｉ、第１７のスイッチ１０ｇおよび第３のスイッチ４を介して、欠相していないＴ相に接続される。

また、このとき、第３３のスイッチ６ｊおよび第３４のスイッチ８ｊは開成し、ランプ１８が消灯し、操作者に異常が通知される。

図５は図２の状態からＴ相が欠相した状態を示す図である。

Ｔ相が欠相すると、第３のコイル８、第４のコイル８ａおよび第５のコイル１０に電流が流れなくなり、上述したように各スイッチの開閉状態が変化し、図５に示す状態になる。

この図５の状態では、トランス１１の一次側の一端が、第２４のスイッチ６ｇ、第１８のスイッチ８ｄ、第１４のスイッチ１０ｄおよび第１のスイッチ２を介して、欠相していないＲ相に接続され、トランス１１の一次側の他端が、第２６のスイッチ８ｇ、第２０のスイッチ６ｄ、第１５のスイッチ１０ｅおよび第２のスイッチ３を介して、欠相していないＳ相に接続される。

また、このとき、第３４のスイッチ８ｊおよび第３５のスイッチ１０ｈは開成し、ランプ１８が消灯し、操作者に異常が通知される。

以上のように構成することによって、本実施の形態によれば、３相のうちのいずれの相が欠相したときでもＡＣ６６００Ｖ系の電圧遮断を行うことができ、これによって簡単な構成で負荷機器を保護することができる。

本発明の一実施の形態による欠相時の電圧遮断回路の構成を示す回路図である。図１に示した欠相時の電圧遮断回路１をＡＣ２００Ｖ系に接続した状態を示す図である。図２の状態からＲ相が欠相した状態を示す図である。図２の状態からＳ相が欠相した状態を示す図である。図２の状態からＴ相が欠相した状態を示す図である。

符号の説明

１欠相時の電圧遮断回路
２、３、４、５ａ６ｂ、６ｃ、７ａ、８ｂ、８ｃ、９ａ、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、８ｄ、８ｅ、６ｄ、６ｅ、８ｆ、６ｆ、６ｇ、６ｈ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、６ｉ、２ａ、３ａ、４ａ、６ｊ、８ｊ、１０ｈスイッチ
６、６ａ、８、８ａ、１０コイル
５、７、９タイマー
１１トランス
１２セレクトスイッチ
１４コイル
１３スイッチ
１５、１６、１７スイッチ
１８ランプ

Claims

３相交流電源の３相のうちの第１の相には第１のスイッチ２の一端が接続され、第２の相には第２のスイッチ３の一端が接続され、第３の相には第３のスイッチ４の一端が接続され、
前記第１のスイッチ２の他端は、第４のスイッチ５ａの一端、第５のスイッチ６ｂの一端、第６のスイッチ６ｃの一端、第１０のスイッチ９ａの一端、第１１のスイッチ１０ａの一端、第１２のスイッチ１０ｂの一端、第１３のスイッチ１０ｃの一端および第１４のスイッチ１０ｄの一端に接続され、
前記第４のスイッチ５ａの他端は、前記第５のスイッチ６ｂの他端、第１のコイル６の一端および第２のコイル６ａの一端に接続され、前記第６のスイッチ６ｃの他端は、第１のタイマー５の一端に接続され、前記第１のコイル６の他端、前記第２のコイル６ａの他端および前記第１のタイマー５の他端は、前記第２のスイッチ３の他端に接続され、
前記第１０のスイッチ９ａの他端は、前記第１１のスイッチ１０ａの他端および第５のコイル１０の一端に接続され、前記第１２のスイッチ１０ｂの他端は、第３のタイマー９の一端に接続され、前記第５のコイル１０の他端および前記第３のタイマー９の他端は、前記第３のスイッチ４の他端に接続され、
前記第２のスイッチ３の他端は、第７のスイッチ７ａの一端、第８のスイッチ８ｂの一端、第９のスイッチ８ｃの一端および第１５のスイッチ１０ｅの一端に接続され、
前記第７のスイッチ７ａの他端は、前記第８のスイッチ８ｂの他端、第３のコイル８の一端および第４のコイル８ａの一端に接続され、前記第９のスイッチ８ｃの他端は、第２のタイマー７の一端に接続され、前記第３のコイル８の他端、前記第４のコイル８ａの他端および前記第２のタイマー７の他端は、前記第３のスイッチ４の他端に接続され、
前記第３のスイッチ４の他端は、第１６のスイッチ１０ｆの一端および第１７のスイッチ１０ｇの一端に接続され、
前記第１３のスイッチ１０ｃの他端は、第２２のスイッチ８ｆの一端および第２３のスイッチ６ｆの一端に接続され、
前記第１４のスイッチ１０ｄの他端は第１８のスイッチ８ｄの一端に接続され、前記第１８のスイッチ８ｄの他端は第２４のスイッチ６ｇの一端に接続され、
前記第１５のスイッチ１０ｅの他端は、第１９のスイッチ８ｅの一端および第２０のスイッチ６ｄの一端に接続され、前記第１９のスイッチ８ｅの他端は第２５のスイッチ６ｈの一端に接続され、前記第２０のスイッチ６ｄの他端は第２６のスイッチ８ｇの一端に接続され、
前記第１６のスイッチ１０ｆの他端は第２１のスイッチ６ｅの一端に接続され、前記第２１のスイッチ６ｅの他端は第２７のスイッチ８ｈの一端に接続され、
前記第１７のスイッチ１０ｇの他端は、第２８のスイッチ８ｉの一端および第２９のスイッチ６ｉの一端に接続され、
前記第２２のスイッチ８ｆの他端は、前記第２３のスイッチ６ｆの他端、前記第２４のスイッチ６ｇの他端および前記第２５のスイッチ６ｈの他端に接続され、
前記第２６のスイッチ８ｇの他端は、前記第２７のスイッチ８ｈの他端、前記第２８のスイッチ８ｉの他端および前記第２９のスイッチ６ｉの他端に接続され、
前記第２２のスイッチ８ｆの他端は前記３相交流電源の電圧を遮断する遮断手段の一端に接続され、前記第２６のスイッチ８ｇの他端は前記遮断手段の他端に接続され、該遮断手段はその一端と他端との間に通電されることによって前記３相交流電源の電圧を遮断するものであって、
前記第１のスイッチ２、前記第２のスイッチ３および前記第３のスイッチ４を開成して該欠相時の電圧遮断回路１が前記３相交流電源から遮断されている場合には、前記第４のスイッチ５ａは開成し、前記第５のスイッチ６ｂは開成し、前記第６のスイッチ６ｃは閉成し、前記第７のスイッチ７ａは開成し、前記第８のスイッチ８ｂは開成し、前記第９のスイッチ８ｃは閉成し、前記第１０のスイッチ９ａは開成し、前記第１１のスイッチ１０ａは開成し、前記第１２のスイッチ１０ｂは閉成し、前記第１３のスイッチ１０ｃは開成し、前記第１４のスイッチ１０ｄは閉成し、前記第１５のスイッチ１０ｅは閉成し、前記第１６のスイッチ１０ｆは閉成し、前記第１７のスイッチ１０ｇは開成し、前記第１８のスイッチ８ｄは閉成し、前記第１９のスイッチ８ｅは開成し、前記第２０のスイッチ６ｄは開成し、前記第２１のスイッチ６ｅは閉成し、前記第２２のスイッチ８ｆは閉成し、前記第２３のスイッチ６ｆは閉成し、前記第２４のスイッチ６ｇは開成し、前記第２５のスイッチ６ｈは閉成し、前記第２６のスイッチ８ｇは閉成し、前記第２７のスイッチ８ｈは開成し、前記第２８のスイッチ８ｉは閉成し、前記第２９のスイッチ６ｉは閉成し、
前記第１のタイマー５、第２のタイマー７および第３のタイマー９のそれぞれは、自身に電流が流れ始めてから所定時間後に、それぞれが関連付けられたスイッチを駆動するものであり、
前記第１のタイマー５に電流が流れ初めて所定時間経過すると、前記第４のスイッチ５ａが閉成して前記第１のコイル６および前記第２のコイル６ａに電流が流れ、
前記第２のタイマー７に電流が流れ初めて所定時間経過すると、前記第７のスイッチ７ａが閉成して前記第３のコイル８および前記第４のコイル８ａに電流が流れ、
前記第３のタイマー９に電流が流れ初めて所定時間経過すると、前記第１０のスイッチ９ａが閉成して前記第５のコイル１０に電流が流れ、
前記第１のコイル６および前記第２のコイル６ａに電流が流れると、前記第５のスイッチ６ｂが閉成し、前記第６のスイッチ６ｃが開成し、前記第２０のスイッチ６ｄが閉成し、前記第２１のスイッチ６ｅが開成し、前記第２３のスイッチ６ｆが開成し、前記第２４のスイッチ６ｇが閉成し、前記第２５のスイッチ６ｈが開成し、前記第２９のスイッチ６ｉが開成し、前記第６のスイッチ６ｃの開成によって前記第１のタイマー５には電流が流れなくなり、これによって、前記第４のスイッチ５ａが開成し、
前記第３のコイル８および前記第４のコイル８ａに電流が流れると、前記第８のスイッチ８ｂが閉成し、前記第９のスイッチ８ｃが開成し、前記第１８のスイッチ８ｄが開成し、前記第１９のスイッチ８ｅが閉成し、前記第２２のスイッチ８ｆが開成し、前記第２６のスイッチ８ｇが開成し、前記第２７のスイッチ８ｈが閉成し、前記第２８のスイッチ８ｉが開成し、前記第９のスイッチ８ｃの開成によって前記第２のタイマー７には電流が流れなくなり、これによって、前記第７のスイッチ７ａが開成し、
前記第５のコイル１０に電流が流れると、前記第１１のスイッチ１０ａが閉成し、前記第１２のスイッチ１０ｂが開成し、前記第１３のスイッチ１０ｃが閉成し、前記第１４のスイッチ１０ｄが開成し、前記第１５のスイッチ１０ｅが開成し、前記第１６のスイッチ１０ｆが開成し、前記第１７のスイッチ１０ｇが閉成し、前記第１２のスイッチ１０ｂの開成によって前記第３のタイマー９には電流が流れなくなり、これによって、前記第１０のスイッチ９ａが開成するし、
前記第１のスイッチ２、前記第２のスイッチ３および前記第３のスイッチ４を閉成して該欠相時の電圧遮断回路１が前記３相交流電源に接続されているときに、３相のうちのいずれか１相が欠相した場合、前記遮断手段の一端と他端との間が通電されて該３相交流電源の電圧を遮断する
ことを特徴とする欠相時の電圧遮断回路。
前記遮断手段は、１次側に入力された電圧を降圧するトランス１１と、前記トランス１１の２次側に接続され、該２次側に電圧が出力されたときに前記３相交流電源の電圧を遮断するリレーとを有し、
前記第２２のスイッチ８ｆの他端は前記トランス１１の１次側の一端に接続され、前記第２６のスイッチ８ｇの他端は前記トランス１１の１次側の他端に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の欠相時の電圧遮断回路。
前記３相交流電源に欠相が生じているか否かを操作者に通知する通知手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の欠相時の電圧遮断回路。
前記第１のスイッチ２の他端は、第３０のスイッチ２ａ、第３１のスイッチ３ａ、第３２のスイッチ４ａ、第３３のスイッチ６ｊ、第３４のスイッチ８ｊ、第３５のスイッチ１０ｈおよびランプ１８を直列に介して、前記第２のスイッチ３の他端と接続され、
前記第１のスイッチ２と前記第３０のスイッチ２ａとは連動し、前記第１のスイッチ２が開成時に前記第３０のスイッチ２ａも開成し、前記第１のスイッチ２が閉成時に前記第３０のスイッチ２ａも閉成し、
前記第２のスイッチ３と前記第３１のスイッチ３ａとは連動し、前記第２のスイッチ３が開成時に前記第３１のスイッチ３ａも開成し、前記第２のスイッチ３が閉成時に前記第３１のスイッチ３ａも閉成し、
前記第３のスイッチ４と前記第３２のスイッチ４ａとは連動し、前記第３のスイッチ４が開成時に前記第３２のスイッチ４ａも開成し、前記第３のスイッチ４が閉成時に前記第３２のスイッチ４ａも閉成し、
前記第１のスイッチ２、前記第２のスイッチ３および前記第３のスイッチ４を開成して該欠相時の電圧遮断回路１が前記３相交流電源から遮断されている場合には、前記第３０のスイッチ２ａは開成し、前記第３１のスイッチ３ａは開成し、前記第３２のスイッチ４ａは開成し、前記第３３のスイッチ６ｊは開成し、前記第３４のスイッチ８ｊは開成し、前記第３５のスイッチ１０ｈは開成し、
前記第１のスイッチ２、前記第２のスイッチ３および前記第３のスイッチ４を閉成して該欠相時の電圧遮断回路１が前記３相交流電源に接続されると、前記第１のコイル６および第２のコイル６ａに電流が流れて前記第３３のスイッチ６ｊが閉成し、前記第３のコイル８および第４のコイル８ａに電流が流れて前記第３４のスイッチ８ｊが閉成し、前記第５のコイル１０に電流が流れて前記第３５のスイッチ１０ｈが閉成し、前記ランプが通電して点灯し、該ランプによって前記３相交流電源に欠相が生じているか否かを操作者に通知する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の欠相時の電圧遮断回路。