JP5362700B2 - 電線での火花の発生直後に自動的に動作する電源遮断装置 - Google Patents

電線での火花の発生直後に自動的に動作する電源遮断装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5362700B2
JP5362700B2 JP2010502944A JP2010502944A JP5362700B2 JP 5362700 B2 JP5362700 B2 JP 5362700B2 JP 2010502944 A JP2010502944 A JP 2010502944A JP 2010502944 A JP2010502944 A JP 2010502944A JP 5362700 B2 JP5362700 B2 JP 5362700B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
circuit
resistor
capacitor
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010502944A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010541518A (ja
Inventor
ユン チャン,テ
サン キム,デ
Original Assignee
ユン チャン,テ
サン キム,デ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ユン チャン,テ, サン キム,デ filed Critical ユン チャン,テ
Publication of JP2010541518A publication Critical patent/JP2010541518A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5362700B2 publication Critical patent/JP5362700B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H02H1/0015Using arc detectors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/33Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers
    • H02H3/334Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers with means to produce an artificial unbalance for other protection or monitoring reasons or remote control
    • H02H3/335Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers with means to produce an artificial unbalance for other protection or monitoring reasons or remote control the main function being self testing of the device
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H1/00Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network
    • H03H1/0007Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network of radio frequency interference filters

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

本発明は、電線での火花の発生直後に自動的に動作する電源遮断装置に関し、特に、電気機器の接続障害などの異常状態によって電線で発生する電気火花に起因する電磁波を検出することによって送信される制御信号に応じて漏電遮断器または電子スイッチへの電源を自動的に遮断して、電気火花(炎)によって生じる電気火災などの災害を防止する電源遮断装置に関する。
一般に、漏電遮断器は、特定値を超える漏れ電流が検出される場合に、電気回路または電気を使用する機器での漏電を検出する電気配線機器であり、電源を遮断するため、電気ショックに起因する人体の損傷を防止するとともに、漏電による電気火災を防止する。
最も一般的な電気火災は住宅(内装)配線の漏電によって生じることが報告されているが、前記漏電遮断器は漏れ電流の発生時に動作するので、最も一般的な電気火災が漏電であることを前提にすることはできない。
事実、最も一般的な電気火災は、配線回路の接触不良、接点での発熱に起因する絶縁破壊、瞬間的な短絡、または高い接続抵抗による電気火花の発生時に起こる。この場合、前記漏電遮断器は動作しない可能性もあり、可燃物が電気火花の近傍にある場合には災害を引き起こす可能性もある。
しかしながら、配線回路の接点接触不良を検査することは困難であり、経験のある専門家でさえも物理的検査によるかまたはテスターを用いて断線や短絡のみを調べることができるにすぎない。
特に、電気配管が合成樹脂(PVC)からなる場合、絶縁測定時に電気配管内での電線相互間の絶縁不良は明らかでなく、電気配線の接続不良または接触不良を機能障害の発生前に点検確認することはできない。
また、電気を使用する電気機器の接続不良または接触不良によって生じる機能障害は、産業分野で相当な損失または災害を引き起こす危険もあるが、同問題を検出することは非常に困難である。
なお、従来の漏電遮断器は、漏れ電流の連続的な発生時または定格電流を超える電流の発生時に動作するので、低電圧の住宅配線での接点接触不良、瞬間的な短絡、または配線相互間のトラッキング現象に起因する電気火災を防止することは不可能である。
ここで、上記接触不良、瞬間的な短絡、及び配線相互間のトラッキング現象を説明し、それらに共通する特徴を検討する。
まず、接触不良が発生すると、その配線の絶縁材料は変形し、その接触面は接触不良によって発生する熱のために酸化する。
それゆえに、その接続抵抗がますます増加し、その結果、接続熱は繰り返し増加する。その結果、前記絶縁材料は徐々に炭化または変形して、配線相互間の短絡故障を招き、接続熱によって生じるフラッシュオーバー(閃絡)は隣接する可燃物を着火させ、そのために火災が発生する。
第2に、非常に強力な電気火花/アークは絶縁被覆部の焼損に起因する短絡または動作時の誤りに起因する瞬間的な短絡によって生成され、そのために火災が発生する。
特に、電気火花/アークの実効電流は低いことから、前記漏電遮断器の動作が遅れたり、または動作しない可能性もある。
最後に、絶縁障害に起因して配線相互間のトラッキング現象によって生成される電気火花/アークとフラッシュオーバー(閃絡)とは、隣接する可燃物を着火させて火災を発生させる。
配線システムで発生する電気火災は、過熱、電気火花/アーク、及びフラッシュオーバー(閃絡)を伴うために、非常に瞬時に発達する。
その電流の流れの特徴を検討すると、非常に大きい電流が単位時間内で急激に変化するので、その上りの角度と下りの角度は直角に近く、かかる電流は数度の不規則インパルスで流れ、その実効電流は非常に低い。
前記配線回路内の接点の接触が不十分な場合、負荷側に供給される電圧には不規則インパルスがあり、そのため、その電流は低い実効電流を有する不規則インパルスで流れる。それゆえに、熱遮断器または電磁遮断器が遮断動作を行うことは困難である。
つまり、低い実効電流を有する電気火花/アークが発生すると、前記漏電遮断器の遮断動作は行われない。
上記のように、従来の漏電遮断器は過負荷または漏電状態で動作するので、接続障害などの異常状態によって電線で発生する電気火花/アーク(炎)に起因する災害を防止することは不可能である。
それゆえに、接続障害などの異常状態によって電線で発生する電気火花に起因する災害を防止することが必要であるが、従来の漏電遮断器及び前記電子スイッチではかかる災害を防止できない。
本発明は、従来技術に伴う上記の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電気機器の接続障害などの異常状態によって電線で発生する電気火花に起因する電磁波のパルス電流を検出することによって送信される制御信号に応じて漏電遮断器または電子スイッチへの電源を自動的に遮断して、過負荷または漏電状態で動作する前記漏電遮断器の本来の機能を提供するとともに、電線で発生する電気火花によって引き起こされる電気火災などの災害を効果的に防止する電源遮断装置を提供することである。
上記目的を達成するため本発明は、電線での火花の発生直後に自動的に動作する電源遮断装置を提供するものであり、前記電源遮断装置は、漏電遮断器または電子スイッチの出力側の電線に接続され、かつ電気火花により発生する電磁波のパルス電流で駆動されて電流を印加するスイッチング回路と、前記スイッチング回路に接続され、それから印加された電流を整流し、前記電流を直流に変換するとともに、電圧降下後に一定電圧を出力する整流平滑回路と、電流が所定の時間連続的に供給される際に、前記整流平滑回路によって印加された電流の流れを遅延させることにより前記漏電遮断器の電源遮断動作のスイッチング手段を動作させる動作遅延回路と、からなり、前記スイッチング回路は、電気火花に起因する電流が、コンデンサと抵抗器が回路保護用抵抗器を介して前記漏電遮断器の出力側の電線に並列接続されている回路に流入すると、前記電磁波のパルス電流で駆動される一次側パルストランスの巻線と、前記一次側パルストランスの巻線に流入する電流がそれに対して誘導される二次側パルストランスの巻線と、前記二次側パルストランスの巻線の出力電流を制御する可変抵抗器と、前記二次側パルストランスの巻線の出力電流でトリガーされるトライアックと、前記トライアックを急激な電流から保護する抵抗器と、からなる。
また、前記整流平滑回路は、入力電流を整流するダイオードと、リップルを除去することによって前記ダイオードで整流された電流から交流成分を除去する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサで変換された直流の電圧降下のための抵抗器及びコンデンサと、前記コンデンサの充電が完了すると電流を印加する第1ツェナダイオードと、前記コンデンサの充電電圧が所定の値よりも高いと逆電流を前記コンデンサに印加することによって一定電圧を維持する第2ツェナダイオードと、前記第2ツェナダイオードに流入する電流を制限するとともに、前記一定電圧を調整する抵抗器と、からなる。
さらに、前記動作遅延回路は、印加電流により充電されるコンデンサと、前記コンデンサの充電に必要な時間を制御する可変抵抗器と、前記コンデンサの電圧が所定の値まで増加され、かつエミッタ電圧として印加されるとトリガーされるユニジャンクショントランジスタと、前記ユニジャンクショントランジスタに電流を印加すると電圧を発生する抵抗器と、前記抵抗器に接続され、かつ、そのゲートが前記抵抗器から電流の供給を受けるとトリガーされるサイリスタと、前記サイリスタに電流を印加すると電圧が印加されるダイオードと、前記ダイオードに並列接続されるリレーと、からなる。
好ましくは、前記トライアック(スイッチング)回路は、前記トライアックをトリガーするコンデンサと前記コンデンサのサージ電流を制御する抵抗器とをさらに含む。
より好ましくは、前記トライアック(スイッチング)回路は、前記漏電遮断器または前記電子スイッチの入力側の電線への電気信号入力のノイズを除去する電磁妨害(EMI)フィルタをさらに含む。
より好ましくは、前記トライアック(スイッチング)回路は、前記漏電遮断器の入力側からの高いサージ電圧入力を吸収することによって前記回路を保護する電圧非直線抵抗体をさらに含む。
また、前記リレーは巻線とスイッチからなり、前記スイッチは前記巻線が励磁されるとオンになることを特徴とする。
さらに、前記動作遅延回路は、前記漏電遮断器の電源遮断動作のスイッチング手段としてLa‐SCRやLa‐SCSなどの半導体無接点スイッチからなる。
好適には、前記動作遅延回路は、前記スイッチング手段に接続され、かつ電線での電気火花が発生直後に動作する表示ランプまたは警報装置をさらに含む。
本発明に係る電源遮断装置によれば、前記漏電遮断器は、電気機器の接続障害などの異常状態によって電線で生じる電気火花により発生する電磁波のパルス電流を検出することによって送信される制御信号に応じて自動的に動作して、電気火花(炎)によって生じる電気火災などの災害を防止する。
特に、本発明によれば、前記電源遮断装置は過負荷または漏電状態で動作する前記漏電遮断器の本来の機能を提供するとともに、前記漏電遮断器は電線で発生する電気火花を検出することによって動作するので、電気火花によって引き起こされる電気火災などの災害を効果的に防止することが可能である。
図1は本発明に係る電源遮断装置の回路図である。 図2は同装置を構成するトライアック(スイッチング)回路を示す回路図である。 図3は同装置を構成する整流平滑回路を示す回路図である。 図4は同装置を構成する動作遅延回路を示す回路図である。
以下、本発明に係る好適な実施形態を添付図面を参照して説明する。前記好適な実施形態は、当業者であれば本発明を十分に理解できるように提供されているが、さまざまな形態に変更することができ、本発明の範囲は前記好適な実施形態に限定されるものではない。
図1は本発明に係る電源遮断装置の回路図であり、図2〜図4は本発明に係る電源遮断装置を構成するそれぞれの回路を示す回路図であって、図2はトライアック(スイッチング)回路を示すものであり、図3は整流平滑回路を示すものであり、図4は動作遅延回路を示すものである。
本発明では、外部からの電気信号入力によって過負荷または漏電状態で自動的に動作して電力を遮断する市販の漏電遮断器(ELB)を使用することもできる。また、本発明は、前記漏電遮断器に挿入されて前記漏電遮断器の本来の機能を提供することから、電気火花によって引き起こされる電気火災などの災害を防止する電源遮断装置を提供する。
一般に、前記漏電遮断器には前記漏電遮断器が正常動作可能な状態にあるかどうかを判定するテストボタンスイッチが含まれているので、前記テストボタンスイッチを押下するだけで、それが正常に動作しているかどうかを容易に判定することが可能であり、前記テストボタンスイッチの接点をオンにすると、前記漏電遮断器に搭載された遮断回路が短絡し、そのため電力が遮断される。
本発明に係る電源遮断装置は前記漏電遮断器の出力側の電線に接続されて、電線で発生する電気火花を遮断する。
本発明に係る電源遮断装置には、電気火花により発生する電磁波のパルス電流でトリガーされ、かつ電流を印加するトライアック(スイッチング)回路(図2に示す)と、前記トライアック(スイッチング)回路に接続されて、それから印加された電流を整流し、前記電流をリップルを除去することによって完全な直流に変換し、さらに一定電圧を出力する整流平滑回路(図3に示す)と、電気火花の連続発生時にのみ前記整流平滑回路を通過する電流の流れを遅延させることでリレー(NR)をオンにする動作遅延回路(図4に示す)と、が含まれる。
以下に本発明の電源遮断装置の各回路を説明する。
まず、前記トライアック(スイッチング)回路をより詳細に説明する。
電気火花が前記漏電遮断器電線の出力側で発生する場合、電磁波は電線の出力側に沿って流れ、前記トライアック(スイッチング)回路は前記電磁波のパルス電流で駆動される。
好適な実施形態では、前記トライアック(スイッチング)回路の入力側は、パルス電流供給回路のためのコンデンサCsと巻線Ls、回路保護用抵抗器R1、抵抗器R11及びR12、及びサージ電流を制御するセラミックコンデンサC1及びC2を含む電磁妨害(EMI)フィルタを介して前記漏電遮断器の出力側の電線に接続され、前記トライアック(スイッチング)回路には、前記セラミックコンデンサC1及びC2と前記抵抗器R11及びR12とに並列接続されるフェライトコイルに巻装された一次側パルストランスの巻線L1と、前記一次側パルストランスの巻線L1に流入する電流がそれに対して誘導される、前記一次側パルストランスの巻線L1とともに前記フェライトコイルに巻装された二次側パルストランスの巻線L2と、前記二次側パルストランスの巻線L2の出力電流を制御する可変抵抗器R3と、前記二次側パルストランスの巻線L2の出力電流でトリガーされるトライアックQ1と、が含まれる。
また、前記トライアック(スイッチング)回路には、前記漏電遮断器の負荷からの高いサージ電圧入力を吸収することによって前記回路を保護する電圧非直線抵抗体(ZNR)と、前記トライアックQ1を急激な電流(瞬間的なピーク電流)から保護する抵抗器R2と、前記トライアックQ1がカソードから発生した電圧でトリガーされることを可能にするフィルムコンデンサC3と、前記トライアックQ1のトリガー時にゲート電流の欠如のために前記トリガーが作動されていない際の前記トライアックQ1のアノードと、前記フィルムコンデンサC3のサージ電流を制御する抵抗器R4と、も含まれる。
前記漏電遮断器の出力側の電線、すなわち前記漏電遮断器の負荷側から印加された前記入力電源の電流が、前記回路保護用抵抗器R1、前記セラミックコンデンサC1及びC2、前記抵抗器R11及びR12を介して上記の本発明のトライアック(スイッチング)回路の一次側パルストランスの巻線L1に流入すると、前記一次側パルストランスの巻線L1は励磁されて、前記二次側パルストランスの巻線L2が相互誘導される。その結果、前記出力電流は、前記二次側パルストランスの巻線L2に接続される前記可変抵抗器R3によって調整される。
この時点では、前記一次側パルストランスの巻線L1は、前記漏電遮断器の負荷からの電気火花入力のために前記電磁波のパルス電流のピーク波長のみによって駆動され、前記可変抵抗器R3の抵抗値に応じた電流出力が前記トライアックQ1のゲートに流入して前記トライアックQ1をトリガーし、そのため前記回路保護用抵抗器R1と前記トライアック保護抵抗器R2を通過する電流は前記トライアックQ1に流入する。
ここで、前記EMIフィルタ(ノイズフィルタ)のコンデンサCsは、電気信号入力の火花によって発生する電流の周波数よりも高い周波数のノイズの前記漏電遮断器の出力側の電線または電子スイッチへの伝達を低減する。その結果として、その外部電線での電気火花電流に起因する機能障害を防止するとともに、その内部火花電流の流出を防止することが可能である。
上記のように動作する(トリガーする)前記トライアックQ1を通過する前記電磁波のパルス電流は前記整流平滑回路に印加される。前記整流平滑回路には、前記トライアックQ1を通過する電流を整流するダイオードD1及びD2と、交流成分を前記ダイオードD1及びD2で整流された電流から除去する平滑コンデンサC4と、電圧降下抵抗器R5と、フィルタとして機能する電解コンデンサC5と、前記動作遅延回路に流入する電流を制御する第1ツェナダイオードD4と、第2ツェナダイオードD3と、一定電圧を前記動作遅延回路に供給する抵抗器R6と、が含まれる。
前記印加された交流のマイナス成分は、前記ダイオードD1及びD2によって除去され、リップルに整流される。前記リップルは、前記ダイオードD1及びD2間に並列接続された前記平滑コンデンサC4によってその交流成分が除去されると安定した直流に変換され、大きな電圧降下が前記電圧降下抵抗器R5の高い抵抗によって生じ、さらに、結果として得られる電流は前記電解コンデンサC5内に充電される。この場合、前記電解コンデンサC5に接続された第1ツェナダイオードD4は、前記電解コンデンサC5の充電が完了するまで前記動作遅延回路に流入する電流を制御する。
前記第2ツェナダイオードD3と前記抵抗器R6とは、前記電解コンデンサC5の充電電圧が所定の値よりも高いときに、逆電流を前記電解コンデンサC5に印加することによって一定電圧を前記動作遅延回路に供給する。この時点で、一定電圧を調整する前記抵抗器R6は、前記印加電流によって容易に損傷する可能性もある前記第2ツェナダイオードD3に流入する電流を制限して同ダイオードを保護し、しかも、前記動作遅延回路に供給される電圧を調整する。
前記動作遅延回路には、前記第1ツェナダイオードD4を通過する電流が流れる抵抗器R7及び可変抵抗器R8と、その充電時間が前記抵抗器R7と前記可変抵抗器R8とによって制御される電解コンデンサC6と、前記電解コンデンサC6の電圧でトリガーされるユニジャンクショントランジスタQ2と、前記ユニジャンクショントランジスタQ2のベースB2及びB1に接続される抵抗器R9及びR10と、そのゲートとカソードが前記抵抗器R10の両端に接続されるサイリスタQ3と、前記サイリスタQ3のアノードに接続されるダイオードD5と、前記ダイオードD5に並列接続されるリレーNRと、が含まれる。
前記リレーNRには、巻線L3と、前記ダイオードD5に並列接続されるスイッチSWとが含まれる。
上記の構成を有する前記動作遅延回路を駆動できる一定電圧が、前記第1ツェナダイオードD4のアノードと前記整流平滑回路のダイオードD2の両端とで維持されると、前記第1ツェナダイオードD4を通過する電流は、前記抵抗器R7と、前記第1ツェナダイオードD4のアノードに接続された前記可変抵抗器R8とに印加され、次いで、前記電解コンデンサC6内にゆっくり充電される。次いで、前記電解コンデンサC6の電圧が徐々に増加して前記ユニジャンクショントランジスタQ2をトリガーするエミッタを駆動できる電圧に到達すると、前記ユニジャンクショントランジスタQ2は動作し、そのため、電流が前記ユニジャンクショントランジスタQ2の両ベースB2及びB1内に流入する。
この時点で、前記抵抗器R7と前記可変抵抗器R8とは前記電解コンデンサC6の充電速度を制御して、前記電解コンデンサC6の必要な充電時間を調整する。つまり、前記可変抵抗器R8の抵抗値が調整されて、前記電解コンデンサC6の充電速度を制御するため、前記ユニジャンクショントランジスタQ2の必要な駆動時間を遅延させる。その結果、前記ユニジャンクショントランジスタQ2は、前記電気火花により発生した電磁波のパルス電流が入力信号として印加された数秒後に駆動される。これは、前記スイッチSWのオンオフ時などに発生する瞬間的な火花電流に起因する機能障害を防止するためである。
前記ユニジャンクショントランジスタQ2の駆動後、前記電流が前記第1ツェナダイオードD4に接続された前記抵抗器R9を介して前記ユニジャンクショントランジスタQ2のベースB2からベースB1に印加されるため、電圧が前記サイリスタQ3のゲート電流を制御する前記抵抗器R10の両端で発生する。その結果、電流が前記抵抗器R10の両端に接続される前記サイリスタQ3のゲートとカソードとの間を流れて、前記サイリスタQ3をトリガーする。前記トリガーされたサイリスタQ3では、前記電流は前記アノードから前記カソードに流れるため、前記リレーNRを駆動できる電圧は前記ダイオードの両端に印加される。前記電圧は、前記サイリスタQ3の瞬間的な電圧降下を前記第1ツェナダイオードD4と前記ダイオードD2の両端での電圧から減算することによって得られた電圧に向けられる。
もとより、前記動作遅延回路を別の構成を有する半導体回路で代替することもできる。
前記ダイオードD5の電圧により前記リレーNRの巻線L3が励磁されるため、前記スイッチSWはオンになり、その結果、前記リレーNRに接続された前記漏電遮断器のテストボタンスイッチは閉じるため、前記漏電遮断器はオフになる。
前記動作遅延回路のリレーNRは前記漏電遮断器の電源遮断動作のスイッチング手段であり、前記リレーNRをLa‐SCRやLa‐SCSなどの半導体無接点スイッチで代替することもできる。
過負荷遮断器の場合、電磁ソレノイド装置が遮断ボタンを押下するように設けられ、前記回路のリレーで制御される。
このように、本発明の電源遮断装置は、電線で発生した電気火花により生成される大波長を有する電磁波のパルス電流によってのみ駆動される。また、電気火花により生成される電流波長の周波数よりも高い周波数のノイズは、前記トライアック(スイッチング)回路のパルス電流供給回路(超低周波数信号のスルー回路、すなわち衝撃波)のセラミックコンデンサC1及びC2と抵抗器R11及びR12によって低減されるので、そのため、前記一次側パルストランスの巻線L1は駆動されず、前記トライアック(スイッチング)回路はトリガーされない。
なお、前記整流平滑回路からの電圧出力が所定値に到達しないと前記第1ツェナダイオードD4は前記動作遅延回路に電流を印加しないので、電圧が動作電圧に到達しないと前記電流は遮断され、そのため機能障害を防止する。
断続的な電気火花の場合、前記動作遅延回路は前記リレーNRのスイッチSWをオンにしない。つまり、前記動作遅延回路は、電気火花が所定の時間連続発生する時にのみ前記リレーNRのスイッチSWをオンにして前記漏電遮断器をオフにするため、断続的な火花に起因する機能障害を防止する。
言い換えれば、前記動作遅延回路は、連続的な電気火花による一定電圧がそれに対して所定の時間十分に印加されると、前記漏電遮断器のテストボタンスイッチに接続された前記リレーNRをオンにして、前記漏電遮断器のテストボタンスイッチをオンにするため、前記漏電遮断器の電力を遮断する。
なお、本発明の回路を用いて、電線で電気火花が発生直後に動作する表示ランプまたは警報装置を構成することが可能である。
また、本発明の回路は、電線で電気火花が発生した直後に自動的に電源を遮断するように、コンセントなどの電気配線機器に挿入することが可能である。
本発明を、その好適な実施形態を参照して詳細に説明したが、特許請求の範囲及びそれらの等価物においてその範囲を定義した本発明の原理及び真の趣旨から逸脱することなく、これらの実施形態において変更を行い得ることは当業者であれば理解されよう。

Claims (9)

  1. 電線での火花の発生直後に自動的に動作する電源遮断装置であって、
    漏電遮断器または電子スイッチの出力側の電線に接続され、かつ電気火花により発生する電磁波のパルス電流で駆動されて電流を印加するスイッチング回路と、前記スイッチング回路に接続され、それから印加された電流を整流し、前記電流を直流に変換するとともに、電圧降下後に一定電圧を出力する整流平滑回路と、電流が所定の時間連続的に供給される際に、前記整流平滑回路によって印加された電流の流れを遅延させることにより前記漏電遮断器の電源遮断動作のスイッチング手段を動作させる動作遅延回路と、からなり、
    前記スイッチング回路は、電気火花に起因する電流が、コンデンサと抵抗器が回路保護用抵抗器を介して前記漏電遮断器の出力側の電線に並列接続されている回路に流入すると、前記電磁波のパルス電流で駆動される一次側パルストランスの巻線と、前記一次側パルストランスの巻線に流入する電流がそれに対して誘導される二次側パルストランスの巻線と、前記二次側パルストランスの巻線の出力電流を制御する可変抵抗器と、前記二次側パルストランスの巻線の出力電流でトリガーされるトライアックと、前記トライアックを急激な電流から保護する抵抗器と、からなる電源遮断装置。
  2. 前記整流平滑回路は、入力電流を整流するダイオードと、リップルを除去することによって前記ダイオードで整流された電流から交流成分を除去する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサで変換された直流の電圧降下のための抵抗器及びコンデンサと、前記コンデンサの充電が完了すると電流を印加する第1ツェナダイオードと、前記コンデンサの充電電圧が所定の値よりも高いと逆電流を前記コンデンサに印加することによって一定電圧を維持する第2ツェナダイオードと、前記第2ツェナダイオードに流入する電流を制限するとともに、前記一定電圧を調整する抵抗器と、からなることを特徴とする請求項1に記載の電源遮断装置。
  3. 前記動作遅延回路は、印加電流により充電されるコンデンサと、前記コンデンサの充電に必要な時間を制御する可変抵抗器と、前記コンデンサの電圧が所定の値まで増加され、かつエミッタ電圧として印加されるとトリガーされるユニジャンクショントランジスタと、前記ユニジャンクショントランジスタに電流を印加すると電圧を発生する抵抗器と、前記抵抗器に接続され、かつ、そのゲートが前記抵抗器から電流の供給を受けるとトリガーされるサイリスタと、前記サイリスタに電流を印加すると電圧が印加されるダイオードと、前記ダイオードに並列接続されるリレーと、からなることを特徴とする請求項1に記載の電源遮断装置。
  4. 前記スイッチング回路は、前記トライアックをトリガーするコンデンサと、前記コンデンサのサージ電流を制御する抵抗器と、をさらに含むことを特徴とする請求項に記載の電源遮断装置。
  5. 記スイッチング回路は、前記漏電遮断器または前記電子スイッチの入力側の電線への電気信号入力のノイズを除去する電磁妨害(EMI)フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項に記載の電源遮断装置。
  6. 記スイッチング回路は、前記漏電遮断器の入力側からの高いサージ電圧入力を吸収することによって前記回路を保護する電圧非直線抵抗体をさらに含むことを特徴とする請求項に記載の電源遮断装置。
  7. 前記リレーは、巻線とスイッチからなり、
    前記スイッチは、前記巻線が励磁されるとオンになることを特徴とする請求項に記載の電源遮断装置。
  8. 前記動作遅延回路は、前記漏電遮断器の電源遮断動作のスイッチング手段としてLa‐SCRやLa‐SCSなどの半導体無接点スイッチからなることを特徴とする請求項1に記載の電源遮断装置。
  9. 前記動作遅延回路は、前記スイッチング手段に接続され、かつ電線での電気火花が発生直後に動作する表示ランプまたは警報装置をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の電源遮断装置。
JP2010502944A 2007-04-13 2008-04-11 電線での火花の発生直後に自動的に動作する電源遮断装置 Expired - Fee Related JP5362700B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070036271A KR100900089B1 (ko) 2007-04-13 2007-04-13 전기 선로에 스파크 발생시 자동 작동하는 전원 차단 장치
KR10-2007-0036271 2007-04-13
PCT/KR2008/002051 WO2008127032A1 (en) 2007-04-13 2008-04-11 Power cutoff device automatically operated upon occurrence of spark on electric wire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010541518A JP2010541518A (ja) 2010-12-24
JP5362700B2 true JP5362700B2 (ja) 2013-12-11

Family

ID=39864084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010502944A Expired - Fee Related JP5362700B2 (ja) 2007-04-13 2008-04-11 電線での火花の発生直後に自動的に動作する電源遮断装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8238065B2 (ja)
JP (1) JP5362700B2 (ja)
KR (1) KR100900089B1 (ja)
CN (1) CN101663814B (ja)
BR (1) BRPI0810596A2 (ja)
DE (1) DE112008000929T5 (ja)
GB (1) GB2461205B (ja)
WO (1) WO2008127032A1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101104814B1 (ko) * 2010-07-26 2012-01-16 한국과학기술원 합선감지선을 이용한 과열 안전차단 장치
JP5447433B2 (ja) * 2011-05-13 2014-03-19 株式会社安川電機 電子機器および電子機器が設けられた電力変換装置
KR101270879B1 (ko) * 2011-08-23 2013-06-05 김대상 부하의 이상 상황을 감지하여 전력 공급을 차단할 수 있는 전원 접속 장치
WO2013094785A1 (ko) * 2011-12-20 2013-06-27 한국과학기술원 합선 감지선을 이용한 과열 안전차단 장치
JP2015050903A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 株式会社ダイナテック 電磁波ノイズ検出装置
CN108604790B (zh) * 2015-12-18 2020-06-19 豪倍公司 用于电路中断装置的延迟电路
JP6565870B2 (ja) * 2016-11-11 2019-08-28 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 差動トランス式透磁率センサー
KR102426109B1 (ko) * 2017-07-07 2022-07-28 현대자동차주식회사 배터리시스템
JP7102057B2 (ja) * 2018-04-13 2022-07-19 日東工業株式会社 放電検出構造及び放電検出システム
JP7237424B2 (ja) * 2019-01-29 2023-03-13 日東工業株式会社 分電盤
CN111552205A (zh) * 2018-12-30 2020-08-18 德州仪器公司 管理来自多个源的脉冲宽度调制跳闸信号
KR102099037B1 (ko) * 2019-02-18 2020-04-08 주식회사 에프램 아크 전류 감지 회로
DE102019204033B3 (de) 2019-03-25 2020-07-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrische Sicherung, Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Sicherung und elektrisches Traktionsnetz
JP7336860B2 (ja) * 2019-03-26 2023-09-01 能美防災株式会社 電源線断路用中継器
JP7365643B2 (ja) * 2020-03-30 2023-10-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 監視システム、監視方法、プログラム、及び分電盤
KR102192290B1 (ko) * 2020-06-03 2020-12-17 신광전공주식회사 내압 방폭형 구조를 갖는 전자개폐기
US20220385057A1 (en) * 2021-05-28 2022-12-01 Bala Industries and Entertainment Private Limited Apparatus For Protection Against Insulation Failure
KR102624163B1 (ko) 2021-12-14 2024-01-11 김대상 실내 전기선로의 스파크 및 과부하를 감지 및 경보하는 장치

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873282A (en) * 1972-07-27 1975-03-25 Gen Electric Automatic voltage control for an electronic precipitator
US4025820A (en) 1976-03-11 1977-05-24 Power Management Corporation Contactor device including arc supression means
US5682101A (en) * 1995-03-13 1997-10-28 Square D Company Arcing fault detection system
US6088205A (en) * 1997-12-19 2000-07-11 Leviton Manufacturing Co., Inc. Arc fault detector with circuit interrupter
US6556397B2 (en) * 2000-05-12 2003-04-29 Human El-Tech, Inc. Device and method for detecting arc fault
US7035066B2 (en) * 2000-06-02 2006-04-25 Raytheon Company Arc-default detecting circuit breaker system
KR100419910B1 (ko) * 2001-05-28 2004-02-25 김동림 배선계통의 스파크 감지기와 그에 연동된 누전차단기 제어장치
US6650515B2 (en) * 2001-08-27 2003-11-18 Eaton Corporation Circuit breaker including power supply monitor circuit to disable a trip mechanism
KR100434664B1 (ko) * 2001-11-07 2004-06-07 휴먼엘텍 주식회사 아크 결함 검출 장치
JP3721561B2 (ja) * 2002-08-20 2005-11-30 京都電線株式会社 断線スパーク検出回路及びそれを用いた遮断装置
US7126445B1 (en) * 2003-04-21 2006-10-24 Raytheon Company Arc-fault detecting circuit-breaker system with status indicator structure
JP3928610B2 (ja) * 2003-10-06 2007-06-13 松下電工株式会社 スパーク検出方法、及びそれを用いた回路遮断器
KR100712229B1 (ko) * 2004-01-07 2007-04-27 (주)서광전기컨설팅 전기화재를 예방하기 위한 누전차단기의 제어장치
SE0401780D0 (sv) * 2004-07-02 2004-07-02 Scandinova Ab Skyddskrets
JP2006302777A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Kawamura Electric Inc タップコンセント
CN2847635Y (zh) * 2005-12-03 2006-12-13 温州正普电器有限公司 一种漏电保护器
US8879218B2 (en) * 2007-12-14 2014-11-04 True-Safe Technologies, Inc. Arc fault circuit interrupter, systems, apparatus and methods of detecting and interrupting electrical faults

Also Published As

Publication number Publication date
CN101663814A (zh) 2010-03-03
KR100900089B1 (ko) 2009-06-01
US8238065B2 (en) 2012-08-07
CN101663814B (zh) 2012-05-23
US20100073832A1 (en) 2010-03-25
BRPI0810596A2 (pt) 2015-03-17
GB2461205B (en) 2012-07-25
JP2010541518A (ja) 2010-12-24
GB0917544D0 (en) 2009-11-25
DE112008000929T5 (de) 2010-02-18
GB2461205A (en) 2009-12-30
WO2008127032A1 (en) 2008-10-23
KR20080092660A (ko) 2008-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5362700B2 (ja) 電線での火花の発生直後に自動的に動作する電源遮断装置
US10804693B2 (en) Electrical wiring device with protective features
US7843197B2 (en) Protective device with end-of-life indication before power denial
US7944653B2 (en) Self fault-detection circuit for ground fault circuit interrupter
CA2552339C (en) Self testing digital fault interrupter
CA2793187C (en) Method and apparatus for supervisory circuit for ground fault circuit interrupt device
US8526146B2 (en) Electrical wiring device
KR100861229B1 (ko) 전기 선로의 스파크 발생시에 자동 작동하는 전원 차단장치
CA2792496C (en) Method and apparatus for supervisory circuit for ground fault circuit interrupt device
EP0193395A2 (en) Universal fault circuit interrupter
US20050212522A1 (en) Circuit protection device with timed negative half-cycle self test
MXPA06008708A (es) Indicador de estado de final de ciclo (eol) del interruptor del circuito de fallos de conexion a tierra (gfci).
US10557883B2 (en) Leakage current detection and protection device for power cord
KR20110123965A (ko) 전기 선로 및 부하의 이상 상황을 감지하는 전원 차단 장치
AU2016345559A1 (en) Differential protection device with fire break function
KR100712229B1 (ko) 전기화재를 예방하기 위한 누전차단기의 제어장치
KR102042847B1 (ko) 조명기구의 이상상태 감지시 자동 전원 차단 회로
KR20160061565A (ko) 지연 회로를 가진 접촉 불량 검출이 가능한 한류 장치
KR101509667B1 (ko) 무극성 누전차단기
US11329476B1 (en) Testguard circuit with auto monitoring and end-of-life circuitry
KR100919450B1 (ko) 누전검출과 트립코일 구동에 분리된 전원을 사용하는 누전차단기
KR20050049131A (ko) 콘센트가 구비된 누전 차단 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110407

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130426

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130904

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees