JP6351312B2 - 漏電警報付遮断器 - Google Patents

Description

本発明は遮断器に関し、特に漏電が発生したら警報を発する機能を備えた漏電警報付遮断器に関する。

従来より漏電が発生したらそれを検知して警報を発する漏電警報機能を備えた回路遮断器がある（例えば、特許文献１参照）。
一方で、漏電が発生したら電路を遮断する漏電遮断器では、漏電遮断機能をテストする漏電テストスイッチを備え、漏電テストスイッチが操作されると疑似漏電電流としての擬似漏洩電流を流して遮断動作を確認可能としている。
漏電遮断器の場合、このように擬似漏洩電流を流しても遮断動作するため、擬似漏洩電流が継続して流れることはない。ところが、遮断器が逆接続されていたり遮断対象電路に自家発電設備が接続されている場合は、電路を遮断しても電流が流れ続けて回路が焼損する場合が考えられ、このような状況でも正常に動作するよう焼損防止スイッチを設けて、遮断動作後は擬似漏洩電流も確実に遮断するよう構成されたものがある（たとえば、特許文献２参照）。

特開平５−８２００８号公報 特開平８−１８０７９２号公報

しかしながら、漏電警報付遮断器の場合、警報機能が動作するだけで電路を遮断することはない。そのため、漏電テスト回路を設けた場合、擬似漏洩電流が継続して流れても回路が損傷しないよう例えば発熱性に優れた大きな抵抗器を電路に介在させていた。また、テスト回路で疑似漏電電流としての擬似漏洩電流を発生させた場合、電源回路は警報動作のための電力も必要であるため、テスト回路と警報出力の両方の電力を同時に流す容量が必要であった。
そのため、漏電警報付遮断器は大きな抵抗器や容量の大きな電源回路が要求されるため、小型化が難しかった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、消費電力を削減し発熱する抵抗素子の小型化が可能な漏電警報付遮断器を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、監視対象の電路に過電流が流れたら電路を遮断する機能に加えて、漏電を検出するために電路に介在させた零相変流器と、零相変流器の二次側に接続されて電路に漏電が発生したら漏電検出信号を出力する漏電検出回路と、漏電検出信号を受けて表示動作する漏電表示部とを有する漏電警報付遮断器であって、漏電検出回路をテストする漏電テストボタンを備えて、当該漏電テストボタンの操作を受けて零相変流器に擬似漏洩電流を流す漏電テスト回路を有し、漏電検出信号の出力を受けて、擬似漏洩電流の通電を停止させるテスト電流停止手段を有し、漏電表示部の駆動回路は、漏電検出信号を受けてオン動作するサイリスタを有すると共に、漏電テストボタンは、擬似漏洩電流を発生させる半導体増幅素子のバイアス回路をオン／オフするよう配置され、テスト電流停止手段が、バイアス回路をサイリスタのアノードに接続するダイオード素子であり、サイリスタのオン動作により、半導体増幅素子のバイアス電流がダイオード素子を介してサイリスタに流れ込むことで半導体増幅素子へのバイアスが停止し、擬似漏洩電流が停止することを特徴とする。
この構成によれば、漏電テストボタンを操作して擬似漏洩電流を発生させても、漏電検出回路が検知動作すれば擬似漏洩電流は停止する。よって、電流を制限するための抵抗素子等は熱容量の小さな小型のもので済むし、漏電表示部が表示動作する段階では擬似漏洩電流は停止するため、消費電力は僅かであり漏電検出回路及び漏電テスト回路を駆動する電源回路の負担も小さいため、漏電警報付遮断器の小型化に有効である。

加えて、テスト電流停止手段が１個のダイオード素子で済み、擬似漏洩電流を停止させるためにリレーや開閉接点等を使用すること無く、安価な回路で擬似漏洩電流を停止できる。

本発明によれば、漏電テストボタンを操作して擬似漏洩電流を発生させても、漏電検出回路が検知動作すれば擬似漏洩電流は停止する。よって、電流を制限するための抵抗素子等は熱容量の小さな小型のもので済むし、漏電表示部が表示動作する段階では擬似漏洩電流は停止するため、消費電力は僅かであり漏電検出回路及び漏電テスト回路を駆動する電源回路の負担も小さく小型化に有効である。

本発明に係る漏電警報付遮断器の一例を示す回路図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る漏電警報付遮断器の一例を示す回路図であり、１は電路、２は零相変流器、３は電源回路、４は漏電検出回路、５は漏電テスト回路、６は漏電表示部としてのＬＥＤである。尚、電路１の過電流を検知する過電流検知装置、過電流検知を受けて電路１を遮断する遮断機構部は省略してある。

零相変流器２は、電路１の零相電流即ち漏電電流を検出するよう電路１を一次巻線として介装され、二次巻線が漏電検出回路４に接続されている。

電源回路３は内部に整流回路を備えて、漏電検出回路４、漏電テスト回路５、ＬＥＤ６等に電源を供給している。
ＬＥＤ６は、漏電検出回路４の出力信号でオン動作するサイリスタ７と直列接続され、サイリスタ７のオン動作を受けて発光する。

漏電検出回路４はＩＣ化された回路で構成され、閾値が設定されて零相変流器２の出力電圧が閾値を超えたら漏電発生と判断して漏電検出信号を出力する。

漏電テスト回路５は、半導体増幅素子であるトランジスタ１１をスイッチング素子としたテスト電流発生回路１２と、トランジスタ１１を駆動する発振回路１３と、発振回路１３をオン操作する漏電テストボタン１４とで構成され、テスト電流発生回路１２には電流を制限して回路の焼損を防止する抵抗器１５が設けられている。
漏電テストボタン１４は、トランジスタ１１のバイアス回路上に設けられ、バイアス回路をオン／オフ操作する。
このバイアス回路には、サイリスタ７のアノードに電流をバイパスするためのダイオード素子１６が設けられている。このダイオード素子１６により、サイリスタ７がオン動作するとトランジスタ１１のバイアス電流はサイリスタ７に流れ込み、発振回路１３は動作を停止する。

このように構成された漏電警報付遮断器において、漏電テストボタン１４を操作した際の動作は以下の様である。漏電テストボタン１４がオン操作されると、発振回路１３が起動してトランジスタ１１のバイアス電流を発生し、発振回路１３が起動してトランジスタ１１がオン動作する。尚、厳密には発振回路１３の発振周波数に合わせてオン／オフを繰り返す動作を実施する。
この動作により、テスト電流発生回路１２に抵抗器１５で規制された電流から成る擬似漏洩電流が流れ、零相変流器２が零相電流として検知する。すると、漏電検出回路４が漏電発生と認識して漏電検出信号を出力する。
この漏電検出信号によりサイリスタ７がオンし、ＬＥＤ６が点灯する。一方でサイリスタ７のオン動作により、バイアス電流がダイオード素子１６を介してサイリスタ７に流れ込んで発振回路１３が停止するため、トランジスタ１１がオフして擬似漏洩電流が停止する。

このように、漏電テストボタン１４を操作して擬似漏洩電流を発生させても、漏電検出回路４が検知動作すれば擬似漏洩電流は停止するため、電流を制限するための抵抗器１５は熱容量の小さな小型のもので済むし、ＬＥＤ６が表示動作する段階では擬似漏洩電流は停止するため、消費電力は僅かであり漏電検出回路４及び漏電テスト回路５を駆動する電源回路３の負担も小さい。そのため、漏電警報付遮断器の小型化に有効である。
また、テスト電流停止手段が１個のダイオード素子１６で済み、擬似漏洩電流を停止させるためにリレーや開閉接点等を使用すること無く、安価な回路で擬似漏洩電流を停止できる。

尚、上記実施形態では漏電発生の報知をＬＥＤ６の発光で通知する構成であるが、ブザーを鳴動させても良いし、警報出力部を設けて外部に通知しても良い。

１・・電路、２・・零相変流器、３・・電源回路、４・・漏電検出回路、５・・漏電テスト回路、６・・ＬＥＤ（漏電表示部）、７・・サイリスタ、１１・・トランジスタ（半導体増幅素子）、１３・・発振回路、１４・・漏電テストボタン、１５・・抵抗器、１６・・ダイオード素子（テスト電流停止手段）。

Claims (1)

1. 監視対象の電路に過電流が流れたら前記電路を遮断する機能に加えて、漏電を検出するために前記電路に介在させた零相変流器と、前記零相変流器の二次側に接続されて前記電路に漏電が発生したら漏電検出信号を出力する漏電検出回路と、前記漏電検出信号を受けて表示動作する漏電表示部とを有する漏電警報付遮断器であって、
   前記漏電検出回路をテストする漏電テストボタンを備えて、当該漏電テストボタンの操作を受けて前記零相変流器に擬似漏洩電流を流す漏電テスト回路を有し、
   前記漏電検出信号の出力を受けて、前記擬似漏洩電流の通電を停止させるテスト電流停止手段を有し、
   前記漏電表示部の駆動回路は、前記漏電検出信号を受けてオン動作するサイリスタを有すると共に、前記漏電テストボタンは、前記擬似漏洩電流を発生させる半導体増幅素子のバイアス回路をオン／オフするよう配置され、
   前記テスト電流停止手段が、前記バイアス回路を前記サイリスタのアノードに接続するダイオード素子であり、
   前記サイリスタのオン動作により、前記半導体増幅素子のバイアス電流が前記ダイオード素子を介して前記サイリスタに流れ込むことで前記半導体増幅素子へのバイアスが停止し、前記擬似漏洩電流が停止することを特徴とする漏電警報付遮断器。

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