JP6789146B2

JP6789146B2 - 漏電遮断器

Info

Publication number: JP6789146B2
Application number: JP2017027195A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　智晴; 智晴鈴木
Original assignee: 河村電器産業株式会社
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2037-02-16
Also published as: JP2018133254A

Description

本発明は漏電遮断器に関し、詳しくは電路から侵入するノイズで誤動作することのない漏電遮断器に関する。

電路から侵入したノイズから内部の回路を保護するために、漏電遮断器にはサージアブソーバ等の保護素子が組み込まれている（例えば、特許文献１参照）。
サージアブソーバは、漏電検出回路等の内部回路を雷サージ等から物理的に保護する機能に加えて、電路から侵入するノイズを吸収することで漏電遮断器の誤動作の発生も防いでいた。
また、内部の漏電検出回路には定電圧を出力する回路が設けられており、この回路に設けられたデカップリングコンデンサもノイズを吸収して平滑化する作用を備えており、サージアブソーバとデカップリングコンデンサとで、電路に重畳されたノイズから漏電検出回路の誤動作を防ぐ作用を奏していた。

特開２０００−５９９８４号公報

しかしながら、サージアブソーバは、回路自体を保護することを目的に組み込まれた素子であり、ノイズによる誤動作の防止には十分では無かった。また、デカップリングコンデンサにおいても、電圧を安定することが目的であるため、ノイズ対策には十分とはいえなかった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、電路から侵入したノイズにより誤動作することのない漏電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、監視対象の電路を一次巻線とした零相変流器の二次巻線が接続されて、電路の漏電を検出するＩＣ化された漏電検出回路と、電路上に設けた接点部を開操作するトリップコイルとを有し、漏電検出回路が漏電を検出したらトリップコイルが作動して電路が遮断される漏電遮断器であって、漏電検出回路は、電路から電源の供給を受ける電源部を有すると共に、当該電源部は定電流を生成する定電流回路を有し、定電流回路に対して外部接続された定電流設定のための抵抗素子に、コンデンサを並列に接続したことを特徴とする。

本発明によれば、漏電検出回路内の定電流を設定する抵抗素子にコンデンサを並列に接続することで、監視対象の電路から流入したノイズが漏電検出回路に侵入しても、安定した定電流を生成させることができ、結果漏電検出回路の動作を安定させ誤動作の発生を防ぐことができる。

本発明に係る漏電遮断器の一例を示す回路図である。電路に重畳させたノイズを受けて定電流を設定する端子に発生した電圧特性を示し、（ａ）は端子に抵抗素子のみを接続した従来の構成の特性図、（ｂ）は抵抗素子にコンデンサを並列に接続した場合の特性図である。

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遮断器の回路図であり、１は監視対象の電路Ｌを開閉するための接点部、２は接点部１を開操作する図示しない遮断機構部を遮断動作させるトリップコイル、３は電路Ｌを一次巻線として漏電を検出するための零相変流器、４はトリップコイル２を作動（トリップ動作）させるためのサイリスタ、５は零相変流器３の２次巻線が接続されて、漏電の発生を検知する漏電検出回路、６は漏電検出回路５を保護するためのサージアブソーバである。
トリップコイル２に通電する回路は漏電検出回路５の電源ライン７でもあり、サージアブソーバ６はトリップコイル２の電路Ｌ側に配置されている。

漏電検出回路５はＩＣ化された回路であり、内部に電源部５１、漏電検出部５２、過電圧検出部５３、サイリスタ駆動部（ＳＣＲ駆動部）５４等の回路が組み込まれている。このＩＣ化された漏電検出回路５としては、例えばＲＯＨＭ社製ＢＤ９５８５０Ｆ−ＬＢが使用できる。
電源部５１は定電流回路５１ａを有して外部接続された抵抗素子１０により定電流値が設定され、更にコンデンサ１１が抵抗素子１０に並列に接続されている。
また、１２はデカップリングコンデンサであり、電源部５１が出力する電圧を安定させるために定電圧出力回路に取り付けられている。

漏電検出部５２は、零相変流器３の二次巻線３ａが接続されて電路Ｌに発生する零相電流を検出し、零相電流が所定値を越えたら漏電発生と判断する。漏電検出回路５が漏電発生と判断したら、サイリスタ駆動部５４の制御でサイリスタ４がオンしてトリップコイル２に大電流が流れてトリップ動作する。その結果、接点部１が開動作する。

そして、このように構成された漏電遮断器に対して、ノイズが電路Ｌから侵入したら以下の様に保護動作する。
まず、雷等で発生する大きなノイズに対しては、漏電検出回路５の電源ライン７に配置されているサージアブソーバ６が、接地部位との間でアーク放電を発生させて吸収し、ノイズが電源部５１へ侵入するのを防ぐ。
次にサージアブソーバ６で防ぎ切れず、或いはサージアブソーバ６の作用で小さくなって通過したノイズに関しては、定電流回路５１ａに設けられたコンデンサ１１と、電源部５１の定電圧出力回路に設けられているデカップリングコンデンサ１２とにより吸収される。

図２は、電路Ｌに重畳させたノイズを受けて定電流回路５１ａの電流設定端子に発生した電圧特性を示し、（ａ）は抵抗素子１０のみを接続した従来の構成の特性図、（ｂ）は抵抗素子１０にコンデンサ１１を並列に接続した上記回路の場合の特性図である。
図２において、Ｖａは端子に発生する電圧波形、Ｖｍａｘは発生電圧の最大値、Ｖｍｉｎは発生電圧の最小値を示し、（ａ）（ｂ）は同一のノイズを電路Ｌに重畳して比較している。具体的に、（ａ）ではノイズ波形の最大値Ｖｍａｘ＝６２Ｖ、最小値Ｖｍｉｎ＝−１２０Ｖであり、結果最大振幅は１８２Ｖとなる。一方、（ｂ）では最大値Ｖｍａｘ＝４６Ｖ、最小値Ｖｍｉｎ＝−６２Ｖであり、結果最大振幅は１０８Ｖとなり、約４０％低減される。

このように、漏電検出回路５の定電流回路５１ａの定電流を設定する抵抗素子１０にコンデンサ１１を並列に接続することで、監視対象の電路Ｌから流入したノイズが漏電検出回路５に侵入しても、安定した定電流を生成させることができ、結果漏電検出回路５の動作を安定させ誤動作の発生を防ぐことができる。

１・・接点部、２・・トリップコイル、３・・零相変流器、３ａ・・二次巻線、４・・サイリスタ、５・・漏電検出回路、６・・サージアブソーバ、１０・抵抗素子、１１・・コンデンサ、１２・・デカップリングコンデンサ、５１・・電源部、５１ａ・・定電流回路、５２・・漏電検出部。

Claims

監視対象の電路を一次巻線とした零相変流器の二次巻線が接続されて、前記電路の漏電を検出するＩＣ化された漏電検出回路と、前記電路上に設けた接点部を開操作するトリップコイルとを有し、前記漏電検出回路が漏電を検出したら前記トリップコイルが作動して前記電路が遮断される漏電遮断器であって、
前記漏電検出回路は、前記電路から電源の供給を受ける電源部を有すると共に、当該電源部は定電流を生成する定電流回路を有し、
前記定電流回路に対して外部接続された定電流設定のための抵抗素子に、コンデンサを並列に接続したことを特徴とする漏電遮断器。