JPH01112175A

JPH01112175A - 漏洩電流探知器

Info

Publication number: JPH01112175A
Application number: JP62271283A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Ando; 満安藤; Takayuki Yamamoto; 孝幸山本; Teru Tanimura; 谷村　暉
Original assignee: Unitika Ltd; Chubu Seiki Co Ltd
Current assignee: Unitika Ltd; Chubu Seiki Co Ltd
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1989-04-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、電気工作物における漏洩電流な検出するた
めの漏洩電流探知器に関する。

［従来の技術１自家用電気工作物並びに一般用電気工作物においては、
その設置者は、各自の保有する電気工作物を電気設備基
準に適合させておく必要がある。

これらの電気工作物の保守管理に欠かせないのが、電気
配線及び電気機器の絶縁状態を測定することであり、低
圧回路においては、一般に絶縁抵抗測定法と漏洩電流測
定法とがあり、特に後者は、活線時の絶縁状態を知るこ
とがで終るので、絶縁測定に有効な手段とされる。

この漏洩電流の測定のためには、従来は、電流検出部と
しての分割型変流器を備えたリークメータを用い、受電
用変圧器の接地線（第２種接地線）、や機器の接地線あ
るいは分電盤内等にて３相あるいは単相の低圧回路に一
括してクランプさせ測定していた。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、絶縁不良箇所の探査に際しては、分電盤内や
機器内部等の任意の箇所でリークメータにて測定する必
要があるが、測定すべ鰺配線の周囲にスペースがないよ
うなときには、リークメータをクランプさせるのが困難
である場合が多く、又、リークメータに測定有効径があ
るため、大口径のケーブルに対してはクランプさせるこ
とができないといった欠点が゛あった。

又、変圧器の第２種接地線での漏洩電流の測定に際して
は、一般に変圧器からの引き出し強電流配線が接近して
いる場合が多いため、これらの配線による外部磁界の影
響を受は易く、正確な漏洩電流が測定できないといった
欠点かあった。

更には、漏洩事故の形態としては、発生・回復を繰り返
す、いわゆる間欠漏洩電流の発生が少なくないが、この
ような場合、異常に気付き、り一りメータにて測定した
時点には既に平常状態に回復していたりすることか゛多
く、そのため次回の漏洩発生まで根気よく測定し続ける
必要があり、作業能率か劣った。

「問題点を解決するための手段１この発明の漏洩電流探知器は、コイルが巻回されたライ
ン状の可撓性磁性体を、該磁性体の端部相互を磁気的に
接続／切り離しするコネクター手段により、ループ状に
して用いる電流検出プローブと、該プローブよりの検出
信号から漏洩電流を検知する制御部とからなることを特
徴とする。

［作用１上記構成によれば、ループ状にして用いる電流検出プロ
ーブは、測定時にコネクター手段により、オープンにす
ることかでざるので、従来のリークメータで取り付けが
困難なような狭い場所であっても被測定電線に巻キイ」
けることにより容易にクランプすることができる。

［実施例１第１図は、この発明の漏洩電流探知器の一実施例を示し
ている。１は、零相変流器として用いる電流検出用のプ
ローブであり、磁芯材料として可撓性の磁性体１ａと、
該磁性体１ａに巻回されたコイル１１〕とからなる。２
は、プローブ１がらの検出信号を増幅する制御部である
。３は、プローブ１を制御部２より着脱するためのコネ
クターであリ、プローブ１をコネクター３により装着し
たと外、コイル１ｂの両端が制御部２に接続されるとと
もに、磁性体１ａは、接続箱２ａ内にて閉磁路が形成さ
れるようになっている。４は、設定漏洩電流値を選択す
るためのセレクタースイッチであり、５は、設定された
漏洩電流以」二の電流が所定時間継続したときに点灯す
る表示灯である。その他に、電源スィッチ、テスト釦や
リセット釦等が適宜設けられる。漏洩電流の測定にあた
っては、一方のコネクター３において、プローブ１の一
端の雄コネクタ３ａ部をはずし、該プローブ１を測定す
べぎ接地線あるいは第２図に示したように、ケーブル２
０に一括してクランプさせた後、その雄コネクタ３ａ部
を雌コネクタ一部３ｂに差し込む。

以下、図面に従って詳細に説明する。

第３図は、上記プローブ１の一方の端部及びそのコネク
タ一部の詳細を示している。プローブ１にて、磁性体１
ａは、直径１２０μ（０，１，２ｍｍ）で長さがおよそ
４００ｍｍの強磁性非晶質の金属繊維を９００本を密に
して束ね、絶縁テープ（不図示）を巻ぎ付げたものであ
り、その両端面Ｓは、平面となるようにカットされてい
る。この金属繊維の材質としては、例えば、Ｃｏ系の合
金組成、特にＣｏ−Ｆｅ−３ｉＢ系の合金組成が挙げら
れ、Ｓｉが５〜２０原子％、Ｂが５〜２ｏ原子％で、残
部がＣｏ−Ｆｅで、Ｇｏ／Ｆｅ原子％の比が９９／１が
ら９０／１０の範囲内にあるものが利用で外る。次に、
コイル１ｂとして、直径８０μの絶縁線を磁性体１８の
両端部を除き、全長にわたって一様に４０００タ一ン巻
回される。その後、熱収縮性の樹脂チューブ１ｃが被せ
られ、更に両端部に、コネクター３の雄部として、所定
長さで、絶縁チューブ１ｃを含むコイル１）〕巻巻回の
外形にほぼ等しい内径の金属管１ｄがコイル右同部に所
定長さ圧入され、フィル端が該金属管１ｄに半田付けＸ
により電気的に接続される。該金属管１ｄの端部は、磁
性体１ａの端面と同一端面上となっていて、磁性体１ａ
のコイル１ｂの未巻回部においては、絶縁チューブ１ｃ
の回りにギャップＧが形成されるようになる。

２ａ”は、」二記接続箱２ａの側壁を示していて、該側
壁２ａ’の所定径の孔Ｍには、絶縁スペーサ２ｂを介し
て、コネクター３の雌部として、外径が前記金属間１ｄ
の内径にほぼ等しく、かつ、内径が樹脂チューブ１ｃを
含む磁性体１ａ端部での外径にほぼ等しい、金属管２ｃ
が取り付けられる。この金属管２ｃは、半田付けＸ゛に
より、リード線りを介して後述する制御部に接続される
。

Ｉａ’は、上記のプローブ１の両端をコネクター３によ
り、装着したとき、接続箱２ａ内にて磁性体１ａに閉磁
路を形成するためのＵ字形状の磁性体であり、前記磁性
体１ａと同じ本数の金属繊維により形成され、樹脂チュ
ーブ１ｃで被覆される。

プローブ１の装着時には、前記ギャップ部Ｇに金属間２
ｃが挿入されるよう、金属管１ｄを押し当てる。これに
より、磁性体１ａ’の端面Ｓ゛と磁性体１ａの端面Ｓと
が当接して磁気回路が相互に接続されるとともに、コイ
ル端がコネクター３を介して制御部に接続される。

第４図は、上記制御部２の回路図を示している。

＝７− プローブ１のコイル１ｂは、コネクター３を介し、一端
は、抵抗Ｒ１を介して演算増幅器Ａ１に入力され、コイ
ル１ｂの他端は、リセットスイッチＳ１のし接２αを介
して接地されるとともに、該スイッチＳ１のａ接点を介
して−Ｖｃｃに接続される。演算増幅器Ａ１の出力は、
抵抗Ｒ２を介して演算増幅器Ａ２に入力され、該演算増
幅器Ａ２の出力は、抵抗Ｒ３により４つの異なった電圧
に分圧され、その分圧された電圧の一つがセレクタース
イッチＳ２により選択され、演算増幅器Ａ３に入力され
る。この抵抗Ｒ３のタップをｔ１〜ｔ、とし、それぞれ
を設定漏洩電流値、例えば３０ｍＡ、５０ｍＡ、１００
ｍＡ、２００ｍＡとする。

ＶＲｌないしＶＨ３は、後述する０点調節時に用いる可
変抵抗であり、ＶＨ２，ＶＨ２は、デイン調節用可変抵
抗である。演算増幅器Ａ３の出力は、抵抗Ｒ３及び、バ
ッファーとして用いた、２側面列接続したインバータＩ
ＮＶ１．ＩＮＶ２を介して、オア回路ＯＲの一方に入力
されるとともに、他方の入力部には、時定数を持たせる
ために、可変抵抗ＶＲ６を介して入力され、該入力部に
はコンデンサＣが接続される。このオア回路ＯＲの出力
は、フリップフロップ回路ＦＦの信号入力端子Ｓに入力
される。

フリップフロップ回路ＦＦのリセット端子Ｒは、リセッ
トスイッチＳ３及び抵抗Ｒ４を介して＋Ｖｃｃに接続さ
れる。そしてこのフリップフロップ回路ＦＦの出力端子
Ｑ、Ｑには、それぞれドライバーＤ１．Ｄ２を介して漏
電表示灯ＬＥＤＩ（赤）、通電表示灯ＬＥＤ２（緑）が
接続される。Ｓ４は電源スィッチである。

ここで、演算増幅器Ａ３以降の動作について説明してお
く。今、演算増幅器Ａ３の入力が０のとき、該演算増幅
器Ａ３の出力もＯであり、インバータ２の出力はＯとな
っている。従ってオア回路ＯＲの出力もＯであり、フリ
ップフロップ回路ＦＦは、出力端子Ｑは０を出力し、出
力端子Ｑは１を出力する。従ってこの状態、即ち通電時
においては、ＬＥＤＩ（赤）は消灯して、ＬＥＤ２（緑
）が点灯する。

次に演算増幅器Ａ３に交流電圧が入力され、該演算増幅
器Ａ３より、設定レベルを越えた交流電圧が出力された
とする。これにより、インバータ２は、１を出力する。

この時、αで、オア回路ＯＲの一方の入力端子に１が入
力されるが、他方の入力端子には、可変抵抗ＶＲ６とコ
ンデンサＣとの積で決まる時定数だけ遅れて入力される
。この結果、該時定数によるタイムラグ後に７リツプ７
０ツブＦＦがオンとなり出力端子Ｑ、Ｑにそれぞれ１゜
０が出力され、ＬＥＤＩ（赤）が点灯して、ＬＥＤ２（
緑）が消灯するようになる。この状態は、リセットスイ
ッチＳ３が押されるまで保持される。このようなタイム
ラグを設けたのは、ノイズ等により生じる単発的な信号
に誤動作させないためであり、このタイムラグの大きさ
は、可変抵抗Ｒ６を変化させることにより、適切な値に
設定することができる。

上述した漏洩電流探知器の動作を以下に説明する。

まず、初期設定の０点調節を行う。コネクター３．３間
を短絡し、ミリボルト計を用いて演算増幅器Ａ１の出力
電圧が０となるように可変抵抗■Ｒ１を調整し、同様に
、演算増幅器Ａ２の出力電圧がＯになるように可変抵抗
ＶＲ２を調整する。

そして、セレクタースイッチＳ２をタップｔ、に切替え
、演算増幅器Ａ３の出力電圧か０となるように可変抵抗
ＶＲ３を調節する。

次に、ゲインの初期設定を行う。コネクター３゜゛　３
間の短絡を外し、装着したコネクター１のループに電線
を貫通させて２００ｍＡ前後の電流を流す。この状態で
、フリツプフロツプ回路ＦＦが動作するよう、つまり、
Ｌ　Ｅ　Ｄ　１．　（赤）が点灯して、ＬＥＤ２（緑）
が消灯するように、可変抵抗ＶＲ４及びＶＲ５を適宜調
整する。

次に、リセットスイッチＳ３を押した後、セレクタース
イッチＳ２を１００ｍＡのタップｔ３に切り替え、前記
電線に１００ｍＡ前後を流す。この状態で、フリツプフ
ロツプ回路ＦＦが動作するよう、該タップｔ３の引す出
し部を調整する。以下、５０ｍＡ、２０ｍＡのタップに
ついても同様な手順により行う。以上の初期設定が済め
ば、以後の漏洩電流測定時には、可変抵抗ＶＲＩ〜ＶＲ
５の調整は不要である。

実際の測定方法にあたっては、第２図に示したごとく、
測定するケーブルあるいは接地線をプローブ１によりク
ランプしてセットした後、テストスイッチＳ１を押して
正常に動作するかを確かめる。正常であれば、点灯して
いたＬＥＤ２（緑）が消灯して、Ｌ　Ｅ　Ｄ　１　（赤
）が点灯する。リセットスイッチＳ３によりリセットし
た後は、第２図に関して述べたごとく行えばよく、その
際、第２図に示しているように、プローブ１におけるケ
ーブル２０のクランプ部以外の障所１゛は、相互間です
ぎ開が生じないように密着するようにすれば、外部の不
要な漏れ磁界を検出しなくなり、測定誤差をなくすこと
ができる。

又、小電流、例えば１５ｍＡの漏洩電流を測定する場合
には、３０ｍＡのタップにして、当該プローブ１をケー
ブル２０の回りに２ターン巻けばよい。

尚、」１記実施例では、プローブ１の両端部をコネクタ
ー３により着脱可能としたが、一方のみをコネクター３
により着脱可能とし、他方は、上記接続箱２ａ内の磁性
体１ａ’と一体構成としてもよい。

第５図（Ａ）、（Ｂ）は、上記制御部２と分離して用い
るプローブ２１のコネクター２２部の断面図を示し、第
６図（Ａ）、（Ｂ）にその斜視図を示している。上述と
同様に、磁性体１ａにフィル１１〕が巻回され、樹脂チ
ューブ１ｃが被せられた後、＄５図（Ａ）に示すコネク
ター２２の雄部は、第３図のコネクター３と同じもので
あり、コネクター２２の雌部は、第５図（Ｂ）に示すご
とく、コイルが巻回されていない端部には、所定長さで
、内径がＯ（脂チューブ１ｃを含む端部での外径にほぼ
等しい金属管２３が圧入されていて、この金属管２３の
他端に第５図（Ａ）に示したコネクター２２の雄部を挿
入することにより、該プローブ２１は閉磁路が形成され
る。一方、コイル１１〕の両端部は、それぞれ引き出し
線２４を介して制御部２に接続される。このタイプでは
、制御部２は任意の場所にセットできるので便利である
。

第７図に、上記プローブ２１の変形例として帯状のプロ
ーブ３１の磁性体部を示している。３１ａは、直径１２
０μで長さがおよそ４００ｍｍの強磁性非晶質の金属繊
維からなる磁性体であり、平面上に１００本並られる。

３１ｃは、直径及び長さは磁性体３１．ａとほぼ同じで
、非磁性からなる非金属繊維、例えばナイロン糸であり
、磁性体３１ａと交互に９本並べられる。３１１］は、
磁性体３１ａ及び非磁性非金属繊維３１ｃの横糸として
縫うようにして織られたフィルであり、直径０．７５〜
０．１ｍｍの絶縁線で４０００タ一ン巻回される。

コイル巻回後は、既述したような樹脂チューブが適宜被
せられる。このコイル３１ｂの両端部は、上記の制御部
に入力される。このように、非磁性非金属繊維３１ｃを
設けることにより、コイル３１ｂは、１０本の磁性体３
１ａの周囲に巻かれるようになる。

第８図（Ａ）、（Ｂ）に、この帯状プローブ３１のコネ
クタ一部の断面を示し、第９図（Ａ）、（Ｂ）にその詳
細斜視図を示している。

第８図（Ａ）、９図（Ａ）に示す雌コネクタ一部におい
ては、磁性体３１ａの幅全体にわたり上下面から挟むよ
うに、かつ磁性体先端部から所定長さ突出する強磁性の
金属板３２．３３が設けられる。

そして磁性体３１ａ及び非磁性非金属繊維３１．ｃと該
金属板３２．３３とは接着剤３４にて固定される。

第８図（Ｂ）、９図（Ｂ）に示す雄コネクタ一部におい
ては、雄コネクタ一部と同様に形成された後、更に、両
金属板３２．３３の突出部のギャップＧに別の金属板３
５が圧入され、接着剤３６により固定されていて、該金
属板３４の他端は、第８図（Ａ）で示したギャップＧに
嵌合するよう所定長さ突出している。

第１０図は、この帯状プローブ３１を用いた測定法を示
していて、この帯状クランプ３１を例えば接地線３７の
回りに巻きイ」けてコネクター３８により両端部を接合
する。該プローブ３１からの引き出し線３９は、既述し
た制御部に入力される。

［発明の効果］以上説明したように、この発明は、ループ状の電流検出
プローブを、測定時にコネクター手段によりオープン可
能としたので、従来のリークメータで取り付けが困難な
ような狭い場所であっても被測定電線に容易に巻外付け
てクランプすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の漏洩電流探知器の１実施例を示す平
面図、第２図は、第１図の探知器による使用方法を示す
図、第３図は、第１図におけるコネクタ一部の詳細を示
す断面図、第４図は、第１図における制御部の回路図、
第５図（Ａ）、（Ｂ）は、プローブの変形例を示すコネ
クターの雄部と雌部との断面図、第６図（Ａ）、（Ｂ）
は、それぞれ第５図（Ａ）、（Ｂ）における斜視図、第
７図、更に別の変形例を示す帯状プローブにおける磁性
体部の平面図、第８図（Ａ）、（Ｂ）は、第７図の帯状
プローブのコネクターにおける雌部と雄部との断面図、
第９図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ第８図（Ａ）、（Ｂ
）における斜視図、第１０図は、第７図の帯状プローブ
の使用例を示す斜視図である。１・・・プローブ、１ａ・・・磁性体、１ｂ・・・コイ
ル、ＩＣ・・・樹脂チューブ、１．ｄ、２ｃ・・・金属
管、２・・・制御部、２ａ・・・接続箱、２ｂ・・・ス
ペーサ、３・・・コネクター、４・・・セレクタースイ
ッチ、５・・・表示灯、Ａ１−Ａ３・・・演算増幅器、
ＯＲ・・・オア回路、ＦＦ・・・７リツプ７０ツブ回路
、ＶＲＩないしＶＨ２・・・可変抵抗、Ｓｌ・・・テス
トスイッチ、Ｓ２・・・セレクタースイッチ、Ｓ３・・
・リセットスイッチ、２１・・・プローブ、２２・・・
コネクター、２３・・・金属管、３１・・・帯状プロー
ブ、３１ａ・・・磁性体、３１１〕・・・コイル、３１
ｃ・・・非磁性非金属繊維、３２，３３．３５・・・金
属板、３８・・・コネクター。特許出願人財団法人中部電気保安協会他１名代理人弁理
士　青白　葆　他２名ｎ　　　　　　　　　　派図ト転

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コイルが巻回されたライン状の可撓性磁性体を、
該磁性体の端部相互を磁気的に接続／切り離しするコネ
クター手段により、ループ状にして用いる電流検出プロ
ーブと、該プローブよりの検出信号から漏洩電流を検知
する制御部とからなることを特徴とする漏洩電流探知器
。
（２）上記制御部は、所定レベル以上でかつ所定時間以
上継続した漏洩電流の発生を記憶する機能を有する特許
請求の範囲第１項記載の漏洩電流検出器。
（３）可撓性磁性体として、強磁性ワイヤあるいはリボ
ンを用いた特許請求の範囲第１項記載の漏洩電流探知器
。