JPH04505243A - 電気装置により使用される改良された回路遮断器 - Google Patents

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】 電気装置により使用される改良された回路遮断器本発明は、電源ケーブルを介し て電源に接続可能な電気装置と関係して使用される回路遮断器に関し、特にケー ブルが切断される場合において装置に供給するケーブルから電源を切離すように 構成された保護装置に関する。

電力がケーブルに供給されるとき、電気装置用の電源ケーブルの切離された端部 に接触する結果として感電死する人々が毎年多い。そのような事故から保護する ように設計された種々の装置が利用できる。最も簡単な保護装置は電気装置の電 源ケーブルのプラグに位置されたヒユーズであろう。電源ケーブルは切断され、 活線および中性導体が互いに接触すると、その生じた電流はヒユーズを「とばす 」のに十分である。

最近、漏電回路遮断器（ＥＬＣＢ）　、残留電流回路遮断器（ＲＣＣＢ）、また は残留電流装置（ＲＣＤ）のような既知の種々の保護装置が開発されてきている 。ＲＣＣＢは漏電の検出で遮断するように設計され、電気装置の電源ケーブルま たはその電源ケーブルのライン中のコネクタ内に取付けられたプラグまたはアダ プタ中に設けられる。電源ケーブルが切断され活線導体はアース導体と接触する 場合にＲＣＣＢが動作する。

しかしながら、装置に対するケーブルは、電流が通っている導体が中性導体また はアースを接触することなく切断される場合には、回路ヒユーズもＲＣＣＢもい ずれも動作（遮断）せず、ユーザは活線ケーブルの切断された端部に接触する傾 向があり活線と中性の間で衝撃を受ける。人体を通る電流は大抵のヒユーズを溶 断するのに不十分であり、もしユーザがアースへの電流路を設けないと、ＲＣＣ Ｂは動作しない。

本発明は、保護装置の負荷側のケーブルが切断されるときに活線導体または中性 導体の切断の検出で動作可能な遮断手段を含む保護装置を提供する。

本発明の保護装置は電気装置の電源ケーブルに取付は可能なプラグまたはアダプ タ内に設けられ、それはまた分離したＲＣＣＢによって保護されることができる 。その代りに、複合装置は開回路検出部品およびＲＣＣＢの両方を有することに よって生成されることができる。

本発明の特徴および利点は添付図面を参照にして例により以下説明される実施例 から明らかにされるであろう。

第１図は、開回路検出部品がＲＣＣＢと携帯用装置の電源ケーブルの間を接続可 能なプラグ内に位置される本発明の第１の実施例の電気部品を示す図である。

第１Ａ図は、活線および中性導体の電流を維持する電源ケーブルのソケットに内 蔵されたキャパシタを使用する第１の実施例を示す。

第１Ｂ図は、第１Ａ図のプラグと接続して使用する活線および中性導体の電流を 維持するキャパシタに代りにハウジングを備えるライン中のコネクタを示す。

第２図は、継電器が回路遮断器の代りに使用され、集積回路が演算増幅器の代り に使用される第１の実施例の変形の回路図である。

第３図は、開回路検出部品およびＲＣＣＢ部品の両方を備えた本発明の第２の実 施例の回路図である。

第４図は、集積回路が演算増幅器の代りに使用される第２の実施例の変形の回路 図。

第１図を参照にすると、本発明の第１の実施例による保護装置は２つの部分から 構成され、第１の部分は、開回路検出回路を内蔵するプラグ１であり、第２の部 分は、電流が装置の付勢されるか否かに関係なく活線および中性導体に流れるこ とを保証するために活線と中性導体との間を接続された適切に規格のキャパシタ ２を含む装置ソケット１０（第１Ａ図参照）またはライン中に挿入されたコネク タ２０（第１Ｂ図参照）である。

プラグ１は電源ソケットに直接差込まれることができるが、それ自体がその電源 ソケットから供給されるＲＣＣＢを内蔵するソケットまたはアダプタに差込まれ ることが好ましい。

第１図に示されたプラグ１は装置の電源ケーブル８の１端部に直接接続され、電 源ケーブルに取付けられたプラグが差込まれるアダプタとして容易に構成される ことができる。

装置ソケットＩＯまたはライン中のコネクタ２０はプラグｌと装置ソケット１０ の間、或いはプラグ１とライン中のコネクタ２０の間のケーブルの切断の検出を 可能にするために装置の端部に向って電源ケーブルに位置される。装置ソケット １０またはライン中のコネクタ２０中に内蔵されたキャパシタ２は抵抗または他 の装置によって直流用では置換されることが可能であるが、交流供給ではキャパ シタは熱の放散を必要としないのでより適切である。

ソケット１０またはコネクタ２０はまた必要に応じて押付けられるときキャパシ タを切離し、この電流の流れを止める試験装置３を有することができる。これは ユーザがユーザの装置に接続する前に、ユーザがそれに接近して保護装置を試験 するために使用されることが可能である。

その代りに、試験装置はプラグ１中に備えられることが可能であるが、この場合 、１３アンペアの全負荷電流を伝送することが必要とされ、全負荷電流を阻止す る際に一層必要とされる。したがって、試験装置はより堅牢で高価な装置である 。

プラグ（またはアダプタ）１は回路遮断器および検出回路を含む。

回路遮断器ＣＢＩは保持コイル４と、２個の常開コンタクトＣＢＩ／Ｉ　、ＣＢ ＋／２と、押ボタン５から構成される。押ボタン５が押されるとき、回路遮断器 ＣＨＩのアーマチュアは動作位置に機械的に動作され、コイル４に流れる電流に よって生成された磁束により保持される。この電流は機械的な援助なしに動作位 置にアーマチュアを付勢するのには十分ではない。押ボタンはそれが解放される とき、コンタクトＣＢＩ／Ｉ　、ＣＢ＋／２を閉じるスプリング負荷部材を備え る。

回路遮断器はコンタクトＣＢＩ／１　、ＣＢ＋／２が閉鎖状態を維持することが できるだけで、コイル４が付勢されスプリング負荷された部材がコンタクトを閉 じた状態に保持するように設計されているので、コイル４への供給の停止または コイル４の両端の短絡はそのアーマチュアが解除されてコンタクトＣＢＩ／］　 、ＣＢＩ／２を開放するようにスプリング負荷部材を付勢させる。

ラッチされた回路遮断器は置換されることができるが、次の回路は回路遮断器コ イルが遮断条件下で付勢されるように逆転されることを必要とされる。

装置ソケット１０またはコネクタ２０はプラグ１に永久的に配線され、活線供給 ソケットに差込まれるとき、電流は装置ケーブルの活線および中性ワイヤに流れ る。この電流を伝送するこの活線（または中性）導体は二次巻線を有する変成器 ６を通って流れるように配置される。その出力は演算増幅器ＩＣＩの反転入力に 接続されるので、電流は常に装置に流れ、演算増幅器の出力は低く、５ＣＲＩは トリガーしない。

ユーザがそのケーブルを切離すとき、変成器を通って流れる全電流は止まり、演 算増幅器ＩＣＩの出力は高くなり、５ＣＲＩをトリガーし、回路遮断器ＣＢＩの コイルを短絡させ、回路遮断器を解除し、損傷を受けたケーブルを分離するコン タクトＣＢＩ／１　、ＣＢＩ／２を開放する。

回路遮断器ＣＢＩは単に付勢するだけで閉じられたそのコンタクトを保持し、電 流はこの変成器６を通って流れることに注意すべきである。

第１の実施例の変形が第２図に示されており、回路遮断器の代りに継電器が使用 されている。

継電器ＲＬＩはリセットボタンＦＢＩがキャパシタＣＩの電荷を継電器ＲＬＩの コイルに伝送するように動作されるときに付勢され、コンタクトＲＬＩ／１　、 ＲＬＩ／２を閉じ、活線を電流が流れ、したがって変成器６を通って流れるので 、演算増幅器が５ＣＲＩまたはＳＣＲを直接トリガーし、ケーブルが切断される まで電流を継電器中に維持する。ケーブルが切断されるとき、変成器６はもはや そこを通って流れる電流を有しないので、ＳＣＲのトリガーを行うことを停止さ せる。ＳＣＲは交互の半サイクルでのみ導通するのでスイッチがオフにされ、継 電器を解除する。

開回路検出器およびＲＣＣＢを備えた複合装置が第３図に示されている。装置は 通常のＲＣＣＢ　（平衡からずれた電流を検出するためにコア平衡として作用す る第２の変成器７を有する）と、開回路検出回路と、第１図に示されたようなソ ケット１０またはコネクタ２０とを含むことが理解できる。

別の変形は第４図に示されており、注文設計の集積回路は演算増幅器および第３ 図のダイオードを備えて使用される。

上記から、携帯用装置を使用するとき個人の安全性は通常のＲＣＣＢに対して大 幅に増加し、ケーブルの被覆が削られ、活線および中性導体の両者が露出し、ユ ーザがアースと接触させなければそれに触れたときにショックを受ける致命的な ものとなるる以外のケーブルの損傷の全ての場合をカバーする。このようなケー ブル損傷はほとんど起こらず、本発明による保護装置を使用するときに致命的シ ョックに対する保護は１００％に近い。

変形された実施例において、キャパシタ２、抵抗または他の装置はオリジナルエ キツブメントマニュファクチュア社（０，Ｅ９Ｍ、）によって装置スイッチと並 列に装置（図示せず）内に設けられることができるので、電力が存在する全時間 電流を維持することができる。そのような装置は０．Ｃ０Ｄ、Ｐ保護装置があっ てもなくても使用に適しており、プラグ１に設けられたアダプタに直接差込むこ とが可能である。

Ｒ 代 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）る場合には、回路ヒユーズもＲ ＣＣＢもいずれも動作（遮断）せず、ユーザは活線ケーブルの切断された端部に 接触する傾向があり活線と中性の間で衝撃を受ける。人体を通る電流は大抵のヒ ユーズを溶断するのに不十分であり、もしユーザがアースへの電流路を設けない と、ＲＣＣＢは動作しない。

本発明は、活線および中性導体に接続するように構成され、保護装置が電源に接 続されるとき活線および中性導体中の電流を維持する電流維持手段と、 活線および中性導体への電気の供給を遮断する遮断手段とを具備している活線お よび中性導体を含む電源と電荷の間を接続する保護装置において、 第１の端部において活線および中性導体に結合された検出器手段を含み、電流維 持手段は活線および中性導体の前記第１の端部と反対側の第２の端部に位置し、 遮断手段は検出器手段の出力に応答し、活線または中性導体の切断の検出器手段 による検出によって動作可能であることを特徴とする保護装置を提供する。

本発明の保護装置は電気装置の電源ケーブルに取付は可能なプラグまたはアダプ タ内に設けられ、それはまた分離したＲＣＣＢによって保護されることができる 。その代りに、複合装置は開回路検出部品およびＲＣＣＢの両方を有することに よって生成されることができる。

本発明の特徴および利点は添付図面を参照にして例により以下説明される実施例 から明らかにされるであろう。

第１図は、開回路検出部品がＲＣＣＢと携帯用装置の電源ケーブルの間を接続可 能なプラグ内に位置される本発明の第１の実施例の電気部品を示す図である。

第１Ａ図は、活線および中性導体の電流を維持する電源ケーブルのソケットに内 蔵されたキャパシタを使用する第１の実施例を示す。

第１Ｂ図は、第１Ａ図のプラグと接続して使用する活線および中性導体の電流を 維持するキャパシタに代りにハウジングを備えるライン中のコネクタを示す。

請求の範囲 １、活線および中性導体に接続するように構成され、保護装置が電源に接続され るとき活線および中性導体中の電流を維持する電流維持手段と、 活線および中性導体への電気の供給を遮断する遮断手段とを具備している活線お よび中性導体を含む電源と電荷の間を接続する保護装置において、 第１の端部において活線および中性導体に結合された検出器手段を含み、電流維 持手段は活線および中性導体の前記第１の端部と反対側の第２の端部に位置し、 遮断手段は検出器手段の出力に応答し、活線または中性導体の切断の検出器手段 による検出によって動作可能であることを特徴とする保護装置。

２、電流維持手段は活線導体と中性導体の間を接続するように構成されたキャパ シタを具備している請求項１記載の保護装置。

３、検出器手段は活線導体中の電流を検出し、或いは中性導体中の電流を検出す るように配置された電流変成器を具備している請求項１または２記載の保護装置 。

４、検出器手段は電流が実質上ゼロであることを検出されるとき高い信号を出力 するように構成され、遮断手段はそのゲートにおいて検出器の出力を受信し、そ の検出器手段の出力が前記高い信号であるとき導電するように構成されたシリコ ン制御整流器を具備している請求項３記載の保護装置。

５、検出器手段はさらに反転入力端子において電流変成器がらの出力を受信する ように配置された演算増幅器を具備している請求項４記載の保護装置。

６、検出器手段はさらに電流変成器からの出力を受信するように構成された集積 回路を具備している請求項４記載の保護装置。

７、遮断手段はシリコン制御整流器が導電されるとき電源から活線および中性導 体への電気の供給を遮断するように配置された回路遮断器を具備している請求項 ４記載の保護装置。

８、遮断手段はシリコン制御整流器が導電するとき電源から活線および中性導体 への電気の供給を遮断するように配置された継電器を具備している請求項４記載 の保護装置。

９、さらに、残留電流回路遮断器を具備している請求項１乃至８のいずれか１項 記載の保護装置。

１０、検出器手段はさらに活線および中性導体中の電流の不平衡を検出するよう に構成されたコア平衡変成器と、そのコア平衡変成器の出力を受信するように配 置された演算増幅器とを具備し、さらに検出器手段の出力は活線および中性導体 中の電流の不平衡がコア平衡変成器によって検出されるとき高い信号を出力する ように構成されている請求項４記載の保護装置。

１１、保護装置が電源に接続されるとき、活線および中性導体中の電流を遮断す るために手動により動作可能な試験手段をさらに具備している請求項１乃至ｌＯ のいずれか１項記載の保護装置。

国際調査報告 Ｓ＾　２７４８５

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．負荷側の活線導体または中性導体の切断の検出に動作可能な遮断手段を具備 している電源と電荷の間を接続する保護装置。
2. ２．保護装置が電源に接続されるとき活線および中性導体中に流れる電流を維持 するために活線導体と中性導体の間を接続するように適応された電流維持手段と 、活線および、または中性導体中に流れる電流を検出するために電源と電流維持 手段の間で活線および中性導体に対する接続のために適応された検出器手段とを さらに具備し、遮断手段は活線および中性導体への電気の供給を遮断するために 検出器手段の出力に応答している請求項１記載の保護装置。
3. ３．電流維持手段は活線導体と中性導体の間の接続のために構成されたキャパシ タを具備している請求項２記載の保護装置。
4. ４．検出器手段は活線導体中の電流または中性導体中の電流のいずれかを検出す るために配置された電流変成器を具備している請求項２または３記載の保証装置 。
5. ５．電流が実質上ゼロであることを検出されるとき、検出器手段は高い信号を出 力するように構成され、遮断手段は検出器手段の出力が前記高い信号であるとき 導電するように構成されそのゲートにおいて検出器手段の出力を受信するシリコ ン制御整流器を具備している請求項４記載の保護装置。
6. ６．検出器手段はさらに逆入力において電流変成器からの出力を受信するように 配置された演算増幅器を具備している請求項５記載の保護装置。
7. ７．検出器手段はさらに電流変成器からの出力を受信するように配置された集積 回路を具備している請求項５記載の保護装置。
8. ８．遮断手段はシリコン制御整流器が導電するとき電源から活線および中性導体 への電気の供給を遮断するように配置された回路遮断器を具備している請求項５ 記載の保護装置。
9. ９．遮断手段はシリコン制御整流器が導電するとき電源から活線および中性導体 への電気の供給を遮断するように配置された継電器を具備している請求項５記載 の保護装置。
10. １０．さらに、残留電流回路遮断器を具備している請求項１乃至９のいずれか１ 項記載の保護装置。
11. １１．検出器手段はさらに活線および中性導体中に流れる電流の不平衡を検出す るように構成されたコア平衡変成器と、コア平衡変成器の出力を受信するように 配置された演算増幅器とを具備し、活線および中性導体中に流れる電流の不平衡 はコア平衡変成器によって検出されるとき検出器手段の出力はさらに高い信号を 出力するように構成されている請求項５記載の保護装置。
12. １２．さらに、保護装置が電源に接続されるとき活線および中性導体中を流れる 電流を遮断するように手動で動作可能である試験手段を具備している請求項１乃 至１１のいずれか１項記載の保護装置。