JPH05153725A - Ground fault detector - Google Patents

Ground fault detector

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Publication number
JPH05153725A
JPH05153725A JP3312427A JP31242791A JPH05153725A JP H05153725 A JPH05153725 A JP H05153725A JP 3312427 A JP3312427 A JP 3312427A JP 31242791 A JP31242791 A JP 31242791A JP H05153725 A JPH05153725 A JP H05153725A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
ground fault
level
output signal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3312427A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Tsuchimoto
雄二 土本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH05153725A publication Critical patent/JPH05153725A/en
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent erroneous operation due to noise in ground fault detection by charging the storage section in a signal width decision unit with the output signal from a level decision unit and discharging the storage section based on an output signal from a zero-cross detecting circuit. CONSTITUTION:Level decision units 7, 8 compare positive and negative levels of ground fault current, respectively, with thresholds. Signal width decision units 9A, 10A charge capacitors 11, 12, respectively, with output signals from the level decision units 7, 8 and discharge the capacitors 11, 12 based on a reset signal fed from a zero-cross detecting circuit 18. Pulse signals are generated when the terminal voltages of the capacitors 11, 12 exceed thresholds respectively. When the count of the pulse signal exceeds a predetermined value, a switching element 16 and an electromagnetic unit 17 are energized to open a circuit breaker 4 thus interrupting an AC path 1. According to the constitution, ground fault can be detected positively even upon occurrence of noise on the AC path 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、交流電路に地絡が発
生したときこれを検出して交流電路を遮断する地絡検出
装置に関し、特に交流電路に発生したノイズによる誤動
作を防止できる地絡検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ground fault detecting device for detecting a ground fault in an AC electric circuit and shutting off the AC electric circuit, and more particularly to a ground fault capable of preventing malfunction due to noise generated in the AC electric circuit. The present invention relates to a detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来の地絡検出装置を示す構成図
である。図において、1は交流電路、2は交流電路に接
続された負荷、3は交流電路1に設けられた地絡検出装
置、4は交流電路1に設けられた遮断器、5は交流電路
1に設けられ、交流電路1に発生した地絡電流を検出す
る地絡検出器、例えば零相変流器(以下、ZCTとい
う)、6はZCT5の出力信号を波形整形する波形整形
回路、7は波形整形回路6の正の出力端子に接続された
レベル判別器であって、このレベル判別器7は入力信号
のレベルに対して所定の閾値TH1が設定されており、
入力信号の正のレベルがこの閾値を超えたとき、その閾
値を超えている期間に等しい時間幅の矩形波出力信号を
出力する。8は波形整形回路6の負の出力端子に接続さ
れたレベル判別器であって、このレベル判別器8は入力
信号のレベルに対して所定の閾値TH2が設定されてお
り、入力信号の負のレベルがこの閾値を超えたとき、そ
の閾値を超えている期間に等しい時間幅の矩形波出力信
号を出力する。9、10はそれぞれレベル判別器7、8
の出力信号の時間幅を判別する信号幅判別器であって、
それぞれコンデンサ11、12が接続されており、レベ
ル判別器7、8の出力信号、即ちコンデンサ11、12
の端子電圧がそれぞれ所定の閾値TH3、TH4を超えた
とき、その閾値を超えている期間に等しい時間幅のパル
ス信号を発生する。13、14はそれぞれ信号幅判別器
9、10からのパルス信号をカウントし、そのカウント
値が所定値を超えると出力信号を発生するカウント回
路、15はカウント回路13、14の出力信号の論理積
をとるAND回路、16はAND回路15の出力信号に
よりそのオン、オフ動作を制御されるスイッチング素
子、17はスイッチング素子16のオンにより付勢され
て遮断器4を駆動する電磁装置である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram showing a conventional ground fault detecting device. In the figure, 1 is an AC electric line, 2 is a load connected to the AC electric line, 3 is a ground fault detection device provided in the AC electric line 1, 4 is a circuit breaker provided in the AC electric line 1, and 5 is an AC electric line 1. A ground fault detector that is provided and detects a ground fault current generated in the AC circuit 1, for example, a zero-phase current transformer (hereinafter, referred to as ZCT), 6 is a waveform shaping circuit that shapes the output signal of the ZCT 5, and 7 is a waveform. A level discriminator connected to the positive output terminal of the shaping circuit 6, the level discriminator 7 having a predetermined threshold value TH 1 set for the level of the input signal,
When the positive level of the input signal exceeds this threshold value, a rectangular wave output signal having a time width equal to the period of exceeding the threshold value is output. Reference numeral 8 is a level discriminator connected to the negative output terminal of the waveform shaping circuit 6. The level discriminator 8 has a predetermined threshold TH 2 set for the level of the input signal, When the level of exceeds the threshold, a rectangular wave output signal having a time width equal to the period of exceeding the threshold is output. 9 and 10 are level discriminators 7 and 8 respectively.
A signal width discriminator for discriminating the time width of the output signal of
The capacitors 11 and 12 are connected to each other, and the output signals of the level discriminators 7 and 8, that is, the capacitors 11 and 12 are connected.
When the terminal voltages of the two exceed predetermined threshold values TH 3 and TH 4 , respectively, a pulse signal having a time width equal to the period of exceeding the threshold values is generated. Reference numerals 13 and 14 respectively count pulse signals from the signal width discriminators 9 and 10, and generate an output signal when the count value exceeds a predetermined value. 15 is a logical product of the output signals of the count circuits 13 and 14. Is an AND circuit, 16 is a switching element whose ON / OFF operation is controlled by the output signal of the AND circuit 15, and 17 is an electromagnetic device which is energized by the ON of the switching element 16 to drive the circuit breaker 4.

【0003】次に、図6に示した従来の地絡検出装置の
動作について、図7を参照しながら説明する。今、地絡
により交流電路1に図7(a)に示すような波形の地絡
電流が流れると、この地絡電流が波形整形回路6に供給
されて波形整形され、その出力側に図7(b)に示すよ
うな波形の検出信号が得られる。この検出信号はレベル
判別器7に供給され、そのレベルが閾値TH1を超える
と、その出力側に、図7(c)に示すように、そのレベ
ルが閾値TH1を超えている期間に対応する時間幅(時
間t1)を有する矩形波出力信号が得られる。又、波形
整形回路6からの検出信号はレベル判別器8に供給さ
れ、そのレベルが閾値TH2を超えると、その出力側
に、図7(d)に示すように、そのレベルが閾値TH2
を超えている期間に対応する時間幅(t2)を有する矩
形波出力信号が得られる。レベル判別器7からの矩形波
出力信号は信号幅判別器9に供給され、信号幅判別器9
は時間t1の間コンデンサ11を充電し、その端子電圧
が、図7(e)に示すように、閾値TH3を超えると、
その出力側に図7(g)に示すようなパルス信号を発生
する。同様に、レベル判別器8からの矩形波出力信号は
信号幅判別器10に供給され、信号幅判別器10は時間
t2の間コンデンサ12を充電し、その端子電圧が、図
7(f)に示すように、閾値TH4を超えると、その出
力側に図7(h)に示すようなパルス信号を発生する。
これらのパルス信号はそれぞれカウント回路13、14
に供給され、そのカウント値が所定値を超えるとその出
力側にハイレベルの出力信号が得られ、これによりAN
D回路15のゲートが開いてその出力信号が駆動信号と
してスイッチング素子16の制御電極に印加されてスイ
ッチング素子16がオンし、このスイッチング素子16
のオンにより電磁装置17が付勢されて遮断器4が開
き、交流電路1を遮断する。
Next, the operation of the conventional ground fault detecting device shown in FIG. 6 will be described with reference to FIG. Now, when a ground fault current having a waveform as shown in FIG. 7A flows in the AC line 1 due to a ground fault, this ground fault current is supplied to the waveform shaping circuit 6 to be waveform shaped, and the output side thereof is shown in FIG. A detection signal having a waveform as shown in (b) is obtained. This detection signal is supplied to the level discriminator 7, and when the level exceeds the threshold value TH 1 , the output side corresponds to the period in which the level exceeds the threshold value TH 1 as shown in FIG. 7C. A rectangular wave output signal having a time width (time t1) is obtained. The detection signal from the waveform shaping circuit 6 is supplied to the level discriminator 8, when the level exceeds the threshold value TH 2, to the output side, FIG. 7 (d), the the level of the threshold value TH 2
A rectangular wave output signal having a time width (t2) corresponding to the period exceeding the above is obtained. The rectangular wave output signal from the level discriminator 7 is supplied to the signal width discriminator 9,
Charges the capacitor 11 for the time t1, and when the terminal voltage thereof exceeds the threshold value TH 3 as shown in FIG. 7 (e),
A pulse signal as shown in FIG. 7 (g) is generated on the output side. Similarly, the rectangular wave output signal from the level discriminator 8 is supplied to the signal width discriminator 10, the signal width discriminator 10 charges the capacitor 12 for the time t2, and the terminal voltage becomes as shown in FIG. As shown, when the threshold value TH 4 is exceeded, a pulse signal as shown in FIG. 7 (h) is generated at the output side.
These pulse signals are used for counting circuits 13 and 14 respectively.
When the count value exceeds a predetermined value, a high-level output signal is obtained at the output side thereof.
The gate of the D circuit 15 opens and its output signal is applied as a drive signal to the control electrode of the switching element 16 to turn on the switching element 16.
When the switch is turned on, the electromagnetic device 17 is energized to open the circuit breaker 4 and disconnect the AC circuit 1.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の地絡検出装置は
以上のように構成されているので、次のような問題点が
あった。即ち、信号幅判別器9、10はそれぞれレベル
判別器7、8の出力信号がハイレベルのとき,つまり波
形整形回路6からの検出信号が閾値TH1、TH2を超え
るときコンデンサ11、12を充電し、ローレベルのと
き、つまり波形整形回路6からの検出信号が閾値T
1、TH2を超えないとコンデンサ11、12を放電す
るわけであるが、このため、今、交流電路1に何らかの
原因でノイズが発生し、このノイズにより波形整形回路
6の出力波形が図8(a)に示すようになると、レベル
判別器7、8の出力信号はそれぞれ図8(b)及び
(c)に示すようになり、レベル判別器7、8の出力信
号がローレベルのときはコンデンサ11、12は放電さ
れるため、コンデンサ11、12の端子電圧はそれぞれ
図8(d)及び(e)に示すようになり、そのレベルが
閾値TH3、TH4に達しない場合が有り、この結果、信
号幅判別器13、14からは何らパルス信号が発生され
ず、交流電路1に地絡が発生されているにも拘わらず遮
断器4を開いて交流電路1を遮断できない誤動作を生じ
るという問題点があった。
Since the conventional ground fault detecting device is constructed as described above, it has the following problems. That is, the signal width discriminators 9 and 10 turn on the capacitors 11 and 12 when the output signals of the level discriminators 7 and 8 are at a high level, that is, when the detection signal from the waveform shaping circuit 6 exceeds the thresholds TH 1 and TH 2. When charged and at a low level, that is, the detection signal from the waveform shaping circuit 6 is the threshold value T
When H 1 and TH 2 are not exceeded, the capacitors 11 and 12 are discharged. Therefore, noise is generated in the AC circuit 1 for some reason, and this noise causes the output waveform of the waveform shaping circuit 6 to change. 8 (a), the output signals of the level discriminators 7 and 8 are as shown in FIGS. 8 (b) and 8 (c), respectively, and when the output signals of the level discriminators 7 and 8 are low level. Since the capacitors 11 and 12 are discharged, the terminal voltages of the capacitors 11 and 12 become as shown in FIGS. 8D and 8E, respectively, and the levels thereof may not reach the thresholds TH 3 and TH 4. As a result, no malfunction occurs because no pulse signal is generated from the signal width discriminators 13 and 14 and the circuit breaker 4 is opened to shut off the AC circuit 1 despite the occurrence of a ground fault in the AC circuit 1. There is a problem that It was.

【0005】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、交流電路に発生したノイズによる
誤動作を防止することができる地絡検出装置を得ること
を目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object thereof is to obtain a ground fault detecting device capable of preventing malfunction due to noise generated in an AC electric circuit.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係る地絡検出
装置は、交流電路に生じる地絡電流を検出する地絡検出
器と、該地絡検出器の出力信号の正のレベル又は負のレ
ベルの少なくとも一方と第1の閾値を比較し、該レベル
が上記第1の閾値を超えると出力信号を発生するレベル
判別手段と、上記地絡電流のゼロクロスを検出するゼロ
クロス検出回路と、蓄積部を有し、上記レベル判別手段
の出力信号により上記蓄積部を充電し、上記ゼロクロス
検出回路の出力信号により上記蓄積部の電荷を放電し、
該蓄積部の電位が第2の閾値を超えると出力信号を発生
する信号幅判別手段と、該信号幅判別手段の出力信号に
より付勢されて上記交流電路を遮断する遮断手段とを備
えたものである。
A ground fault detector according to the present invention includes a ground fault detector for detecting a ground fault current generated in an AC circuit, and a positive level or a negative level of an output signal of the ground fault detector. At least one of the levels is compared with a first threshold value, a level determination means for generating an output signal when the level exceeds the first threshold value, a zero-cross detection circuit for detecting the zero-cross of the ground fault current, and a storage section. And charging the accumulator by the output signal of the level determination means, discharging the charge of the accumulator by the output signal of the zero-cross detection circuit,
A signal width determining means for generating an output signal when the potential of the accumulating portion exceeds a second threshold value, and a disconnecting means for energizing the output signal of the signal width determining means to interrupt the AC circuit. Is.

【0007】[0007]

【作用】この発明においては、レベル判別手段の出力信
号により信号幅判別手段の蓄積部を充電し、ゼロクロス
検出回路の出力信号により信号幅判別手段の蓄積部の電
荷を放電する。これにより、交流電路に生じる地絡電流
にノイズが重畳されていても地絡が発生したときには常
に蓄積部の電位が第2の閾値を超えるように維持して交
流電路を遮断する信号を発生でき、ノイズにより地絡検
出ができなくなるという誤動作が防止される。
In the present invention, the storage section of the signal width determination means is charged by the output signal of the level determination means, and the charge of the storage section of the signal width determination means is discharged by the output signal of the zero cross detection circuit. As a result, even when noise is superimposed on the ground fault current generated in the AC circuit, it is possible to generate a signal that interrupts the AC circuit by maintaining the potential of the storage unit to exceed the second threshold value whenever a ground fault occurs. A malfunction that prevents the ground fault from being detected due to noise is prevented.

【0008】[0008]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例を示す構成図であり、
図4と対応する部分には同一符号を付し、その重複説明
を省略する。3Aは地絡検出装置、9A、10Aはそれ
ぞれレベル判別器7、8の出力の時間幅を判別する信号
幅判別器であって、それぞれ蓄積部としてのコンデンサ
11、12が接続されており、レベル判別器7、8の出
力信号がハイレベルのときそれぞれコンデンサ11、1
2を充電し、ローレベルのときそれぞれ充電を停止させ
てそのときの電位を保持し、、コンデンサ11、12の
端子電圧がそれぞれ所定の閾値TH3、TH4を超えたと
き、その閾値を超えている期間に等しい時間幅のパルス
信号を発生する。18はZCT5の出力信号のゼロクロ
スを検出し、信号幅判別器9A、10Aをリセットする
ゼロクロス検出回路である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention,
Portions corresponding to those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted. 3A is a ground fault detection device, 9A and 10A are signal width discriminators for discriminating the time widths of the outputs of the level discriminators 7 and 8, respectively, and capacitors 11 and 12 as accumulators are connected, respectively. When the output signals of the discriminators 7 and 8 are high level, the capacitors 11 and 1
2 is charged, the charging is stopped at a low level and the potential at that time is held, and when the terminal voltages of the capacitors 11 and 12 exceed predetermined thresholds TH 3 and TH 4 , respectively, the threshold is exceeded. A pulse signal having a time width equal to the current period is generated. Reference numeral 18 is a zero-cross detection circuit that detects the zero-cross of the output signal of the ZCT 5 and resets the signal width discriminators 9A and 10A.

【0009】次に、図1に示したこの発明の一実施例の
動作について、図2及び図3を参照しながら説明する。
まず、通常の動作を図2を参照して説明する。今、地絡
により交流電路1に図2(a)に示すような波形の地絡
電流が流れると、この地絡電流が波形整形回路6に供給
されて波形整形され、その出力側に図2(b)に示すよ
うな波形の検出信号が得られる。この検出信号はレベル
判別器7に供給され、そのレベルが閾値TH1を超える
と、その出力側に、図2(c)に示すように、そのレベ
ルが閾値TH1を超えている期間に対応する時間幅(時
間t1)を有する矩形波出力信号が得られる。又、波形
整形回路6からの検出信号はレベル判別器8に供給さ
れ、そのレベルが閾値TH2を超えると、その出力側
に、図2(d)に示すように、そのレベルが閾値TH2
を超えている期間に対応する時間幅(t2)を有する矩
形波出力信号が得られる。レベル判別器7からの矩形波
出力信号は信号幅判別器9Aに供給され、信号幅判別器
9Aはレベル判別器7の矩形波出力信号がハイレベルで
ある時間t1の間コンデンサ11を充電し、レベル判別
器7の矩形波出力がローレベルになると充電を停止して
そのときの電位を保持し、この保持状態はゼロクロス検
出回路18からの図2(i)に示すようなリセット信号
により解除され、コンデンサ11は強制的に放電させら
れる。そして、信号幅判別器9Aはコンデンサ11の端
子電圧が、図2(e)に示すように、閾値TH3を超え
ると、その出力側に図2(g)に示すようなパルス信号
を発生する。同様に、レベル判別器8からの矩形波出力
信号は信号幅判別器10Aに供給され、信号幅判別器1
0Aはレベル判別器8の矩形波出力信号がハイレベルで
ある時間t2の間コンデンサ12を充電し、レベル判別
器8の矩形波出力信号がローレベルになると充電を停止
してそのときの電位を保持し、この保持状態はゼロクロ
ス検出回路18からの図2(i)に示すようなリセット
信号により解除され、コンデンサ12は強制的に放電さ
せられる。そして、信号幅判別器10Aはコンデンサ1
2の端子電圧が、図2(f)に示すように、閾値TH4
を超えると、その出力側に図2(h)に示すようなパル
ス信号を発生する。そして、信号幅判別器9A、10A
からのパルス信号はそれぞれカウント回路13、14に
供給され、そのカウント値が所定値を超えるとその出力
側にハイレベルの出力信号が得られ、これによりAND
回路15のゲートが開いてその出力信号が駆動信号とし
てスイッチング素子16の制御電極に印加されてスイッ
チング素子16がオンし、このスイッチング素子16の
オンにより電磁装置17が付勢されて遮断器4が開き、
交流電路1を遮断する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
First, the normal operation will be described with reference to FIG. Now, when a ground fault current having a waveform as shown in FIG. 2A flows in the AC line 1 due to a ground fault, this ground fault current is supplied to the waveform shaping circuit 6 to be waveform shaped, and the output side thereof has the waveform shown in FIG. A detection signal having a waveform as shown in (b) is obtained. This detection signal is supplied to the level discriminator 7, and when the level exceeds the threshold TH 1 , the output side thereof corresponds to the period in which the level exceeds the threshold TH 1 as shown in FIG. A rectangular wave output signal having a time width (time t1) is obtained. The detection signal from the waveform shaping circuit 6 is supplied to the level discriminator 8, when the level exceeds the threshold value TH 2, to the output side, FIG. 2 (d), the the level of the threshold value TH 2
A rectangular wave output signal having a time width (t2) corresponding to the period exceeding the above is obtained. The rectangular wave output signal from the level discriminator 7 is supplied to the signal width discriminator 9A, and the signal width discriminator 9A charges the capacitor 11 during the time t1 when the rectangular wave output signal of the level discriminator 7 is at a high level, When the rectangular wave output of the level discriminator 7 becomes low level, charging is stopped and the potential at that time is held, and this held state is released by the reset signal from the zero cross detection circuit 18 as shown in FIG. , The capacitor 11 is forcibly discharged. Then, when the terminal voltage of the capacitor 11 exceeds the threshold value TH 3 as shown in FIG. 2 (e), the signal width discriminator 9A generates a pulse signal as shown in FIG. 2 (g) at the output side thereof. .. Similarly, the rectangular wave output signal from the level discriminator 8 is supplied to the signal width discriminator 10A, and the signal width discriminator 1
0A charges the capacitor 12 during the time t2 when the rectangular wave output signal of the level discriminator 8 is high level, and when the rectangular wave output signal of the level discriminator 8 becomes low level, the charging is stopped and the potential at that time is changed. The held state is released, and the held state is released by the reset signal from the zero-cross detection circuit 18 as shown in FIG. 2 (i), and the capacitor 12 is forcibly discharged. The signal width discriminator 10A is the capacitor 1
2 has a threshold voltage TH 4 as shown in FIG.
When it exceeds, a pulse signal as shown in FIG. 2 (h) is generated on the output side. Then, the signal width discriminators 9A and 10A
The pulse signals from are supplied to the count circuits 13 and 14, respectively, and when the count value exceeds a predetermined value, a high-level output signal is obtained at the output side thereof.
The gate of the circuit 15 is opened and its output signal is applied as a drive signal to the control electrode of the switching element 16 to turn on the switching element 16. By turning on the switching element 16, the electromagnetic device 17 is energized and the circuit breaker 4 is turned on. Open,
The AC circuit 1 is cut off.

【0010】次に交流電路1にノイズが発生した場合の
動作を図3を参照して説明する。今、交流電路1に何ら
かの原因でノイズが発生し、このノイズにより波形整形
回路6の出力波形が図3(a)に示すようになると、レ
ベル判別器7、8の出力信号はそれぞれ図3(b)及び
(c)に示すようになる。そして、このような出力が供
給されると信号幅判別器9A、10Aはレベル判別器
7、8の出力信号のレベルがハイレベルの時間t3、t
5の間それぞれコンデンサ11、12を充電し、レベル
判別器7、8の出力信号のレベルがローレベルある時間
t4及び時間t5経過後リセット信号が印加されるまで
の間充電を停止してその直前の値を保持し、そして、ゼ
ロクロス検出回路18から図3(f)に示すようなリセ
ット信号が印加されるとそれぞれコンデンサ11、12
に蓄積されている電荷を放電する。この結果、コンデン
サ11、12の端子電圧はそれぞれ図3(d)及び
(e)に示すように閾値TH3、TH4を超えるようなレ
ベルを持つ波形となる。後は上述同様コンデンサ11、
12の端子電圧が、それぞれ閾値TH3、TH3を超える
と、信号幅判別器9A、10Aはその出力側にパルス信
号を発生する。これらのパルス信号はそれぞれカウント
回路13、14に供給され、そのカウント値が所定値を
超えるとその出力側にハイレベルの出力が得られ、これ
によりAND回路15のゲートが開いてその出力信号が
駆動信号としてスイッチング素子16の制御電極に印加
されてスイッチング素子16がオンし、このスイッチン
グ素子16のオンにより電磁装置17が付勢されて遮断
器4が開き、交流電路1を遮断する。
Next, the operation when noise occurs in the AC electric circuit 1 will be described with reference to FIG. Now, when noise is generated in the AC circuit 1 for some reason, and the output waveform of the waveform shaping circuit 6 becomes as shown in FIG. 3A due to this noise, the output signals of the level discriminators 7 and 8 are respectively shown in FIG. As shown in b) and (c). Then, when such an output is supplied, the signal width discriminators 9A and 10A cause the output signals of the level discriminators 7 and 8 to be at the high level for times t3 and t.
5, the capacitors 11 and 12 are charged respectively, and the charging is stopped until the reset signal is applied after the time t4 and the time t5 when the level of the output signals of the level discriminators 7 and 8 is low level and immediately before that. Of the capacitors 11 and 12 when the zero cross detection circuit 18 applies a reset signal as shown in FIG.
Discharges the electric charge stored in. As a result, the terminal voltages of the capacitors 11 and 12 have waveforms having levels exceeding the thresholds TH 3 and TH 4 as shown in FIGS. 3D and 3E, respectively. After that, the capacitor 11,
When the terminal voltages of 12 exceed the threshold values TH 3 and TH 3 , respectively, the signal width discriminators 9A and 10A generate pulse signals on their output sides. These pulse signals are supplied to the count circuits 13 and 14, respectively, and when the count value exceeds a predetermined value, a high level output is obtained at the output side thereof, whereby the gate of the AND circuit 15 is opened and its output signal is changed. As a drive signal, it is applied to the control electrode of the switching element 16 to turn on the switching element 16, and when the switching element 16 is turned on, the electromagnetic device 17 is energized to open the circuit breaker 4 to cut off the AC circuit 1.

【0011】図4は代表的に信号幅判別器9Aの具体的
な回路構成の一例を示す構成図であって、勿論信号幅判
別器10Aもこれと同一の回路構成を取ることができ
る。図において、20は定電流源であって、その一側は
電源Vccに接続され、他側はスイッチ21を介してコ
ンデンサ11に接続される。スイッチ21とコンデンサ
11の接続点Aとグランド(GRD)との間にスイッチ
22が接続される。スイッチ21はレベル判別器7(図
1)の出力信号によりバッフア23を通してそのオン、
オフを制御され、スイッチ22はゼロクロス検出回路1
8(図1)からのリセット信号によりそのオン、オフを
制御される。尚、スイッチ21はレベル判別器7の出力
信号がハイレベルのときオン、ローレベルのときオフと
され、スイッチ22はリセット信号がハイレベルのとき
オン、ローレベルのときオフとされる。24は比較器で
あって、その非反転入力端子は接続点Aに接続され、そ
の反転入力端子は閾値TH3の直流電源に接続される。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a concrete circuit configuration of the signal width discriminator 9A as a representative. Of course, the signal width discriminator 10A can also have the same circuit configuration. In the figure, 20 is a constant current source, one side of which is connected to the power supply Vcc, and the other side is connected to the capacitor 11 via the switch 21. The switch 22 is connected between the connection point A of the switch 21 and the capacitor 11 and the ground (GRD). The switch 21 is turned on by the output signal of the level discriminator 7 (FIG. 1) through the buffer 23,
The switch 22 is controlled to be off, and the switch 22 is the zero-cross detection circuit 1
ON / OFF is controlled by a reset signal from 8 (FIG. 1). The switch 21 is turned on when the output signal of the level discriminator 7 is high level and turned off when it is low level, and the switch 22 is turned on when the reset signal is high level and turned off when the reset signal is low level. Reference numeral 24 denotes a comparator, the non-inverting input terminal of which is connected to the connection point A, and the inverting input terminal of which is connected to the DC power source having the threshold value TH 3 .

【0012】次にこの信号幅判別器9Aの動作を図5を
参照しながら説明する。今、レベル判別器7より図5
(a)に示すような矩形波出力信号がバッフア23を通
して供給されるとこの矩形波出力信号のハイレベルの間
スイッチ21がオンし、コンデンサ11が電源Vccに
より充電され、その端子電圧即ち接続点Aの電位は図5
(b)に示すように徐々に上昇して行き、矩形波出力信
号がローレベルになるとスイッチ21がオフし、この間
スイッチ22もオフしているので接続点Aの電位はスイ
ッチ21のオフ時点の電位を保持したままとなる。そし
て、ゼロクロス検出回路18が地絡電流のゼロクロスを
検出して図5(c)に示すようなリセット信号を発生す
るとスイッチ22がオンし、これによりコンデンサ11
に蓄積されていた電荷が放電し、接続点Aの電位はゼロ
ボルトとなり、結果として接続点Aには図5(b)に示
すような波形の信号が得られることになる。この信号は
比較器24に供給されて閾値TH3と比較され、比較器
24は入力された信号のレベルが閾値TH3を超えると
その出力側に図5(d)に示すようなパルス信号を発生
する。
Next, the operation of the signal width discriminator 9A will be described with reference to FIG. From the level discriminator 7, FIG.
When the rectangular wave output signal as shown in (a) is supplied through the buffer 23, the switch 21 is turned on during the high level of the rectangular wave output signal, the capacitor 11 is charged by the power source Vcc, and its terminal voltage, that is, the connection point. Fig. 5 shows the potential of A
As shown in (b), the voltage gradually rises, and when the rectangular wave output signal becomes low level, the switch 21 is turned off. During this time, the switch 22 is also turned off. Therefore, the potential at the connection point A is at the time when the switch 21 is turned off. The potential is maintained. Then, when the zero-cross detection circuit 18 detects the zero-cross of the ground fault current and generates the reset signal as shown in FIG. 5C, the switch 22 is turned on, which causes the capacitor 11
The electric charge accumulated at the point A is discharged, the potential at the connection point A becomes zero volt, and as a result, a signal having a waveform as shown in FIG. 5B is obtained at the connection point A. This signal is supplied to the comparator 24 and compared with the threshold value TH 3, and when the level of the input signal exceeds the threshold value TH 3 , the comparator 24 outputs a pulse signal as shown in FIG. Occur.

【0013】このように本実施例では、地絡検出の際に
交流電路に発生したノイズが地絡電流に重畳されてもこ
れに影響される事なく地絡検出機能を達成でき、ノイズ
による誤動作が防止される。
As described above, in this embodiment, even if the noise generated in the AC circuit at the time of the ground fault detection is superposed on the ground fault current, the ground fault current detection function can be achieved without being affected by the noise and malfunction due to the noise. Is prevented.

【0014】尚、上記実施例では地絡検出信号の正負両
方のレベルを判別して地絡検出を行う場合であるが、地
絡検出信号の正又は負の一方のレベルを判別して地絡検
出を行う場合にも同様に適用でき、同様の効果を奏す
る。
In the above embodiment, the ground fault is detected by discriminating both the positive and negative levels of the ground fault detection signal, but the positive or negative level of the ground fault detection signal is discriminated. It can be similarly applied to the case where the detection is performed, and the same effect can be obtained.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、交流電
路に生じる地絡電流を検出する地絡検出器と、該地絡検
出器の出力信号の正のレベル又は負のレベルの少なくと
も一方と第1の閾値を比較し、該レベルが上記第1の閾
値を超えると出力信号を発生するレベル判別手段と、上
記地絡電流のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路
と、蓄積部を有し、上記レベル判別手段の出力信号によ
り上記蓄積部を充電し、上記ゼロクロス検出回路の出力
信号により上記蓄積部の電荷を放電し、該蓄積部の電位
が第2の閾値を超えると出力信号を発生する信号幅判別
手段と、該信号幅判別手段の出力信号により付勢されて
上記交流電路を遮断する遮断手段とを備えたので、地絡
検出の際に交流電路に発生したノイズが地絡電流に重畳
されてもこれに影響される事なく地絡検出機能を達成で
き、ノイズによる誤動作が防止されるという効果を奏す
る。
As described above, according to the present invention, a ground fault detector for detecting a ground fault current generated in an AC circuit and at least one of a positive level and a negative level of an output signal of the ground fault detector. And a first threshold value, and has a level determination means for generating an output signal when the level exceeds the first threshold value, a zero-crossing detection circuit for detecting the zero-crossing of the ground fault current, and a storage section, The storage section is charged by the output signal of the level discriminating means, the charge of the storage section is discharged by the output signal of the zero-cross detection circuit, and an output signal is generated when the potential of the storage section exceeds a second threshold value. Since the signal width discriminating means and the breaking means which is energized by the output signal of the signal width discriminating means and shuts off the AC electric circuit, the noise generated in the AC electric circuit at the time of the ground fault detection causes a ground fault current. Even if it is superposed To be able to achieve a ground fault detection function without an effect that malfunction due to noise can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による地絡検出装置の一実施例を示す
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a ground fault detection device according to the present invention.

【図2】図1の動作説明に供するための信号波形図であ
る。
FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the operation of FIG.

【図3】図1の動作説明に供するための信号波形図であ
る。
FIG. 3 is a signal waveform diagram for explaining the operation of FIG.

【図4】この発明の要部を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a main part of the present invention.

【図5】図4の動作説明に供するための信号波形図であ
る。
5 is a signal waveform diagram for explaining the operation of FIG.

【図6】従来の地絡検出装置を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional ground fault detection device.

【図7】図6の動作説明に供するための信号波形図であ
る。
7 is a signal waveform diagram for explaining the operation of FIG.

【図8】図6の動作説明に供するための信号波形図であ
る。
FIG. 8 is a signal waveform diagram for explaining the operation of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電路 3A 地絡検出装置 4 遮断器 5 零相変流器(ZCT) 6 波形整形回路 7、8 レベル判別器 9A、10A 信号幅判別器 13、14 カウント回路 15 AND回路 16 スイッチング素子 17 電磁装置 18 ゼロクロス検出回路 1 AC line 3A Ground fault detector 4 Circuit breaker 5 Zero-phase current transformer (ZCT) 6 Waveform shaping circuit 7, 8 Level discriminator 9A, 10A Signal width discriminator 13, 14 Count circuit 15 AND circuit 16 Switching element 17 Electromagnetic Device 18 Zero cross detection circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電路に生じる地絡電流を検出する地
絡検出器と、 該地絡検出器の出力信号の正のレベル又は負のレベルの
少なくとも一方と第1の閾値を比較し、該レベルが上記
第1の閾値を超えると出力信号を発生するレベル判別手
段と、 上記地絡電流のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回
路と、 蓄積部を有し、上記レベル判別手段の出力信号により上
記蓄積部を充電し、上記ゼロクロス検出回路の出力信号
により上記蓄積部の電荷を放電し、該蓄積部の電位が第
2の閾値を超えると出力信号を発生する信号幅判別手段
と、 該信号幅判別手段の出力信号により付勢されて上記交流
電路を遮断する遮断手段とを備えたことを特徴とする地
絡検出装置。
1. A ground fault detector for detecting a ground fault current generated in an AC circuit, and a first threshold value is compared with at least one of a positive level and a negative level of an output signal of the ground fault detector, It has a level discriminating means for generating an output signal when the level exceeds the first threshold value, a zero-crossing detecting circuit for detecting a zero-crossing of the ground fault current, and an accumulating portion, and the accumulating portion according to the output signal of the level discriminating means. And a signal width discriminating means for discharging the electric charge of the accumulating section by the output signal of the zero-cross detection circuit and generating an output signal when the potential of the accumulating section exceeds a second threshold, and the signal width discriminating section. A ground fault detection device, comprising: a breaking unit that is energized by an output signal of the unit to cut off the AC electric circuit.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0649206A1 (en) * 1993-09-15 1995-04-19 Eaton Corporation Ground fault circuit interrupter with immunity to wide band noise
JP2012202705A (en) * 2011-03-23 2012-10-22 Panasonic Corp Leak detection device
JP2016057314A (en) * 2016-01-12 2016-04-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 Leak detection device
JP2016122007A (en) * 2016-01-12 2016-07-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 Leak detection device

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