JPH0636015B2

JPH0636015B2 - 断線検出装置

Info

Publication number: JPH0636015B2
Application number: JP1251623A
Authority: JP
Inventors: 孝夫西沢
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1989-09-27
Filing date: 1989-09-27
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPH03113383A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、直流電流が流れる電線の断線を検出する断線
検出装置に関する。

［従来の技術］従来より、機械装置においては、たとえば近接スイッ
チ、マイクロスイッチ、光電スイッチなどの各種検出機
器が取り付けられており、多くの場合、上記検出機器の
リード線は、直接あるいはコネクタを介して、機械装置
を制御するシーケンサなどが収められた制御盤まで延長
されている。このリード線なんらかの原因で断線する
と、機械装置を制御するうえで重大な障害となる。

そこで、従来より検出機器のリード線の断線を検出する
断線検出装置として、リード線を流れる電流の変動を検
出することでリード線の断線を検知するものが開発され
ている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記装置はリード線の断線を検知することはで
きるが、断線によって遮断された検出機器への電流路を
補償する機能を有してはいない。つまり、断線を検出し
ても、断線時には検出機器の動作を補償することはでき
ないので、機械装置の運転を停止して断線の修復をしな
ければならず、機械装置の連続運転中などに断線事故が
起こると、重大な障害になることが多かった。もちろ
ん、リード線に並行してバイパス線を設けることも考え
られるが、このバイパス線がリード線より先に断線して
も、その断線は検出されないので、その後、肝心のリー
ド線が断線したときに、電流路は補償されない。

そこで、本発明は機器のリード線あるいはバイパス線の
何れかが断線したとき、その断線を検出することができ
ると共に、機器の電流路も補償できる断線検出装置を提
供することを目的としてなされた。

［課題を解決するための手段］即ち、上記目的を達成するためになされた請求項１に記
載の本発明は、直流電流が流れる電線の断線を検出する断線検出装置で
あつて、上記電線に並列に設けられたバイパス線と、ＰＮ接合構造を有し、Ｐ形半導体が接続された端子とＮ
形半導体が接続された端子とにより上記バイパス線に直
列に接続された第１の半導体素子と、ＰＮ接合構造を有し、上記バイパス線において、Ｐ形半
導体が接続された端子とＮ形半導体が接続された端子と
により上記第１の半導体素子と並列且つ逆方向に接続さ
れた第２の半導体素子と、上記バイパス線と接地点とを接続する接地抵抗手段と、上記第１の半導体素子或いは上記第２の半導体素子のＰ
Ｎ接合部の順方向電流が流れたか否かを検出し、何れか
一方でも上記ＰＮ接合部に順方向電流が流れた際に、上
記バイパス線の上記接地抵抗手段と上記電線との間の区
間或いは上記電線の何れかが断線したことを検出する断
線検出手段と、を備えたことを特徴とする断線検出装置を要旨としてい
る。

また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の断線検出装置において、上記第１の半導体素子が、エミッタ端子とベース端子と
により上記バイパス線に直列に接続された第１のトラン
ジスタからなると共に、上記第２の半導体素子が、上記バイパス線において、エ
ミッタ端子とベース端子とにより上記第１のトランジス
タと並列且つ逆方向に接続された第２のトランジスタか
らなり、更に、上記断線検出手段が、上記第１或いは第２のトラ
ンジスタのコレクタ電流が流れた際に上記断線を検出す
ること、を特徴とする断線検出装置を要旨としている。

［作用］以上のように構成された請求項１に記載の断線検出装置
においては、直流電流が流れる電線にバイパス線が並列
に設けられており、ＰＮ接合構造を有する第１の半導体
素子が、Ｐ形半導体が接続された端子とＮ形半導体が接
続された端子とにより、そのバイパス線に直列に接続さ
れている。また、同じくＰＮ接合構造を有する第２の半
導体素子が、Ｐ形半導体が接続された端尾とＮ形半導体
が接続された端子とにより、バイパス線において第１の
半導体素子と並列且つ逆方向に接続されている。そし
て、バイパス線は接地抵抗手段を介して接地点に接続さ
れている。

即ち、第１の半導体素子と第２の半導体素子とは、夫
々、Ｐ形半導体が接続された端子とＮ形半導体が接続さ
れた端子とにより、互いに並列且つ逆向きに接続される
と共に、バイパス線に夫々直列に接続されている。そし
て、バイパス線における第１の半導体素子のＰ形半導体
が接続された端子側（第２の半導体素子のＮ形半導体が
接続された端子側）、或いは、バイパス線における第１
の半導体素子のＮ形半導体が接続された端子側（第２の
半導体素子のＰ形半導体が接続された端子側）のうち、
少なくとも何れか一方が、接地抵抗手段を介して接地点
に接続されることとなる。

ここで、第１の半導体素子のＰ形半導体が接続された端
子側のバイパス線に、接地抵抗手段が設けられた場合を
例に挙げて説明する。

（ａ）．まず、第１の半導体素子から見て順方向、即
ち、第１の半導体素子のＰ形半導体が接続された端子側
からＮ形半導体が接続された端子側への方向に、直流電
流を流す場合について説明する。

電線とバイパス線とが共に正常な場合には、第１及び第
２の半導体素子のＰ形半導体が接続された端子とＮ形半
導体が接続された端子とは、夫々、電線により短絡され
て同電位となる。従つて、各半導体素子のＰＮ接合部に
は順方向電流は流れず、直流電流は全て電線の方を流れ
ることとなる。

ここで、電線の方が断線すると、各半導体素子のＰ形半
導体が接続された端子とＮ形半導体が接続された端子と
の短絡が解除されて、第１の半導体素子のＰＮ接合部に
順方向電流が流れる。即ち、この場合には、第１の半導
体素子及びバイパス線を介して直流電流が流れることと
なる。

また、バイパス線の接地抵抗手段と電線との間の区間が
断線すると、直流電流は依然として電線の方を流れる。
しかし、この場合にも、各半導体素子のＰ形半導体が接
続された端子とＮ形半導体が接続された端子との短絡が
解除され、しかも、第２の半導体素子のＮ形半導体が接
続された端子は接地抵抗手段を介して接地点に接続され
ているため、電線に流れる直流電流の一部が、第２の半
導体素子のＰ形半導体が接続された端子側のバイパス
線，第２の半導体素子のＰＮ接合部，接地抵抗手段を介
して接地点に流れる。つまり、第２の半導体素子のＰＮ
接合部に順方向電流が流れることとなる。

そして、上述のように、第１の半導体素子或いは第２の
半導体素子のＰＮ接合部に順方向電流が流れると、断線
検出手段が、バイパス線の接地抵抗手段と電線との間の
区間、或いは、電線の何れかが断線したことを検出す
る。

（ｂ）．次に、第１の半導体素子からみて逆方向、即
ち、第２の半導体素子のＰ形半導体が接続された端子側
からＮ形半導体が接続された端子側への方向に、直流電
流を流す場合について説明する。

まず、電線とバイパス線とが共に正常な場合には、上述
した（ａ）の場合と同様に、直流電流は全て電線の方を
流れることとなる。

そして、電線の方が断線すると、各半導体素子のＰ形半
導体が接続された端子とＮ形半導体が接続された端子と
の短絡が解除されて、第２の半導体素子のＰＮ接合部に
順方向電流が流れる。即ち、この場合には、第２半導体
素子及びバイパス線を介して直流電流が流れることとな
る。

そして、このように第２の半導体素子のＰＮ接合部に順
方向電流が流れると、断線検出手段が、バイパス線の接
地抵抗手段と電線との区間、或いは、電線の何れかが断
線したことを検出する。

尚、上記（ａ）及び（ｂ）の両場合において、電線及び
バイパス線の電位よりも接地点の電位の方が高い場合も
考えられるが、この場合には、バイパス線の接地抵抗手
段と電線との間の区間が断線すると、接地点から、接地
抵抗手段，第１の半導体素子ＰＮ接合部，第１の半導体
素子のＮ形半導体が接続された端子側のバイパス線を介
して電線に電流が流れ、結局、第１の半導体素子のＰＮ
接合部に順方向電流が流れて、断線検出手段により断線
が検出されることとなる。

一方、接地抵抗手段が、第１の半導体素子のＮ形半導体
が接続された端子側のバイパス線に設けられた場合に
は、上記説明において、第１の半導体素子と第２の半導
体素子とが逆になるだけで、その動作は全く同様であ
る。

以上のように、請求項１に記載の断線検出装置において
は、電線の方が断線すると、直流電流は、バイパス線と
第１或いは第２の半導体素子のうち直流電流の方向に応
じた方の半導体素子を流れ、また、バイパス線の接地抵
抗手段と電線との間の区間が断線すると、直流電流は依
然として電線の方を流れる。つまり、電線とバイパス線
の何れが断線しても、直流電流の電流路が補償されるの
である。

そして、バイパス線の接地抵抗手段と電線との間の区間
或いは電線のどちらが断線しても、バイパス線に接続さ
れた第１或いは第２の半導体素子のＰＮ接合部に順方向
電流が流れて、断線検出手段により、その断線が検出さ
れることとなる。

しかも、このような電流路の補償動作と断線検出動作と
は、流すべき直流電流の方向に全く関係なく双方向に行
うことができるのである。

ここで、バイパス線に接続する第１及び第２の半導体素
子としては、一般的にダイオードを使用することが考え
られる。しかし、この場合には、断線検出手段を、ダイ
オードのアノード端子とカソード端子との間の順方向電
流或いは順方向電圧を直接検出できるように構成しなけ
ればならない。

そこで、請求項２に記載の断線検出装置では、第１及び
第２の半導体素子として夫々トランジスタを使用するよ
うにしている。つまり、第１のトランジスタを、エミッ
タ端子とベース端子とによりバイパス線に直列に接続
し、第２のトランジスタを、エミッタ端子とベース端子
とにより第１のトランジスタと並列且つ逆方向に接続す
るようにしている。

そして、この場合には、バイパス線の接地抵抗手段と電
線との間の区域或いは電線の何れかが断線すると、上述
したように、第１或いは第２のトランジスタのエミッタ
端子とベース端子との間に順方向電流、即ちベース電流
が流れて、コレクタ電流が流れるため、断線検出手段
は、第１或いは第２のトランジスタのコレクタ電流が流
れた際に、バイパス線の接地抵抗手段と電線との間の区
間或いは電線の何れかが断線したことを検出する。

従って、請求項２に記載の断線検出装置によれば、第１
或いは第２のトランジスタのコレクタ端子に流れるコレ
クタ電流を検出するだけで、電線或いはバイパス線の断
線が検出可能となるため、断線検出手段の構成をより簡
単にすることができる。

［実施例］以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図は本発明を適用した実施例の断線検出装置及び関
連機器を表す電気回路図である。

図に示すように、断線検出装置は、断線検出ユニット１
と、物体が接近すると流れる電流が増大するように構成
された周知の直流２線式の近接スイッチＳＷの正極側リ
ード線ＬＡに並列に設けられた正極側バイパス線Ｌａ及
び同負極側リード線ＬＢに並列に設けられた負極側バイ
パス線Ｌｂとから構成されている。

断線検出ユニット１は、近接スイッチＳＷと正極側リー
ド線ＬＡ及び負極側リード線ＬＢとの間に設けられ、各
線ＬＡ、Ｌａ、ＬＢ、Ｌｂの何れかの断線を検出するも
ので、正極側リード線ＬＡあるいは正極側バイパス線Ｌ
ａの断線を検出する正極側断線検出回路３と、負極側リ
ード線ＬＢあるいは負極側バイパス線Ｌｂの断線を検出
する負極断線検出回路５と、断線時に外部に断線検出信
号を出力する出力回路７とを主要部として構成されてい
る。

この、断線検出ユニット１は、近接スイッチＳＷと共に
樹脂モールド（図示略）内に封じ込められて、たとえば
円筒形に一体成型されており、機械装置（図示略）の一
部に取り付けられている。

正極側リード線ＬＡは、端子Ｔ２からコネクタＣの端子
Ｐ２に配線されていると共に端子Ｔ２にて近接スイッチ
ＳＷの正極側に接続されており、同バイパス線Ｌａは端
子Ｔ１からコネクタＣの端子Ｐ１に配線されている。コ
ネクタＣの端子Ｐ１と端子Ｐ２とはジャンパ線Ｊ１で短
絡されており、ここで正極側リード線ＬＡと同バイパス
線Ｌａとは、一本の中継線Ｌ１にまとめられて機械装置
の制御盤ＣＮＴ内に引き込まれ、機械装置を制御するシ
ーケンサＳＥＱ内部のフォトカプラＰＣに接続されてい
る。近接スイッチＳＷの動作非動作により、直流電源＋
Ｂから近接スイッチＳＷに流れる電流が増減すること
で、フォトカプラＰＣがＯＮ−ＯＦＦ動作する。

一方、負極側リード線ＬＢは、端子Ｔ４からコネクタＣ
の端子Ｐ４に配線されると共に端子Ｔ４にて近接スイッ
チＳＷの負極側に接続されており、同バイパス線Ｌｂは
端子Ｔ３からコネクタＣの端子Ｐ３に配線されている。
コネクタの端子Ｐ３と端子Ｐ４とはジャンパ線Ｊ２で短
絡されており、ここで負極側リード線ＬＢと同バイパス
線Ｌｂとは、一本の中継線Ｌ２にまとめられて制御盤Ｃ
ＮＴ内に引き込まれ、接地端子Ｇに接続されている。

正極側断線検出回路３は、２個のＰＮＰ型のトランジス
タＴ_ra及びＴ_rbを主要部として構成されている。トラン
ジスタＴ_raのベース端子は近接スイッチＳＷの正極側
に、同エミッタ端子は端子Ｔ１に、それぞれ接続されて
いる。一方、トランジスタＴ_rbのエミッタ端子は、端子
Ｔ２及び近接スイッチＳＷの正極側に接続され、同ベー
ス端子は、トランジスタＴｒａのエミッタ端子に接続さ
れると共に接地抵抗器Ｒ１を介して端子Ｔ３に接続され
ている。また、トランジスタＴ_ra及びＴ_rbの各コレクタ
端子はそれぞれ抵抗器Ｒ４を介して後述のトランジスタ
Ｔ_rfのベース端子に接続されている。

負極側断線検出回路７は、２個のＮＰＮ型のトランジス
タＴ_rc及びＴ_rdとＰＮＰ型のトランジスタＴ_reを主要部
として構成されている。トランジスタＴ_rcのエミッタ端
子は端子Ｔ３に接続され、同ベース端子は、近接スイッ
チＳＷの負極側に接続されると共に端子Ｔ４に接続され
ている。トランジスタＴ_rdのベース端子は接地抵抗器Ｒ
１を介して端子Ｔ１に接続されると共に端子Ｔ３にも接
続され、同エミッタ端子は端子Ｔ４に接続されている。
また、トランジスタＴ_rcのコレクタ端子とトランジスタ
Ｔ_rdのコレクタ端子とは接続され、さらに抵抗器Ｒ２及
び抵抗器Ｒ３を介して、端子Ｔ２及び近接スイッチＳＷ
の正極側に接続されている。そして、トランジスタＴ_re
のエミッタ端子は端子Ｔ２に、同コレクタは抵抗器Ｒ４
を介してトランジスタＴ_rfのベース端子に、それぞれ接
続され、同ベース端子は抵抗器Ｒ２と抵抗器Ｒ３との接
続点に接続されている。

出力回路７は、ＮＰＮ型のトランジスタＴ_rfと抵抗器Ｒ
４とからなり、トランジスタＴ_rfのコレクタ端子は端子
Ｔ５に、同エミッタ端子は端子Ｔ４に、それぞれ接続さ
れている。また、同コレクタ端子が接続されている端子
Ｔ５からは、コネクタＣの端子Ｐ５を経由して制御盤Ｃ
ＮＴまで、信号線Ｌ３が配線され、制御盤ＣＮＴ内の警
報表示灯（発光ダイオード）ＷＬに接続されており、ト
ランジスタＴ_rfが導通してオン信号を出力（オープンコ
レクタ出力）すると、警報表示灯ＷＬが点灯するように
構成されている。尚、本実施例の断線検出装置において
は、トランジスタＴｒａとトランジスタＴｒｂとが、夫
々、近接スイッチＳＷの正極側の断線を検出するための
第１及び第２の半導体素子に対応し、トランジスタＴｒ
ｄとトランジスタＴｒｃとが、夫々、近接スイッチＳＷ
の負極側の断線を検出するための第１及び第２の半導体
素子に対応している。そして、接地抵抗器Ｒ１が接地抵
抗手段に対応し、出力回路７が断線検出手段に対応して
いる。

次に、断線検出装置の動作について説明する。

各線ＬＡ、Ｌａ、ＬＢ、Ｌｂが正常なときには、直流電
源＋Ｂから、正極側リード線ＬＡ、端子Ｔ２、近接スイ
ッチＳＷ、端子Ｔ４、負極側リード線ＬＢを経て接地端
子Ｇへという経路で直流電流が流れるので、各トランジ
スタＴ_ra〜Ｔ_rfは動作せず、制御盤ＣＮＴ内の警報表示
灯ＷＬは消灯したままである。

正極側バイパス線Ｌａが事故点Ｘ１で断線すると、正極
側断線検出回路３のトランジスタＴ_rbでは、エミッタ−
ベース間に順方向の電位差が生じバイアス電圧が印加さ
れる。そのため、電流Ｉ１が正極側リード線ＬＡから、
トランジスタＴ_rb、接地抵抗器Ｒ１、負極側バイパス線
Ｌｂへと流れると共に、トランジスタＴ_rbはＯＮ状態に
なりコレクタ電流Ｉ_cbが流れる。このコレクタ電流Ｉ_cb
はトランジスタＴ_rfのベース端子にバイアス電流Ｉ_ｓと
して出力されるので、トランジスタＴ_rfがＯＮして警報
ランプＷＬを点灯させる。なお、このとき、近接スイッ
チＳＷの動作電流１０は、そのまま正極側リード線Ｌ
Ａ、近接スイッチＳＷ、負極側リード線ＬＢへと流れる
ので、近接スイッチＳＷは正常に動作する。

正極側リード線ＬＡが事故点Ｘ２で断線すると、トラン
ジスタＴ_raのエミッタ−ベース間に順方向の電位差が生
じトランジスタＴ_raにバイアス電圧が印加される。その
ため、電流１２が、動作電流１０として正極側バイパス
線Ｌａから、トランジスタＴ_ra、近接スイッチＳＷを経
て負極側リード線ＬＢへと流れると共に、トランジスタ
Ｔ_raはＯＮ状態になりコレクタ電流Ｉ_caが流れる。この
コレクタ電流Ｉ_caは、トランジスタＴ_rfのベース端子に
バイアス電流Ｉ_ｓとして出力されるので、トランジスタ
Ｔ_rfがＯＮして警報ランプＷＬを点灯させる。

このように、正極側リード線ＬＡが断線しても、電流１
２が、正極側バイパス線Ｌａから近接スイッチＳＷを経
て負極側リード線ＬＢへと流れるので、近接スイッチＳ
Ｗは正常に動作する。

負極側バイパス線Ｌｂが事故点Ｘ３で断線すると、負極
側断線検出回路７のトランジスＴ_rdでは、ベース−エミ
ッタ間に順方向の電位差が生じバイアス電圧が印加され
る。そのため、電流１３が、正極側リード線ＬＡから、
接地抵抗器Ｒ１、トランジスタＴ_rdを経て、負極側リー
ド線ＬＢへと流れると共に、トランジスタＴ_rdはＯＮ状
態になり、そのコレクタ電流Ｉ_cdが、正極側リード線Ｌ
Ａ、抵抗器Ｒ２、抵抗器Ｒ３から負極側リード線ＬＢへ
の経路で流れる。すると、トランジスタＴ_reのエミッタ
ベース間には順方向の電位差（抵抗器Ｒ２の両端の電位
差）が生じバイアス電圧が印加され、トランジスタＴ_re
がＯＮ状態となる。そのため、トランジスタＴ_reのコレ
クタ電流Ｉ_ceがバイアス電流Ｉ_ｓとしてトランジスタＴ
_rfのベース端子に出力され、トランジスタＴ_rfがＯＮし
て警報ランプＷＬを点灯させる。なお、このとき、接近
スイッチＳＷの動作電流１０は、そのまま正極リード線
ＬＡ、近接スイッチＳＷから負極側リード線ＬＢへと流
れるので、近接スイッチＳＷは正常に動作する。

負極側リード線ＬＢが事故点Ｘ４で断線すると、トラン
ジスタＴ_rcのベース−エミッタ間に順方向の電位差が生
じトランジスタＴ_rcにバイアス電圧が印加される。それ
で、動作電流１０としての電流１４が、近接スイッチＳ
ＷからトランジスタＴ_rcを経て負極側バイパス線Ｌｂへ
流れると共に、トランジスタＴ_rcはＯＮ状態になり、そ
のコレクタ電流Ｉ_ccが、正極側リード線ＬＡ、抵抗器Ｒ
２、抵抗器Ｒ３から負極側バイパス線Ｌｂへの経路で流
れる。すると、トランジスタＴ_reのエミッタ−ベース間
には順方向の電位差が生じバイアス電圧が印加され、ト
ランジスタＴ_reがＯＮ状態となる。そのため、コレクタ
電流Ｉ_ceがバイアス電流Ｉ_ｓとしてトランジスタＴ_rfの
ベース端子に出力され、トランジスタＴ_rfがＯＮして警
報ランプＷＬを点灯させる。

このように、負極側リード線ＬＢが断線しても、電流１
４が、近接スイッチＳＷ、トランジスタＴ_rc、負極側バ
イパス線Ｌｂへと流れるので、近接スイッチＳＷは正常
に動作する。

なお、接地抵抗器Ｒ１の抵抗値は、正極側バイパス線Ｌ
ａの断線時にはトランジスタＴ_rbに、負極側バイパス線
Ｌｂの断線時にはトランジスタＴ_rdに、それぞれバイア
ス電流が流れるように設定され充分に大きいので、各線
ＬＡ，Ｌａ，ＬＢ，Ｌｂが正常なときに正極側から抵抗
Ｒ１を介して接地端子Ｇへ流れる電流はきわめて僅かで
ある。したがって、近接スイッチＳＷの非検出動作時
に、直流電源＋ＢからフォトカプラＰＣを介して断線検
出ユニット１へ流れる直流電流はほとんど増加しないの
で、フォトカプラＰＣはＯＮ動作しない。また、抵抗器
Ｒ３及び抵抗器Ｒ４の抵抗値は、充分大きく、トランジ
スタＴ_re及びトランジスタＴ_rfのバイアス電流が補償で
きる程度である。

上記したように本実施例は、各線ＬＡ、Ｌａ、ＬＢ、Ｌ
ｂのうち何れかが断線すると、正極側断線検出回路３あ
るいは負極側断線検出回路５が、トランジスタＴ_rfにバ
イアス電流Ｉ_ｓを出力するので、断線時にはトランジス
タＴ_rfがＯＮ状態となって警報ランプＷＬが点灯する。
それゆえ、断線発生を直ちに報知することができる。

さらに、各リード線ＬＡ、ＬＢが断線したときには、ト
ランジスタＴ_ra，Ｔ_rcが導通して電流１２，１４が動作
電流１０として各バイパス線Ｌａ、Ｌｂ及び近接スイッ
チＳＷに流れるので、近接スイッチＳＷは正常に動作す
ることができる。

一方、各バイパス線Ｌａ、Ｌｂが断線したときには、電
流動作電流１０が、リード線ＬＡ、ＬＢ及び近接スイッ
チＳＷを流れるので、近接スイッチＳＷはそのまま検出
動作を続行することができる。

なお、本本実施例では、出力回路７の出力信号で制御盤
ＣＮＴの警報ランプＷＬを点灯させるように構成した
が、断線検出ユニット１内に、発光ダイオードなどの表
示器を備えて、各線ＬＡ、Ｌａ、ＬＢ、Ｌｂの何れかの
断線時に点灯させるように構成してもよい。このように
構成すれば、制御盤ＣＮＴが離れたところにあって警報
ランプＷＬが見にくいときなどに、より確実に断線事故
発生を報知することが可能となる。

また、上記実施例の装置では、第１図に示すように、直
流電流が、直電源＋ＢからフォトカプラＰＣと近接スイ
ッチＳＷとを介して制御盤ＣＮＴの接地端子Ｇへ流れる
だけであったため、正極側線検出回路３をＰＮＰ型トラ
ンジスタＴｒａ，Ｔｒｂで構成すると共に正極側バイパ
ス線Ｌａを接地抵抗器Ｒ１を介して接地端子Ｇに接続
し、また、負極側断線検出回路５をＮＰＮ型トランジス
タＴｒｃ，Ｔｒｄで構成すると共に負極側バイパス線Ｌ
ｂを接地抵抗器Ｒ１を介して正極側バイパス線Ｌａに接
続するようにした。

ここで、正極側断線検出回路３において、直流電流が近
接スイッチＳＷ側からフォトカプラＰＣ側に流れ、且
つ、接地抵抗器Ｒ１のトランジスタＲｒｂと反対側の電
位（即ち、接地端子Ｇの電位）が中継線Ｌ１側の電位よ
り常に低いものとした場合について考える。

まず、正極側バイパス線Ｌａが事故点Ｘ１で断線する
と、直流電流は依然として正極側リード線ＬＡの方を流
れるものの、その一部は、トランジスタＴｒｂのベース
電流として接地抵抗器Ｒ１を介して接地端子Ｇに流れる
こととなる。従って、直流電流の経路を確保しつつ、ト
ランジスタＴｒｂがＮＯ状態となって、そのコレクタ電
流ＩｃｂによりトランジスタＴｒｆが駆動され、断線発
生が報知されることとなる。

一方、正極側リード線ＬＡが事故点Ｘ２で断線すると、
直流電流は、トランジスタＴｒｂのエミッタからベース
を介して正極側バイパス線Ｌａに流れ、直流電流の経路
が確保される。そして、トランジスタＴｒｂがＯＮ状態
となるため、そのコレクタ電流Ｉｃｂによりトランジス
タＴｒｆが駆動されて断線発生が報知される。

次に、負極側断線検出回路５において、直流電流が接地
端子Ｇ側から接近スイッチＳＷ側に流れ、且つ、接地抵
抗器Ｒ１のトランジスタＴｒｄと反対側の電位が接地端
子Ｇの電位より常に高いものとした場合について考え
る。

まず、負極側バイパス線Ｌｂが事故点Ｘ３で断線する
と、直流電流は依然として負極側リード線ＬＢの方を流
れるものの、トランジスタＴｒｄには接地抵抗器Ｒ１を
介してベース電流が供給され、トランジスタＴｒｄがＯ
Ｎ状態となる。従って、直流電流の経路を確保しつつ、
トランジスタＴｒｄがＯＮ状態となって、そのコレクタ
電流ＩｃｄによりトランジスタＴｒｅ，Ｔｒｆが駆動さ
れ、断線発生が報知されることとなる。

一方、負極極側リード線ＬＢが事故点Ｘ４で断線する
と、直流電流は、トランジスタＴｒｄのベースからエミ
ッタを介して近接スイッチＳＷに流れ、直流電流の経路
が確保される。そして、トランジスタＴｒｄがＯＮ状態
となるため、そのコレクタ電流Ｉｃｄによりトランジス
タＴｒｅ，Ｔｒｆが駆動されて断線発生が報知される。

即ち、正極側断線検出回路３と負極側断線検出回路５と
は、夫々、直流電流の方向に関係なく、電流経路の補償
と断線検出とを行うことができるのである。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明の断線検出装置において、
電線の方が断線した場合には、直流電流は、バイパス線
と第１或いは第２の半導体素子のうち直流電流の方向に
応じた方の半導体素子とを流れ、また、バイパス線の接
地抵抗手段と電線との間の区間が断線した場合には、直
流電流は依然として電線の方を流れる。

そして、バイパス線の接地抵抗手段と電線との間の区間
或いは電線のうち、どちらが断線しても、バイパス線に
接続された第１或いは第２の半導体素子のＰＮ接合部に
順方向電流が流れて、断線検出手段により、その断線が
検出できる。

従って、本発明の断線検出装置によれば、バイパス線の
接地抵抗手段と電線との間の区間或いは電線の何れが断
線しても、それを検出しつつ、直流電流を継続して流す
ことができるため、従来装置のように直流電流を供給す
べき各種機器の作動を停止させることなく、断線の修復
を行うことができるようになる。

そして、上述したように、このような電流路の補償動作
と断線検出動作とは、流すべき直流電流の方向に全く関
係なく行うことができるため、直流電流を双方向に供給
しなければならない機器に対しても、電流及びバイパス
線の数を増加することなく、当該装置を適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の断線検出装置及び関連機器を表す電気
回路図である。１……断線検出ユニット、３……正極側断線検出回路５……負極側断線検出回路、７……検出回路ＬＡ……正極側リード線、Ｌａ……正極側バイパス線ＬＢ……負極側リード線、Ｌｂ……負極側バイパス線Ｔ_ra，Ｔ_rb，Ｔ_rc，Ｔ_rd，Ｔ_re，Ｔ_rf……トランジスタＲ１……接地抵抗器、ＳＷ……近接スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電流が流れる電線の断線を検出する断
線検出装置であって、上記電線に並列に設けられたバイパス線と、ＰＮ接合構造を有し、Ｐ形半導体が接続された端子とＮ
形半導体が接続された端子とにより上記バイパス線に直
列に接続された第１の半導体素子と、ＰＮ接合構造を有し、上記バイパス線において、Ｐ形半
導体が接続された端子とＮ形半導体が接続された端子と
により上記第１の半導体素子と並列且つ逆方向に接続さ
れた第２の半導体素子と、上記バイパス線と接地点とを接続する接地抵抗手段と、上記第１の半導体素子或いは上記第２の半導体素子のＰ
Ｎ接合部の順方向電流が流れたか否かを検出し、何れか
一方でも上記ＰＮ接合部に順方向電流が流れた際に、上
記バイパス線の上記接地抵抗手段と上記電線との間の区
間或いは上記電線の何れかが断線したことを検出する断
線検出手段と、を備えたことを特徴とする断線検出装置。
【請求項２】請求項１に記載の断線検出装置において、上記第１の半導体素子が、エミッタ端子とベース端子と
により上記バイパス線に直列に接続された第１のトラン
ジスタからなると共に、上記第２の半導体素子が、上記バイパス線において、エ
ミッタ端子とベース端子とにより上記第１のトランジス
タと並列且つ逆方向に接続された第２のトランジスタか
らなり、更に、上記断線検出手段が、上記第１或いは第２のトラ
ンジスタのコレクタ電流が流れた際に上記断線を検出す
ること、を特徴とする断線検出装置。