JPH07222346A - 漏電遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 漏電検知精度の高い漏電遮断器の提供。 【構成】 電路に設けられ漏電電流を検出する零相変流
器1 と、零相変流器の出力信号を受けて漏電の有無を判
定する漏電判定手段6aと、漏電判定手段の駆動信号出力
部6dより出力された駆動信号を受けて接点を開放する釈
放リレーブロック8 と、零相変流器に巻着する検査信号
線9 に漏電疑似電流を流す疑似電流出力部6eを有する電
流出力手段6bと、を具備する漏電遮断器において、漏電
判定手段に、漏電疑似電流に対する出力信号の換算比を
演算記憶する換算比認識部6cを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイコンを用いた漏電
遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、漏電遮断器において、漏電電流を
検出する零相変流器は、数１０ｍＡオーダの微小電流を
検出する性能を求められるため、生産段階において零相
変流器の特性ばらつきを調整する工程が必要であった。
すなわち、零相変流器単体に検査信号線を巻着し、検査
信号線と接続した試験機器より漏電疑似電流を流すこと
により出力する電流特性に関して、最適な電圧値に変換
する負担抵抗を選択することで、零相変流器の電流特性
のばらつきをある程度最小化し、それを漏電遮断器に組
み込んでいた。

【０００３】この生産段階における零相変流器単体の調
整を解消するものとして、実開昭６３−１５６５３３に
示すように、補正電流回路を零相変流器に設けたものが
ある。これは、始動時の零相変流器の出力信号と補正電
流回路を駆動して得られる出力信号とを記憶する記憶手
段を有し、常時記憶手段に記憶された内容に基づいて補
正係数を演算し零相変流器の出力信号を補正するもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の漏
電遮断器は、始動時の零相変流器の出力信号と補正電流
回路を駆動して得られる出力信号とを記憶する記憶手段
のみを有していたため、漏電電流に対する正確な零相変
流器の出力信号が把握できず、漏電トリップを行う漏電
検知精度に誤差を生じていた。

【０００５】本発明は、このような欠点を解消するため
になされたものであり、漏電検知精度の高い漏電遮断器
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項１記載の漏電遮断器は、電路に設けられ漏
電電流を検出する零相変流器と、零相変流器の出力信号
を受けて漏電の有無を判定する漏電判定手段と、漏電判
定手段の駆動信号出力部より出力された駆動信号を受け
て接点を開放する釈放リレーブロックと、零相変流器に
巻着する検査信号線に漏電疑似電流を流す疑似電流出力
部を有する電流出力手段と、を具備する漏電遮断器にお
いて、前記漏電判定手段に、漏電疑似電流に対する出力
信号の換算比を演算記憶する換算比認識部を設けた構成
としている。

【０００７】また、請求項２記載の漏電遮断器は、請求
項１記載の電流出力手段に、接点を開放するレベルの漏
電トリップテスト電流を検査信号線に流すテスト電流出
力部を設けた構成としている。

【０００８】また、請求項３記載の漏電遮断器は、請求
項１及び２記載の疑似電流出力部に、矩形波の漏電疑似
電流を流す矩形波出力回路を設けた構成としている。

【０００９】また、請求項４記載の漏電遮断器は、請求
項１乃至３記載の漏電判定手段に接続されるものであっ
て、換算比認識部が記憶する換算比を外部に出力する感
度出力手段を設けた構成としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載の構成によれば、漏電遮断器は、
換算比認識部により、疑似漏電電流に対する出力信号の
換算比を演算記憶するので、実使用において出力信号を
補正することにより、漏電電流を正確に把握することが
できる。

【００１１】また、請求項２記載の構成によれば、請求
項１記載の発明の作用に加えて、検査信号線に状況に応
じて漏電疑似電流又は漏電トリップテスト電流を流すこ
とができるため、漏電トリップテスト電流を流す専用線
が不要となる。

【００１２】また、請求項３記載の構成によれば、請求
項１及び２記載の発明の作用に加えて、漏電疑似電流は
矩形波のため、正弦波状のノイズ波との区別がしやすく
なるので、ノイズがあっても換算比認識部での換算比の
算出が容易となる。

【００１３】また、請求項４記載の構成によれば、請求
項１乃至３記載の発明の作用に加えて、感度出力手段に
より漏電遮断器の換算比認識部が記憶する換算比を外部
より把握することができるので、漏電遮断器の特性を把
握できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至図３に
基づいて説明する。

【００１５】図１は、漏電遮断器の概略説明図であり、
零相変流器とマイコンと釈放リレーブロックを主要構成
部材としている。

【００１６】1 は零相変流器であり、電路2 に流れる電
流の漏電電流を検出する。通常、零相変流器1 は、磁性
材料でリング状に形成されており、輪の中を電流が貫通
したときの漏電電流に比例する出力信号を出力する。そ
の出力信号は、漏電電流２０〜３０ｍＡに対して１ｍＡ
程度の値である。なお、電路2 は３相３線式を図示した
が、特に限定されるものでない。

【００１７】3 は感度増幅回路であり、零相変流器1 の
出力信号を負担抵抗4 で電圧信号に変換したあと、オペ
アンプ5 等で増幅する。

【００１８】6 はマイコンであり、漏電判定手段6a、電
流出力手段6b等を有している。漏電判定手段6aは、零相
変流器1 の出力信号を受けて漏電の有無を判定するもの
であり、後述する漏電疑似信号に対する零相変流器1 の
出力信号の比であるところの換算比を算出し、その換算
比を零相変流器1 の固有値として記憶する換算比認識部
6cと、出力信号を換算比で補正して、その値により漏電
と判断した場合は、後述する釈放リレーブロックに駆動
信号を出力する駆動信号出力部6dを有する。また電流出
力手段6bは、後述する検査信号線に電流を流すものであ
り、漏電疑似電流を流す疑似電流出力部6e、接点（図示
せず）を開放するレベルの漏電トリップテスト電流を流
すテスト電流出力部6fを有している。さらに、感度増幅
回路3 の電圧信号は、マイコン6 の漏電判定手段6aに入
力され、電路2 に接続される電源ユニット7 により、マ
イコン6 は駆動する。

【００１９】8 は釈放リレーブロックであり、マイコン
6 の駆動信号出力部6dの駆動信号により電路2 に設けた
接点を開放する。

【００２０】9 は検査信号線であり、零相変流器1 に漏
電疑似電流を流すものであって、零相変流器1 に１ター
ン以上巻かれるとともに、マイコン6 の電流出力手段6b
に接続されている。また、この線は、漏電トリップテス
ト電流を流すこともできる。10は電流変換回路であり、
マイコン6 よりの信号をトランジスタ10a のベースに入
力することにより、漏電疑似電流又は漏電トリップテス
ト電流を発生するものであり、また、11は漏電トリップ
テストボタンであり、検査信号線9 の途中に設けてあ
る。なお、漏電疑似電流は、２０〜３０ｍＡ程度、漏電
トリップテスト電流は１００ｍＡ程度である。

【００２１】12は感度出力手段であり、漏電遮断器の換
算比を外部より把握するものであって、漏電判定手段6a
に接続されるものであって、可変抵抗13と発光ダイオー
ド14により構成されている。これは、零相変流器1 の特
性を示す換算比の規格値をマイコン6 の換算比認識部6c
に保有しておき、実際の換算比が規格値とずれた場合
に、可変抵抗13を人手により動かして調整するものであ
り、可変抵抗13の値が実際の換算比になったときに発光
ダイオード14は点灯する。従って、発光ダイオード14が
点灯しているときの可変抵抗13の値を見れば、零相変流
器1 の換算比が推定できる。なお、換算比は、３０程度
（疑似漏電電流３０ｍＡ、出力信号１ｍＡの場合）であ
る。

【００２２】次に、このような構成における動作につい
て説明する。まず、漏電遮断器を電路2 に接続し、電源
供給が受けられる状態に設置する。そして漏電遮断器の
ハンドル（図示せず）をオンすることにより、マイコン
6 のプログラムが作動する。この状態で漏電トリップテ
ストボタン11を押すと、マイコン6 の疑似電流出力部6e
よりの信号が電流変換回路10で漏電疑似電流に変換さ
れ、検査信号線9 を通って零相変流器1 に供給される。
零相変流器1 は漏電疑似電流に比例する出力信号を出力
し、それを感度増幅回路3 で電圧信号に増幅して、マイ
コン6 の漏電判定手段6aに入力する。マイコン6 では、
漏電疑似電流に対する出力信号の比である換算比を換算
比認識部6cで演算記憶する。以上の動作は数１０ｍｓ程
度で行われる。この換算比さえマイコン6 の換算比認識
部6cが認識していれば、種々のレベルの漏電電流が漏電
遮断器の実使用状態で発生しても、換算比を比例定数と
して出力信号を補正することにより、正しく漏電電流量
がマイコン6 の漏電判定手段6aで認識でき、漏電トリッ
プによるハンドル引外しを行う際に精度のよい処理を行
うことが可能である。

【００２３】引き続いて、漏電トリップテストボタン11
を押すことにより、マイコン6 のテスト電流出力部6fよ
りの信号が電流変換回路10で漏電トリップテスト電流に
変換され、その漏電トリップテスト電流（１００ｍＡ程
度）が検査信号線9 を通って零相変流器1 に供給され
る。零相変流器1 は漏電トリップテスト電流に比例する
出力信号を出力し、それを感度増幅回路3 で電圧信号に
増幅して、マイコン6 の漏電判定手段6aに入力され、漏
電と判定されて、駆動信号出力部6dより釈放リレーブロ
ック8 に駆動信号を出力することにより、接点を開放す
る。なお、通常は２０〜３０ｍＡの漏電電流で接点は漏
電トリップする。

【００２４】また、感度出力手段12の可変抵抗13を動か
して、発光ダイオード14が点灯するときの可変抵抗の値
を見れば、換算比がわかる。

【００２５】なお、換算比の算出と漏電トリップは、換
算比の算出時間が短いために、１回の漏電トリップテス
トボタン11の操作で連続して行われる。また、マイコン
6 は一度電源をオフしても換算比は記憶しているため、
漏電トリップテストボタン11は電源オン毎に押す必要は
ない。

【００２６】次に、本発明の第２実施例を図４に基づい
て説明する。この実施例は、第１実施例の漏電トリップ
テストボタン11の接続位置を変えた構成となっており、
第１実施例で説明したものと基本的な機能が同様な部材
には、同一の記号を付している。

【００２７】漏電トリップテストボタン11は、マイコン
6 の電流出力手段6aより信号を出力する経路であるトラ
ンジスタ10a のベースの手前に設けられている。このよ
うな構成にすることにより、漏電トリップテストボタン
11の接点は、微小電流しか扱えない能力のものでよく、
漏電トリップテストボタン11のコンパクト化が可能とな
る。

【００２８】次に、本発明の第３実施例を図５乃至図７
に基づいて説明する。この実施例は、漏電疑似電流の波
形についての例である。

【００２９】検査信号線9 に電流出力手段6bの疑似電流
出力部6eにある矩形波出力回路（図示せず）より矩形波
を出力する。この状態で、環境中に電磁波ノイズが存在
すると、ノイズ相似形の正弦波と標準矩形波の重畳した
図５のような波形が電圧信号としてマイコン6 の漏電判
定手段6aに入力される。これを、マイコン6 の換算比認
識部6cでフーリエ変換等の数値演算することにより、図
６に示すノイズ部分と、図７に示す標準矩形波に対する
電圧信号に分けられる。この電圧信号、すなわち出力信
号と標準矩形波の比を換算比として採用すれば、精度の
高い換算比を求めることができる。

【００３０】なお、この数値演算をマイコン6 にプログ
ラムとして入力することがメモリ上不可能な場合は、マ
イコン6 の電圧信号入力ポートの前段にハイパスフィル
タ（広域通過フィルタ）を挿入すれば、ノイズ分を分離
できる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の漏電遮断器は、換算比認
識部により、疑似漏電電流に対する出力信号の換算比を
演算記憶するので、実使用において出力信号を補正する
ことにより、漏電電流を正確に把握することができ、そ
の結果、精度の高い漏電検出ができる。

【００３２】請求項２記載の漏電遮断器は、請求項１記
載の発明の効果に加えて、検査信号線に状況に応じて漏
電疑似電流又は漏電トリップテスト電流を流すことがで
きるため、漏電トリップテスト電流を流す専用線が不要
となり、その結果、機能を付加しても漏電遮断器の部品
は増加しない。

【００３３】請求項３記載の漏電遮断器は、請求項１及
び２記載の発明の効果に加えて、漏電疑似電流は矩形波
のため、正弦波状のノイズ波との区別がしやすくなるの
で、ノイズがあっても換算比認識部での換算比の算出が
容易となり、その結果、より検知精度の高い漏電電流検
出ができる。

【００３４】請求項４記載の漏電遮断器は、請求項１乃
至３記載の発明の効果に加えて、感度出力手段により漏
電遮断器の換算比認識部が記憶する換算比を外部より把
握することができるので、漏電遮断器の特性を把握で
き、その結果、漏電遮断器の管理がしやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す漏電遮断器の概略説
明図である。

【図２】そのマイコンのブロック図である。

【図３】そのフローチャートである。

【図４】本発明の第２実施例を示す漏電遮断器の概略説
明図である。

【図５】本発明の第３実施例を示すノイズがのった電圧
信号である。

【図６】そのノイズ部分の波形である。

【図７】その標準矩形波に対する電圧信号である。

【符号の説明】

1 零相変流器 2 電路 3 感度増幅回路 4 負担抵抗 5 オペアンプ 6 マイコン 6a 漏電判定手段 6b 電流出力手段 6c 換算比認識部 6d 駆動信号出力部 6e 疑似電流出力部 6f テスト電流出力部 7 電源ユニット 8 釈放リレーブロック 9 検査信号線 10 電流変換回路 11 漏電トリップテストボタン 12 感度出力手段 13 可変抵抗 14 発光ダイオード

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電路に設けられ漏電電流を検出する零
   相変流器と、零相変流器の出力信号を受けて漏電の有無
   を判定する漏電判定手段と、漏電判定手段の駆動信号出
   力部より出力された駆動信号を受けて接点を開放する釈
   放リレーブロックと、零相変流器に巻着する検査信号線
   に漏電疑似電流を流す疑似電流出力部を有する電流出力
   手段と、を具備する漏電遮断器において、 前記漏電判定手段に、漏電疑似電流に対する出力信号の
   換算比を演算記憶する換算比認識部を設けたことを特徴
   とする漏電遮断器。
2. 【請求項２】 前記電流出力手段に、接点を開放する
   レベルの漏電トリップテスト電流を検査信号線に流すテ
   スト電流出力部を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の漏電遮断器。
3. 【請求項３】 前記疑似電流出力部に、矩形波の漏電
   疑似電流を流す矩形波出力回路を設けたことを特徴とす
   る請求項１及び２記載の漏電遮断器。
4. 【請求項４】 前記漏電判定手段に接続されるもので
   あって、換算比認識部が記憶する換算比を外部に出力す
   る感度出力手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至
   ３記載の漏電遮断器。