JPH08293374A - 接地極付きコンセントの接続判定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】接続状態を正確に特定することや、安全性を高
め、経験の浅い者でも簡単、正確に判定作業ができるこ
とを目的とし、さらに活線状態で作業するので既設機器
であるＥＬＢを動作させることや、接続されているＯＡ
機器等への影響の全く無い方式が必須条件と考えた。作
業性では一人で作業できることや、複数同時作業でも問
題なくできるものとした。 【構成】接地極付き三線式コンセントの回路において、
分電盤部１の中性線に、ある一定の周波数の信号を印加
する。この信号の周波数は上記回路中のＥＬＢが動作し
ない周波数領域内であってかつ商用電源の周波数の整数
倍以外の周波数とする。また上記コンセント部３に判定
器４を接続し、当該コンセント箇所の上記商用電源の線
間電圧の有無及び上記線間での上記信号の有無を検出し
て上記コンセントの接続状態を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】ビル等の屋内配線における接地極
付き三線式コンセントの接続状態を正確に判定できる方
法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビル等の屋内配線においては、接
地極付きの三線式コンセントの普及がめざましく、それ
にともなう誤接続や断線による事故やＯＡ機器への悪影
響などが多くなっているのが現状である。そこでこれら
の三線式コンセントの接続工事後に接続状態を調べる作
業が必要と成っている。その一つとして市販されている
チェッカを用いることが考えられる。このチェッカは２
極コンセント用で検電、極性判定、接地診断機能を有
し、検電機能は極間電圧が１００Ｖか、２００Ｖかを判
定出来る。極性判定機能はタッチ板より人体を介して仮
想接地し、その微小電流により電圧側極が正しい極であ
ることを判定する機能である。また接地診断機能は補助
リード線を接続し周辺の電気機器へ接触させることで、
その電気機器が接地されていることを診断する機能をも
っている。

【０００３】また他の一つ判定方法として目的のコンセ
ントへブザー及び地絡抵抗を接続し、ブザーとＥＬＢの
反応によって判定する方式がある。試験方法は図１０に
示すように、最初に、Ｐ−Ｎ間へブザーを接続し連続音
で鳴るか、次にＰ−Ｅ間へ約３００ｍＡ程度流れる抵抗
を接続しＥＬＢが動作するかで確認する方式である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記前者の市販のチェ
ッカは三線式コンセントでもそれぞれ検電、極性判定、
接地診断を行うことはある程度出来る。しかし、三線式
コンセントでは中間相と接地極が入れ替わった場合でも
検電、極性とも正常状態を表示する。その機能から中間
相、接地相が入れ替わってもそれを検出できないため
で、負荷を接続した場合は負荷電流は接地相を流れるた
め漏電遮断器（以下「ＥＬＢ」という）は差電流として
検出し、回路を開く動作に至るため三線式コンセントの
接続判定には不向きと判断できる。また上記後者の判定
方法では、ブザーの負荷電流は４０ｍＡ程流れるので、
接続により即ＥＬＢが働く場合があり、その状態は複数
考えられるので、接続状態の正誤を判定することはでき
ても、接続状態を正確に特定できるものではない。

【０００５】この発明では、接続状態を正確に特定する
ことや、安全性を高め、経験の浅い者でも簡単、正確に
判定作業ができることを目的とした。また、活線状態で
作業するので既設機器であるＥＬＢを動作させること
や、接続されているＯＡ機器等への影響の全く無い方式
が必須条件と考えた。作業性では一人で作業できること
や、複数同時作業でも問題なくできるものとした。

【０００６】

【課題を解決するための手段】単相三線式回路において
接地極付きコンセントは三線式であるから、断線無くす
べて接続されている場合、種類は三線の組み合わせによ
り６通り考えられる。これを表１の回路１から回路６に
示す。この表１では上記コンセントの回路の電圧側をＰ
極（ポテンシャル）、中性線側をＮ極（ニュートラル）
及び接地線をＥ極（アース）とする。これらの各接続状
態において中性線にある第１信号を印加した場合、上記
商用電源の三線の各線間電圧の有無と当該線間における
上記信号の有無を各極で検出し、検出有りを１とし、検
出無しを０で表示すると、検出結果は６個となる。これ
らの６個の組合せは表１の回路１から回路６に示すとお
り各回路で総て異なっている。

【０００７】また上述の如く断線無くすべての線が接続
されている場合は６通りであるが、さらに表１に示すご
とくこれらの６通りの各接続状態において三線の内の一
線が夫々断線している場合があり、表１の回路７から回
路１２はＥ極が断線している場合、回路１２から回路１
８まではＮ極が断線している場合、回路１９から回路２
４まではＰ極が断線している場合であり、従って上記断
線なしの場合を含めると２４通りとなる。これらの各接
続状態において上記第１信号に加え、接地線に第２信号
を印加すると、表１に示すごとく上記商用電源の三線の
各線間電圧の有無、当該線間における上記第１信号の有
無、各線の対地間での第２信号の有無及び商用電源の対
地間電圧の有無を夫々検出し、上記と同様に検出有りを
１で、検出なしを０で表わすと、検出結果は１２個とな
る。これらの１２個の組合せは表１の回路１から回路２
４に示すとおり各回路で総て異なっている。

【０００８】そこで請求項１項の発明は、上記断線の無
い接続での上記コンセントの接続状態を判定できる方法
とした。具体的には接地極付き三線式コンセントの回路
において、分電盤部の中性線に、ある一定の周波数の信
号を印加する。この信号の周波数は上記回路中のＥＬＢ
が動作しない周波数領域内であってかつ商用電源の周波
数の整数倍以外の周波数とする。また上記コンセント箇
所に判定器を接続し、当該コンセント箇所の上記商用電
源の線間電圧の有無及び上記線間での上記信号の有無を
検出して上記コンセントの接続状態を判定する方法とし
た。また請求項２項の発明はこの方法に用いる装置とし
た。

【０００９】また上記方式及び装置では断線の有無は判
定できても、どの極が断線しているかは特定できない。
そこで請求項３項の発明は、断線の有無を問わずこれら
すべての接続状態を特定できる方法を提案する。そして
具体的構成としては、接地極付き三線式コンセントの回
路において、分電盤部の中性線に、第１信号を印加す
る。この第１信号は上記回路中のＥＬＢが動作しない周
波数領域内であってかつ商用電源の周波数の整数倍以外
の周波数とする。また上記の周波数領域内であって商用
電源の周波数の整数倍以外でかつ上記第１信号以外の周
波数の第２信号を上記第１信号の印加箇所と異なる箇所
の接地線より印加する。そして上記コンセント箇所に判
定器を接続し、当該コンセント箇所の上記商用電源の線
間電圧の有無、上記線間での第１信号の有無、各線の対
地間での第２信号の有無及び商用電源の対地間電圧の有
無を検出して上記コンセントの接続状態を判定する方法
とした。また請求項４項の発明はこの方法に用いる装置
とした。

【００１０】

【作用】上記請求項１項及び請求項２項の発明におい
て、これらの商用電源の三線の各線間電圧の有無と当該
線間における上記信号の有無とを検出することにより、
断線の無い総ての接続状態を判定することができる。

【００１１】また上記請求項３項及び請求項４の発明に
おいては、これらの商用電源の三線の各線間電圧の有
無、当該線間における上記第１信号の有無、各線の対地
間での第２信号の有無及び商用電源の対地間電圧の有無
を検出することにより、断線状態を含めた総ての接続状
態を特定することができる。さらに二線、三線の断線又
は停電の場合も考えられるが、これは極間に電圧が現れ
ることは無く、開閉器がオフ状態か未接続と同等と判断
できる。従ってこの方式によりすべての接続の良否が判
定できる。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【実施例】以下この発明の実施例を説明する。 第１実施例 この第１実施例の方式及び装置は、表１に示すように６
通りの接続を判定し、正確にその状態を特定するもので
ある。図１に示す接地極付き三線式コンセントの回路に
おいて分電盤部１へ設置する信号発信器２と、コンセン
ト部３に設置する判定器４で構成され、判定用の第１信
号は分割式変流器（以下変流器を「ＣＴ」という）にて
分電盤部１より三線の中性線へ印加する。その信号と商
用電源をコンセント部３において検出し判定するもの
で、検出結果は接続状態によって全て異なることから、
その状態を正確に限定し表示する方式である。

【００１４】この図１は正常接続状態を示し、電圧側を
Ｐ極（ポテンシャル）、中性線側をＮ極（ニュートラ
ル）及び接地線をＥ極（アース）とすると、正常に接続
されたコンセントでは、Ｐ−Ｎ間とＰ−Ｅ間で商用電源
を検出でき、Ｎ−Ｅ間では電圧無しとなる。同様に重畳
された判定用の第１信号は、トランス部を通過してコン
セント部３へ現れるので、第１信号のみバンドパスフィ
ルタを介して取り出すことでＰ−Ｎ間とＮ−Ｅ間で信号
を検出でき、Ｐ−Ｅ間では信号が同方向となり相打消し
検出できない。これらの検出した商用電源と第１信号で
判定するから、接続状態を正確に判別することができ
る。

【００１５】次に、図２に中性線（Ｎ極）と接地線（Ｅ
極）とが入れ替わった場合を示す。この場合商用電源を
見るとＰ−Ｎ間、Ｐ−Ｅ間で電圧を検出でき、Ｎ−Ｅ間
では検出できず、正常接続されたものとまったく同様の
検出結果となる。しかし印加された第１信号は正常状態
ではＰ−Ｎ間に現れたものは無くなり、検出できなかっ
たＰ−Ｅ間に信号は表れる。検出結果を表２に示す。

【００１６】

【表２】

【００１７】同様に表３に接続状態が異なる４通りの検
出結果を示す。検出結果の組合せは、どの接続状態でも
同一のものはなく、異なる組合せとなることで６通りの
接続状態は正しく特定することができる。

【００１８】

【表３】

【００１９】次にこの発明に用いる上記第１信号につき
説明する。通電中にＥＬＢを誤動作させることなく判定
するためには、この信号を回路に加えることでＥＬＢを
動作させてはいけない。市販されているＥＬＢは絶縁変
流器により差電流を検出しトリップ動作するものであ
り、ＣＴの特性から周波数の変化で感度が代わる。市販
されているＥＬＢの周波数特性表は図３のようになって
おり、５００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの間が動作がにぶく、影
響のない周波数であることが判断できた。さらに信号の
周波数が商用電源の整数倍にならないことを加味しこの
場合には９８０Ｈｚの周波数を選択した。

【００２０】レベルは、感度の良いものでも絶対に動作
しないよう電流が極力流れないこと、接続されている機
器への影響を避けることで０．１Ｖに設定した。信号の
印加方式は分割式ＣＴを採用し、ＣＴには分電盤部１に
於いて中性線より上記信号発信器２の出力を印加する。
分割式ＣＴをクランプすることで配線を外す事なく安全
で作業性の良い方法であり、中性線は１００Ｖ回路では
共通線となりＵ相、Ｖ相へ同時に重畳できる方式とす
る。

【００２１】これらの信号の有無の判定は、図４の判定
部及び図５の論理部により判定される。図４は上記商用
電源の線間電圧の有無を判定させる部分と上記線間にお
ける上記第１信号を検出し判定する部分の２つより成
る。電圧の判定部分は絶縁変圧器５を経て電圧を取だ
し、整流器６により整流し、コンパレータ７によりしき
い値と比較し電圧の有無を判定する。信号判定部は絶縁
変圧器８を経て信号値のみ検出するためにバイパスフィ
ルタ９及びバンドパスフィルタ１０をかけ増幅器１１に
より増幅し、整流器１２及びコンパレータ１３を通して
しきい値と比較して判定される。そしてこれらの判定信
号は論理部１４で処理され、表示部１５で判定結果が示
される。論理部１４の端子Ａ１、Ａ２、Ａ３は上記商用
電源のＰ−Ｎ間、Ｐ−Ｅ間、Ｎ−Ｅ間の各線間電圧の入
力端子であり、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はＰ−Ｎ間、Ｐ−Ｅ
間、Ｎ−Ｅ間の各線間の第１信号の入力端子である。こ
の論理部１４は図５で示すように、論理回路で構成さ
れ、上記表１に示す回路１から回路６を表示する。また
これらの接続状態において断線があった場合も表示す
る。

【００２２】第２実施例 上記第１実施例では断線の有無は判定できてもＰ線、Ｎ
線、Ｅ線のどれが断線しているのか特定できない。この
第２実施例の方式では第１信号だけでなく第２信号を加
える。第２信号は第１信号と異なる周波数で商用電源と
第１信号との倍数関係にない周波数を選ぶ。即ちバイパ
スフィルタとバンドパスフィルタにより区分された領域
の周波数と成る。勿論その際上記ＥＬＢの動作しない周
波数領域とする。またこの第２信号は上記信号発信器２
に別途設けた分割式ＣＴにより印加する。

【００２３】またこの第２信号は図６に示すように、印
加する場所も異なる接地線（Ｅ極）より印加する。これ
らの第１信号及び第２信号は共に商用電源に重畳しコン
セント部３に現われる。コンセント部３の判定器１６に
おいても信号が現われない場合を補うため補助接地して
対地間で第２信号を検出する。さらに、商用電源の検出
も補助接地してある極とＰ極、Ｎ極、Ｅ極間で検出す
る。

【００２４】この場合の判定器１６は、図７の判定部の
ブロック図及び図８の検出回路のブロック図に示す構成
である。即ち図７の判定部の検出回路１７は上記商用電
源の線間電圧の有無を検出する部分１７ａと上記線間に
おける上記第１信号を検出する部分１７ｂとから成り、
これらの各出力を論理部１８に入力するようになってい
る。また図８の検出回路１９は上記商用電源の各極での
対地電圧の有無を判定する部分１９ａと各極の第２信号
の対地電圧の有無を判定する部分１９ｂとから成り、こ
れらの各出力を図７の上記論理部１８に入力するように
なっている。従って総合的な判定は図７及び図８の各信
号の組み合わせを論理部１８により判定し、総合的に接
続の正誤を判定して表示部２０にて表示する。この論理
部１８の構成は上記第１実施例の論理部１４と略同様な
構成である。またこの論理判定のフローは図９に示す。

【００２５】またこの第２実施例での各判定結果は、第
１実施例の判定結果、即ち各極間での商用電源の線間電
圧の有無及び各極間での第１信号の有無の６個に加え、
第２信号と商用電源を接地極間で夫々検出するため、そ
の判定結果は６個ある。従って１２個の信号で判定する
方法とする。それらの詳細な信号の検出結果は上記表１
に判定一覧表として示す。

【００２６】

【発明の効果】従来接地極付き三線式コンセントの接続
の確認では多くの時間と手間をかけていたが、請求項１
項及び請求項２項の発明では、断線なしのすべての接続
状態の正確な正誤判定と、その接続状態の判定結果が表
示される等、多くの効果を望める。また (1)接続状態を良否判定するだけでなく、その状態を正
確に限定でき、経験の浅い作業者でも試験及び回収作業
が容易にできる。 (2)信号電源装置を分電盤に接地した後、無人でよいか
ら、コンセント部においては一人で連続して作業ができ
効率よく試験できる。 (3)電源装置１台に判定装置は複数対応できるので、複
数の作業者による同時作業も可能となり、短時間で試験
できる。

【００２７】また上記請求項３項及び４項の発明では、
上記請求項１項及び２項の発明の効果に加え、上記三線
式コンセントの接続における誤接続や断線等のあらゆる
状態を判定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例における正常接続状態を
示す回路図である。

【図２】この発明の第１実施例における誤接続状態を示
す回路図である。

【図３】ＥＬＢの周波数特性を示すグラフ図である。

【図４】この発明の第１実施例における判定部を示すブ
ロック回路図である。

【図５】この発明の第１実施例における論理部を示すブ
ロック回路図である。

【図６】この発明の第２実施例における正常接続状態を
示す回路図である。

【図７】この発明の第２実施例における判定部を示すブ
ロック回路図である。

【図８】この発明の第２実施例における検出回路を示す
ブロック回路図である。

【図９】この発明の第２実施例における論理部のフロー
チャート図である。

【図１０】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１ 分電盤部 ２ 信号発
信器 ３ コンセント部 ４ 判定器 １６ 判定器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接地極付き三線式コンセントの回路にお
   いて、分電盤部の中性線に、ＥＬＢの動作しない周波数
   領域内であって商用電源の周波数の整数倍以外の周波数
   の信号を印加し、上記コンセント箇所において上記商用
   電源の線間電圧の有無及び上記線間での上記信号の有無
   を検出して上記コンセントの接続状態を判定することを
   特徴とする、接地極付きコンセントの接続判定方法。
2. 【請求項２】 接地極付き三線式コンセントの回路の分
   電盤部の中性線に、ＥＬＢの動作しない周波数領域内で
   あって商用電源の周波数の整数倍以外の周波数の信号を
   印加する信号発信器と、上記コンセントに接続し、上記
   商用電源の線間電圧の有無及び上記線間での上記信号の
   有無を検出して上記コンセントの接続状態を判定する判
   定器とから構成したことを特徴とする、接地極付きコン
   セントの接続判定装置。
3. 【請求項３】 接地極付き三線式コンセントの回路にお
   いて、分電盤部の中性線に、ＥＬＢの動作しない周波数
   領域内であって商用電源の周波数の整数倍以外の周波数
   の第１信号を印加し、さらに上記の領域内であって商用
   電源の周波数の整数倍以外及び第１信号以外の周波数の
   第２信号を上記第１信号の印加箇所とことなる箇所の接
   地線より印加し、上記コンセント箇所において上記商用
   電源の線間電圧の有無、上記線間での第１信号の有無、
   各線の対地間での第２信号の有無及び商用電源の対地間
   電圧の有無を検出して上記コンセントの接続状態を判定
   することを特徴とする、接地極付きコンセントの接続判
   定方法。
4. 【請求項４】 接地極付き三線式コンセントの回路の分
   電盤部の中性線に、ＥＬＢの動作しない周波数領域内で
   あって商用電源の周波数の整数倍以外の周波数の第１信
   号を印加し、さらに上記の領域内であって商用電源の周
   波数の整数倍以外及び第１信号以外の周波数の第２信号
   を上記第１信号の印加箇所と異なる箇所の接地線より印
   加する信号発信器と、上記コンセントに接続しかつ補助
   接地して、上記商用電源の線間電圧の有無、上記線間で
   の第１信号の有無、各線の対地間での第２信号の有無及
   び商用電源の対地間電圧の有無を検出して上記コンセン
   トの接続状態を判定する判定器とから構成したことを特
   徴とする、接地極付きコンセントの接続判定装置。