JPH08294227A - Grounding current detector - Google Patents

Grounding current detector

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JPH08294227A
JPH08294227A JP9556395A JP9556395A JPH08294227A JP H08294227 A JPH08294227 A JP H08294227A JP 9556395 A JP9556395 A JP 9556395A JP 9556395 A JP9556395 A JP 9556395A JP H08294227 A JPH08294227 A JP H08294227A
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voltage
circuit
ground fault
capacitor
transistor
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Masataka Kanda
雅隆 神田
Hitoshi Makinaga
仁 牧永
Yasuo Nagai
康夫 永井
Yuji Tsukui
勇次 津久井
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Panasonic Electric Works Co Ltd
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PURPOSE: To open a circuit breaker immediately if grounding exists when the circuit breaker is closed. CONSTITUTION: An alternating current from an AC line is rectified by a diode D3 and smoothed by a capacitor C3 . A starter circuit 6 is provided between a ground current judgment circuit 2 which decides the existence of grounding in accordance with the detected voltage of a zero-phase current transformer ZCT and the capacitor C3 . The starter circuit 6 has a transistor which is provided between the capacitor C3 and the power supply terminal Vcc of the ground current judgment circuit 2 and the transistor is held at an OFF-state until a voltage between both terminals of the capacitor C3 reaches the operation voltage of the ground current judgment circuit 2. Therefore, the charge in the capacitor C3 is not consumed until the capacitor C3 is sufficiently charged and hence the voltage between both terminals of the capacitor C3 can be made to rise quickly.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電路の地絡を検出する
地絡電流検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ground fault current detecting device for detecting a ground fault in an electric line.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の地絡電流検出装置として、本件
発明者らは先に図4に示す構成のものを提案した(特願
平4−280340号)。この地絡電流検出装置は、交
流電路Lpが貫挿された零相変流器ZCTを備え、地絡
電流により交流電路Lpに生じる不平衡電流を零相変流
器ZCTによって電圧に変換する。地絡電流により零相
変流器ZCTより出力される検出電圧は交番電圧であっ
て、逆並列に接続した2個のダイオードD1 ,D2 より
なるクランプ回路でクランプされ、抵抗R1 ,R2 およ
びコンデンサC1 ,C2 からなるローパスフィルタで高
調波成分が減衰される。零相変流器ZCTの検出電圧
は、クランプ回路およびローパスフィルタよりなる波形
整形回路1を通った後に地絡電流判定回路2に入力され
る。
2. Description of the Related Art As a ground fault current detecting device of this type, the inventors of the present invention have previously proposed a device shown in FIG. 4 (Japanese Patent Application No. 4-280340). This ground fault current detection device includes a zero-phase current transformer ZCT having an AC electric line Lp inserted therein, and converts an unbalanced current generated in the AC electric line Lp due to a ground fault current into a voltage by the zero-phase current transformer ZCT. The detection voltage output from the zero-phase current transformer ZCT due to the ground fault current is an alternating voltage, which is clamped by a clamp circuit composed of two diodes D1 and D2 connected in antiparallel, and the resistors R1 and R2 and the capacitor C1 are connected. , C2 attenuates the harmonic components. The detection voltage of the zero-phase current transformer ZCT is input to the ground fault current determination circuit 2 after passing through the waveform shaping circuit 1 including a clamp circuit and a low pass filter.

【0003】地絡電流判定回路2の電源は、遮断器5の
引外しコイル3を通して、抵抗R3,R4 、ダイオード
D3 、平滑用のコンデンサC3 の直列回路を交流電路L
pの2線間に接続し、コンデンサC3 の両端電圧を地絡
電流判定回路2の電源端子Vccと接地端子GNDとの
間に印加することによって得られる。また、交流電路L
pの2線間には、引外しコイル3とサイリスタ4とダイ
オードD5 との直列回路が接続され、サイリスタ4は地
絡電流判定回路2の出力端子OUTより出力される地絡
信号により制御される。サイリスタ4のゲートとカソー
ドとの間には雑音防止用のコンデンサC5 が接続され
る。さらに、交流電路Lpの2線間には雑音防止素子N
Rが接続されている。
The power supply of the ground fault current judging circuit 2 is such that a series circuit of resistors R3 and R4, a diode D3 and a smoothing capacitor C3 is passed through the trip coil 3 of the circuit breaker 5 and the AC circuit L.
It is obtained by connecting between two lines of p and applying the voltage across the capacitor C3 between the power supply terminal Vcc and the ground terminal GND of the ground fault current determination circuit 2. In addition, AC line L
A series circuit of a trip coil 3, a thyristor 4 and a diode D5 is connected between two lines of p, and the thyristor 4 is controlled by a ground fault signal output from an output terminal OUT of the ground fault current determination circuit 2. . A noise preventing capacitor C5 is connected between the gate and the cathode of the thyristor 4. Further, a noise prevention element N is provided between the two wires of the AC electric circuit Lp.
R is connected.

【0004】ところで、地絡電流判定回路2は、零相変
流器ZCTの検出電圧を所定の閾値と比較し、比較結果
に応じてコンデンサC4 を充電ないし放電し、コンデン
サC4 の両端電圧に応じて出力端子OUTから地絡信号
を発生することによって比較結果を時延するように構成
してある。したがって、交流電路Lpで地絡が生じると
地絡信号によってサイリスタ4がオンになり、引外しコ
イル3に通電されることによって遮断器5がオフにな
る。地絡電流判定回路2は集積回路よりなり、上記コン
デンサC4 および地絡検出後にコンデンサC4 を放電す
るための時定数を決める抵抗R5 が外付される。
The ground fault current determination circuit 2 compares the detected voltage of the zero-phase current transformer ZCT with a predetermined threshold value, charges or discharges the capacitor C4 according to the comparison result, and responds to the voltage across the capacitor C4. By generating a ground fault signal from the output terminal OUT, the comparison result is delayed. Therefore, when a ground fault occurs in the AC circuit Lp, the ground fault signal turns on the thyristor 4, and the trip coil 3 is energized to turn off the circuit breaker 5. The ground fault current determination circuit 2 is composed of an integrated circuit, and is externally provided with the capacitor C4 and a resistor R5 which determines a time constant for discharging the capacitor C4 after detecting the ground fault.

【0005】地絡電流判定回路2についてさらに詳しく
説明すると、図5に示すように、波形整形回路1の各出
力端の電位をそれぞれ図示しない基準電位発生回路によ
り設定された基準電位L1 ,L1 ′と比較するコンパレ
ータよりなる一対の比較回路10,11を備え、両比較
回路10,11によって零相変流器ZCTの検出電圧が
比較される。比較回路10,11は、波形整形回路1の
各出力端の電位(つまり、零相変流器ZCTの検出電
圧)が基準電位L1 ,L1 ′を越える期間に出力をLレ
ベルにするように構成される。つまり、比較回路10,
11は検出電圧の絶対値と基準電位L1 ,L1 ′との大
小を比較していることになるのであり、一般にはL1 ≒
L1 ′に設定される。また、基準電位L1 ,L1 ′は、
ダイオードD1 ,D2 によるクリッピング電圧よりも低
く設定される。
The ground fault current determination circuit 2 will be described in more detail. As shown in FIG. 5, the reference potentials L1 and L1 ', which are the potentials at the output terminals of the waveform shaping circuit 1, set by a reference potential generating circuit (not shown), respectively. A pair of comparison circuits 10 and 11 composed of a comparator for comparing with the above is provided, and the detection voltages of the zero-phase current transformer ZCT are compared by both comparison circuits 10 and 11. The comparator circuits 10 and 11 are configured to set the output to the L level while the potential of each output terminal of the waveform shaping circuit 1 (that is, the detection voltage of the zero-phase current transformer ZCT) exceeds the reference potentials L1 and L1 '. To be done. That is, the comparison circuit 10,
11 indicates that the absolute value of the detected voltage is compared with the reference potentials L1 and L1 ', and in general, L1.apprxeq.
It is set to L1 '. The reference potentials L1 and L1 'are
It is set lower than the clipping voltage by the diodes D1 and D2.

【0006】地絡電流判定回路2には、コンデンサC4
を充電する状態と、放電する状態とを切り換える充放電
回路12が設けられ、コンデンサC4 の両端電圧は、コ
ンパレータよりなる判定回路13〜15によって3段階
の閾値Vth1 〜Vth3 と比較される。充放電回路1
2は、バイアス電流供給端子ないしは充放電制御端子C
Dと、かかるバイアス電流供給端子CDに供給されるバ
イアス電流のレベルに応じて充電電流および放電電流を
形成する図示しないカレントミラー回路のような回路を
持つ。これによって、充放電回路12によるコンデンサ
C4 への充電電流、および放電電流は、バイアス電流供
給端子CDに供給されるバイアス電流によって決定され
ることになる。閾値Vth1 〜Vth3 は、電源端子V
ccと接地端子GNDとの間に接続された4個の抵抗R
11〜R14により決定される。また、抵抗R11〜R13の直
列回路には、ダイオードD10とトランジスタQ2 のコレ
クタ−エミッタとの直列回路が並列に接続され、トラン
ジスタQ2 は判定回路15の出力がHレベルの期間にオ
ンになり、閾値Vth1 〜Vth3 を引き下げることに
より判定回路13〜15の比較動作にヒステリシスを付
与する。このように、抵抗R11〜R14、トランジスタQ
2 、ダイオードD10により閾値回路16が構成されてい
る。判定回路15はトランジスタQ3 も制御し、このト
ランジスタQ3 のコレクタ−エミッタと抵抗R5 との直
列回路がコンデンサC4 に並列接続される。したがっ
て、判定回路15の出力がHレベルの期間にはコンデン
サC4 は抵抗R5 を通して放電する。ここに、判定回路
15の出力によりトランジスタQ1 がオン・オフされ、
トランジスタQ1 はコレクタが電源端子Vccに接続さ
れ、エミッタが出力端子OUTに接続されていて、判定
回路15の出力がHレベルになってトランジスタQ1 が
オンになると、出力端子OUTから地絡信号が出力され
る。
The ground fault current determination circuit 2 includes a capacitor C4
A charging / discharging circuit 12 for switching between a charging state and a discharging state is provided, and the voltage across the capacitor C4 is compared with three-stage threshold values Vth1 to Vth3 by decision circuits 13 to 15 composed of comparators. Charge / discharge circuit 1
2 is a bias current supply terminal or a charge / discharge control terminal C
D and a circuit such as a current mirror circuit (not shown) that forms a charging current and a discharging current according to the level of the bias current supplied to the bias current supply terminal CD. As a result, the charging current and the discharging current to the capacitor C4 by the charging / discharging circuit 12 are determined by the bias current supplied to the bias current supply terminal CD. The threshold values Vth1 to Vth3 are the power supply terminal V
4 resistors R connected between cc and ground terminal GND
11 to R14. Also, a series circuit of a diode D10 and a collector-emitter of a transistor Q2 is connected in parallel to the series circuit of the resistors R11 to R13, and the transistor Q2 is turned on while the output of the decision circuit 15 is at the H level, and the threshold value is set. By lowering Vth1 to Vth3, hysteresis is given to the comparison operation of the determination circuits 13 to 15. In this way, the resistors R11 to R14 and the transistor Q
2. The threshold circuit 16 is composed of the diode D10. The decision circuit 15 also controls the transistor Q3, and the series circuit of the collector-emitter of the transistor Q3 and the resistor R5 is connected in parallel to the capacitor C4. Therefore, the capacitor C4 is discharged through the resistor R5 while the output of the decision circuit 15 is at H level. Here, the transistor Q1 is turned on / off by the output of the determination circuit 15,
The collector of the transistor Q1 is connected to the power supply terminal Vcc and the emitter is connected to the output terminal OUT. When the output of the determination circuit 15 becomes H level and the transistor Q1 is turned on, a ground fault signal is output from the output terminal OUT. To be done.

【0007】ところで、上述したように、比較回路1
0,11は零相変流器ZCTの検出電圧の大小を比較す
るものであり、判定回路13〜15はコンデンサC4 の
両端電圧の大小を比較するものであって、これらの比較
結果を組み合わせて用いれば、雷サージのような一過性
の電流変化や零相変流器の特性のばらつきによる電流変
化では地絡信号を発生させず、しかも地絡が生じたとき
には引外しコイル3に確実に通電して遮断器をオフにす
ることが可能になる。このように比較回路10,11、
判定回路13〜15の比較結果を組み合わせるために、
地絡電流判定回路2には、論理回路よりなる制御回路1
7が設けられている。
By the way, as described above, the comparison circuit 1
0 and 11 are for comparing the magnitude of the detected voltage of the zero-phase current transformer ZCT, and the decision circuits 13 to 15 are for comparing the magnitude of the voltage across the capacitor C4. These comparison results are combined. If used, a ground fault signal will not be generated by a transient current change such as a lightning surge or a current change caused by a variation in the characteristics of the zero-phase current transformer, and when the ground fault occurs, the trip coil 3 is reliably It becomes possible to turn on the circuit breaker by energizing. In this way, the comparison circuits 10, 11,
In order to combine the comparison results of the judgment circuits 13 to 15,
The ground fault current determination circuit 2 includes a control circuit 1 including a logic circuit.
7 are provided.

【0008】制御回路17は充放電回路12を制御し、
充放電回路12は制御回路17の出力がHレベルのとき
に所定電流でコンデンサC4 への充電を行ない、Lレベ
ルのときには充電時よりも大きい時定数でコンデンサC
4 を放電させる。また、コンデンサC4 にはトランジス
タQ3 および抵抗R5 による放電経路もあり、判定回路
15の出力がHレベルで地絡信号が出力されている間に
は、トランジスタQ3がオンになることによって、充放
電回路12のみによる場合よりも小さい時定数でコンデ
ンサC4 を放電させる。
The control circuit 17 controls the charge / discharge circuit 12,
The charge / discharge circuit 12 charges the capacitor C4 with a predetermined current when the output of the control circuit 17 is at the H level, and when the output of the control circuit 17 is at the L level, the capacitor C4 has a time constant larger than that at the time of charging.
Discharge 4. Further, the capacitor C4 also has a discharge path by the transistor Q3 and the resistor R5, and while the output of the judgment circuit 15 is at the H level and the ground fault signal is being output, the transistor Q3 is turned on, so that the charge / discharge circuit is The capacitor C4 is discharged with a smaller time constant than when only 12 is used.

【0009】詳細は上記出願に説明しているから省略す
るが、制御回路17の出力がHレベルになり充放電回路
12がコンデンサC4 を充電する条件は次の3条件にな
り、他の条件ではコンデンサC4 は放電する。すなわ
ち、比較回路10の出力をS1比較回路11の出力をS2
、コンデンサC4 の両端電圧をVC4とするとき、 (A)S1 =L ∧ VC4<Vth1 (B)S1 =H ∧ S2 =L ∧ Vth1 ′≦VC4
<Vth2 (C)S1 =L ∧ S2 =H ∧ Vth2 ′≦VC4
<Vth3 のいずれかが成立すればコンデンサC4 が充電され、他
の条件では放電されることになる。ここに、HはHレベ
ル、LはLレベル、∧は「かつ」を意味する。また、V
th1 ′,Vth2 ′はそれぞれ閾値Vth1 ,Vth
2 よりも若干低い電圧を示しており、判定回路13,1
4では出力をHレベルに反転した後に閾値をVth1
′,Vth2 ′まで引き下げるヒステリシス機能を持
ち、出力のチャタリングを防止するように構成されてい
る。閾値Vth1 ′,Vth2 ′は、コンデンサC4 の
両端電圧が閾値Vth1 ,Vth2 に達した時点で充放
電回路12が放電を開始したときに電源周波数の半サイ
クル程度の時間で降下するコンデンサC4 の両端電圧よ
りも低く設定されている。
Although the details have been described in the above application, the output of the control circuit 17 becomes H level and the charging / discharging circuit 12 charges the capacitor C4 under the following three conditions. The capacitor C4 is discharged. That is, the output of the comparison circuit 10 is S1 and the output of the comparison circuit 11 is S2.
, When the voltage across the capacitor C4 is VC4, (A) S1 = L ∧ VC4 <Vth1 (B) S1 = H ∧ S2 = L ∧ Vth1 '≤ VC4
<Vth2 (C) S1 = L ∧ S2 = H ∧ Vth2 '≤ VC4
If any one of <Vth3 is established, the capacitor C4 is charged and discharged under other conditions. Here, H means H level, L means L level, and ∧ means “and”. Also, V
th1 'and Vth2' are threshold values Vth1 and Vth, respectively.
It shows a voltage slightly lower than 2, and the decision circuits 13 and 1
In 4, the output is inverted to the H level and then the threshold is set to Vth1.
It has a hysteresis function of lowering to ', Vth2', and is configured to prevent output chattering. The threshold values Vth1 ′ and Vth2 ′ are the voltage across the capacitor C4 that drops in about half a cycle of the power supply frequency when the charging / discharging circuit 12 starts discharging when the voltage across the capacitor C4 reaches the threshold Vth1 and Vth2. Is set lower than.

【0010】しかるに、交流電路Lpに地絡が生じてい
なければ零相変流器ZCTから検出電圧が発生しないか
ら、上述したように両比較回路10,11の出力はHレ
ベルになる。両比較回路10,11の出力がともにHレ
ベルになるのは、上記3条件のいずれにも無いから、こ
のとき制御回路17の出力はLレベルになり充放電回路
12はコンデンサC4 を放電する状態になる。
However, if a ground fault does not occur in the AC circuit Lp, no detection voltage is generated from the zero-phase current transformer ZCT, so that the outputs of both comparison circuits 10 and 11 become H level as described above. Since the outputs of both comparator circuits 10 and 11 are both at the H level under none of the above three conditions, the output of the control circuit 17 is at the L level at this time and the charging / discharging circuit 12 discharges the capacitor C4. become.

【0011】次に、交流電路Lpに地絡が生じると、零
相変流器ZCTから図6(a)に示すような交番する検
出電圧が出力され、この検出電圧は、比較回路10,1
1において基準電位L1 ,L1 ′と比較される。通常の
動作では検出電圧が基準電位L1 ,L1 ′を同時に越え
ることはないから、比較回路10,11の出力の組み合
わせは、 (イ)S1 =Hレベル ∧ S2 =Hレベル (ロ)S1 =Lレベル ∧ S2 =Hレベル (ハ)S1 =Hレベル ∧ S2 =Lレベル のいずれかになり、(イ)は検出電圧が発生しない状態
であるから、交流電路Lpに地絡が生じてその状態が継
続しているときには(イ)(ロ)(イ)(ハ)(イ)と
いう順で上記状態の変化が繰り返されることになる。
Next, when a ground fault occurs in the AC electric line Lp, an alternating detection voltage as shown in FIG. 6A is output from the zero-phase current transformer ZCT, and this detection voltage is compared with the comparison circuits 10 and 1.
At 1, the reference potentials L1 and L1 'are compared. In normal operation, the detection voltage does not exceed the reference potentials L1 and L1 'at the same time. Therefore, the combinations of the outputs of the comparison circuits 10 and 11 are: (a) S1 = H level ∧ S2 = H level (b) S1 = L Level ∧ S2 = H level (c) S1 = H level ∧ S2 = L level, and (a) is a state in which no detection voltage is generated, so the AC line Lp is grounded and its state is When it continues, the above-mentioned change of state is repeated in the order of (a), (b), (a), (c), and (a).

【0012】そこでまず、図6(a)のように、検出電
圧が基準電位L1 を越えたとすると(ロ)の状態にな
り、この時点ではコンデンサC4 の両端電圧は0Vと考
えられるから、上述した(A)の条件が成立してコンデ
ンサC4 は図6(b)にで示すように充電電流IAで
充電される。コンデンサC4 への充電電流IAは、検出
電圧が基準電位L1 を越えている期間内でコンデンサC
4 の両端電圧が閾値Vth1 以上になるように設定され
る。したがって、図6(b)に示すように、コンデンサ
C4 の充電中にコンデンサC4 の両端電圧が閾値Vth
1 に達し、その時点で(A)〜(C)の条件が成立しな
くなるから、コンデンサC4 は放電電流IDで放電を開
始する。放電電流IDは充電電流IAよりも小さく設定
されている。
Then, first, as shown in FIG. 6A, if the detected voltage exceeds the reference potential L1, the state becomes (B), and at this time, the voltage across the capacitor C4 is considered to be 0 V, so that When the condition (A) is satisfied, the capacitor C4 is charged with the charging current IA as shown in FIG. 6 (b). The charging current IA to the capacitor C4 is the same as the charging current IA during the period when the detection voltage exceeds the reference potential L1.
The voltage across 4 is set to be equal to or higher than the threshold value Vth1. Therefore, as shown in FIG. 6B, the voltage across the capacitor C4 is equal to the threshold value Vth during the charging of the capacitor C4.
Since it reaches 1 and the conditions (A) to (C) are not satisfied at that time, the capacitor C4 starts discharging at the discharge current ID. The discharge current ID is set smaller than the charge current IA.

【0013】地絡の状態が継続していれば、コンデンサ
C4 の放電中に検出電圧が比較電位L1 ′を越えるか
ら、今度は(ハ)の状態になり、(B)の条件が成立し
てコンデンサC4 は図6(b)にで示すように両端電
圧が閾値Vth2 に達するまで充電される。コンデンサ
C4 の両端電圧が閾値Vth2 に達すると制御回路17
の出力が再びLレベルになってコンデンサC4 は放電さ
れ、コンデンサC4 の放電中に零相変流器ZCTの検出
電圧が再び基準電位L1 を越えると、今度は上記(C)
が成立してコンデンサC4 は図6(b)にで示すよう
に両端電圧が閾値Vth3 に達するまで充電される。
If the state of the ground fault continues, the detected voltage exceeds the comparison potential L1 'during the discharge of the capacitor C4, so that the state (c) is established and the condition (B) is satisfied. The capacitor C4 is charged until the voltage across the capacitor reaches the threshold value Vth2 as shown in FIG. 6 (b). When the voltage across the capacitor C4 reaches the threshold value Vth2, the control circuit 17
When the output voltage of the capacitor C4 becomes L level again and the capacitor C4 is discharged, and the detected voltage of the zero-phase current transformer ZCT exceeds the reference potential L1 again while the capacitor C4 is discharging, this time (C)
Then, the capacitor C4 is charged until the voltage across the capacitor reaches the threshold value Vth3 as shown in FIG. 6 (b).

【0014】以上のようにして、コンデンサC4 は3回
の充電によって両端電圧がVth3に達するのであり、
このときに判定回路15の出力がHレベルに反転するか
ら、図6(c)のように、出力端子OUTから地絡信号
が出力されるのである。また、判定回路15の出力がH
レベルになるとトランジスタQ2 がオンになって閾値V
th1 〜Vth3 を十分に引下げるとともに、トランジ
スタQ3 をオンにして充放電回路12のみによる場合よ
りも大きい放電電流ICでコンデンサC4 を放電させ
る。充放電回路12はコンデンサC4 の電圧が閾値Vt
h3 の一定割合の値よりも降下するとコンデンサC4 を
急速に放電させる。
As described above, the voltage across the capacitor C4 reaches Vth3 after being charged three times.
At this time, the output of the determination circuit 15 is inverted to the H level, so that the ground fault signal is output from the output terminal OUT as shown in FIG. 6C. In addition, the output of the determination circuit 15 is H
At the level, the transistor Q2 turns on and the threshold value V
Th1 to Vth3 are sufficiently lowered, and the transistor Q3 is turned on to discharge the capacitor C4 with a discharge current IC larger than that obtained by the charge / discharge circuit 12 alone. In the charge / discharge circuit 12, the voltage of the capacitor C4 is the threshold value Vt.
When h3 drops below a certain percentage, capacitor C4 is rapidly discharged.

【0015】以上説明したように、地絡電流判定回路2
は、地絡により零相変流器ZCTに検出電圧が発生する
と、電源周波数の2周期以内の時間でコンデンサC4 を
3回充電することにより地絡の発生から時延して地絡信
号を発生する。また、上述のように地絡信号が発生する
とサイリスタ4がトリガされ、引外しコイル3に通電さ
れることによって遮断器5がオフになり交流電路Lpが
遮断される。
As described above, the ground fault current determination circuit 2
When a detection voltage is generated in the zero-phase current transformer ZCT due to a ground fault, the capacitor C4 is charged three times within a period within two cycles of the power supply frequency to delay the occurrence of the ground fault and generate a ground fault signal. To do. When the ground fault signal is generated as described above, the thyristor 4 is triggered, and the trip coil 3 is energized to turn off the circuit breaker 5 and shut off the AC circuit Lp.

【0016】上記動作は地絡が生じて零相変流器ZCT
から出力される検出電圧が2周期程度以上継続する場合
の動作であるが、雷サージなどによって一過性の検出出
力が零相変流器ZCTから発生した場合や、零相変流器
ZCTの特性のばらつきによってモータのような負荷の
起動時などに波形歪みのある検出電圧が発生した場合に
は、検出電圧は上述のように変化せず、比較回路10、
11の基準レベルL1,L1 ′を上記順序で越えないか
ら、地絡信号は出力されないのである。
In the above operation, a ground fault occurs and the zero-phase current transformer ZCT
This is the operation when the detection voltage output from the zero-phase current transformer ZCT continues for two cycles or more. However, when a transient detection output is generated from the zero-phase current transformer ZCT due to a lightning surge or the like, When a detection voltage with waveform distortion is generated at the time of starting a load such as a motor due to variation in characteristics, the detection voltage does not change as described above, and the comparison circuit 10,
Since the reference levels L1 and L1 'of 11 are not exceeded in the above order, the ground fault signal is not output.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上述した地絡電流検出
装置は、雷サージや零相変流器ZCTの特性による誤動
作を防止することを目的として構成したものであり、こ
の目的は達成されているのであるが、交流電路Lpに通
電されている交流をダイオードD3 により半波整流し、
コンデンサC3 で平滑することによって地絡電流判定回
路2の電源を得るようにし、かつこの電源でコンデンサ
C4 を3回充電することにより、上記誤動作を防止する
ものであるから、次の問題点が生じる。
The ground-fault current detecting device described above is constructed for the purpose of preventing malfunction due to lightning surge and characteristics of the zero-phase current transformer ZCT, and this object is achieved. However, half-wave rectification of the alternating current supplied to the alternating current circuit Lp by the diode D3,
Since the power supply for the ground fault current determination circuit 2 is obtained by smoothing with the capacitor C3 and the capacitor C4 is charged three times with this power supply, the above malfunction is prevented, so that the following problems occur. .

【0018】すなわち、図7(a)のように遮断器5を
オンにした時点で、交流電路Lpにすでに地絡が生じて
いるとすると、遮断器5をオンにした時点から図7
(b)のように零相変流器ZCTから検出電圧が発生す
るが、図7(c)のようにコンデンサC4 の充電が開始
されるのは、平滑用のコンデンサC3 の両端電圧が地絡
電流判定回路2の動作電圧Vop(図7(d)は地絡電流
判定回路2の電源端子Vccと接地端子GNDとの間の
電圧を示す)に達した後になる。その後、上述の動作に
よってコンデンサC4 が3回充電されると地絡信号が発
生する。地絡信号の発生した後、サイリスタ4 は図7
(e)に示すオン側の半サイクルに同期してオンになる
(図7(f)は地絡電流判定回路2の出力端子OUTと
接地端子GNDとの間の電圧を示す)。この時点で図7
(a)のように遮断器5がオフになり、サイリスタ4へ
のトリガ信号は、コンデンサC3 の両端電圧が地絡電流
判定回路2の保持電圧Vohに達するまで保持される。
That is, assuming that a ground fault has already occurred in the AC electric line Lp at the time when the circuit breaker 5 is turned on as shown in FIG. 7A, the state shown in FIG.
Although the detection voltage is generated from the zero-phase current transformer ZCT as shown in (b), the charging of the capacitor C4 is started as shown in FIG. 7 (c) because the voltage across the smoothing capacitor C3 is grounded. This is after reaching the operating voltage Vop of the current determination circuit 2 (FIG. 7D shows the voltage between the power supply terminal Vcc and the ground terminal GND of the ground fault current determination circuit 2). After that, when the capacitor C4 is charged three times by the above operation, a ground fault signal is generated. After the occurrence of the ground fault signal, the thyristor 4 will be
It turns on in synchronization with the on-side half cycle shown in (e) (FIG. 7 (f) shows the voltage between the output terminal OUT of the ground fault current determination circuit 2 and the ground terminal GND). Figure 7 at this point
The circuit breaker 5 is turned off as shown in (a), and the trigger signal to the thyristor 4 is held until the voltage across the capacitor C3 reaches the holding voltage Voh of the ground fault current determination circuit 2.

【0019】このように、遮断器5のオン時にすでに地
絡が生じている場合には、遮断器5がオンになってから
地絡検出によって遮断器5がオフになるまでに要する時
間は、コンデンサC3 の充電時間、上述した地絡の検出
処理に要する時間、地絡信号が発生してからサイリスタ
4がオンになるまでの時間、引外しコイル3に通電され
てから遮断器5がオフになるまでの時間の合計になる。
その結果、地絡の生じている交流電路Lpに通電してか
ら遮断器5がオフになるまでの時間が100m秒を越え
る場合が生じる。このような時間遅れの要因としては、
コンデンサC3の充電に要する時間が大半を占めてい
る。
As described above, when the ground fault has already occurred when the circuit breaker 5 is turned on, the time required from the time when the circuit breaker 5 is turned on until the time when the circuit breaker 5 is turned off by the ground fault detection is as follows. The charging time of the capacitor C3, the time required for the ground fault detection process described above, the time from the occurrence of the ground fault signal to the turning on of the thyristor 4, the breaker 5 being turned off after the trip coil 3 is energized. It will be the total time to become.
As a result, there are cases where the time from when the AC circuit Lp in which the ground fault occurs to when the circuit breaker 5 is turned off exceeds 100 msec. The cause of such a time delay is
Most of the time required to charge the capacitor C3 is occupied.

【0020】コンデンサC3 の充電時間を短くする方法
としては、コンデンサC3 の容量を小さくすることが考
えられるが、図8(a)のように遮断器5をオンにし、
零相変流器ZCTから図8(b)のように検出電圧が得
られているときに、図8(c)のようにコンデンサC4
の両端電圧が地絡信号の発生に要する電圧まで上昇した
としても(図8(c)ではコンデンサC4 を充電する処
理を簡略化して1回だけ充電するように示しているが、
実際には上記処理になる)、サイリスタ4に地絡信号を
与えてからサイリスタ4がオンになるまでの時間内に、
図8(d)に示すようにコンデンサC3 の両端電圧が保
持電圧Vohよりも下がってしまい、サイリスタ4のオン
側の次の半サイクル(図8(e)参照)まで地絡信号を
維持することができず、結局はサイリスタ4をオンにす
ることができずに(図8(f)は地絡電流判定回路2の
出力端子OUTと接地端子GNDとの間の電圧を示
す)、地絡が生じているにもかかわらず、図8(a)の
ように遮断器5をオフにすることができない場合が生じ
る。
As a method of shortening the charging time of the capacitor C3, it is conceivable to reduce the capacity of the capacitor C3. However, as shown in FIG. 8 (a), the circuit breaker 5 is turned on,
When the detected voltage is obtained from the zero-phase current transformer ZCT as shown in FIG. 8 (b), the capacitor C4 is provided as shown in FIG. 8 (c).
Even if the voltage across both ends of the capacitor rises to the voltage required to generate the ground fault signal (in FIG. 8 (c), the process of charging the capacitor C4 is simplified to charge only once.
(Actually, the above processing), within the time from the application of the ground fault signal to the thyristor 4 until the thyristor 4 is turned on,
As shown in FIG. 8 (d), the voltage across the capacitor C3 becomes lower than the holding voltage Voh, and the ground fault signal is maintained until the next half cycle of the thyristor 4 on side (see FIG. 8 (e)). And eventually the thyristor 4 could not be turned on (FIG. 8 (f) shows the voltage between the output terminal OUT of the ground fault current determination circuit 2 and the ground terminal GND). Although it occurs, there is a case where the circuit breaker 5 cannot be turned off as shown in FIG.

【0021】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、遮断器をオンにしたときに地絡が生
じていれば遅滞なく遮断器をオフにすることができるよ
うにした地絡電流検出装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to be able to turn off a circuit breaker without delay if a ground fault occurs when the circuit breaker is turned on. Another object of the present invention is to provide a ground fault current detector.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、交流
電路の不平衡電流を検出する零相変流器と、零相変流器
の検出電圧を基準電位と比較する比較回路と、上記検出
電圧が基準電位以上の期間に所定の時定数でコンデンサ
を充電し基準電位未満の期間に充電時よりも大きい時定
数で上記コンデンサを放電する充放電回路と、上記コン
デンサの両端電圧が所定電圧に達すると地絡信号を発生
する判定回路と、交流電路に挿入された遮断器の引外し
コイルに直列接続され地絡信号の発生時に引外しコイル
に通電して遮断器をオフにするスイッチング素子と、交
流電路に整流回路を介して接続され比較回路、充放電回
路、判定回路を備えた地絡電流判定回路に電源を供給す
る平滑用のコンデンサとを備えた地絡電流検出装置にお
いて、平滑用のコンデンサと地絡電流判定回路との間に
挿入されたスイッチ要素と、平滑用のコンデンサの両端
電圧が地絡電流判定回路の動作電圧に達するまでスイッ
チ要素をオフに保つ起動制御部とを備える起動回路を設
けたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a zero-phase current transformer for detecting an unbalanced current in an AC circuit, and a comparison circuit for comparing a detection voltage of the zero-phase current transformer with a reference potential. A charging / discharging circuit that charges the capacitor with a predetermined time constant when the detected voltage is equal to or higher than the reference potential and discharges the capacitor with a time constant that is larger than that during charging when the detected voltage is lower than the reference potential, and a voltage across the capacitor is predetermined A switching circuit that turns on the circuit breaker by energizing the trip coil when a ground fault signal is generated and connected in series with the trip circuit of the circuit breaker inserted in the AC circuit when the voltage reaches the voltage. In a ground fault current detection device including an element and a smoothing capacitor that supplies power to a ground fault current determination circuit including a comparison circuit, a charging / discharging circuit, and a determination circuit that are connected to an AC circuit via a rectifier circuit, For smoothing Startup including a switch element inserted between the capacitor and the ground fault current determination circuit, and a startup control unit that keeps the switch element off until the voltage across the smoothing capacitor reaches the operating voltage of the ground fault current determination circuit It is characterized in that a circuit is provided.

【0023】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、起動制御部は、スイッチ要素がオンになると平滑
用のコンデンサの両端電圧が地絡電流判定回路の動作電
圧よりも低い保持電圧に低下するまでスイッチ要素をオ
ン状態を維持するヒステリシス付与部を備えることを特
徴とする。請求項3の発明では、請求項2の発明におい
て、起動回路は、スイッチ要素のオン時に給電されると
ともに上記充放電回路によるコンデンサの充放電の可否
を決定する電圧検出回路を備え、電圧検出回路は平滑用
のコンデンサの両端電圧が上記保持電圧よりも高い所定
電圧まで低下するとコンデンサの充放電を禁止すること
を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the activation control unit causes the voltage across the smoothing capacitor to become a holding voltage lower than the operating voltage of the ground fault current determination circuit when the switch element is turned on. It is characterized in that it is provided with a hysteresis imparting section for maintaining the switch element in the ON state until the voltage falls. According to a third aspect of the invention, in the second aspect of the invention, the starting circuit includes a voltage detection circuit that is supplied with power when the switch element is turned on and determines whether or not the capacitor is charged / discharged by the charge / discharge circuit. Is characterized in that charging and discharging of the capacitor is prohibited when the voltage across the smoothing capacitor drops to a predetermined voltage higher than the holding voltage.

【0024】請求項4の発明では、請求項1において、
スイッチ要素はトランジスタであってコレクタ−エミッ
タ間が平滑用のコンデンサと地絡電流検出装置との間に
挿入され、起動制御部はトランジスタをオンにする際の
平滑用のコンデンサの電圧を起動電圧として設定する起
動電圧設定部と、トランジスタのオン後に地絡電流検出
装置に定電圧を供給するようにトランジスタのベースに
定電圧の制御電圧を印加する定電圧設定部とを備え、起
動電圧は制御電圧よりも高く設定されていることを特徴
とする。
According to the invention of claim 4, in claim 1,
The switch element is a transistor, and the collector-emitter is inserted between the smoothing capacitor and the ground fault current detector, and the start control unit uses the voltage of the smoothing capacitor when turning on the transistor as the start voltage. A starting voltage setting unit for setting and a constant voltage setting unit for applying a constant control voltage to the base of the transistor so as to supply the constant voltage to the ground fault current detection device after the transistor is turned on are provided. It is characterized by being set higher than.

【0025】請求項5の発明は、請求項4において、起
動電圧設定部および定電圧設定部はそれぞれnpn型の
トランジスタのベース−コレクタを接続した定電圧素子
を備えることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the starting voltage setting section and the constant voltage setting section each include a constant voltage element in which a base and a collector of an npn-type transistor are connected.

【0026】[0026]

【作用】請求項1の発明の構成によれば、平滑用のコン
デンサと地絡電流判定回路との間に挿入されたスイッチ
要素と、平滑用のコンデンサの両端電圧が地絡電流判定
回路の動作電圧に達するまでスイッチ要素をオフに保つ
起動制御部とを備える起動回路を設けていることによっ
て、地絡電流判定回路の動作電圧に達するまでは平滑用
のコンデンサの電荷が消費されず、平滑用のコンデンサ
の両端電圧を急速に立ち上げることが可能になる。その
結果、遮断器をオンにしたときに地絡が生じていたとし
ても、遮断器をオンにしてから地絡電流判定回路による
地絡信号の発生までの時間が従来よりも大幅に短くなり
短時間で遮断器をオフにすることができるのである。つ
まり、安全性の高い漏電遮断器を提供することが可能に
なるのである。
According to the structure of the invention of claim 1, the switch element inserted between the smoothing capacitor and the ground fault current judging circuit and the voltage across the smoothing capacitor are the operation of the ground fault current judging circuit. By providing the start-up circuit that includes the start-up control unit that keeps the switch elements off until the voltage reaches the voltage, the charge of the smoothing capacitor is not consumed until the operating voltage of the ground fault current determination circuit is reached, and the smoothing capacitor is not consumed. It is possible to rapidly raise the voltage across the capacitor. As a result, even if a ground fault occurs when the circuit breaker is turned on, the time from when the circuit breaker is turned on until the ground fault signal is generated by the ground fault current determination circuit is significantly shorter and shorter than before. The circuit breaker can be turned off in time. That is, it is possible to provide a highly safe earth leakage circuit breaker.

【0027】請求項2の発明の構成によれば、スイッチ
要素が一旦オンになれば平滑用のコンデンサの両端電圧
が多少下がってもスイッチ要素のオン状態を維持できる
ようにヒステリシスを付与しているから、リプル成分な
どによる電圧変動が生じても地絡電流判定回路への給電
を継続して地絡電流判定回路を安定に動作させることが
できる。
According to the second aspect of the present invention, once the switch element is turned on, hysteresis is provided so that the switch element can be maintained in the on state even if the voltage across the smoothing capacitor is slightly lowered. Therefore, even if a voltage fluctuation due to a ripple component or the like occurs, it is possible to continue power supply to the ground fault current determination circuit and stably operate the ground fault current determination circuit.

【0028】請求項3の発明の構成によれば、電圧検出
回路によって地絡電流判定回路の充放電回路の動作を制
御し、電圧検出回路は平滑用のコンデンサの両端電圧が
スイッチ要素をオンに保つ保持電圧よりも高い所定電圧
まで低下したときに充放電回路によるコンデンサの充放
電を禁止するから、スイッチ要素をオンに保って地絡電
流判定回路に給電している期間に充放電回路の動作を停
止させることができ、電圧低下時にはコンデンサの充放
電を他の回路の停止に先んじて停止させることでコンデ
ンサの電圧変動による誤動作を防止することができる。
According to the third aspect of the invention, the operation of the charge / discharge circuit of the ground fault current determination circuit is controlled by the voltage detection circuit, and the voltage detection circuit turns on the switch element by the voltage across the smoothing capacitor. Since the charging / discharging of the capacitor by the charging / discharging circuit is prohibited when the voltage drops to a predetermined voltage higher than the holding voltage to be maintained, the operation of the charging / discharging circuit is performed while the switch element is kept on and power is supplied to the ground fault current determination circuit. When the voltage drops, the charging / discharging of the capacitor is stopped prior to the stopping of other circuits, so that the malfunction due to the voltage fluctuation of the capacitor can be prevented.

【0029】請求項4の発明の構成によれば、スイッチ
要素をオンにする起動電圧を地絡電流検出装置に定電圧
を印加する際の制御電圧よりも高く設定しているから、
スイッチ要素がオンになったときには、地絡電流判定回
路の動作電圧を確実に確保することができる。請求項5
の発明の構成によれば、npn型のトランジスタのベー
ス−コレクタを接続した定電圧素子を用いて定電圧化を
行なうことによって、リーク電流の少ない定電圧素子を
得ることができ、小電流でも精度よく電圧を設定するこ
とができる。
According to the structure of the invention of claim 4, the starting voltage for turning on the switch element is set higher than the control voltage when the constant voltage is applied to the ground fault current detecting device.
When the switch element is turned on, the operating voltage of the ground fault current determination circuit can be reliably ensured. Claim 5
According to the configuration of the invention described above, a constant voltage element with a small leak current can be obtained by performing constant voltage using the constant voltage element in which the base-collector of an npn-type transistor is connected, and it is possible to obtain an accuracy even with a small current. The voltage can be set well.

【0030】[0030]

【実施例】本実施例は、図1に示すように、基本的には
従来例として示したものと同様の構成を有し、コンデン
サC3 と地絡電流判定回路2との間に起動回路6を付加
した点のみが相違する。起動回路6は、図2に示すよう
に、コンデンサC3 の正極に接続される電源端子T1
と、コンデンサC3 の負極に接続される接地端子T2
と、地絡電流判定回路2の電源端子Vccに接続される
定電圧出力端子T3 とを備える。また、従来例として説
明した地絡電流判定回路2の充放電回路12における充
電電流や放電電流を決定するためのバンドギャップ基準
電圧発生回路(図示しない)とそれによりバイアスされ
る定電流トランジスタ(図示しない)とからなる電圧検
出回路7が定電圧出力端子T3 と接地端子T2 との間に
接続され、電圧検出回路7の出力端子T4 は図5に示し
た充放電回路12の充放電制御端子CDに接続される。
電圧検出回路7は、制御端子CNへの印加電圧が所定電
圧以下であると充放電回路12によるコンデンサC4
(図5参照)の充放電を禁止するように構成されてい
る。この電圧検出回路7は地絡電流判定回路2を構成す
る集積回路に内蔵させてもよい。上記のように電圧検出
回路7をバンドギャップ基準電圧発生利用の構成とする
場合は、充放電制御端子CDに供給されるバイアス電流
を比較的正確なレベルにすることができ、それに応じて
コンデンサC4 に対する充電電流および放電電流を比較
的正確なレベルにすることができることとなる。
EXAMPLE This example has, as shown in FIG. 1, basically the same structure as that shown in the conventional example, and a starting circuit 6 is provided between a capacitor C3 and a ground fault current judging circuit 2. The only difference is the addition of. As shown in FIG. 2, the starting circuit 6 includes a power supply terminal T1 connected to the positive electrode of the capacitor C3.
And a ground terminal T2 connected to the negative electrode of the capacitor C3
And a constant voltage output terminal T3 connected to the power supply terminal Vcc of the ground fault current determination circuit 2. Further, a bandgap reference voltage generating circuit (not shown) for determining a charging current and a discharging current in the charging / discharging circuit 12 of the ground fault current determination circuit 2 described as the conventional example and a constant current transistor (illustrated in the drawing) biased by the bandgap reference voltage generating circuit. Is connected between the constant voltage output terminal T3 and the ground terminal T2, and the output terminal T4 of the voltage detection circuit 7 is the charging / discharging control terminal CD of the charging / discharging circuit 12 shown in FIG. Connected to.
When the voltage applied to the control terminal CN is equal to or lower than the predetermined voltage, the voltage detection circuit 7 causes the capacitor C4 by the charge / discharge circuit 12
The charging / discharging (see FIG. 5) is prohibited. The voltage detection circuit 7 may be incorporated in the integrated circuit that constitutes the ground fault current determination circuit 2. When the voltage detection circuit 7 is configured to use the bandgap reference voltage generation as described above, the bias current supplied to the charge / discharge control terminal CD can be set to a relatively accurate level, and accordingly the capacitor C4 It will be possible to bring the charge current and the discharge current for the to a relatively accurate level.

【0031】電源端子T1 と出力端子T3 との間には、
スイッチ要素としてのトランジスタQ11のコレクタ−エ
ミッタが挿入され、このトランジスタQ11がオンである
期間に、定電圧出力端子T3 から地絡電流判定回路2に
給電されるようにしてある。トランジスタQ11のベース
と接地端子T2 との間にはツェナーダイオードZD11と
ダイオードD11との直列回路が接続される。上述した電
圧検出回路7の制御端子CNは、ツェナーダイオードZ
D11とダイオードD11との接続点に接続されている。
Between the power supply terminal T1 and the output terminal T3,
The collector-emitter of the transistor Q11 as a switching element is inserted, and power is supplied to the ground fault current determination circuit 2 from the constant voltage output terminal T3 while the transistor Q11 is on. A series circuit of a Zener diode ZD11 and a diode D11 is connected between the base of the transistor Q11 and the ground terminal T2. The control terminal CN of the voltage detection circuit 7 described above is a Zener diode Z.
It is connected to the connection point between D11 and diode D11.

【0032】また、トランジスタQ11のコレクタにはp
np型であるマルチコレクタ型のトランジスタQ12のエ
ミッタが接続される。トランジスタQ12に3個設けたコ
レクタの1つはトランジスタQ11のベースに接続され、
他の1つはトランジスタQ12のベースに接続され、残り
の1つは直列接続された4個のダイオードD12〜D15を
介して別のトランジスタQ13のベースに接続される。ま
た、トランジスタQ12のベースは、トランジスタQ13の
コレクタ−エミッタおよび抵抗R21を介して接地端子T
2 に接続されている。
The collector of the transistor Q11 has p
The emitter of an np-type multicollector transistor Q12 is connected. One of the three collectors provided in the transistor Q12 is connected to the base of the transistor Q11,
The other one is connected to the base of the transistor Q12, and the other one is connected to the base of another transistor Q13 via four diodes D12 to D15 connected in series. The base of the transistor Q12 is connected to the ground terminal T via the collector-emitter of the transistor Q13 and the resistor R21.
Connected to 2.

【0033】電源端子T1 と接地端子T2 との間には、
抵抗R22、ダイオードD16、ツェナーダイオードZD1
2、ダイオードD17,D18の直列回路が接続され、上記
トランジスタQ13のベースがツェナーダイオードZD12
とダイオードD17との接続点に接続される。さらに、電
源端子T1 と接地端子T2 との間には、2個のツェナー
ダイオードZD13,ZD14と抵抗R23との直列回路、お
よび抵抗R24とトランジスタQ14のコレクタ−エミッタ
との直列回路も接続される。トランジスタQ14のベース
は、ツェナーダイオードZD14と抵抗R23との接続点に
接続されクランプ回路8(起動回路6に含まれる)を構
成する。
Between the power supply terminal T1 and the ground terminal T2,
Resistor R22, diode D16, Zener diode ZD1
2, a series circuit of diodes D17 and D18 is connected, and the base of the transistor Q13 is a Zener diode ZD12.
And diode D17. Further, a series circuit of two Zener diodes ZD13, ZD14 and a resistor R23 and a series circuit of a resistor R24 and a collector-emitter of the transistor Q14 are also connected between the power supply terminal T1 and the ground terminal T2. The base of the transistor Q14 is connected to the connection point between the Zener diode ZD14 and the resistor R23 to form the clamp circuit 8 (included in the starting circuit 6).

【0034】ここにおいて、ツェナーダイオードZD1
1,ZD12のツェナー電圧は等しく(たとえば、6.3
V)、またツェナーダイオードZD13,ZD14のツェナ
ー電圧は等しく設定される(たとえば、5.7V)。こ
こに、ツェナーダイオードZD11,ZD12については、
npn型のトランジスタのベース−コレクタ間を接続し
てコレクタ−エミッタ間をツェナーダイオードとして用
いるようにすれば、通過電流が小さくても誤動作するこ
とがない。すなわち、バイポーラプロセスで一般に使わ
れているp+ ツェナーでは高温時の電流リークが大きく
なるから通過電流が小さいと誤動作の可能性があるが、
リーク電流の少ないpnp型のトランジスタを用いれば
誤動作を防止することができる。各ダイオードD11〜D
18については順方向降下電圧は等しく(0.7V)、各
トランジスタQ11〜Q14についても同様である。
Here, the Zener diode ZD1
Zener voltages of 1 and ZD12 are equal (for example, 6.3).
V), and the Zener voltages of the Zener diodes ZD13 and ZD14 are set equal (for example, 5.7V). Here, regarding the Zener diodes ZD11 and ZD12,
If the base-collector of the npn-type transistor is connected and the collector-emitter is used as a Zener diode, malfunction does not occur even when the passing current is small. That is, the p + Zener generally used in the bipolar process has a large current leak at a high temperature, and thus a malfunction may occur if the passing current is small.
If a pnp type transistor with a small leak current is used, malfunction can be prevented. Each diode D11 to D
The forward drop voltage of 18 is the same (0.7 V), and the same applies to the transistors Q11 to Q14.

【0035】いま、上記括弧内に記載した電圧に設定さ
れているものとして、起動回路の動作を説明する。上記
回路構成では、電源端子T1 と接地端子T2 との間の電
圧が所定電圧に達すると導通して、その電源端子T1 と
接地端子T2 との間の電圧をその電圧にクランプする回
路が4個設けられている。第1にはダイオードD16とツ
ェナーダイオードZD12とトランジスタQ13のベース−
エミッタ間との直列回路であって、この直列回路は7.
7Vで導通する。第2にはトランジスタQ12のエミッタ
−コレクタ間とダイオードD12〜D15とトランジスタQ
13のベース−エミッタ間との直列回路であり導通する電
圧は4.2V、第3にはダイオードD16〜D18とツェナ
ーダイオードZD12との直列回路であり導通する電圧は
8.4V、第4にはツェナーダイオードZD13,ZD14
とトランジスタQ14のベース−エミッタ間との直列回路
であり12.1Vになる。
Now, the operation of the starting circuit will be described assuming that the voltage is set to the voltage described in the above parentheses. In the above circuit configuration, there are four circuits that conduct when the voltage between the power supply terminal T1 and the ground terminal T2 reaches a predetermined voltage and clamp the voltage between the power supply terminal T1 and the ground terminal T2 to that voltage. It is provided. Firstly, the base of diode D16, Zener diode ZD12 and transistor Q13-
A series circuit between the emitters, which is 7.
It conducts at 7V. Second, between the emitter and collector of the transistor Q12, the diodes D12 to D15 and the transistor Q.
13 is a series circuit between the base and the emitter and has a conducting voltage of 4.2V. Thirdly, there is a series circuit of the diodes D16 to D18 and the zener diode ZD12 and has a conducting voltage of 8.4V and the fourth. Zener diodes ZD13, ZD14
And a series circuit between the base and emitter of the transistor Q14, which is 12.1V.

【0036】しかして、電源端子T1 と接地端子T2 と
の間の印加電圧(すなわち、コンデンサC3 の両端電
圧)をVxとするときに、印加電圧Vxが上昇する過程
で4状態、下降する過程で2状態がある。すなわち、上
昇過程では、 (a)0V≦Vx<7.7V (b)7.7V≦Vx<8.4V (c)8.4V≦Vx<12.1V (d)12.1V≦Vx 下降過程では、 (e)4.2V≦Vx≦8.4V (f)Vx<4.2V (a)の状態では、上述した第1の直列回路(ダイオー
ドD16−ツェナーダイオードZD12−トランジスタQ13
のベース−エミッタ間)が導通しないから、トランジス
タQ12はオフであり、トランジスタQ11はオフに保たれ
る。
Therefore, when the applied voltage between the power supply terminal T1 and the ground terminal T2 (that is, the voltage across the capacitor C3) is Vx, there are four states when the applied voltage Vx rises and four states when the applied voltage Vx falls. There are two states. That is, in the ascending process, (a) 0V ≦ Vx <7.7V (b) 7.7V ≦ Vx <8.4V (c) 8.4V ≦ Vx <12.1V (d) 12.1V ≦ Vx descending process Then, (e) 4.2 V ≤ Vx ≤ 8.4 V (f) Vx <4.2 V In the state of (a), the above-mentioned first series circuit (diode D16-Zener diode ZD12-transistor Q13).
Transistor Q12 is off, and transistor Q11 is kept off.

【0037】(b)の状態では、第1の直列回路が導通
しトランジスタQ12がオンになる。このとき、トランジ
スタQ12のエミッタ−コレクタを通してトランジスタQ
11にベース電流が流れ、トランジスタQ11がオンにな
る。すなわち、コンデンサC3の両端電圧が7.7V以
上になると、地絡検出判定回路2に定電圧の給電が開始
される。逆に言えば、7.7Vよりも低い期間には地絡
検出判定回路2には給電されず、地絡検出判定回路2で
の電力消費が無いからコンデンサC3 の充電が迅速に進
むことになる。また、ツェナーダイオードZD11および
ダイオードD11の導通によって電圧検出回路7の制御端
子CNに起動電圧が印加され、電圧検出回路7を通して
地絡電流判定回路2の充放電回路12が作動可能にな
る。さらに、トランジスタQ12がオンになることによっ
て、ダイオードD12〜D15とトランジスタQ13のベース
−エミッタ間(つまり、第2の直列回路)を通して電流
が流れ、トランジスタQ12は一旦オンになると、その後
は印加電圧Vxが4.2V未満になるまでトランジスタ
Q12のオン状態が維持される。つまり、トランジスタQ
12のオン・オフにはヒステリシスが与えられている。こ
のようなヒステリシスを付与していることにより、印加
電圧Vxが変動(電源のリプル成分による変動を含む)
しても安定に動作させることができるのである。
In the state of (b), the first series circuit is turned on and the transistor Q12 is turned on. At this time, through the emitter-collector of the transistor Q12, the transistor Q
A base current flows through 11, and the transistor Q11 is turned on. That is, when the voltage across the capacitor C3 becomes 7.7 V or higher, the constant-voltage power supply to the ground fault detection determination circuit 2 is started. Conversely, in the period lower than 7.7V, the ground fault detection determination circuit 2 is not supplied with power, and there is no power consumption in the ground fault detection determination circuit 2, so that the charging of the capacitor C3 proceeds quickly. . Further, a start-up voltage is applied to the control terminal CN of the voltage detection circuit 7 by the conduction of the Zener diode ZD11 and the diode D11, and the charge / discharge circuit 12 of the ground fault current determination circuit 2 can be operated through the voltage detection circuit 7. Further, when the transistor Q12 is turned on, current flows through the diodes D12 to D15 and the base-emitter of the transistor Q13 (that is, the second series circuit), and once the transistor Q12 is turned on, the applied voltage Vx is applied thereafter. Transistor Q12 is maintained in the ON state until the voltage becomes less than 4.2V. That is, the transistor Q
Hysteresis is given to the on / off of 12. By applying such hysteresis, the applied voltage Vx fluctuates (including fluctuation due to the ripple component of the power supply).
Even so, it can be operated stably.

【0038】(c)の状態では、上述した第3の直列回
路(ダイオードD16〜D18およびツェナーダイオードZ
D12)が導通し、地絡電流判定回路2への定電圧の給電
が継続される。(d)の状態では、クランプ回路8の導
通により印加電圧Vxが12.1Vに保たれ、かつ抵抗
24およびトランジスタQ14のコレクタ−エミッタ間を通
して電流が流れることにより、ツェナーダイオードZD
13,ZD14に流れる電流が抑制される。つまり、電源端
子T1 と接地端子T2 との間にサージ電流が流れても抵
抗24およびトランジスタQ14のコレクタ−エミッタ間の
直列回路に電流が流れることによって、ツェナーダイオ
ードZD13,ZD14が保護される。また、ツェナーダイ
オードZD13,ZD14に流れる電流が制限されることに
よって、電源端子T1 と接地端子T2 との間への印加電
圧Vxの温度ドリフトが抑制される。
In the state of (c), the above-mentioned third series circuit (diodes D16 to D18 and Zener diode Z).
D12) becomes conductive, and the constant-voltage power supply to the ground fault current determination circuit 2 is continued. In the state of (d), the applied voltage Vx is kept at 12.1 V due to conduction of the clamp circuit 8 and the resistance is
The current flows between the collector and the emitter of the transistor Q14 and the transistor 24, and the Zener diode ZD
13, the current flowing through ZD14 is suppressed. That is, even if a surge current flows between the power supply terminal T1 and the ground terminal T2, the current flows through the resistor 24 and the series circuit between the collector and the emitter of the transistor Q14, thereby protecting the Zener diodes ZD13 and ZD14. In addition, the temperature drift of the applied voltage Vx between the power supply terminal T1 and the ground terminal T2 is suppressed by limiting the current flowing through the Zener diodes ZD13 and ZD14.

【0039】一方、印加電圧Vxが降下する際には、
(e)の状態のように、8.4V未満になると、上述し
た第3の直列回路(ダイオードD16〜D18およびツェナ
ーダイオードZD12)に電流が流れなくなるが、上述し
たようにヒステリシスが付与されていることによって、
印加電圧Vxが4.2V以上ではトランジスタQ11のオ
ン状態は維持される。
On the other hand, when the applied voltage Vx drops,
When the voltage is less than 8.4V as in the state (e), no current flows in the above-mentioned third series circuit (diodes D16 to D18 and zener diode ZD12), but hysteresis is added as described above. By
When the applied voltage Vx is 4.2 V or higher, the on state of the transistor Q11 is maintained.

【0040】(f)の状態のように、印加電圧Vxが
4.2V未満になれば、トランジスタQ11がオフにな
り、地絡電流判定回路2への給電が停止する。以上説明
したように、起動回路6を設けたことによって、図3
(a)に示すように、遮断器5をオンにしたときに地絡
が生じていて零相変流器ZCTから図3(b)に示すよ
うな検出電圧が発生するものとすると、地絡電流判定回
路2に電源を供給するコンデンサC3 の電荷は、地絡電
流判定回路2の動作電圧Vop(上述した例では7.7
V)に達するまでは地絡電流判定回路2で消費されない
から、図3(d)のように、コンデンサC3 の両端電圧
は急速に立ち上がり、しかも半波整流であっても非充電
期間に両端電圧の低下がなく、比較的短時間で地絡電流
判定回路2の動作電圧Vopに達することになる。コンデ
ンサC3 の両端電圧が地絡電流判定回路2の動作電圧V
opに達すると、図3(c)ように従来例と同様にしてコ
ンデンサC4 (図5参照)を3回充電した後に地絡信号
を発生する。すなわち、地絡信号の発生後に、サイリス
タ4のオン側の半サイクル(図3(e))において、サ
イリスタ4をオンにすることができる(図3(f)は地
絡電流判定回路2の出力端子OUTと接地端子GNDと
の間の電圧を示す)。このように、コンデンサC3 の両
端電圧が地絡電流判定回路2の動作電圧Vopに達するま
での時間を従来構成に比較して大幅に短縮した結果、地
絡信号を発生からサイリスタ4がオンになるまでの時間
程度は保持できる容量のコンデンサC3 を用いながら
も、遮断器5を迅速に動作させることができるのであ
る。
When the applied voltage Vx becomes less than 4.2 V as in the state (f), the transistor Q11 is turned off and the power supply to the ground fault current determination circuit 2 is stopped. As described above, the provision of the start-up circuit 6 enables the configuration shown in FIG.
As shown in (a), if the ground fault occurs when the circuit breaker 5 is turned on and the detection voltage as shown in FIG. 3 (b) is generated from the zero-phase current transformer ZCT, the ground fault occurs. The electric charge of the capacitor C3 that supplies power to the current determination circuit 2 is the operating voltage Vop of the ground fault current determination circuit 2 (7.7 in the above example).
Since it is not consumed by the ground fault current determination circuit 2 until the voltage reaches V), the voltage across the capacitor C3 rises rapidly as shown in FIG. Does not decrease, and the operating voltage Vop of the ground fault current determination circuit 2 is reached in a relatively short time. The voltage across the capacitor C3 is the operating voltage V of the ground fault current determination circuit 2.
When op is reached, a ground fault signal is generated after charging the capacitor C4 (see FIG. 5) three times as in the conventional example as shown in FIG. That is, after the generation of the ground fault signal, the thyristor 4 can be turned on in the half cycle of the thyristor 4 on the ON side (FIG. 3 (e)) (FIG. 3 (f) shows the output of the ground fault current determination circuit 2). The voltage between the terminal OUT and the ground terminal GND is shown). As described above, the time required for the voltage across the capacitor C3 to reach the operating voltage Vop of the ground fault current determination circuit 2 is significantly shortened as compared with the conventional configuration, and as a result, the ground fault signal is generated and the thyristor 4 is turned on. It is possible to operate the circuit breaker 5 quickly while using the capacitor C3 having a capacity that can be maintained until about the time.

【0041】なお、上記実施例では従来例と同様にコン
デンサC4 を3回充電して地絡信号を発生するものとし
ているが、雷サージなどに対する誤動作が問題にならな
ければ、1回の充電のみで地絡信号を発生するものでも
本発明の技術思想を適用することができる。
In the above embodiment, the capacitor C4 is charged three times to generate a ground fault signal as in the conventional example. However, if malfunctions such as lightning surge do not pose a problem, only one charge is required. The technical idea of the present invention can also be applied to a device that generates a ground fault signal in.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1の発明は、平滑用のコンデンサ
と地絡電流判定回路との間に挿入されたスイッチ要素
と、平滑用のコンデンサの両端電圧が地絡電流判定回路
の動作電圧に達するまでスイッチ要素をオフに保つ起動
制御部とを備える起動回路を設けていることによって、
地絡電流判定回路の動作電圧に達するまでは平滑用のコ
ンデンサの電荷が消費されず、平滑用のコンデンサの両
端電圧を急速に立ち上げることが可能になる。その結
果、遮断器をオンにしたときに地絡が生じていたとして
も、遮断器をオンにしてから地絡電流判定回路による地
絡信号の発生までの時間が従来よりも大幅に短くなり短
時間で遮断器をオフにすることができるという利点を有
する。つまり、安全性の高い漏電遮断器を提供すること
が可能になるのである。
According to the first aspect of the present invention, the switch element inserted between the smoothing capacitor and the ground fault current judging circuit and the voltage across the smoothing capacitor become the operating voltage of the ground fault current judging circuit. By providing a start-up circuit with a start-up controller that keeps the switch elements off until reaching
The charge of the smoothing capacitor is not consumed until the operating voltage of the ground fault current determination circuit is reached, and the voltage across the smoothing capacitor can be rapidly raised. As a result, even if a ground fault occurs when the circuit breaker is turned on, the time from when the circuit breaker is turned on until the ground fault signal is generated by the ground fault current determination circuit is significantly shorter and shorter than before. It has the advantage that the circuit breaker can be turned off in time. That is, it is possible to provide a highly safe earth leakage circuit breaker.

【0043】請求項2の発明は、スイッチ要素が一旦オ
ンになれば平滑用のコンデンサの両端電圧が多少下がっ
てもスイッチ要素のオン状態を維持できるようにヒステ
リシスを付与しているから、リプル成分などによる電圧
変動が生じても地絡電流判定回路への給電を継続して地
絡電流判定回路を安定に動作させることができるという
利点がある。
According to the second aspect of the present invention, once the switch element is turned on, hysteresis is added so that the on state of the switch element can be maintained even if the voltage across the smoothing capacitor drops to some extent. There is an advantage that the power supply to the ground fault current determination circuit can be continued and the ground fault current determination circuit can be operated stably even if a voltage fluctuation occurs due to the above.

【0044】請求項3の発明は、電圧検出回路によって
地絡電流判定回路の充放電回路の動作を制御し、電圧検
出回路は平滑用のコンデンサの両端電圧がスイッチ要素
をオンに保つ保持電圧よりも高い所定電圧まで低下した
ときに充放電回路によるコンデンサの充放電を禁止する
から、スイッチ要素をオンに保って地絡電流判定回路に
給電している期間に充放電回路の動作を停止させること
ができ、電圧低下時にはコンデンサの充放電を他の回路
の停止に先んじて停止させることでコンデンサの電圧変
動による誤動作を防止することができるという効果を奏
する。
According to the third aspect of the present invention, the operation of the charge / discharge circuit of the ground fault current determination circuit is controlled by the voltage detection circuit, and the voltage detection circuit is configured such that the voltage across the smoothing capacitor is higher than the holding voltage for keeping the switch element on. The charging / discharging circuit prohibits the charging / discharging of the capacitor when the voltage drops to a high predetermined voltage.Therefore, stop the operation of the charging / discharging circuit while the switch element is kept on and the ground fault current judgment circuit is being supplied with power. When the voltage drops, the charging / discharging of the capacitor is stopped prior to the stop of the other circuits, so that the malfunction due to the voltage fluctuation of the capacitor can be prevented.

【0045】請求項4の発明は、スイッチ要素をオンに
する起動電圧を地絡電流検出装置に定電圧を印加する際
の制御電圧よりも高く設定しているから、スイッチ要素
がオンになったときには、地絡電流判定回路の動作電圧
を確実に確保することができるという利点がある。請求
項5の発明は、npn型のトランジスタのベース−コレ
クタを接続した定電圧素子を用いて定電圧化を行なうこ
とによって、リーク電流の少ない定電圧素子を得ること
ができ、小電流でも精度よく電圧を設定することができ
るという効果を有する。
According to the invention of claim 4, the starting voltage for turning on the switching element is set higher than the control voltage for applying a constant voltage to the ground fault current detecting device, so that the switching element is turned on. At times, there is an advantage that the operating voltage of the ground fault current determination circuit can be reliably ensured. According to the invention of claim 5, a constant voltage element having a small leak current can be obtained by performing constant voltage using a constant voltage element in which a base-collector of an npn-type transistor is connected, and a small current can be accurately obtained. It has the effect that the voltage can be set.

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

【図1】実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment.

【図2】実施例に用いる起動回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a starting circuit used in the embodiment.

【図3】実施例の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the embodiment.

【図4】従来例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional example.

【図5】従来例に用いる地絡電流判定回路の回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram of a ground fault current determination circuit used in a conventional example.

【図6】従来例の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of a conventional example.

【図7】従来例の問題点を示す動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory view showing a problem of the conventional example.

【図8】従来例の問題点を示す動作説明図である。FIG. 8 is an operation explanatory view showing a problem of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 地絡電流判定回路 3 引外しコイル 4 サイリスタ 5 遮断器 6 起動回路 7 電圧検出回路 10 比較回路 11 比較回路 12 充放電回路 13 判定器あ路 14 判定回路 15 判定回路 C3 コンデンサ C4 コンデンサ D11 ダイオード D12 ダイオード D13 ダイオード D14 ダイオード D15 ダイオード D16 ダイオード D17 ダイオード D18 ダイオード Lp 交流電路 Q11 トランジスタ Q12 トランジスタ Q13 トランジスタ Q14 トランジスタ R21 抵抗 R22 抵抗 R23 抵抗 R24 抵抗 ZD11 ツェナーダイオード ZD12 ツェナーダイオード ZD13 ツェナーダイオード ZD14 ツェナーダイオード 2 Ground fault current judgment circuit 3 Tripping coil 4 Thyristor 5 Circuit breaker 6 Start circuit 7 Voltage detection circuit 10 Comparison circuit 11 Comparison circuit 12 Charge / discharge circuit 13 Judger circuit 14 Judgment circuit 15 Judgment circuit C3 Capacitor C4 Capacitor D11 Diode D12 Diode D13 diode D14 diode D15 diode D16 diode D17 diode D18 diode Lp AC circuit Q11 transistor Q12 transistor Q13 transistor Q14 transistor R21 resistor R22 resistor R23 resistor R24 resistor ZD11 Zener diode ZD12 Zener diode ZD13 Zener diode ZD13

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年4月24日[Submission date] April 24, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of code

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【符号の説明】 2 地絡電流判定回路 3 引外しコイル 4 サイリスタ 5 遮断器 6 起動回路 7 電圧検出回路 10 比較回路 11 比較回路 12 充放電回路 13 判定器路 14 判定回路 15 判定回路 C3 コンデンサ C4 コンデンサ D11 ダイオード D12 ダイオード D13 ダイオード D14 ダイオード D15 ダイオード D16 ダイオード D17 ダイオード D18 ダイオード Lp 交流電路 Q11 トランジスタ Q12 トランジスタ Q13 トランジスタ Q14 トランジスタ R21 抵抗 R22 抵抗 R23 抵抗 R24 抵抗 ZD11 ツェナーダイオード ZD12 ツェナーダイオード ZD13 ツェナーダイオード ZD14 ツェナーダイオード[EXPLANATION OF SYMBOLS] 2 grounding current determination circuit 3 releasing coil 4 Thyristor 5 breaker 6 starting circuit 7 voltage detecting circuit 10 comparison circuit 11 comparison circuit 12 charging and discharging circuit 13 determiner circuitry 14 determining circuit 15 determines the circuit C3 capacitor C4 Capacitor D11 Diode D12 Diode D13 Diode D14 Diode D15 Diode D16 Diode D17 Diode D18 Diode Lp AC Circuit Q11 Transistor Q12 Transistor Q13 Transistor Q14 Transistor R21 Zener R22 Resistor R22 Resistor ZD Zener ZD11 Zener D24 Zener ZD11

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧永 仁 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 永井 康夫 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 津久井 勇次 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hitoshi Makinaga 1048 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Nagai 5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Ceremony Company Hitachi, Ltd. Semiconductor Division (72) Inventor Yuji Tsukui 5-22-1 Kamisuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Microcomputer System Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電路の不平衡電流を検出する零相変
流器と、零相変流器の検出電圧を基準電位と比較する比
較回路と、上記検出電圧が基準電位以上の期間に所定の
時定数でコンデンサを充電し基準電位未満の期間に充電
時よりも大きい時定数で上記コンデンサを放電する充放
電回路と、上記コンデンサの両端電圧が所定電圧に達す
ると地絡信号を発生する判定回路と、交流電路に挿入さ
れた遮断器の引外しコイルに直列接続され地絡信号の発
生時に引外しコイルに通電して遮断器をオフにするスイ
ッチング素子と、交流電路に整流回路を介して接続され
比較回路、充放電回路、判定回路を備えた地絡電流判定
回路に電源を供給する平滑用のコンデンサとを備えた地
絡電流検出装置において、平滑用のコンデンサと地絡電
流判定回路との間に挿入されたスイッチ要素と、平滑用
のコンデンサの両端電圧が地絡電流判定回路の動作電圧
に達するまでスイッチ要素をオフに保つ起動制御部とを
備える起動回路を設けたことを特徴とする地絡電流検出
装置。
1. A zero-phase current transformer that detects an unbalanced current in an alternating current circuit, a comparison circuit that compares a detection voltage of the zero-phase current transformer with a reference potential, and a predetermined period when the detection voltage is equal to or higher than the reference potential. A charging / discharging circuit that charges the capacitor with a time constant of, and discharges the capacitor with a time constant larger than that during charging in a period less than the reference potential, and a judgment that a ground fault signal is generated when the voltage across the capacitor reaches a predetermined voltage. Circuit and a switching element connected in series to the trip coil of the circuit breaker inserted in the AC circuit, and a switching element that energizes the trip coil to turn off the circuit breaker when a ground fault signal occurs, and a rectifier circuit in the AC circuit. In a ground fault current detection device including a smoothing capacitor that supplies power to a ground fault current determination circuit that includes a comparison circuit, a charging / discharging circuit, and a determination circuit, a smoothing capacitor and a ground fault current determination circuit Between A ground fault, which is provided with a start-up circuit including an inserted switch element and a start-up control unit that keeps the switch element off until the voltage across the smoothing capacitor reaches the operating voltage of the ground fault current determination circuit. Current detection device.
【請求項2】 起動制御部は、スイッチ要素がオンにな
ると平滑用のコンデンサの両端電圧が地絡電流判定回路
の動作電圧よりも低い保持電圧に低下するまでスイッチ
要素をオン状態を維持するヒステリシス付与部を備える
ことを特徴とする請求項1記載の地絡電流検出装置。
2. The hysteresis that maintains the switch element in the on state until the voltage across the smoothing capacitor drops to a holding voltage lower than the operating voltage of the ground fault current determination circuit when the switch element is turned on. The ground fault current detection device according to claim 1, further comprising an application unit.
【請求項3】 起動回路は、スイッチ要素のオン時に給
電されるとともに上記充放電回路によるコンデンサの充
放電の可否を決定する電圧検出回路を備え、電圧検出回
路は平滑用のコンデンサの両端電圧が上記保持電圧より
も高い所定電圧まで低下するとコンデンサの充放電を禁
止することを特徴とする請求項2記載の地絡電流検出装
置。
3. The start-up circuit is provided with a voltage detection circuit that is supplied with power when the switch element is turned on and determines whether or not the charge / discharge circuit charges or discharges the capacitor, and the voltage detection circuit detects the voltage across the smoothing capacitor. 3. The ground fault current detection device according to claim 2, wherein charging and discharging of the capacitor is prohibited when the voltage drops to a predetermined voltage higher than the holding voltage.
【請求項4】 スイッチ要素はトランジスタであってコ
レクタ−エミッタ間が平滑用のコンデンサと地絡電流検
出装置との間に挿入され、起動制御部はトランジスタを
オンにする際の平滑用のコンデンサの電圧を起動電圧と
して設定する起動電圧設定部と、トランジスタのオン後
に地絡電流検出装置に定電圧を供給するようにトランジ
スタのベースに定電圧の制御電圧を印加する定電圧設定
部とを備え、起動電圧は制御電圧よりも高く設定されて
いることを特徴とする請求項1記載の地絡電流検出装
置。
4. The switch element is a transistor, and a collector-emitter is inserted between a smoothing capacitor and a ground fault current detecting device, and a start control unit of the smoothing capacitor when turning on the transistor. A starting voltage setting unit that sets a voltage as a starting voltage, and a constant voltage setting unit that applies a constant control voltage to the base of the transistor so as to supply a constant voltage to the ground fault current detection device after the transistor is turned on, The ground fault current detection device according to claim 1, wherein the starting voltage is set higher than the control voltage.
【請求項5】 起動電圧設定部および定電圧設定部はそ
れぞれnpn型のトランジスタのベース−コレクタを接
続した定電圧素子を備えることを特徴とする請求項4記
載の地絡電流検出装置。
5. The ground fault current detection device according to claim 4, wherein the starting voltage setting unit and the constant voltage setting unit each include a constant voltage element in which a base and a collector of an npn-type transistor are connected.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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