JPH10116653A - アース接地検出制御装置 - Google Patents

アース接地検出制御装置

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JPH10116653A
JPH10116653A JP8289071A JP28907196A JPH10116653A JP H10116653 A JPH10116653 A JP H10116653A JP 8289071 A JP8289071 A JP 8289071A JP 28907196 A JP28907196 A JP 28907196A JP H10116653 A JPH10116653 A JP H10116653A
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JP
Japan
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ground
earth
terminal
voltage
extracting
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Pending
Application number
JP8289071A
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English (en)
Inventor
Yutaka Sasaki
裕 佐々木
Mitsuo Nagamori
美津夫 長森
Takashi Matsuura
孝 松浦
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NANBU KASEI KK
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NANBU KASEI KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】感電防止のため大地アース接地を必要とされて
いる電気機器において、接地をしていない場合あるいは
接地が十分出ない場合、電気機器が作動しないように制
御するアース接地制御装置を提供すること。 【解決手段】電気機器の電源プラグ6の端子7と大地5
との間に抵抗19、18及び接地抵抗251からなる分
圧回路を形成し、その分圧点26の電圧で動作するよう
にホトカプラ21を設け、ホトカプラ21の出力電圧に
応答し負荷12への通電をオン、オフするリレー101
や表示装置24を制御する制御回路22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、商用交流電源で動作す
る電気機器であって、特に感電防止のためにアース接地
用の線で大地へ接地することが求められている機器に適
用されるアース接地検出制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】市販されている電気機器で、例えば洗濯
機や電子レンジには、感電防止のためアース接続線が添
付され、取り扱い説明書にもアース接続の必要性が述べ
られている。しかしながら、これらの機器を設置する場
所にアース端子がなかったりすると、アース工事をせず
に機器を運転させてしまう場合が見受けられ、野放しに
なっている。
【0003】特に風呂用温水循環機のように風呂場内の
水周りに設置される機器にあっては、感電に対する危険
性は上述の機器より大きいと考えられるので、利用者の
安全を図るためアース接地は必須である。
【0004】またアース接地されない場合のことを考え
て、電源プラグに漏電ブレーカを組み込んでいるものも
ある。また、商用電源を風呂場外に置いた絶縁トランス
を介して一次側とは切り離した二次側電圧、電流にして
風呂場内の温水循環機に供給する方法もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような漏電ブレーカを組み込んだものは、原理的には問
題ないが、2重の安全対策という考えではこれだけで十
分信頼できるとは言えない。また、絶縁トランスを用い
る方法は、安全性としては信頼できるが、その構造上大
型かつ大重量となり、風呂場の脱衣場などのせまいスペ
ースに置くには不都合である。加えて、価格も上昇し消
費者の負担が大きくなるため購買意欲がそがれ、販売促
進には大きな障害となっている。
【0006】本発明は上記問題点を解消し、アース接続
が要求される電気機器の設置において、アース接続をし
ないと当該電気機器が作動しないように制御するアース
検出制御装置を提供することをその課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係るアース接地検出制御装置は、 商用電
源で動作させ、感電防止のためアース接地を必要とする
電気機器において、アース接続の可否を表す検出出力を
取り出すアース検出手段と、この検出出力に応答して実
質的なアース接地がなされていない場合上記電気機器を
使用不可能な状態にする制御手段とを備えたことを特徴
としている。
【0008】なお、アース接地検出制御装置の他の発明
においては、制御手段が、アース接地の可否を報せる表
示装置を駆動することを特徴としている。
【0009】また、アース接地検出制御装置の他の発明
は、アース接地検出手段が、商用電源ジャックのホット
端子に接続される電気機器の電源プラグの端子とアース
接続線間にもうけられこのアース接続線が接続される接
地抵抗に依存して発生する一次側電圧を取り出す分圧回
路と、この一次側電圧の所定値を境に切り替わる二次側
電圧を取り出す変換回路とを備えたことを特徴としてい
る。
【0010】そして、アース接地検出制御装置のさらに
他の発明は、アース接地検出手段が、商用電源ジャック
のホット端子とコールド端子に接続される電気機器の電
源プラグの各端子とアース接続線間にそれぞれ設けら
れ、前記アース接続線が接続される接地抵抗に依存して
発生する一次側電圧をそれぞれ取り出す分圧回路と、こ
の一次側電圧の所定値を境に切り替わる二次側電圧を取
り出すそれぞれの変換回路と、この各変換回路の出力電
圧の極性の一致、不一致を識別することによりアース接
地の可否に応じた制御出力を取り出す識別回路を備えた
ことを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の第1
の実施例を適用した電気機器の回路構成図である。図1
において、符号1は商用交流電源で、2は家庭内の壁な
どにに設けられた電源ジャックである。電源ジャック2
のホット端子(以下、接続孔という。)3は電源1のホ
ット側Hに接続され、もう一方のコールド端子(以下、
接続孔という。)4は供給側で予め大地アースされたコ
ールド側Cに接続されている。周知のように、コールド
側Cの接続孔4はホット側Hより長いサイズの矩形孔で
ある。
【0012】符号6は電気機器の電源プラグで、電源ジ
ャック2のそれぞれの接続孔3、4に合致するサイズの
一対の端子7、8を備えている。端子7、8は入力され
る交流電圧をリレー接点102、103を介して交流負
荷12に供給している。この負荷は、例えばモータやヒ
ータのようなものである。また交流電圧はトランス13
に印加され、二次側より変圧されて整流平滑回路14、
15で直流化され、直流負荷16に供給される。負荷1
2やトランス13は、絶縁破壊などにより漏電を引き起
こし、電気機器を扱う人を感電の危機にさらすことが考
えられる。そこでその外郭などの金属部121、131
をアース接続線20で機器外に設けられたアース線25
を介して大地5にアース接地できるようにする。
【0013】図1においては、さらに次の回路が設けら
れている。プラグ端子7とアース接続線20の間にはア
ース接地検出手段である逆流防止用のダイオード17、
抵抗18、19の直列回路が設けられている。抵抗1
8、19の分圧点26と端子8間にはホトカプラ21の
発光ダイオードと逆流防止用のダイオード27が直列に
接続されている。ホトカプラ21のトランジスタのコレ
クタの電圧が制御手段である制御回路22に与えられ、
制御回路22はスイッチトランジスタ23を介してリレ
ーコイル101の励磁電流のオン・オフを行うように接
続され、また表示装置としての発光ダイオード24を点
灯するようになっている。ここで、251はアース線2
5が持つ抵抗、すなわち接地抵抗を表す。接地抵抗25
1は、人体の抵抗値より十分小さい値であれば、実質的
な接地になり意味をなすが、大きくなると効果がなく危
険である。その基準値として、例えば500オームを選
択する。なお、上記表示装置としては発光ダイオードに
限定されるものではなく、図示しないブザーで構成して
もよいし、ブザーと併用してもかまわない。
【0014】図1の構成において、本発明に相当する部
分の動作について説明する。電源プラグ6をジャック2
に差し込んで、端子7がホット側接続孔3へ、端子8が
コールド側接続孔4へ接続されるとする。アース接続線
20が機外アース線25に接続されていない場合、交流
の半波が端子7から抵抗19、ホトカプラ21の発光ダ
イオード、ダイオード27を通して端子8へながれる。
すると、ホトカプラ21の二次側出力電圧が変化し、そ
の変化電圧に応答して制御回路22は発光ダイオード2
4を点灯させ、アース接続がなされていないことを報せ
る。また、このときリレーコイル101は励磁されず、
その接点102、103を「開」の状態に保つ。したが
って、交流負荷12には給電されず、利用者がアース接
続を行うまで機器は利用できないことになる。
【0015】次に、アース接続線20が機外アース線2
5に接続されている場合、端子7と大地5のアース間に
抵抗18、19、接地抵抗251が直列に接続される。
接地抵抗251の値が基準値以下なら、抵抗18、19
の接続点26の分圧電圧すなわちホトカプラ21の一次
側電圧は所定値以下となり、ホトカプラ21のダイオー
ドは導通しない。その結果、ホトカプラ21の二次側電
圧に応答し制御回路22は発光ダイオード24を消灯さ
せると共に、リレーコイル101を励磁して接点10
2、103を閉じ、交流負荷12へ通電する。もし、こ
こで接地抵抗251が基準値を越える値を持っている場
合には、分圧点26の分圧電圧はホトカプラ21が導通
する値となり、アース接続が十分でないことを発光ダイ
オード24の点灯で報せることができる。
【0016】以上の動作は、電源ジャック2の接続孔
3、4の異なるサイズに合致するようにプラグ6の端子
7、8の形状サイズが成形されている場合にのみ有効で
ある。
【0017】次に、プラグの端子の形状サイズがジャッ
クの接続孔3、4に無関係に接続できる電気機器であっ
ても検出制御が有効に働くアース接地検出制御装置につ
いて説明する。
【0018】図2において、図1と同様に、端子7とア
ース接続線20間に分圧検出用の抵抗191、181、
逆流防止用ダイオード171からなる直列回路が接続さ
れ、分圧取り出し点261がホトカプラ211の発光ダ
イオードと逆流防止用ダイオード271の回路を通して
端子8に接続される。また、もう一方の端子8とアース
接続線20間にも分圧検出用の抵抗192、182、逆
流防止用ダイオード172からなる直列回路が設けら
れ、その分圧点262はホトカプラ212の発光ダイオ
ードと逆流防止用ダイオード272を通して端子7に接
続される。ホトカプラ211、212の出力端子は、そ
れぞれの出力電圧を制御回路22内の極性反転回路22
1、222及び電圧の立ち上がりをコントロールする回
路223、224を介して各々のコンパレータ225、
226に導くよう接続される。コンパレータ225、2
26の出力端子227、228は演算回路229の入力
端子に接続され、その一対の入力電圧の極性の一致、不
一致が判別されるようになっている。
【0019】図2の回路において、端子7が電源ジャッ
クのホット側Hに、端子8がコールド側Cに接続されて
いる場合、あるいはその逆の関係に接続されている場合
であって、アース接続線20が基準値より小さい接地抵
抗251を介して大地にアースされているならば、ホト
カプラ211あるいは212のいずれか一方が導通す
る。検出電圧は、一次側電圧が二次側電圧に絶縁変換さ
れたもので、端子227、228に現れる演算回路22
9の入力としては互いに異なる極性「L」と「H」が印
加される。この場合、演算回路229は機器の動作が正
常になるようにリレーを働かせて負荷へ通電する。ま
た、このとき表示装置はアース接地の正常を表示する。
【0020】次に、アース接続線20がアース線25に
接続されていないか、あるいは接続されていても接地抵
抗251の値が基準値を越えている場合、ホトカプラ2
11、212のいずれも導通する。したがって、演算回
路229に印加される入力電圧は、いずれも同じ極性
「H」となり、極性が一致した場合リレーは働かず交流
負荷への通電はストップし、表示装置はアース未接続で
あることを表示する。
【0021】
【発明の効果】本発明のアース接地検出制御装置によれ
ば、アース未接地あるいはアース接地が不完全な場合に
は、電気機器の主要部となる部分の負荷への通電を断っ
て、機器の完全な動作を抑止し、利用者には実質的に使
えない状態を作り出す。その結果、アース接地が完全な
時のみ使用することができ感電に対して安全である。特
に、アース線接続が緩んでいたり、接地抵抗が異常に大
きくなっている等の通常、人が気がつかない状態でも検
出することができる。
【0022】また、アース接地の良否を表示装置で示す
ことができるようにした場合、アース接地の必要性を警
告することができ、原因が明確になり、問題への対処も
速やかに行え、その結果も確認できるので有効である。
【0023】そして、請求項4のように構成したアース
接地検出制御装置の場合、電源プラグのコンセントジャ
ックへの差込接続の方向は制約されることなくなるの
で、ホット側とか、コールド側とか認識のない、あるい
は正確な配線がされていないケースでも正確に検出し、
アース未接地あるいはアース接地が不完全な場合には、
負荷への通電を遮断し電気機器を使用できない状態にす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアース接地検出制御装置の一例を適用
した電気機器の概略回路構成図である。
【図2】アース接地検出制御装置の他の例を示す回路図
である。
【符号の説明】
2 電源ジャック 3 ホット端子 4 コールド端子 6 電気機器のプラグ 12、16 負荷 18、19 分圧回路を構成する抵抗 21 変換手段のホトカプラ 22 制御回路 24 発光ダイオード(表示装置) 101、102、103 リレー 229 極性識別手段の演算回路 251 接地抵抗

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用電源で動作させ、感電防止のためア
    ース接地を必要とする電気機器において、アース接地の
    可否を表す検出出力を取り出すアース接地検出手段と、
    この検出出力に応答して実質的なアース接地がなされて
    いない場合上記電気機器を使用不可能な状態にする制御
    手段とを備えたことを特徴とするアース接地検出制御装
    置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段が、アース接地の可否を報
    せる表示装置を駆動することを特徴とする請求項1に記
    載のアース接地検出制御装置。
  3. 【請求項3】 前記アース接地検出手段が、商用電源ジ
    ャックのホット端子に接続される電気機器の電源プラグ
    の端子とアース接続線間に設けられこのアース接続線が
    接続される接地抵抗に依存して発生する一次側電圧を取
    り出す分圧回路と、この一次側電圧の所定値を境に切り
    替わる二次側電圧を取り出す変換回路とを備えたことを
    特徴とする請求項1または請求項2に記載のアース接地
    検出制御装置。
  4. 【請求項4】 前記アース接地検出手段が、商用電源ジ
    ャックのホット端子とコールド端子とに接続される電気
    機器の電源プラグの各端子とアース接続線間にそれぞれ
    設けられ前記アース接続線が接続される接地抵抗に依存
    して発生する一次側電圧をそれぞれ取り出す一対の分圧
    回路と、この一次側電圧の所定値を境に切り替わる二次
    側電圧を取り出すそれぞれの変換回路とを備え、制御手
    段が前記各変換手段の出力電圧の極性の一致、不一致を
    識別することによりアース接地の可否に応じた制御出力
    を得る識別回路を備えたことを特徴とする請求項1また
    は請求項2に記載のアース接地検出制御装置。
JP8289071A 1996-10-11 1996-10-11 アース接地検出制御装置 Pending JPH10116653A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002019475A1 (en) * 2000-08-31 2002-03-07 Jang Ki Kwon Plug and electric outlet for absorbing electromagnetic interference
EP1855121A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-14 Seaward Electronic Limited Method of testing an electrical connection
JP2007317377A (ja) * 2006-05-23 2007-12-06 Nippon Cable Co Ltd 接地用端子装置
JP2012181029A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Denso Corp 給電制御装置

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