JPS6240924B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、零相変流器の鉄心が監視すべき電源
線路から供給回路を介して得られる定常電流によ
り予磁化されており、漏れ電流の結果としての鉄
心内磁束の変化が引外し回路の電気抵抗を、引外
し回路に引外し継電器の応動に通ずる電流が流れ
得るように変化させる漏電しや断器に関する。

上記の種類の漏電しや断器は公知である（ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第2043007号公報）。平
滑な直流漏電電流において引外しを行ない得る上
記のような電子式漏電しや断器は、二次巻線内す
なわち引外し回路内の定常電流により変流器が予
磁化された状態で作動する。一次側からの直流漏
れ電流による磁束重畳時に磁化状態は飽和方向へ
のずれを生ずる。引外し回路から見れば、このこ
とはインピーダンスの低下を意味し、電流値の増
大に伴い引外し継電器が応動し得る。

このような電子式漏電しや断器は通常50Hzの電
源周波数で予磁化される。電源電圧の喪失時に、
環状鉄心に用いられている磁性材料の残留磁気は
２つの残留磁気点の一方をとり、そこにとどま
る。電源電圧の回復時に、回復前の状態に対して
起磁力の加算が行なわれ得る。それによる飽和状
態への移行は引外しに通ずるが、もし減算が行な
われれば引外しは行なわれない。上記の引外し
は、偶然に依存する誤引外しを意味する。上記の
事情は、予磁化がはずみ車式発電機を用いて行な
われる場合にも存在するが、実際上それほど問題
にならない。

本発明の目的は、冒頭に記載されている種類の
漏電しや断器として、偶然的な誤引外しが防止さ
れているものを開発することである。この目的
は、本発明によれば、電源線路の再閉路後の最初
の半波を抑制するための手段が供給回路内または
引外し回路内に設けられていることを特徴とする
漏電しや断器により達成される。それにより、最
初の半波の間は予磁化が抑制され、または引外し
継電器を通る電流が阻止される。

１つの実施態様では、供給回路内にサーミスタ
が零相変流器の鉄心に至る経路内に接続される。
サーミスタが低い抵抗値をとつて初めて、供給回
路は引外しに通ずる電流を引外し回路に流し得
る。

サーミスタが用いられている１つの実施態様で
は、供給回路は引外し回路が一方では中性線とま
た他方では電圧線と接続されていることにより形
成されており、この電圧線がサーミスタおよび一
定直列抵抗に接続されており、この直列抵抗から
中性線に至る接続が一方では２つの対向極性で直
列接続されたツエナ・ダイオードを介してまた他
方では２つの直列接続された抵抗を介して形成さ
れており、これらの抵抗のうち中性線と接続され
ている抵抗は引外し回路の一部分でもある。

比較的費用のかかるサーミスタの使用を避けた
実施態様では、供給回路内に予磁化電流供給用部
品に対して並列に電流吸収回路が設けられてい
る。それにより電源電圧回復後の始動段階で引外
し回路に供給回路から増大する電流が予磁化用と
して与えられる。

予磁化電流供給用部品が２つの対向極性で直列
接続されたツエナ・ダイオードであれば、電流吸
収回路は整流器ブリツジ回路であつてよく、その
一方の対角接続点の間に前記ツエナ・ダイオード
が、また他方の対角接続点の間にコンデンサによ
り制御される弁が接続されている。

他の重要な実施態様では、引外し回路内に引外
し継電器に至る経路に電子式開路装置が設けられ
ており、その開路時間が最初の半波の時間に設定
されている。それにより引外し継電器には電圧回
路段階で零相変流器における磁束の重畳および内
部インピーダンスの低下の結果として生ずる大き
な電流が流れない。

同じ目的の他の実施態様では、引外し回路内に
引外し継電器に至る経路に対して並列に電子式閉
路装置が設けられており、その閉路時間が最初の
半波の時間に設定されている。

以下、図面に概要を示されている実施例により
本発明を一層詳細に説明する。

第１図の漏電しや断器は開閉機構２により操作
される開閉接点１を有し、開閉機構２は引外し継
電器３により釈放される。漏れ電流は零相変流器
４により、監視すべき線路、電圧線５および中性
線６、を流れる電流の差として検出される。二次
回路の引外し巻線７は引外し継電器３および供給
回路８と接続されている。引外し回路には全体と
して参照数字９が付されている。供給回路８は零
相変流器４の鉄心に至る経路に接続されたサーミ
スタ１０を有する。

詳細には、供給回路８は引外し回路９が一方で
は中性線６とまた他方では電圧線５と接続されて
いることにより形成されている。さらに、電圧線
５はサーミスタ１０および一定直列抵抗１１に接
続されており、この直列抵抗から中性線６に至る
接続が一方では２つの対向極性で直列接続された
ツエナ・ダイオード１２を介してまた他方では２
つの直列接続された抵抗１３を介して形成されて
いる。これらの抵抗のうち中性線６と接続されて
いる抵抗は引外し回路９の一部分でもある。２つ
の抵抗１３の間の引出し点から引外し継電器３を
経て引外しコイル７を通り下側の抵抗１３の他方
の側に戻る回路が形成されている。

予磁化用の交流電圧は、一般的に言つて、直列
抵抗を介して２つの対向極性で直列接続されてい
るツエナ・ダイオード１２の両端から第２図のよ
うな方形波状の交番波形で得られる。この方形波
交番電圧は、時間を横軸にとり電圧を縦軸にとつ
て第２図に例示されているように、振幅が時間と
ともに増大している。

この電圧の増大は第１図の漏電しや断器では、
直列抵抗１１に対して直列の接続されたサーミス
タ１０により実現されている（たとえばシーメン
ス・サーミスタ・データブツク1975／76、第35頁
参照）。

直列抵抗１１と直列のサーミスタ１０により、
電源電圧印加後にサーミスタが冷たく、その抵抗
が高い状態ではツエナ・ダイオード１２に小さな
電流しか与えられない。従つて、ツエナ・ダイオ
ードの両側に低い電圧しか生じ得ない。サーミス
タ１０が温度上昇すると、その抵抗が低くなるの
で、直列抵抗１１に対するサーミスタ抵抗の割合
が無視し得るほど小さくなる。それによつて、ツ
エナ・ダイオード１２の両端の交流電圧は増大す
る。

第３図の漏電しや断器では、供給回路８のなか
に予磁化電流供給用部品に対して並列に、すなわ
ちツエナ・ダイオード１２に対して並列に、電流
吸収回路１４が設けられている。ツエナ・ダイオ
ード１２は同様に対向極性で直列に接続されてお
り、また電流吸収回路はこの実施例では整流器ブ
リツジ回路１８として構成されており、その一方
の対角接続点の間にツエナ・ダイオード１２が、
また他方の対角接続点の間にコンデンサ１５によ
り制御される弁１６が接続されている。弁１６に
対する制御電圧は、そのコレクタとベースとの間
に接続されているコンデンサ１５と、中間引出し
点でコンデンサ１５の一方の側および弁１６のベ
ースに接続されている分圧抵抗１７とにより得ら
れる。弁１６のエミツタはコンデンサ１５とは反
対側の抵抗１７の一端に接続されている。

引外し回路９のなかでは、分圧抵抗１３の中間
引出し点から中性線６に至る接続が引外し巻線７
および電子スイツチまたは増幅器１９を介して形
成されている。この増幅器１９は、中性線６とは
反対側の分圧抵抗１３の一端に接続されている引
外し継電器３の電流経路に位置している。

第３図の漏電しや断器で弁１６はコンデンサ１
５の放電状態で導通状態に制御されている。それ
により、直列抵抗１１から到来する電流は初期段
階では主として弁１６を通つて流れる。コンデン
サ１５が次第に充電されると、弁１６は次第に阻
止状態に制御されるので、弁１６を経て流れる電
流は次第に減少する。弁１６が阻止状態に達する
と、整流器ブリツジに全電圧が生ずるので、ツエ
ナ・ダイオード１２を経て流れる電流は最大にな
る。それによつて引外し回路に全予磁化電流が流
れる。

電源電圧が喪失すると、コンデンサ１５はそれ
に対して並列に接続されている抵抗１７を経て放
電する。この抵抗１７の値は、電流吸収回路８が
数ｍｓないし数100ｍｓ後には再び電源電圧回復
時の電流吸収のために待機状態に戻るように選定
されている。このような吸収回路を備えた漏電し
や断器は特に経済的である。

本発明の目的にかなつた別の手段として、第４
図による漏電しや断器の引外し回路には引外し継
電器３に至る経路に電子式開路装置２０が設けら
れており、その開路時間が少なくとも最初の半波
の時間に設定されている。電子式開路装置２０は
制御信号を分圧抵抗１３の中間引出し点から受け
る。その他の点では引外し回路９の構成は第３図
による漏電しや断器のそれに一致している。電子
式増幅器１９は、電子式開路装置２０が非開路状
態にあるならば、引外し継電器３を通る電流を増
幅する。

電源電圧喪失後に電源電圧が回復する際、予磁
化電流の最初の半波は、漏電しや断器の引外しに
通じ得るような磁束重畳を零相変流器４に生ずる
けれども、引外し継電器３に導かれる電流は電子
式開路装置により断たれる。それにより漏電しや
断器の誤引外しは避けられ、また漏電しや断器は
漏電発生に備えた待機状態に戻る。

第５図による漏電しや断器では、引外し回路９
のなかに引外し継電器３に至る経路に対して並列
に電子式閉路装置２１が設けられており、その閉
路時間が最初の半波の時間に設定されている。電
子式閉路装置２１が引外し継電器３を短絡してい
る間は、引外し継電器３は作動し得ない。他方、
引外し継電器３が漏電発生に備えた待機状態にあ
るときには、電子式閉路装置２１を経て電流が流
れる必要がないので、このような回路構成では特
に消費電流を小さくすることができる。その他の
基本的な作動の仕方は第４図の回路構成の場合と
同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図は供給回路内にサーミスタを用いた漏電
しや断器の実施例の原理回路図、第２図は電源電
圧印加時に予磁化電流が時間とともに増大する経
過を示すグラフ、第３図は供給回路内に電流吸収
回路を用いた実施例、第４図は引外し回路内に電
子式開路装置を用いた実施例、第５図は引外し回
路内に電子式閉路装置を用いた実施例をそれぞれ
示す原理回路図である。 １……開閉接点、２……開閉機構、３……引外
し継電器、４……零相変流器、５……電圧線、６
……中性線、７……引外し巻線、８……供給回
路、９……引外し回路、１０……サーミスタ、１
１……直列抵抗、１２……ツエナ・ダイオード、
１３……分圧抵抗、１４……電流吸収回路、１５
……コンデンサ、１６……電気弁、１７……分圧
抵抗、１８……整流器ブリツジ回路、１９……電
子スイツチ（または増幅器）、２０……電子式開
路装置、２１……電子式閉路装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 零相変流器の鉄心が監視すべき電源線路から
   供給回路を介して得られる定常電流により予磁化
   されており、漏れ電流の結果としての鉄心内磁束
   の変化が引外し回路の電気抵抗を、引外し回路に
   引外し継電器の応動に通ずる電流が流れ得るよう
   に変化させる漏電しや断器において、電源線路の
   再閉路後の最初の半波を抑制するための手段が供
   給回路内または引外し回路内に設けられているこ
   とを特徴とする漏電しや断器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の漏電しや断器に
   おいて、供給回路内にサーミスタが零相変流器の
   鉄心に至る経路内に接続されていることを特徴と
   する漏電しや断器。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の漏
   電しや断器において、供給回路は引外し回路が一
   方では中性線とまた他方では電圧線と接続されて
   いることにより形成されており、この電圧線がサ
   ーミスタおよび一定直列抵抗に接続されており、
   この直列抵抗から中性線に至る接続が一方では２
   つの対向極性で直列接続されたツエナ・ダイオー
   ドを介してまた他方では２つの直列接続された抵
   抗を介して形成されており、これらの抵抗のうち
   中性線と接続されている抵抗は引外し回路の一部
   分でもあることを特徴とする漏電しや断器。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の漏電しや断器に
   おいて、供給回路内に予磁化電流供給用部品に対
   して並列に電流吸収回路が設けられていることを
   特徴する漏電しや断器。 ５ 特許請求の範囲第１項または第４項記載の漏
   電しや断器において、予磁化電流供給用部品が２
   つの対向極性で直列接続されたツエナ・ダイオー
   ドであり、電流吸収回路が整流器ブリツジ回路で
   あり、その一方の対角接続点の間に前記ツエナ・
   ダイオードが、また他方の対角接続点の間にコン
   デンサにより制御される弁が接続されていること
   を特徴とする漏電しや断器。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の漏電しや断器に
   おいて、引外し回路内に引外し継電器に至る経路
   に電子式開路装置が設けられており、その開路時
   間が最初の半波の時間に設定されていることを特
   徴とする漏電しや断器。 ７ 特許請求の範囲第１項記載の漏電しや断器に
   おいて、引外し回路内に引外し継電器に至る経路
   に対して並列に電子式閉路装置が設けられてお
   り、その閉路時間が最初の半波の時間に設定され
   ていることを特徴とする漏電しや断器。