WO2012127307A1 - 漏電検出装置 - Google Patents

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WO2012127307A1
WO2012127307A1 PCT/IB2012/000560 IB2012000560W WO2012127307A1 WO 2012127307 A1 WO2012127307 A1 WO 2012127307A1 IB 2012000560 W IB2012000560 W IB 2012000560W WO 2012127307 A1 WO2012127307 A1 WO 2012127307A1
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WO
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pulse
unit
leakage detection
detection device
output
Prior art date
Application number
PCT/IB2012/000560
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English (en)
French (fr)
Inventor
宏一 山添
田中 毅
雅隆 神田
明実 塩川
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2011064686A external-priority patent/JP6065252B2/ja
Priority claimed from JP2011064687A external-priority patent/JP6065253B2/ja
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to CN201280014407.9A priority Critical patent/CN103430036B/zh
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Definitions

  • the present invention relates to a leakage detection device.
  • the present invention relates to a leakage detection device that determines whether or not a leakage has occurred in an AC circuit according to a detection output of a zero-phase current transformer.
  • the earth leakage breaker is composed of an annular core (core) made of a magnetic material such as a soft magnetic material that penetrates a plurality of primary conductors constituting an AC circuit, and a toroidal coil wound around the core.
  • a zero-phase current transformer (ZCT) is provided, and it is determined whether or not a leakage has occurred in the plurality of primary conductors according to an output voltage that is a detection output at both ends of the coil of the zero-phase current transformer.
  • ZCT zero-phase current transformer
  • the state of the magnetic flux in the core of the zero-phase current transformer is changed by the magnetic flux generated by the leakage current.
  • the induced voltage corresponding to the leakage current is detected at both ends of the coil of the zero-phase current transformer.
  • a so-called equilibrium state in which the vector sum of the energization currents of the plurality of primary conductors is zero. In this equilibrium state, magnetic flux exists in the core of the zero-phase current transformer, but these magnetic fluxes cancel each other, and the induced voltage as described above is not detected by the zero-phase current transformer.
  • a leakage current As a leakage case in which a leakage current is detected, a normal leakage state and a lightning surge state are considered. Normal leakage refers to leakage in which the current value of the leakage current appears periodically. Lightning surge refers to a leakage in which the current value of the leakage current is relatively large and the current value appears temporarily.
  • Normal leakage refers to leakage in which the current value of the leakage current appears periodically.
  • Lightning surge refers to a leakage in which the current value of the leakage current is relatively large and the current value appears temporarily.
  • In the case of normal electric leakage it is expected that electric leakage will occur for a long time, so it is preferable to immediately cut off the power supply via the AC electric circuit.
  • This earth leakage circuit breaker is a lightning surge or heavy ground fault (with a relatively large current value of the earth leakage current among normal earth leakages) due to the second comparator having a larger threshold than the first comparator for detecting the earth leakage current.
  • the ground fault current due to is distinguished from the leakage current.
  • the 3-wave counter detects whether more than 3 pulses are output from the first comparator during the time gate period created by the monostable multivibrator activated by the output of the second comparator. Distinguish between lightning surge and heavy ground fault. As a result, the cutoff signal is output from the cutoff signal output circuit only in the case of normal leakage including a heavy ground fault.
  • the earth leakage breaker disclosed in Patent Document 1 performs earth leakage interruption, but does not display earth leakage according to an effective value or the like according to the output voltage of the zero-phase current transformer. Therefore, the administrator etc. could not recognize how much electric leakage has occurred. Further, if the leakage break and leakage display are performed simultaneously, it is desirable that the configuration be as simple as possible to reduce the cost.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a leakage detection device capable of quickly distinguishing between a normal leakage and a lightning surge.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a leakage detection device capable of simultaneously performing a leakage blocking and a leakage display with a simple and inexpensive configuration.
  • An electric leakage detection apparatus includes a zero-phase current transformer through which an AC circuit passes, an integration calculation unit that integrates an output voltage of the zero-phase current transformer, and a calculation result by the integration calculation unit is predetermined.
  • the integral value comparison unit that outputs the first signal and the inflection point of the output voltage waveform of the zero-phase current transformer are detected and counted, and the number of inflection points reaches a predetermined number
  • the first signal is output by the integral value comparing unit and the second signal is output by the waveform determining unit.
  • a leakage detection unit that outputs a leakage detection signal indicating that leakage has occurred.
  • the waveform discriminating unit starts detecting the inflection point when the output voltage of the zero-phase current transformer is a positive voltage or a negative voltage.
  • the integral calculation unit obtains an effective value of the output voltage of the zero-phase current transformer by using integral calculation.
  • the integral calculation unit may obtain an average value of the output voltage of the zero-phase current transformer by using integral calculation.
  • the waveform discriminating unit counts the number of pulses generated by the pulse generating unit and the number of pulses generated by the pulse generating unit based on the output voltage waveform of the zero-phase current transformer, and the number of pulses reaches a predetermined number. And a pulse count unit that outputs the second signal when it has reached.
  • the pulse generator generates the pulse when the output voltage of the zero-phase current transformer is larger than a predetermined range.
  • the pulse generator may generate the pulse when the output voltage of the zero-phase current transformer is greater than a predetermined range for a predetermined time or longer.
  • the pulse generator stops the generation of the pulse when the output voltage of the zero-phase current transformer becomes less than a predetermined voltage after the generation of the pulse is started.
  • the pulse generator may be configured to stop the generation of the pulse when a predetermined time has elapsed from the start of the generation of the pulse.
  • the pulse generator may be configured to stop the generation of the second pulse until a predetermined time has elapsed from the generation of the first pulse.
  • the pulse count unit counts the number of rising edges of the pulses generated by the pulse generation unit, and outputs the second signal when the number reaches a predetermined number.
  • the pulse count unit may be configured to count when the pulse width of the pulse generated by the pulse generation unit is greater than or equal to a predetermined width, and to output the second signal when the number reaches a predetermined number.
  • the pulse count unit may count the number of falling edges of the pulses generated by the pulse generation unit, and output the second signal when the number reaches a predetermined number.
  • the pulse counting unit may stop counting the second pulse until a predetermined time has elapsed from the counting of the first pulse generated by the pulse generating unit.
  • the waveform determination unit may include a count value changing unit that changes a count value counted by the pulse counting unit when a pulse output width based on a pulse generated by the pulse generating unit is a predetermined width or more.
  • the pulse output width is a time width from an output start time to an output end time of a pulse generated by the pulse generator.
  • the pulse output width may be a time width from the output start time of the first pulse generated by the pulse generator to the output start time of the second pulse that is continuous with the first pulse.
  • the pulse output width may be a time width from the output end point of the first pulse generated by the pulse generation unit to the output end point of the second pulse continuous with the first pulse.
  • the pulse output width may be a time width from the output start time of the first pulse generated by the pulse generator to the output end time of the second pulse.
  • the leakage detection device may further include a pulse generation condition changing unit that changes a pulse generation condition by the pulse generation unit based on the count value counted by the pulse counting unit.
  • the pulse generation condition changing unit changes at least one of a voltage threshold used when determining whether or not the pulse generating unit generates a pulse or a pulse width threshold used when determining whether or not the pulse is counted.
  • the pulse generator includes a positive pulse that is a pulse based on a positive output voltage of the zero phase current transformer and a negative pulse that is a pulse based on a negative output voltage of the zero phase current transformer.
  • the second signal may be output.
  • the leakage detection device further includes a signal input unit that inputs a signal output instruction signal for outputting the first signal by the integral value comparison unit or outputting the second signal by a waveform determination unit. You may prepare.
  • the signal input unit inputs the signal output instruction signal from an external resistor.
  • the leakage detection device may further include an integration unit that integrates the output voltage of the zero-phase current transformer, and a calculation result output unit that performs output according to a calculation result by the integration unit.
  • the result output unit and the leakage detection unit may be configured as one module.
  • the leakage detection unit uses the integration unit as the integration calculation unit.
  • the integration unit may be configured to average an output voltage of the zero-phase current transformer for a longer period than the integration calculation unit to calculate an average value, and to integrate the average value.
  • the calculation result output unit has a calculation result obtained by the integration unit larger than a predetermined range narrower than a voltage threshold range used when determining whether or not the first value is output by the integration value comparison unit. Output a warning signal.
  • the calculation result output unit may be configured to change an output form when outputting the warning signal according to a calculation result by the integration unit.
  • the leakage detection device may further include a calculation result storage unit that stores information on a calculation result by the integration unit for a predetermined time.
  • the leakage detection device further includes an external terminal unit for outputting information on a calculation result stored in the calculation result storage unit.
  • storage part to an external server may be sufficient.
  • a leakage detecting apparatus includes a zero-phase current transformer through which an AC circuit passes, a first integration calculation unit that integrates an output voltage of the zero-phase current transformer, and the first integration calculation unit.
  • a leakage detection unit that outputs a leakage detection signal indicating that leakage has occurred in the AC circuit, and a second integration calculation unit that integrates the output voltage of the zero-phase current transformer, A calculation result output unit that performs output according to the calculation result of the second integration calculation unit, and the calculation result output unit and the leakage detection unit are configured as one module.
  • the leakage detection unit uses the second integration calculation unit as the first integration calculation unit.
  • the second integration calculation unit may average the output voltage of the zero-phase current transformer for a longer period than the first integration calculation unit, calculate an average value, and integrate the average value. .
  • the calculation result output unit is a calculation result by the second integration calculation unit.
  • a warning signal is output.
  • the calculation result output unit may be configured to change an output form when outputting the warning signal according to a calculation result by the second integration calculation unit.
  • the leakage detection device may further include a calculation result storage unit that stores information on a calculation result by the second integration calculation unit for a predetermined time.
  • the leakage detection device further includes an external terminal unit for outputting information on a calculation result stored in the calculation result storage unit. Moreover, you may further provide the information output part which outputs the information of the calculation result memorize
  • the leakage detection device has an inflection point of the output voltage waveform of the zero-phase current transformer and the integral value comparison unit that outputs the first signal when the calculation result by the first integration calculation unit is larger than a predetermined range.
  • a waveform discriminating unit that outputs a second signal when the number of inflection points reaches a predetermined number, and the leakage detection unit is configured to output the first signal by the integral value comparison unit.
  • the leakage detection signal may be output.
  • the waveform discriminating unit starts detecting the inflection point when the output voltage of the zero-phase current transformer is a positive voltage or a negative voltage.
  • the first integration calculation unit obtains an effective value of the output voltage of the zero-phase current transformer using integration calculation.
  • the first integration calculation unit may obtain an average value of output voltages of the zero-phase current transformer by using an integration calculation.
  • the waveform discriminating unit counts the number of pulses generated by the pulse generating unit and the number of pulses generated by the pulse generating unit based on the output voltage waveform of the zero-phase current transformer, and the number of pulses reaches a predetermined number. And a pulse count unit that outputs the second signal when it has reached.
  • the pulse generator generates the pulse when the output voltage of the zero-phase current transformer is larger than a predetermined range.
  • the pulse generator may generate the pulse when the output voltage of the zero-phase current transformer is greater than a predetermined range for a predetermined time or longer.
  • the pulse generator stops the generation of the pulse when the output voltage of the zero-phase current transformer becomes less than a predetermined voltage after the generation of the pulse is started.
  • the pulse generator may be configured to stop the generation of the pulse when a predetermined time has elapsed from the start of the generation of the pulse.
  • the pulse generator may be configured to stop the generation of the second pulse until a predetermined time has elapsed from the generation of the first pulse.
  • the pulse count unit counts the number of rising edges of the pulses generated by the pulse generation unit, and outputs the second signal when the number reaches a predetermined number.
  • the pulse count unit may be configured to count when the pulse width of the pulse generated by the pulse generation unit is greater than or equal to a predetermined width, and to output the second signal when the number reaches a predetermined number.
  • the pulse count unit may count the number of falling edges of the pulses generated by the pulse generation unit, and output the second signal when the number reaches a predetermined number.
  • the pulse counting unit may stop counting the second pulse until a predetermined time has elapsed from the counting of the first pulse generated by the pulse generating unit.
  • the waveform determination unit may include a count value changing unit that changes a count value counted by the pulse counting unit when a pulse output width based on a pulse generated by the pulse generating unit is a predetermined width or more.
  • the pulse output width is a time width from an output start time to an output end time of a pulse generated by the pulse generator.
  • the pulse output width may be a time width from the output start time of the first pulse generated by the pulse generator to the output start time of the second pulse that is continuous with the first pulse. Further, the pulse output width may be a time width from the output end point of the first pulse generated by the pulse generation unit to the output end point of the second pulse continuous with the first pulse. The pulse output width may be a time width from the output start time of the first pulse generated by the pulse generator to the output end time of the second pulse.
  • the leakage detection device may further include a pulse generation condition changing unit that changes a pulse generation condition by the pulse generation unit based on the count value counted by the pulse counting unit.
  • the pulse generation condition changing unit changes at least one of a voltage threshold used when determining whether or not the pulse generating unit generates a pulse or a pulse width threshold used when determining whether or not the pulse is counted.
  • the pulse generator includes a positive pulse that is a pulse based on a positive output voltage of the zero phase current transformer and a negative pulse that is a pulse based on a negative output voltage of the zero phase current transformer. And when the pulse counting unit counts the positive pulse and the negative pulse, and at least one of the number of the positive pulse and the number of the negative pulse is a predetermined number or more, The second signal may be output.
  • the leakage detection device further includes a signal input unit that inputs a signal output instruction signal for outputting the first signal by the integral value comparison unit or outputting the second signal by a waveform determination unit. You may prepare.
  • the signal input unit inputs the signal output instruction signal from an external resistor. Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to quickly distinguish between a normal electric leakage and a lightning surge.
  • the circuit block diagram which shows the structural example of the leak detection apparatus in the 1st Embodiment of this invention The circuit block diagram which shows the detailed structural example of the waveform discrimination
  • determination part in the 2nd Embodiment of this invention Time chart for explaining an operation example of the leakage detecting device in the second embodiment of the present invention
  • the block diagram which shows the 2nd structural example of the leak detection apparatus in the 6th Embodiment of this invention The block diagram which shows the 3rd structural example of the leak detection apparatus in the 6th Embodiment of this invention.
  • the block diagram which shows the 4th structural example of the leak detection apparatus in the 6th Embodiment of this invention The block diagram which shows the 5th structural example of the leak detection apparatus in the 6th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a leakage detecting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • a leakage detection device 100 shown in FIG. 1 includes a zero-phase current transformer 10, an integration calculation unit 20, an integration value comparison unit 30, a waveform determination unit 40, and a leakage detection unit 50.
  • the zero-phase current transformer 10 includes an annular core (core) made of a magnetic material such as a soft magnetic material that penetrates a plurality of primary conductors that constitute an AC circuit through which a three-phase current flows. And a toroidal coil.
  • core an annular core
  • the zero-phase current transformer 10 When a difference occurs between the current flowing in the forward direction of the AC circuit and the current flowing in the return direction, the zero-phase current transformer 10 generates a leakage current based on the difference. An induced voltage corresponding to the leakage current is generated at both ends of the coil.
  • the zero-phase current transformer 10 outputs this induced voltage to the integration calculation unit 20 and the waveform determination unit 40 as a ZCT output voltage that is an output voltage of the zero-phase current transformer 10.
  • the integration calculation unit 20 is constituted by an integration circuit or the like, integrates the ZCT output voltage, and outputs the integrated voltage (integrated voltage) to the integrated value comparison unit 30 as an output voltage. Further, the integral calculation unit 20 may obtain the effective value of the ZCT output voltage using the integral calculation. For example, the square value of the ZCT output voltage is integrated for one period, divided by the time of one period, and the square root of the value is obtained. In this case, the leakage current can be detected with higher accuracy, and the leakage detection performance against distorted waves is improved.
  • the integral calculation unit 20 may obtain an average value of the ZCT output voltage using the integral calculation.
  • the absolute value of the ZCT output voltage is integrated for one period and divided by the time of one period to calculate the absolute value average.
  • the absolute value average value is used for comparison in the integral value comparison unit 30.
  • the integral value comparison unit 30 is configured by a comparison circuit or the like.
  • the integral value determination threshold th1 is a positive number.
  • the voltage L is output to the leakage detecting unit 50.
  • the fact that the output voltage of the integration value comparison unit 30 is the voltage H corresponds to the integration value comparison unit 30 outputting a predetermined signal (first signal).
  • the voltage H is higher than the voltage L.
  • the waveform discriminating unit 40 detects and counts inflection points of the voltage waveform of the ZCT output voltage, and outputs the voltage H to the leakage detection unit 50 when the number of inflection points reaches a predetermined number. On the other hand, when the number of inflection points has not reached the predetermined number, the voltage L is output to the leakage detector 50.
  • the output voltage of the waveform discriminating unit 40 being the voltage H corresponds to the waveform discriminating unit 40 outputting a predetermined signal (second signal).
  • the predetermined number here is, for example, “2”, “3”, and the like.
  • the detailed configuration of the waveform discrimination unit 40 will be described later.
  • the waveform discriminating unit 40 may start detecting the above inflection point regardless of whether the ZCT output voltage is a positive voltage or a negative voltage. Thereby, the inflection point can be detected at a high speed, and the AC circuit can be interrupted at a higher speed in the case of a normal leakage.
  • the leakage detection unit 50 is configured by an AND circuit or the like, and outputs the voltage H when the output voltage of the integral value comparison unit 30 is the voltage H and the output voltage of the waveform determination unit 40 is the voltage H.
  • the fact that the output voltage of the leakage detection unit 50 is the voltage H corresponds to outputting a leakage detection signal indicating that leakage has occurred in the AC circuit.
  • the leakage detection signal is sent to a tripping coil (not shown) that opens the electric circuit contact as an interruption signal for opening the electric circuit contact of the AC electric circuit (for interrupting the AC electric circuit). As a result, the circuit contact of the AC circuit is opened.
  • the waveform determination unit 40 shown in FIG. 2 includes a pulse generation unit 41 and a pulse count unit 42.
  • the pulse generation unit 41 is configured by a pulse generation circuit or the like, and generates a pulse based on the ZCT output voltage. In the example of FIG. 3, a short-time voltage is output as a pulse at a predetermined voltage value (voltage H).
  • the pulse count unit 42 includes a pulse counter or the like, counts the number of pulses generated by the pulse generation unit 41, and sets the output voltage to the voltage H when the number of pulses reaches a predetermined number. The signal is output.
  • FIG. 3 is a time chart for explaining a first operation example of the leakage detecting apparatus 100 of the present embodiment.
  • the pulse generator 41 generates a narrow-width pulse when the absolute value of the ZCT output voltage is equal to or greater than the leakage current detection threshold th2.
  • the leakage current detection threshold th2 is a positive number.
  • Such a pulse generation operation of the pulse generator 41 corresponds to detecting an inflection point of the output voltage waveform.
  • leakage current indicates the leakage current generated in the zero-phase current transformer 10 in each case (normal leakage, lightning surge). As shown in FIG. 3, a periodic leakage current is generated in the case of a normal leakage, and a temporary leakage current is generated with a relatively large current value in the case of a lightning surge.
  • ZCT output in FIG.
  • Pulse generator output indicates the output voltage of the pulse generator 41 in each case. In the example of FIG. 3, three pulses are generated in the case of normal leakage in the same period, but two pulses are generated in the case of lightning surge, and more pulses are generated in the case of normal leakage. is doing.
  • the “counter” in FIG. 3 indicates the count value held by the pulse count unit 42 in each case.
  • Counter output indicates the output voltage of the pulse count unit 42 in each case. In the example of FIG. 3, when the third pulse is generated, the output voltage of the pulse count unit 42 is the voltage H.
  • FIG. 3 indicates the output voltage of the integration calculation unit 20 in each case.
  • “Integral value comparison output” in FIG. 3 indicates the output voltage of the integral value comparison unit 30 in each case.
  • the “leakage detection signal output” in FIG. 3 indicates the output voltage of the leakage detection unit 50 in each case. According to such a first operation example, it is possible to quickly identify a normal electric leakage and a lightning surge.
  • FIG. 4 is a time chart for explaining a second operation example of the leakage detecting apparatus 100 of the present embodiment. In the example of FIG.
  • the pulse generator 41 generates a narrow-width pulse when the state where the absolute value of the ZCT output voltage is equal to or greater than the leakage current detection threshold th2 continues for a predetermined time or longer.
  • the pulse is Does not occur.
  • the “pulse generator output” is output at a timing delayed by a predetermined time as compared with FIG.
  • the pulse count unit 42 counts pulses at the rising edge of the pulse. Accordingly, the timing of “counter”, “counter output”, and “leakage detection signal output” is also delayed. Thereby, without malfunctioning by lightning surge, it operates in the case of a desired leakage current value, and leakage can be detected at higher speed. Furthermore, it is strong against noise and the robustness is improved.
  • FIG. 4 “integral calculation output”, “integral value comparison output”, and “leakage detection signal output” are not shown.
  • FIG. 5 is a time chart for explaining a third operation example of the leakage detecting apparatus 100. In the example of FIG.
  • the pulse generation unit 41 stops the generation of the pulse when the absolute value of the ZCT output voltage becomes less than the pulse stop determination threshold th3 after the start of the generation of the pulse.
  • the absolute value of the ZCT output voltage is greater than or equal to the pulse stop determination threshold th3, the generation of pulses is continued.
  • the timing of “counter”, “counter output”, and “leakage detection signal output” is delayed as compared with the case of counting at the rising edge of the pulse.
  • “integral calculation output”, “integral value comparison output”, and “leakage detection signal output” are not shown.
  • time may be considered instead of the voltage.
  • the pulse generation unit 41 may stop the pulse when a predetermined time (predetermined width) t2 has elapsed from the start of the generation of the pulse. With this method, noise is not affected by leakage detection during a predetermined time after the start of pulse generation.
  • FIG. 6 is a time chart for explaining a fourth operation example of the leakage detecting apparatus 100 of the present embodiment.
  • the pulse generator 41 does not generate the next pulse for a predetermined time after the generation of the pulse having the predetermined width t2. That is, it is assumed that the pulse generator 41 stops generating the second pulse until a predetermined time has elapsed from the generation of the first pulse.
  • this pulse output mask period is applied only in the case of normal leakage.
  • the occurrence timing for one pulse is included in the pulse output mask period as a predetermined time in normal leakage.
  • the second pulse to be generated by the pulse generator 41 overlaps with the output mask period, and therefore occurs after the end of the output mask period. Therefore, the count value of the pulse count is counted with a delay of one pulse.
  • the pulse generator 41 generates the first pulse and the second pulse without an output mask period, and the pulse count unit 42 counts the pulses at the pulse falling edge, It is assumed that the counting of the second pulse is stopped from the counting of the first pulse until a result is obtained for a predetermined time. In the example of FIG. 6, this count mask period is applied only in the case of a lightning surge. In the example shown in the lightning surge, the count timing for one pulse is included in the count mask period as the predetermined time.
  • the pulse output mask period includes the generation timing of one pulse
  • the count mask period includes the count timing of one pulse, so the second pulse is counted.
  • the output voltage of the pulse count unit 42 becomes the voltage H.
  • FIG. 7 is a time chart for explaining a fifth operation example of the leakage detecting apparatus 100 of the present embodiment.
  • the pulse generator 41 generates one pulse until the absolute value of the ZCT output voltage is greater than or equal to the leakage current detection threshold th2 and less than the leakage current detection threshold th2. Further, it is assumed that the pulse counting unit 42 counts when the pulse width (time width) of the pulse generated by the pulse generating unit 41 is equal to or larger than the predetermined width A.
  • the leakage detection device 100 of the second embodiment includes a waveform determination unit 40B instead of the waveform determination unit 40 shown in the first embodiment.
  • symbol is attached
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the waveform discriminating unit 40B in the second embodiment of the present invention.
  • the waveform discriminating unit 40B shown in FIG. 8 includes a count value changing unit 43 in addition to the pulse generating unit 41 and the pulse counting unit 42.
  • the count value changing unit 43 is configured by a control circuit or the like, detects a pulse output width based on the pulse generated by the pulse generating unit 41, and counts the pulse when the pulse output width is equal to or greater than a predetermined width or less than a predetermined width.
  • the count value by the unit 42 is changed. For example, the count value can be increased by 1 when the pulse output width is greater than or equal to a predetermined width, and the count value can be decreased by 1 when the pulse output width is less than or equal to the predetermined width.
  • the pulse generator 41 generates a pulse in a section where the absolute value of the ZCT output voltage is equal to or greater than the leakage current detection threshold th2. The pulses are counted at the falling edge of each pulse.
  • the “pulse output width” is as follows (see FIG. 9 described later).
  • C Time width A3 from the output end time of the pulse P1 to the output end time of the pulse P2 (in this case, the threshold value T3 is used)
  • FIG. 9 Time width A1 from the output start time (rise time) to the output end time (fall time) of the pulse P1 as the first pulse (in this case, the threshold value T1 is used)
  • FIG. 9 is a time chart for explaining an operation example of the leakage detection device 100 of the present embodiment.
  • the counter value is increased by 1 when the pulse output width A3 is equal to or greater than the threshold T3.
  • the timing which changes a count value can be flexibly set. Therefore, by setting any one of the time widths A1 to A4 to the pulse output width, malfunction can be prevented without delaying the operation time of the leakage detecting device 100.
  • the pulse width A3 between the pulses P1 and P2 is larger than the threshold value T3 in the case of normal leakage, the count value increases from 1 to 3 at the falling edge of the pulse P2, and the pulse is generated at that time.
  • a voltage H is generated from the counting unit 42.
  • the leakage detection device 100 includes a waveform determination unit 40C instead of the waveform determination unit 40 described in the first embodiment.
  • symbol is attached
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the waveform discriminating unit 40C in the third embodiment of the present invention. 10 includes a pulse generation condition change unit 44 in addition to the pulse generation unit 41 and the pulse count unit 42.
  • the pulse generation condition changing unit 44 includes a control circuit and the like, and based on the count value counted by the pulse count unit 42, the pulse generation condition by the pulse generation unit 41 and / or the pulse count condition by the pulse count unit 42 are changed. change.
  • the pulse generation condition includes a voltage threshold used when determining whether or not the pulse generator 41 generates a pulse, and the pulse count condition includes a pulse width (time width) threshold.
  • the pulse generation condition changing unit 44 uses this voltage threshold (for example, “leakage current detection threshold th2” described in the first embodiment) and a pulse width threshold (for example, “predetermined width A” described in the first embodiment).
  • Change at least one of FIG. 11 is a time chart for explaining an operation example of the leakage detection device 100 of the present embodiment.
  • the pulse generation condition changing unit 44 receives the pulse when the counter output becomes “2”.
  • the time threshold at the time of pulse generation determination of the counting unit 42 is changed. That is, the time threshold value of the pulse generator 41 at the time of 2 counts is changed to instantaneous detection. That is, it is counted at the rising edge of the pulse.
  • malfunction of leakage detecting device 100 due to lightning surge or the like can be prevented, and the AC circuit can be interrupted at a higher speed in the case of normal leakage.
  • “integral calculation output”, “integral value comparison output”, and “leakage detection signal output” are not shown.
  • the leakage detection device 100 includes a waveform determination unit 40D instead of the waveform determination unit 40 described in the first embodiment.
  • symbol is attached
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of the waveform discriminating unit 40D in the fourth embodiment of the present invention.
  • the waveform discriminating unit 40D shown in FIG. 12 includes a positive pulse generating unit 41A, a negative pulse generating unit 41B, a positive pulse counting unit 42A, and a negative pulse counting unit 42B.
  • the positive-side pulse generator 41A generates a positive-side pulse that is a pulse based on the positive-side ZCT output voltage.
  • the negative-side pulse generator 41B generates a negative-side pulse that is a pulse based on the negative-side ZCT output voltage.
  • the conditions for generating a positive pulse or a negative pulse from the ZCT output voltage are the same as described above.
  • the positive pulse counting unit 42A counts the positive pulse, and when the count number is equal to or larger than a predetermined number, the output voltage is set to the voltage H and the second signal is output.
  • the negative-side pulse counting unit 42B counts negative-side pulses, and when the count number is a predetermined number or more, the output voltage is set to the voltage H and the second signal is output.
  • FIG. 13 is a time chart for explaining an operation example of the leakage detecting apparatus 100 of the present embodiment.
  • “Positive side pulse generation unit output” in FIG. 13 indicates the output voltage of the positive side pulse generation unit 41A in each case. In the example of FIG. 13, in the case of normal leakage in the same period, two positive pulses are generated, but in the case of lightning surge, one positive pulse is generated, and normal leakage is more common. The pulse is generated.
  • FIG. 13 indicates the count value held by the positive pulse counting unit 42A in each case.
  • “Negative pulse generator output” in FIG. 13 indicates the output voltage of the negative pulse generator 41B in each case. In the example of FIG. 13, one negative pulse is generated in the case of normal leakage during the same period, but one negative pulse is also generated in the case of lightning surge.
  • the “negative counter” in FIG. 13 indicates the count value held by the negative pulse count unit 42B in each case.
  • Counter output in FIG. 13 indicates an output in consideration of the positive counter and the negative counter. In the example of FIG.
  • FIG. 13 when at least one of the positive side pulse counting unit 42A and the negative side pulse counting unit 42B counts at least one of the positive side pulse and the negative side pulse two or more waves, the output voltage of the counter output is the voltage H It becomes. Therefore, in the example of FIG. 13, the counter output becomes the voltage H only in the case of normal leakage.
  • the outputs of the positive pulse count unit 42A and the negative pulse count unit 42B are output to the leakage output unit 50 through an OR gate.
  • “integral calculation output”, “integral value comparison output”, and “leakage detection signal output” are not shown. Thus, half-wave leakage can be easily detected by performing pulse generation and pulse count while distinguishing the positive side and the negative side of the ZCT output voltage. (Fifth embodiment) FIG.
  • the leakage detection device 100E includes a zero-phase current transformer 10, an integration calculation unit 20, an integration value comparison unit 30, a waveform determination unit 40, a leakage detection unit 50E, and a plurality of logic calculation units as integrated circuits.
  • the first logic operation unit 60 and the second logic operation unit 70 are exemplified as the plurality of logic circuit units, but the present invention is not limited to this.
  • the waveform discriminating unit 40 the waveform discriminating units 40B to 40D described above may be used.
  • the first logic operation unit 60 and the second logic operation unit 70 set the output voltage of the integral value comparison unit 30 to the voltage H (that is, output the first signal), and the output voltage of the waveform determination unit 40 to the voltage It has a function as a signal input unit for inputting a signal output instruction signal for setting H (that is, outputting the second signal). Therefore, the plurality of algorithms described in the first to fourth embodiments can be changed by these circuit units.
  • the first logic operation unit 60 and the second logic operation unit 70 are connected to the leakage detection unit 50E by the signals from the outside regardless of the outputs of the integral value comparison unit 30 and the waveform determination unit 40, respectively. Is output.
  • the first logic operation unit 60 is configured by an OR circuit or the like, and outputs a voltage H when at least one of the output voltage of the integral value comparison unit 30 and the output voltage of the external circuit unit is the voltage H.
  • the second logic operation unit 70 is configured by an OR circuit or the like, and outputs a voltage H when at least one of the output voltage of the waveform determination unit 40 and the output voltage of the external circuit unit is the voltage H.
  • a low-capacity chip resistor can be considered as an external circuit unit of the first logic operation unit 60 and the second logic operation unit 70.
  • This chip resistor is connected to the input pins of the first logic operation unit 60 and the second logic operation unit 70.
  • a circuit including an external circuit part can be configured at low cost.
  • the signal output instruction signal may be input from the external resistor.
  • the leakage detection unit 50E is configured by an AND circuit or the like. When the output voltage of the first logic operation unit 60 is the voltage H and the output voltage of the second logic operation unit 70 is the voltage H, the leakage detection unit 50E Output.
  • the fact that the output voltage of the leakage detection unit 50E is the voltage H corresponds to outputting a leakage detection signal indicating that a leakage has occurred in the AC circuit.
  • the leakage detection signal is sent to a tripping coil (not shown) that opens the electric circuit contact as an interruption signal for opening the electric circuit contact of the AC electric circuit (for interrupting the AC electric circuit). As a result, the circuit contact of the AC circuit is opened.
  • the leakage detection device 100E of this embodiment if the output voltage of the external circuit unit connected to the first logic operation unit 60 is the voltage H, the first to fourth embodiments. Since the output voltage of the integrated value comparing unit 30 is always equivalent to the voltage H, the function of the integrated value comparing unit 30 can be disabled.
  • the waveform discriminating unit 40 and the like (40, 40B to 40D) of the first to fourth embodiments. Since the output voltage of any one of the above is equivalent to the voltage H always, the function of the waveform discriminating unit 40 and the like can be invalidated. That is, one of the functions can be disabled using the external circuit unit. Further, here, it has been described that a part of the function of the leakage detection device 100E is invalidated using the first logic operation unit 60 and the second logic operation unit 70, but these circuit units may not be used. .
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of a leakage detecting apparatus 100F according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the leakage detection device 100F of the present embodiment is a first having a function as the leakage detection devices 100 and 100E excluding the zero-phase current transformer 10 and the zero-phase current transformer 10 described in the first to fifth embodiments. It has the 2nd system which integrates a system (leakage level detection part 80), and the output voltage (ZCT output voltage) of zero phase current transformer 10, and outputs according to an integration result. That is, the first system realizes a function related to leakage break, and the second system realizes a function for notifying the user of the amount of leakage (leakage current value).
  • the leakage level detection unit 80 as the first system includes the integration calculation unit 20, the integration value comparison unit 30, the waveform determination unit 40, the leakage detection unit 50, and the like as described above.
  • the leakage level detection unit 80 includes at least the integration calculation unit 20 and the leakage detection unit 50.
  • the leakage detection unit 50 outputs a leakage detection signal based on the calculation result by the integration calculation unit 20.
  • the second system includes an integration unit 91 and an operation result output unit 92.
  • the integration unit 91 integrates the ZCT output voltage and has the same configuration as the integration calculation unit 20 described above.
  • the calculation result output unit 92 performs output according to the calculation result (integration value) by the integration unit 91.
  • the calculation result output unit 92 outputs various types of information using, for example, a display or a speaker (not shown).
  • each component of the first system and the second system is configured in one integrated circuit (one module). Therefore, cost reduction can be aimed at by comprising the earth-leakage detection apparatus 100F with the same package in this way. That is, it is possible to carry out the earth leakage interruption and the earth leakage display at the same time with a simple and inexpensive configuration.
  • an integration unit 91 may be used as the integration calculation unit 20 described in the first embodiment.
  • the leakage level detection unit 80 may not include the integration calculation unit 20, and the integration value comparison unit 30 may input the output of the integration unit 91.
  • the cost can be reduced by using a common configuration for integration.
  • the hardware such as the integration circuit is shared, it is not affected by differences in hardware or the calculation method for integral calculation, so the level detection value for leakage detection and the display for displaying the degree of leakage Since there is no error between the values, it can be adjusted so that there is no contradiction between the two.
  • the calculation result output unit 92 may output an average value (average value) of the integration values calculated by the integration unit 91.
  • the integral value comparison unit 30 may compare the average value (average value) calculated by the integral calculation unit 20 with a predetermined value (integration value determination threshold th1).
  • the average value is, for example, a time average. At this time, it is preferable that the period when the calculation result output unit 92 averages is longer than the period when the integral value comparison unit 30 averages.
  • the integration unit 91 may average the ZCT output voltage over a longer period than the integration calculation unit 20 to calculate an average value of the ZCT output voltage, and integrate the average value to obtain an integration value. As a result, an integrated value (corresponding to a leakage current value) or the like can be accurately output without being affected by fluctuations in the ZCT output voltage due to noise such as a surge voltage.
  • the calculation result output unit 92 has a threshold value th4 (th2>th4>) in which the absolute value of the calculation result (integrated value) by the integration unit 91 is smaller than the leakage current detection threshold th2 for leakage detection in the leakage level detection unit 80. If greater than 0), a warning signal (alarm) may be output.
  • the warning signal here may be a warning based on audio information or a warning based on display information. That is, when the calculation result by the integration unit 91 is larger than the threshold th2 used when determining whether or not the first signal is output by the integration value comparison unit 30, a warning signal may be output.
  • the calculation result output unit 92 may change the output form when outputting the warning signal according to the calculation result by the integration unit 91.
  • the LED is turned on when the absolute value of the calculation result by the integrating unit 91 exceeds 50% of the absolute value of the leakage current detection threshold th2, and exceeds 80% of the absolute value of the leakage current detection threshold th2.
  • the leakage detection device 100 ⁇ / b> F may include a calculation result storage unit 93 that stores a calculation result of the integration unit 91.
  • the calculation result storage unit 93 stores, for example, calculation result information for a predetermined time (for example, for one week). At this time, the information may be overwritten and rewritten after a predetermined time has elapsed.
  • the calculation result information includes an integrated value (effective value, average value) of the ZCT output voltage. Thereby, it becomes easy to identify the cause of the interruption by storing the calculation result for a certain time until the electric leakage interruption. Further, as shown in FIG.
  • the leakage detection device 100 ⁇ / b> F includes an external terminal unit 94 for outputting calculation result information by the integration unit 91 and calculation result information by the calculation result storage unit 93 via an external terminal. You may prepare.
  • the external terminal unit 94 is, for example, a USB (Universal Serial Bus) terminal.
  • the leakage detection device 100 ⁇ / b> F may include an information output unit 95 that outputs information on the calculation result by the integration unit 91 and information on the calculation result by the calculation result storage unit 93 to the storage medium.
  • the storage medium is, for example, a USB memory or an SD card.
  • the leakage detection device 100 ⁇ / b> F may include an information transmission unit 96 that transmits information on the calculation result by the integration unit 91 and information on the calculation result by the calculation result storage unit 93 to an external server.
  • the electric leakage situation can be easily grasped even at a remote center or the like, and the cause of the electric interruption can be easily identified.

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Abstract

 通常漏電と雷サージとを早急に識別することが可能な漏電検出装置を提供する。本漏電検出装置は、交流電路が貫通する零相変流器(ZCT)10と、零相変流器10の出力電圧を積分する積分演算部20と、積分演算部20による演算結果が所定範囲より大きい場合、第1の信号を出力する積分値比較部30と、零相変流器の出力電圧波形の変極点を検出してカウントし、変極点の数が所定数に達した場合に第2の信号を出力する波形判別部40と、積分値比較部30により第1の信号が出力され、かつ、波形判別部40により第2の信号が出力された場合、交流電路に漏電が発生していることを示す漏電検出信号を出力する漏電検出部50と、を備える。

Description

漏電検出装置
 本発明は、漏電検出装置に関する。特に、零相変流器の検出出力に応じて、交流電路に漏電が発生したか否かを判定する漏電検出装置に関する。
 漏電遮断装置は、交流電路を構成する複数の一次導体を貫通させた軟磁性材料等の磁性体からなる環状の鉄心(コア)と当該コアに巻回されたトロイダル状のコイルとにより構成される零相変流器(ZCT)を有し、この零相変流器の当該コイル両端の検出出力である出力電圧に応じて、当該複数の一次導体に漏電が発生したか否かを判定する。
 一次導体のいずれかに漏電が発生した場合には、交流電路の往路方向を流れる電流と復路方向を流れる電流との間に差異が発生し、当該差異に基づく漏電電流が発生する。更に、複数の一次導体の通電電流が全体的に不平衡となるため、当該漏電電流により発生する磁束により零相変流器のコアの磁束の状態が変化する。これにより、零相変流器のコイル両端に、漏電電流に対応する誘起電圧が検出される。
 また、一次導体のいずれにも漏電が発生していない場合には、当該複数の一次導体の通電電流のベクトル和が零であるいわゆる平衡状態である。この平衡状態においては、零相変流器のコアに磁束は存在するが、これらの磁束は互いに打ち消し合い、零相変流器により前述した様な誘起電圧は検出されない。したがって、零相変流器のコイル両端の出力電圧を検出出力として出力することで、交流電路に漏電電流が発生したか否かを判定することができる。
 漏電電流が検出される漏電のケースとしては、通常漏電の状態と雷サージの状態とが考えられる。通常漏電は、漏電電流の電流値が周期的に出現する漏電を指す。雷サージは、漏電電流の電流値が比較的大きく、かつ、その電流値が一時的に出現する漏電を指す。
 2種類の漏電のうち、通常漏電の場合には、長時間漏電が発生することが予想されるので、交流電路を介した電力供給を早急に遮断することが好ましい。一方、雷サージの場合には、一時的に漏電が発生するのみであるので、雷サージの度に交流電路を介した電力供給を遮断することは好ましくない。
 従来の漏電遮断器として、雷サージによる不要遮断を防止することができる漏電遮断器が知られている(例えば、特許文献1参照)。この漏電遮断器は、漏電電流を検出する第1の比較器よりも閾値が大きい第2の比較器により、雷サージや重地絡(通常漏電のうち特に漏電電流の電流値が比較的大きいもの)による地絡電流を漏電電流から区別する。さらに、第2の比較器の出力で起動する単安定マルチバイブレータが作成する時間ゲートの期間中に、第1の比較器から3波以上のパルスが出力されるか否かを3波カウンタで検出して雷サージと重地絡とを区別する。これにより、重地絡を含む通常漏電の場合のみ遮断信号出力回路から遮断信号を出力させるものである。
特開平10−094161号公報
 しかしながら、特許文献1に示された漏電遮断器では、雷サージと通常漏電とを区別するためには、場合によっては電流値が比較的大きな漏電電流を3回カウントする必要がある。つまり、交流電気回路では漏電電流が交流電源の波形に従って発生し、正側または負側の漏電電流が所定値以上の時にパルスを発生させ、このようなパルスを連続して3回カウントすることで漏電と判定する。このように漏電電流を3回カウントすることで漏電と判定する方法は漏電検出時間か長くなる。通常漏電のうち特に重地絡の場合には、比較的大きな漏電電流が継続して流れる可能性があるので、人体保護等の観点から、より早急に通常漏電であるか雷サージであるかを判定することが好ましい。
 ところで、特許文献1に示された漏電遮断器は、漏電遮断を行うものではあるが、零相変流器の出力電圧に応じて実効値等により漏電表示を行うものではなかった。したがって、管理者等はどの程度の漏電が発生しているかを認識することができなかった。また、仮に漏電遮断と漏電表示とを同時に実施する場合には、なるべく簡単な構成とし、コストダウンを図ることができることが望ましい。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、通常漏電と雷サージとを早急に識別することが可能な漏電検出装置を提供する。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡単かつ安価な構成で、漏電遮断と漏電表示とを同時に実施することができる漏電検出装置を提供する。
 本発明の一実施形態による漏電検出装置は、交流電路が貫通する零相変流器と、前記零相変流器の出力電圧を積分する積分演算部と、前記積分演算部による演算結果が所定範囲より大きい場合、第1の信号を出力する積分値比較部と、前記零相変流器の出力電圧波形の変極点を検出してカウントし、前記変極点の数が所定数に達した場合に第2の信号を出力する波形判別部と、前記積分値比較部により前記第1の信号が出力され、かつ、前記波形判別部により前記第2の信号が出力された場合、前記交流電路に漏電が発生していることを示す漏電検出信号を出力する漏電検出部と、を備える。
 望ましくは、前記波形判別部は、前記零相変流器の出力電圧が正電圧又は負電圧のときから前記変極点の検出を開始する。
 また、望ましくは、前記積分演算部は、積分演算を用いて前記零相変流器の出力電圧の実効値を求める。
 また、前記積分演算部は、積分演算を用いて前記零相変流器の出力電圧の平均値を求めても良い。
 前記波形判別部は、前記零相変流器の出力電圧波形に基づいてパルスを発生するパルス発生部と、前記パルス発生部により発生したパルスの数をカウントし、前記パルスの数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力するパルスカウント部と、を備えても良い。
 望ましくは、前記パルス発生部は、前記零相変流器の出力電圧が所定範囲より大きい場合、前記パルスを発生する。
 また、前記パルス発生部は、前記零相変流器の出力電圧が所定範囲より大きい状態が所定時間以上継続した場合、前記パルスを発生しても良い。
 また、望ましくは、前記パルス発生部は、前記パルスの発生開始後、前記零相変流器の出力電圧が所定電圧未満となった場合、前記パルスの発生を停止する。
 また、前記パルス発生部は、前記パルスの発生開始から所定時間経過した場合、前記パルスの発生を停止する構成でも良い。
 また、前記パルス発生部は、第1のパルスの発生から所定時間経過するまで第2のパルスの発生を停止する構成でも良い。
 望ましくは、前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスの立ち上がりの数をカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する。
 前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスのパルス幅が所定幅以上である場合にカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する構成でも良い。
 また、前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスの立ち下がりの数をカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する構成でも良い。
 また、前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスのカウントから、所定時間経過するまで、第2のパルスのカウントを停止しても良い。
 前記波形判別部は、前記パルス発生部により発生したパルスに基づくパルス出力幅が所定幅以上である場合、前記パルスカウント部によりカウントされたカウント値を変更するカウント値変更部を備えても良い。
 望ましくは、前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生したパルスの出力開始時点から出力終了時点までの時間幅である。
 前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力開始時点から前記第1のパルスに連続する第2のパルスの出力開始時点までの時間幅であっても良い。
 また、前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力終了時点から前記第1のパルスに連続する第2のパルスの出力終了時点までの時間幅であっても良い。
 また、前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力開始時点から第2のパルスの出力終了時点までの時間幅であっても良い。
 また、漏電検出装置は、前記パルスカウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、前記パルス発生部によるパルスの発生条件を変更するパルス発生条件変更部をさらに備えても良い。
 望ましくは、前記パルス発生条件変更部は、前記パルス発生部がパルスを発生するか否かの判定時に用いる電圧閾値、又はパルスをカウントするが否かの判定時に用いるパルス幅閾値の少なくとも一方を変更する。
 また、前記パルス発生部は、前記零相変流器の正側の出力電圧に基づくパルスである正側パルスと、前記零相変流器の負側の出力電圧に基づくパルスである負側パルスと、を発生し、前記パルスカウント部が、前記正側パルスと前記負側パルスとをカウントし、前記正側パルスの数及び前記負側パルスの数の少なくとも一方が所定数以上である場合、前記第2の信号を出力しても良い。
 また、漏電検出装置は、前記積分値比較部により前記第1の信号を出力させる、又は、波形判別部により前記第2の信号を出力させるための信号出力指示信号を入力する信号入力部をさらに備えても良い。
 望ましくは、前記信号入力部は、外部抵抗から前記信号出力指示信号を入力する。
 また、漏電検出装置は、前記零相変流器の出力電圧を積分する積分部と、前記積分部による演算結果に応じた出力を行う演算結果出力部と、をさらに備えても良く、前記演算結果出力部と前記漏電検出部とが1つのモジュールで構成されても良い。
 望ましくは、前記漏電検出部は、前記積分演算部として、前記積分部を用いる。
 また、前記積分部は、前記積分演算部よりも長期間における前記零相変流器の出力電圧を平均して平均値を算出し、その平均値を積分する構成でも良い。
 望ましくは、前記演算結果出力部は、前記積分部による演算結果が、前記積分値比較部により前記第1の信号を出力するか否かの判定時に用いる電圧閾値の範囲よりも狭い所定範囲より大きい場合、警告信号を出力する。
 また、前記演算結果出力部は、前記積分部による演算結果に応じて、前記警告信号を出力するときの出力形態を変更する構成でも良い。
 漏電検出装置は、前記積分部による演算結果の情報を所定時間分記憶する演算結果記憶部をさらに備えても良い。
 また、望ましくは、漏電検出装置は、前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を出力するための外部端子部をさらに備える。
 また、前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を記憶媒体へ出力する情報出力部をさらに備えても良い。
 また、前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を外部サーバへ送信する情報送信部を備える構成でも良い。
 本発明の他の実施形態による漏電検出装置は、交流電路が貫通する零相変流器と、前記零相変流器の出力電圧を積分する第1積分演算部と、前記第1積分演算部による演算結果に基づいて、前記交流電路に漏電が発生していることを示す漏電検出信号を出力する漏電検出部と、前記零相変流器の出力電圧を積分する第2の積分演算部と、前記第2の積分演算部による演算結果に応じた出力を行う演算結果出力部と、を備え、前記演算結果出力部と前記漏電検出部とが1つのモジュールで構成されている。
 望ましくは、前記漏電検出部は、前記第1積分演算部として、前記第2の積分演算部を用いる。
 また、前記第2の積分演算部は、前記第1積分演算部よりも長期間における前記零相変流器の出力電圧を平均して平均値を算出し、その平均値を積分する構成でも良い。
 望ましくは、前記第1積分演算部による演算結果が所定範囲より大きい場合、第1の信号を出力する積分値比較部を備え、前記演算結果出力部が、前記第2の積分演算部による演算結果が、前記積分値比較部により前記第1の信号を出力するか否かの判定時に用いる電圧閾値の範囲よりも狭い所定範囲より大きい場合、警告信号を出力する。
 また、前記演算結果出力部は、前記第2の積分演算部による演算結果に応じて、前記警告信号を出力するときの出力形態を変更する構成でも良い。
 漏電検出装置は、前記第2の積分演算部による演算結果の情報を所定時間分記憶する演算結果記憶部をさらに備えても良い。
 また、望ましくは、漏電検出装置は、前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を出力するための外部端子部をさらに備える。
 また、前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を記憶媒体へ出力する情報出力部をさらに備えても良い。
 また、前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を外部サーバへ送信する情報送信部を備える構成でも良い。
 また、漏電検出装置は、前記第1積分演算部による演算結果が所定範囲より大きい場合、第1の信号を出力する積分値比較部と、前記零相変流器の出力電圧波形の変極点を検出してカウントし、前記変極点の数が所定数に達した場合に第2の信号を出力する波形判別部と、を備え、前記漏電検出部が、前記積分値比較部により前記第1の信号が出力され、かつ、前記波形判別部により前記第2の信号が出力された場合、前記漏電検出信号を出力しても良い。
 望ましくは、前記波形判別部は、前記零相変流器の出力電圧が正電圧又は負電圧のときから前記変極点の検出を開始する。
 また、望ましくは、前記第1積分演算部は、積分演算を用いて前記零相変流器の出力電圧の実効値を求める。
 また、前記第1積分演算部は、積分演算を用いて前記零相変流器の出力電圧の平均値を求めても良い。
 前記波形判別部は、前記零相変流器の出力電圧波形に基づいてパルスを発生するパルス発生部と、前記パルス発生部により発生したパルスの数をカウントし、前記パルスの数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力するパルスカウント部と、を備えても良い。
 望ましくは、前記パルス発生部は、前記零相変流器の出力電圧が所定範囲より大きい場合、前記パルスを発生する。
 また、前記パルス発生部は、前記零相変流器の出力電圧が所定範囲より大きい状態が所定時間以上継続した場合、前記パルスを発生しても良い。
 また、望ましくは、前記パルス発生部は、前記パルスの発生開始後、前記零相変流器の出力電圧が所定電圧未満となった場合、前記パルスの発生を停止する。
 また、前記パルス発生部は、前記パルスの発生開始から所定時間経過した場合、前記パルスの発生を停止する構成でも良い。
 また、前記パルス発生部は、第1のパルスの発生から所定時間経過するまで第2のパルスの発生を停止する構成でも良い。
 望ましくは、前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスの立ち上がりの数をカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する。
 前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスのパルス幅が所定幅以上である場合にカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する構成でも良い。
 また、前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスの立ち下がりの数をカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する構成でも良い。
 また、前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスのカウントから、所定時間経過するまで、第2のパルスのカウントを停止しても良い。
 前記波形判別部は、前記パルス発生部により発生したパルスに基づくパルス出力幅が所定幅以上である場合、前記パルスカウント部によりカウントされたカウント値を変更するカウント値変更部を備えても良い。
 望ましくは、前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生したパルスの出力開始時点から出力終了時点までの時間幅である。
 前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力開始時点から前記第1のパルスに連続する第2のパルスの出力開始時点までの時間幅であっても良い。
 また、前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力終了時点から前記第1のパルスに連続する第2のパルスの出力終了時点までの時間幅であっても良い。
 また、前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力開始時点から第2のパルスの出力終了時点までの時間幅であっても良い。
 また、漏電検出装置は、前記パルスカウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、前記パルス発生部によるパルスの発生条件を変更するパルス発生条件変更部をさらに備えても良い。
 望ましくは、前記パルス発生条件変更部は、前記パルス発生部がパルスを発生するか否かの判定時に用いる電圧閾値、又はパルスをカウントするが否かの判定時に用いるパルス幅閾値の少なくとも一方を変更する。
 また、前記パルス発生部は、前記零相変流器の正側の出力電圧に基づくパルスである正側パルスと、前記零相変流器の負側の出力電圧に基づくパルスである負側パルスと、を発生し、前記パルスカウント部が、前記正側パルスと前記負側パルスとをカウントし、前記正側パルスの数及び前記負側パルスの数の少なくとも一方が所定数以上である場合、前記第2の信号を出力しても良い。
 また、漏電検出装置は、前記積分値比較部により前記第1の信号を出力させる、又は、波形判別部により前記第2の信号を出力させるための信号出力指示信号を入力する信号入力部をさらに備えても良い。
 望ましくは、前記信号入力部は、外部抵抗から前記信号出力指示信号を入力する。
発明の効果
 本発明によれば、通常漏電と雷サージとを早急に識別することが可能である。
 本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面と好ましい実施例の説明により明確になる。
本発明の第1の実施形態における漏電検出装置の構成例を示す回路ブロック図 本発明の第1の実施形態における波形判別部の詳細な構成例を示す回路ブロック図 本発明の第1の実施形態における漏電検出装置の第1動作例を説明するためのタイムチャート 本発明の第1の実施形態における漏電検出装置の第2動作例を説明するためのタイムチャート 本発明の第1の実施形態における漏電検出装置の第3動作例を説明するためのタイムチャート 本発明の第1の実施形態における漏電検出装置の第4動作例を説明するためのタイムチャート 本発明の第1の実施形態における漏電検出装置の第5動作例を説明するためのタイムチャート 本発明の第2の実施形態における波形判別部の詳細な構成例を示す回路ブロック図 本発明の第2の実施形態における漏電検出装置の動作例を説明するためのタイムチャート 本発明の第3の実施形態における波形判別部の詳細な構成例を示す回路ブロック図 本発明の第3の実施形態における漏電検出装置の動作例を説明するためのタイムチャート 本発明の第4の実施形態における波形判別部の詳細な構成例を示す回路ブロック図 本発明の第4の実施形態における漏電検出装置の動作例を説明するためのタイムチャート 本発明の第5の実施形態における漏電検出装置の構成例を示す回路ブロック図 本発明の第6の実施形態における漏電検出装置の第1構成例を示すブロック図 本発明の第6の実施形態における漏電検出装置の第2構成例を示すブロック図 本発明の第6の実施形態における漏電検出装置の第3構成例を示すブロック図 本発明の第6の実施形態における漏電検出装置の第4構成例を示すブロック図 本発明の第6の実施形態における漏電検出装置の第5構成例を示すブロック図 本発明の第6の実施形態における漏電検出装置の第6構成例を示すブロック図
 以下、本発明の実施形態を本明細書の一部を成す添付図面を参照してより詳細に説明する。図面全体において同一又は類似する部分については同一参照符号を付して説明を省略する。
 (第1の実施形態)
 図1は本発明の第1の実施形態における漏電検出装置の構成例を示すブロック図である。図1に示す漏電検出装置100は、零相変流器10、積分演算部20、積分値比較部30、波形判別部40、漏電検出部50、を有して構成される。
 零相変流器10は、三相の通電電流が流れる交流電路を構成する複数の一次導体を貫通させた軟磁性材料等の磁性体からなる環状の鉄心(コア)と、当該コアに巻回されたトロイダル状のコイルと、により構成される。零相変流器10は、交流電路の往路方向を流れる電流と復路方向を流れる電流との間に差異が発生した場合には、その差異に基づく漏電電流が発生する。そして、漏電電流に対応する誘起電圧がコイルの両端に発生する。零相変流器10は、この誘起電圧を零相変流器10の出力電圧であるZCT出力電圧として積分演算部20及び波形判別部40に出力する。また、図示はしないが、零相変流器10から電圧出力を得るために、零相変流器10に対して並列に抵抗素子が挿入されている。
 積分演算部20は、積分回路等により構成され、ZCT出力電圧を積算し、積算された電圧(積算電圧)を出力電圧として積分値比較部30へ出力する。
 また、積分演算部20は、積分演算を用いてZCT出力電圧の実効値を求めてもよい。例えば、ZCT出力電圧の2乗値を1周期分積分し、1周期の時間で除し、その値の平方根を求める。この場合には、漏電電流をより精度よく検出することができるようになり、歪波に対する漏電検出性能が向上する。また、積分演算部20は、積分演算を用いてZCT出力電圧の平均値を求めてもよい。例えば、ZCT出力電圧の絶対値を1周期分積分し、1周期の時間で除して絶対値平均を計算する。この絶対値平均の値が積分値比較部30において比較に用いられる。この場合には、実効値を求めることに比べて演算量を低減させることができ、低コストで漏電検出装置100を構成することができる。
 積分値比較部30は、比較回路等により構成され、積分演算部20による演算結果である積分値の絶対値が、所定値としての積分値判定閾値th1以上である場合に、漏電検出部50へ電圧Hを出力する(図3参照)。ここで、積分値判定閾値th1は正数である。一方、積算値の絶対値が積分値判定閾値th1未満である場合に、漏電検出部50へ電圧Lを出力する。積分値比較部30の出力電圧が電圧Hであることは、積分値比較部30が所定信号(第1の信号)を出力することに相当する。なお、電圧Hは電圧Lよりも高い。
 波形判別部40は、ZCT出力電圧の電圧波形の変極点を検出してカウントし、この変極点の数が所定数に達した場合に、漏電検出部50へ電圧Hを出力する。一方、変極点の数が所定数に達していない場合には、漏電検出部50へ電圧Lを出力する。波形判別部40の出力電圧が電圧Hであることは、波形判別部40が所定信号(第2の信号)を出力することに相当する。ここでの所定数とは、例えば「2」、「3」などである。なお、波形判別部40の詳細構成については後述する。
 また、波形判別部40は、ZCT出力電圧が正電圧、負電圧のいずれからでも、上記の変極点の検出を開始してもよい。これにより、変極点の検出を高速に行うことができ、より高速に通常漏電の場合に交流電路を遮断することができる。
 漏電検出部50は、AND回路等により構成され、積分値比較部30の出力電圧が電圧Hであり、かつ、波形判別部40の出力電圧が電圧Hである場合に、電圧Hを出力する。漏電検出部50の出力電圧が電圧Hであることは、交流電路に漏電が発生していることを示す漏電検出信号を出力することに相当する。なお、漏電検出信号は、交流電路の電路接点を開放するための(交流電路を遮断するための)遮断信号として、上記電路接点を開放する引外しコイル(不図示)に送出される。その結果、交流電路の電路接点は開放される。
 次に、波形判別部40の詳細な構成について説明する。図2は波形判別部40の詳細な構成例を示すブロック図である。図2に示す波形判別部40は、パルス発生部41、パルスカウント部42、を有して構成される。
 パルス発生部41は、パルス発生回路等により構成され、ZCT出力電圧に基づいてパルスを発生する。図3の例では、所定電圧値(電圧H)で短時間の電圧がパルスとして出力される。
 パルスカウント部42は、パルスカウンタ等により構成され、パルス発生部41により発生したパルスの数をカウントし、パルスの数が所定数に達した場合に、出力電圧を電圧Hとし、上記の第2の信号を出力する。一方、パルスの数が所定数に達していない場合には、出力電圧を電圧Lとし、上記の第2の信号を出力しない。
 次に、本実施形態の漏電検出装置100の動作を説明する。図3は本実施形態の漏電検出装置100の第1動作例を説明するためのタイムチャートである。
 図3の例では、パルス発生部41は、ZCT出力電圧の絶対値が漏電電流検出閾値th2以上である場合に、狭い幅のパルスを発生することを想定している。ここで、漏電電流検出閾値th2は正数である。このようなパルス発生部41のパルス発生動作は出力電圧波形の変極点を検出することに相当する。これにより、雷サージで誤動作することなく、所望の漏電電流値の場合に動作し、より高速に漏電を検出することができる。一方、ZCT出力電圧の絶対値が漏電電流検出閾値th2未満である場合に、パルスを発生しない。また、ここでは、パルスの立ち上がり時にパルスカウント部42によりカウントされている。
 図3の「漏電電流」は、各ケース(通常漏電、雷サージ)における零相変流器10に発生する漏電電流を示すものである。図3に示すように、通常漏電の場合には周期的な漏電電流が発生し、雷サージの場合には比較的電流値が大きくかつ一時的な漏電電流が発生する。
 図3の「ZCT出力」は、各ケースにおける漏電電流に対応する零相変流器10の出力電圧(ZCT出力電圧)を示すものである。
 図3の「パルス発生部出力」は、各ケースにおけるパルス発生部41の出力電圧を示すものである。図3の例では、同一期間における通常漏電の場合にはパルスが3波発生しているところ、雷サージの場合にはパルスが2波発生しており、通常漏電の方が多くのパルスが発生している。
 図3の「カウンタ」は、各ケースにおけるパルスカウント部42が保持するカウント値を示すものである。
 図3の「カウンタ出力」は、各ケースにおけるパルスカウント部42の出力電圧を示すものである。図3の例では、3波目のパルスが発生すると、パルスカウント部42の出力電圧が電圧Hとなっている。
 図3の「積分演算出力」は、各ケースにおける積分演算部20の出力電圧を示すものである。
 図3の「積分値比較出力」は、各ケースにおける積分値比較部30の出力電圧を示すものである。
 図3の「漏電検出信号出力」は、各ケースにおける漏電検出部50の出力電圧を示すものである。
 このような第1動作例によれば、通常漏電と雷サージとを早急に識別することが可能である。
 図4は本実施形態の漏電検出装置100の第2動作例を説明するためのタイムチャートである。
 図4の例では、パルス発生部41は、ZCT出力電圧の絶対値が漏電電流検出閾値th2以上である状態が所定時間以上継続した場合、狭い幅のパルスを発生することを想定している。一方、ZCT出力電圧の絶対値が漏電電流検出閾値th2未満である場合、又は、ZCT出力電圧の絶対値が漏電電流検出閾値th2以上である状態が所定時間以上継続しなかった場合に、パルスは発生しない。
 図4に示すように、ZCT出力電圧の電圧値とともに所定時間の継続を考慮するので、図3と比較すると、「パルス発生部出力」が所定時間遅延したタイミングで出力される。本実施形態ではパルスカウント部42はパルスの上昇エッジでパルスをカウントする。これに応じて、「カウンタ」、「カウンタ出力」、「漏電検出信号出力」のタイミングも遅延する。これにより、雷サージで誤動作することなく、所望の漏電電流値の場合に動作し、より高速に漏電を検出することができる。さらにノイズに対しても強く、ロバスト性が向上する。
 なお、図4では、「積分演算出力」、「積分値比較出力」、「漏電検出信号出力」、の図示を省略している。
 図5は漏電検出装置100の第3動作例を説明するためのタイムチャートである。
 図5の例では、パルス発生部41は、パルスの発生開始後、ZCT出力電圧の絶対値がパルス停止判定閾値th3未満となった時、パルスの発生を停止することを想定している。一方、ZCT出力電圧の絶対値がパルス停止判定閾値th3以上である場合、パルスの発生を継続する。ここで、th2>th3>0である。
 したがって、図5の「パルス発生部出力」に示すように、ZCT出力電圧の絶対値が漏電電流検出閾値th2以上となってからパルス停止判定閾値th3未満となるまで、1つのパルスが発生する。また、ここでは、パルスの立下り時にパルスカウント部42によりカウントされている。したがって、パルスの立ち上がり時にカウントする場合と比較すると、「カウンタ」、「カウンタ出力」、「漏電検出信号出力」のタイミングが遅延する。
 なお、図5では、「積分演算出力」、「積分値比較出力」、「漏電検出信号出力」、の図示を省略している。
 また、ここではパルス停止時点の決定のために電圧を考慮した場合を示しているが、電圧の代わりに時間を考慮してもよい。例えば、パルス発生部41は、後述の図6で示すように、パルスの発生開始から所定時間(所定幅)t2経過した時にパルスを停止するようにしてもよい。このような方式だと、パルス発生開始後の所定時間の間に、ノイズは漏電検出に影響されない。
 図6は本実施形態の漏電検出装置100の第4動作例を説明するためのタイムチャートである。
 図6の例では、パルス発生部41が、所定幅t2を有するパルスの発生後、所定時間は次のパルスを発生しないようにすることを想定している。すなわち、パルス発生部41は、第1のパルスの発生から所定時間経過するまで第2のパルスの発生を停止することを想定している。図6の例では、このパルス出力マスク期間が通常漏電の場合だけに適用されている。
 図6の例では、通常漏電において、所定時間としてのパルス出力マスク期間にパルス1つ分の発生タイミングが含まれている。この場合、パルス発生部41により発生するべき第2のパルスは、出力マスク期間と重複しているので、この出力マスク期間の終了後に発生する。したがって、パルスカウントのカウント値は1パルス分遅延してカウントされることになる。
 また、図6の雷サージに示す例において、パルス発生部41により第1のパルスと第2のパルスを出力マスク期間無しで発生し、パルスカウント部42は、パルス下降エッジでパルスをカウントし、第1のパルスのカウントから、所定時間結果するまで、第2のパルスのカウントを停止することを想定している。図6の例において、このカウントマスク期間が雷サージの場合だけに適用されている。
 雷サージに示す例において、所定時間としてのカウントマスク期間にパルス1つ分のカウントタイミングが含まれている。この場合、パルスカウント部42によりカウントするべき第2のパルスは、カウントマスク期間と重複しているので、このカウントマスク期間の終了後にカウントされる。したがって、パルスカウントのカウント値は1パルス分遅延してカウントされることになる。したがって、「カウンタ」のタイミングが遅延するので、これに応じて「カウンタ出力」、「漏電検出信号出力」のタイミングも遅延する。
 なお、図6では、「積分演算出力」、「積分値比較出力」、「漏電検出信号出力」、の図示を省略している。
 このように、所定時間のパルスマスク期間又はカウントマスク期間を設けることで、正確にパルス発生を行うこと又はパルスカウントを行うことができる。特に、雷サージの誤検出を防止し、漏電検出装置100の誤動作を防止することができる。また、本実施形態では、パルス出力マスク期間にパルス1個分の発生タイミングが含まれており、カウントマスク期間ではパルス1個分のカウントタイミングが含まれているため、2番目のパルスがカウントされると、パルスカウント部42の出力電圧が電圧Hになる。
 図7は本実施形態の漏電検出装置100の第5動作例を説明するためのタイムチャートである。
 図7の例では、パルス発生部41がZCT出力電圧の絶対値が漏電電流検出閾値th2以上になってから、漏電電流検出閾値th2未満になるまで1個のパルスが発生する。また、パルスカウント部42が、パルス発生部41により発生したパルスのパルス幅(時間幅)が所定幅A以上である場合にカウントすることを想定している。一方、パルスのパルス幅が所定幅A未満である場合には、パルスとしてカウントしない。
 また、ここでは、パルスの立下り時にパルスカウント部42によりカウントされている。したがって、パルスの立ち上がり時にカウントする場合と比較すると、「カウンタ」、「カウンタ出力」、「漏電検出信号出力」のタイミングが遅延する。
 なお、図7では、「積分演算出力」、「積分値比較出力」、「漏電検出信号出力」、の図示を省略している。このような動作例によると、雷サージを通常漏電と容易に区別して検出できる。
 (第2の実施形態)
 第2の実施形態の漏電検出装置100は、第1の実施形態で示した波形判別部40の代わりに、図8に示すように、波形判別部40Bを備える。なお、本実施形態の漏電検出装置100について、第1の実施形態で示した漏電検出装置100と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
 図8は本発明の第2の実施形態における波形判別部40Bの構成例を示すブロック図である。図8に示す波形判別部40Bは、パルス発生部41およびパルスカウント部42の他に、カウント値変更部43を備える。
 カウント値変更部43は、制御回路等により構成され、パルス発生部41により発生したパルスに基づくパルス出力幅を検出し、そのパルス出力幅が所定幅以上又は所定幅未満である場合に、パルスカウント部42によるカウント値を変更する。例えば、パルス出力幅が所定幅以上の場合にはカウント値を1大きくし、所定幅以下の場合にはカウント値を1小さくすることができる。
 本実施形態ではパルス発生部41は、ZCT出力電圧の絶対値が漏電電流検出閾値th2以上の区間でパルスを発生する。また、各パルスの下降エッジでパルスがカウントされる。ここで、「パルス出力幅」とは以下のようなものである(後述する図9参照)。
 (A)第1のパルスとしてのパルスP1の出力開始時点(立ち上がり時点)から出力終了時点(立ち下がり時点)までの時間幅A1(この場合、閾値T1を使用)
 (B)第1のパルスとしてのパルスP1の出力開始時点から第1のパルスに連続する第2のパルスとしてのパルスP2の出力開始時点までの時間幅A2(この場合、閾値T2を使用)
 (C)パルスP1の出力終了時点からパルスP2の出力終了時点までの時間幅A3(この場合、閾値T3を使用)
 (D)パルスP1の出力開始時点からパルスP2の出力終了時点までの時間幅A4(この場合、閾値T4を使用)
 図9は本実施形態の漏電検出装置100の動作例を説明するためのタイムチャートである。
 図9の例では、パルス出力幅A3が閾値T3以上のときにカウンタ値を1だけ大きくしている。これにより、カウント値を変更するタイミングを柔軟に設定することができる。したがって、それぞれの時間幅A1~A4のいずれかをパルス出力幅に設定することで、漏電検出装置100の動作時間が遅くなることなく、誤動作を防止することができる。
 図9に示す例は、通常漏電の場合パルスP1とP2との間のパルス幅A3が閾値T3より大きいので、パルスP2の下降エッジ時点でカウント値が1から3に増加し、その時点でパルスカウント部42から電圧Hが発生する。
 なお、図9では、「積分演算出力」、「積分値比較出力」、「漏電検出信号出力」、の図示を省略している。
 (第3の実施形態)
 第3の実施形態の漏電検出装置100は、第1の実施形態で示した波形判別部40の代わりに、波形判別部40Cを備える。なお、本実施形態の漏電検出装置100について、第1の実施形態で示した漏電検出装置100と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
 図10は本発明の第3の実施形態における波形判別部40Cの構成例を示すブロック図である。図10に示す波形判別部40Cは、パルス発生部41およびパルスカウント部42の他に、パルス発生条件変更部44を備える。
 パルス発生条件変更部44は、制御回路等により構成され、パルスカウント部42によりカウントされたカウント値に基づいて、パルス発生部41によるパルスの発生条件及び/又はパルスカウント部42によるパルスカウント条件を変更する。パルスの発生条件としては、パルス発生部41がパルスを発生するか否かの判定時に用いる電圧閾値があり、パルスカウント条件としてはパルス幅(時間幅)閾値などがある。パルス発生条件変更部44は、例えばこの電圧閾値(例えば第1の実施形態で説明した「漏電電流検出閾値th2」)及びパルス幅閾値(例えば第1の実施形態で説明した「所定幅A」)の少なくとも一方を変更する。
 図11は本実施形態の漏電検出装置100の動作例を説明するためのタイムチャートである。
 図11の例では、第1及び第2パルスはパルス幅がAより長い場合にパルスの下降エッジでカウントされ、パルス発生条件変更部44が、カウンタの出力が「2」となる時点で、パルスカウント部42のパルス発生判定時の時間閾値を変更している。つまり、2カウント時点でパルス発生部41の時間閾値については、瞬時検出に変更している。つまり、パルスの上昇エッジでカウントされる。これにより、雷サージ等による漏電検出装置100の誤動作を防止し、かつ、より高速に通常漏電の場合に交流電路を遮断することができる。
 なお、図11では、「積分演算出力」、「積分値比較出力」、「漏電検出信号出力」、の図示を省略している。
 (第4の実施形態〕
 第4の実施形態の漏電検出装置100は、第1の実施形態で示した波形判別部40の代わりに、波形判別部40Dを備える。なお、本実施形態の漏電検出装置100について、第1の実施形態で示した漏電検出装置100と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
 図12は本発明の第4の実施形態における波形判別部40Dの構成例を示すブロック図である。図12に示す波形判別部40Dは、正側パルス発生部41A、負側パルス発生部41B、正側パルスカウント部42A、および負側パルスカウント部42Bを備える。
 正側パルス発生部41Aは、正側のZCT出力電圧に基づくパルスである正側パルスを発生する。負側パルス発生部41Bは、負側のZCT出力電圧に基づくパルスである負側パルスを発生する。なお、ZCT出力電圧から正側パルス又は負側パルスを発生する条件については、先に説明したものと同様である。
 正側パルスカウント部42Aは、正側パルスをカウントし、このカウント数が所定数以上の場合に、出力電圧を電圧Hとし、第2の信号を出力する。負側パルスカウント部42Bは、負側パルスをカウントし、このカウント数が所定数以上の場合に、出力電圧を電圧Hとし、第2の信号を出力する。したがって、第2の信号は、正側パルスの数及び負側パルスの数の少なくとも一方が所定数以上である場合に出力される。なお、正側パルス又は負側パルスをカウントする条件については、先に説明したものと同様である。
 図13は本実施形態の漏電検出装置100の動作例を説明するためのタイムチャートである。
 図13の「正側パルス発生部出力」は、各ケースにおける正側パルス発生部41Aの出力電圧を示すものである。図13の例では、同一期間における通常漏電の場合には正側パルスが2波発生しているところ、雷サージの場合には正側パルスが1波発生しており、通常漏電の方が多くのパルスが発生している。
 図13の「正側カウンタ」は、各ケースにおける正側パルスカウント部42Aが保持するカウント値を示すものである。
 図13の「負側パルス発生部出力」は、各ケースにおける負側パルス発生部41Bの出力電圧を示すものである。図13の例では、同一期間における通常漏電の場合には負側パルスが1波発生しているところ、雷サージの場合にも負側パルスが1波発生している。
 図13の「負側カウンタ」は、各ケースにおける負側パルスカウント部42Bが保持するカウント値を示すものである。
 図13の「カウンタ出力」は、正側カウンタと負側カウンタとを考慮した出力を示すものである。図13の例では、正側パルスカウント部42A及び負側パルスカウント部42Bの少なくとも一方が正側パルス及び負側パルスの少なくとも一方を2波以上カウントした場合に、カウンタ出力の出力電圧が電圧Hとなる。したがって、図13の例では、通常漏電の場合にのみ、カウンタ出力が電圧Hとなる。また、図示していないが、正側パルスカウント部42A、負側パルスカウント部42Bの出力はORゲートを通して漏電出力部50に出力される。
 なお、図13では、「積分演算出力」、「積分値比較出力」、「漏電検出信号出力」、の図示を省略している。
 このように、ZCT出力電圧の正側及び負側を区別してパルス発生及びパルスカウントを行うことで、半波漏電を容易に検出することができる。
 (第5の実施形態)
 図14は本発明の第5の実施形態における漏電検出装置Eの構成例を示すブロック図である。漏電検出装置100Eは、零相変流器10、積分演算部20、積分値比較部30、波形判別部40、漏電検出部50E、および集積回路としての複数の論理演算部を備える。ここでは、複数の論理回路部として、第1論理演算部60および第2論理演算部70を備えることを例示するが、これに限られない。なお、波形判別部40の代わりに、先に説明した波形判別部40B~40Dを用いてもよい。本実施形態の漏電検出装置100Eについて、第1~第4の実施形態で示した漏電検出装置100と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
 第1論理演算部60および第2論理演算部70は、積分値比較部30の出力電圧を電圧Hにさせる(つまり第1の信号を出力させる)、及び、波形判別部40の出力電圧を電圧Hにさせる(つまり第2の信号を出力させる)ための信号出力指示信号を入力する信号入力部としての機能を有する。したがって、これらの回路部により、第1の実施形態~第4の実施形態で説明した複数のアルゴリズムを変更することが可能となる。つまり、第1論理演算部60および第2論理演算部70は、それぞれ外部からの信号により、積分値比較部30及び波形判別部40の出力に関係なく漏電検出部50Eに第1及び第2信号を出力する。
 第1論理演算部60は、OR回路等により構成され、積分値比較部30の出力電圧と外付回路部の出力電圧との少なくとも一方が電圧Hである場合に、電圧Hを出力する。
 第2論理演算部70は、OR回路等により構成され、波形判別部40の出力電圧と外付回路部の出力電圧との少なくとも一方が電圧Hである場合に、電圧Hを出力する。
 なお、第1論理演算部60と第2論理演算部70の外付回路部としては、低容量のチップ抵抗が考えられる。このチップ抵抗が第1論理演算部60、第2論理演算部70の入力ピンに接続される。これにより、外付回路部を含めて回路を安価に構成することができる。このように、外部抵抗から信号出力指示信号を入力するようにしてもよい。
 漏電検出部50Eは、AND回路等により構成され、第1論理演算部60の出力電圧が電圧Hであり、かつ、第2論理演算部70の出力電圧が電圧Hである場合に、電圧Hを出力する。漏電検出部50Eの出力電圧が電圧Hであることは、交流電路に漏電が発生していることを示す漏電検出信号を出力することに相当する。なお、漏電検出信号は、交流電路の電路接点を開放するための(交流電路を遮断するための)遮断信号として、上記電路接点を開放する引外しコイル(不図示)に送出される。その結果、交流電路の電路接点は開放される。
 このような本実施形態の漏電検出装置100Eによれば、第1論理演算部60に接続される外付回路部の出力電圧を電圧Hとすれば、第1の実施形態~第4の実施形態の積分値比較部30の出力電圧が常に電圧Hであることと等価であるので、積分値比較部30の機能を無効とすることができる。同様に、第2論理演算部70に接続される外付回路部の出力電圧を電圧Hとすれば、第1の実施形態~第4の実施形態の波形判別部40等(40、40B~40Dのいずれか)の出力電圧が常に電圧Hであることと等価であるので、波形判別部40等の機能を無効とすることができる。つまり、外付回路部を用いて、片方の機能を無効とすることができる。
 また、ここでは、第1論理演算部60および第2論理演算部70を用いて漏電検出装置100Eの機能の一部を無効とすることを説明したが、これらの回路部を用いなくてもよい。例えば、図示しない外部装置から、積分演算部20、積分値比較部30、又は波形判別部40の少なくとも1つの電圧閾値や時間閾値などの各閾値を変更したり、カウント値を変更させたりするための変更信号を入力する構成としてもよい。例えば、各閾値を変更する場合には、計測電圧や計測時間がこの閾値を常に超過する値に変更してもよい。また、例えば、常にカウント閾値を超過する値にカウント値を変更してもよい。このような構成によっても、同様に漏電検出装置100Eの機能の一部を無効とすることができる。
 (第6の実施形態)
 図15は本発明の第6の実施形態における漏電検出装置100Fの構成例を示すブロック図である。本実施形態の漏電検出装置100Fは、零相変流器10と、第1~第5の実施形態で説明した零相変流器10を除く漏電検出装置100、100Eとしての機能を有する第1系統(漏電レベル検出部80)と、零相変流器10の出力電圧(ZCT出力電圧)を積分し、積分結果に応じた出力を行う第2系統を有する。つまり、第1系統は漏電遮断に係る機能を実現し、第2系統は漏電量(漏電電流値)をユーザに知らせるための機能を実現する。
 第1系統としての漏電レベル検出部80は、前述のような積分演算部20、積分値比較部30、波形判別部40、漏電検出部50、等を有する。このうち、漏電レベル検出部80は、少なくとも積分演算部20と漏電検出部50とを備える。漏電検出部50は、漏電レベル検出部80が積分演算部20と漏電検出部50だけを備える場合、積分演算部20による演算結果に基づいて、漏電検出信号を出力する。
 第2系統は、積分部91および演算結果出力部92を備える。積分部91は、ZCT出力電圧を積分するものであり、先に説明した積分演算部20と同様の構成を有する。演算結果出力部92は、積分部91による演算結果(積分値)に応じた出力を行う。演算結果出力部92は、例えば図示しないディスプレイやスピーカ等により各種情報を出力する。ここでは、演算結果として、例えば、先に説明したような積分演算を用いたZCT出力電圧の実効値(実効値演算結果)や積分演算を用いたZCT出力電圧の平均値(平均値演算結果)を出力する。
 ここで、第1系統と第2系統の各構成部は、1つの集積回路(1つのモジュール)内で構成されている。したがって、このように同一のパッケージで漏電検出装置100Fを構成することで、コストダウンを図ることができる。つまり、簡単かつ安価な構成で、漏電遮断と漏電表示とを同時に実施することができる。
 また、図16に示すように、第1の実施形態で説明した積分演算部20として、積分部91を用いるようにしてもよい。つまり、漏電レベル検出部80が積分演算部20を備えずに、積分部91の出力を積分値比較部30が入力するようにしてもよい。このように、積分を行うための構成を共通にすることで、コストダウンを図ることができる。また、積分回路等のハードウェアが共通となることで、ハードウェアによる差異や積分演算のための演算方式に左右されないので、漏電検出のためのレベル検出値と、漏電度合いを表示するための表示値とで誤差が生じることがないので、両者間で矛盾が生じないように調整することができる。
 また、演算結果出力部92は、積分部91により演算された積分値を平均化したもの(平均値)を出力するようにしてもよい。また、積分値比較部30は、積分演算部20により演算された積分値を平均化したもの(平均値)を所定値(積分値判定閾値th1)と比較するようにしてもよい。平均値とは例えば時間平均である。このとき、演算結果出力部92が平均化するときの期間を、積分値比較部30が平均化するときの期間よりも長くすることが好ましい。また、積分部91が、積分演算部20よりも長期間におけるZCT出力電圧を平均してZCT出力電圧の平均値を算出し、その平均値を積分して積分値を得るようにしてもよい。これにより、サージ電圧などのノイズによるZCT出力電圧の変動に影響されずに、積分値(漏電電流値に相当)等を正確に出力することができる。
 なお、ここでは平均値として説明したが、平均値の代わりに実効値を用いてもよい。
 また、演算結果出力部92は、積分部91による演算結果(積分値)の絶対値が、漏電レベル検出部80における漏電検出のための漏電電流検出閾値th2よりも小さな閾値th4(th2>th4>0)より大きい場合、警告信号(アラーム)を出力してもよい。ここでの警告信号は、音声情報による警告や表示情報による警告などが考えられる。つまり、積分部91による演算結果が、積分値比較部30により第1の信号を出力するか否かの判定時に用いる閾値th2より大きい場合、警告信号を出力してもよい。これにより、交流電路を遮断する程度の漏電を検出する前に、事前にユーザが漏電の状態を認識することができる。
 また、演算結果出力部92は、積分部91による演算結果に応じて、警告信号を出力するときの出力形態を変更するようにしてもよい。この場合、例えば、積分部91による演算結果の絶対値が、漏電電流検出閾値th2の絶対値の50%を上回った場合にLED点灯し、漏電電流検出閾値th2の絶対値の80%を上回った場合に警報音を出力することが考えられる。これにより、漏電遮断までの緊急度(レベル)を正確に報知することが可能であり、突然漏電遮断に至る事態を回避することができる。
 また、図17に示すように、漏電検出装置100Fは、積分部91による演算結果を記憶する演算結果記憶部93を備えてもよい。演算結果記憶部93は、例えば、所定時間分(1週間分など)の演算結果の情報を記憶する。このとき、所定時間の経過後は情報を上書きして書き換えても良い。なお、演算結果の情報とは、ZCT出力電圧の積分値(実効値、平均値)などである。これにより、漏電遮断までの一定時間の演算結果を記憶することにより、遮断原因を特定しやすくなる。
 また、図18に示すように、漏電検出装置100Fは、外部端子を介して、積分部91による演算結果の情報や演算結果記憶部93による演算結果の情報を出力するための外部端子部94を備えてもよい。外部端子部94は、例えばUSB(Universal Serial Bus)端子などである。外部端子部94を備えることで、容易に演算結果の情報を出力することができ、遮断原因を特定しやすくなる。
 また、図19に示すように、漏電検出装置100Fは、積分部91による演算結果の情報や演算結果記憶部93による演算結果の情報を記憶媒体へ出力する情報出力部95を備えてもよい。記憶媒体は、例えばUSBメモリやSDカードなどである。これにより、例えば漏電遮断までの一定時間の演算結果を記憶媒体へ出力することで、データの持ち運びが容易になり、遮断原因を特定しやすくなる。
 また、図20に示すように、漏電検出装置100Fは、積分部91による演算結果の情報や演算結果記憶部93による演算結果の情報を外部サーバへ送信する情報送信部96を備えてもよい。これにより、例えば漏電遮断までの一定時間の演算結果を外部サーバへ出力することで、遠隔地のセンタなどでも容易に漏電状況を把握することができ、遮断原因を特定しやすくなる。
 上述のすべての実施形態、実施形態での説明例及び変形例は互いに組み合わせて使用することができる。以上、本発明の好ましい実施形態が説明されているが、本発明はこれらの特定の実施形態に限られるものではなく、請求範囲の範疇から離脱しない多様な変更及び変形が可能であり、それも本発明の範疇内に属する。

Claims (66)

  1.  交流電路が貫通する零相変流器と、
     前記零相変流器の出力電圧を積分する積分演算部と、
     前記積分演算部による演算結果が所定範囲より大きい場合、第1の信号を出力する積分値比較部と、
     前記零相変流器の出力電圧波形の変極点を検出してカウントし、前記変極点の数が所定数に達した場合に第2の信号を出力する波形判別部と、
     前記積分値比較部により前記第1の信号が出力され、かつ、前記波形判別部により前記第2の信号が出力された場合、前記交流電路に漏電が発生していることを示す漏電検出信号を出力する漏電検出部と、
     を備える漏電検出装置。
  2.  請求項1に記載の漏電検出装置であって、
     前記波形判別部は、前記零相変流器の出力電圧が正電圧又は負電圧のときから前記変極点の検出を開始する漏電検出装置。
  3.  請求項1または2に記載の漏電検出装置であって、
     前記積分演算部は、積分演算を用いて前記零相変流器の出力電圧の実効値を求める漏電検出装置。
  4.  請求項1または2に記載の漏電検出装置であって、
     前記積分演算部は、積分演算を用いて前記零相変流器の出力電圧の平均値を求める漏電検出装置。
  5.  請求項1ないし4のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記波形判別部は、
     前記零相変流器の出力電圧波形に基づいてパルスを発生するパルス発生部と、
     前記パルス発生部により発生したパルスの数をカウントし、前記パルスの数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力するパルスカウント部と、
     を備える漏電検出装置。
  6.  請求項5に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、前記零相変流器の出力電圧が所定範囲より大きい場合、前記パルスを発生する漏電検出装置。
  7.  請求項6に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、前記零相変流器の出力電圧が所定範囲より大きい状態が所定時間以上継続した場合、前記パルスを発生する漏電検出装置。
  8.  請求項5ないし7のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、前記パルスの発生開始後、前記零相変流器の出力電圧が所定電圧未満となった場合、前記パルスの発生を停止する漏電検出装置。
  9.  請求項5ないし7のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、前記パルスの発生開始から所定時間経過した場合、前記パルスの発生を停止する漏電検出装置。
  10.  請求項5ないし9のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、第1のパルスの発生から所定時間経過するまで第2のパルスの発生を停止する漏電検出装置。
  11.  請求項5ないし10のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスの立ち上がりの数をカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する漏電検出装置。
  12.  請求項5ないし10のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスのパルス幅が所定幅以上である場合にカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する漏電検出装置。
  13.  請求項5ないし10のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスの立ち下がりの数をカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する漏電検出装置。
  14.  請求項5ないし13のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスのカウントから、所定時間経過するまで、第2のパルスのカウントを停止する漏電検出装置。
  15.  請求項5ないし14のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記波形判別部は、前記パルス発生部により発生したパルスに基づくパルス出力幅が所定幅以上である場合、前記パルスカウント部によりカウントされたカウント値を変更するカウント値変更部を備える漏電検出装置。
  16.  請求項15に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生したパルスの出力開始時点から出力終了時点までの時間幅である漏電検出装置。
  17.  請求項15に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力開始時点から前記第1のパルスに連続する第2のパルスの出力開始時点までの時間幅である漏電検出装置。
  18.  請求項15に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力終了時点から前記第1のパルスに連続する第2のパルスの出力終了時点までの時間幅である漏電検出装置。
  19.  請求項15に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力開始時点から第2のパルスの出力終了時点までの時間幅である漏電検出装置。
  20.  請求項5ないし19のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記パルスカウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、前記パルス発生部によるパルスの発生条件を変更するパルス発生条件変更部を備える漏電検出装置。
  21.  請求項20に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生条件変更部は、前記パルス発生部がパルスを発生するか否かの判定時に用いる電圧閾値、又はパルスをカウントするが否かの判定時に用いるパルス幅閾値の少なくとも一方を変更する漏電検出装置。
  22.  請求項5ないし21のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、前記零相変流器の正側の出力電圧に基づくパルスである正側パルスと、前記零相変流器の負側の出力電圧に基づくパルスである負側パルスと、を発生し、
     前記パルスカウント部は、前記正側パルスと前記負側パルスとをカウントし、前記正側パルスの数及び前記負側パルスの数の少なくとも一方が所定数以上である場合、前記第2の信号を出力する漏電検出装置。
  23.  請求項5ないし22のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記積分値比較部により前記第1の信号を出力させる、又は、波形判別部により前記第2の信号を出力させるための信号出力指示信号を入力する信号入力部を備える漏電検出装置。
  24.  請求項23に記載の漏電検出装置であって、
     前記信号入力部は、外部抵抗から前記信号出力指示信号を入力する漏電検出装置。
  25.  請求項1ないし24のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記零相変流器の出力電圧を積分する積分部と、
     前記積分部による演算結果に応じた出力を行う演算結果出力部と、
     を備え、
     前記演算結果出力部と前記漏電検出部とが1つのモジュールで構成されている漏電検出装置。
  26.  請求項25に記載の漏電検出装置であって、
     前記漏電検出部は、前記積分演算部として、前記積分部を用いる漏電検出装置。
  27.  請求項25または26に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記積分部は、前記積分演算部よりも長期間における前記零相変流器の出力電圧を平均して平均値を算出し、その平均値を積分する漏電検出装置。
  28.  請求項25ないし27のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記演算結果出力部は、前記積分部による演算結果が、前記積分値比較部により前記第1の信号を出力するか否かの判定時に用いる電圧閾値の範囲よりも狭い所定範囲より大きい場合、警告信号を出力する漏電検出装置。
  29.  請求項28に記載の漏電検出装置であって、
     前記演算結果出力部は、前記積分部による演算結果に応じて、前記警告信号を出力するときの出力形態を変更する漏電検出装置。
  30.  請求項25ないし29のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記積分部による演算結果の情報を所定時間分記憶する演算結果記憶部を備える漏電検出装置。
  31.  請求項30に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を出力するための外部端子部を備える漏電検出装置。
  32.  請求項30に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を記憶媒体へ出力する情報出力部を備える漏電検出装置。
  33.  請求項30に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を外部サーバへ送信する情報送信部を備える漏電検出装置。
  34.  交流電路が貫通する零相変流器と、
     前記零相変流器の出力電圧を積分する第1の積分演算部と、
     前記第1の積分演算部による演算結果に基づいて、前記交流電路に漏電が発生していることを示す漏電検出信号を出力する漏電検出部と、
     前記零相変流器の出力電圧を積分する第2の積分演算部と、
     前記第2の積分演算部による演算結果に応じた出力を行う演算結果出力部と、
     を備え、
     前記演算結果出力部と前記漏電検出部とが1つのモジュールで構成されている漏電検出装置。
  35.  請求項34に記載の漏電検出装置であって、
     前記漏電検出部は、前記第1の積分演算部として、前記第2の積分演算部を用いる漏電検出装置。
  36.  請求項34または35に記載の漏電検出装置であって、
     前記第2の積分演算部は、前記第1の積分演算部よりも長期間における前記零相変流器の出力電圧を平均して平均値を算出し、その平均値を積分する漏電検出装置。
  37.  請求項34ないし36のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記第2の積分演算部による演算結果の情報を所定時間分記憶する演算結果記憶部を備える漏電検出装置。
  38.  請求項37に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を出力するための外部端子部を備える漏電検出装置。
  39.  請求項37に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を記憶媒体へ出力する情報出力部を備える漏電検出装置。
  40.  請求項37に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記演算結果記憶部に記憶された演算結果の情報を外部サーバへ送信する情報送信部を備える漏電検出装置。
  41.  請求項34ないし36のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記第1の積分演算部による演算結果が所定範囲より大きい場合、第1の信号を出力する積分値比較部を備え、
     前記演算結果出力部は、前記第2の積分演算部による演算結果が、前記積分値比較部により前記第1の信号を出力するか否かの判定時に用いる電圧閾値の範囲よりも狭い所定範囲より大きい場合、警告信号を出力する漏電検出装置。
  42.  請求項41に記載の漏電検出装置であって、
     前記演算結果出力部は、前記第2の積分演算部による演算結果に応じて、前記警告信号を出力するときの出力形態を変更する漏電検出装置。
  43.  請求項34ないし42のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記第1の積分演算部による演算結果が所定範囲より大きい場合、第1の信号を出力する積分値比較部と、
     前記零相変流器の出力電圧波形の変極点を検出してカウントし、前記変極点の数が所定数に達した場合に第2の信号を出力する波形判別部と、
     を備え、
     前記漏電検出部は、前記積分値比較部により前記第1の信号が出力され、かつ、前記波形判別部により前記第2の信号が出力された場合、前記漏電検出信号を出力する漏電検出装置。
  44.  請求項43に記載の漏電検出装置であって、
     前記波形判別部は、前記零相変流器の出力電圧が正電圧又は負電圧のときから前記変極点の検出を開始する漏電検出装置。
  45.  請求項43または44に記載の漏電検出装置であって、
     前記第1の積分演算部は、積分演算を用いて前記零相変流器の出力電圧の実効値を求める漏電検出装置。
  46.  請求項43または44に記載の漏電検出装置であって、
     前記第1の積分演算部は、積分演算を用いて前記零相変流器の出力電圧の平均値を求める漏電検出装置。
  47.  請求項43ないし46のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記波形判別部は、
     前記零相変流器の出力電圧波形に基づいてパルスを発生するパルス発生部と、
     前記パルス発生部により発生したパルスの数をカウントし、前記パルスの数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力するパルスカウント部と、
     を備える漏電検出装置。
  48.  請求項47に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、前記零相変流器の出力電圧が所定範囲より大きい場合、前記パルスを発生する漏電検出装置。
  49.  請求項48に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、前記零相変流器の出力電圧が所定範囲より大きい状態が所定時間以上継続した場合、前記パルスを発生する漏電検出装置。
  50.  請求項47ないし49のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、前記パルスの発生開始後、前記零相変流器の出力電圧が所定電圧未満となった場合、前記パルスの発生を停止する漏電検出装置。
  51.  請求項47ないし49のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、前記パルスの発生開始から所定時間経過した場合、前記パルスの発生を停止する漏電検出装置。
  52.  請求項47ないし51のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、第1のパルスの発生から所定時間経過するまで第2のパルスの発生を停止する漏電検出装置。
  53.  請求項47ないし52のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスの立ち上がりの数をカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する漏電検出装置。
  54.  請求項47ないし52のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスのパルス幅が所定幅以上である場合にカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する漏電検出装置。
  55.  請求項47ないし52のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生したパルスの立ち下がりの数をカウントし、その数が所定数に達した場合に前記第2の信号を出力する漏電検出装置。
  56.  請求項47ないし55のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルスカウント部は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスのカウントから、所定時間経過するまで、第2のパルスのカウントを停止する漏電検出装置。
  57.  請求項47ないし56のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記波形判別部は、前記パルス発生部により発生したパルスに基づくパルス出力幅が所定幅以上である場合、前記パルスカウント部によりカウントされたカウント値を変更するカウント値変更部を備える漏電検出装置。
  58.  請求項57に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生したパルスの出力開始時点から出力終了時点までの時間幅である漏電検出装置。
  59.  請求項57に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力開始時点から前記第1のパルスに連続する第2のパルスの出力開始時点までの時間幅である漏電検出装置。
  60.  請求項57に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力終了時点から前記第1のパルスに連続する第2のパルスの出力終了時点までの時間幅である漏電検出装置。
  61.  請求項57に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス出力幅は、前記パルス発生部により発生した第1のパルスの出力開始時点から第2のパルスの出力終了時点までの時間幅である漏電検出装置。
  62.  請求項47ないし61のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記パルスカウント部によりカウントされたカウント値に基づいて、前記パルス発生部によるパルスの発生条件を変更するパルス発生条件変更部を備える漏電検出装置。
  63.  請求項62に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生条件変更部は、前記パルス発生部がパルスを発生するか否かの判定時に用いる電圧閾値、又はパルスをカウントするが否かの判定時に用いるパルス幅閾値の少なくとも一方を変更する漏電検出装置。
  64.  請求項47ないし63のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、
     前記パルス発生部は、前記零相変流器の正側の出力電圧に基づくパルスである正側パルスと、前記零相変流器の負側の出力電圧に基づくパルスである負側パルスと、を発生し、
     前記パルスカウント部は、前記正側パルスと前記負側パルスとをカウントし、前記正側パルスの数及び前記負側パルスの数の少なくとも一方が所定数以上である場合、前記第2の信号を出力する漏電検出装置。
  65.  請求項47ないし64のいずれか1項に記載の漏電検出装置であって、更に、
     前記積分値比較部により前記第1の信号を出力させる、又は、波形判別部により前記第2の信号を出力させるための信号出力指示信号を入力する信号入力部を備える漏電検出装置。
  66.  請求項65に記載の漏電検出装置であって、
     前記信号入力部は、外部抵抗から前記信号出力指示信号を入力する漏電検出装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014095574A1 (fr) 2012-12-20 2014-06-26 Renault S.A.S. Procede de commande d'un chargeur de batterie de vehicule automobile et chargeur associe
EP3780061A4 (en) * 2018-03-28 2022-01-05 LS Electric Co., Ltd. EARTH LEAKAGE BREAKER

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103684409B (zh) * 2013-12-25 2016-06-22 上海艾为电子技术股份有限公司 信号传输方法
JP6708463B2 (ja) * 2016-04-01 2020-06-10 ローム株式会社 漏電検出回路および漏電遮断器
JP6725104B2 (ja) * 2016-04-04 2020-07-15 新日本無線株式会社 漏電検出装置
JP6697746B2 (ja) 2016-11-29 2020-05-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 漏電検出装置
KR102063097B1 (ko) * 2017-07-19 2020-01-07 이현창 누전 탐사 정확도 향상을 위한 누전검출장치 및 누전검출방법
KR102672226B1 (ko) * 2019-01-07 2024-06-05 엘에스일렉트릭(주) 누설 전류의 유형을 출력할 수 있는 누전 차단기 및 그 제어 방법
CN110850194B (zh) * 2019-10-15 2020-10-30 上海交通大学 一种级联型变流器子模块的工况模拟测试电路及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02201274A (ja) * 1989-01-31 1990-08-09 Chubu Electric Power Co Inc 電力ケーブルの地絡予知方法
JPH07296708A (ja) * 1994-04-28 1995-11-10 Matsushita Electric Works Ltd 配線用遮断器
JPH1094161A (ja) * 1996-07-09 1998-04-10 Fuji Electric Co Ltd 漏電遮断器
JP2003219552A (ja) * 2002-01-24 2003-07-31 Mitsubishi Electric Corp 漏電遮断器及び位相制御装置用の地絡検出装置
JP2009081928A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Tempearl Ind Co Ltd 漏洩電流を検出する装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4422034A (en) * 1980-01-22 1983-12-20 Toyo Sushinki Kabushiki Kaisha Method for measuring insulation resistance and device therefor
DE19729168B4 (de) * 1996-07-09 2007-08-16 Fuji Electric Co., Ltd., Kawasaki Fehlerstrom-Schutzschalter
JP2000102158A (ja) * 1998-07-24 2000-04-07 Fuji Electric Co Ltd 漏電遮断器
KR100638635B1 (ko) * 2005-06-02 2006-10-27 (주)갑진 누전차단기
JP4935455B2 (ja) * 2007-03-27 2012-05-23 富士電機機器制御株式会社 漏電検出装置
JP4931754B2 (ja) * 2007-10-03 2012-05-16 三菱電機株式会社 漏電遮断器
JP5119063B2 (ja) * 2008-07-02 2013-01-16 パナソニック株式会社 漏電検出機能付配線器具
CN201408978Y (zh) * 2009-04-24 2010-02-17 北京Abb低压电器有限公司 漏电保护器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02201274A (ja) * 1989-01-31 1990-08-09 Chubu Electric Power Co Inc 電力ケーブルの地絡予知方法
JPH07296708A (ja) * 1994-04-28 1995-11-10 Matsushita Electric Works Ltd 配線用遮断器
JPH1094161A (ja) * 1996-07-09 1998-04-10 Fuji Electric Co Ltd 漏電遮断器
JP2003219552A (ja) * 2002-01-24 2003-07-31 Mitsubishi Electric Corp 漏電遮断器及び位相制御装置用の地絡検出装置
JP2009081928A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Tempearl Ind Co Ltd 漏洩電流を検出する装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014095574A1 (fr) 2012-12-20 2014-06-26 Renault S.A.S. Procede de commande d'un chargeur de batterie de vehicule automobile et chargeur associe
EP3780061A4 (en) * 2018-03-28 2022-01-05 LS Electric Co., Ltd. EARTH LEAKAGE BREAKER
US11307265B2 (en) 2018-03-28 2022-04-19 Ls Electric Co., Ltd. Earth leakage circuit breaker

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