(57)【要約】【課題】個別の機器ごとにELCBを用いることなく、徐々に漏電が増加している場合の計画的な保全活動と、突発的な漏電発生時の早期復旧とを両立すること。【解決手段】漏電監視ユニット２０において、零相変流器１３から出力される漏洩電流の検出部（２０５，２０６，２０７，２０８）と、検出部の出力に基づき、漏電遮断器１１の動作と同等以上の周期で漏洩電流の瞬時値を算出し、瞬時値が閾値超えた場合に異常判定を行う処理部２０９と、処理部２０９の出力に基づき、瞬時値および異常判定の結果を表示する表示部２０３と、入力電圧が消失しても所定期間において出力電圧の供給が可能な電源回路２０４と、を備え、表示部２０３は、電源回路２０４による出力電圧の供給が停止した後においても表示を維持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
零相変流器から出力される漏洩電流の検出部と、
前記検出部の出力に基づき、漏電遮断器の動作と同等以上の周期で漏洩電流の瞬時値を算出し、前記瞬時値が閾値を超えた場合に異常判定を行う処理部と、
前記処理部の出力に基づき、前記瞬時値および前記異常判定の結果を表示する表示部と、
入力電圧が消失しても所定期間において出力電圧の供給が可能な電源回路と、を備え、
前記表示部は、前記電源回路による前記出力電圧の供給が停止した後においても表示を維持する、
ことを特徴とする漏電監視装置。
【請求項２】
前記表示部は、電子ペーパーである、
ことを特徴とする請求項１に記載の漏電監視装置。
【請求項３】
前記表示部は、磁気反転表示器である、
ことを特徴とする請求項１に記載の漏電監視装置。
【請求項４】
前記漏洩電流の異常判定を行うための閾値を記憶する記憶部を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の漏電監視装置。
【請求項５】
上位システムと通信可能な通信部を備え、
前記記憶部は、前記通信部を介して前記上位システムから受け取った前記閾値を記憶する、
ことを特徴とする請求項４に記載の漏電監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、漏電監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造業などでは、突発的な電断により装置等が停止すると大きな機会損失を招くことから、ELCB（漏電遮断器）で電源ラインを開放して電源供給を遮断する前に、漏電の増加傾向を捉えて計画的な保全を行うことが求められる。また、電断してしまった場合には、早急に復旧させて機会損失を最小化するため早急な普及が求められる。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１では、漏洩電流の増加傾向を監視・記録することで、これを実現しようとしている。特許文献１では、回路毎に漏洩電流を計測することで、個所の特定も可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３３０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法は、絶縁劣化が徐々に進行し、それに伴って漏洩電流が徐々に増加する場合にのみ有効である。
【０００６】
漏電は、装置等の機械的なダメージや被水などで突発的に発生することもあり、漏電電流の瞬時値が閾値を超えている場合には、ELCBが動作して、０．１秒以内に電源供給が遮断される。電源供給の遮断後は、漏洩電流が無くなるため、ELCBの動作速度以上の速度で警報表示をする必要がある。さらに、電源供給の遮断後は、漏電監視装置自身の電源も消失するため、警報表示を電源なしの状態で維持していなければ、漏電の発生個所の特定はできない。
【０００７】
従って、徐々に漏電が増加している場合の計画的な保全活動（予防保全）と、突発的な漏電発生時の早期復旧（事後保全の効率化）を両立しようとする場合、特許文献１のような従来技術の漏電監視装置の導入に加えて、MCCB（配線用遮断器）をELCBに交換することが必要になり、設置工事を含めて多額のコストと手間が必要になる。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、個別の機器ごとにELCBを用いることなく、徐々に漏電が増加している場合の計画的な保全活動と、突発的な漏電発生時の早期復旧とを両立することが可能な漏電監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明における漏電監視装置の一態様は、
零相変流器から出力される漏洩電流の検出部と、
前記検出部の出力に基づき、漏電遮断器の動作と同等以上の周期で漏洩電流の瞬時値を算出し、前記瞬時値が閾値超えた場合に異常判定を行う処理部と、
前記処理部の出力に基づき、前記瞬時値および前記異常判定の結果を表示する表示部と、
入力電圧が消失しても所定期間において出力電圧の供給が可能な電源回路と、を備え、
前記表示部は、前記電源回路による前記出力電圧の供給が停止した後においても表示を維持する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、個別の機器ごとにELCBを用いることなく、徐々に漏電が増加している場合の計画的な保全活動と、突発的な漏電発生時の早期復旧とを両立することが可能な漏電監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る一実施形態の漏電監視システムの概略構成を示す図である。
【図２】漏電監視ユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】検出部の一例を示す回路図である。
【図４】漏電監視ユニットの動作のタイミングチャートである。
【図５】（Ａ）は、漏洩電流が閾値以下の場合の表示部の表示例であり、図５（Ｂ）は、漏洩電流が閾値を超えた場合の表示部の表示例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る漏電監視システム１００の概略構成を示す図である。図１に示すように、漏電監視システム１００は、分電盤１０と、分電盤１０内に設けられた零相変流器１３と、漏電監視ユニット２０と、漏電監視ユニット２０に接続された上位システム４０とを備えている。
【００１３】
分電盤１０は、配電盤等の電源３０に接続されており、漏電遮断器１１と、配線用遮断器１２とを備えている。漏電遮断器１１は、分電盤１０の主開閉器として取り付けられており、漏電電流の増加により、電源３０から分電盤１０への電源ラインを開放して、電源供給を遮断するように構成される。また、配線用遮断器１２は、負荷に異常な過電流が流れたときに電路を開放し、負荷への電源供給を遮断することにより負荷回路や電線を損傷から保護する。
【００１４】
零相変流器１３は、各負荷の漏電電流を検出する。また、零相変流器１３の出力は、漏電監視ユニット２０において、漏洩電流の検出のために用いられる。零相変流器１３は、分割型を使用することで、設置の際に工事の手間を減らすことができる。
【００１５】
漏電監視ユニット２０は、各負荷の漏電電流の記録と、漏電電流の瞬時値が閾値超えた場合に異常判定を行う機能を有する。漏電監視ユニット２０は、表示部２０３を備えており、漏電電流の瞬時値と、異常判定の結果を表示する。漏電監視ユニット２０の詳細については後述する。
【００１６】
上位システム４０は、漏電監視ユニット２０と接続されており、漏電監視ユニット２０に対して、異常判定のための閾値の出力と、漏電監視ユニット２０により検出される漏電電流の瞬時値と、異常判定の結果とを入力して、記録をとることができる。
【００１７】
図２は、漏電監視ユニット２０のハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示すように、漏電監視ユニット２０は、押しボタンスイッチ２０１と、記憶部２０２と、表示部２０３と、電源回路２０４と、反限時出力回路２０５と、全波整流回路２０６と、増幅回路２０７と、レベル切替回路２０８とを備えている。また、漏電監視ユニット２０は、処理部２０９と、通信回路２１０と、出力回路２１１とを備えている。
【００１８】
押しボタンスイッチ２０１は、表示部２０３における表示モード等の設定用のインターフェースである。記憶部２０２は、漏洩電流の異常判定を行うための閾値を記憶する。閾値は、上位システム４０から出力される。表示部２０３は、漏洩電流の瞬時値および異常判定の結果を表示する。表示部２０３の詳細については後述する。
【００１９】
電源回路２０４は、漏電遮断器１１を介して電源ラインに接続されており、ＡＣ／ＤＣ変換で漏電監視ユニット２０の電源を生成する。また、電源回路２０４は、電源ラインからの入力電圧が消失しても、コンデンサの機能により、所定期間、例えば数百ｍｓの期間において漏電監視ユニット２０に対して出力電圧の供給が可能となっている。
【００２０】
反限時出力回路２０５と、全波整流回路２０６と、増幅回路２０７と、レベル切替回路２０８とは、漏電監視ユニット２０における検出部として機能し、零相変流器１３から出力にされる漏洩電流を検出する。図３は、反限時出力回路２０５と、全波整流回路２０６と、増幅回路２０７と、レベル切替回路２０８の一例を示す回路図である。
【００２１】
図３に示すように、反限時出力回路２０５は、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ１とから構成され、大きな漏洩電流が流れた際に、反限時動作特性により、処理部２０９における異常判定に必要な時間を確保する。全波整流回路２０６は、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、ダイオードＤ１、およびオペアンプＵ１，Ｕ２から構成され、増幅回路２０７によって増幅された零相変流器１３の出力の全波整流を行う。増幅回路２０７は、抵抗Ｒ６，Ｒ９とオペアンプＵ３とから構成され、零相変流器１３の出力を増幅する。レベル切替回路２０８は、アナログスイッチＩＣと抵抗Ｒ８，Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２とから構成され、漏電遮断器１１の動作閾値の設定によって増幅度を切り替え可能に構成されている。
【００２２】
処理部２０９は、ＣＰＵ等から構成され、検出部としてのレベル切替回路２０８、増幅回路２０７、全波整流回路２０６、および反限時出力回路２０５の出力に基づき、漏電遮断器１１の動作と同等以上の周期で漏洩電流の瞬時値を算出する。また、処理部２０９は、漏洩電流の瞬時値が閾値を超えた場合に異常判定を行う。
【００２３】
通信回路２１０は、記憶部２０２に記憶されたデータや漏洩電流の瞬時値を、上位システム４０から要望された任意のタイミングもしくは周期的に伝達する。また、異常判定の閾値を上位システム４０から受けとり、記憶部２０２へ伝達する。
【００２４】
出力回路２１１は、異常判定の結果を出力する。出力回路２１１により、上位システム４０および表示部２０３以外の機器において、異常判定の結果を利用することができる。
【００２５】
図４に、漏電監視ユニット２０の動作のタイミングチャートを示す。図４に示すように、負荷の漏洩電流が判定閾値を超えると、漏洩遮断器１１は、電源ラインを開放し、漏電監視ユニット２０に対する電源供給を遮断する。しかし、電源供給の遮断後においても、電源回路２０４の機能により、例えば数百ｍｓ程度は漏電監視ユニット２０の内部電源は動作可能に維持される。処理部２０９は、この間に、異常判定を行い、表示部２０３への警報表示出力と、上位システム４０に対する警報出力を行う。本実施形態においては、表示部２０３は、例えば、電子ペーパーから構成されており、電源回路２０４による出力電圧の供給が停止した後においても表示が維持される。したがって、直ちに漏電の復旧作業が可能になっている。そして、処理部２０９は、漏電箇所の復旧作業後において、漏電電流が閾値以下ならば、警報表示もオフする。
【００２６】
図５（Ａ），（Ｂ）に、表示部２０３における表示例を示す。図５（Ａ）は、漏洩電流が閾値以下の場合の表示例であり、図５（Ｂ）は、漏洩電流が閾値を超えた場合の表示例示す。
【００２７】
図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１表示部２０３ａは、漏洩電流値がどの回路のものであるかを表示する。回路の選択は、ユーザが任意に切り替え可能である。あるいは、回路の表示を、数秒後ごとに自動で切り替えるようにしてもよい。
【００２８】
第２表示部２０３ｂは、回路の漏洩電流値を数値で表示する。また、第３表示部２０３ｃは、漏電監視ユニット２０のハードウェアの異常など、エラーメッセージ等を表示する。
【００２９】
図５（Ａ）に示すように、表示部２０３は、以上のような第１表示部２０３ａ、第２表示部２０３ｂ、および第３表示部２０３ｃを備えているので、ユーザは、漏洩電流が閾値以下の場合に、各回路の漏洩電流値を確認することができる。
【００３０】
また、表示部２０３は、図５（Ｂ）に示すように、第４表示部２０３ｄを備えている。第４表示部２０３ｄには、閾値を超える漏電電流が流れた際に、例えば、“OVER”という警報表示を行う。また、閾値を超える漏電電流が流れた際には、第１表示部２０３ａには、閾値を超える漏電電流が流れた回路を自動で表示する。また、第２表示部２０３ｂには、閾値を超える漏電電流値を数値で表示する。
【００３１】
本実施形態の表示部２０３は、例えば、電子ペーパーで構成されており、漏電監視ユニット２０への電源供給が遮断された後においても、警報表示、漏電電流が流れた回路の表示、および漏電電流値の表示を継続することができる。
【００３２】
漏電遮断器１１が動作した場合、復帰させるには、ユーザがその現場へ必ず出向かなければならない。しかし、本実施形態によれば、分電盤１０内に取り付けられた漏電監視ユニット２０の警報表示をユーザが確認することができ、漏電が発生した回路を瞬時に判断できるため、その回路のみ配線用遮断器１２で切り離すことにより、その他の回路を早急に復旧させることができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、処理部２０９は、漏電遮断器１１の動作と同等以上の周期で漏洩電流の瞬時値を算出し、漏電遮断器１１以上の速度で漏洩電流を検出できる。したがって、漏洩電流が予め設定された閾値を超えた場合、瞬時に漏電監視ユニット２０自身が警報表示を行うことができる。
【００３４】
さらに、本実施形態によれば、記憶部２０２および上位システム４０を備えており、漏洩電流の記録をとることが可能なので、漏洩電流の増加傾向を把握して計画的な保全活動を行うことができる。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、配線用遮断器１２を全て漏電遮断器に交換することなく、予防保全と事後保全の両立を、容易に低コストで実現することができる。
【００３６】
（変形例）
以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。
【００３７】
上述した実施形態では、表示部２０３の例として、電子ペーパーを用いた態様について説明した。しかしながら、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、例えば、表示部２０３として、電断後も異常表示を継続できる磁気反転表示器を用いてもよい。
【００３８】
本明細書では、本発明の実施形態に係る漏電監視装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１０    分電盤
１１    漏電遮断器
１２    配線用遮断器
１３    零相変流器
２０    漏電監視ユニット
４０    上位システム
２０２  記憶部
２０３  表示部
２０４  電源回路
２０５  反限時出力回路
２０６  全波整流回路
２０７  増幅回路
２０８  レベル切替回路
２０９  処理部
２１０  通信回路
２１１  出力回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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