(57)【要約】  道路に設けられる交通信号灯および街灯などの電気構造物に設定電圧以上の漏れ電圧が発生するか、又は浸水が発生する場合に交流電源を遮断して事故の発生を未然に防止する。  本発明は、複数の浸水感知棒で浸水感知部が鉄柱の浸水を感知する。また、複数の漏れ電圧感知棒で漏れ電圧感知部が漏れ電圧を感知し、前記浸水感知部が浸水を感知するか、又は漏れ電圧感知部が設定レベル以上の漏れ電圧を感知する場合、電源遮断信号発生部が地絡電流を発生すると共に、設定時間が経過する場合に交流電源を短絡させ、前記電源遮断信号発生部が発生する地絡電流を零相変流器が検出し、前記零相変流器が地絡電流を検出する場合、漏電零相検出器が配線用遮断器および磁気スイッチを制御して交流電源を遮断させ、前記電源遮断信号発生部が交流電源を短絡させる場合、前記配線を遮断器が過電流を検出して交流電源を遮断する。
2008510448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
漏れ電圧を感知するための複数の漏れ電圧感知棒;
浸水電圧を感知するための複数の浸水感知棒;
前記浸水感知棒から浸水電圧を感知し、前記漏れ電圧感知棒から漏れ電圧を感知して、設定された電圧以上の漏れ電圧が発生するかを感知する漏れ電圧および浸水感知部;
前記漏れ電圧および浸水感知部から浸水電圧又は設定電圧以上の漏れ電圧が感知される時、地絡電流動作信号を発生して、一定時間の経過時、順次に過電流および短絡電流動作信号を発生する動作信号発生部;
前記動作信号発生部が地絡電流動作信号を発生する場合に、前記交流電源が接地に流れるように、地絡電流を発生させる地絡電流発生部;
前記動作信号発生部が過電流動作信号を発生する場合に、交流電源の過電流を発生する過電流発生部;
前記動作信号発生部が短絡電流動作信号を発生する場合に交流電源の短絡電流を発生する短絡電流発生部;
前記地絡電流発生部から発生した地絡電流、過電流発生部から発生した過電流、前記短絡電流発生部から発生した短絡電流を検出する零相変流器および変流器;
前記零相変流器および変流器から地絡電流および過電流、短絡電流が検出される時、電源遮断制御信号を発生する継電器;
前記継電器の電源遮断制御信号によって前記交流電源を遮断するサーキット・ブレーカ;および
前記継電器の電源遮断制御信号によって前記交流電源を遮断する磁気スイッチを含むことを特徴とする感電保護用電源遮断装置。
【請求項２】
前記浸水感知部および漏れ電圧感知部は;
前記漏れ電圧感知棒の両端電圧を検出する複数の漏れ電圧検出部;
前記漏れ電圧検出部の検出電圧を負の全波整流する全波整流部;
前記基準電圧発生部が発生した正の基準電圧と、前記全波整流部の出力電圧に設定電圧以上の漏れ電圧が検出されたかどうかを比較し、その結果を判断する漏れ電圧判断部;
正の基準電圧を発生すると共に、負の基準電圧を発生して、一つの浸水感知棒に印加する基準電圧発生部;
前記正の基準電圧を他の一つの浸水感知棒に印加し、正と負の電圧が印加されるそれぞれ二つの浸水感知棒の間の電圧変化を基準にして、浸水電圧（ 鉄柱の電圧）を感知するための浸水電圧検出部;
基準電圧発生部の正の基準電圧とともに、負の全波整流する全波整流部の検出電圧を判断し、その結果により一定電圧以上の漏れ電圧を感知するための漏れ電圧検出部；
前記漏れ電圧が一定電圧以上になるか、浸水電圧が感知される場合、電源遮断信号発生部を作動させるための漏れ電圧および浸水信号出力部で構成されることを特徴とする請求項１記載の感電保護用電源遮断装置。
【請求項３】
前記過電流発生部は、リレーの接点がコア抵抗を介して、交流電源のＲとＮ相に接続されるようにして、過電流発生時、磁気スイッチ、サーキット・ブレーカの接点損傷防止と、電柱に設けられた変圧器などのコイル損失を防止することを特徴とする請求項２記載の感電保護用電源遮断装置。
【請求項４】
複数の浸水感知棒から浸水電圧を感知する浸水電圧感知部と、
前記漏れ電圧および浸水感知部から浸水電圧又は設定電圧以上の漏れ電圧が感知される時、地絡電流動作信号を発生し、一定時間経過時毎に、順次に過電流および短絡電流動作信号を発生する動作信号発生部;
前記動作信号発生部が地絡電流動作信号を発生する場合に、前記交流電源が接地に流れるように、地絡電流を発生させる地絡電流発生部;
前記動作信号発生部が過電流動作信号を発生する場合に交流電源の過電流を発生する過電流発生部;
前記動作信号発生部が短絡電流動作信号を発生する場合に交流電源の短絡電流を発生する短絡電流発生部;
前記地絡電流発生部から発生した地絡電流、過電流発生部から発生した過電流、前記短絡電流発生部から発生した短絡電流を検出する零相変流器および変流器;
前記零相変流器および変流器が地絡電流および過電流、短絡電流を検出する場合に、前記交流電源を遮断するように制御する継電器;
前記継電器の制御によって前記交流電源を遮断するサーキット・ブレーカ; および
前記継電器の制御によって前記交流電源を遮断する磁気スイッチを含むことを特徴とする感電保護用電源遮断装置。
【請求項５】
前記地絡電流発生部から地絡電流が発生する時、街灯に印加される電源を遮断するように動作して、漏電および浸水が発生した街灯を区別するための漏電遮断器をさらに備えることを特徴とする請求項４記載の感電保護用電源遮断装置。
【請求項６】
前記交流電源のＲ相を確認できるように、前記交流電源のＲ相に直列に連結された抵抗およびＬＥＤ(Light Emitting Diode)をさらに含むことを特徴とする請求項５記載の感電保護用電源遮断装置。
【請求項７】
電源供給線のＮ相と鉄柱の間の漏れ電圧が設定された電圧以上の発生有無を感知する漏れ電圧感知部と、
前記漏れ電圧感知部から漏れ電圧が感知される場合に地絡電流を発生すると共に、設定時間が経過するたびに順次に短絡電流を発生させる電源遮断信号発生部、
前記電源遮断信号発生部から発生した地絡電流および短絡電流を検出する零相変流器と、
前記零相変流器が地絡電流および短絡電流を検出する場合に、前記交流電源を遮断するように制御する漏電零相検出器と、
前記漏電零相検出器の制御によって前記交流電源を遮断すると共に、前記電源遮断制御部が交流電源を短絡させる場合、前記交流電源を遮断する配線用遮断器と、
前記漏電零相検出器の制御によって前記交流電源を遮断する磁気スイッチを含むことを特徴とする感電保護用電源遮断装置。
【請求項８】
前記漏れ電圧感知部は、
電源供給線のＮ相と鉄柱にそれぞれ連結された漏れ電圧接続端子の両端電圧を検出する漏れ電圧検出部と、
前記漏れ電圧検出部の検出電圧を負の全波整流する全波整流部と、
前記全波整流部から出力された負の全波整流した電圧と、基準電圧（ＶＲＥＦ）を受け、あらかじめ設定された基準電圧と比較して、漏れ電圧状態を判断する漏れ電圧判断部とからなることを特徴とする請求項７記載の感電保護用電源遮断装置。
【請求項９】
前記漏れ電圧感知棒の一つの感知棒は、鉄柱との一定距離離隔された位置の大地に埋設し、他の一つの感知棒は、鉄柱に連結することを特徴とする請求項８記載の複数の感電保護用電源遮断装置。
【請求項１０】
前記漏れ電圧接続端子は、一端が電源供給線のＮ相に接続され、他端が鉄柱に連結されることを特徴とする請求項９記載の複数の感電保護用電源遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は感電事故防止装置に関するものであり、特に電気構造物に設定電圧以上の漏れ電圧が発生するか、又は浸水が発生する場合、電源を遮断して感電事故を防止する感電保護用電源遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に道路に設けられる街灯および交通信号灯の電気構造物や、工場および住宅などに使用される各種産業用装備、浴室コンセント、洗濯機、冷蔵庫など電気機器などに漏れ電流および漏れ電圧が外部に流れた時、設定電圧以上の漏れ電圧が発生するか、又は浸水が発生する場合、感電事故を防止するために電源を遮断しなければならない。
【０００３】
このような街灯および交通信号灯などに浸水が発生する場合、感電事故を防止するために電源を遮断する感電事故防止装置が図１に示されている。図１を参照すると、道路上に相互間に所定の距離を維持し、複数の鉄柱（１００）が支持台（１０１）によって支持されて設けられていて、複数の鉄柱（１００）の上端部には、交通信号を表示、又は道路を照らすためのランプ（図示せず）が設けられる。
【０００４】
また、前記複数の鉄柱（１００）のランプに交流電源（ＡＣ）を供給して点灯させるための制御装置（１１０）が前記鉄柱（１００）とは別に設けられる。
【０００５】
前記制御装置（１１０）は、交流電源（ＡＣ）が供給され、過電流が流れる場合に自動的に遮断される配線用遮断器（１１１）および磁気スイッチ（１１３）と、電源供給線（１１５）を順次に介して、前記複数の鉄柱（１００）に供給し、磁気スイッチ（１１３）の出力端の電源供給線（１１５）上に零相変流器（ZCT, Zero-phase Current Transformer）（１１７）を設け、その零相変流器（１１７）の出力信号によって漏電零相検出器（１１９）が、前記配線用遮断器（１１１）および磁気スイッチ（１１３）を制御して、交流電源（ＡＣ）を遮断するように構成される。
【０００６】
このような構成を有する制御装置（１１０）は次のように作動する。電源供給線（１１５）を介して鉄柱（１００）に供給する交流電源（ＡＣ）が漏電する場合、零相変流器（１１７）が二つの電源供給線（１１５）を介して流れる電流の差によって漏電が発生したことを検出し、前記零相変流器（１１７）の漏電検出信号によって漏電零相検出器（１１９）が、配線用遮断器（１１１）および磁気スイッチ（１１３）を遮断させ、鉄柱（１００）に交流電源（ＡＣ）が供給されないようにする、また、電源供給線（１１５）を介して鉄柱（１００）側に過電流が流れる場合、その過電流を配線用遮断器（１１１）が検出して自動的に遮断され、交流電源（ＡＣ）が鉄柱（１００）側に供給されないため、漏電による事故を未然に防ぐことが出来る。
【０００７】
このような電気構造物において、前記電源供給線（１１５）は、制御装置（１１０）で通常的に地下に埋設され、前記複数の鉄柱（１００）の下部に延長架設され、前記鉄柱（１００） 内には、上端部のランプと接続される電源供給線（１０３）が鉄柱（１００）内部の空間部を 介して鉄柱（１００）の下部に延長設けられており、前記電源供給線（１１５）（１０３）は、相互間に電気的に接続して制御装置（１１０）で、配線用遮断器（１１１）および磁気スイッチ（１１３）を介して供給される交流電源（ＡＣ）が、電源供給線（１１５）（１０３）を順次に介して前記ランプに印加するようにしている。
【０００８】
前記電源供給線（１１５）（１０３）を相互間に電気的に接続するために、通常的に鉄柱（１００）には、地面から約５０Ｃmの高さに開閉板（１０５）を備え、その開閉板（１０５）を介して作業者が電源供給線（１１５）（１０３）を相互間に電気的に接続した後、接続線部（１０７）を絶縁テープでテーピングして絶縁している。前記のような鉄柱（１００）が洪水などによって前記接続線部（１０７）の高さ以上に浸水する場合に、電源供給線（１１５）（１０３）を介して供給される交流電源（ＡＣ）が、前記絶縁テープなどでテーピングした後、接続線部（１０７）などから浸水した水を介して流れるようになり、これにより、鉄柱（１００）の近くに通っている通行人が感電する事故が発生する。
【０００９】
前記感電事故を防止するために、制御装置（１１０）内には上述したように零相変流器（１１７）および漏電零相検出器（１１９）を備え、漏電が発生する場合に配線用遮断器（１１１）および磁気スイッチ（１１３）を遮断し、感電などの事故が発生しないようにする。
【００１０】
しかし、制御装置（１１０）から鉄柱（１００）に電源を供給する電源供給線（１１５）は、通常的に地下に埋設されており、その電源供給線（１１５）を絶縁しても完全に絶縁するのが非常に難しい実情であり、実際には浸水に関係なく、電源供給線（１１５）の絶縁部などを介して微弱な漏電が発生しており、前記零相変流器（１１７）および漏電零相検出器（１１９）が、漏電を検出する検出電流を鋭く設定する場合に、前記電源供給線（１１５）の絶縁部などを介し、非常に弱く流れる漏電によって、配線用遮断器（１１１）および磁気スイッチ（１１３）を遮断して、鉄柱（１００）に備えられたランプを正常に動作させることができない。
【００１１】
故に、前記零相変流器（１１７）および漏電零相検出器（１１９）は、微弱な漏電を許容するように設定、すなわち、あらかじめ設定された電流以上の漏電が検出される場合にのみ、配線用遮断器（１１１）および磁気スイッチ（１１３）を遮断するように設定されており、これにより、漏電による感電などの事故を確実に防止することができない。
【００１２】
従って、本出願が先出願して登録された登録実用新案第２５５１８２号（出願番号第２０-２００１-２４１９０号）では、鉄柱内に鉄柱の浸水を感知する浸水感知棒を設置し、その浸水感知棒が浸水を感知する場合に、リレー（relay）接触で交流電源（ＡＣ）が瞬間過電流が流れるようにし、前記過電流を制御装置（１１０）の配線用遮断器（１１１）が検出して電源を遮断している。
【００１３】
しかし、前記登録実用新案第２５５１８２号は、浸水が検出される場合に短絡手段が交流電源を短絡させることにより、短絡させる初期に短絡電流が流れ、その短絡電流によって短絡手段の接点が短絡電流によって損傷されるので、リレーおよび磁気スイッチ、配線用遮断器（ＭＣＣＢ, Moulded Case Circuit Breaker）などを頻繁に入れ替えなければならない問題点があった。
【００１４】
このような問題を解決するための地絡遮断装置が、大韓民国公開特許公報２００４-４１００１号に開示されている。公開特許公報２００４-４１００１号は、図２および図３に開示されている。
【００１５】
図２は従来の地絡遮断装置の構成を示した回路図である。
【００１６】
ここに、図に示すように、浸水感知棒（２１０、２１１）に鉄柱（１００）の浸水を感知し、複数の漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）に、設定電圧以上の漏れ電圧が発生するかどうかを感知する漏れ電圧および浸水感知部（２００）と、漏れ電圧および浸水感知部（２００）が浸水又は設定電圧以上の漏れ電圧を感知する場合に、地絡電流を発生すると共に、設定時間が経過する場合に、交流電源（ＡＣ）を短絡して配線用遮断器（１１１）又は磁気スイッチ（１１３）が、交流電源（ＡＣ）を遮断する電源遮断信号発生部（２３０）を備える。
【００１７】
前記電源遮断信号発生部（２３０）は、前記漏れ電圧および浸水感知部（２００）が発生する制御信号によってリレー（ＲＹ１）が駆動し、そのスイッチ（ＲＹＳ１）が接続され電源遮断動作信号を発生する動作信号発生部（２３１）と、前記動作信号発生部（２３１）が、電源遮断動作信号を発生する場合にタイマースイッチ（ＴＡ）が駆動し、タイマースイッチ（ＴＡ）の設定時間が経過する場合にリレー（ＲＹ２）が駆動し、そのスイッチ（ＲＹＳ２１、ＲＹ２２）が接続され、交流電源（ＡＣ）がスイッチ（ＲＹＳ２１、ＲＹＳ２２）を介して短絡させる短絡電流発生部（２３３）と、前記動作信号発生部（２３１）が、電源遮断動作信号を発生する場合にリレー（ＲＹ３）が駆動し、そのスイッチ（ＲＹＳ３１、ＲＹＳ３２）が接続され、一側交流電源（ＡＣ）がスイッチ（ＲＹＳ３１、ＲＹＳ３２）を介して接地に流れて地絡電流を発生させる地絡電流発生部（２３５）を備える。
【００１８】
前記の浸水感知棒（２１０、２１１）は、鉄柱（１００）内の浸水を感知する位置に設けられ、鉄柱（１００）が浸水する場合に、浸水感知棒（２１０、２１１）が浸水する水によって相互間に電気的に接続させ、前記漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）は、漏れ電圧を感知する所定の位置、例えば、鉄柱（１００）と地下又は所定距離離隔された位置に設けられ、鉄柱（１００）から漏れる漏れ電圧を感知するように設けられる。
【００１９】
このように構成された本発明の地絡遮断装置は、制御装置（１００）から電源供給線（１１５）を介して鉄柱（１００）に供給される交流電源（ＡＣ）を漏れ電圧および浸水感知部（２００）が入力されて動作し、漏れ電圧および浸水感知部（２００）は、浸水感知棒（２１０、２１１）が浸水し、相互間に電気的に接続されるか、又は漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）が設定された所定レベル以上の漏れ電圧を検出するかどうかを判断し、判断結果、浸水感知棒（２１０、２１１）が相互間に電気的に接続されるか、又は漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）が設定された所定レベル以上の漏れ電圧を検出した場合に、電源遮断制御信号を発生し、電源遮断信号発生部（２３０）の動作信号発生部（２３１）のリレー（ＲＹ１）のスイッチ（ＲＹＳ１）を介して、短絡電流発生部（２３３）のタイマースイッチ（ＴＡ）に印加され、地絡電流発生部（２３５）のリレー（ＲＹ３）に印加されるため、タイマースイッチ（ＴＡ）が駆動し、あらかじめ設定された所定の時間をカウントし、リレー（ＲＹ３）が駆動し、そのスイッチ（ＲＹＳ３１、ＲＹＳ３２）が接続される。
【００２０】
故に、前記制御装置（１１０）から電源供給線（１１５）を介して鉄柱（１００）に供給される交流電源（ＡＣ）が、前記リレー（ＲＹ３）のスイッチ（ＲＹＳ３１、ＲＹＳ３２）を介して接地に流れる地絡電流が発生し、その発生した地絡電流を零相変流器（１１７）および漏電零相検出器（１１９）が検出して、配線用遮断器（１１１）および磁気スイッチ（１１３）が、交流電源（ＡＣ）を遮断し、事故の発生を防止する。
【００２１】
また、前記リレー（ＲＹ３）のスイッチ（ＲＹＳ３１、ＲＹＳ３２）が接続され、地絡電流が発生しても、零相変流器（１１７）および漏電零相検出器（１１９）が、地絡電流を検出できず、配線用遮断器（１１１）および磁気スイッチ（１１３）が、交流電源（ＡＣ）を遮断せず、タイマースイッチ（ＴＡ）に設定された所定の時間が経過する場合に、リレー（ＲＹ２）が駆動し、そのスイッチ（ＲＹＳ２１、ＲＹＳ２２）を接続させる。
【００２２】
すると、前記交流電源（ＡＣ）が、リレー（ＲＹ２）のスイッチ（ＲＹＳ２１、ＲＹＳ２２）を介して短絡され、短絡電流が流れ、その短絡電流を配線用遮断器（１１１）が検出し、交流電源（ＡＣ）を遮断および事故の発生を防止する。
【００２３】
図３は図２の漏れ電圧および浸水感知部（２００）の構成を示した回路図である。ここに、図に示すように、複数の漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）の両端電圧を検出する抵抗（Ｒ１〜Ｒ４）（Ｒ５〜Ｒ８）、可変抵抗（ＶＲ１）（ＶＲ２）、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）（Ｄ３、Ｄ４）および演算増幅器（ＯＰ１）（ＯＰ２）とからなる漏れ電圧検出部（３００）（３００Ａ）と、前記漏れ電圧検出部（３００）（３００Ａ）の検出電圧を負の全波整流する抵抗（Ｒ９〜Ｒ１１）、演算増幅（ＯＰ３）、ダイオード（Ｄ５、Ｄ６）、コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）および可変抵抗（ＶＲ３）とからなる全波整流部（３１０）と、交流電源 （ＡＣ）を整流および平滑して直流動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）を発生する動作電源発生部 （３２０）と、前記動作電源発生部（３２０）が発生した動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）に浸水および漏れ電圧を検出した基準電圧（ＶＲＥＦ）を発生すると共に、コンデンサ（Ｃ５、Ｃ６）とからなる基準電圧発生部（３３０）と、前記基準電圧発生部（３３０）が発生した基準電圧（ＶＲＥＦ）と、前記全波整流部（３１０）の出力電圧に設定電圧以上の漏れ電圧が検出されたかどうかを判断する抵抗（Ｒ１５〜Ｒ１７）、演算増幅器（ＯＰ４）およびダイオード（Ｄ７）からなる漏れ電圧判断部（３４０）と、前記基準電圧（ＶＲＥＦ）を浸水感知棒（２１１）に印加し、浸水による前記浸水感知棒（２１０、２１１）の電圧変化に浸水したかどうかを判断する可変抵抗（ＶＲ４）、抵抗（Ｒ１８、Ｒ１９）、演算増幅器（ＯＰ５）およびダイオード（Ｄ８）からなる浸水判断部（３５０）と、前記漏れ電圧判断部（３４０）が設定電圧以上の漏れ電圧検出を判断するか、又は前記浸水判断部（３５０）が浸水を判断する場合に、前記電源遮断信号発生部（２３０）を動作させる抵抗（Ｒ２０〜Ｒ２２）、トランジスタ（ＴＲ）およびフォトカプラ（ＰＣ）からなる漏れ電圧および浸水信号出力部（３６０）とからなる。
【００２４】
このように構成された本発明の地絡遮断装置の漏れ電圧および浸水感知部（２００）は、制御装置（１１０）から電源供給線（１１５）を介して鉄柱（１００）に供給される交流電源（ＡＣ）が、漏れ電圧および浸水感知部（２００）の動作電源発生部（３２０）のトランス（Ｔ）の一次コイルに印加され、二次コイルに減圧出力され、ブリッジダイオード（ＢＤ）を介してブリッジ整流され、コンデンサ（Ｃ３、Ｃ４）によって平滑および動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）を発生して漏れ電圧および浸水感知部（２００）の各部に供給する。
【００２５】
前記動作電源発生部（３２０）で発生した動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）は、基準電圧発生部（３３０）の抵抗（Ｒ１２、Ｒ１３）を介して、定電圧ダイオード（ＺＤ１、ＺＤ２）に印加され、定電圧ダイオード（ＺＤ１、ＺＤ２）の定電圧を基準電圧（ＶＲＥＦ、-ＶＲＥＦ）に発生し、発生した基準電圧（-ＶＲＥＦ）は、抵抗（Ｒ１４）を介して浸水感知棒（２１０）に印加される。
【００２６】
また、前記基準電圧（ＶＲＥＦ）は、浸水判断部（３５０）の可変抵抗（ＶＲ４）を介して、演算増幅器（ＯＰ５）の反転入力端子（-）および浸水感知棒（２１０）に印加される。
【００２７】
このような状態で鉄柱（１００）が浸水しない場合に、水感知棒（２１０、２１１）は、相互間に開放された状態となり、前記基準電圧（ＶＲＥＦ）が可変抵抗（ＶＲ４）を介して演算増幅器（ＯＰ５）の反転入力端子（-）に印加されているので、演算増幅器（ＯＰ５）は、低電位を出力し、これにより、漏れ電圧および浸水信号出力部（３６０）のトランジスタ（ＴＲ）のベースには、低電位が印加されるので、トランジスタ（ＴＲ）がオンせず、フォトカプラ（ＰＣ）が動作しないため、電源遮断信号発生部（２３０）の動作信号発生部（２３１）のリレー（ＲＹ１）は駆動されない。
【００２８】
また、鉄柱（１００）が浸水する場合に浸水感知棒（２１０、２１１）が浸水した水を介して相互間に電気的に接続され、基準電圧（ＶＲＥＦ、-ＶＲＥＦ）が抵抗（Ｒ１４）および可変抵抗（ＶＲ４）によって分割され、演算増幅器（ＯＰ５）の反転入力端子（-）に印加される。
【００２９】
ここで、鉄柱（１００）が浸水する場合、演算増幅器（Ｐ０５）の反転入力端子（-）に印加される電圧が負の電圧になるように、可変抵抗（ＶＲ４）の値を設定すると、演算増幅器（ＯＰ５）が高電位を出力する。
【００３０】
すると、漏れ電圧および浸水信号出力部（３６０）のトランジスタ（ＴＲ）のベースに高電位が印加されてオンされ、フォトカプラ（ＰＣ）の発光部が点灯されて受光部が受光するので、フォトカプラ（ＰＣ）の受光部が導通状態となり、交流電源（ＡＣ）がフォトカプラ（ＰＣ）の受光部を介して電源遮断信号発生部（２３０）の動作信号発生部（２３１）のリレー（ＲＹ１）に印加され、そのリレー（ＲＹ１）が駆動されるので、上述のようにリレー（ＲＹ１）のスイッチ（ＲＹＳ１）が接続され、短絡電流発生部（２３３）および地絡電流発生部（２３５）が動作して交流電源（ＡＣ）を遮断する。
【００３１】
一方、漏れ電圧検出部（３００）（３００Ａ）の抵抗（Ｒ１、Ｒ２）（Ｒ３５、Ｒ６）および可変抵抗（ＶＲ１）（ＶＲ２）に分割され、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）（Ｄ３、Ｄ４）によって、動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）の間にレベルが制限された後、演算増幅器（ＯＰ１）（ＯＰ２）の反転入力端子（-）に印加され、緩衝増幅され、抵抗（Ｒ４）（Ｒ５）を介して全波整流部（３１０）の演算増幅器（ＯＰ３）の反転入力端子（-）に印加される。
【００３２】
すると、全波整流部（３１０）は、前記漏れ電圧検出部（３００）（３００Ａ）が検出した漏れ電圧を負の全波整流し、漏れ電圧判断部（３４０）の演算増幅器（ＯＰ４）の反転入力端子（-）に印加される。
【００３３】
ここで、前記漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）が設定された漏れ電圧以下を検出する場合に、前記全波整流部（３１０）から出力される電圧が基準電圧（ＶＲＥＦ）より低くなるように、可変抵抗（ＶＲ３）の値を設定すると、漏れ電圧判断部（３４０）の演算増幅器（ＯＰ４）の反転入力端子（-）には、正の電圧が印加され、その出力端子に低電位出力される。
【００３４】
すると、漏れ電圧および浸水信号出力部（３６０）のトランジスタ（ＴＲ）のベースには、低電位が印加されるので、トランジスタ（ＴＲ）がオンせず、フォトカプラ（ＰＣ）が動作しないため、電源遮断信号発生部（２３０）の動作信号発生部（２３１）のリレー（ＲＹ１）は駆動されない。また、前記とは反対に、漏れ電圧感知棒 （２２０、２２１）が設定された漏れ電圧以上を検出すると、前記とは反対に全波整流部（３１０）から出力される電圧が、基準電圧（ＶＲＥＦ）より高いので、漏れ電圧判断部（３４０）の演算増幅器（ＯＰ４）の反転入力端子（-）に負の電圧が印加されるので、演算増幅器（ＯＰ４）が高電位を出力する。
【００３５】
すると、漏れ電圧および浸水信号出力部（３６０）のトランジスタ（ＴＲ）のベースに高電位が印加されてオンされ、フォトカプラ（ＰＣ）の発光部が点灯されて受光部が受光するため、フォトカプラ（ＰＣ）の受光部が導通状態となり、交流電源（ＡＣ）がフォトカプラ（ＰＣ）の受光部を介して電源遮断信号発生部（２３０）の動作信号発生部（２２１）のリレー（ＲＹ１）に印加され、そのリレー（ＲＹ１）が駆動されるので、上述したように、リレー（ＲＹ１）のスイッチ（ＲＹＳ１）が接続され、短絡電流発生部（２３３）および地絡電流発生部（２３５）が動作して交流電源（ＡＣ）を遮断する。
【００３６】
前記のような従来の地絡遮断装置の漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）は、漏れ電圧を感知する所定の位置、例えば、鉄柱（１００）と地下に一定距離離隔された位置に設けられ、鉄柱（１００）から漏れる漏れ電圧を感知できるようにする。漏れ電圧感知棒（２２０）は、鉄柱（１００）に連結し、漏れ電圧感知棒（２２１）は、鉄柱（１００）と一定距離離隔された位置の地下に、電線中間が絶縁破壊されないように埋設するようにしているが、漏れ電圧感知棒（２２１）に連結された電線中間に絶縁破壊されると、漏電発生時、漏れ電圧を感知できないため、漏電による事故が発生する問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
従って、本発明の目的は、鉄柱での漏れ電圧を検出し、検出した漏れ電圧が許容限界電圧以上の場合に地絡電流を発生させ、交流電源を遮断する感電保護用電源遮断装置を提供することにある。
【００３８】
本発明の他の目的は、鉄柱が浸水して感電事故の危険が発生する場合に地絡電流を発生させ、交流電源を遮断する感電保護用電源遮断装置を提供することにある。
【００３９】
本発明のまた他の目的は、地絡電流を発生させても、交流電源が遮断されない場合に交流電源を接続して過電流が流れるようにし、その過電流を検出して交流電源を遮断する感電保護用電源遮断装置を提供することにある。
【００４０】
本発明のまた他の目的は、過電流を発生させても、交流電源が遮断されない場合、交流電源を短絡して短絡電流が流れるようにし、その短絡電流を検出して交流電源を遮断する感電保護用電源遮断装置を提供することにある。
【００４１】
本発明のまた他の目的は、各種産業用装備、浴室コンセント、洗濯機、冷蔵庫などのような電気機器から漏れ電圧を検出し、許容限界電圧以上検出される場合、交流電源を遮断して感電事故および火事を防止することができる感電保護用電源遮断装置を提供することにある。
【００４２】
本発明のまた他の目的は、漏れ電圧感知棒に連結された電線中間に絶縁破壊が発生しても、交流電源のＮ相と鉄柱間の漏れ電圧を検出し、許容限界電圧以上の場合に交流電源を遮断する感電保護用電源遮断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
前記の目的を達成するための本発明の実施様態による感電保護用電源遮断装置は、浸水棒感知部が鉄柱の浸水を感知し、前記浸水感知部が浸水を感知する場合に電源遮断信号発生部が地絡電流を発生すると共に、設定時間が経過する場合に交流電源を短絡し、前記零相変流器が地絡電流および短絡電流を検出し、前記零相変流器が地絡電流および短絡電流を検出する場合に、配線用遮断器および磁気スイッチを制御して交流電源を遮断し、また、電源遮断信号発生部が交流電源を短絡させる場合に、前記変流器が過電流を検出し、配線用遮断器および磁気スイッチを制御して交流電源を遮断することを特徴とする。
【００４４】
前記浸水感知部は、基準電圧発生部が浸水および漏れ電圧を検出する正の基準電圧を発生すると共に、負の基準電圧を発生し、１つの浸水感知棒に印加し、前記正の基準電圧を浸水判断部が他の１つの浸水感知棒に印加して浸水による前記二つの浸水感知棒の電圧変化により、浸水したかどうかを判断し、浸水判断部が浸水を判断する場合に、浸水信号出力部が前記電源遮断信号発生部を動作させるように構成することを特徴とする。
【００４５】
前記浸水感知部は、設定電圧以上の漏れ電圧を感知する漏れ電圧感知部を含み、前記電源遮断信号発生部は、前記漏れ電圧感知部が設定レベル以上の漏れ電圧を感知する場合に、地絡電流を発生すると共に、設定時間が経過する場合に過電流が流れるようにして交流電源を遮断することを特徴とする。
【００４６】
また、前記浸水感知部は、設定電圧以上の漏れ電圧を感知する漏れ電圧感知部を含み、前記電源遮断信号発生部は、前記漏れ電圧感知部が設定レベル以上の漏れ電圧を感知する場合に過電流を発生すると共に、設定時間が経過する場合に短絡電流を発生させて交流電源を遮断することを特徴とする。
【００４７】
前記浸水感知部および漏れ電圧感知部は、漏れ電圧検出部が複数の漏れ電圧感知棒の両端電圧を検出し、前記複数の漏れ電圧検出部の検出電圧を全波整流部が負の全波整流し、前記基準電圧発生部が発生した正の基準電圧と、前記全波整流部の出力電圧として漏れ電圧判断部が設定電圧以上の漏れ電圧が検出されたかどうかを判断し、基準電圧発生部が浸水および漏れ電圧を検出する基準電圧を発生し、浸水による前記二つの浸水感知棒の電圧変化により浸水判断部が浸水したかどうかを判断し、前記漏れ電圧判断部が設定電圧以上の漏れ電圧検出を判断するか、又は前記浸水判断部が浸水を判断する場合に、漏れ電圧および浸水信号出力部が、前記電源遮断信号発生部を動作させるように構成されることを特徴とする。
【００４８】
前記電源遮断信号発生部は、前記漏れ電圧および浸水感知部が発生する制御信号によって動作信号発生部が電源遮断動作信号を発生し、前記動作信号発生部が電源遮断動作信号を発生する場合に、地絡電流発生部が交流電源を接地に流して地絡電流が増幅発生し、前記動作信号発生部が電源遮断動作信号を発生する場合に、短絡電流発生部のタイマースイッチが駆動し、タイマースイッチの設定時間が経過する場合に過電流が流れるようにし、前記動作信号発生部が電源遮断動作信号を発生する場合に、短絡電流発生部のタイマースイッチが駆動し、タイマースイッチの設定時間が経過する場合に、交流電源を短絡することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明による好ましい実施例を詳しく説明する。また、本発明を説明において、関連した公知の機能あるいは構成に対する具体的な説明が、本発明の要旨を混乱させると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００５０】
以下、添付された図２および図３の図面を参照して本発明の地絡遮断装置を詳細に説明し、ここで従来と同じ部分には同じ符号を使用する。
【００５１】
図４は、本発明の一実施例による感電保護用電源遮断装置の構成図である
外部から測定器（１０）を介して引入される常用電源の電流状態を検出し、過電流又は漏電電流が流れるとき、常用電源供給を遮断するメイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）と、前記メイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）の出力端子に電線に連結され、その電線からそれぞれ分岐し、前記ＡＣ電源を各一般用電気負荷に供給し、前記各電気負荷から過電流又は漏電電流が流れる時、電源供給をそれぞれ遮断するための多数のサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）と、前記各電気負荷から過電流、又は漏電電流が流れることを感知する複数の零相変流器（２２、２４）と、前記各電気負荷から過電流および短絡電流（Short current）が流れることを感知する複数の変流器（２６、２８）と、前記複数の零相変流器（２２、２４）、又は複数の継電器（３０、３２）から漏電および過電流、又は短絡電流が感知される時、ＡＣ電源を遮断する磁気スイッチ（１８、２０）と、前記複数の継電器（３０、３２）からそれぞれ出力されたＡＣを供給されて、浸水又は設定電圧以上の漏れ電圧が発生する場合、地絡電流を発生する感電防止装置（４０）とからなる。
【００５２】
本発明の制御装置（１１０）に設けられた配線用遮断器（ＭＣＣＢ, Moulded Case Circuit Breaker）や、漏電遮断器（ＥＬＣＢ, Earth Leakage Circuit Breaker）は、共同住宅、オフィステル、ビルなどの建築物の電源負荷および線路保護用として使用される電源回路遮断器として適用されており、単相２２０Ｖ、３相３８０Ｖなどの配線用遮断器（ＭＣＣＢ）や、漏電遮断器（ＥＬＣＢ）の構造は、単相の場合、２入力端と２出力端を有し、３相３８０Ｖの場合、Ｒ、Ｓ、Ｔ相の３相３入力端および３出力端を有する中性線（N:NEUTRAL）を含むＲ、Ｓ、Ｔ、Ｎの４入力端および４出力端を有する。既存の遮断器である配線用遮断器（ＭＣＣＢ）（MOULDED CASE CIRCUIT BRAKER）は、過負荷過電流保護のための遮断器として使用され、ＥＬＣＢ（EARTH LEAKAGE CIRCUIT BREAKER）は、漏電および過負荷過電流保護のための遮断器として使われる。これらの回路は、配線用遮断器（ＭＣＣＢ）の場合、電源入力過負荷で出力される回路内にバイメタル回路にとって、負荷の過負荷および過電流時には漏電遮断器がオフスイッチング（OFF SWITCHING）することができ、回路復旧時には手動スイッチでオンスイッチング（ON SWITCHING）することができる。
【００５３】
また、ＥＬＣＢ（ＥＬＢ） は、このような機能にＺＣＴ（零相変流器）を用いて、負荷に漏れおよび漏電電流がある時、入力電流と出力電流の差を感知してスイッチングできる回路が追加されている。
【００５４】
図５は図４の感電防止装置（４０）の詳細回路図である。
【００５５】
鉄柱（１００）上に地面から一定距離離隔された位置（例えば５０mm）に設けられ、浸水状態を検知するための浸水感知棒（４１、４２）と、大地に一つの感知棒が埋設され、他の一つの感知棒が鉄柱（１００）に接続された漏れ感知棒（４３、４４）と、前記浸水感知棒（４１、４２）から浸水状態を感知し、漏れ感知棒（４３、４４）に設定電圧以上の漏れ電圧が発生するかどうかを感知する漏れ電圧および浸水感知部（４５）と、前記漏れ電圧および浸水感知部（４５）から漏れ電圧および浸水状態が感知される時、地絡電流、過電流、短絡電流を順次に発生するように制御する電源遮断信号発生部（４６）を備える。
【００５６】
前記電源遮断信号発生部（４６）は、前記漏れ電圧および浸水感知部（４５）が発生する制御信号によって、リレー（ＲＹ１１、ＲＹ１２、ＲＹ１３）が順次に駆動され、電源遮断動作信号を発生する動作信号発生部（４７）と、前記動作信号発生部（４７）が電源遮断動作信号を発生する場合に設定時間が経過した後、リレー（ＲＹ１５）が駆動し、交流電源（ＡＣ）の過電流が発生する過電流発生部（４８）と、前記動作信号発生部（４７）が電源遮断動作信号を発生する場合に、前記過電流が発生した後、設定時間が経過する時、リレー（ＲＹ１６）が駆動し、交流電源（ＡＣ）の短絡電流を発生させる短絡電流発生部（５０）と、前記動作信号発生部（４６）が、電源遮断動作信号を発生する場合に、リレー（ＲＹ１４）が駆動し、一側交流電源（ＡＣ）が接地に流れるようにし、地絡電流を増幅させて発生する地絡電流発生部（４８）を備える。
【００５７】
前記リレー（ＲＹ１５）の接点、Ｒ相とＮ相に接続し、コア抵抗（Ｒ０）をそれぞれ介して過電流を発生させ、磁気スイッチ（１８、２０）、メイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）、サブサーキット・ブレーカ（１４、１６）などの接点損傷防止と、電柱に設けられた変圧器などのコイル損失を防止するようにした。また、前記リレー（ＲＹ１６）の一接点はＲ相に接続し、他の一接点はＡＣ電源のＮ相に接続するようにし、短絡（ＳＨ０ＲＴ）電流発生時、磁気スイッチ（１８、２０）、メイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）、サブサーキット・ブレーカ（１４、１６）などで接点を開放させ、ＡＣ電源を遮断する。
【００５８】
前記で浸水感知棒（４１、４２）は、鉄柱（１００）内の浸水を感知する位置に設けられ、鉄柱（１００）が浸水する場合に浸水感知棒（４１、４２）が浸水する水によって相互間に電気的に接続させ、前記漏れ電圧感知棒（４３、４４）は、漏れ電圧を感知する所定の位置、例えば、鉄柱（１００）との地下、又は所定距離離隔された位置に設けられ、鉄柱（１００）から漏れる漏れ電圧を感知するように設けられる。
【００５９】
このように構成された本発明の感電防止装置は、継電器（３０、３２）を介して供給される交流電源（ＡＣ）を漏れ電圧および浸水感知部（４５）が入力されて動作するものであり、漏れ電圧および浸水感知部（４５）は、浸水感知棒（４１、４２）が浸水して相互間に電気的に接続されるか、又は漏れ電圧感知棒（４３、４４）が設定された所定レベル以上の漏れ電圧を検出するかどうかを判断し、判断結果、浸水感知棒（４１、４２）が相互間に電気的に接続されるか、又は漏れ電圧感知棒（４３、４４）が設定された所定レベル以上の漏れ電圧を検出した場合に、電源遮断制御信号を発生し、電源遮断信号発生部（４６）の動作信号発生部（４７）に印加される。
【００６０】
従って、リレー（ＲＹ１４、ＲＹ１５、ＲＹ１６）は、所定の間隔で順次に切替えられる。先ず、リレー（ＲＹ１１）のスイッチがオンされると、リレー（ＲＹ１４）のコイルに電流が流れ、リレー（ＲＹ１４）は切替えられ、ＡＣ電源ラインのＲ相を接地と連結させて地絡電流を増幅させる。また、前記リレー（ＲＹ１４）によって地絡電流が発生した後０.０５秒が経過すると、リレー（ＲＹ１２）のスイッチがオンされる。前記リレー（ＲＹ１２）のスイッチがオンされると、リレー（ＲＹ１５）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１５）が切替えられ、コア抵抗（Ｒ０）を介して過電流を増幅させて動作する。
【００６１】
また、前記リレー（ＲＹ１５）によって過電流が発生した後 ０.０５秒が経過すると、リレー（ＲＹ１３）のスイッチがオンされる。前記リレー（ＲＹ１３）のスイッチがオンされると、リレー（ＲＹ１６）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１６）が切替えられ、ＡＣ電源ラインを短絡して短絡電流を増幅させて動作させる。故にＡＣ電源に接続された零相変流器（２２、２４）および変流器（２６、２８）と、継電器（３０、３２）によって地絡電流および過電流と短絡電流を検出し、磁気スイッチ（１８、２０）およびメイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）をオフさせ、ＡＣ電源を遮断して事故の発生を防止する。
【００６２】
また、前記リレー（ＲＹ１４）のスイッチが接続されて地絡電流が発生しても、零相変流器（２２、２４）および継電器（３０、３２）が地絡電流を検出できない場合、メイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）と、磁気スイッチ（１８、２０）が、ＡＣ電源を遮断せず、設定された所定時間が経過する場合に、リレー（ＲＹ１２）がスイッチングオンされ、リレー（ＲＹ１５）を切り替える。
【００６３】
すると、ＡＣ電源はリレー（ＲＹ１５）のスイッチおよびコア抵抗（Ｒ０）を介して過電流が流れて、その過電流を変流器（２６、２８）および継電器（３０、３２）が検出し、ＡＣ電源を遮断および事故の発生を防止する。
【００６４】
また、前記リレー（ＲＹ１５）のスイッチが接続されて過電流が発生しても、変流器（２６、２８）および継電器（３０、３２）が過電流を検出できない場合、メイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）と、磁気スイッチ（１８、２０）が、ＡＣ電源を遮断せず、設定された所定時間が経過する場合に、リレー（ＲＹ１３）がスイッチングオンされ、リレー（ＲＹ１６）を切り替える。
【００６５】
すると、ＡＣ電源がリレー（ＲＹ１６）のスイッチを介して短絡されて短絡電流が流れて、その短絡電流を変流器（２４、２６）および継電器（３０、３２）が検出し、ＡＣ電源を遮断および事故の発生を防止する。
【００６６】
また、漏電遮断器であるＥＬＢ（５１）は、多数の鉄柱（１００）のうち、漏れ電圧および浸水が発生する鉄柱に対して電源を遮断できるようにし、漏れ電圧および浸水が発生する街灯柱を区別することができ、街灯柱の安定器の漏れによって遮断される問題を解決する。また、ＥＬＢ（５１）は、地絡電流発生部（４８）によって強制遮断され、電源復旧時に漏れ電圧および浸水が発生した鉄柱の街灯柱のみが電源を供給せず、他の鉄柱に設けられた街灯に電源を供給できるようにし、他の鉄柱に設けられた街灯を点灯して漏れ電圧および浸水が発生した鉄柱によって他の鉄柱に設けられた街灯を点灯できない問題を解決することができる。このとき、点灯しない街灯は、漏れ電圧が発生したものと判断し、漏れ原因を把握して復旧できるようにする。
【００６７】
図６は図５の漏れ電圧および浸水感知部（４５）の詳細回路図である。
【００６８】
ここに図に示すように漏れ電圧感知棒（４３、４４）の両端電圧を検出する抵抗（Ｒ１〜Ｒ４）、コンデンサ（Ｃ９）、ダイオード（Ｄ２、Ｄ３）および演算増幅器（ＯＰ１）とからなる漏れ電圧検出部（５０）と、前記漏れ電圧検出部（５０）の検出電圧を負の全波整流する抵抗（Ｒ５〜Ｒ９、Ｒ１１）、演算増幅器（ＯＰ２、ＯＰ３）、ダイオード（Ｄ４、Ｄ５）、コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）とからなる全波整流部（５２）と、前記全波整流部（５２）から出力された負の全波整流した電圧と、基準電圧発生部（７２）が発生した基準電圧（ＶＲＥＦ）を受け、あらかじめ設定された基準電圧と比較して漏れ電圧状態を判断する抵抗（Ｒ１２〜Ｒ１６、Ｒ２２）、可変抵抗（ＶＲ１）、ダイオード（Ｄ１３）、アンドゲート（ＡＮ１）、演算増幅器（ＯＰ４）とからなる漏れ電圧判断部（５４）と、浸水感知棒（４１、４２）の両端電圧を検出する抵抗（Ｒ１０、Ｒ１７〜Ｒ２１）、演算増幅器（ＯＰ５）、ダイオード（Ｄ１２）、アンドゲート（ＡＮ２）とからなる浸水電圧感知部（５６）と、前記漏れ電圧判断部（５４）から出力された漏れ電圧判断信号と、前記浸水電圧感知部（５６）から出力された浸水電圧感知信号が、それぞれダイオード（Ｄ２３、Ｄ２４）を通過した後、ショートされてアンドゲート（ＡＮ３）に入力され、前記漏れ電圧判断部（５４）から出力された漏れ電圧判断信号と、前記浸水電圧感知部（５６）から出力された浸水電圧感知信号を選択的に出力する信号選択部（５５）と、前記信号選択部（５５）から出力された浸水感知信号、又は漏れ電圧判断信号を受けて地絡電流発生制御信号を出力する抵抗（Ｒ２０〜Ｒ２３）、トランジスタ（Q３）とからなる第１漏れ電圧および浸水信号出力部（５８）と、前記信号選択部（５５）から出力された浸水感知信号、又は漏れ電圧判断信号を受けて設定された時間（例えば、０.５秒）経過後、短絡電流発生制御信号を出力する抵抗（Ｒ２４〜Ｒ２９）、コンデンサ（Ｃ２０、Ｃ２４）、可変抵抗（ＶＲ３）、ダイオード（Ｄ１６）、アンドゲート（ＡＮ４）、演算増幅器（ＯＰ６）、トランジスタ（Q２）とからなる第２漏れ電圧および浸水信号出力部（６０）と、前記アンドゲート（ＡＮ３）から出力された浸水感知信号、又は漏れ電圧判断信号を受け、設定された時間（例えば、０.５秒）経過後、短絡電流発生制御信号を出力する
抵抗（Ｒ５０〜Ｒ５３）、コンデンサ（Ｃ１５、Ｃ１９）、可変抵抗（ＶＲ４）、ダイオード（Ｄ２５）、演算増幅器（ＯＰ７）、トランジスタ（Q４）とからなる第３漏れ電圧および浸水信号出力部（６２）と、ＡＣ電源を整流および平滑して直流動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）を発生するブリッジダイオード（Ｄ１）、コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）とからなる動作電源発生部（７０）と、前記動作電源発生部（７０）が発生した動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）に浸水および漏れ電圧を検出する基準電圧（ＶＲＥＦ）を発生すると共に、基準電圧（-ＶＲＥＦ）を発生して、浸水感知棒（４２）に印加するレギュレータ（Ｕ１１、Ｕ１２）、抵抗（Ｒ３７〜Ｒ３８）、ツェナーダイオード（ＺＤ１〜ＺＤ２）コンデンサ（Ｃ５〜Ｃ８）とからなる基準電圧発生部（７２）と、漏れ状態又は浸水状態を確認するためのスイッチ（ＳＷ３）と、前記スイッチ（ＳＷ３）のスイッチングオンされることにより、リセットされ、前記漏れ電圧判断部（５４）から判断された漏れ電圧判断信号を受け、漏電状態表示制御信号を出力する電圧動作遮断原因確認表示部（６６）と、前記スイッチ（ＳＷ３）のスイッチングオンされることにより、リセットされ、前記浸水検出部（５６）から検出された浸水電圧感知信号を受け、浸水状態表示制御信号を出力する浸水動作遮断原因確認表示部（６４）と、前記電圧動作遮断原因表示部（６６）から出力された表示制御信号によって漏電状態を表示する第１ＬＥＤ（Ｄ１８）と、前記電圧動作遮断原因表示部（６６）から出力された表示制御信号によって浸水状態を表示する第２ＬＥＤ（Ｄ１９）で構成される。前記漏れ電圧検出部（５０）、全波整流部（５２）、漏れ電圧判断部（５４）は漏れ電圧感知部になる。前記漏れ電圧感知部は、漏れ電圧感知棒（４３、４４）から設定された電圧以上の漏れ電圧が発生するかを感知する。
【００６９】
このように構成された漏れ電圧および浸水感知部（４５）は、電源供給線を介して供給されるＡＣ電源が、全波整流部（５２）のトランス（図示せず）の一次コイルに印加され、二次コイルに降下出力され、ブリッジダイオード（Ｄ１）を介してブリッジ整流され、コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）によって平滑された後、動作電源発生部（７２）のレギュレータ（Ｕ１１、Ｕ１２）を介して、動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）を発生して各部に供給する。
【００７０】
前記動作電源発生部（７２）で発生した動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）は、コンデンサ（Ｃ５、Ｃ６）によって平滑された後、抵抗（Ｒ３７、Ｒ３８）を介して、定電圧ダイオード（ＺＤ１、ＺＤ２）に印加され、定電圧ダイオード（ＺＤ１、ＺＤ２）の定電圧を基準電圧（ＶＲＥＦ、-ＶＲＥＦ）に発生し、発生した基準電圧（-ＶＲＥＦ）は、浸水感知棒（４２）に印加される。
【００７１】
また、前記基準電圧（ＶＲＥＦ）は、浸水電圧判断部（５４）の可変抵抗（ＶＲ３）を介して、演算増幅器（ＯＰ５）の反転入力端子（-）にそれぞれ印加される。
【００７２】
このような状態で鉄柱（１００）が浸水しない場合に、浸水感知棒（４１、４２）は、相互間に開放された状態となり、前記基準電圧（-ＶＲＥＦ）が可変抵抗（ＶＲ２）を介して、演算増幅器（ＯＰ５）の反転入力端子（-）に印加されているので、演算増幅器（ＯＰ５）は低電位を出力する。前記演算増幅器（ＯＰ５）を介して出力された低電位信号（ＬＯＷ）は、ダイオード（Ｄ１２）を介してアンドゲート（ＡＮ２）の一入力端に印加され、アンドゲート（ＡＮ２）の他の入力端は、全波整流部（５２）から出力されたハイ信号が印加され、前記アンドゲート（ＯＲ２）はＬＯＷ信号を出力する。前記アンドゲート（ＡＮ２）を介して出力されたＬＯＷ信号は、ダイオード（Ｄ２３）を介して出力され、ダイオード（Ｄ２４）を介して出力された信号とショートされ、アンドゲート（ＡＮ３）に入力されてアンドゲート（ＡＮ３）はロー信号を出力する。
【００７３】
前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力されたロー信号は、抵抗（Ｒ２３）を介してトランジスタ（Ｑ３）のベースに印加される。また、前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力されたＬＯＷ信号は、抵抗（Ｒ２４）および演算増幅器（ＯＰ６）、ダイオード（Ｄ１４）、アンドゲート（ＡＮ４）、抵抗（Ｒ２７）を介してトランジスタ（Ｑ２）のベースに印加される。前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力されたＬＯＷ信号は、抵抗（Ｒ２４）を介して演算増幅器（ＯＰ７）の非反転端子（+）に印加され、抵抗（Ｒ５２）を介してトランジスタ（Ｑ４）のベースに印加される。
【００７４】
これにより、トランジスタ（Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）は、全てがオフされる。従って、動作信号発生部（４７）のリレー（ＲＹ１１、ＲＹ１２、ＲＹ１３）が駆動されない。
【００７５】
しかし、鉄柱（１００）が浸水する場合に、浸水感知棒（４１、４２）が浸水した水を介して相互間に電気的に接続され、基準電圧（ＶＲＥＦ）が可変抵抗（ＶＲ２）および抵抗（Ｒ１８）を介して、演算増幅器（ＯＰ５）の反転入力端子（-）に印加される。演算増幅器（ＯＰ５）の反転入力端子（-）に印加される電圧が、負の電圧になるように、可変抵抗（ＶＲ２）の値を設定すると、演算増幅器（ＯＰ５）が高電位（ＨＩＧＨ）を出力する。前記演算増幅器（ＯＰ５）から出力されたＨＩＧＨ信号は、アンドゲート（ＡＮ２）の一入力端に入力され、アンドゲート（ＡＮ２）の他の入力端は、全波整流部（５２）を介して出力された高電位信号が印加されるので、アンドゲート（ＡＮ２）はハイ信号を出力する。前記アンドゲート（ＡＮ２）を介して出力されたハイ信号は、ダイオード（Ｄ２３）を介して出力され、ダイオード（Ｄ２４）の出力信号とショートされ、アンドゲート（ＡＮ３）の入力信号は、全てがハイ信号に印加される。
【００７６】
これにより、アンドゲート（ＡＮ３）はハイ信号を出力するようになり、前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力されたＨＩＧＨ信号は、抵抗（Ｒ２０、Ｒ２３）によって分圧された後、トランジスタ（Ｑ３）のベースに印加される。これにより、前記トランジスタ（Ｑ３）はターンオンされ、前記トランジスタ（Ｑ３）のコレクタに接続されたリレー（ＲＹ１１）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１１）のスイッチがオンされる。前記リレー（ＲＹ１１）のスイッチがオンされると、リレー（ＲＹ１４）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１４）は、スイッチ接点が接地に接続されて地絡電流を発生させる。
【００７７】
前記リレー（ＲＹ１４）によって地絡電流が発生すると、ＡＣ電源に接続された零相変流器（２２、２４）および継電器（２６、２８）と、漏電およびショック検出器（３０、３２）によって地絡電流を検出し、磁気スイッチ（１８、２０）およびメイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）をオフさせてＡＣ電源を遮断する。
【００７８】
また、前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力されたＨＩＧＨ信号は、抵抗（Ｒ２４）を介してコンデンサ（Ｃ２４）によってチャージされる。このとき、ＲＣ時定数は０.１３秒になるように抵抗（２４）およびコンデンサ（Ｃ２４）の値を設定する。０.１３秒が経過すると、前記コンデンサ（Ｃ２４）にチャージされたＨＩＧＨ信号が演算増幅器（ＯＰ６）の非反転端（+）に印加され、可変抵抗（ＶＲ３）の調節された値によって設定されたレベルに増幅された後、出力端を介して出力される。前記演算増幅器（ＯＰ６）に出力されたＨＩＧＨ信号は、ダイオード（Ｄ１８）およびアンドゲート（ＡＮ４）を介して出力され、その信号は抵抗（Ｒ２７、Ｒ２８）によって分圧された後、トランジスタ（Ｑ２）のベースに印加される。これにより、前記トランジスタ（Ｑ２）はターンオンされ、前記トランジスタ（Ｑ２）のコレクタにリレー（ＲＹ１２）のコイルが接続されているので、リレー（ＲＹ１２）のスイッチがオンされる。前記リレー（ＲＹ１２）のスイッチがオンされると、リレー（ＲＹ１５）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１５）はスイッチ接点が電源ラインのＲ相とＮ相に接続され、コア抵抗（Ｒ０）によって過電流を発生させる。前記リレー（Ｒ１５）によってＡＣ電源の過電流が発生すると、ＡＣ電源に連結された変流器（２６、２８）および継電器（３０、３２）によって過電流が検出され、磁気スイッチ（１８、２０）およびメイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）がオフされてＡＣ電源が遮断される。
【００７９】
また、地絡電流や過電流が検出されても磁気スイッチ（１８、２０）およびメイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）がオフされ、ＡＣ電源が遮断されない場合に備え、前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力されたハイ（ＨＩＧＨ）信号は、抵抗（Ｒ２４）を介してコンデンサ（Ｃ２４）によってチャージされた後、可変抵抗（ＶＲ４）を可変抵抗（ＶＲ３）より高く設定すると、抵抗（Ｒ２４）およびコンデンサ（Ｃ２４）によって印加される電圧が、可変抵抗（ＶＲ４）によって設定された電圧より高くなるまで演算増幅器（ＯＰ７）は、低電位（ロー）信号を出力し、可変抵抗（ＶＲ４）によって非反転端（+）に印加される電圧が設定された電圧より高くなると、高電位（ハイ）信号を出力する。従って、可変抵抗（ＶＲ３）によって演算増幅器（ＯＰ６）の反転端（-）の電圧を３Ｖに設定されていると、可変抵抗（ＶＲ４）によって演算増幅器（ＯＰ７）の反転端（-）の電圧を６Ｖに設定する。すると、トランジスタ（Ｑ２）がターンオンされてから、０.５秒程度経過してトランジスタ（Ｑ４）がターンオンされる。
【００８０】
前記演算増幅器（ＯＰ７）に出力されたＨＩＧＨ信号は、抵抗（Ｒ５２、Ｒ５３）によって分圧された後、トランジスタ（Ｑ４）のベースに印加される。これにより、前記トランジスタ（Ｑ４）はターンオンされ、前記トランジスタ（Ｑ４）のコレクタに接続されたリレー（ＲＹ１３）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１３）のスイッチがオンされる。前記リレー（ＲＹ１３）のスイッチがオンされると、リレー（ＲＹ１６）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１６）はスイッチ接点が電源ラインのＲ相とＮ相に接続されてショート（ＳＨ０ＲＴ）を発生させる。前記リレー（ＲＹ１６）によってＡＣ電源のショートが発生すると、ＡＣ電源に連結された変流器（２６、２８）および継電器（３０、３２）によって短絡電流を検出し、磁気スイッチ（１８、２０）およびメイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）をオフさせてＡＣ電源を遮断する。
【００８１】
一方、漏れ電圧検出部（５０）は、漏れ電圧感知棒（４１、４２）が検出する漏れ電圧が抵抗（Ｒ１〜Ｒ４）に分割され、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）によって動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）の間にレベルが制限された後、演算増幅器（ＯＰ１）の非反転入力端子（+）に印加されて緩衝増幅される。前記演算増幅器（ＯＰ１）から緩衝増幅された電圧は、抵抗（Ｒ５）を介して演算増幅器（ＯＰ２）の反転入力端子（-）に印加される。
【００８２】
すると、全波整流部（５２）は、前記漏れ電圧検出部（５０）が検出した漏れ電圧を負の全波整流し、漏れ電圧判断部（５４）の演算増幅器（ＯＰ４）の反転入力端子（-）に印加される。
【００８３】
ここで、前記漏れ電圧感知棒（４３、４４）が設定された漏れ電圧以下を検出する場合に、前記全波整流部（５２）から出力される電圧が基準電圧（ＶＲＥＦ）より低くなるように、可変抵抗（ＶＲ１）の値を設定すると、漏れ電圧判断部（５４）の演算増幅器（ＯＰ４）の反転入力端子（-）には正の電圧が印加され、その出力端子にＬＯＷ電位が出力される。前記演算増幅器（ＯＰ４）から出力されたＬＯＷ電位は、ダイオード（Ｄ１３）を介してアンドゲート（ＡＮ１）の一入力端に印加され、アンドゲート（ＡＮ１）の他の入力端は、全波整流部（５２）から出力される高電位（ハイ）信号が印加されるので、アンドゲート（ＡＮ１）はロー信号を出力するようになる。前記アンドゲート（ＡＮ１）から出力されたロー信号は、ダイオード（Ｄ２４）を介してダイオード（Ｄ２３）を介して出力された信号とショートされ、アンドゲート（ＡＮ３）の２つの入力端に印加される。これにより、アンドゲート（ＡＮ３）はロー信号を出力し、このとき、アンドゲート（ＯＲ３）を介して出力されたＬＯＷ信号は、抵抗（Ｒ２３）をトランジスタ（Ｑ３）のベースに印加される。
【００８４】
また、前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力されたロー（ＬＯＷ）信号は、抵抗（Ｒ２４）および演算増幅器（ＯＰ５）、ダイオード（Ｄ１４）、アンドゲート（ＡＮ４）、抵抗（Ｒ２７）を介してトランジスタ（Ｑ２）のベースに印加される。前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力されたＬＯＷ信号は、演算増幅器（ＯＰ７）、ダイオード（Ｄ１７）、抵抗（Ｒ５２）を介してトランジスタ（Ｑ４）のベースに印加される。これにより、トランジスタ（Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）は全てがオフされる。したがって、動作信号発生部（４７）のリレー（ＲＹ１１、ＲＹ１２、ＲＹ１３）が駆動されない。
【００８５】
しかし、前記とは反対に、漏れ電圧感知棒 （４１、４２）が設定された漏れ電圧以上を検出すると、全波整流部（５２）から出力される電圧が、基準電圧（ＶＲＥＦ）より高いため、漏れ電圧判断部（５４）の演算増幅器（ＯＰ４）の反転入力端子（-）に負の電圧が印加されるので、演算増幅器（ＯＰ４）がＨＩＧＨ電位を出力する。前記演算増幅器（ＯＰ４）から出力されたＨＩＧＨ電位は、ダイオード（Ｄ１３）を介してアンドゲート（ＡＮ１）の一入力端に印加され、アンドゲート（ＡＮ１）の他の入力端は、全波整流部（５２）から出力された高電位（ハイ）信号が印加される。これにより、アンドゲート（ＡＮ１）は出力端にＨＩＧＨ電位を出力する。
【００８６】
前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力された前記アンドゲート（ＡＮ１）の出力端に出力されたハイ信号は、ダイオード（Ｄ２４）を介して出力された後、ダイオード（Ｄ２３）から出力された信号とショートされ、アンドゲート（ＡＮ３）の二つの入力端に印加される。これにより、アンドゲート（ＡＮ３）はハイ信号を出力するようになり、前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力されたハイ信号は、抵抗（Ｒ２０、Ｒ２３）によって分圧された後、トランジスタ（Ｑ３）のベースに印加される。これにより、前記トランジスタ（Ｑ３）はターンオンされ、前記トランジスタ（Ｑ３）のコレクタに接続されたリレー（ＲＹ１１）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１１）のスイッチがオンされる。
【００８７】
前記リレー（ＲＹ１１）のスイッチがオンされると、リレー（ＲＹ１４）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１４）はスイッチ接点が接地に連結されて地絡電流を発生させる。前記リレー（Ｒ１４）によって地絡電流が発生すると、ＡＣ電源に連結された変流器（２６、２８）および継電器（３０、３２）によって地絡電流を検出し、磁気スイッチ（１８、２０）およびメイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）をオフさせてＡＣ電源を遮断する。
【００８８】
また、前記アンドゲート（ＡＮ３）を介して出力されたＨＩＧＨ信号は、抵抗（Ｒ２４）を介してコンデンサ（Ｃ２４）によってチャージされる。このとき、ＲＣ時定数は１.３秒になるように抵抗（２４）およびコンデンサ（Ｃ２４）の値を設定する。
【００８９】
１.３秒が経過すると、前記コンデンサ（Ｃ２４）にチャージされたハイ（ＨＩＧＨ）信号が、演算増幅器（ＯＰ６）の非反転端（+）に印加されて設定されたレベルに増幅された後、出力端を介して出力される。前記演算増幅器（ＯＰ６）に出力されたＨＩＧＨ信号は、ダイオード（Ｄ１８）およびアンドゲート（ＡＮ４）を介して出力され、その信号は抵抗（Ｒ２７、Ｒ２８）によって分圧された後、トランジスタ（Ｑ２）のベースに印加される。これにより、前記トランジスタ（Ｑ２）はターンオンされ、前記トランジスタ（Ｑ２）のコレクタに接続されたリレー（ＲＹ１２）に電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１２）のスイッチがオンされる。前記リレー（ＲＹ１２）のスイッチがオンされると、リレー（ＲＹ１５）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１５）はスイッチ接点がコア抵抗（Ｒ０）を介して電源ラインのＲ相とＮ相に接続されて過電流を発生させる。前記リレー（ＲＹ１５）によってＡＣ電源の過電流が発生すると、ＡＣ電源に連結された変流器（２６、２８）および継電器（３０、３２）によって過電流を検出し、磁気スイッチ（１８、２０）およびメイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）をオフさせてＡＣ電源を遮断する。
【００９０】
また、地絡電流や過電流が検出されても磁気スイッチ（１８、２０）およびメイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）がオフされ、ＡＣ電源が遮断されない場合を備え、前記アンド（ＡＮ３）を介して出力されたＨＩＧＨ信号は、抵抗（Ｒ２４）を介してコンデンサ（Ｃ２４）によってチャージされた後、可変抵抗（ＶＲ４）を可変抵抗（ＶＲ３）より高く設定すると、抵抗（Ｒ２４）およびコンデンサ（Ｃ２４）によって印加される電圧が、可変抵抗（ＶＲ４）によって設定された電圧より高くなるまで、演算増幅器（ＯＰ７）は低電位（ロー）信号を出力し、可変抵抗（ＶＲ４）によって非反転端（+）に印加される電圧が、設定された電圧より高くなると、高電位（ハイ）信号を出力する。したがって、可変抵抗（ＶＲ３）によって演算増幅器（ＯＰ６）の反転端（-）の電圧が３Ｖに設定されていると、可変抵抗（ＶＲ４）によって演算増幅器（ＯＰ７）の反転端（-）の電圧を６Ｖに設定する。すると、トランジスタ（Ｑ２）がターンオンされた後 ０.５秒程度経過してトランジスタ（Ｑ４）をターンオンさせている。前記演算増幅器（ＯＰ７）に出力されたＨＩＧＨ信号は、抵抗（Ｒ５２、Ｒ５３）によって分圧された後、トランジスタ（Ｑ４）のベースに印加される。これにより、前記トランジスタ（Ｑ４）はターンオンされ、前記トランジスタ（Ｑ４）のコレクタに接続されたリレー（ＲＹ１３）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１３）のスイッチがオンされる。
【００９１】
前記リレー（ＲＹ１３）のスイッチがオンされると、リレー（ＲＹ１６）のコイルに電流が流れるようになり、リレー（ＲＹ１６）はスイッチ接点が電源ラインのＲ相とＮ相に接続されてショート（ＳＨＯＲＴ）を発生させる。。前記リレー（ＲＹ１６）によってＡＣ電源のショートが発生すると、ＡＣ電源に連結された変流器（２６、２８）および継電器（３０、３２）によって短絡電流を検出して磁気スイッチ（１８、２０）およびメイン・サーキット・ブレーカ（主ブレーカー ）（１２）およびサブサーキット・ブレーカ（１４、１６）をオフさせてＡＣ電源を遮断する。
【００９２】
また、前記アンドゲート（ＡＮ１）を介して出力された漏れ電圧感知信号は、Ｄフリップフロップ（Ｕ１５）のクロック端子（ＣＬＫ）に印加され、前記アンドゲート（ＡＮ２）を介して出力された浸水感知信号は、Ｄフリップフロップ（Ｕ１４）のクロック端子（ＣＬＫ）に印加される。従って、漏れ電圧が設定された電圧以上感知される場合、クロック端子（ＣＬＫ）にハイ信号が印加されるので、Ｄフリップフロップ（Ｕ１５）は、出力端（Ｑ）にハイ信号を出力してＬＥＤ（Ｄ１８）に印加される。また、浸水電圧が感知される場合、クロック端子（ＣＬＫ）にハイ信号が印加されるので、Ｄフリップフロップ（Ｕ１４）は、出力端（Ｑ）にハイ信号を出力してＬＥＤ（Ｄ１９）に印加される。このとき、使用者がプッシュスイッチ（ＳＷ４）を押すと、ＬＥＤ（Ｄ１８）又はＬＥＤ（Ｄ１９）は点灯され、漏電状態や浸水状態を表示する。しかし、使用者がプッシュボタンスイッチ（ＳＷ３）を押すと、Ｄフリップフロップ（Ｕ１４、Ｕ１５）はリセットされる。
【００９３】
鉄柱（１００）と電圧感知棒の距離を１Ｍにする場合、２５Ｖの電圧が検出されて、感電による事故を防止するために、歩幅電圧および接触電圧範囲内の電圧で７〜１０Ｖ以内で感知して動作するようにした。
【００９４】
図７は本発明の一実施例による電圧感知棒（４３、４４）および浸水感知棒（４１、４２）の設置状態の例示図である。
【００９５】
浸水感知棒（４１、４２）は、鉄柱（１００）内の浸水を感知する位置に設けられ、鉄柱（１００）が浸水する場合、浸水感知棒（４１、４２）が浸水する水によって相互間に電気的に接続されるようにして、漏れ電圧感知棒（４３、４４）は、漏れ電圧を感知する所定の位置、例えば、鉄柱（１００）と地下に一定距離離隔された位置に設けられ、鉄柱（１００）から漏れる漏れ電圧を感知できるようにする。漏れ電圧感知棒（４３）は、鉄柱（１００）に連結して、漏れ電圧感知棒（４４）は、鉄柱（１００）と一定距離離隔された位置の地下に埋設している。
【００９６】
また、ＡＣ電源ラインのＲ相と接地の間に抵抗とＬＥＤを設置してＡＣ電源が供給される時、ＬＥＤが点灯されてＲ相を確認することができ、ＡＣ電源が供給される状態でＬＥＤが点灯されなければＬＥＤが損傷されたり、接地がまともに行われないものと見なす。
【００９７】
本発明の実施例では説明しなかったが、建物内で使用する冷蔵庫、洗濯機の各種産業用装備などのような電気機器の接地端子に漏れ電流感知棒（４３）を連結して、コンセントの接地端子に漏れ電流感知棒（４４）を連結して、前記漏れ電流感知棒（４３、４４）を一定距離離隔した後、地面に埋設して、本発明の感電防止装置を適用する場合、上述した説明と同じ動作を行い、過電流、漏れ電流、短絡電流発生時、ＡＣ電源を遮断することも本発明の範囲内で実施可能である。
【００９８】
また、本発明の実施例では説明しなかったが、多数の鉄柱（１００）に多数のＬＥＤを設置して、一定時間間隔で点滅できるようにして、道路を走行する車が道路上に設けられた多数の鉄柱（１００）と追突することを防止することも本発明の範囲内で実施可能である。これは全波整流部（５２）から全波整流された電圧を点滅駆動器に供給して、スライドスイッチとからなるオン/オフスイッチをオンさせた場合、ＬＥＤが点滅駆動できるようにする。
【００９９】
以下、添付された図１および図８ないし図９の図面を参照して、本発明の感電保護用電源遮断装置を詳細に説明して、ここで、従来および一実施例と同じ部位には同一符号を付与する。
【０１００】
図８は本発明の他の実施例による感電保護用電源遮断装置の構成を示した回路図である。
【０１０１】
鉄柱と一定距離離隔された位置の地下に電線中間が絶縁破壊されないように、埋設できるようにして、漏電による電圧を感知するための漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）と、電源供給線のＮ相と、鉄柱にそれぞれ連結されて漏電による漏れ電圧を感知するための漏れ電圧接続端子（２２２、２２３）と、前記漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）や漏れ電圧接続端子（２２２、２２３）から設定電圧以上の漏れ電圧が発生するかどうかを感知する漏れ電圧感知部（２４０）と、漏れ電圧感知部（２４０）が設定電圧以上の漏れ電圧を感知する場合に、地絡電流を発生すると共に、設定時間が経過する場合に交流電源（ＡＣ）を遮断するようにする電源遮断信号発生部（２３０）を備える。
【０１０２】
前記電源遮断信号発生部（２３０）は、前記漏れ電圧感知部（２４０）が発生する制御信号によってリレー（ＲＹ１）が駆動し、そのスイッチ（ＲＹＳ１）が接続されて電源遮断動作信号を発生する動作信号発生部（２３１）と、前記動作信号発生部（２３１）が電源遮断動作信号を発生する場合にタイマースイッチ（ＴＡ）が駆動されて、タイマースイッチ（ＴＡ）の設定時間が経過する場合に、リレー（ＲＹ２）が駆動し、そのスイッチ（ＲＹＳ２１、ＲＹ２２）が接続されて交流電源（ＡＣ）が、スイッチ（ＲＹＳ２１、ＲＹＳ２２）を介して短絡させる短絡電流発生部（２３３）と、前記動作信号発生部（２３１）が電源遮断動作信号を発生する場合に、リレー（ＲＹ３）が駆動し、そのスイッチ（ＲＹＳ３１、ＲＹＳ３２）が接続されて一側交流電源（ＡＣ）が、スイッチ（ＲＹＳ３１、ＲＹＳ３２）を介して接地に流れて、地絡電流を発生させる地絡電流発生部（２３５）を備える。
【０１０３】
前記漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）は漏れ電圧を感知する所定の位置、例えば、鉄柱（１００）と地下又は所定距離離隔された位置に設けられて鉄柱（１００）から漏れる漏れ電圧を感知するように設けられる。
【０１０４】
このように構成された本発明の感電保護用電源遮断装置は、制御装置（１００）から電源供給線（１１５）を介して鉄柱（１００）に供給される交流電源（ＡＣ）を漏れ電圧感知部（２４０）が入力されて動作するものであり、漏れ電圧感知部（２４０）は、漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）や漏れ電圧接続端子（２２２、２２３）から設定された所定レベル以上の漏れ電圧を検出した場合、電源遮断制御信号を発生して電源遮断信号発生部（２３０）の動作信号発生部（２３１）のリレー（ＲＹ１）のスイッチ（ＲＹＳ１）を介して、短絡電流発生部（２３３）のタイマースイッチ（ＴＡ）に印加されるとともに、地絡電流発生部（２３５）のリレー（ＲＹ３）に印加されるので、タイマースイッチ（ＴＡ）が駆動されて、あらかじめ設定された所定の時間をカウントし、リレー（ＲＹ３）が駆動して、そのスイッチ（ＲＹＳ３１、ＲＹＳ３２）が接続される。
【０１０５】
したがって、前記制御装置（１１０）から電源供給線（１１５）を介して鉄柱（１００）に供給される交流電源（ＡＣ）が、前記リレー（ＲＹ３）のスイッチ（ＲＹＳ３１、ＲＹＳ３２）を介して接地に流れるようになる地絡電流が発生し、その発生した地絡電流を零相変流器（１１７）および漏電零相検出器（１１９）が検出して、配線用遮断器 （１１１）および磁気スイッチ（１１３）が交流電源（ＡＣ）を遮断して事故の発生を防止する。
【０１０６】
また、前記リレー（ＲＹ３）のスイッチ（ＲＹＳ３１、ＲＹＳ３２）が接続されて地絡電流が発生しても、零相変流器（１１７）および漏電零相検出器（１１９）が地絡電流を検出することができず、配線用遮断器（１１１）および磁気スイッチ（１１３）が交流電源（ＡＣ）を遮断せず、タイマースイッチ（ＴＡ）に設定された所定の時間が経過する場合にリレー（ＲＹ２）が駆動して、そのスイッチ（ＲＹＳ２１、ＲＹＳ２２）を接続させる。
【０１０７】
すると、前記交流電源（ＡＣ）がリレー（ＲＹ２）のスイッチ（ＲＹＳ２１、ＲＹＳ２２）を介して短絡されて短絡電流が流れるようになり、その短絡電流を配線用遮断器（１１１）が検出して交流電源（ＡＣ）を遮断および事故の発生を防止する。
【０１０８】
図９は図８の漏れ電圧感知部（２４０）の構成を示した回路図である。ここに、図に示すように、複数の漏れ電圧接続端子（２２２、２２３）の両端電圧を検出する抵抗（Ｒ１〜Ｒ４）、可変抵抗（ＶＲ１）、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）および演算増幅器（ＯＰ１）とからなる第１漏れ電圧検出部（３００）と、漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）の両端電圧を検出する抵抗（Ｒ５〜Ｒ８）、可変抵抗（ＶＲ２）、ダイオード（Ｄ３、Ｄ４）および演算増幅器（ＯＰ２）とからなる第２漏れ電圧検出部（３００Ａ）と、前記第１および第２漏れ電圧検出部（３００）（３００Ａ）の検出電圧を負の全波整流する抵抗（Ｒ９〜Ｒ１１）、演算増幅（ＯＰ３）、ダイオード（Ｄ５、Ｄ６）、コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）および可変抵抗（ＶＲ３）からなる全波整流部（３１０）と、前記全波整流部（３１０）の出力電圧に設定電圧以上の漏れ電圧が検出されたかどうかを判断する抵抗（Ｒ１５〜Ｒ１７）、演算増幅器（ＯＰ４）およびダイオード（Ｄ７）とからなる漏れ電圧判断部（３４０）と、前記漏れ電圧判断部（３４０）が、設定電圧以上の漏れ電圧検出を判断する場合に、前記電源遮断信号発生部（２３０）を動作させる抵抗（Ｒ２０〜Ｒ２２）、トランジスタ（ＴＲ）およびフォトカプラ（ＰＣ）とからなる漏れ電圧および浸水信号出力部（３６０）で構成される。
【０１０９】
このように構成された本発明の感電保護用電源遮断装置の漏れ電圧感知部（２４０）は、制御装置（１１０）から電源供給線（１１５）を介して、鉄柱（１００）に供給される交流電源（ＡＣ）によって、動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）が発生して、漏れ電圧感知部（２４０）の各部に供給する。
【０１１０】
第１および第２漏れ電圧検出部（３００）（３００Ａ）の抵抗（Ｒ１、Ｒ２）（Ｒ３５、Ｒ６）および可変抵抗（ＶＲ１）（ＶＲ２）に分割され、ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）（Ｄ３、Ｄ４）によって、動作電源（ＶＣＣ、-ＶＣＣ）の間にレベルが制限された後、演算増幅器（ＯＰ１）（ＯＰ２）の反転入力端子（-）に印加されて緩衝増幅され、抵抗（Ｒ４）（Ｒ５）を介して、全波整流部（３１０）の演算増幅器（ＯＰ３）の反転入力端子（-）に印加される。
【０１１１】
すると、全波整流部（３１０）は、前記漏れ電圧検出部（３００）（３００Ａ）が検出した漏れ電圧を、負の全波整流して漏れ電圧判断部（３４０）の演算増幅器（ＯＰ４）の反転入力端子（-）に印加される。
【０１１２】
ここで、前記漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）や漏れ電圧接続端子（２２２、２２３）から設定された漏れ電圧以下を検出する場合、前記全波整流部（３１０）から出力される電圧が、基準電圧（ＶＲＥＦ）より低くなるように可変抵抗（ＶＲ３）の値を設定すると、漏れ電圧判断部（３４０）の演算増幅器（ＯＰ４）の反転入力端子（-）には正の電圧が印加されて、その出力端子に低電位が出力される。
【０１１３】
すると、漏れ電圧および浸水信号出力部 （３６０）のトランジスタ（ＴＲ）のベースには、低電位が印加されるので、トランジスタ（ＴＲ）がオンされず、フォトカプラ（ＰＣ）が動作しないため、電源遮断信号発生部（２３０）の動作信号発生部（２３１）のリレー（ＲＹ１）は駆動されない。また、前記とは反対に、漏れ電圧感知棒 （２２０、２２１）や漏れ電圧接続端子（２２２、２２３）から設定された漏れ電圧以上を検出すると、前記とは反対に全波整流部（３１０）から出力される電圧が、基準電圧（ＶＲＥＦ）より高くて、漏れ電圧判断部（３４０）の演算増幅器（ＯＰ４）の反転入力端子（-）に負の電圧が印加されるので、演算増幅器（ＯＰ４）が高電位を出力する。
【０１１４】
すると、漏れ電圧および浸水信号出力部（３６０）のトランジスタ（ＴＲ）のベースに高電位が印加されてオンされ、フォトカプラ（ＰＣ）の発光部が点灯されて受光部が受光するので、フォトカプラ（ＰＣ）の受光部が導通状態となり、交流電源（ＡＣ）がフォトカプラ（ＰＣ）の受光部を介して、電源遮断信号発生部（２３０）の動作信号発生部（２２１）のリレー（ＲＹ１）に印加され、そのリレー（ＲＹ１）が駆動するので、上述したようにリレー（ＲＹ１）のスイッチ（ＲＹＳ１）が接続され、短絡電流発生部（２３３）および地絡電流発生部（２３５）が動作して交流電源（ＡＣ）を遮断する。
【０１１５】
従って、漏れ電圧感知棒（２２０、２２１）に連結された電線の絶縁破壊が発生しても、電源供給線のＮ相と、鉄柱（１００）の間の漏れ電圧を検出して、漏電による過電流による感電事故を未然に防ぐことができる。
【０１１６】
一方、前記では本発明を特定の好ましい実施例に関連して図に示して説明したが、以下の特許請求の範囲により包括される本発明の精神や分野を脱することなく、多様な変形および変更が可能であることを当業界で通常の知識を持った者は容易に分かる。例をあげて説明したものとして、本発明を実施するにあたって、ここに限定されず、漏れ電圧感知部のみを備えて設定レベル以上の漏れ電圧が感知される場合、交流電源を遮断するか、又は浸水感知部のみを備えて鉄柱が浸水する場合、交流電源を遮断するように構成可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
以上、詳細に説明したように、本発明は道路に設けられている電気構造物に浸水又は所定電圧以上の漏れ電圧が発生したかを検出し、浸水所定電圧が発生する場合、制御装置が交流電源を遮断することにより、電気構造物の浸水又は漏れ電圧によって感電事故が発生することを未然に防ぐことができ、また、浸水又は所定電圧以上の漏れ電圧が発生する場合、先ず地絡電流を発生させて交流電源を遮断し、地絡電流を発生させても交流電源が遮断されない場合、交流電源に過電流を発生させて交流電源を遮断し、また、過電流が発生しても交流電源が遮断されない場合、交流電源の短絡電流を発生させて交流電源を遮断する三重安全構造で構成され、感電などの事故を確実に防止することができる。
【０１１８】
また、本発明は漏れ電圧感知棒に連結された電線の絶縁破壊が発生する場合、電源供給線の Ｎ相と鉄柱の間の漏れ電圧を感知し、所定レベル以上の漏れ電圧が発生する場合、制御装置が交流電源を遮断することにより、漏電による電気構造物の漏れ電圧などによって感電事故が発生することを未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】従来の地絡遮断装置の構成を示した図。
【図２】本発明の地絡遮断装置の構成を示した回路図。
【図３】図２の漏れ電圧および浸水感知部の構成を示した回路図。
【図４】本発明の他の実施例による地絡電流遮断装置の構成図。
【図５】本発明の実施例による図４の感電防止装置（４０）の詳細回路図。
【図６】図５の漏れ電圧および浸水感知部（４５）の詳細回路図。
【図７】本発明の実施例による電圧感知棒（４３. ４４）および浸水感知棒（４１、４２）の設置状態の例示図。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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