(57)【要約】  本発明は、漏電遮断器及びアーク検出装置に関し、詳しくは、漏電遮断器及びそれに着脱可能なアーク検出装置に関する。本発明の一実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置は、漏電遮断器本体と、前記漏電遮断器本体に着脱可能に結合されてアーク電流を検出するアーク検出モジュールとを含み、前記アーク検出モジュールは、前記漏電遮断器本体の第１負荷側端子に接続され、線路に流れるアーク電流を検出するアーク検出部と、前記アーク検出部から伝達されたアーク検出信号に基づいてアーク電流を判断する制御部と、前記制御部の制御信号に基づいて信号又は電流を出力する出力部とを含む。
2021514526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
漏電遮断器本体と、
前記漏電遮断器本体に着脱可能に結合されてアーク電流を検出するアーク検出モジュールとを含み、
前記アーク検出モジュールは、
前記漏電遮断器本体の第１負荷側端子に接続され、線路に流れるアーク電流を検出するアーク検出部と、
前記アーク検出部から伝達されたアーク検出信号に基づいてアーク電流を判断する制御部と、
前記制御部の制御信号に基づいて信号又は電流を出力する出力部とを含む、漏電遮断器及びアーク検出装置。
【請求項２】
前記漏電遮断器本体は、
線路を開閉する遮断部と、
前記遮断部を動作させるトリップコイルとを含み、
前記出力部から出力される信号又は電流により前記トリップコイルが動作することを特徴とする請求項１に記載の漏電遮断器及びアーク検出装置。
【請求項３】
前記アーク検出モジュールは、一側に前記第１負荷側端子に接続される接続端子を備え、他側に前記接続端子と負荷を接続する第２負荷側端子を備えることを特徴とする請求項１に記載の漏電遮断器及びアーク検出装置。
【請求項４】
前記アーク検出モジュールは、
前記制御部及び前記出力部に直流電源を供給する電源部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の漏電遮断器及びアーク検出装置。
【請求項５】
前記出力部のいずれか１つの出力端子が前記接続端子のいずれか１つの相に接続され、前記出力部の他の１つの出力端子が前記漏電遮断器本体の電源側端子の他の１つの相に接続されることを特徴とする請求項３に記載の漏電遮断器及びアーク検出装置。
【請求項６】
前記出力部の他の１つの出力端子には、出力抵抗が備えられることを特徴とする請求項５に記載の漏電遮断器及びアーク検出装置。
【請求項７】
前記漏電遮断器本体には、漏れ電流検出機能試験のために模擬漏れ電流を発生する第１テスト部が備えられ、前記アーク検出モジュールには、アーク電流検出機能試験のために模擬アーク電流を発生する第２テスト部が備えられることを特徴とする請求項１に記載の漏電遮断器及びアーク検出装置。
【請求項８】
前記アーク検出モジュールには、前記制御部に接続されて線路に流れる電気の特性を表示する表示部が備えられることを特徴とする請求項１に記載の漏電遮断器及びアーク検出装置。
【請求項９】
前記漏電遮断器本体の筐体には、前記第１負荷側端子が露出する第１負荷側端子孔が形成され、前記アーク検出モジュールの筐体には、前記第１負荷側端子孔に嵌合される結合突起が突設されることを特徴とする請求項１に記載の漏電遮断器及びアーク検出装置。
【請求項１０】
前記漏電遮断器本体の筐体には、前記第１テスト部に接続されるテスト端子が露出するテスト端子孔が形成され、前記アーク検出モジュールの筐体には、前記出力部の出力端子が露出して前記テスト端子に接続されるようにする端子孔が形成されることを特徴とする請求項７に記載の漏電遮断器及びアーク検出装置。
【請求項１１】
前記漏電遮断器本体の筐体には、前記トリップコイルに接続される回路を開閉するスイッチ素子に接続されるスイッチ端子が露出するスイッチ端子孔が形成され、前記アーク検出モジュールの筐体には、前記出力部の出力端子が露出して前記スイッチ端子に接続されるようにする端子孔が形成されることを特徴とする請求項２に記載の漏電遮断器及びアーク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏電遮断器及びアーク検出装置に関し、より詳しくは、漏電遮断器及びそれに着脱可能なアーク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、漏電遮断器（Earth Leakage Breaker）は、分電盤内に設けられて漏電による感電事故や火災及び過電流による各種事故を防止するために用いられる機器である。すなわち、漏電遮断器は、線路に発生する漏電を検知し、漏電量が設定値以上になると、トリップ信号をトリップコイルに送って遮断器をトリップさせる。
【０００３】
線路に発生する事故のうち火災を発生させる主要因の一つとして、線路に発生するアークが注目されている。電気火災の原因を分析した結果、電気火災の先行要因としてアークが発生した事例が多いことが見出されたからである。
【０００４】
従来の配線用／漏電遮断器は、定格電流の１００％以上の事故電流（通常、過電流は定格電流の１５０％〜５００％、短絡電流（ショート電流）は定格電流の１，０００％以上）が流れると迅速に線路を遮断する。
【０００５】
しかし、負荷のある線路に発生するアーク電流はその大きさが通常定格電流以内である。アーク電流を直列アークと並列アークに分けてみると、負荷の断線や接触不良により発生する直列アークは、負荷を介して流れるので、その大きさが通常定格電流の範囲内であり、ショートによる短絡電流（並列アーク）が発生した場合は、通常ショート地点に所定量のインピーダンスがあるので、通常１ｋＡ未満の低い短絡電流が流れる。しかし、このような小さなアーク電流によっても、周辺に引火性物質がある場合は火災につながることがある。
【０００６】
従来の配線用／漏電遮断器においては、このような低電流領域でのアーク電流を迅速に遮断できないので、電気火災が発生することがある。
【０００７】
よって、このようなアークを検知してアーク電流発生時に線路を遮断する機能が漏電遮断器に実現されている。このようにアーク検出及び遮断機能を有する遮断器をＡＦＣＩ（Arc Fault Circuit Interrupters）ともいう。
【０００８】
図１は従来技術によるアーク／漏電兼用遮断器１の内部回路ブロック図である。
【０００９】
従来技術によるアーク／漏電兼用遮断器１の構成は次の通りである。
【００１０】
電源１１と負荷２との間に遮断部３が設けられる。遮断部３は、トリップコイル４により動作する。
【００１１】
トリップコイル４、制御部８及びその他の内部部品（素子）に電源を供給するための電源部（電源回路）５が設けられる。電源部５は、外部電源１１からの電圧を各素子に印加するものであり、直流電源を供給するようにしてもよい。
【００１２】
漏れ電流を検出するための漏れ電流検出部６が設けられる。漏れ電流検出部６は、通常零相変流器（Zero Current Transformer, ZCT）で構成される。アーク電流を検出するためのアーク電流検出部７が設けられる。アーク電流検出部７は、通常変流器（Current Transformer, CT）で構成される。
【００１３】
また、各検出部（ＺＣＴ、ＣＴ）６、７から入力された信号に基づいて漏電電流とアーク電流を判別するための制御部８が設けられる。制御部は、通常ファームウェアが搭載されたＭＣＵ（Micro Control Unit）で構成される。
【００１４】
また、異常信号（漏電又はアーク）発生時に遮断器を遮断する（トリップさせる）ためのトリップコイル４に電源を開閉する（オン／オフにする）ために、スイッチ素子１０が設けられる。スイッチ素子１０は、ＳＣＲ（Silicon Controlled Rectifier）やＦＥＴ（Field Effect Transistor）などの半導体制御素子で構成される。
【００１５】
このような漏電検出機能及びアーク検出機能は、遮断器の内部に設けられるＰＣＢ基板上に統合して構成される。
【００１６】
従来技術によるアーク／漏電兼用遮断器１の作用は次の通りである。
【００１７】
電源部５は、外部電源１１から交流電源（ＡＣ）が入力され、制御部８とその他の部品及び回路が動作できるように直流電圧を印加する。
【００１８】
漏れ電流検出部６は、漏れ電流を検知してその信号を制御部８に伝達し、アーク電流検出部７は、アーク電流を検知してその信号を制御部８に伝達する。
【００１９】
制御部８は、漏れ電流／アーク電流検出ファームウェア（アルゴリズム）によりその大きさと真であるか否かを判断し、事故電流であると判断すると、トリップコイル４を制御するためにスイッチ素子１０をトリガする（オンにする）。
【００２０】
一方、遮断器の正常な動作の確認のために、漏れ電流検出部６に１ターン以上巻回されたテスト巻線に模擬漏れ電流／アーク電流を発生させて遮断器が正常に動作するか否かを確認するテスト部９が設けられてもよい。
【００２１】
しかし、このようなアーク／漏電兼用遮断器は、非常に高価であるので使用者にとって負担となる。また、従来用いられていた漏電遮断器自体を交換しなければならないので非効率的である。さらに、製品設置後に必要に応じてアーク検出機能を排除する分離機能が提供されないので不便である。さらに、遮断器の機構部内に漏電遮断器の検出機能とアーク遮断器の検出機能をどちらも実現すると製品の体積（サイズ）が大きくなるという問題もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、アーク検出機能を有する独立したモジュールからなり、漏電遮断器に着脱可能に適用できるアーク検出装置を提供することにある。
【００２３】
本発明の他の目的は、従来用いられていた漏電遮断器に変更を加えないか又は最小限の変更を加えて適用できるアーク検出装置を提供することにある。
【００２４】
本発明のさらに他の目的は、安価なアーク検出装置を提供することにある。
【００２５】
本発明のさらに他の目的は、漏電遮断器に装着した後に使用者の必要に応じてアーク検出機能を選択的に適用できるアーク検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の一実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置は、漏電遮断器本体と、前記漏電遮断器本体に着脱可能に結合されてアーク電流を検出するアーク検出モジュールとを含み、前記アーク検出モジュールは、前記漏電遮断器本体の第１負荷側端子に接続され、線路に流れるアーク電流を検出するアーク検出部と、前記アーク検出部から伝達されたアーク検出信号に基づいてアーク電流を判断する制御部と、前記制御部の制御信号に基づいて信号又は電流を出力する出力部とを含む。
【００２７】
ここで、前記漏電遮断器本体は、線路を開閉する遮断部と、前記遮断部を動作させるトリップコイルとを含み、前記出力部から出力される信号又は電流により前記トリップコイルが動作することを特徴とする。
【００２８】
また、前記アーク検出モジュールは、一側に前記第１負荷側端子に接続される接続端子を備え、他側に前記接続端子と負荷を接続する第２負荷側端子を備えることを特徴とする。
【００２９】
さらに、前記アーク検出モジュールは、前記制御部及び前記出力部に直流電源を供給する電源部をさらに含むことを特徴とする。
【００３０】
さらに、前記出力部のいずれか１つの出力端子が前記接続端子のいずれか１つの相に接続され、前記出力部の他の１つの出力端子が前記漏電遮断器本体の電源側端子の他の１つの相に接続されることを特徴とする。
【００３１】
さらに、前記出力部の他の１つの出力端子には、出力抵抗が備えられることを特徴とする。
【００３２】
さらに、前記漏電遮断器本体には、漏れ電流検出機能試験のために模擬漏れ電流を発生する第１テスト部が備えられ、前記アーク検出モジュールには、アーク電流検出機能試験のために模擬アーク電流を発生する第２テスト部が備えられることを特徴とする。
【００３３】
さらに、前記アーク検出モジュールには、前記制御部に接続されて線路に流れる電気の特性を表示する表示部が備えられることを特徴とする。
【００３４】
さらに、前記漏電遮断器本体の筐体には、前記第１負荷側端子が露出する第１負荷側端子孔が形成され、前記アーク検出モジュールの筐体には、前記第１負荷側端子孔に嵌合される結合突起が突設されることを特徴とする。
【００３５】
さらに、前記漏電遮断器本体の筐体には、前記第１テスト部に接続されるテスト端子が露出するテスト端子孔が形成され、前記アーク検出モジュールの筐体には、前記出力部の出力端子が露出して前記テスト端子に接続されるようにする端子孔が形成されることを特徴とする。
【００３６】
さらに、前記漏電遮断器本体の筐体には、前記トリップコイルに接続される回路を開閉するスイッチ素子に接続されるスイッチ端子が露出するスイッチ端子孔が形成され、前記アーク検出モジュールの筐体には、前記出力部の出力端子が露出して前記スイッチ端子に接続されるようにする端子孔が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の各実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置においては、漏電遮断器に着脱可能でアーク検出機能を有するアーク検出モジュールが独立して備えられるので、漏電遮断器に選択的に適用することができる。
【００３８】
このようなアーク検出モジュールは、従来用いられていた漏電遮断器に変更を加えないか、端子接続部を構成するなどの最小限の変更を加えることにより適用することができる。
【００３９】
また、このようなアーク検出モジュールは、アーク検出機能のみを有するので、漏電／アーク検出機能を統合して備えた遮断器に比べて安価である。
【００４０】
さらに、漏電遮断器に装着した後に使用者の必要に応じてアーク検出機能を選択的に用いることができるので便利である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来技術によるアーク／漏電兼用遮断器の内部回路ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置の斜視図であり、アーク検出装置が漏電遮断器に結合された状態を示す。
【図３】本発明の一実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置の斜視図であり、アーク検出装置が漏電遮断器から分離された状態を示す。
【図４】図２の実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置の内部回路ブロック図である。
【図５】本発明の他の実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置の斜視図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置の斜視図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置の内部回路ブロック図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置の斜視図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置の内部回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明するが、これは本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これにより本発明の技術的思想及び範囲が限定されるものではない。
【００４３】
図面を参照して、本発明の各実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置について詳細に説明する。
【００４４】
図２及び図３は本発明の一実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置の斜視図であり、それぞれアーク検出装置が漏電遮断器に結合された状態及び漏電遮断器から分離された状態を示す。また、図４は図２の実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置の内部回路ブロック図である。
【００４５】
本発明の一実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置は、線路を開閉する遮断部２５及び遮断部２５を動作させるトリップコイル２６を有する漏電遮断器本体２０と、漏電遮断器本体２０に着脱可能に結合されてアーク電流を検出するアーク検出モジュール４０とを含み、アーク検出モジュール４０は、漏電遮断器本体２０の第１負荷側端子２１に接続されるアーク検出部６０と、アーク検出部６０から伝達されたアーク検出信号に基づいてアーク電流を判断する第２制御部５０と、第２制御部５０の制御信号に基づいて信号又は電流を出力してトリップコイル２６を動作させる出力部５５とを含む。
【００４６】
本発明の一実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置は、漏電遮断器本体とアーク検出モジュール（アーク検出装置）とから構成される。ここで、漏電遮断器を漏電遮断器本体、あるいは単に本体という。また、単にモジュールという場合、モジュールとはアーク検出モジュールのことである。一方、電源部のように本体及びモジュールに共通に備えられる構成要素には、それらを区分するために「第１」、「第２」などの接頭語を用いる。ここで、「第１」は本体に備えられる構成要素に用い、「第２」はモジュールに備えられる構成要素に用いる。
【００４７】
図２はアーク検出モジュール４０が本体２０に結合された状態を示し、図３はアーク検出モジュール４０が本体２０から分離された状態を示す。
【００４８】
漏電遮断器本体２０及びアーク検出モジュール４０は、それぞれ箱状の筐体３９、４９を有する。
【００４９】
アーク検出モジュール４０は、本体２０に結合するか又は本体２０から分離することができる。ここで、アーク検出モジュール４０は、本体２０の一側に結合される。例えば、アーク検出モジュール４０は、本体２０の負荷側に結合されてもよい。ここで、本体２０の第１筐体３９の負荷側の一面とアーク検出モジュール４０の第２筐体４９の一面とが当接するように結合されてもよい。
【００５０】
アーク検出モジュール４０の接続端子４１は、本体２０の第１負荷側端子２１に接続される。ここで、アーク検出モジュール４０の接続端子４１は、締結部材（例えば、ネジ）により本体２０の第１負荷側端子２１に結合される。このために、接続端子４１にネジ孔４１ａを形成してもよい。このようなネジ締結作業は、本体２０の第１負荷側端子２１の上部に形成された第１締結孔３７を介して行ってもよい。
【００５１】
このように、本体２０とアーク検出モジュール４０との結合は、本体２０の第１負荷側端子２１及びアーク検出モジュール４０の接続端子４１により簡単に行うことができる。この場合、本体２０の第１負荷側端子２１及びアーク検出モジュール４０の接続端子４１は、本体２０とアーク検出モジュール４０間の電気的接続通路の役割を果たすと共に、機械的結合機能を果たす。よって、アーク検出モジュール４０が本体２０から離脱しなくなる。
【００５２】
本体２０の第１筐体３９は、前面（図の左）に電源側端子孔２４が形成され、背面に第１負荷側端子孔２２が形成される。第１負荷側端子孔２２の内部には第１負荷側端子２１が配置され、電源側端子孔２４の内部には電源側端子２３が配置される。
【００５３】
アーク検出モジュール４０の第２筐体４９は、前面に接続端子４１が露出する接続端子孔４２が形成され、背面に負荷９０を接続するための第２負荷側端子孔４４が形成される。
【００５４】
負荷９０は、第２負荷側端子４３に接続される。アーク検出モジュール４０の上部には、第２締結孔４７が形成され、負荷９０を第２負荷側端子４３に結合するための作業空間が提供される。
【００５５】
図４の内部回路ブロック図をさらに参照する。
【００５６】
漏電遮断器本体２０は、電源側端子２３、第１負荷側端子２１、遮断部２５、第１電源部２７、第１制御部２８、スイッチ素子２９、漏電検出部３０などから構成される。
【００５７】
電源側端子２３には、電源が接続され、電流と電圧が供給される。ここで、電源として交流電源が供給されてもよい。電源側端子２３は、複数備えられる。すなわち、電源側端子２３は、複数の線（line）又は相にそれぞれ備えられる。
【００５８】
電源側端子２３と第１負荷側端子２１との間に遮断部２５が設けられる。遮断部２５は、過電流、事故電流及び漏れ電流の発生時、トリップコイル２６の作用により動作して回路（線路）を遮断する。遮断部２５は、詳細には示していないが、ハンドル３５に加わる使用者の操作力又はトリップコイル２６に発生する電磁力により動作する開閉機構（図示せず）と、端子２１、２３に接続されて回路（線路）を直接開閉する接点部（図示せず）とを含む。
【００５９】
第１電源部２７が設けられる。第１電源部２７は、電源側端子２３を介して外部電源が入力され、第１制御部２８とその他の構成部及び回路に電源を供給する。ここで、第１電源部２７は、交流電源を直流電源に変換して各素子に供給するようにしてもよい。
【００６０】
第１制御部２８が設けられる。第１制御部２８は、漏電検出部３０から入力された信号を分析して漏れ電流が発生したか否かを判断する。その判断は、予め設定された基準電圧値との比較により行われてもよい。第１制御部２８は、漏れ電流であると判断すると、トリップコイル２６を動作させるためにトリップ制御信号をスイッチ素子２９に送る。
【００６１】
スイッチ素子２９が設けられる。スイッチ素子２９は、ＳＣＲやＦＥＴなどの半導体制御素子で構成されてもよい。よって、オン／オフ機能を実行することができる。
【００６２】
スイッチ素子２９は、第１制御部２８のトリップ命令に従ってトリップコイル２６を動作させる。以下、それについて具体的に説明する。
【００６３】
第１制御部２８からスイッチ素子２９に送られるトリップ制御信号は、スイッチ素子２９のゲート駆動信号として供給され、スイッチ素子２９は、トリップ制御信号が供給されるとそれに応答してターンオンされる。
【００６４】
スイッチ素子２９がオンになると、第１電源部２７、トリップコイル２６及びスイッチ素子２９間の回路が閉路され、第１電源部２７からの直流電流がトリップコイル２６に流れてトリップコイル２６が励磁される。トリップコイル２６が励磁されると、遮断部２５がトリガされてトリップ位置に動作する。
【００６５】
漏電検出部３０は、零相変流器（ＺＣＴ）で構成されてもよい。漏電検出部３０は、回路に流れる漏れ電流を検知してその信号を第１制御部２８に送る。零相変流器は、各線路がコアの中心を貫通するように設けられ、各線路のいずれか１つでも漏電が発生すると前記コアに巻回された２次コイルに誘導電圧が誘起されるようになっており、当該誘導電圧信号は、漏電検出信号として第１制御部２８に伝達される。ここで、漏電検出部３０と第１制御部２８との間には、感度選択回路が備えられ、前記漏電検出信号を区分して伝達するようにしてもよい。
【００６６】
第１テスト部３１は、本体２０の漏電検出機能が正常に動作するか否かを確認するために設けられる。第１テスト部３１は、試験信号、すなわち仮想の漏電検出信号（模擬漏れ電流）を発生して出力する回路部である。第１テスト部３１は、発振回路ともいう。
【００６７】
第１テスト部３１は、第１テストボタン３２と漏電検出部３０との間に接続され、第１テストボタン３２が押圧されるとそれに応答して試験信号を発生する。漏電検出部３０は、それに応答して漏れ検出信号を第１制御部２８に送る。第１テスト部３１の第１テストボタン３２は、本体２０の外部に露出しているので、使用者が容易に操作することができる。
【００６８】
アーク検出モジュール４０は、接続端子４１、第２負荷側端子４３、第２電源部４５、第２制御部５０、出力部５５、アーク検出部６０、第２テスト部６５、表示部７０などから構成される。
【００６９】
接続端子４１と第２負荷側端子４３は前述した通りである。接続端子４１は本体２０の第１負荷側端子２１に接続され、第２負荷側端子４３は負荷９０に接続される。
【００７０】
第２電源部４５が設けられる。第２電源部４５は、交流（ＡＣ）電源が入力され、アーク検出モジュール４０内の第２制御部５０とその他の構成部及び回路に電源を供給する。ここで、第２電源部４５は、交流電源を直流電源に変換して各素子に供給するようにしてもよい。
【００７１】
第２制御部５０が設けられる。第２制御部５０は、アーク検出部６０から入力された信号を分析して真のアークであるか否かを判断する。その判断は、予め設定された基準値又は予め設定された波形との比較により行われてもよい。第２制御部５０は、アーク検出部６０から入力された信号値に基づいて真のアークであると判断すると、本体２０のトリップコイル２６を動作させるためにトリップ制御信号を出力部５５に送る。
【００７２】
出力部５５が設けられる。出力部５５は、半導体制御素子又はスイッチ素子で構成されてもよい。出力部５５は、入力線及び出力線を有する。出力部５５は、フォトカプラ、ＳＣＲ、ＦＥＴなどの素子で構成されてもよい。出力部５５は、第２制御部５０からのトリップ制御信号を本体２０に出力する。出力部５５は、第２制御部５０からのトリップ制御信号に基づいて、本体２０のトリップコイル２６を動作させるための出力信号を発生するか又は出力電流を供給する。
【００７３】
出力部５５の出力信号は、本体２０の電源側端子２３、スイッチ素子２９又は第１テスト部３１などに供給され、トリップコイル２６を動作させる。まず、本実施形態は、出力部５５の出力信号が本体２０の電源側端子２３に供給されるケースである。
【００７４】
出力部５５の陽極（アノード）は、アーク検出モジュール４０の内部のいずれか１つの相（例えば、接続端子のいずれか１つの相）に接続され、出力部５５の陰極（カソード）は、出力線又は出力端子５７を介して本体２０の電源側端子２３の他の１つの相に接続される。第２制御部５０のトリップ信号により出力部５５がオンになると、第２電源部４５、出力部５５、本体２０の電源側端子２３は閉路されて電流Ｉ１が流れる。漏電遮断器本体２０の漏電検出部３０はそれを漏れ電流として検出し、それによりトリップコイル２６が動作して回路が遮断される。
【００７５】
ここで、出力部５５の陰極には、電流の発生又は分圧のために出力抵抗５６が備えられてもよい。よって、漏れ電流量を設定することができる。
【００７６】
本実施形態においては、出力部５５から本体２０の回路に電流を流すことにより、本体２０において漏れ電流が流れていると判断して遮断部２５を動作させるようにする。
【００７７】
アーク検出部６０は、回路に流れるアーク電流を検知してその信号を第２制御部５０に送る。アーク検出部６０は、回路のいずれかの相に設けられる変流器（ＣＴ）で構成されてもよい。アーク検出部６０は、回路に流れるアーク電流を検知してその信号を第２制御部５０に送る。変流器は、回路のいずれかの線路に設けられ、アーク電流が発生するとコアに巻回された２次コイルに誘導電圧が誘起されるようになっており、当該誘導電圧信号は、アーク検出信号として第２制御部５０に伝達される。ここで、アーク検出部６０と第２制御部５０との間には、感度選択回路が備えられ、前記アーク検出信号を区分して伝達するようにしてもよい。
【００７８】
第２テスト部６５は、本体２０のアーク検出機能が正常に動作するか否かを確認するために設けられる。第２テスト部６５は、試験信号、すなわち仮想のアーク検出信号（模擬アーク電流）を発生して出力する回路部である。
【００７９】
第２テスト部６５は、第２テストボタン６６とアーク検出部６０との間に接続され、第２テストボタン６６が押圧されるとそれに応答して試験信号を発生する。アーク検出部６０は、それに応答してアーク検出信号を第２制御部５０に送る。第２テスト部６５の第２テストボタン６６は、アーク検出モジュール４０の外部に露出しているので、使用者が容易に操作することができる。
【００８０】
アーク検出モジュール４０の出力部５５は、本体２０の電源側端子２３に接続される。アーク検出モジュール４０は、アーク信号が発生すると、出力部５５を介して本体２０に模擬漏れ電流を流すように動作する。よって、本体２０は漏れ電流が発生したと認識して遮断部２５を動作させることになる。
【００８１】
表示部７０は、アーク検出モジュール４０の状態を示す。表示部７０は、第２筐体４９から露出する。表示部７０は、ＬＣＤディスプレイやＬＥＤディスプレイなどで構成されてもよい。表示部７０には、電気に関する各種情報が表示されるようにしてもよい。その情報には、電流、電圧、力率、電力量、電力品質、アーク発生の有無などが含まれる。その状態は、第２制御部５０により選択的に表示されるようにしてもよい。
【００８２】
また、その表示態様として、アラーム又は警報機能が含まれてもよい。そのアラーム又は警報機能は、音を用いて表示を行うようにしてもよい。この場合、表示部７０は、音発生素子やスピーカを含んでもよい。
【００８３】
もし、本実施形態において電源側端子２３に接続される出力端子５７が除去されると、アーク検出モジュール４０は、単にアークを検出してその発生を表示及び通知する機能のみを実行する。
【００８４】
本発明の一実施形態によるアーク検出装置においては、本体の負荷側端子にアーク検出モジュールの接続端子を接続し、本体の電源側端子のいずれか１つの相に出力端子を接続するので、結合が容易である。よって、本体２０とアーク検出モジュール４０との結合及び分離が容易になる。
【００８５】
図５はアーク検出モジュール４０の他の実施形態を示す。本実施形態においては、接続端子孔４２に結合突起４８がそれぞれ１つ以上形成される。よって、アーク検出モジュール４０は本体２０に嵌合される。アーク検出モジュール４０の結合突起４８が本体２０の第１負荷側端子孔２２に嵌合される。よって、本体２０とアーク検出部６０との結合力が増大する。また、端子間の連結による結合でないので、端子は機械的支持力を有する必要がなく、安定した通電が維持される。
【００８６】
ここで、結合突起４８は、合成樹脂などからなり、所定の弾性を有することが好ましい。よって、締まり嵌めが可能になる。結合突起４８に係止部４８ａが形成され、本体２０の第１負荷側端子孔２２に挿入されると偶発的に離脱しなくなるようにしてもよい。
【００８７】
図６及び図７は本発明のさらに他の実施形態による漏電遮断器本体１２０及びアーク検出モジュール１４０の斜視図及び内部回路ブロック図である。
【００８８】
本体１２０及びアーク検出モジュール１４０の基本的な構成については、前述した実施形態と同様の場合はその詳細な説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
【００８９】
漏電遮断器本体１２０は、電源側端子２３、第１負荷側端子２１、遮断部２５、第１電源部２７、第１制御部２８、スイッチ素子２９、漏電検出部３０などから構成される。
【００９０】
本体１２０の第１筐体３９の一部には、テスト端子孔１２５が複数形成される。テスト端子孔１２５は、第１負荷側端子孔２２の上方に形成されてもよい。テスト端子孔１２５には、テスト端子１２６、１２７がそれぞれ配置される。ここで、テスト端子１２６、１２７は、第１テスト部３１の接点（スイッチ）の両端にそれぞれ接続される端子である。テスト端子１２６、１２７が第１テスト部３１に接続されるので、テスト端子１２６、１２７に入力（電流）が発生すると、本体１２０の第１テストボタン３２を作動させたことになる。
【００９１】
アーク検出モジュール１４０の第２筐体４９には、端子孔１４６が複数形成される。端子孔１４６は、接続端子孔４２の上方に形成されてもよい。端子孔１４６には、出力端子１５７、１５８がそれぞれ配置される。ここで、アーク検出モジュール１４０の端子孔１４６は本体１２０のテスト端子孔１２５に対応し、アーク検出モジュール１４０の出力端子１５７、１５８は本体１２０のテスト端子１２６、１２７に対応する。よって、アーク検出モジュール１４０が本体１２０に結合されると、出力端子１５７、１５８が自動的にテスト端子１２６、１２７に接続される。
【００９２】
アーク検出モジュール１４０は、接続端子４１、第２負荷側端子４３、第２電源部４５、第２制御部５０、出力部５５、アーク検出部６０、第２テスト部６５、表示部７０などから構成される。各構成部品については、前述した実施形態と同様の場合、個々の説明を省略する。
【００９３】
出力部５５が設けられる。出力部５５の出力端子１５７、１５８は、それぞれ本体１２０のテスト端子１２６、１２７に接続される。例えば、出力部５５の陰極出力端子１５７は本体１２０の第１テスト部３１のいずれか１つの相のテスト端子１２６に接続され、出力部５５の陽極出力端子１５８は本体１２０の第１テスト部３１の他の１つの相のテスト端子１２７に接続される。よって、出力部５５に出力信号が発生すると、本体１２０の第１テストボタン３２を作動させたのと同様の効果が得られる。
【００９４】
アーク検出モジュール１４０においてアークを検出して出力部５５により出力信号を送ると、第２電源部４５、出力部５５、第１テスト部３１は閉路されて電流Ｉ２が流れ、よって、本体１２０においては、漏れ電流が流れていると判断し、第１制御部２８の命令に従ってトリップコイル２６に電流が流れて磁化し、遮断部２５が動作して回路が遮断される。
【００９５】
図８及び図９は本発明のさらに他の実施形態による漏電遮断器本体２２０及びアーク検出モジュール２４０の斜視図及び内部回路ブロック図である。
【００９６】
本体２２０及びアーク検出モジュール２４０の基本的な構成については、最初の実施形態と同様の場合はその詳細な説明を省略する。
【００９７】
漏電遮断器本体２２０は、電源側端子２３、第１負荷側端子２１、遮断部２５、第１電源部２７、第１制御部２８、スイッチ素子２９、漏電検出部３０などから構成される。
【００９８】
本体２２０の第１筐体３９の一部には、スイッチ端子孔２２５が形成される。スイッチ端子孔２２５は、第１負荷側端子孔２２の上方に形成されてもよい。スイッチ端子孔２２５には、スイッチ端子２２６、２２７がそれぞれ配置される。ここで、スイッチ端子２２６、２２７は、スイッチ素子２９の両端にそれぞれ接続される端子である。スイッチ端子２２６、２２７がスイッチ素子２９に接続されるので、スイッチ端子２２６、２２７に入力（電流）が発生すると、本体２２０のスイッチ素子２９を作動させることになる。
【００９９】
アーク検出モジュール２４０の第２筐体４９には、端子孔２４６が形成される。端子孔２４６は、接続端子孔４２の上方に形成されてもよい。端子孔２４６には、出力端子２５７、２５８がそれぞれ配置される。ここで、アーク検出モジュール２４０の端子孔２４６は本体２２０のスイッチ端子孔２２５に対応し、アーク検出モジュール２４０の出力端子２５７、２５８は本体２２０のスイッチ端子２２６、２２７に対応する。よって、アーク検出モジュール２４０が本体２２０に結合されると、出力端子２５７、２５８が自動的にスイッチ端子２２６、２２７に接続される。
【０１００】
アーク検出モジュール２４０は、接続端子４１、第２負荷側端子４３、第２電源部４５、第２制御部５０、出力部５５、アーク検出部６０、第２テスト部６５、表示部７０などから構成される。各構成部品の詳細については、前述した実施形態と同様の場合、個々の説明を省略する。
【０１０１】
出力部５５が設けられる。出力部５５の陽極はスイッチ素子２９の陽極に接続され、出力部５５の陰極はスイッチ素子２９の陰極に接続される。すなわち、出力部５５の陰極出力端子２５７は本体２２０の陰極スイッチ端子２２６に接続され、出力部５５の陽極出力端子２５８は本体２２０の陽極スイッチ端子２２７に接続される。よって、出力部５５に出力信号が発生すると、本体２２０のスイッチ素子２９をオン動作させたのと同様の効果が得られる。よって、本体２２０はトリップコイル２６を動作させることになる。
【０１０２】
アーク検出モジュール２４０においてアークを検出して出力部５５により出力信号を送ると、第２電源部４５、出力部５５、スイッチ素子２９は閉路されて電流Ｉ３が流れ、よって、本体２２０においては、トリップコイル２６に電流が流れて磁化し、遮断部２５が動作して回路が遮断される。
【０１０３】
本実施形態においては、前述した実施形態のようには模擬漏れ電流を発生したり第１テスト部を経由したりせず、漏れ電流判断過程が省略され、直接スイッチ素子を動作させるので、迅速な遮断が行われる。
【０１０４】
本発明の各実施形態による漏電遮断器及びアーク検出装置においては、漏電遮断器に着脱可能でアーク検出機能を有するアーク検出モジュールが独立して備えられるので、漏電遮断器に選択的に適用することができる。
【０１０５】
このようなアーク検出モジュールは、従来用いられていた漏電遮断器に変更を加えないか、端子接続部を構成するなどの最小限の変更を加えることにより適用することができる。
【０１０６】
また、このようなアーク検出モジュールは、アーク検出機能のみを有するので、漏電／アーク検出機能を統合して備えた遮断器に比べて安価である。
【０１０７】
さらに、漏電遮断器に装着した後に使用者の必要に応じてアーク検出機能を選択的に用いることができるので便利である。
【０１０８】
前述した実施形態は本発明を実現する実施形態であり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な変更及び変形が可能である。よって、本発明に開示されている実施形態は、本発明の技術思想を限定するものではなく、説明するためのものであり、それらの実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。すなわち、本発明の保護範囲は請求の範囲により解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるあらゆる技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【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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