(57)【要約】【課題】零相変流器のテスト巻線にコモンモードノイズが誘導されることなく、かつ漏電検出装置のグランドラインへの放射電磁波ノイズの誘導を抑制し、漏電検出感度の安定した漏電検出装置のテスト回路を提供する。【解決手段】漏電検出装置３における零相変流器４のテスト巻線１１にテスト電流を供給するテスト回路において、零相変流器４のテスト巻線１１の一方端を、テストスイッチ８の接点８Ａを介して整流回路１０の一方の交流入力端に接続し、テスト巻線のテストスイッチの接続されない他方の端子を、カソードがテスト巻線端を向く極性にしたダイオードＤを介して整流回路１０の他方の交流入力端に接続する。【選択図】図１
2008243564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次巻線とテスト巻線の設けられた環状鉄心に主電路の導体を貫通させ、この主電路に流れる零相電流を検出して前記２次巻線から取り出す零相変流器と、この零相変流器の２次巻線から取り出された零相検出電流の大きさを判定し、これが予め設定された基準値より大きくなったとき漏電の発生を示す漏電検出信号を出力する漏電検出回路と、交流電源の交流電圧を直流電圧に変換して前記漏電検出回路に供給する整流回路からなる直流電源と、前記零相変流器に設けたテスト巻線に動作テストを行うときだけ閉成してテスト電流を供給するテストスイッチを含むテスト回路とを備えた漏電検出装置において、前記テスト回路における零相変流器のテスト巻線の一方端を、前記テストスイッチを介して前記整流回路の一方の交流入力端に接続し、前記テスト巻線のテストスイッチの接続されない他方の端子を、カソードがテスト巻線端を向く極性にしたダイオードを介して前記整流回路の他方の交流入力端に接続したことを特徴とする漏電検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気回路における地絡等による漏電の発生を検知して電気回路を遮断し、負荷および電気回路を漏電から保護する漏電遮断器等に用いられる漏電検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
漏電検出装置には、これが正常に動作するか否かを確認するためのテスト回路が設けられる。図３は、漏電遮断器において、従来から最も一般的に使用されているテスト回路を備えた漏電検出装置の回路構成を示すものである。
【０００３】
この図３において、１は漏電遮断器、Ｒ，Ｓ，Ｔはこの漏電遮断器１の電源側端子、Ｕ，Ｖ，Ｗはそれぞれ電源側端子Ｒ，Ｓ，Ｔに対応する負荷側端子である。漏電遮断器１は内部に、電源側端子Ｒ，Ｓ，Ｔと負荷側端子Ｕ，Ｖ，Ｗをそれぞれ結ぶ３相の導体からなる主電路２を備える。この主電路２には、主電路２を開閉する開閉接点を備えた遮断部２Ａおよび主電路２の各相導体の過電流を検出し、引外し装置２Ｃを駆動して遮断部２Ａの開閉接点を開いて主電路２を遮断する過電流検出装置２Ｂが設けられる。
【０００４】
漏電遮断器１は、さらに主電路２に流れる漏電電流を検出して、引外し装置２Ｃを駆動して遮断部２Ａの開閉接点を開放して主電路２の遮断を行う漏電検出装置３を備えている。
【０００５】
漏電検出装置３は、２次巻線５およびテスト巻線を巻装した環状鉄心４Ａを備えた零相変流器４、漏電検出回路６、トリップコイル７、テストスイッチ８、ダイオードブリッジ整流回路からなる整流回路１０等により構成される。整流回路１０は、主電路２のＲ相導体とＴ相導体との間の交流電圧を直流電圧に変換して、漏電検出回路６に作動電力を供給する直流電源となる。
【０００６】
零相変流器４は、２次巻線５およびテスト１１の巻装された環状鉄心４Ａに１次導体として主電路２の全相の導体を貫通させることにより、主電路２に接続された図示しない負荷回路に発生した地絡事故や、漏電事故によって主電路２に流れる零相電流を検出して２次巻線５により取り出すものである。漏電検出回路６は、零相変流器４の２次巻線５から取り出された零相検出電流（漏電検出電流）の大きさを判定し、これが予め設定した基準値より大きくなったとき、漏電の発生を示す漏電検出信号を発生する。
【０００７】
この漏電検出回路６から漏電の発生を示す漏電検出信号が発生されると、トリップコイル７が励磁され、引き外し装置２Ｃが駆動されることによって、遮断部２Ａが引き外され遮断する。これにより、主電路２が遮断され、漏電遮断器１に接続された図示しない負荷回路を地絡事故や漏電事故から保護することができる。
【０００８】
また、零相変流器４に設けたテスト巻線１１を、テストスイッチ８の押ボタン８Ｂの押圧操作により開閉されるテスト接点８Ａおよびテスト抵抗１２を介して主電路２のＲ相導体とＴ相導体に接続することによりテスト回路が構成される。テストスイッチ８の押ボタン８Ｂを押圧操作してテスト接点８Ａを閉じることにより、漏電検出装置３が正常に動作するか否かのテストをすることができる。すなわち、押ボタン８Ｂを押圧操作することにより、主電路２のＲ相導体とＴ相導体間の電圧によってテスト抵抗１２とテスト接点８Ａを介してテスト巻線１１に、電流を流すことによって模擬的に零相電流を発生させることができる。この模擬的な零相電流は、テスト抵抗１２によって漏電検出回路６に設定された基準値を越える所定の大きさに選定される。
【０００９】
したがって、漏電検出回路６や、漏電遮断器１の引き外し装置２Ｃなどが正常であれば、このとき２次巻線５から取り出される零相検出電流によって、漏電検出回路６が漏電の発生を示す漏電検出信号を発生し、引き外し装置２Ｃを介して遮断部２Ａが遮断される。この漏電遮断器１の遮断動作によって、漏電検出装置３および漏電遮断器１自身が正常に動作していることを確認することができる。
【００１０】
また、このとき、漏電遮断器１が遮断動作をしなければ、漏電検出装置３や、漏電遮断器１のどこかに異常のあることが確認できる。
【００１１】
このような漏電検出装置のテスト回路においては、零相変流器４における２次巻線５とテスト巻線１１の間には浮遊静電容量Ｃ0が存在する。そして、整流回路１０の直流出力の負側端子は、漏電検出回路６等を構成する電子回路のグランド側としてのシグナルグランドＳＧに接続されるため、漏電検出回路６に接続されている２次巻線５は、ほぼシグナルグランドＳＧの電位にある。
【００１２】
一方、テスト巻線１１は、テスト接点８Ａおよびテスト抵抗１２を介して主電路２の２相の導体に接続されているので、常時（つまり、テスト接点８Ａが開かれ、漏電遮断器１が漏電を監視している状態）においては、整流回路１０の交流入力端の一方の接続された主電路２のＴ相の電位にある。そして、シグナルグランドＳＧは、整流回路１０のダイオードブリッジの下側アームを構成する２つのダイオードＤｒ２，Ｄｔ２の導通状態に応じて、それぞれ主電路２のＴ相またはＲ相の電位となる。
【００１３】
このため、テスト巻線１１と２次巻線５の間には、図５に示すようなＲＴ相間電圧の半波整流波形の電圧ｅが印加される。この電圧ｅにより浮遊静電容量Ｃ0、漏電検出回路６の入力信号線ｃ、漏電検出回路６、負側の直流電源線（グランドラインともいう）ａの経路で図３に点線矢印で示すようなノイズ電流ｉが流れる。
【００１４】
ところで、対をなす入力信号線ｂが接続された漏電検出回路６の対の入力端子は、図示しない比較増幅器の入力端子であり、この対の入力端子からそれぞれグランドラインａ側を見たインピーダンス構成は平衡ではない。このため、このノイズ電流ｉによって漏電検出回路６の対の入力端子間には誘導電圧ｅ1 が発生し、漏電遮断器１の動作感度が変化するという問題があった。
【００１５】
この問題点を解決するために、特許文献１に示すような漏電検出装置が提案されている。この特許文献１に示された従来の漏電検出装置の回路構成を図４に示す。
【００１６】
この図４の従来装置の図３に示す従来装置と相違する点は、零相変流器４のテスト巻線１１の一方の端子をテスト接点８Ａとテスト抵抗１２の直列回路を介して主電路２のＴ相導体に接続し、テスト接点８Ａに接続されていない他方の端子を直接、シグナルグランドＳＧに接続された整流回路１０の直流出力の負側のグランドラインａに接続している点である。その他の構成は、図３に示す従来装置と同じである。
【特許文献１】特開２００３−２４９１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
このように構成すると、テスト巻線１１が、整流回路１０のグランドラインａに接続され、これと同電位となるため、このテスト巻線１１には図５に示すような、半波整流波形となるコモンモードの電圧が誘導されなくなるので、漏電検出装置の検出感度が変化されることがなく、安定となる。
【００１８】
しかし、この従来装置においては、整流回路１０のグランドラインａに零相変流器４のテスト巻線１１を接続するための接続線ｆが設けられるため、この接続線ｆがアンテナとなり放射電磁波ノイズに対する耐性が劣る欠点がある。すなわち、放射電磁波ノイズがこの接続線ｆを通してグランドラインａに誘導されると、グランドラインａの電位が変動し、漏電検出感度が変化し、安定しない問題が生じる。
【００１９】
この発明は、前記のような従来装置における問題点を解決するため、零相変流器のテスト巻線にコモンモードノイズが誘導されることなく、また漏電検出装置のグランドラインへの放射電磁波ノイズの誘導を抑制し、漏電検出感度の安定した漏電検出装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明は、前記の課題を解決するため、２次巻線とテスト巻線の設けられた環状鉄心に主電路の導体を貫通させ、この主電路に流れる零相電流を検出して前記２次巻線から取り出す零相変流器と、この零相変流器の２次巻線から取り出された零相検出電流の大きさを判定し、これが予め設定された基準値より大きくなったとき漏電の発生を示す漏電検出信号を出力する漏電検出回路と、交流電源の交流電圧を直流電圧に変換して前記漏電検出回路に供給する整流回路からなる直流電源と、前記零相変流器に設けたテスト巻線に動作テストを行うときだけ閉成してテスト電流を供給するテストスイッチを含むテスト回路とを備えた漏電検出装置において、前記テスト回路における零相変流器のテスト巻線の一方端を、前記テストスイッチを介して前記整流回路の一方の交流入力端に接続し、前記テスト巻線のテストスイッチの接続されない他方の端子を、カソードがテスト巻線端を向く極性にしたダイオードを介して前記整流回路の他方の交流入力端に接続したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、漏電検出回路における、テスト回路の零相変流器のテスト巻線のテストスイッチの接続された側の一方端を漏電検出回路の直流電源を構成する整流回路の交流入力端の一方に接続するとともに、テスト巻線のテストスイッチの接続されていない側の他方端を、そのカソードがテスト巻線端側に向く極性にしたダイオードを介して、前記整流回路の交流入力端の他方に接続するようにしているので、交流電源からテスト巻線に加わるコモンモード電圧がテスト回路に挿入されたダイオードによって阻止されるため、テスト巻線へのコモンモード電圧の誘導をなくすことができる。そして、漏電検出回路のグランドラインと零相変流器のテスト巻線とを接続する接続線がないので放射電磁波ノイズの誘導を抑えることができる。このため、漏電検出装置の動作感度を変動させるノイズの誘導を抑制できることにより、漏電検出装置の動作感度を安定に保つことができる。したがって、動作の安定した漏電検出装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明の実施の形態を以下に図に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、この発明を漏電遮断器に適用した実施例を示す回路構成図である。
【００２４】
図１に示すこの発明の実施例１は、前記の図４に示した従来装置とは、次の点が異なる。
【００２５】
すなわち、漏電検出装置３の零相変流器４のテスト巻線１１にテスト電流を供給するテスト回路において、テスト巻線１１の一方端をテストスイッチの接点８Ａを介して直流電源を構成する整流回路１０の主電路２のＲ相導体に接続された交流入力端に接続し、テスト巻線１１の他方端をグランドラインａに接続しないで、ダイオードＤおよびテスト抵抗１２を介して整流回路１０の主電路２のＴ相導体に接続された交流入力端に接続している点である。このダイオードＤは、カソードがテスト巻線側を向く極性で、挿入されている。
この実施例１のその他の構成は、前記従来装置と同じであるので、同一要素は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００２６】
この図１の実施例１の漏電検出装置を備えた漏電遮断器１は、基本的には、従来装置と同一の動作をする。すなわち、通常の漏電監視状態においては、テストスイッチ８は操作されず、テスト接点８Ａが開かれた状態となっている。主電路２に漏電等による零相電流が生じると、その大きさに応じた零相検出電流が２次巻線５から取り出される。漏電検出回路６は、零相変流器４の２次巻線５から取り出された零相検出電流の大きさを判定し、これが予め設定した基準値より大きいときに、漏電の発生を示す漏電検出信号を発生する。
【００２７】
これにより、トリップコイル７を励磁して漏電遮断器１の引き外し機構２Ｃを駆動し、遮断部２Ａのラッチを引き外して、開閉接点を開くことにより、主電路２を遮断して、負荷側端子Ｕ，Ｖ，Ｗに接続された図示しない負荷回路を漏電から保護する。
【００２８】
また、漏電遮断器１および漏電検出装置３の動作テストを行う場合は、テストスイッチ８のテスト釦８Ｂを押圧操作する。これにしたがってテスト接点８Ａが閉じることより主電路２のＲ相導体とＴ相導体間の交流電圧によってテスト抵抗１２とテスト接点８Ａを介し、テスト巻線１１に基準値レベル以上の零相電流を模擬したテスト電流を供給できる。
【００２９】
漏電検出装置３や、漏電遮断器１の引き外し装置２Ｃなどが正常であれば、このとき、２次巻線５から模擬零相電流に基づく検出電流が取り出され、漏電検出回路６が漏電の発生を検出し、漏電の発生を示す漏電検出信号を発生する。この漏電検出信号によりトリップコイル７、引き外し装置２Ｃが作動し、漏電遮断器１の遮断部２が遮断される。これにより漏電検出装置３および漏電遮断器１が正常に動作していることを確認することができる。
【００３０】
このとき、漏電検出回路６、トリップコイル７および引き外し装置２Ｃ等に異常がある場合には、漏電遮断器１の遮断部２が遮断動作をしないので、これによって漏電遮断器１または漏電検出装置３の何処かに異常があることを確認することができる。
【００３１】
一方、この実施例１における漏電遮断器１の電源側端子Ｒ，Ｓ，Ｔには、一般に１００Ｖ〜４１５Ｖ程度の交流電源電圧が加わるが、漏電検出装置３の漏電検出回路６には、この交流電源電圧を整流回路１０で全波整流し、制限抵抗１５と平滑コンデンサ１６により１０Ｖ程度に低下された直流電圧が加えられる。
【００３２】
このため、漏電検出回路６の電源線ｂおよび入力線ｃの部分は、ほぼ電源線ａの電位に近い電位におかれる。一方テスト巻線１１のテスト接点８Ａの接続されていない側の端子の接続された交流電源線ｄの電位は、直流電源となる整流回路１０のグランドラインａの電位を基準にしたとき、図５に示すような半波整流波形に変化する。しかし、テスト巻線１１のテスト接点８Ａの接続されていない側の端子には、ダイオードＤがこの端子側にカソードが向く極性で接続されているので、交流電源線ｄのグランドラインａの電位より高い電位が阻止されることになる。このため、テスト巻線１１と２次巻線５との間には電位差が生ぜず、２次巻線５にはコモンモードのノイズが誘導されなくなる。したがって、漏電検出装置３の漏電監視動作時には動作感度が変動することなく安定する。
【００３３】
また、この実施例１の装置によれば、新たにテスト巻線１１にダイオードＤが挿入される代わりに、直流電源回路のグランドラインａへの接続線が省略されるので、放射電磁波ノイズの誘導も抑えることができるので、漏電検出装置の動作感度を安定させることができる。
【実施例２】
【００３４】
図２は、この発明を、漏電保護継電器に適用した実施例２を示すものである。
【００３５】
この実施例２は、回路構成的には、実施例１の漏電遮断器から、遮断器部分、すなわち、開閉接点２Ａ，過電流検出装置および引き外し機構２Ｃで構成された遮断部２を除いて、トリップコイル７の代わりに出力リレー９を設けた構成を有する。また、この実施例２の漏電検出装置は、実施例１に示した漏電検出装置と実質的に同じ構成を有するが、整流回路１０およびテスト巻線１１に対する交流電源として、主電路２以外の交流電源に接続するため電源入力端子Ｘ、Ｙを設けている点が異なる。
【００３６】
この実施例２の装置においては、漏電を監視する主電路２において漏電等による零相電流が発生すると、２次巻線５から零相検出電流が取り出され、その大きさが漏電検出回路６で判定され、基準値を越えていれば、漏電検出信号が発生され、出力力リレー９により、その接点９Ａを閉成して、漏電の検出を報知する。
【００３７】
また、直流電源を形成する整流回路１０の交流入力端は、外部の交流電源の接続される電源入力端子Ｘ，Ｙに接続される。零相変流器４のテスト巻線１１も、一端がテストスイッチ８の接点８Ａを介して電源入力端子Ｘに接続され、他端がダイオードＤおよびテスト抵抗１２を介して電源入力端子Ｙに接続される。ダイオードＤは、そのカソードがテスト巻線端側に向けられている。
【００３８】
このため、この実施例２においても、整流回路１０の直流出力の負極に接続されたグランドラインａの電位に対して高い電位となるテスト巻線１１に加わる電圧は、ダイオードＤによって阻止されるので、テスト巻線１１と２次巻線５との間に電位差が生じなくなり、２次巻線５へのコモンモードノイズの誘導がなくなる。そして、グランドラインａへの余分な配線の接続もないので、放射電磁波ノイズの誘導も抑制することができる。したがって、この実施例２の漏電検出装置３においても、漏電監視動作中の動作感度を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施例１による漏電検出装置を示す回路構成図である。
【図２】この発明の実施例２による漏電検出装置を示す回路構成図である。
【図３】従来の漏電検出装置を示す回路構成図である。
【図４】従来の異なる漏電検出装置を示す回路構成図である。
【図５】漏電検出装置の動作説明用の装置内の電圧波形図である。
【符号の説明】
【００４０】
１：漏電遮断器
２：遮断部
３：漏電検出装置
４：零相変流器
５：２次検出巻線
６：漏電検出回路
７：トリップコイル
８：テストスイッチ
９：出力リレー
１０：整流回路
１１：テスト巻線
Ｄ：ダイオード
【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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