(57)【要約】【課題】漏電検出回路内の信号ラインにスイッチを使用することなく、零相変流器との正常な接続を確認した状態で、テスト用模擬波形を漏電検出回路に入力でき、あるいはその入力を使用者に促すことができる漏電リレーを得る。【解決手段】漏電検出回路４６零相変流器２０との間に設けられ、検出抵抗４２を一辺とする４辺の抵抗からなるホイートストンブリッジ４１と、このホイートストンブリッジの中点Ａ，Ｂ間の電位を比較する比較回路５０と、この比較回路が所定出力を発生している状態で、テストボタン５２の操作に応じて付勢され、テスト用の模擬波形を上記漏電検出回路４６に注入する模擬波形発生回路５３とを備え、ホイートストンブリッジ４１は、零相変流器２０が正常に接続されている場合、中点Ａ、Ｂ間に、比較回路５０が所定出力を発生するような電位差を生じるように設定されている。【選択図】図１
2008206360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電路の零相電流を検出する零相変流器と接続され、その検出電流に基づいて電路の漏電状態を監視する漏電リレーにおいて、
上記零相変流器の検出電流を電圧信号に変換する検出抵抗と、
上記電圧信号のレベルを判定し上記電路の漏電を検出する漏電検出回路と、
この漏電検出回路と上記零相変流器との間に設けられ、上記検出抵抗を一辺とする４辺の抵抗からなるホイートストンブリッジと、
このホイートストンブリッジの中点間の電位を比較する比較回路と、
この比較回路が所定出力を発生している状態で、テストボタンの操作に応じて付勢され、テスト用の模擬波形を上記漏電検出回路に注入する模擬波形発生回路とを備え、
上記ホイートストンブリッジは、上記零相変流器が正常に接続されている場合、上記中点間に、上記比較回路が上記所定出力を発生するような電位差を生じるように設定されている
ことを特徴とする漏電リレー。
【請求項２】
上記ホイートストンブリッジは、上記零相変流器が正常に接続されている場合に、上記検出抵抗側中点の電位が他方の中点の電位より低くなるように設定されていることを特徴とする請求項１記載の漏電リレー。
【請求項３】
上記漏電検出回路は、漏電検出時に漏電表示素子を駆動すると共に、漏電警報出力リレーを駆動することを特徴とする請求項１記載の漏電リレー。
【請求項４】
電路の零相電流を検出する零相変流器と接続され、その検出電流に基づいて電路の漏電状態を監視する漏電リレーにおいて、
上記零相変流器の検出電流を電圧信号に変換する検出抵抗と、
上記電圧信号のレベルを判定し上記電路の漏電を検出する漏電検出回路と、
テストボタンの操作に応じて付勢され、テスト用の模擬波形を上記漏電検出回路に注入する模擬波形発生回路と、
上記漏電検出回路と上記零相変流器との間に設けられ、上記検出抵抗を一辺とする４辺の抵抗からなるホイートストンブリッジと、
このホイートストンブリッジの中点間の電位を比較する比較回路と、
この比較回路が所定出力を発生した時に付勢される警報出力回路とを備え、
上記ホイートストンブリッジは、上記零相変流器が未接続である場合、上記中点間に、上記比較回路が上記所定出力を発生するような電位差を生じるように設定されている
ことを特徴とする漏電リレー。
【請求項５】
上記ホイートストンブリッジは、上記零相変流器が正常に接続されている場合に、上記検出抵抗側中点の電位が他方の中点の電位より高くなるように設定されていることを特徴とする請求項４記載の漏電リレー。
【請求項６】
上記警報出力回路は、異常表示素子を駆動することを特徴とする請求項４記載の漏電リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電路の零相電流を検出する零相変流器と接続され、その検出電流に基づいて電路の漏電状態を監視する漏電リレーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回路遮断器の一つである漏電遮断器は、例えば集積回路で構成された漏電検出回路、零相変流器、および電磁石装置を内蔵し、漏電検出回路にて零相変流器で検出された信号のレベル判定を行い、所定値を超えれば電磁石装置に対し駆動信号を出力させ、主回路を開放することは周知の通りである。また、この漏電検出機能が正常に動作し得るかどうか確認するテスト装置（テストボタン）が搭載されていることも周知の通りである。
【０００３】
この漏電遮断器は、感電防止、あるいは漏電火災保護の観点から、電気設備技術基準などの規則にしたがい設置されることになるが、漏電火災保護において、主回路を直ちに開放したのでは都合の悪い箇所（例えば、病院の手術室や排煙装置など）では主回路の通電は継続させ、漏電が発生している旨の警報を発するに留め、例えば、主回路を開放しても差し支えのない時間帯にて、しかるべき処置を施すことが知られている。この警報を発する手段として、主回路に配設した別体の零相変流器と、この零相変流器からの信号線が接続される漏電リレーが使用されているが、この漏電リレーについては、「漏電監視」という点に鑑み、主回路から離れた、例えば電気管理室などに設置されていることが一般的である。
【０００４】
ところで、この漏電リレーにもテスト装置が搭載されているが、以下の点で前述した漏電遮断器のテスト装置との違いがある。すなわち、漏電リレーは、これ単独でテストが可能となっており、このテストにより、内蔵する集積回路やリレー（漏電遮断器における電磁石装置に相当）の機能あるいは動作を確認することができるようになっている。つまり、零相変流器からの信号線を接続する前であっても、漏電リレー単体としての動作確認が可能である。
これは、配電施工において、必ずしも零相変流器と漏電リレーを同時に設置するとは限らないことや、前述したように、集積回路など漏電検出機能に係わる核となる部品が漏電リレーに搭載されていることから、その万が一の故障をいち早く把握できるようにする必要性があることなどが背景にあるものと考えられる。
しかしながら、このことは、言い換えると、実使用、すなわち、零相変流器との接続状態下であっても、テストによる零相変流器そのものの確認はできていないことになる。つまり、仮に零相変流器との間の信号線の断線や欠線があったとしても、漏電リレー内部にさえ問題なければ、テストボタンの操作による漏電警報が発せられることになってしまう。このため、漏電リレーであっても、漏電遮断器並みのテスト装置の信頼性向上が求められている。
【０００５】
尤も、テストそのものに着目すれば、例えば、可変抵抗器で零相変流器の異極間を跨ぐように短絡し、この可変抵抗器の抵抗値を徐々に減少させるようにすれば、零相変流器にとっては漏洩電流の模擬的な増加と認識することから、テスト装置に頼らず、しかも、零相変流器を含めた漏電検出機能の確認も可能ではあるものの、安全面、あるいは簡便性を考慮した場合、あまり得策とは言い難い。
そこで、漏電検出回路内の信号ラインをテストボタンの操作に連動して開閉するスイッチを漏電検出回路内の信号ラインに具備するとともに、このスイッチの開時に漏電リレー内で生成される基準電位、あるいは発振回路からの擬似信号を、零相変流器との信号線を介して零相変流器の二次巻線に注入し、それを漏電検出回路に戻すことで、その信号そのものを漏洩電流の模擬的な増加と認識して、漏電警報を発することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２７４５５０号公報（段落００１４〜００２０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような従来の漏電リレーのテスト装置は、零相変流器との接続を要することで、この零相変流器の故障、あるいは零相変流器と漏電リレー間の信号線の断線、欠線の有無が、テスト動作で確認できるため、漏電監視という行為のみに着目すれば、その信頼性はより向上されていることは言うまでもない。
しかしながら、この実現にあたっては、漏電検出回路内のいわゆる微弱信号ラインにスイッチを必要とし、しかも、テスト時以外の通常使用状態ではｂ接点（常閉接点）での通電を余儀なくされるため、スイッチの接触不良などによる漏電検出回路、ひいては製品そのものの信頼性が低下するという問題を抱えていた。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、漏電検出回路内の信号ラインにスイッチを使用することなく、零相変流器との正常な接続を確認した状態で、テスト用模擬波形を漏電検出回路に入力でき、あるいはその入力を使用者に促すことができる漏電リレーを得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る漏電リレーは、電路の零相電流を検出する零相変流器と接続され、その検出電流に基づいて電路の漏電状態を監視する漏電リレーにおいて、上記零相変流器の検出電流を電圧信号に変換する検出抵抗と、上記電圧信号のレベルを判定し上記電路の漏電を検出する漏電検出回路と、この漏電検出回路と上記零相変流器との間に設けられ、上記検出抵抗を一辺とする４辺の抵抗からなるホイートストンブリッジと、このホイートストンブリッジの中点間の電位を比較する比較回路と、この比較回路が所定出力を発生している状態で、テストボタンの操作に応じて付勢され、テスト用の模擬波形を上記漏電検出回路に注入する模擬波形発生回路とを備え、上記ホイートストンブリッジは、上記零相変流器が正常に接続されている場合、上記中点間に、上記比較回路が上記所定出力を発生するような電位差を生じるように設定されている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、テストボタンの操作により、漏電リレー内部の故障有無はもとより、零相変流器との接続の異常有無、さらには零相変流器そのものの故障有無が確認でき、確実な漏電監視を実行する信頼性の高い漏電リレーを使用者に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこのこの発明の実施の形態１における漏電リレーを含む回路図を示すものである。
漏電リレー４０は、主回路の電路１０に設けられ、電路１０の零相電流を検出する零相変流器２０の両端に接続リード線３０を介して接続されており、零相変流器２０の出力電流を電圧信号に変換する検出抵抗４２と、この検出抵抗４２からの電圧信号のレベルを判定し電路１０の漏電を検出する漏電検出回路４６と、この漏電検出回路４６の出力を増幅する出力回路４７を有し、漏電検出回路４６が漏電を検出したときに、出力回路４７により漏電表示ＬＥＤ４８を点灯させるとともに、漏電警報出力リレー４９を駆動する。
【００１２】
そして、漏電リレー４０は、検出抵抗４２を一辺とし、他の３辺を抵抗４３，４４，４５で形成したホイートストンブリッジ４１を備え、零相変流器２０が接続されている場合、ホイートストンブリッジ４１の検出抵抗側中点Ａの電位が他方の中点Ｂの電位より低くなり、Ａ点電位＜Ｂ点電位の関係となるよう抵抗４３，４４，４５の抵抗値が設定されている。すなわち、この発明においては、ホイートストンブリッジ４１を零相変流器２０と漏電検出回路４０の間に介在させ、通常のホイートストンブリッジでは、未知の抵抗を測定するために検流計に流れる電流が零になるよう可変抵抗を調整しているのに対し、検流計が接続される中点Ａ，Ｂに所定の電位差を発生させるように抵抗４３，４４，４５の抵抗値が設定されている。
【００１３】
更に、ホイートストンブリッジ４１の中点Ａ，Ｂには、両者の電位を比較する比較回路５０が設けられ、Ａ点電位＜Ｂ点電位の関係にある場合には、比較回路５０が所定出力を発生することによりトランジスタ５１がオンとなり、このトランジスタ５１を介してテストボタン５２と、このテストボタン５２の押動操作により付勢されテスト用模擬波形を発生する模擬波形発生回路５３が漏電検出回路４６の入力に接続されるように構成されている。
なお、漏電リレー４０には、内部の各回路に所定電圧を供給するための電源回路５４が含まれている。
【００１４】
この実施の形態１による漏電リレー４０は、上記のように零相変流器２０が接続されている場合、ホイートストンブリッジ４１においてＡ点電位＜Ｂ点電位の関係となるよう抵抗４３，４４，４５の抵抗値が設定されているので、このとき比較回路５０の出力によりトランジスタ５１がオンとなり、模擬波形発生回路５３が漏電検出回路４６の入力に接続され、テスト用模擬波形を漏電検出回路４６に注入する。
したがって、零相変流器２０が正常に漏電リレー４０に接続されている場合、テストボタン５２の押動操作によって、漏電検出回路４６が正常であることが確認できる。
【００１５】
また、零相変流器２０が未接続または接続リード線３０の断線があった場合、ホイートストンブリッジ４１においてＡ点電位＞Ｂ点電位となり、比較回路５０によりトランジスタ５１がオフとなり、模擬波形発生回路５３が漏電検出回路４６の入力から切断される。
したがって、テストボタン５２を操作しても漏電リレー４０は動作しないことから、零相変流器２０との接続、あるいは零相変流器２０に異常があることが確認できる。
【００１６】
以上のようにこの実施の形態１の漏電リレーによれば、漏電検出回路４６と零相変流器２０との間に設けられ、零相変流器２０の検出電流を電圧信号に変換する検出抵抗４２を一辺とする４辺の抵抗からなるホイートストンブリッジ４１と、このホイートストンブリッジ４１の中点Ａ，Ｂ間の電位を比較する比較回路５０と、この比較回路５０が所定出力を発生している状態で、テストボタン５２の操作に応じて付勢され、テスト用模擬波形を漏電検出回路４６に注入する模擬波形発生回路５３とを備え、ホイートストンブリッジ４１は、零相変流器２０が正常に接続されている場合、中点Ａ，Ｂ間に、比較回路５０が所定出力を発生するような電位差を生じるように設定されているので、零相変流器から漏電検出回路の信号ラインにｂ接点のスイッチを用いることなく、テストボタンの操作により、漏電リレー内部の故障有無はもとより、零相変流器との接続の異常有無、さらには零相変流器そのものの故障有無が確認でき、確実な漏電監視を実行する信頼性の高い漏電リレーを実現することができる。
【００１７】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２を示す回路図である。
上記実施の形態１は、ホイートストンブリッジ４１の中点Ａ，Ｂ間の電位を比較する比較回路５０の出力によりテスト用の模擬波形を発生する模擬波形発生回路５３を制御するものであったが、テストボタン５２の操作で漏電リレー４０が動作しない場合、零相変流器２０の接続、あるいは漏電検出回路４６のいずれかに異常があるか不明である。
このため、この実施の形態２では、零相変流器２０が未接続である場合（零相変流器２０の接続リード線３０に断線がある場合も含む）、ホイートストンブリッジ４１の中点Ａ，Ｂ間の電位がＡ点電位＞Ｂ点電位となり、比較回路５０が所定出力を発生するように設定したものである。
【００１８】
そして、比較回路５０の出力により出力回路を形成するトランジスタ５５，５６をオンさせ、異常表示ＬＥＤ５７を点灯させるとともに、異常警報出力リレー５８を駆動させることにより、零相変流器２０の接続に異常があることを知らせる。
なお、この異常表示ＬＥＤ５７が点灯せず、さらにテストボタン５２を操作しても、漏電表示ＬＥＤ４８が点灯しない場合、漏電検出回路４６以降に異常が認められると判断できる。
【００１９】
以上のようにこの実施の形態２の漏電リレーによれば、漏電検出回路４６と零相変流器２０との間に設けられ、零相変流器２０の検出電流を電圧信号に変換する検出抵抗４２を一辺とする４辺の抵抗からなるホイートストンブリッジ４１と、このホイートストンブリッジ４１の中点Ａ，Ｂ間の電位を比較する比較回路５０と、この比較回路５０が所定出力を発生した時に付勢される警報出力回路１０とを備え、ホイートストンブリッジ４１は、零相変流器２０が未接続である場合、中点Ａ，Ｂ間に、比較回路５０が所定出力を発生するような電位差を生じるように設定されているので、零相変流器から漏電検出回路の信号ラインにｂ接点のスイッチを用いることなく、テストボタンの操作による漏電リレー内部の故障有無の確認に加え、零相変流器との接続の異常有無、さらには零相変流器そのものの故障有無が確認でき、確実な漏電監視を実行する信頼性の高い漏電リレーを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１における漏電リレーを含む回路図である。
【図２】この発明の実施の形態２における漏電リレーを含む回路図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  電路
２０  零相変流器
３０  接続リード線
４０  漏電リレー
４１  ホイートストンブリッジ
４２  検出抵抗
４３〜４５  抵抗
４６  漏電検出回路
４７  出力回路
４８  漏電表示ＬＥＤ
４９  漏電警報出力リレー
５０  比較回路
５１  トランジスタ
５２  テストボタン
５３  模擬波形発生回路
５４  電源回路
５５，５６  トランジスタ
５７  異常表示ＬＥＤ
５８  異常警報出力リレー
【図１】
2008206360.tif 000003
【図２】
2008206360.tif 000004