(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線路に流れる電流を検出する変流器と、該変流器の出力電流を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、該電流−電圧変換回路の出力信号をＡ／Ｄ変換回路を介してＭＰＵに入力しメモリに記憶されたトラッキング電流情報と比較して所定の条件を満たした場合にトリガ回路からトリガ信号を出力する制御回路と、トリガ信号の入力により前記配線路の開閉接点を開路するトリップコイルと、前記配線路に接続され各回路に電源を供給する電源回路とから成るトラッキング対応遮断器において、テストボタンがオンされると前記ＭＰＵの制御によってパルス回路が前記配線路の電源波形と異なる周波数のパルス波形を出力し、直列接続した接点と限流抵抗を前記変流器に貫通させて前記配線路に接続して成る瞬時開閉回路がパルス信号に応じて前記接点を連続的に開閉することによって擬似トラッキング電流を発生させるテスト回路を設けたことを特徴とするトラッキング対応遮断器。
【請求項２】
前記瞬時開閉回路の接点と同時に開閉する第２接点と、該第２接点と直列に接続した抵抗とから成る維持回路を前記変流器の出力端間に接続し、前記テストボタンをオンしたときだけ前記維持回路により前記変流器の出力特性を高出力に維持することを特徴とする請求項１に記載のトラッキング対応遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、トラッキング電流を検出して配線路を遮断するトラッキング対応遮断器のテスト回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電気機器の電源プラグ等の電極間に塵埃等が付着して発生するトラッキング短絡による短絡電流は数Ａ〜２００Ａ程度の非連続な電流であるため、バイメタル素子や電磁コイルでは瞬時に遮断動作させることができない。そこで図１１に示すようにトラッキング対応遮断器５１は、電源側接続端子５２と負荷側接続端子５３とを配線路５４に接続し、電源側接続端子５２と負荷側接続端子５３との間の配線路５４を貫通させた変流器５５が電流を検出し、変流器５５の出力電流を電流−電圧変換回路５６により電圧信号に変換し、この電圧信号が異常かどうかを制御回路５７が判断し、電圧信号が異常と判断するとトリガ信号を出力してサイリスタ５８をオンし、サイリスタ５８のオンによりトリップコイル５９を駆動させて配線路５４の開閉接点６０を開路するようになっている。各回路の電源は配線路５４に接続された電源回路６１により供給されている。
【０００３】
制御回路５７は、電流−電圧変換回路５６が変換した電圧信号をＡ／Ｄ変換回路６２によりデジタル変換してＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）６３に入力し、ＭＰＵ６３がメモリ６４に記憶しているトラッキング電流の波高値及び継続時間等の波形情報と比較し、波高値と継続時間の条件を満たした場合に配線路電流がトラッキング電流であると判断し、トリガ回路６５からトリガ信号を出力している。波高値と継続時間は家電製品等の突入電流で不要動作しないように波高値は１００Ａ程度、継続時間は１００ｍｓ程度の設定になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、波高値１００Ａ程度、継続時間１００ｍｓ程度の非連続な短絡電流を発生させることは容易にできず、従来のトラッキング対応遮断器にはテスト回路がなかった。また、近年のトラッキング対応遮断器は小型化して組み立てが難しくなり、組み立て時に不良の発生する虞があるが、テスト回路がないので遮断器の動作確認をすることができないという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記従来のトラッキング対応遮断器の問題点に鑑み、本発明の目的は、トラッキング短絡に対する動作テストをすることができるトラッキング対応遮断器を提供するもので、その構造は、配線路に流れる電流を検出する変流器と、変流器の出力電流を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、電流−電圧変換回路の出力信号をＡ／Ｄ変換回路を介してＭＰＵに入力しメモリに記憶されたトラッキング電流情報と比較して所定の条件を満たした場合にトリガ回路からトリガ信号を出力する制御回路と、トリガ信号の入力により配線路の開閉接点を開路するトリップコイルと、配線路に接続され各回路に電源を供給する電源回路とから成るトラッキング対応遮断器において、テストボタンがオンされるとＭＰＵの制御によってパルス回路が配線路の電源波形と異なる周波数のパルス波形を出力し、直列接続した接点と限流抵抗を前記変流器に貫通させて配線路に接続して成る瞬時開閉回路がパルス信号に応じて接点を連続的に開閉することによって擬似トラッキング電流を発生させるテスト回路を設けたことである。
【０００６】
また、瞬時開閉回路の接点と同時に開閉する第２接点と、第２接点と直列に接続した抵抗とから成る維持回路を変流器の出力端間に接続し、維持回路により変流器の出力特性を高出力に維持することである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載のトラッキング対応遮断器によれば、配線路に流れる電流を検出する変流器と、変流器の出力電流を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、電流−電圧変換回路の出力信号をＡ／Ｄ変換回路を介してＭＰＵに入力しメモリに記憶されたトラッキング電流情報と比較して所定の条件を満たした場合にトリガ回路からトリガ信号を出力する制御回路と、トリガ信号の入力により配線路の開閉接点を開路するトリップコイルと、配線路に接続され各回路に電源を供給する電源回路とから成るトラッキング対応遮断器において、テストボタンがオンされるとＭＰＵの制御によってパルス回路が配線路の電源波形と異なる周波数のパルス波形を出力し、直列接続した接点と限流抵抗を前記変流器に貫通させて配線路に接続して成る瞬時開閉回路がパルス信号に応じて接点を連続的に開閉することによって擬似トラッキング電流を発生させるテスト回路を設けたことにより、トラッキング短絡に対する遮断器の動作テストをすることができる。
【０００８】
請求項２に記載のトラッキング対応遮断器によれば、瞬時開閉回路の接点と同時に開閉する第２接点と、第２接点と直列に接続した抵抗とから成る維持回路を変流器の出力端間に接続し、テストボタンをオンしたときだけ維持回路により変流器の出力特性を高出力に維持することにより、擬似トラッキング電流を微少電流にすることができる。
【０００９】
【実施例】
本発明に係るトラッキング対応遮断器の第１実施例を図１〜図５の添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
トラッキング対応遮断器１は、電源側接続端子２と負荷側接続端子３とを配線路４に接続し、電源側接続端子２と負荷側接続端子３との間の配線路４を貫通させた変流器５が電流を検出し、変流器５の出力電流を電流−電圧変換回路６により電圧信号に変換し、この電圧信号が異常かどうかを制御回路７が判断し、電圧信号が異常と判断するとトリガ信号を出力してサイリスタ８をオンし、サイリスタ８のオンによりトリップコイル９を駆動させて配線路４の開閉接点１０を開路するようになっている。各回路の電源は配線路４に接続された電源回路１１により供給されている。
【００１１】
制御回路７は、電流−電圧変換回路６が変換した電圧信号をＡ／Ｄ変換回路１２によりデジタル変換してＭＰＵ１３に入力し、ＭＰＵ１３が予めメモリ１４に記憶しているトラッキング電流の波高値及び継続時間等の波形情報と比較し、波高値と継続時間の条件を満たした場合に配線路電流がトラッキング電流であると判断し、トリガ回路１５からトリガ信号を出力している。波高値と継続時間は家電製品等の突入電流で不要動作しないように波高値は１００Ａ程度、継続時間は１００ｍｓ程度の設定になっている。
【００１２】
テスト回路は、テストボタン１７と、ＭＰＵ１３の制御によりメモリ１４に記憶されたテスト回路条件のパルスを発生させるパルス回路１８と、図２に示すように直列接続した接点Ｃ１と限流抵抗Ｒ１を変流器５に貫通させて配線路４に接続して成る瞬時開閉回路１９とで構成している。
【００１３】
テスト回路の動作は、テストボタン１７をオンすると図３に示すような波形がＭＰＵ１３に入力され、この入力信号によりＭＰＵ１３がメモリ１４に記憶しているテスト回路条件を起動させ、パルス回路１８から発生させるパルスの周波数と継続時間を制御してパルス回路１８から図４に示す波形のパルス信号を瞬時開閉回路１９に出力している。パルスの周波数は配線路４に流れる電流の電源波形の周波数と異なるように制御され、継続時間はトラッキング電流の判断基準と同じ１００ｍｓ程度に制御される。
【００１４】
瞬時開閉回路１９は、パルス回路１８のパルス信号によって接点Ｃ１を開閉させる。パルス波形の周波数と電源波形の周波数は非同期なので図５の斜線に示すように電源波形をランダムに取り出すことができ、擬似トラッキング電流を発生させている。
【００１５】
この擬似トラッキング電流の電流波形はメモリ１４に記憶しているトラッキング電流の波形情報と類似するため、変流器５が擬似トラッキング電流を検出するとＭＰＵ１３が異常と判断してトリップコイル９を駆動し、配線路４を遮断させることで遮断器１の動作確認を行うことができる。
【００１６】
本発明に係るトラッキング対応遮断器の第２実施例を図６〜図１０の添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
トラッキング対応遮断器２１は、電源側接続端子２２と負荷側接続端子２３とを配線路２４に接続し、電源側接続端子２２と負荷側接続端子２３との間の配線路２４を貫通させた変流器２５が電流を検出し、変流器２５の出力電流を電流−電圧変換回路２６により電圧信号に変換し、この電圧信号が異常かどうかを制御回路２７が判断し、電圧信号が異常と判断するとトリガ信号を出力してサイリスタ２８をオンし、サイリスタ２８のオンによりトリップコイル２９を駆動させて配線路２４の開閉接点３０を開路するようになっている。各回路の電源は配線路２４に接続された電源回路３１により供給されている。
【００１８】
制御回路２７は、電流−電圧変換回路２６が変換した電圧信号をＡ／Ｄ変換回路３２によりデジタル変換してＭＰＵ３３に入力し、ＭＰＵ３３がメモリ３４に記憶しているトラッキング電流の波高値及び継続時間等の波形情報と比較し、波高値と継続時間の条件を満たした場合に配線路電流がトラッキング電流であると判断し、トリガ回路３５からトリガ信号を出力している。波高値と継続時間は家電製品等の突入電流で不要動作しないように波高値は１００Ａ程度、継続時間は１００ｍｓ程度の設定になっている。
【００１９】
テスト回路は、テストボタン３７と、ＭＰＵ３３の制御によりメモリ３４に記憶されたテスト回路条件のパルスを発生させるパルス回路３８と、図７に示すように直列接続した第１接点Ｃ１１と限流抵抗Ｒ１１を変流器２５に貫通させて配線路２４に接続して成る瞬時開閉回路３９と、変流器２５の出力特性を高出力に維持するための維持回路４０とで構成している。
【００２０】
テスト回路の動作は、テストボタン３７をオンすると図８に示すような波形がＭＰＵ３３に入力され、この入力信号によりＭＰＵ３３がメモリ３４に記憶しているテスト回路条件を起動させ、パルス回路３８から発生させるパルスの周波数と継続時間を制御してパルス回路３８から図９に示すような波形のパルス信号を瞬時開閉回路３９と維持回路４０に出力している。パルスの周波数は配線路３４に流れる電流の電源波形の周波数と異なるように制御され、継続時間はトラッキング電流の判断基準と同じ１００ｍｓ程度に制御される。
【００２１】
瞬時開閉回路３９は、パルス回路３８のパルス信号によって第１接点Ｃ１１を開閉させる。パルス波形の周波数と電源波形の周波数は非同期なので図１０の斜線に示すように電源波形をランダムに取り出すことができ、擬似トラッキング電流を発生させている。
【００２２】
また、変流器２５の出力端間に第２接点Ｃ１２と抵抗Ｒ１２を直列に接続して成る維持回路４０は、パルス回路３８のパルス信号によって瞬時開閉回路３９の第１接点Ｃ１１と同時に第２接点Ｃ１２を開閉している。このため、テストボタン３７をオンして瞬時開閉回路３９が変流器２５に１００ｍＡの微少電流を流したときに維持回路４０の抵抗Ｒ１２によって通常時の変流器２５に１００Ａ程度の電流が流れたときの検出電圧と等しい電位にすることができ、瞬時開閉回路３９の限流抵抗Ｒ１１の電力負担を小さくすることができる。また、擬似トラッキング電流の継続時間が１００ｍｓを越えても限流抵抗Ｒ１１の電力負担は規格値を超えない。
【００２３】
こうして発生させた擬似トラッキング電流の電流波形はメモリに記憶しているトラッキング電流の波形情報と類似するため、変流器２５が擬似トラッキング電流を検出するとＭＰＵ３３が異常と判断してトリップコイル２９を駆動し、配線路２４を遮断させることで遮断器２１の動作確認を行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るトラッキング対応遮断器は、配線路に流れる電流を検出する変流器と、変流器の出力電流を電圧信号に変換する電流−電圧変換回路と、電流−電圧変換回路の出力信号をＡ／Ｄ変換回路を介してＭＰＵに入力しメモリに記憶されたトラッキング電流情報と比較して所定の条件を満たした場合にトリガ回路からトリガ信号を出力する制御回路と、トリガ信号の入力により配線路の開閉接点を開路するトリップコイルと、配線路に接続され各回路に電源を供給する電源回路とから成るトラッキング対応遮断器において、テストボタンがオンされるとＭＰＵの制御によってパルス回路が配線路の電源波形と異なる周波数のパルス波形を出力し、直列接続した接点と限流抵抗を前記変流器に貫通させて配線路に接続して成る瞬時開閉回路がパルス信号に応じて接点を連続的に開閉することによって擬似トラッキング電流を発生させるテスト回路を設けたことにより、トラッキング短絡に対する遮断器の動作テストをすることができるという効果がある。
【００２５】
また、瞬時開閉回路の接点と同時に開閉する第２接点と、第２接点と直列に接続した抵抗とから成る維持回路を変流器の出力端間に接続し、テストボタンをオンしたときだけ維持回路により変流器の出力特性を高出力に維持することにより、擬似トラッキング電流を微少電流にすることができ、瞬時開閉回路の限流抵抗の電力負担を小さくすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例に係るトラッキング対応遮断器のブロック図である。
【図２】  本発明の第１実施例に係るトラッキング対応遮断器の瞬時開閉回路の回路図である。
【図３】  テストボタンのオン時の波形である。
【図４】  パルス回路から出力するパルスの波形である。
【図５】  電源波形とパルス波形を示し、斜線部が擬似トラッキング電流の波形である。
【図６】  本発明の第２実施例に係るトラッキング対応遮断器のブロック図である。
【図７】  本発明の第２実施例に係るトラッキング対応遮断器の瞬時開閉回路と維持回路の回路図である。
【図８】  テストボタンのオン時の波形である。
【図９】  パルス回路から出力するパルスの波形である。
【図１０】  電源波形とパルス波形を示し、斜線部が擬似トラッキング電流の波形である。
【図１１】  従来のトラッキング対応遮断器のブロック図である。
【符号の説明】
１    トラッキング対応遮断器
４    配線路
５    変流器
６    電流−電圧変換回路
７    制御回路
９    トリップコイル
１０  開閉接点
１２  Ａ／Ｄ変換回路
１３  ＭＰＵ
１４  メモリ
１５  トリガ回路
１７  テストボタン
１８  パルス回路
１９  瞬時開閉回路
Ｃ１  接点
Ｒ１  抵抗
【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】
0004798736.tif 000008
【図８】
0004798736.tif 000009
【図９】
0004798736.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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