(57)【要約】【課題】  漏電検出時に引き外された可動接点が元の位置に復帰されてから短時間で漏電遮断機能が通常の待機状態になるようにする。【解決手段】 出力ライン２上に設けられた可動接点８を遮断位置に移動させる引き外しコイル１０を有する。可動接点８より下流側に変流器１２を設ける。ゲート信号形成回路２０は変流器１２で漏電電流が検出されると引き外しコイル１０を所定時間付勢する。リセット信号形成回路２２は可動接点８が遮断位置から接続位置に復帰させられたときにゲート信号形成回路２０にリセット信号を入力する。ゲート信号形成回路２０は可動接点８より上流側から電源を得る。ＬＥＤ１６は可動接点８が遮断位置にあるときに点灯し、可動接点８が手動により通常位置に戻されると表示を終了する。【選択図】       図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部から負荷へ電力を供給する出力端子へ至る出力ライン上に設けられて該出力ラインを遮断する可動接点と、前記可動接点を前記出力ラインの遮断位置に移動させるための引き外しコイルと、前記遮断位置から接続位置へ前記可動接点を移動して出力ラインを復帰させる手動操作部とを有する電源装置において、
前記可動接点より前記出力端子側に設けた漏電電流検出用の変流器と、
前記変流器から出力される漏電電流検出信号に応答して前記可動接点を遮断位置へ移動させるため前記引き外しコイルを所定時間付勢する駆動回路と、
前記可動接点が遮断位置から接続位置に復帰させられたときに前記駆動回路にリセット信号を入力する復帰手段とを具備し、
前記可動接点より前記電源部側から前記駆動回路に電源を供給するように構成したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記復帰手段が、前記出力ラインに交流電圧が立ち上がることにより、前記可動接点が接続位置に復帰させられたことを判別して前記リセット信号を出力することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記復帰手段が、前記可動接点から前記出力端子側で電源を得るように構成され、
該復帰手段内の信号伝達経路上に、非接触の信号伝達部を介在させたことを特徴とする請求項１または２記載の電源装置。
【請求項４】
前記漏電電流検出信号に基づいて前記可動接点が遮断位置にあることを表示する発光表示素子を備え、
前記発光表示素子が、前記駆動回路のリセットによって表示を終了するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏電遮断機能を有する電源装置に関し、特に、漏電が検出されたときに電源遮断位置に移動された可動接点を元の位置に復帰した後、漏電遮断機能を待機状態に直ちに復帰させることができる電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外で使用される携帯電源や非常用電源等として使用されるエンジン駆動発電機等の電源装置は、必要に応じて接地して使用される。このように電源装置を接地して使用する場合には、漏電遮断器を取り付ける必要を生じることが多い。
【０００３】
漏電遮断器もしくは漏電遮断機能を備えた電源装置は、例えば、特許第３１３５７８７号公報、実用新案登録第２５７６１７４号公報、および実用新案登録第２５００８３８号公報等に開示されている。これらの電源装置では、電源部から出力端子に至る電力ラインに電源遮断用の可動接点を設け、漏電検出時にこの可動接点を移動もしくは引き外すことによって電力ラインが遮断される。
【０００４】
これら従来の漏電遮断器もしくは漏電遮断機能はオプションつまり追加的機能として取り付けられるため、前記可動接点の下流側に零相変流器並びに可動接点引き外し用コイルおよびこのコイルの駆動電源部が設けられる。そして、電源供給を再開するときには可動接点を復帰位置に移動する。
【０００５】
電源遮断中であることを表示させるためには、遮断動作に伴って機械的に漏電表示ボタンを突出させる等して外観からの認識を可能にしている。この漏電遮断ボタンは機械的に突出されているので遮断状態が解消されるまで電源遮断中の表示は維持される。
【特許文献１】特許第３１３５７８７号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５７６１７４号公報
【特許文献３】実用新案登録第２５００８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の装置では、漏電検出時に可動接点が遮断動作をして全ての電源が遮断される。そのために、前記可動接点の復帰や漏電表示ボタンの復帰は人手による機械的動作になり、構成が複雑になる。
【０００７】
また、可動接点を元の位置に復帰させてから電源供給がなされるため、再始動に時間がかかる。すなわち、可動接点の復帰から漏電遮断機能が通常に待機状態となるまでに時間がかかるという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題点を解消して、構成を簡単にし、運転再開時の待機状態を短くすることができる電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明は、電源部から負荷へ電力を供給する出力端子へ至る出力ライン上に設けられて該出力ラインを遮断する可動接点と、前記可動接点を前記出力ラインの遮断位置に移動させるための引き外しコイルと、前記遮断位置から接続位置へ前記可動接点を移動して出力ラインを復帰させる手動操作部とを有する電源装置において、前記可動接点より前記出力端子側に設けた漏電電流検出用の変流器と、前記変流器から出力される漏電電流検出信号に応答して前記可動接点を遮断位置へ移動させるため前記引き外しコイルを所定時間付勢する駆動回路と、前記可動接点が遮断位置から接続位置に復帰させられたときに前記駆動回路にリセット信号を入力する復帰手段とを具備し、前記可動接点より前記電源部側から前記駆動回路に電源を供給するように構成した点に第１の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記復帰手段が、前記出力ラインに交流電圧が立ち上がることにより、前記可動接点が接続位置に復帰させられたことを判別して前記リセット信号を出力する点に第２の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記復帰手段が、前記可動接点から前記出力端子側で電源を得るように構成され、該復帰手段内の信号伝達経路上に、非接触の信号伝達部を介在させた点に第３の特徴がある。
【００１２】
さらに本発明は、前記漏電電流検出信号に基づいて前記可動接点が遮断位置にあることを表示する発光表示素子を備え、前記発光表示素子が、前記駆動回路のリセットによって表示を終了するように構成された点に第４の特徴がある。
【発明の効果】
【００１３】
第１の特徴によれば、可動接点より上流側で駆動回路の電源を得て、漏電電流検出時に可動接点を所定時間遮断位置に移動させる。したがって、駆動回路は可動接点遮断時でも作動可能状態であるので、可動接点が接続位置に復帰した後は直ちに待機状態に移行することが可能である。
【００１４】
第２の特徴によれば、可動接点が復帰した後は、電圧値が高いときには直ちに漏電時の遮断動作が可能であり、電圧値が低いときにも、遅くとも電圧波形が零クロス点を少し過ぎた時点で漏電時の遮断動作が可能である。
【００１５】
第３の特徴によれば、遮断位置にある可動接点の下流側から電源を得る復帰手段において信号伝達経路と電源部側とを電気的に絶縁することができる。
【００１６】
第４の特徴によれば、可動接点の遮断状態をＬＥＤ等の発光表示素子で簡単に表示することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る漏電遮断器を有する電源装置の構成を示す図である。同図に示した電源装置は、図示しないエンジンで駆動される発電機１と、発電機１の出力ライン２，３に設けられた漏電遮断器４とを備える。発電機１は図示しないインバータ装置を備え、出力ライン２，３には、このインバータ装置によって所定の周波数に制御された交流が出力される。漏電遮断器４は、出力ライン２，３の少なくとも一方に設けられたブレーカ５と、電流検出ユニット６と、制御装置７とを含む。ブレーカ５は、可動接点８と、可動接点８を閉側に保持するためのコイル９と、可動接点８を漏電検出時に開側に移動させる（引き外す）ための引き外しコイル１０とからなる。電流検出ユニット６は、発振コイル１１および零相変流器１２からなる。
【００１８】
可動接点８は、図示しないスプリングで「開」側に付勢されており、一旦、人の操作で前記スプリングに抗して「閉」側に移動されて接続された後は、コイル９によって「閉」状態つまり接続位置に保持される。そして、漏電時に引き外しコイル１０が付勢されると「開」状態つまり遮断位置に移動される。一旦遮断位置に移動されると、人の操作によらなければ接続位置に復帰されない。
【００１９】
電流検出ユニット６の発振コイル１１は、発振電流が供給されると磁束を発生する。漏電していない場合は零相変流器１２は出力電圧を生じない。一方、漏電が生じている場合は、この磁束よって漏電ループに微弱電流が流れる。その結果、零相変流器１２のコア部に磁束が生じて、そのコイル部に電圧が誘起される。
【００２０】
制御装置７は、電流検出ユニット６の零相変流器１２に誘起される電圧によって漏電の有無を判別する。そして、漏電を検出すると予定の時間だけ引き外しコイル１０に通電してブレーカ５を遮断するとともに、漏電遮断中を後述の発光ダイオードで表示する。また、可動接点８が引き外された状態から通常の接続位置に復帰されたときに引き外しコイル１０を初期状態にリセットする機能を有する。
【００２１】
図２および図３を参照して制御装置７の構成および動作を詳細に説明する。図２において、発電機１の出力ライン２，３は全波整流器１３に接続され、全波整流器１３の出力側は定電圧電源回路１４に接続される。定電圧電源回路１４は、発光ダイオード１６および漏電遮断回路１７（図３）に電源（例えば３５ボルト電源）を供給する第１の電源部１４１と、その他のロジック回路等に電源（例えば１２ボルト電源）を供給する第２の電源部１４２とからなる。
【００２２】
定電圧電源回路１４の第１の電源部１４１の出力は定電流回路１５に接続され、この第１の電源部１４１および定電流回路１５によって発光ダイオード１６と漏電遮断回路１７の電源を形成する。
【００２３】
発光ダイオード１６のカソードは、トランジスタ１８のコレクタに接続され、このトランジスタ１８のベースには、後述するＬＥＤ駆動回路２１から駆動信号が与えられる。この駆動信号によって発光ダイオード１６が駆動される。
【００２４】
前記全波整流器１３の出力側は引き外しコイル１０の一端に接続され、引き外しコイル１０の他端はＦＥＴ１９に接続される。このＦＥＴ１９のゲートにゲート信号が与えられると、引き外しコイル１０は付勢されて可動接点８が開かれる。
【００２５】
図３において、漏電遮断回路１７は、発振コイル１１に対する発振電流を供給する発振機能と、零相変流器１２の出力電圧を検出して漏電検出信号（トリガ）を発生する漏電検出機能とを備える。この漏電遮断回路１７はＩＣによって構成することができる。
【００２６】
漏電遮断回路１７から出力されるトリガは、ゲート信号形成回路２０に入力される。ゲート信号形成回路２０は、タイマ回路２０１を有し、前記トリガによって立ち上げられた信号を予定時間（例えば５０ミリ秒）経過後に立ち下げる。つまり、ゲート信号形成回路２０のＮＯＴ回路２０２の出力は、前記トリガに応答して立ち上がり、タイマ回路２０１で決定される予定時間だけハイに保持された後、ローに立ち下がるゲート信号となる。ゲート信号はＦＥＴ１９のゲートに接続され、このゲート信号がハイの間、ＦＥＴ１９をオン状態に保持する。
【００２７】
また、ゲート信号が反転されてＬＥＤ駆動回路（Ｄタイプフリップフロップ）２１のデータ入力（Ｄ）に接続される。ＬＥＤ駆動回路２１のクロック入力（ＣＬ）にはゲート信号形成回路２０のＮＯＲ回路２０３の出力が接続される。ＬＥＤ駆動回路２１のＱバー出力からは、クロック入力の立ち上がりでラッチされたデータ入力レベルに応じた出力を生じる。ＬＥＤ駆動回路２１のＱバー出力はトランジスタ１８のベースに供給され、その出力レベルがハイレベルの間トランジスタ１８が駆動され、発光ダイオード１６が点灯する。このとき、漏電遮断回路１７への電源の供給は低減され、漏電遮断回路１７は動作を停止する。
【００２８】
前記ＬＥＤ駆動回路２１のリセット信号形成回路２２が設けられる。このリセット信号形成回路２２の電源は、ブレーカ５と電流検出ユニット６との間から取られる。リセット信号形成回路２２は、非接触の信号伝達部としてのフォトカプラ２２１を介して出力ライン２に接続される。このため、出力ライン２とリセット信号形成回路２２とは電気的に絶縁される。リセット信号形成回路２２の出力つまりＮＯＴ回路２２２の出力は、ＬＥＤ駆動回路２１のセット入力に接続される。出力ライン２が遮断されていないときには、ＮＯＴ回路２２２の出力はハイであり、出力ライン２が遮断されているときはＮＯＴ回路２２２の出力はローである。つまり、リセット信号形成回路２２は、可動接点８が遮断位置から通常の接続位置に復帰したときにＬＥＤ駆動回路２１をリセットする。これによって、Ｑバー出力はローレベルになる。また、引き外しコイル１０の駆動回路である漏電遮断回路１７およびゲート信号形成回路２０は、間接的にリセットされることになる。以上のことから、前記リセット信号形成回路２２は復帰手段と呼ぶことができる。
【００２９】
漏電遮断器４をテストするためのボタン２３が設けられる。ボタン２３は、出力ライン２と零相変流器１２とを接続するためのスイッチであり常時は「開」である。
【００３０】
上記構成において、出力ライン２が遮断されていないときはＬＥＤ駆動回路２１はリセット信号形成回路２２の出力によってリセットされており、Ｑバー出力はローレベルであるので発光ダイオード１６は点灯されていない。漏電遮断回路１７は、漏電を監視していて、零相変流器１２の出力によって漏電を検出すると、前記トリガが出力され、前記タイマ回路２０１で決定される予定時間だけゲート信号が出力される。これによって、前記ＦＥＴ１９がオンされて引き外しコイル１０が付勢され、出力ライン２が遮断される。それとともにＬＥＤ駆動回路２１が動作してトランジスタ１８がオンになり発光ダイオード１６が点灯される。この発光ダイオード１６によって出力ライン２が漏電検出に基づいて遮断されていることが表示される。
【００３１】
可動接点８が接続状態に復帰されると、出力ライン２，３の電圧値が高い場合は直ちに、該電圧値が低い場合でも発電機１の出力交流をフォトカプラ２２１が検出動作する時点、すなわち、電圧波形が零クロス点を少し過ぎた時点でリセット信号形成回路２２に電力が供給される。したがって、リセット信号形成回路２２によってＬＥＤ駆動回路２１が何ら支障がない時間でリセットされて、トランジスタ１８がオフになり、発光ダイオード１６は消灯する。発光ダイオード１６の消灯によって、漏電遮断回路１７に電源が供給されて漏電検出の待機状態に復帰する。
【００３２】
上述のように、本実施形態では、可動接点８の上流側で制御装置７の電源を得ているので、漏電が検出されて可動接点８が遮断位置に移動した後も、制御装置８に電源が供給された状態に維持される。したがって、可動接点９が通常の位置に復帰したときには、漏電遮断回路１７は直ちに待機状態に復帰することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る漏電遮断器を有する電源装置の構成を示す図である。
【図２】漏電遮断器の制御装置の第１部分を示す回路図である。
【図３】漏電遮断器の制御装置の第２部分を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…発電機、  ２，３…出力ライン、  ３…遠心クラッチ、  ４…漏電遮断器、  ５…ブレーカ、  ６…電流検出ユニット、  ７…制御装置、  ８…可動接点、  １０…引き外しコイル、  １１…発振コイル、  １２…零相変流器、  １４…定電圧回路、  １６…発光ダイオード、  １７…漏電遮断回路、  ２０…ゲート信号形成回路、  ２１…ＬＥＤ駆動回路、  ２２…リセット信号形成回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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