(57)【要約】【課題】電力線搬送通信信号を遮断するための小型のブロッキングフィルタを漏電遮断器に内蔵して一般家庭の分電盤への適用を容易にし、設置工事の工程を少なくする。【解決手段】漏電遮断器１と、漏電遮断器１に内蔵されるローパスフィルタ（ブロッキングフィルタ）２と、漏電検出部３と、引き出し装置４と、電源５と、零相交流器６と、接点７と、を備え、電力線の漏電に対しては通常の漏電遮断器１として動作すると共に、電力線にて伝搬される電力線搬送通信信号を遮断する。内蔵するローパスフィルタ２は商用電源周波数（５０Ｈｚおよび６０Ｈｚ）の電流については減衰させず、電力線搬送通信信号（周波数２〜３０ＭＨｚ）については遮断する特性を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を電流に重畳して電力線搬送通信を行う電力線の電流が漏電した場合に該電流を遮断するための漏電遮断器において、
前記電力線に流れる電流に含まれる低周波の商用電源周波数は伝送し前記電力線搬送通信に用いる高周波の電力線搬送通信信号は遮断するためのローパスフィルタ
を備えることを特徴とする漏電遮断器。
【請求項２】
前記ローパスフィルタは、
前記商用電源周波数を含む前記電流を伝送するための主回路と、
前記主回路に並列に接続されて前記電力線搬送通信信号を伝送するためのバイパス回路と、
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。
【請求項３】
前記ローパスフィルタは、
コイル、コンデンサ、抵抗の組み合わせによる時定数回路によって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の漏電遮断器。
【請求項４】
前記バイパス回路は、
前記電力線を構成する複数の導体間が前記電力線搬送通信信号が漏洩することを防止するためのコンデンサで接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載の漏電遮断器。
【請求項５】
前記ローパスフィルタは、
前記バイパス回路の回路インピーダンスが前記商用電源周波数よりも高い周波数領域において前記主回路の回路インピーダンスよりも低い時定数を持つこと特徴とする請求項２〜４のうちのいずれかに記載の漏電遮断器。
【請求項６】
前記バイパス回路は、
前記コンデンサに代えて同等の静電容量を備えた過電圧防護素子を備えていることを特徴とする請求項２〜５のうちのいずれかに記載の漏電遮断器。
【請求項７】
前記時定数回路は、
前記電力線に流れる電流の最大値に対してすくなくとも２．５倍以上の電流容量を備えていることを特徴とする請求項３〜６のうちのいずれかに記載の漏電遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線搬送通信における商用電源線に設置するための漏電遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電源に２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの高周波信号を重畳し、通信や電子機器の制御等を行う電力線搬送通信が開発され、導入のための法制度改正が検討されている。電力線搬送通信が導入された場合、柱上トランス等の電力設備を共有する需要家間で、電力線搬送通信信号が相互に干渉して通信速度が劣化することが懸念されている。さらに、建物から電源側（屋外）に通信信号が漏洩するため、情報漏洩の可能性もある。
【０００３】
これらの可能性を回避するための方法として、ブロッキングフィルタ（商用電源導体間を伝送する電力線搬送通信信号を遮断するフィルタ）の適用が挙げられる（特許文献１参照）。
【０００４】
また、商用電源における高周波電流を検出して漏電遮断器が誤動作しないように、漏電遮断器にローパスフィルタを内蔵する対策もとられている（特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開平５−２２１９８号公報
【特許文献２】特許第３４５２４４５号公報
【特許文献３】特開平１１−１８７５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術によるブロッキングフィルタにはコイルやコアが用いられており、定格電流容量に応じて導線が太くなりコイルが大型化し、磁気飽和による特性劣化を防止するためにコアが大型化する。そのため、一般家庭の場合、分電盤内に大型のコイルを設置することが困難であり、かつ、フィルタ設置工事が大掛かりなものとなっていた。
【０００６】
また、従来の漏電遮断器では零相交流器で検出した電流に対してフィルタが適用されているため、主回路を伝送する高周波信号を遮断することは難しかった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、電力線搬送通信信号を遮断するための小型のブロッキングフィルタを漏電遮断器に内蔵して一般家庭の分電盤への適用を容易にし、設置工事の工程を少なくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、高周波信号を電流に重畳して電力線搬送通信を行う電力線の電流が漏電した場合に該電流を遮断するための漏電遮断器において、前記電力線に流れる電流に含まれる低周波の商用電源周波数は伝送し前記電力線搬送通信に用いる高周波の電力線搬送通信信号は遮断するためのローパスフィルタを備える。
【０００９】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記ローパスフィルタは、前記商用電源周波数を含む前記電流を伝送するための主回路と、前記主回路に並列に接続されて前記電力線搬送通信信号を伝送するためのバイパス回路と、を備える。
【００１０】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１または２において、前記ローパスフィルタは、コイル、コンデンサ、抵抗の組み合わせによる時定数回路によって構成されている。
【００１１】
また、請求項４に記載の本発明は、請求項２または３において、前記バイパス回路は、前記電力線を構成する複数の導体間が前記電力線搬送通信信号が漏洩することを防止するためのコンデンサで接続されている。
【００１２】
また、請求項５に記載の本発明は、請求項２〜４のうちのいずれかにおいて、前記ローパスフィルタは、前記バイパス回路の回路インピーダンスが前記商用電源周波数よりも高い周波数領域において前記主回路の回路インピーダンスよりも低い時定数を持つ。
【００１３】
また、請求項６に記載の本発明は、請求項２〜５のうちのいずれかにおいて、前記バイパス回路は、前記コンデンサに代えて同等の静電容量を備えた過電圧防護素子を備えている。
【００１４】
また、請求項７に記載の本発明は、請求項３〜６のうちのいずれかにおいて、前記時定数回路は、前記電力線に流れる電流の最大値に対してすくなくとも２．５倍以上の電流容量を備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電力線搬送通信信号を遮断するための小型のブロッキングフィルタを漏電遮断器に内蔵して一般家庭の分電盤への適用を容易にし、設置工事の工程を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、漏電遮断器の実施の形態に係る、構成図を示している。この図１には、漏電遮断器１と、漏電遮断器１に内蔵されるローパスフィルタ（ブロッキングフィルタ）２と、漏電検出部３と、引き出し装置４と、電源５と、零相交流器６と、接点７と、が示されている。なお、接点７は屋外から引き込まれた電力線が接続されて電源側入力となっている。さらに、ローパスフィルタ２は漏電遮断器１の電源出力に配置され電源供給を受ける負荷側へ接続されている。
【００１７】
このような構成の漏電遮断器１の実施の形態においては、漏電事故防止のために電力線に設置される漏電遮断器１にローパスフィルタ２を内蔵している。そして、電力線の漏電に対しては通常の漏電遮断器１として動作すると共に、電力線にて伝搬される電力線搬送通信信号を遮断する構成に特徴を有している。そのため、内蔵するローパスフィルタ２は商用電源周波数（５０Ｈｚおよび６０Ｈｚ）の電流については減衰させず、電力線搬送通信信号（周波数２〜３０ＭＨｚ）については遮断する特性を有している。
【００１８】
図２は、漏電遮断器の実施の形態に係る、構成図を示している。この図２には、すでに説明した図１に示す漏電遮断器１を構成するローパスフィルタ２について、その内部に備わるバイパス回路１０と、主回路１１と、が示されている。
【００１９】
このような構成においては、ローパスフィルタ２が商用電源周波数（５０Ｈｚおよび６０Ｈｚ）の電流については減衰させず、電力線搬送通信信号（周波数２〜３０ＭＨｚ）については遮断する特性を有するために、主回路１１に時定数回路を設けて低周波の商用電源周波数を伝送するローパスフィルタを構成している。一方、バイパス回路１０についても時定数回路を設けて、高周波の電力線搬送通信信号を伝送するハイカットフィルタを構成している。
【００２０】
図３は、漏電遮断器の実施の形態に係る、ローパスフィルタの一例の構成図を示している。この図３には、主回路１１を構成する複数のコイル１３と、バイパス回路１０を構成するコイル１４と、抵抗１５と、コンデンサ１６と、が示されている。
【００２１】
主回路１１に通電する３本の電力線の導体のそれぞれにはコイル１３が直列に挿入されており、低周波の商用電源周波数の電流を伝送するためのフィルタを構成している。
【００２２】
そして、バイパス回路１０に導通する３本の電力線の導体は主回路１１に通電する３本の導体にそれぞれ並列に接続され引き出されている。バイパス回路１０の内部では、それぞれの導体にコイル１４と、抵抗１５と、が直列に挿入されており、さらに導体間にはコンデンサ１６が配置されて両者を導通している。このようなコイル１４、抵抗１５、コンデンサ１６の組み合わせにより、高周波の電力線搬送通信信号を伝送させずに阻止するフィルタが構成されている。
【００２３】
このようにローパスフィルタ２を主回路１１とバイパス回路１０の並列の構成にすることで、ローパスフィルタ２の全体の大きさを小型化している。
【００２４】
また特には、コンデンサ１６を導体間に配置して導通させることにより、高周波信号はコンデンサ１６を通過する回路を形成し、結果としてバイパス回路１０から出力されること無く遮断される。なお、コンデンサ１６に代えて同等の静電容量を持つ過電圧防護素子を適用してもよく、たとえばバリスタなどを用いることが好ましい。
【００２５】
図４は、漏電遮断器の実施の形態に係る、バイパス回路と主回路の具体的な構成例の構成図を示している。この図４には、主回路２１として１μＨのコイル２２を備え、バイパス回路２０として１０ｎＨのコイル２３と１Ωの抵抗２４を備えた構成例が示されている。
【００２６】
図５は、図４に示した構成の時定数回路について、その周波数特性をグラフに示している。この図５において、バイパス回路２０（バイパス回路１０）の周波数特性を実線で表した特性２６に示し、主回路２１（主回路１１）の周波数特性を破線で表した特性２５に示す。この図５に示す特性から、バイパス回路２０の回路インピーダンスが商用電源周波数よりも高い周波数領域において主回路２１の回路インピーダンスよりも低くなっていることがわかる。
【００２７】
図６は、漏電遮断器の実施の形態に係る、バイパス回路と主回路の具体的な別の構成例の構成図を示している。この図６には、ローパスフィルタ２を構成するためのコイルＬ１３０と、抵抗Ｒ１３１と、コイルＬ２３２と、抵抗Ｒ２３３と、コンデンサＣ３４が示されている。
【００２８】
こうした構成において、ローパスフィルタ２の主回路は商用電源周波数を通し、かつ電力線搬送通信信号をバイパス回路に伝送させるために、周波数２〜３０ＭＨｚのインピーダンスがバイパス回路と比較して十分に高くなる構成となっている。逆にバイパス回路は、商用電源周波数のインピーダンスが主回路と比較して十分に大きく、かつ電力線搬送通信の周波数帯のインピーダンスが主回路と比較して十分小さくなる構成となっている。
【００２９】
さらに、電力線搬送通信の周波数帯において、十分な挿入損失特性を得るために、バイパス回路を構成するコイル（インダクタンス）とコンデンサ、抵抗の値が設定されている。なお、図６においては、コイルＬ１３０の値を１００ｎＨとし、抵抗Ｒ１３１の値を０．００１Ωとしている。さらに、コイルＬ２３２の値を１０ｎＨとし、抵抗Ｒ２３３の値を１Ωとし、コンデンサＣ３４の値を２μＦとしている。
【００３０】
なお、コイルＬ１３０や抵抗Ｒ１３１、コイルＬ２３２、抵抗Ｒ２３３、およびコンデンサＣ３４の電気的な規格については、この漏電遮断器１に流れる電流と電圧値を基準にして設計の意図する安全率を見込んだ値で設定される。この安全率としては、たとえば扱う電力の２．５倍といった値で電気的な規格を決めることができる。このような安全率を見込むことにより、実際に漏電遮断器１が稼働する際において十分な安全を確保することができる。
【００３１】
図６に示すローパスフィルタにおける挿入損失を測定した結果を図７に示す。この図７の特性４０に示すように、商用電源周波数においては挿入損失がほとんどなく、電力線搬送通信の周波数帯において４０ｄＢ以上の十分な損失が得られている。
【００３２】
たとえば、従来の技術を用いて図７に示す特性と同等の挿入損失特性を実現する場合、ローパスフィルタを構成するコイルのインダクタンスを１０μＨ以上の大きな値とする必要がある。また、コイルに直接に数十Ａの商用電源電流が伝送するので、使用するコイルには磁性体等によるコアを適用する場合には、磁気飽和による特性劣化を防ぐため、そのコアを大きくする必要がある。一方、コイルに空芯コイルを用いた場合には、インダクタンスの値を大きくするために、コイルの巻数を多くする必要がある。
【００３３】
すなわち、本実施の形態によれば、ローパスフィルタが大型化することなく漏電遮断器にローパスフィルタを容易に内蔵することができ、電力線搬送通信信号に対して十分な損失特性を発揮させることができる。
【００３４】
さらに、小型のローパスフィルタを内蔵した漏電遮断器を実現できるので、設置工事も大がかりになることはなく容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】漏電遮断器の実施の形態に係る、構成図を示す。
【図２】漏電遮断器の実施の形態に係る、構成図を示す。
【図３】漏電遮断器の実施の形態に係る、ローパスフィルタの一例の構成図を示す。
【図４】漏電遮断器の実施の形態に係る、バイパス回路と主回路の具体的な構成例の構成図を示す。
【図５】図４に示した構成の時定数回路について、その周波数特性をグラフに示す。
【図６】漏電遮断器の実施の形態に係る、バイパス回路と主回路の具体的な別の構成例の構成図を示す。
【図７】図６に示すローパスフィルタにおける挿入損失を測定した結果のグラフを示す。
【符号の説明】
【００３６】
１  漏電遮断器
２  ローパスフィルタ
３  漏電検出逢
４  引き出し装置
５  電源
６  零相交流器
７  接点
１０  ローパスフィルタ
１１  主回路
【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】
2007243450.tif 000007
【図６】
2007243450.tif 000008
【図７】
2007243450.tif 000009