(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の磁性体コア、前記磁性体コアに巻き回された励磁コイル及び検出コイルを有する漏電電流検出部と、
前記漏電電流検出部の前記磁性体コアの外周側に設けられた外周磁気シールドと、
前記漏電電流検出部の前記磁性体コアの内周側に設けられた内周磁気シールドと、
過電流検出用センサと、
前記漏電電流検出部の出力及び前記過電流検出用センサの出力が入力される出力回路と、を備え、
前記出力回路は、前記漏電電流検出部で検出された電流に対し出力信号が線形性を有する漏電電流検出領域と、前記漏電電流検出領域より絶対値が大きい領域であって、前記過電流検出用センサで検出された電流に対し出力信号が予め定められた値となるように設定された漏電電流検出外領域とを有する出力特性を持つことを特徴とする漏電センサ。
【請求項２】
前記過電流検出用センサは、前記外周磁気シールドの内側に設けられた請求項１に記載の漏電センサ。
【請求項３】
前記過電流検出用センサは、前記漏電電流検出部と前記内周磁気シールドとの間に設けられた請求項２に記載の漏電センサ。
【請求項４】
前記過電流検出用センサは、前記漏電電流検出部と前記外周磁気シールドとの間に設けられた請求項２に記載の漏電センサ。
【請求項５】
前記内周磁気シールドは切欠き部を有し、前記過電流検出用センサは、前記内周磁気シールドの切欠き部に設けられた請求項２に記載の漏電センサ。
【請求項６】
前記過電流検出用センサを複数備えた請求項１から５のいずれか１項に記載の漏電センサ。
【請求項７】
前記過電流検出用センサで検出された電流が過電流であるか判定する過電流判定回路を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の漏電センサ。
【請求項８】
前記漏電電流検出部はフラックスゲート方式の磁気センサであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の漏電センサ。
【請求項９】
前記過電流検出用センサは半導体センサであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の漏電センサ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の漏電センサと前記漏電センサの前記出力回路に接続されたリレーユニットとを配電線の電路に配置し、前記漏電センサで漏電あるいは過電流が検出された場合、前記出力回路の信号に基づき、前記リレーユニットに接続された保護機器により前記配電線の電路を保護する電路保護システム。
【請求項１１】
前記配電線の電路に複数の前記漏電センサ及び前記漏電センサの前記出力回路のそれぞれに接続された前記リレーユニットを配置し、前記複数のリレーユニットはコントロールセンタに接続されている請求項１０に記載の電路保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、漏電センサおよび電路保護システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
配電線内の電路において、漏電を検出するセンサとして例えば磁気インピーダンス素子を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。リング状の磁性体からなる感知器と感知器に付加され感知器に発生する磁界の変化によってインピーダンスが変化する磁気インピーダンス素子と、磁気インピーダンス素子のインピーダンス変化を検出する検出器とで構成されている。このような漏電センサは通常１Ａ以下の微小電流を検出する。【０００３】
一方、配電線内の電路において、過電流から負荷を保護するために過電流を検出する電流センサが配置されるが、この電流センサは通常±数１０Ａから±数１００Ａという広範囲の領域で、大電流を対象とする。この広範囲の電流を正確に計測するために、２種類の感度、範囲を有する電流センサを用いた複合電流センサシステムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３２２５９号公報
【特許文献２】特表２０１９−５１１１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
配電線内の電路には、漏電を検出する電流センサ及び過電流を検出する電流センサの両方を配置する必要がある。そのため、電流センサの小型化、共通化が期待されている。しかし、漏電と過電流とでは上述したように検出対象電流の範囲が相違しており、検出感度も異なるため一方が、他方を兼ねることは困難である。また、特許文献２のように、大電流センサの範疇で２種類の感度、範囲を有する電流センサを用い１つのモニタで電流をモニタリングすることは可能であるが、漏電と過電流とでは上述したように検出対象電流の範囲が相違しており、検出感度も異なるため、それぞれのセンサで処理回路を備えることになり、小型化が困難であった。【０００６】
本願は、上記の課題を解決するための技術を開示するものであり、過電流を検出するセンサを備えた漏電センサ及びこの漏電センサの配置された電路保護システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示による漏電センサは、円環状の磁性体コア、前記磁性体コアに巻き回された励磁コイル及び検出コイルを有する漏電電流検出部と、前記漏電電流検出部の前記磁性体コアの外周側に設けられた外周磁気シールドと、前記漏電電流検出部の前記磁性体コアの内周側に設けられた内周磁気シールドと、過電流検出用センサと、前記漏電電流検出部の出力及び前記過電流検出用センサの出力が入力される出力回路と、を備え、前記出力回路は、前記漏電電流検出部で検出された電流に対し出力信号が線形性を有する漏電電流検出領域と、前記漏電電流検出領域より絶対値が大きい領域であって、前記過電流検出用センサで検出された電流に対し出力信号が予め定められた値となるように設定された漏電電流検出外領域とを有する出力特性を持つものである。【０００８】
本開示による電路保護システムは、上述の漏電センサと前記漏電センサの前記出力回路に接続されたリレーユニットとを配電線の電路に配置し、前記漏電センサで漏電あるいは過電流が検出された場合、前記出力回路の信号に基づき、前記リレーユニットに接続された保護機器により前記配電線の電路を保護するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、１つの漏電センサで漏電及び過電流を精度良く検出し、出力することが可能となり、センサの小型化が可能となる。また、漏電センサの出力に基づき、この漏電センサが配置された電路を漏電及び過電流の両方から保護することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る漏電センサの漏電電流検出部の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る漏電センサの構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１に係る漏電センサの機能ブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る漏電センサの出力電圧特性を説明する図である。
【図５】実施の形態１に係る漏電センサの出力電圧特性を説明するための比較図である。
【図６】実施の形態２に係る漏電センサの構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態２に係る漏電センサの構成を示す別の断面図である。
【図８】実施の形態２に係る漏電センサの構成を示す別の断面図である。
【図９Ａ】実施の形態２に係る漏電センサにおいて過電流センサの取り付け方法を説明するための図である。
【図９Ｂ】実施の形態２に係る漏電センサにおいて過電流センサの取り付け方法を説明するための図である。
【図１０Ａ】実施の形態２に係る漏電センサにおいて過電流センサの別の取り付け方法を説明するための図である。
【図１０Ｂ】実施の形態２に係る漏電センサにおいて過電流センサの別の取り付け方法を説明するための図である。
【図１１】実施の形態３に係る漏電センサを配置した電路保護システムの構成を示す図である。
【図１２】実施の形態１から３に係る漏電センサ及び電路保護システムに用いられる各制御部のハードウエア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態について図を参照して説明する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。
【００１２】
実施の形態１．
以下、実施の形態１に係る漏電センサについて図を用いて説明する。
図１は、実施の形態１に係る漏電センサの漏電電流検出部の構成を示す図である。図において、漏電電流検出部１０は、円環状の磁性体コア１１と、磁性体コア１１に巻線が巻き回された励磁コイル１２と、磁性体コア１１に巻線が巻き回された検出コイル１３とを備える。本実施の形態では、漏電電流検出部１０としてフラックスゲート方式の磁気センサである漏電検出器を例示している。また、図において励磁コイル１２の巻線、検出コイル１３の巻き線共に磁性体コア１１の一部にのみ巻線が巻き回されているが、それぞれ磁性体コア１１の全周に亘って巻き回されていてもよい。
【００１３】
図２は、実施の形態１に係る漏電センサ１の構成を示す断面図である。漏電センサ１は、漏電電流検出部１０の外周側に外周磁気シールド１４と内周側に内周磁気シールド１５を有し、少なくとも外周磁気シールド１４の内側に過電流検出用センサ２０が取付けられている。計測対象導体１００は、内周磁気シールド１５の内側に磁性体コア１１に対し対称の位置になるように配置される。内周磁気シールド１５は計測対象導体１００に近接して配置され、特に外周磁気シールド１４は、外部磁界の漏電電流検出部１０内部への侵入を抑制する。また、外周磁気シールド１４及び内周磁気シールド１５は、電磁鋼板等の磁性体で構成されている。
過電流検出用センサ２０は、ホールＩＣあるいは磁気抵抗効果素子等の半導体プロセスで製造された半導体センサを用いることができる。計測対象が交流の場合は、コイル式ＣＴ、ロゴスキーコイル等の巻線型センサも適用できる。本実施の形態では過電流検出用センサ２０として１つの半導体センサが内周磁気シールド１５と漏電電流検出部１０との間に設けられた例としている。
【００１４】
図３は、本実施の形態に係る漏電センサ１の機能ブロック図である。漏電センサ１は、漏電電流検出部１０の励磁コイル１２に接続された励磁回路１６と、漏電電流検出部１０の検出コイル１３に接続されたフィルタ回路１７と、励磁回路１６及びフィルタ回路１７に接続された発信器１８と、過電流検出用センサ２０の出力から過電流の有無を判定する過電流判定回路２１と、フィルタ回路１７の出力及び過電流判定回路２１の出力が入力され、計測対象導体１００の配設された電路を保護する保護機器を制御する外部のリレーユニット４０に信号を出力する出力回路３０と、備えている。
【００１５】
次に、本実施の形態に係る漏電センサ１の動作について説明する。
まず、漏電電流検出方法について説明する。本実施の形態では、上述したように漏電電流検出部１０としてフラックスゲート方式の磁気センサである漏電電流検出器を用いている。発信器１８を動作し、所定の周波数により励磁回路１６から励磁コイル１２に電流を流し、磁性体コア１１を磁気飽和させる磁界を発生させる。この時、計測対象導体１００に漏電電流があると、磁性体コア１１に磁束が発生し、正負いずれかの磁界の変化が生じる。この磁界の変化は検出コイル１３に励磁コイル１２に流れる電流の２倍の周波数をもつ電圧（２次高調波成分）として現れる。この出力電圧をフィルタ回路１７にて励磁周波数の２倍の周波数で同期整流することにより、漏電電流値が得ることができる。漏電電流値は出力回路３０に出力される。
【００１６】
このような、フラックスゲート方式の漏電電流検出器において、計測対象導体１００に漏電検出器の定格を超える電流が流れると、励磁コイル１２により形成される磁界よりも計測対象導体１００により発生する磁界の方が大きくなってしまう。そのため、検出コイル１３には、計測対象導体１００により発生する磁界の大きさとは対応しない電圧が出力され、誤検出の原因となる。
【００１７】
図４は、本実施の形態１に係る漏電センサ１の出力回路３０における入出力電圧特性の一例示す図、図５は比較例のフラックスゲート方式の漏電電流検出器（定格電流はＤＣ２００ｍＡ）の入出力電圧特性の一例示す図である。いずれも横軸は検出電流、縦軸は出力電圧である。
まず、図５を用い、比較例である一般的なフラックスゲート方式の漏電電流検出器について説明する。定格値±２００ｍＡの電流の範囲では出力電圧は線形的に変化するが、定格範囲を超えると出力電圧の絶対値は低下する。例えば、電流値が１００ｍＡと１．７Ａに対しては、出力電圧はいずれも１Ｖとなり、計測された電流値を正しく取得できないことになる。
【００１８】
本実施の形態１に係る漏電センサ１の出力回路３０においては、図４に示すように線形的な出力特性を超えると、出力の絶対値が低下しないように予め定められた値である一定値となるように設定している。すなわち、定格範囲（±２００ｍＡ）を超え、±１Ａ程度の領域では電流値に応じた出力を、さらに絶対値の大きい電流領域では出力が一定値となるようにしている。図より、出力電圧が±２Ｖを超えると出力電圧は飽和していることから、出力電圧が±２Ｖを超えると漏電電流検出部１０の計測範囲外であることがわかる。この出力電圧が±２Ｖを超えた漏電電流検出部１０の計測範囲外とし、漏電電流検出外領域、すなわち過電流判断領域であるとすればよい。線形性を有する領域は漏電電流検出領域である。なお、出力電圧が±２Ｖを超えた漏電電流検出外領域で漏電電流検出部１０による電流の検出を妨げるものではない。
【００１９】
一方、過電流検出用センサ２０は、微小電流計測には不向きであるが、フラックスゲート方式の電流センサの計測範囲よりもワイドレンジであり、より大きい磁界を検出できるため、過電流状態で検出が可能である。そのため、上述の漏電電流検出部１０の計測範囲外（漏電電流検出外領域）、すなわち漏電電流検出領域よりも計測電流の絶対値の大きい領域である過電流判断領域において、電流を検出するようにすればよい。すなわち、漏電電流検出部１０の出力と過電流検出用センサからの出力の両方が入力された出力回路３０は過電流判断領域であるか否かで両方の出力を切り替えて、リレーユニット４０に出力する。リレーユニット４０からみると、信号入力回路を単純化できることになる。
【００２０】
なお、漏電電流検出部１０及び過電流検出用センサ２０の両方で電流を検出し、出力回路３０に入力されるが、出力回路３０は上述した出力特性を有するので、漏電電流検出領域の電流値においては、漏電電流検出部１０からの電流値に基づき線形性の特性に基づいた出力電圧が出力され、漏電電流検出外領域においては過電流検出用センサ２０からの電流値に基づき、一定値である出力電圧を出力する。過電流検出用センサ２０で計測された電流は、過電流判定回路２１において予め定められた閾値を超える過電流であるか否かの判定が行われ、過電流であるか否かの情報とともに、出力回路３０に入力される。過電流判定回路２１で判定に用いられる閾値は電路を保護すべき値となるように設定される。出力回路３０からは、出力回路３０の出力特性に応じた電圧値及び過電流であるか否かの情報が出力され、この信号に基づきリレーユニット４０により保護機器４１側にて電路を保護するように制御される。
【００２１】
また、図４の本実施の形態１に係る漏電センサ１の出力回路３０の出力電圧特性において漏電電流検出外領域が±３Ｖ程度までしか図示していないが、これを超えても一定値とする。また、漏電電流検出外領域は予め設定された一定値の例を示したが、これに限るものではない。電流に依存する値となる値に設定する等、漏電電流検出領域の出力電圧と異なる予め設定された値となるようにしてもよい。また、出力回路３０の出力特性を電圧で出力するようにしたが、出力信号は上述のような漏電電流検出領域と漏電電流検出外領域とを有する出力特性であれば、電圧に限るものではない。
【００２２】
過電流検出用センサ２０は、配電線内等の計測対象の電路上で漏電電流検出部１０と別に配置することもできるが、センサ設置個所の占有領域を小さくするためには漏電センサ１に内蔵することが望ましい。そのため、図２で示したように、少なくとも外周磁気シールド１４の内側に配置し、外部磁界からの影響が低減された位置に配置されることが望ましい。
【００２３】
以上のように実施の形態１によれば、漏電センサは、円環状の磁性体コア１１と磁性体コア１１に巻き回された励磁コイル１２及び検出コイル１３とを有する漏電電流検出部１０、過電流検出用センサ２０の２つの検出部を具備し、漏電電流を検出する漏電電流検出部１０の出力電圧特性が検出された電流に対し線形性を有する漏電電流検出領域と予め定められた値、例えば一定値とする漏電電流検出外領域とを有するので、漏電電流検出領域で漏電電流検出部１０により漏電電流を検出し、漏電電流検出外領域で過電流検出用センサ２０にて電流を検出することが可能となり、漏電センサ１の出力回路３０からはいずれかの領域で検出された電流が出力されるので、出力回路３０を共通化することが可能となる。これにより、漏電及び過電流の両方を検出することが可能な、小型化された漏電センサ１を提供することが可能となる。
【００２４】
また、漏電センサ１は、磁性体コア１１の外周側に設けられた外周磁気シールド１４と、磁性体コア１１の内周側に設けられた内周磁気シールド１５とを備え、過電流検出用センサ２０を少なくとも外周磁気シールド１４より内側に配置したので、外周磁気シールド１４により外部磁界からの影響が低減された位置に過電流検出用センサ２０を内蔵することが可能となり、より小型化が可能となる。
【００２５】
実施の形態２．
以下、実施の形態２に係る漏電センサについて図を用いて説明する。実施の形態１では、漏電センサ１内に過電流検出用センサ２０を１つ配置した例を示した。過電流検出用センサ２０の感磁軸が１軸のものを１個配置した場合、過電流を計測可能ではあるが、計測対象導体１００が磁性体コア１１の中心付近に位置せず、すなわち、磁性体コア１１に対して対称な位置になく、偏心した位置にあると位置変位に起因する計測誤差が生じる可能性がある。そのため、計測対象導体１００の周囲に過電流検出用センサ２０を複数配置するとこの問題を解決することができる。また。過電流検出用センサ２０の感磁軸が２軸あるいは３軸にある場合は、実施の形態１のように１個であっても、計測対象導体１００の位置変位等に起因する計測誤差はある程度抑制される。さらに、過電流検出用センサ２０の感磁軸が１軸の場合、あるいは複数軸あっても、精度を高めたい場合は、漏電センサ１内に複数個配置すればよい。
実施の形態２では、漏電センサ１内で過電流検出用センサ２０を複数配置した例について説明する。
【００２６】
図６、７、８は、実施の形態２に係る漏電センサ１の構成を示す断面図である。図６は、内周磁気シールド１５と漏電電流検出部１０との間に３つの過電流検出用センサ２０を配置した例である。過電流検出用センサ２０の計測対象導体１００に対する計測範囲を極力確保するため、過電流検出用センサ２０は計測対象導体１００に近い内周磁気シールド１５の漏電電流検出部１０側に配置されている。
【００２７】
図７は、外周磁気シールド１４と漏電電流検出部１０との間に３つの過電流検出用センサ２０を配置した例である。この配置は、図６の配置よりも計測対象導体１００から離れるが、内周磁気シールド１５と外周磁気シールド１４とに囲まれた領域であれば、計測対象導体１００からの位置には大きな影響はない。
【００２８】
図６、７で示した配置のいずれの場合であっても、計測対象導体１００と各々の過電流検出用センサ２０との距離は一定とすることが望ましい。計測対象導体１００と各々の過電流検出用センサ２０との距離を一定にすることで計測対象導体１００との位置変位の影響を低減するとともに、外部磁界からの影響も同じように低減することが可能となる。また、過電流検出用センサ２０の感磁軸が１軸のものを複数配置する場合は、図６、７で示したように同心円上に均等な位置に配置することが望ましい。さらに、過電流検出用センサ２０を３個配置した例を示したが、２個であっても４個以上であってもよい。
【００２９】
図８は、さらに別の過電流検出用センサ２０の配置例を示した図である。内周磁気シールド１５に切欠き部１５ａを設けて、その切欠き部１５ａに過電流検出用センサ２０を配置したものである。配置スペースに制限がある場合にも、切欠き部１５ａに過電流検出用センサ２０を配置することが可能となる。また、切欠き部１５ａを有する内周磁気シールド１５を磁気ヨークとして用いることが可能となり、漏電電流検出部１０に対し集磁効果が向上する。図８では、過電流検出用センサ２０を切欠き部１５ａに３個配置した例を示したが、２個であっても４個以上であってもよい。
なお、外周磁気シールド１４に切欠き部を設けると、切欠き部から外部磁界からの影響を受けることになり、漏電電流検出部１０にとって望ましくないことは言うまでもない。
【００３０】
次に、過電流検出用センサ２０の取り付け方法について説明する。
図９Ａ、９Ｂは、例えば図６に示したように内周磁気シールド１５と漏電電流検出部１０との間に過電流検出用センサ２０を配置する場合の過電流検出用センサ２０の取り付け方法の一例を説明するための図である。図９Ａにおいて、フレキシブル基板２５に半導体センサである過電流検出用センサ２０を実装し、フレキシブル基板２５の両端を曲げて外周側に過電流検出用センサ２０が実装されるようにする。図中下方に示すように円弧状となったフレキシブル基板２５を内周磁気シールド１５の外周側に巻いて内周磁気シールド１５と漏電電流検出部１０との間に過電流検出用センサ２０を取り付ける。図では、３つの過電流検出用センサ２０が均等に配置されるようにフレキシブル基板２５に予め実装されている。
【００３１】
図９Ｂは、計測対象が交流の場合に過電流検出用センサ２０として巻線型センサを用いた例である。フレキシブル基板２５に配線パターン２６を実装する。フレキシブル基板２５の両端を曲げ、内周磁気シールド１５の外周側に巻いた時にフレキシブル基板２５の両端を繋いで、図中下方に示すように配線パターン２６がフレキシブル基板２５の外周でコイルを形成するようにする。この巻線型センサの場合は１つ配置すればよいことになる。
図９Ａ、９Ｂにおいて、フレキシブル基板２５の両端を反対方向に曲げて外周磁気シールド１４の内周側に沿うように取り付ければ、図７のように外周磁気シールド１４と漏電電流検出部１０との間に過電流検出用センサ２０を配置することができる。
【００３２】
図１０Ａ、１０Ｂは、例えば図８に示したように内周磁気シールド１５の切欠き部１５ａに過電流検出用センサ２０を配置する場合の過電流検出用センサ２０の取り付け方法の一例を説明するための図である。図１０Ａにおいて、一部が開口された実装基板２７に半導体センサである過電流検出用センサ２０を実装する。この実装基板２７を内周磁気シールド１５の切欠き部１５ａに配置し、実装基板２７の開口部２７ａが漏電電流検出部１０の励磁コイル１２あるいは検出コイル１３を囲うようにする。
【００３３】
図１０Ｂは、計測対象が交流の場合に過電流検出用センサ２０として巻線型センサを用いた例である。実装基板２７に螺旋状の配線パターン２６を形成し過電流検出用センサ２０として実装する。この実装基板２７を内周磁気シールド１５の切欠き部１５ａに配置し、実装基板２７の開口部２７ａが漏電電流検出部１０の励磁コイル１２あるいは検出コイル１３を囲うようにする。図において、この過電流検出用センサ２０の感磁軸はコイルの貫通方向となるため、図８で示したように複数配置することで、過電流の検出精度を向上させることが可能となる。
なお、図１０Ａ、１０Ｂにおいて、実装基板２７に開口部２７ａを設けて漏電電流検出部１０の励磁コイル１２あるいは検出コイル１３を囲うようにしたが、開口部２７ａを設けなくても、また浅いもので励磁コイル１２あるいは検出コイル１３を囲うまでに至らないものであってもよい。図のように励磁コイル１２あるいは検出コイル１３を囲うようにすると、実装基板２７をコンパクトに取り付け易くなる。
【００３４】
以上のように実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を奏する。また、少なくとも外周磁気シールド１４の内側、望ましくは内周磁気シールド１５と外周磁気シールド１４とに囲まれた領域に、複数の過電流検出用センサ２０を計測対象導体１００との距離が一定（同等）になるように配置したので、過電流検出用センサ２０において計測対象導体１００との位置変位の影響を低減するとともに、外部磁界からの影響も低減された精度の高い電流計測が可能となる。また、複数個の過電流検出用センサ２０はいずれも漏電センサ１に内蔵され、漏電センサ１の小型化に寄与する。
【００３５】
なお、上記実施の形態１、２において、磁気シールドを内周磁気シールド１５と外周磁気シールド１４とに分けて説明したが、内周磁気シールド１５と外周磁気シールド１４とは漏電電流検出部１０を囲うように内部に漏電電流検出部１０を配置できるように空洞を有する円環状に形成されて一体化されていてもよい。あるいはその円環の内周側に沿って切欠き部を有するような形状に形成されて一体化されていてもよい。
【００３６】
実施の形態３．
以下、実施の形態３に係る電路保護システムについて図を用いて説明する。
まず、実施の形態１で示した図３を用いて電路保護システムの基本構成について説明する。１つの漏電センサ１の出力回路３０からその出力回路３０に接続されたリレーユニット４０に出力回路３０の出力特性に応じた電圧及び過電流判定回路２１で過電流と判定された場合はその情報も含め出力される。リレーユニット４０ではその電圧及び過電流の有無の情報を保護機器４１に出力し、保護機器４１は計測対象導体１００を配電線とする電路を保護するように動作する。
【００３７】
これに対し、実施の形態３に係る電路保護システムは、配電線内に複数の漏電センサ１を配置している。この電路保護システムについて図１１を用いて説明する。
図１１は、実施の形態３に係る漏電センサを配置した電路保護システムの構成を示す図である。図において、交流電源６０ａあるいは蓄電装置、分散電源等の直流電源６０ｂからの電力がそれぞれ電力変換器６１ａ、６１ｂに接続されて配電系統が構成されており、その下流に例えば工場等の１つの配電線領域１１０を想定している。配電線領域１１０内は例えば、配電系統からそれぞれ電力変換器１１１により所定の電圧に変換された電力が負荷１１２に供給される。負荷１１２への各電路にはそれぞれリレーユニット４０の接続された漏電センサ１が配置されている。配電線領域１１０内の各電力変換器１１１及び各負荷１１２と同様に各リレーユニット４０もコントロールセンタ５０に接続されている。
【００３８】
コントロールセンタ５０はある電路に配置されたリレーユニット４０から漏電センサ１の出力信号により漏電あるいは過電流であることを受信すると、電路を保護するように対象のリレーユニット４０に接続された保護機器４１（図示せず）を制御する。あるいはリレーユニット４０が保護機器４１（図示せず）を動作させ、コントロールセンタ５０はその状態を監視してもよい。また、コントロールセンタ５０と各リレーユニット４０との接続は無線を利用してもよい。
【００３９】
以上のように実施の形態３によれば、実施の形態１または２に係る漏電センサ１を電路に配置したので、１つの漏電センサ１で計測対象の電路を漏電及び過電流の両方から保護することが可能となる。また、実施の形態１または２に係る漏電センサ１は小型化されているので、各電路に漏電センサ１を配置することが容易となり、１つの配電線領域に複数の漏電センサ１を配置することが可能となる。また、各漏電センサ１に接続されたリレーユニット４０をコントロールセンタ５０で管理するようにしたので、１つの配電線領域内の電路保護システムを簡単に構築できるとともに、複数の漏電センサ１を配置することで、電路を確実に保護することが可能となる。
【００４０】
なお、上述の実施の形態１から３において各制御部に相当するフィルタ回路１７、過電流判定回路２１、出力回路３０、コントロールセンタ５０は、ハードウエアの一例を図１２に示すように、プロセッサ１０００と記憶装置２０００から構成される。記憶装置は図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ１０００は、記憶装置２０００から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ１０００にプログラムが入力される。また、プロセッサ１０００は、演算結果等のデータを記憶装置２０００の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
【００４１】
本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４２】
１：漏電センサ、  １０：漏電電流検出部、  １１：磁性体コア、  １２：励磁コイル、  １３：検出コイル、  １４：外周磁気シールド、  １５：内周磁気シールド、  １５ａ：切欠き部、  １６：励磁回路、  １７：フィルタ回路、  １８：発信器、  ２０：過電流検出用センサ、  ２１：過電流判定回路、  ２５：フレキシブル基板、  ２６：配線パターン、  ２７：実装基板、  ２７ａ：開口部、  ３０：出力回路、  ４０：リレーユニット、  ４１：保護機器、  ５０：コントロールセンタ、  ６０ａ：交流電源、  ６０ｂ：直流電源、  ６１ａ、６１ｂ：電力変換器、  １００：計測対象導体、  １１０：配電線領域、  １１１：電力変換器、  １１２：負荷、  １０００：プロセッサ、  ２０００：記憶装置。
【要約】
円環状の磁性体コア（１１）に励磁コイル（１２）及び検出コイル（１３）が巻き回された漏電電流検出部（１０）と、漏電電流検出部（１０）の磁性体コア（１１）の外周側に設けられた外周磁気シールド（１４）及び内周側に設けられた内周磁気シールド（１５）と、過電流検出用センサ（２０）と、漏電電流検出部（１０）の出力及び過電流検出用センサ（２０）の出力が入力される出力回路（３０）と、を備え、出力回路（３０）は、線形性を有する漏電電流検出領域と、前記漏電電流検出領域より絶対値が大きい領域であって、予め定められた値となるように設定された漏電電流検出外領域とを有する出力特性を持つ。【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】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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