(57)【要約】【課題】  端子等の電路接続部の接続不良を早期に検出でき、また大きな構造の変更を必要としない電路接続部の接続不良検出回路を提供する。【解決手段】  ２つの電路１ａ、１ｂ同士を接続する端子部２に、電路間に生じた電位差でオンするフォトカプラ１５と、フォトカプラ１５のオン動作を受けて異常検出信号を出力する信号出力回路とを備えたセンサ回路３を設け、このセンサ回路３の出力信号が複数入力され、入力された少なくとも１つの異常検出信号が所定条件を満たしたら接続不良発生と判断して接続不良発生信号を出力する統合検出回路４を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの電路を接続して連続した電路を形成する電路接続部に、双方の電路間に生じた電位差でオン動作するフォトカプラと、該フォトカプラのオン動作を受けて異常検出信号を出力する信号出力回路とを備えたセンサ回路を設けると共に、
複数の電路接続部に設けた前記センサ回路の出力信号が入力され、入力された少なくとも１つの異常検出信号が所定条件を満たしたら、接続不良発生と判断して接続不良発生信号を出力する統合検出回路を備えたことを特徴とする電路接続部の接続不良検出回路。
【請求項２】
フォトカプラが、双方向電流に対応するＡＣ入力対応フォトカプラである請求項１記載の電路接続部の接続不良検出回路。
【請求項３】
統合検出回路は、所定の時間に亘り信号を保持する自己保持回路を有し、接続不良発生信号を所定時間出力し続ける請求項１又は２記載の電路接続部の接続不良検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子部等の電路接続部の接続不良を検出する接続不良検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電線や導体バー等を接続する端子部では、ねじの緩み、プラグの緩み等により接続不良が発生することがある。配電機器や電力機器等の比較的大電流を通電する電路においてこのような接続不良が発生すると、接続する電路間の接触抵抗が大きくなり発熱が発生するし、電位差の発生によりアーク放電も発生する。その結果、端子部やその周囲の機器ハウジングが劣化して火災の発生も考えられるため、早期に発見して対応する必要があった。
そのため、この接続不良を検出する方法として、例えば特許文献１の技術があった。この特許文献１では、端子部に温度センサを取り付けて、温度が所定値以上になったら接続不良発生と判断させていた。 
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８６０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記温度センサを使用した構成は、接続部の温度上昇を検出することで接続不良を検出することができる。しかしながら、温度による接続不良の検出は誤動作を防ぐために設定温度を低くできず、高温にならなければ接続不良と判断できなかった。また、端子部に温度センサを設ける構成は大きな設計変更を伴い、容易に実施できるものではなかった。
【０００５】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、端子等の電路接続部の接続不良を早期に検出でき、また端子部構造の大きな変更を必要としない電路接続部の接続不良検出回路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】
【０００６】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、２つの電路を接続して連続した電路を形成する電路接続部に、双方の電路間に生じた電位差でオン動作するフォトカプラと、該フォトカプラのオン動作を受けて異常検出信号を出力する信号出力回路とを備えたセンサ回路を設けると共に、複数の電路接続部に設けた前記センサ回路の出力信号が入力され、入力された少なくとも１つの異常検出信号が所定条件を満たしたら、接続不良発生と判断して接続不良発生信号を出力する統合検出回路を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、電路接続部が良好な接続状態にあれば、電位差は発生しないためフォトカプラはオンしない。ところが、ねじの緩み等で接触抵抗が増大しアーク放電が発生するような接続不良状態になると、両電路間に電位差が発生し、この電位差によりフォトカプラが起動し、センサ回路が検出動作する。こうして、センサ回路の出力を基に統合検出回路が接続不良発生を判定するので、接続不良の発生を早期に且つ精度良く検出できる。そして、統合検出回路は個々のセンサ回路に対して設ける必要が無いため回路全体を安価に構成できる。
また、このセンサ回路はフォトカプラと抵抗素子を用いた比較的小さな素子を組み合わせるだけで構成することが可能であり、省スペースで構成でき、電路接続部に容易に設置することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、フォトカプラが、双方向電流に対応するＡＣ入力対応フォトカプラであることを特徴とする。
この構成によれば、電流の方向を問わず接続部に電位差が発生したらフォトカプラがオンするので、確実に接続不良を検知できる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、統合検出回路は、所定の時間に亘り信号を保持する自己保持回路を有し、接続不良発生信号を所定時間出力し続けることを特徴とする。
この構成によれば、センサ回路出力が髭状のパルス信号であっても接続不良発生信号は所定幅のパルス信号として出力させることができ、接続不良の発生が分かり易く、この信号を受けて動作する報知機器等を確実に動作させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ねじの緩み等で接続不良状態が発生して両電路間に電位差が発生すると、フォトカプラがオンしてセンサ回路が異常検出信号を出力するため、接続不良の発生を検出することができる。そして、このセンサ回路はフォトカプラと抵抗素子を用いた比較的小さな素子を組み合わせるだけで構成することが可能であり、省スペースで構成でき、電路接続部に容易に設置することができる。
また、統合検出回路は個々のセンサ回路に対して設ける必要が無いため回路全体を安価に構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る電路接続部の接続不良検出回路の一例を示す回路ブロック図であり、１は第１の電路１ａ、第２の電路１ｂから成る電路、２は第１の電路１ａと第２の電路１ｂを接続する端子部、３は接続不良を検出するためのセンサ回路、４はセンサ回路の出力信号を基に接続不良発生信号を出力する統合検出回路、５はセンサ回路３及び統合検出回路４に電源を供給する電源回路である。
【００１１】
センサ回路３は図２に示すように構成されている。図２において、１１は端子部２から電圧情報を入力する一対の入力部、１２は信号出力部、１３は電源入力部、１４は接地部、１５はフォトカプラ、１６は検知信号を出力するセンサ出力回路である。また、端子部２は、第１の電路１ａ側の端子部２ａと、第２の電路１ｂ側の端子部２ｂから成り、これらの端子部２ａ，２ｂは、ねじ式の接続端子やプラグ式の端子等で構成されている。
【００１２】
入力部１１のうち一方の入力部１１ａは、第１の電路１ａ側の端子部２ａを構成する端子金具やネジに接続され、他方の入力部１１ｂは第２の電路１ｂの端子部２ｂを構成する端子金具やネジに接続されている。尚、入力部１１は、端子部２ではなくその近傍の電路１自体に接続しても良い。
【００１３】
そして、双方の入力部１１ａ，１１ｂは、２つの抵抗素子（抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２）を介して接続され、双方の抵抗Ｒ１，Ｒ２の間から抵抗Ｒ３を介してフォトカプラ１５が接続されている。こうしてフォトカプラ１５の入力は、抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ３を介して電流が流れ、フォトカプラ１５の出力は、トランジスタＴ１を備えたセンサ出力回路１６に接続され、フォトカプラ１５のオン動作により信号出力部１２から電圧信号が出力される。
【００１４】
フォトカプラ１５は、１対の発光ダイオードを備えて双方向の印加電圧に対して発光動作するよう構成されたＡＣ入力対応フォトカプラとなっている。
【００１５】
統合検出回路４は、センサ回路３の出力信号が入力される統合入力回路２０、入力信号を平均化する平均値回路２１、予め設定された閾値と比較して閾値を超えた信号が入力されたら信号を出力する判定回路２２、判定回路２２の出力信号を受けて所定時間に亘り信号を出力し続ける自己保持回路２３、自己保持回路２３の出力信号を受けて接続不良発生信号を出力する出力回路２４を備えている。
【００１６】
図３は、統合検出回路４の詳細を示した回路図を示している。この図に示すように、平均値回路２１、判定回路２２はＯＰアンプを使用して構成され、自己保持回路２３は複数のＮＡＮＤ回路を使用して構成されている。また、出力回路２４はフォトカプラを使用して構成されている。
【００１７】
このように構成された接続不良検出回路の動作は以下のようである。端子部２において第１の電路１ａと第２の電路１ｂが良好に接続された状態では、第１の電路１ａと第２の電路１ｂとの間に電位差は発生しない。ところが、端子ねじが緩む等の接続不良状態になると高抵抗状態となり、第１の電路１ａと第２の電路１ｂの間に、具体的には端子金具間に或いは端子ネジと端子座との間等に電位差が生じてアーク放電が発生するようになる。この電位差は最大で電路に印加されている電源電圧に近い値で発生し、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３を介してフォトカプラ１５に印加される。その結果、フォトカプラ１５がオンしてトランジスタＴ１がオンする。こうして、信号出力部１２から電圧信号が出力される。
【００１８】
統合検出回路４は、入力信号の平均値化等を実施した後、判定回路２２において閾値を超えた信号の入力があったら出力信号を発生し、自己保持回路２３により所定の幅のパルス信号から成る接続不良発生信号を出力回路２４から出力する。この信号により、遮断回路が後段に接続されていれば電路１が遮断操作されるし、ブザー等の発報機器が後段に接続されていれば発報動作して、接続不良発生を報知することができる。
【００１９】
一方、センサ回路３は電路１に逆向きの電流が流れた場合も正常に動作し、端子部２に逆方向の所定値以上の電位差が発生したらそれを検知し、統合検出回路４は所定の条件を満たした信号が入力されたら上記動作により接続不良発生信号を出力する。
【００２０】
このように、電路接続部が良好な接続状態にあれば、電位差は発生しないためフォトカプラはオンしない。ところが、ねじの緩み等で接触抵抗が増大しアーク放電が発生するような接続不良状態になると、両電路間に電位差が発生する。この電位差の発生をセンサ回路が検出し、センサ回路の出力信号を基に統合検出回路が接続不良発生を判定するので、接続不良の発生を早期に且つ精度良く検出でき、アーク放電の発生や発熱等による端子部の劣化を防止することができる。
また、このセンサ回路はフォトカプラとトランジスタと抵抗素子を用いた比較的小さな素子を組み合わせるだけで構成でき、省スペースで構成できるため電路接続部に容易に設置することができる。
更に、ＡＣ入力対応のフォトカプラを使用することで、電流の方向を問わず接続部に電位差が発生したらフォトカプラがオンするので、確実に接続不良を検知できる。
また自己保持回路を有することで、センサ回路出力が髭状のパルス信号であっても接続不良発生信号は所定幅のパルス信号として出力されるので、接続不良の発生が分かり易く、この信号を受けて動作する報知機器等を確実に動作させることができる。
【００２１】
尚、上記実施形態では２線から成る電路に使用する構成について説明したが、３相等の３線式電路、更には４線式電路であってもセンサ回路３を電路数に合わせて設けることで容易に対応させることができる。更に、フォトカプラ１５により電路と接続不良検出回路は電気的に分離されているため、別の電路から動作電源を採り入れて、更に多数のセンサ回路３を統合検出回路４に入力させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る電路接続部の接続不良検出回路の一例を示す回路ブロック図である。
【図２】センサ回路の回路図である。
【図３】図１の具体的回路例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２３】
１・・電路、１ａ・・第１の電路、１ｂ・・第２の電路、２・・端子部（電路接続部）、３・・センサ回路、４・・統合検出回路、１５・・フォトカプラ、２０・・統合入力回路、２２・・判定回路、２３・・自己保持回路。
【図１】
2009145083.tif 000003
【図２】
2009145083.tif 000004
【図３】
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