(57)【要約】【課題】  零相変流器を使用した電路電流検出回路、及びその回路を使用した回路遮断器を提供する。【解決手段】  電路２にバイメタルからなる数十ミリオームの第１の抵抗体１０を直列に介在させ、この第１の抵抗体１０に数十オームの第２の抵抗体１１を並列に接続し、第２の抵抗体１１に流れる電流を零相変流器１２で検出させ、電路２の突入電流の通過を阻止する時延回路３を零相変流器１２の出力に設け、時延回路３の出力信号を基に過電流発生を判断して電路２を遮断操作させる過電流検出回路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】
電路に直列に接続された低抵抗の第１の抵抗体と、前記第１の抵抗体に並列に接続され、第１の抵抗体の少なくとも１００倍の抵抗値を有する第２の抵抗体と、前記第２の抵抗体に流れる電流を検出する零相変流器とを備えたことを特徴とする電路電流検出回路。
【請求項２】
第１の抵抗体がバイメタルで形成された１００ミリオーム以下の抵抗体である請求項１記載の電路電流検出回路。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電路電流検出回路を備えると共に、電路の突入電流の通過を阻止する時延回路を零相変流器出力に設け、前記時延回路の出力値を基に過電流の発生を判断する過電流検出回路を備えたことを特徴とする回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過電流を検出するための電路電流検出回路及び回路遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子式の回路遮断器では、電路電流検出回路の電流検出部材として主に変流器（ＣＴ）やホール素子が使用されている。例えば、電路に流れる電流を変流器により検出し、この電流情報を基に判定回路が過電流発生と判定したら遮断動作するよう構成されている（例えば、特許文献１参照）。また、ホール素子により電路の直流分を磁界の変化で検出し、ホール素子の出力値を基に判定回路が所定値を超えたら漏電発生と判断し、遮断動作するよう構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２７０６５号公報
【特許文献２】特開平９−２４７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方で、漏電遮断器においては、零相変流器により漏電を検出し、検出した電流値が設定値を超えたら遮断動作する構成のものが普及している。この漏電遮断器で使用されている零相変流器は小形であるし、上記変流器やホール素子に比べて安価なため、この零相変流器を使用して電路電流を検出できれば安価な電路電流検出回路を構成できる。
そこで、本発明はこのような点に鑑み、零相変流器を使用した電路電流検出回路、及びその回路を使用した回路遮断器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】
【０００５】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明に係る電路電流検出回路は、電路に直列に接続された低抵抗の第１の抵抗体と、前記第１の抵抗体に並列に接続され、第１の抵抗体の少なくとも１００倍の抵抗値を有する第２の抵抗体と、前記第２の抵抗体に流れる電流を検出する零相変流器とを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、第１の抵抗体と第２の抵抗体の抵抗の比に反比例した電流が夫々の抵抗体に流れるので、零相変流器には電路電流の１／１００以下の電流しか流れない。よって、飽和し易い零相変流器を使用しても、飽和すること無く電路電流を検出することが可能となり、電路電流を安価な構成で検出することができる。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、第１の抵抗体がバイメタルで形成された１００ミリオーム以下の抵抗体であることを特徴とする。
この構成によれば、電路の短絡を検出するために使用するバイメタル片を第１の抵抗体として使用することが可能で、別途抵抗体を設ける必要が無くなる。
【０００７】
請求項３の発明に係る回路遮断器は、請求項１又は２記載の電路電流検出回路を備えると共に、電路の突入電流の通過を阻止する時延回路を零相変流器出力に設け、前記時延回路の出力値を基に過電流の発生を判断する過電流検出回路を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、過電流が発生したら電路を遮断し誤動作の生じにくい回路遮断器を、零相変流器を使用した安価な構成で実現できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電路電流検出回路によれば、零相変流器には電路電流の１／１００以下の電流しか流れないので、飽和すること無く電路電流を検出することが可能であり、電路電流を安価な構成で検出することができる。
また、本発明の回路遮断器によれば、変流器やホール素子を使用せずに安価な構成で電路電流を検出して過電流が発生したら電路を遮断できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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電流検出回路を備えた回路遮断器の回路ブロック図を示し、１は電路２の電流を検出する電路電流検出回路、３は検出波形を時延させる時延回路、４は検出波形から過電流発生を判定する過電流検出回路、５は過電流の発生を受けて電路２に設けた開閉部６を開操作して電路を遮断するトリップコイル、７は過電流検出回路４に電源を供給する電源回路、８はトリップコイル５をトリップ動作させるサイリスタ、９はトリップコイル５及び電源回路７に直流電源を供給するための全波整流回路である。
【００１０】
電路電流検出回路１は、電路２の１箇所に数十ミリオームの抵抗（第１の抵抗体）１０を直列に設け、この第１の抵抗体に並列に数十オームの抵抗（第２の抵抗体）１１を接続し、第２の抵抗体１１を流れる電流を零相変流器１２で検出するよう構成されている。
但し、電路２には瞬間的に数百アンペアの電流が流れる可能性があるため、第１の抵抗体１０はこの電流値に対しても劣化しないものが使用され、ここではバイメタルが使用されている。また、第２の抵抗体１１は、第１の抵抗体１０に対して約１０００倍の抵抗値であるため、最大でも数百ミリアンペアの電流しか流れないので１ワット程度の小形の抵抗素子が使用できる。
【００１１】
時延回路３は、設定した時間を超えて入力が継続されたならば、指定した出力幅の出力を発生するよう構成された回路であり、突入電流やノイズ等の瞬間的にしか流れない電流に対しては出力を生じないよう構成されている。この回路を過電流検出回路４の入力部に設けることで電路２に流れる突入電流に対して過電流検出回路４が反応しないよう設けられている。尚、この時延回路としては、例えばオペアンプを使用したボルテージフォロア回路が使用できる。
【００１２】
過電流検出回路４は、所定の閾値を超えた信号（電圧信号）が入力されたら信号を出力するよう構成され、閾値を超えた信号の入力を受けたら過電流発生信号を出力し、サイリスタ８をオンさせて電路２を遮断操作する。
【００１３】
このように、第１の抵抗体と第２の抵抗体の抵抗の比に反比例した電流が夫々の抵抗体に流れるので、零相変流器には僅かな電流しか流れない。よって、零相変流器は飽和すること無く電路電流を検出することができ、電路電流を安価な構成で検出することができる。
更に、過電流が発生したら電路を遮断し誤動作の生じにくい回路遮断器を、零相変流器を使用した安価な構成で実現できる。
【００１４】
尚、上記実施形態では、第１の抵抗体１０を数十ミリオーム、第２の抵抗体１１を数十オームとして、電路電流の約１／１０００の電流を第２の抵抗体１１に流すことで、零相変流器１２が飽和しないようにしているが、第１の抵抗体１０は１００ミリオーム以下であれば、電路電流による電圧降下、及び消費電力も比較的小さく維持でき好ましい。また、第２の抵抗体１１は少なくとも第１の抵抗体１０の１００倍の抵抗値であれば、零相変流器１２を使用して電路電流の検出を行うことができる。
【００１５】
また、第１の抵抗体１０をバイメタルとしているが、電路の短絡を検出するためにバイメタル片が使用されている場合は、このバイメタル片を第１の抵抗体１０と兼用させることが可能であり、この場合別途分流するための抵抗体を設ける必要が無くなる。
更に、時延回路３は、過電流検出回路４内で設定する閾値に応じて設置すれば良く、電路に流れる突入電流が閾値より小さければ設ける必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る電路電流検出回路及び回路遮断器の実施形態の一例を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００１７】
１・・電路電流検出回路、２・・電路、３・・時延回路、４・・過電流検出回路、１０・・第１の抵抗体、１１・・第２の抵抗体、１２・・零相変流器。
【図１】
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