(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
零相変流器の２次出力電圧を抵抗とコンデンサとからなるフィルタを介して比較器に入力し、前記２次出力電圧が基準レベルを越えることによる前記比較器の出力に基づいて漏電発生を検知する漏電遮断器において、
前記フィルタとしてπ形フィルタまたはＬ形フィルタを用い、通常漏電発生時の前記２次出力電圧の最大値よりも大きい順方向電圧を有するダイオードをこのフィルタの抵抗と並列に設け、かつこのダイオードをその順方向電流による前記コンデンサの充電電荷が前記比較器の出力動作を抑制する方向に接続したことを特徴とする漏電遮断器。
【請求項２】
零相変流器の２次出力電圧を抵抗とコンデンサとからなるフィルタを介して比較器に入力し、前記２次出力電圧が基準レベルを越えることによる前記比較器の出力に基づいて漏電発生を検知する漏電遮断器において、
前記フィルタとしてπ形フィルタまたはＬ形フィルタを用い、通常漏電発生時の前記２次出力電圧の最大値よりも大きい順方向電圧を有するダイオードを前記コンデンサと並列に設けるとともに、このフィルタの抵抗と並列に付加コンデンサを接続し、かつ前記ダイオードをその順方向電流による前記付加コンデンサの充電電荷が前記比較器の出力動作を抑制する方向に接続したことを特徴とする漏電遮断器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、零相変流器により漏電を検知してトリップ動作を行う漏電遮断器に関し、特に雷サージによる誤動作を防止するための手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に従来の漏電遮断器の回路構成を示す。図４において、漏電遮断器１には主回路２を１次導体とする零相変流器３が設けられ、その２次出力電圧は抵抗４、コンデンサ５及び６からなるいわゆるπ形フィルタを介して漏電検知回路を構成するＩＣ（以下、漏電検知ＩＣという。）７の図示しない比較器に入力されている。漏電検知ＩＣ７には整流器８、抵抗９及びコンデンサ１０からなる電源回路から給電され、また整流器８にはトリップコイル１１がサイリスタ１２を介して接続されている。零相変流器３には動作感度を調整する調整抵抗１３が並列接続され、また漏電検知ＩＣ７には短時間ノイズによる引外し信号の出力を防止する時延回路を構成する積分コンデンサ１４が設けられている。１５はサイリスタ１２の誤動作防止用コンデンサである。
【０００３】
このような回路構成において、漏電検知ＩＣ７は比較器に入力される零相変流器３の２次出力電圧が後述するように基準レベルを越えると積分コンデンサ１４の充電を開始する。そして、積分コンデンサ１４の発生電圧が基準レベルを越えると引外し信号を出力してサイリスタ１２を点弧し、トリップコイル１１を励磁する。その結果、引外し機構１６のラッチが解錠され、開閉機構１７が作動して主回路２が開路される。なお、図４において、１８は過電流発生時に同様に引外し機構１６を介して開閉機構１７を作動させる過電流引外し装置である。
【０００４】
図５は波形図で、（Ａ）は零相変流器３の２次出力電圧ｅ1 、（Ｂ）は積分コンデンサ１４の発生電圧ｅ2 である。図４において、漏電が発生すると零相変流器３の２次側に波形イの出力電圧ｅ1 が生じ、この出力電圧ｅ1 が比較器の基準レベルＶ0 を越えると積分コンデンサ１４の充電が開始される。充電の開始により積分コンデンサ１４の発生電圧ｅ2 が波形ロに示すように上昇し、やがて時延時間ｔ1 後に時延回路の基準電圧ＶC を越えると漏電検知ＩＣ７から引外し信号が出力される。なお、２点鎖線で示す波形ハ及びニは漏電による２次出力電圧ｅ1 が逆極性で生じた場合のものである。
【０００５】
一方、雷サージが発生すると零相変流器３の２次側に電圧波形ホの２次出力電圧ｅ1 が生じ、その大きさが比較器の基準レベルＶ0 を越える間に波形ヘにより積分コンデンサ１４が充電される。その場合、高速動作を要求される漏電遮断器において積分コンデンサ１４の容量を小さく設定すると、雷サージ発生時に比較器の基準レベルＶ0 を越える時間ｔ2 が図示の通り漏電引外し時の時延時間ｔ1 を上回り、積分コンデンサ１４の発生電圧ｅ2 が時延回路の基準電圧ＶC を越える結果、ミストリップが生じてしまうという問題があった。
この発明の課題は、高速動作形の漏電遮断器においても、雷サージによるミストリップが発生しないようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、漏電検知ＩＣの入力段比較器には動作方向に極性があること、及び通常の漏電検出時の零相変流器の２次出力電圧はダイオードの順方向電圧を越えないが、雷サージによる零相変流器の２次出力電圧はダイオードの順方向電圧を越えることに着目し、上記課題を解決する手段を講じるものである。
【０００７】
すなわち、第１の手段として請求項１記載の発明は、零相変流器の２次出力電圧を抵抗とコンデンサとからなるフィルタを介して比較器に入力し、前記２次出力電圧が基準レベルを越えることによる前記比較器の出力に基づいて漏電発生を検知する漏電遮断器において、前記フィルタとしてπ形フィルタまたはＬ形フィルタを用い、通常漏電発生時の前記２次出力電圧の最大値よりも大きい順方向電圧を有するダイオードをこのフィルタの抵抗と並列に設け、かつこのダイオードをその順方向電流による前記コンデンサの充電電荷が前記比較器の出力動作を抑制する方向に接続するものとする。
【０００８】
上記第１の手段においては、雷サージによる零相変流器の２次出力電圧が比較器の不動作方向に発生したとき付加したダイオードを介してフィルタを構成するコンデンサを充電しておき、零相変流器の２次出力電圧が反転して比較器の動作方向となったときコンデンサに蓄積した電荷を放電して比較器の入力電圧を不動作方向に変動させ、その出力動作を抑制する。
【０００９】
また、第２の手段として請求項２記載の発明は、零相変流器の２次出力電圧を抵抗とコンデンサとからなるフィルタを介して比較器に入力し、前記２次出力電圧が基準レベルを越えることによる前記比較器の出力に基づいて漏電発生を検知する漏電遮断器において、前記フィルタとしてπ形フィルタまたはＬ形フィルタを用い、通常漏電発生時の前記２次出力電圧の最大値よりも大きい順方向電圧を有するダイオードを前記コンデンサと並列に設けるとともに、このフィルタの抵抗と並列に付加コンデンサを接続し、かつ前記ダイオードをその順方向電流による前記付加コンデンサの充電電荷が前記比較器の出力動作を抑制する方向に接続するものとする。
【００１０】
上記第２の手段においては、雷サージによる零相変流器の２次出力電圧が比較器の動作方向に発生したとき、付加したダイオードを介して付加コンデンサに瞬時に充電を開始し、零相変流器の２次出力電圧が低下を始めると、充電電荷を放電し、フィルタの抵抗部での電圧降下により比較器の入力電圧を不動作方向に変動させて、その出力動作を抑制する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。なお、従来例と対応する部分には同一の符号を用いるものとする。図１は請求項１に係る実施の形態の回路図で、零相変流器から漏電検知ＩＣの入力段比較器までを示している。その他の構成部分は図４の従来構成と同じである。図１において、漏電検知ＩＣ７の入力段比較器１９は非反転入力端子（＋）の電位が反転入力端子（−）よりも基準電圧Ｖ0 以上高くなると積分コンデンサ１４（図４）の充電信号を出力（動作）するように働く。付加するダイオード２０は、通常漏電発生時の零相変流器３の２次出力電圧の最大値よりも大きい順方向電圧Ｖ1 （図５）を有し、アノード側が比較器１９の非反転入力端子側となる方向で、フィルタ抵抗４と並列に接続されている。
【００１２】
いま、図５に示す波形ホの雷サージが発生すると、零相変流器３の２次出力電圧ｅ1 の比較器１９の不動作側（図５の下側）におけるダイオード２０の順方向電圧Ｖ1 以上の部分ホ−ａでコンデンサ５を充電する（破線矢印参照）。そして、零相変流器３の２次出力電圧ｅ1 が比較器１９の動作側（図５の上側）に反転した時、コンデンサ５が抵抗４を通して放電し、抵抗４による電圧降下により比較器１９の非反転入力端子側の電位を下げる（実線矢印参照）。その結果、比較器１９の出力動作が抑制され、漏電検知ＩＣ７からの引外し信号の出力が阻止される。また、雷サージによる２次出力電圧ｅ1 の極性が図５と逆になった場合は、２次出力電圧ｅ1 が比較器１９の動作方向に加わる時間ｔ2 が遅延時間ｔ1 よりも短いので誤動作は起こらない。なお、通常の漏電発生時の２次出力電圧ｅ1 はダイオード２０の順方向電圧Ｖ1 以下なので動作感度に影響は生じない。
【００１３】
図１ではフィルタ抵抗４が比較器１９の非反転入力端子側に接続されているが、図２に示すように抵抗４を反転入力端子側に接続した場合にもダイオード２０を図１と逆方向、つまりカソード側が比較器１９の反転入力端子側となる方向で接続することにより、同様の作用効果が得られる。
【００１４】
図３は請求項２に係る実施の形態を示すものである。図３において、フィルタ抵抗４は比較器１９の反転入力端子側に接続され、ダイオード２０はアノード側が比較器１９の非反転入力端子側となる方向で、フィルタコンデンサ５と並列に接続されるとともに、抵抗４と並列に新たな付加コンデンサ２１が接続されている。
【００１５】
いま、雷サージにより図５に示す波形ホの零相変流器３の２次出力電圧ｅ1 が発生すると、ダイオード２０の順方向電圧Ｖ1 以上の部分ホ−ｂで瞬時に付加コンデンサ２１を充電する（破線矢印参照）。そして、２次出力電圧ｅ1 が低下を始めると、付加コンデンサ２１に蓄電された電荷が抵抗４を通して放電し（実線矢印参照）、その電圧降下により比較器１９の反転入力端子側の電位を上げ（あるいは非反転入力端子側の電位を下げ）、比較器１９の出力動作を抑制する。その結果、漏電検知ＩＣ７からの引外し信号の出力が阻止される。また、通常の漏電発生時は図１の実施の形態と同様の理由で動作感度に影響は生じない。なお、図１〜図３の実施の形態ではコンデンサ５及び６によりπ形フィルタを構成しているが、コンデンサ６を省略していわゆるＬ形フィルタとしてもこの発明を適用可能である。
【００１６】
【発明の効果】
この発明は、ダイオードの順方向電圧を利用して通常漏電と雷サージとを区別し、雷サージによるフィルタコンデンサ又は付加コンデンサの充電電荷により比較器の作動を巧みに抑制したもので、漏電検出回路の誤作動を簡単な回路構成で確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す要部回路構成図である。
【図２】この発明の異なる実施の形態を示す要部回路構成図である。
【図３】この発明の更に異なる実施の形態を示す要部回路構成図である。
【図４】従来例を示す漏電遮断器の回路構成図である。
【図５】波形図で、（Ａ）は零相変流器の２次出力電圧を示し、（Ｂ）は積分コンデンサの充電電圧を示す。
【符号の説明】
１    漏電遮断器
２    主回路
３    零相変流器
４    抵抗
５    コンデンサ
１１    トリップコイル
１９    比較器
２０    ダイオード
２１    付加コンデンサ
【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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