FR2884644B1 - EARTH LEAK CIRCUIT BREAKER - Google Patents
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Abstract
Un disjoncteur de fuite à la terre est doté d'un circuit d'alimentation 5 qui est alimenté en énergie électrique par les trajets électriques de toutes les phases des trajets électriques de courant alternatif polyphasé 1 et qui forme une tension de sortie prédéterminée. Un circuit de test 7 est doté d'un circuit oscillant 7c, qui utilise le circuit d'alimentation 5 en tant qu'alimentation pour osciller 7c.A ground fault circuit interrupter is provided with a power supply circuit 5 which is supplied with electrical energy by the electrical paths of all phases of the polyphase AC electrical paths 1 and which forms a predetermined output voltage. A test circuit 7 is provided with an oscillating circuit 7c, which uses the supply circuit 5 as a power supply for oscillating 7c.
Description
DISJONCTEUR DE FUITE A LA TERREEARTH LEAK CIRCUIT BREAKER
Domaine de l'inventionField of the invention
La présente invention concerne un disjoncteur de fuite à la terre destiné à empêcher la survenue d'un accident résultant de la propagation d'une fuite à la terre, grâce à la détection d'une fuite à la terre apparaissant dans un système de distribution auquel sont connectés un moteur électrique et d'autres types de charges, et, en particulier, elle concerne l'amélioration d'un disjoncteur de fuite à la terre auquel a été ajouté un circuit de test.The present invention relates to a ground fault circuit interrupter for preventing the occurrence of an accident resulting from the propagation of a leakage to earth, by the detection of a leakage to earth appearing in a distribution system to which an electric motor and other types of loads are connected, and in particular it relates to the improvement of a ground fault circuit interrupter to which a test circuit has been added.
Technique antérieurePrior art
On a conçu d'une manière habituelle d'ajouter divers circuits; de test à des disjoncteurs de fuite à la terre afin de réaliser d'une manière précise un test de fonctionnement vis-à-vis d'une fuite à la terre d'un disjoncteur de fuite à la terre. Un exemple de ce type de circuit est représenté sur la figure 3. La figure 3 présente une configuration simplifiée d'un disjoncteur de fuite à la terre classique décrit au JP-A-2003-A5312.It has been customary to add various circuits; test to earth leakage circuit breakers to accurately perform a test of operation against a ground fault of a GFCI. An example of this type of circuit is shown in Figure 3. Figure 3 shows a simplified configuration of a conventional earth leakage breaker described in JP-A-2003-A5312.
Sur la figure 3, le numéro de référence 1 représente des trajets électriques de courant alternatif triphasé, le numéro de référence 2 représente un interrupteur qui ouvre et ferme les trajets électriques de courant alternatif 1, le numéro de référence 3 représente un transformateur ce courant homopolaire, qui utilise les trajets électrrques de courant alternatif 1 en tant que bobines primaires pour détecter un courant de fuite à la terre dans les trajets électriques de courant alternatif 1, et le numéro de référence 6 représente un circuit de discrimination de fuite à la terre qui détermine si oui ou non il y a une fuite à la terre, à partir d'un courant de détection émis par une bobine de détection de courant de fuite à la terre 3a du transformateur de courant homopolaire 3, er qui est configuré de façon à émettre un signal représentant la fuite à la terre lorsque l'apparition d'une fuite à la terre a été détectée. Le numéro de référence 4 représente un déclencheur qui est actionné par le signal de sortie du circuit de discrimination de fuite à la terre 6, de façon à déclencher un mécanisme de commutation non illustré de l'interrupteur 2, ouvrir un contact, et interrompre les trajets électriques de courant alternatif 1. L'énergie électrique est fournie au circuit de discrimination de fuite à la terre 6 par les trajets électriques de deux phases du circuit électrique à courant alternatif triphasé 1. Le numéro de référence 7 représente un circuit de test qui effectue un test de déclenchement vis-à-vis d'une fuite à la terre et qui sert à vérifier si l'interrupteur 2, le transformateur de courant homopolaire 3,. le déclencheur 4 et le circuit de discrimination de fuite à la terre 6 fonctionnent ou non normalement. Le circuit de test 7 est constitué d'une résistance 7a, oui ajuste l'intensité du courant de test qui est envoyé par les lignes de deux phases des trajets électriques de courant alternatif 1 à une bobine de test 3t du transformateur de courant homopolaire 3, et d'un interrupteur c.e test du type bouton-poussoir 7b, qui autorise et empêche la circulation du courant de test. Le numéro de référence 8 représente une alimentation en courant alternatif à laquelle est connecté le circuit électrique à courant alternatif 1, et le numéro de référence 9 représente une charge connectée aux trajets électriques de courant alternatif 1.In FIG. 3, reference numeral 1 represents three-phase AC electrical paths, reference numeral 2 represents a switch which opens and closes the AC electrical paths 1, reference numeral 3 represents a transformer of this homopolar current , which uses the AC electric paths 1 as primary coils for detecting a ground leakage current in the AC electrical paths 1, and the reference numeral 6 represents a ground fault discrimination circuit which determines whether or not there is a leakage to earth, from a detection current emitted by a ground leakage current detection coil 3a of the zero sequence current transformer 3, which is configured to issue a signal representing the earth leak when the occurrence of a ground leak has been detected. Reference numeral 4 represents a trigger which is actuated by the output signal of the earth leakage discrimination circuit 6, so as to trigger an unillustrated switching mechanism of the switch 2, to open a contact, and to interrupt the AC electrical paths 1. The electrical energy is supplied to the earth leakage discrimination circuit 6 by the two-phase electrical paths of the three-phase AC electrical circuit 1. Reference numeral 7 represents a test circuit which performs a tripping test against a ground fault and which is used to check if the switch 2, the homopolar current transformer 3,. the trigger 4 and the earth leakage discrimination circuit 6 operate or not normally. The test circuit 7 is constituted by a resistor 7a, which adjusts the intensity of the test current which is sent by the lines of two phases of the AC electrical paths 1 to a test coil 3t of the zero sequence current transformer 3 , and a pushbutton-type test switch 7b, which allows and prevents the flow of test current. Reference numeral 8 represents an AC power supply to which the AC electrical circuit 1 is connected, and the reference numeral 9 represents a load connected to the AC electrical paths 1.
Dans le disjoncteur de fuite à la terre ainsi configuré, lorscu'une fuite à la terre apparaît dans la charge ou analogue, et qu'un courant de fuite à la terre s'écoule vers les trajets électriques de courant alternatif 1, le courant de fuite à la terre est détecté par le transformateur de courant homopolaire 3 et est introduit dans le circuit de discrimination de fuite à la terre 6 par la bobine de détection 3a. Si l'intensité du courant de fuice à la terre détecté excède un niveau de discrimination prédéfini, le circuit de discrimination de fuite à la terre 6 génère un signal de sortie représentant l'apparition d'une fuite à la terre et envoie le sigral de sortie au déclencheur 4. Le déclencheur 4 déclenche immédiatement un mécanisme interrupteur qui lui est connecté, ouvre un contact de commutation de l'interrupteur, interrompt les trajets électriques de courant alternatif 1, et protège la charge 9 et analogue vis-à-vis de la fuite à la terre.In the ground fault circuit interrupter thus configured, when a ground leak occurs in the load or the like, and a ground leakage current flows to the AC electrical paths 1, the Ground leakage is detected by the zero-sequence current transformer 3 and is introduced into the earth leakage discrimination circuit 6 by the sense coil 3a. If the detected grounding current intensity exceeds a predefined discrimination level, the ground fault discrimination circuit 6 generates an output signal representing the occurrence of a ground fault and sends the grounding signal to the ground. 4. Trigger 4 immediately triggers a switch mechanism connected to it, opens a switching contact of the switch, interrupts the AC electrical paths 1, and protects the load 9 and the like with respect to the flight to the earth.
Pour le rest du fonctionnement d'interruption de fuite à la terre du disjoncteur de fuite à la terre, l'interrupteur de test 7b du circuit de test 7 est commuté à l'état passant, et un courant de fuite à la terre simulé d'une intensité prédéterminée est envoyé par le circuit électrique de courant alternatif 1, via la résistance 7a, à la bobine de test 3t disposée dans le transformateur de courant homopolaire 3. Un signal de sortie de détection qui est le même que lorsqu'un courant de fuite à la terre a été détecté par la bobine de détection de courant de fuite à la terre 3a du transformateur de courant homopolaire 3 est ainsi obtenu, et le circuit de discrimination de fuite à la terre 6 discrimine ce signal de sortie de détection et met le signal représentant l'apparition d'une fuite à la terre. Le déclencheur 4 est activé par ce signal et met l'interrupteur 2 à l’état non passant. Ce test permet de vérifier si le transformateur de courant homopolaire 3, le circuit de discrimination de fuite à la terre 6 et le déclencheur 4 fonctionnent ou non normalement.For the purpose of ground fault circuit interrupter interruption operation, test switch 7b of test circuit 7 is switched on, and a simulated earth leakage current of a predetermined intensity is sent by the AC electrical circuit 1, via the resistor 7a, to the test coil 3t disposed in the zero-sequence current transformer 3. A detection output signal which is the same as when a current ground leakage has been detected by the earth leakage current detection coil 3a of the zero-sequence current transformer 3 is thus obtained, and the ground-fault discrimination circuit 6 discriminates this detection output signal and puts the signal representing the appearance of a leak to the ground. The trigger 4 is activated by this signal and switches the switch 2 to the off state. This test makes it possible to check whether the zero-sequence current transformer 3, the ground-fault discrimination circuit 6 and the trip unit 4 are operating normally or not.
Description de l'inventionDescription of the invention
Problèmes que l'invention doit résoudreProblems that the invention has to solve
Dans ce disjoncteur de fuite à la terre classique, le courant de fuite à la terre simulé pour le test de fuite à la terre est obtenu par les lignes de deux phases des trajets électriques de courant alternatif. Il existe donc un problème en ce que le test de fuite à la terre ne peut pas être effectué si l'une des phases connectées au circuit de tesi générant le courant de fuite à la terre simulé est une phase ouverte.In this conventional earth leakage circuit breaker, the simulated earth leakage current for the earth leakage test is obtained by the two-phase lines of the AC electrical paths. There is therefore a problem in that the earth leak test can not be performed if one of the phases connected to the test circuit generating the simulated earth leakage current is an open phase.
De plus, lorsque le circuit de discrimination de fuite à la terre n'agit pas, à savoir lorsqu'un très petit courant o.e fuite à la terre égal ou inférieur au niveau de discrimination apparaît dans les trajets électriques de courant alternatif, les fréquences du courant de fuite à la terre et du courant de fuite à la terre simulé sont identiques. Il existe donc un problème selon lequel, si les deux phases sont des phases opposées et de même grandeur, le courant de fuite à la terre est annulé par un courant de fuite à la terre réel et son intensité deviens inférieure au niveau de discrimination, et le test de fuite à la terre ne peut pas être exécuté.In addition, when the ground fault discrimination circuit does not act, that is, when a very small current of ground leakage equal to or less than the discrimination level occurs in the AC electrical paths, the frequencies of the Earth leakage current and simulated earth leakage current are identical. There is therefore a problem that, if the two phases are opposite phases and of the same magnitude, the earth leakage current is canceled by a real earth leakage current and its intensity becomes lower than the discrimination level, and the ground leak test can not be performed.
La présente invention a pour but d'obtenir un disjoncteur de fuite à la terre très fiable, qui résolve ces problèmes et qui puisse exécuter un test de fuite à la terre de manière fiable, même lorsqu'une phase ouverte ou un très petit courant de fuite à la terre apparaît dans un trajet électrique de courant alternatif.The object of the present invention is to obtain a very reliable earth leakage circuit breaker which solves these problems and which can reliably perform a leakage test even when an open phase or a very small Earth leakage appears in an AC electrical path.
Moyens de résoudre les problèmesWays to solve problems
Afin de résoudre les problèmes décrits ci-dessus, la présente invention met à disposition un disjoncteur de fuite à la terre comprenant : un interrupteur qui ouvre/ ferme des trajets électriques de courant alternatif polyphasé ; un transformateur de courant homopolaire, qui détecte un courant de fuite à la terre dans les trajets électriques de courant alternatif polyphasé ; un circuit de discrimination de fuite à la terre, qui détermine si ou non il apparaît une fuite à la terre, à partir d'un courant de sortie d'une bobine de détection de courant de fuite à la terre du transformateur de courant homopolaire ; un déclencheur qui met l'interrupteur à l'état non passant par un signal de sortie du circuit de discrimination de fuite à la terre représentant l'apparition d'une fuite à la terre ; un circuit d'alimentation, qui fournit l'énergie électrique au circuit de discrimination de fuite à la terre par les trajets électriques de courant alternatif polyphasé ; et un circuit de test, qui est configuré de manière à envoyer un courant de fuite à la terre simulé à une bobine de test du transformateur de courant homopolaire, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation est alimenté en énergie électrique par les trajets électriques de toutes les phases des trajets électriques de courant alternatif polyphasé, et le circuit de test est constitué d'un circuit oscillant qui utilise le circuit d'alimentation en tant qu'alimentation pour générer un courant de fuite à la terre simulé, et d'un interrupteur de test qui actionne 1'ouverture/fermeture du circuit qui envoie au transformateur de courant homopolaire le courant de fuite à la terre simulé provenant du circuit oscillant.In order to solve the problems described above, the present invention provides a ground fault circuit interrupter comprising: a switch that opens / closes polyphase AC electrical paths; a zero-sequence current transformer, which detects a leakage current to ground in polyphase AC electrical paths; a ground fault discrimination circuit, which determines whether or not there is a leakage to earth, from an output current of a ground fault current detection coil of the zero sequence current transformer; a trigger which switches off the switch by an output signal of the earth leakage discrimination circuit representing the occurrence of a leakage to ground; a power supply circuit, which supplies electrical power to the ground fault discrimination circuit by the polyphase AC electrical paths; and a test circuit, which is configured to send a simulated earth leakage current to a homopolar current transformer test coil, characterized in that the supply circuit is supplied with electrical energy by the electric paths of all the phases of the polyphase AC electrical paths, and the test circuit consists of an oscillating circuit which uses the supply circuit as a power supply to generate a simulated earth leakage current, and a test switch which actuates the opening / closing of the circuit which sends to the homopolar current transformer the simulated earth leakage current from the oscillating circuit.
Dans la présente invention, il est préférable que le circuit oscillant du circuiu de test soit réglé à une fréquence d'oscillation différente des fréquences du commerce (50 ou 60 Hz).In the present invention, it is preferable that the oscillating circuit of the test circuit be set to a different oscillation frequency of the commercial frequencies (50 or 60 Hz).
De plus, dans la présente invention, il est préférable que la bobine de test du transformateur de courant homopolaire ait un nombre de spires égal ou supérieur à deux spires.In addition, in the present invention, it is preferable that the homopolar current transformer test coil has a number of turns equal to or greater than two turns.
Effets de l'inventionEffects of the invention
Dans la présente invention, du fait que le circuit d'alimentation fournissant l'énergie électrique au circuit de discrimination de fuite à la terre est connecté à toutes les phases des trajets électriques de courant alternatif polyphasé pour obtenir de l'énergie électrique, le test de fuite à la terre peut être exécuté, même si une phase des trajets électriques de courant alternatif est une phase ouverte. De plus, du fait qu'un courant de fuite à la terre simulé ayant une fréquence différente de celle des trajets électriques de courant alternatif est formé par le circuit oscillant du circuit de test, le test de fuite à la terre peut être exécuté d'une manière fiable, sans être affecté par un courant de fuite à la terre, même en cas d'apparition d'un courant de fuite à la terre non déterminé en tant que fuite à la terre. La fiabilité du circuit de test peut ainsi être: augmentée.In the present invention, since the power supply circuit supplying electrical power to the ground fault discrimination circuit is connected to all phases of the polyphase AC electrical paths to obtain electrical energy, the test earth leakage can be performed even if a phase of AC electrical paths is an open phase. In addition, since a simulated ground leakage current having a frequency different from that of the AC electrical paths is formed by the oscillating circuit of the test circuit, the ground leakage test can be performed by in a reliable manner, without being affected by a leakage current to earth, even in the event of the occurrence of an undetermined ground leakage current as a leakage to earth. The reliability of the test circuit can thus be increased.
Meilleur mode de mise en œuvre de l'inventionBest mode of implementation of the invention
Nous allons maintenant décrire 1'invention en association avec une forme de réalisation représentée sur les dessins.The invention will now be described in conjunction with an embodiment shown in the drawings.
Forme de réalisationForm of realization
La figure 1 est un schéma fonctionnel présentant la forme de réalisation de l'invention.Fig. 1 is a block diagram showing the embodiment of the invention.
Sur la figure 1, le numéro de référence 10 représente un disjoncteur de fuite à la terre. Habituellement, tous ses éléments constitutifs sont agencés d'une manière compacte et sont logés à l'intérieur d'un boîtier moulé constitué d'une résine isolante. Le disjoncteur de fuite à la terre 10 comprend : des trajets électriques de courant alternatif 1 de trois phases, qui connectent les bornes de connexion de l'alimentation IA et les bornes de connexion de la charge IB ; un interrupteur 2 qui ouvre/ ferme les trajets électriques de courant alternatif 1 ; un transformateur de courant homopolaire 3 qui est traversé par les conducteurs de toutes les phases des trajets électrrques de courant alternatif 1 et qui détecte un courant de fuite à la terre circulant dans les trajets électriques de courant alternatif 1 ; un circuit de discrimination de fuite à la terre 6 qui détermine si oui ou non il y a un courant de fuite à la terre en surveillant le courant de détection émis par une bobine de détection de courant de fuite à la terre 3a du transformateur de courant homopolaire 3 ; et un déclencheur 4 qui déclenche un mécanisme de commutation de 1'interrupteur 2 avec un signal de sortie du circuit de discrimination de fuite à la terre 6 représentant l'apparition d'une fuite à la terre, ouvre l'interrupteur 2, et interrompt les trajets électriques de courant alternatif 1. Le disjoncteur de fuite à la terre 10 contient également un circuit de test de fuite à la terre 7 pour vérifier si l'interrupteur 2, le transformateur de courant homopolaire 3, le déclencheur 4 et le circuit de discrimination de fuite à la terre 6 fonctionnent ou non normalement, et un circuit d'alimentation 5 servant à fournir la puissance de fonctionnement au circuit de discrimination de fuite à la terre 6 et au circuit de test 7. La sortie du circuit de test 7 est connectée de manière électromagnétique au transformateur de courant homopolaire 3 via une bobine de test 3t disposée dans le transformateur de courant homopolaire 3. De plus, une alimentation en courant alternatif 8 est connectée aux bornes de connexion de l'alimentation IA, et une charge 9 est connectée aux bornes de la charge IB.In Fig. 1, reference numeral 10 represents a ground fault circuit interrupter. Usually, all its constituent elements are compactly arranged and are housed inside a molded housing made of an insulating resin. The ground-fault circuit interrupter 10 comprises: three-phase AC electrical paths 1, which connect the power supply connection terminals IA and the load connection terminals IB; a switch 2 which opens / closes the AC electrical paths 1; a zero-sequence current transformer 3 which is traversed by the conductors of all the phases of the AC electric paths 1 and which detects a leakage current to earth flowing in the AC electrical paths 1; a ground fault discriminating circuit 6 which determines whether or not there is a ground fault current by monitoring the detection current emitted by a current leakage current detection coil 3a of the current transformer homopolar 3; and a trigger 4 which triggers a switching mechanism of the switch 2 with an output signal of the earth leakage discrimination circuit 6 representing the occurrence of a leakage to earth, opens the switch 2, and interrupts alternating current electrical paths 1. The earth leakage circuit breaker 10 also contains a ground leakage test circuit 7 to check whether the switch 2, the zero sequence current transformer 3, the trip device 4 and the grounding circuit earth leakage discrimination 6 operate or not normally, and a power supply circuit 5 for providing the operating power to the ground fault discrimination circuit 6 and the test circuit 7. The output of the test circuit 7 is electromagnetically connected to the zero-sequence current transformer 3 via a test coil 3t disposed in the zero-sequence current transformer 3. In addition, an AC power supply 8 is connected to the connection terminals of the power supply IA, and a load 9 is connected across the load IB.
Tel que représenté en détail sur la figure 2, le circuit d'alimentation 5 est constitué d'un circuit redresseur à deux alternances triphasé 51, qui redresse l'alimentation en courant alternatif fournie par les trois phases des trajets électriques de courant alternatif 1 et les convertit en une alimentation en courant continu, et un circuit courant-tension 52, qui commande la tension de sortie du circuit redresseur 51 à une tension prédéterminée. Le circuit d'alimentation 5 est ajouté en tant qu ' alimentation pour le circuit de discrimination de fuite à la terre 6 et le circuit de test 7 .As represented in detail in FIG. 2, the power supply circuit 5 consists of a three-phase two-wave rectifier circuit 51 which rectifies the AC power supply supplied by the three phases of the AC electrical paths 1 and converts them into a DC power supply, and a current-voltage circuit 52, which controls the output voltage of the rectifier circuit 51 at a predetermined voltage. The supply circuit 5 is added as a power supply for the ground fault discrimination circuit 6 and the test circuit 7.
Le circuit de test 7 comprend un interrupteur de test du type bouton-poussoir 7b qui est actionné lors d'un test de fuite à la terre, un circuit oscillant 7c qui génère un courant oscillant d'une fréquence prédéterminée, et une résistance d'ajustement 7a qui ajuste le courant de test. L'interrupteur de test 7b, le circuit oscillant 7c et la résistance d'ajustement 7a du circuit de test 7 sont connectés en série au circuit d'alimentation 5 via la bobine de test 3t du transformateur de courant homopolaire 3.The test circuit 7 comprises a push-button type test switch 7b which is actuated during a ground leak test, an oscillating circuit 7c which generates an oscillating current of a predetermined frequency, and a resistance of adjustment 7a which adjusts the test current. The test switch 7b, the oscillating circuit 7c and the adjustment resistor 7a of the test circuit 7 are connected in series with the supply circuit 5 via the test coil 3t of the zero-sequence current transformer 3.
Le circuit oscillant 7c est constitué d'une porte NON-ET Ql, de portes NON Q2 et Q3, de résistances Rl et R2, et d'un condensateur Cl. Le circuit oscillant 7c est configuré de telle sorte que, lorsque l'interrupteur de test 7b est commuté à l'état passant, la sortie de la porte NON-ET Q1 prend un niveau L et oscille à une fréquence f approximée par l'expression suivante, par les valeurs du conc.ensateur Cl et de la résistance RI. f = 1 / (2,2 RI Cl) (Hz)The oscillating circuit 7c consists of a NAND gate Q1, NON gates Q2 and Q3, resistors R1 and R2, and a capacitor C1. The oscillating circuit 7c is configured so that when the switch test 7b is switched on, the output of the NAND gate Q1 takes a level L and oscillates at a frequency f approximated by the following expression, by the values of the capacitor C1 and the resistor RI . f = 1 / (2.2 RI Cl) (Hz)
Du fait que l'intensité du courant de test It envoyé par le circuit oscillant 7c à la bobine de test 3t du transformateur de courant homopolaire 3 est déterminée par la résistance 7a et la tension de sortie VI de l'alimentation 5, elle peut être réglée à une valeur prédéterminée par ajustement de la taille de la résistance 7a.Since the intensity of the test current It sent by the oscillating circuit 7c to the test coil 3t of the zero-sequence current transformer 3 is determined by the resistor 7a and the output voltage VI of the power supply 5, it can be set to a predetermined value by adjusting the size of the resistor 7a.
Dans le circuit de test 7, lorsque l'interrupteur de test 7b est commuté à l'état passant, le circuit oscillant 7c oscille et le courant de test prédéterminé (courant de fuite à la terre simulé) It oscillé à la fréquence f est envoyé à la bobine de test 3t du transformateur de courant homopolaire 3. En conséquence, un courant de détection correspondant au courant de test It est obtenu en sortie de la bobine de détection de courant de fuite à la terre 3a du transformateur de courant homopolaire 3 et introduit dans le circuit de discrimination de fuite à la terre 6. Du fait que le courant de test It est sélectionné de manière à avoir une intensité supérieure à un niveau de détermination prédéfini, le circuit de discrimination de fuite à la terre 6 envoie immédiatement au déclencheur 4 un signal représentant l'apparition d'une fuite à la terre. En conséquence, s'il fonctionne normalement, le mécanisme de commutation non illustré de l'interrupteur 2 est déclenché, les contacts de commutation de l'interrupteur 2 sont ouverts, et les trajets électriques de courant alternatif 1 sont interrompus. Il est donc vérifié qu'il fonctionne normalement, et le test est terminé.In the test circuit 7, when the test switch 7b is switched on, the oscillating circuit 7c oscillates and the predetermined test current (simulated earth leakage current) It oscillates at the frequency f is sent to the test coil 3t of the zero-sequence current transformer 3. Accordingly, a detection current corresponding to the test current It is obtained at the output of the earth leakage current detection coil 3a of the zero-sequence current transformer 3 and introduced into the ground-fault discrimination circuit 6. Since the test current It is selected to have an intensity higher than a predetermined determination level, the ground-fault discrimination circuit 6 immediately sends the trigger 4 a signal representing the occurrence of a leakage to the ground. Accordingly, if it operates normally, the switch mechanism not shown in switch 2 is triggered, the switch contacts of switch 2 are open, and AC electrical paths 1 are interrupted. It is therefore verified that it is functioning normally, and the test is finished.
De cette manière, dans le disjoncteur de fuite à la terre selon l'invention, le circuit redresseur à deux alternances triphasé 51 est disposé dans le circuit d'alimentation 5, les tensions de toutes les phases des trajets électriques de courant alternatif 1 sont redressées par le circuit redresseur 51, et une tension en courant continu est obtenue. En conséquence, une tension en courant continu peut être obtenue, même si l'une des phases des trajets électriques de courant alternatif triphasé 1 est une phase ouverte. De plus, du fait que la tension de sortie du circuit d'alimentation 5 est maintenue à une tension constante VI par le circuit courant-tension 52, le courant de test prédéterminé It peut être envoyé à la bobine de test 3t du transformateur de courant homopolaire 3, même si la tension d'entrée du circuit d'alimentation 5 change en raison d'une phase ouverte. Par conséquent, le test de fuite à la terre peut être exécuté, même lorsqu'une phase ouverte apparaît dans les trajets électriques de courant alternatif 1.In this way, in the ground-fault circuit interrupter according to the invention, the three-phase two-wave rectifier circuit 51 is arranged in the supply circuit 5, the voltages of all the phases of the AC electrical paths 1 are rectified. by the rectifier circuit 51, and a DC voltage is obtained. As a result, DC voltage can be obtained even if one of the phases of the three-phase AC electrical paths 1 is an open phase. In addition, because the output voltage of the power supply circuit 5 is maintained at a constant voltage V1 by the current-voltage circuit 52, the predetermined test current It can be sent to the test coil 3t of the current transformer. homopolar 3, even if the input voltage of the supply circuit 5 changes due to an open phase. Therefore, the earth leak test can be performed even when an open phase occurs in the AC electrical paths 1.
On peut envisager un cas dans lequel, lorsque le test de fuite à la terre doit être effectué, un courant de fuite à la terre qui n'atteint pas le niveau de détermination du circuit de discrimination de fuite à la terre 6 apparaît dans le disjoncteur de fuite à la terre. Dans ce cas, si les fréquences du courant de test (courant de fuite à la terre simulé) formé par le circuit de test 7 et d'un courant de fuite à la terre réel sont les mêmes, et que leurs phases sont des phases opposées et de même grandeur, le courant de test se termine en étant annulé par le courant de fuite à la terre, le signal représentant l'apparition d'une fuite à la terre n'est pas émis par le circuit de discrimination de fuite à la terre 6, et un problème de fonctionnement est indiqué en résultat du test, même si le disjoncteur de fuite à la terre est normal.A case may be envisaged in which, when the ground leakage test is to be performed, a ground leakage current which does not reach the determination level of the earth leakage discrimination circuit 6 appears in the circuit breaker leakage to the ground. In this case, if the frequencies of the test current (simulated earth leakage current) formed by the test circuit 7 and a real earth leakage current are the same, and their phases are opposite phases and of the same magnitude, the test current ends being canceled by the earth leakage current, the signal representing the occurrence of a leakage to earth is not emitted by the leakage discrimination circuit at the earth 6, and a malfunction is indicated as a result of the test, even if the GFCI is normal.
En conséquence, dans la présente invention, du fait que les fréquences des systèmes d'alimentation du commerce sont de 50 ou 60 Hz, la fréquence d'oscillation f du circuit oscillant 7c du circuit de test 7 est réglée à 40 ou 70 Hz, qui sont différentes des fréquences de 50 ou 60 Hz. Lorsque la fréquence d'oscillation f du circuit oscillant 7c est ainsi définie à une fréquence qui est différente des fréquences du commerce, le courant de test (courant de fuite à la terre simulé) n'est pas annulé par un très petit courant de fuite à la terre réel lors d'un test de fuite à la terre. En conséquence, le test peut être effectué d'une manière précise, et la fiabilité du test de fuite è. la terre peut être augmentée.Accordingly, in the present invention, because the frequencies of the commercial power supplies are 50 or 60 Hz, the oscillation frequency f of the oscillator circuit 7c of the test circuit 7 is set to 40 or 70 Hz, which are different from the frequencies of 50 or 60 Hz. When the oscillation frequency f of the oscillating circuit 7c is thus defined at a frequency which is different from the commercial frequencies, the test current (simulated earth leakage current) n It is not canceled by a very small earth leakage current when tested for leakage to ground. As a result, the test can be performed in a precise manner, and the reliability of the leak test è. the earth can be increased.
De plus, du fait que le niveau de discrimination de fuite à la terre du disjoncteur de fuite à la terre est défini de façon à être égal à environ 70 % du courant de fuite à la terre détecté, lorsque le courant détecté est défini à 30 mA, le niveau de discrimination de fuite à la terre du circuit de discrimination de fuite à la terre 6 est défini à environ 21 mA. En conséquence, lorsque la bobine de test 3t du transformateur de courant homopolaire 3 possède une seule spire, il est nécessaire de définir le courant de test (courant de fuite à la terre simulé) It fourni par le circuit de test 7 de façon qu'il soit d'au moins 21 mA. Du fait que le circuit d'alimentation 5 fournissant ce courant présente des problèmes tels qu'une chaleur exothermique résultant du courant de la charge, il est préférable de maintenir le courant d'alimentation à une intensité aussi faible que possible. Pour cette raison, dans la présente invention, lorsqu'il y a de la place dans l'espace de bobine du transformateur de courant homopolaire 3, la bobine de test 3t a un nombre de spires (n) égal ou supérieur à deux spires. Ainsi, du fait que le courant de test It envoyé à la bobine de test 3t peut être réduit à une fraction 1/n du courant nécessaire lorsqu'il y a une seule spire, le courant de sortie du circuit d'alimentation 5 peut être maintenu à une faible intensité, et la consommation d'énergie du circuit d'alimentation 5 peut être réduite.In addition, since the GFCI earth leakage discrimination level is set to be about 70% of the detected earth leakage current, when the detected current is set to 30%. mA, the earth leakage discrimination level of the earth leakage discrimination circuit 6 is set to about 21 mA. Consequently, when the test coil 3t of the zero-sequence current transformer 3 has a single turn, it is necessary to define the test current (simulated earth leakage current) 1 supplied by the test circuit 7 so that it is at least 21 mA. Since the supply circuit providing this current has problems such as exothermic heat resulting from the charging current, it is preferable to keep the supply current as low as possible. For this reason, in the present invention, when there is room in the coil space of the zero-sequence current transformer 3, the test coil 3t has a number of turns (n) equal to or greater than two turns. Thus, because the test current It sent to the test coil 3t can be reduced to a fraction 1 / n of the current required when there is a single turn, the output current of the supply circuit 5 can be maintained at a low intensity, and the power consumption of the supply circuit 5 can be reduced.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
La figure 1 est un schéma fonctionnel présentant un disjoncteur de fuite à la terre selon l'invention.Figure 1 is a block diagram showing a ground fault circuit interrupter according to the invention.
La figure 2 est un schéma de circuit présentant en détail un circuit d'alimentation et un circuit de test du disjoncteur de fuite à la terre selon l'invention.Fig. 2 is a circuit diagram showing in detail a power supply circuit and a test circuit of the ground fault circuit interrupter according to the invention.
La figure 3 est un schéma fonctionnel présentant un disjoncteur de fuite à la terre classique.Fig. 3 is a block diagram showing a conventional earth leakage breaker.
Description des numéros de référence 10 Disjoncteur de fuite à la terre 1 Trajets électriques de courant alternatif IA Bornes de connexion de l'alimentation IB Bornes de connexion de la charge 2 Interrupteur 3 Transformateur de courant homopolaire 3a Bobine; de détection de courant de fuite à la terre 3t Bobine; de test 4 Déclencheur 5 Circuit d'alimentation 51 Circuit redresseur à deux alternances triphasé 52 Circuit courant-tension 6 Circuit de discrimination de fuite à la terre 7 Circurt de test 7a Résistance d'ajustement 7b Interrupteur de test 7c Circuit oscillantDescription of Order No. 10 Ground Fault Circuit Interrupters 1 AC Power Outputs IA Power Connection Terminals IB Load Connection Terminals 2 Switch 3 Zero Current Transformer 3a Coil; earth leakage current detection device 3t Coil; test 4 Trigger 5 Power supply circuit 51 Three-phase 2-wave rectifier circuit 52 Current-voltage circuit 6 Earth leakage discrimination circuit 7 Test circuit 7a Adjustment resistor 7b Test switch 7c Oscillating circuit
Figure 2 3 Transformateur de courant homopolaire 3a Bobine de détection de courant de fuite à la terre 3t Bobine de test 4 Déclencheur 5 Circuit d'alimentation 51 Circuit redresseur à deux alternances triphasé 6 Circuit de discrimination de fuite à la terre 7 Circuit de test 7b Interrupteur de test 7c Circuit oscillant 8 Alimentation en courant alternatifFigure 2 3 Homopolar Current Transformer 3a Earth leakage current detection coil 3t Test coil 4 Trigger 5 Supply circuit 51 3-phase two-wave rectifier circuit 6 Earth leakage discrimination circuit 7 Test circuit 7b Test switch 7c Oscillating circuit 8 AC power supply
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