JP2009089574A - Ground-fault circuit interrupter - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、交流電路に漏電や地絡が発生したときにその電路を遮断する漏電遮断器に係り、特に、電路に疑似漏電電流を流して漏電をテストするテスト回路を備えた漏電遮断器に関するものである。 The present invention relates to an earth leakage circuit breaker that interrupts an electric circuit when a leakage or ground fault occurs in an AC circuit, and more particularly, to an earth leakage circuit breaker having a test circuit that tests a circuit leakage by causing a pseudo-leakage current to flow through the circuit. Is.
従来からこの種の漏電遮断器に対し種々の提案がなされているが、例えば、三相交流電路に零相変流器を挿入し、上記三相交流電路のいずれか2相の1次導体間に、テストスイッチ、テスト抵抗、および零相変流器のテスト巻線の直列回路からなるテスト回路を接続し、上記テストスイッチを操作することにより上記テスト回路に擬似漏電電流を流し、これを漏電検出部器により検知し、漏電電流のレベル判定をして交流電路を遮断するように構成したものがある。(例えば、特許文献1参照) Various proposals have been made for this type of earth leakage circuit breaker. For example, a zero-phase current transformer is inserted in a three-phase AC circuit, and the two-phase primary conductors of the three-phase AC circuit are connected. Is connected to a test circuit consisting of a series circuit of a test switch, a test resistor, and a test winding of a zero-phase current transformer, and a pseudo-leakage current is caused to flow through the test circuit by operating the test switch. There is one configured to detect the current by a detector and determine the level of the leakage current to interrupt the AC circuit. (For example, see Patent Document 1)
上記した従来の漏電遮断器においては、擬似漏電電流が流れるテストスイッチが主回路の交流電路に接続されており、主回路の電圧がテストスイッチの接点間に印加されるため、スイッチの定格が主回路電圧に対応する必要があり、スイッチの外形が大きくなるという問題があった。また、漏電遮断器の電子回路の電源の構成が、主回路電圧に近い電圧で整流される回路構成の場合、零相変流器のテスト用巻線と2次巻線間にほぼ主回路電圧に等しい電位差が発生するため、零相変流器のテスト用巻線と2次巻線間の絶縁を高耐圧なものにする必要があった。 In the above-described conventional earth leakage breaker, the test switch through which the pseudo earth leakage current flows is connected to the AC circuit of the main circuit, and the voltage of the main circuit is applied between the contact points of the test switch. There is a problem that the external shape of the switch becomes large because it is necessary to cope with the circuit voltage. In addition, when the configuration of the power supply of the electronic circuit of the earth leakage breaker is a circuit configuration in which rectification is performed with a voltage close to the main circuit voltage, the main circuit voltage is approximately between the test winding and the secondary winding of the zero-phase current transformer. Therefore, the insulation between the test winding and the secondary winding of the zero-phase current transformer must have a high withstand voltage.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、漏電遮断器のテスト回路において、テストスイッチの接点間の電圧を低くでき、テストスイッチに定格電圧の低い、小形で安価なスイッチを使用でき、かつ、零相変流器のテスト用巻線と2次巻線間の絶縁耐量を、耐電圧が低く簡素に構成できる漏電遮断器を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a test circuit for an earth leakage circuit breaker, the voltage between the contacts of the test switch can be lowered, and the test switch has a low rated voltage and is small and inexpensive. It is an object of the present invention to provide an earth leakage circuit breaker that can use a switch and that can easily configure a dielectric strength between a test winding and a secondary winding of a zero-phase current transformer with a low withstand voltage.
本発明に係る漏電遮断器は、交流電路に挿入された零相変流器と、この零相変流器に巻回された2次巻線に接続され前記交流電路に流れる漏電電流が所定のレベルを越えたとき出力を発生する漏電検出回路と、前記漏電検出回路の出力により前記交流電路に挿入された遮断部を開離する引きはずし回路と、前記交流電路の電圧を整流して前記漏電検出回路に供給する整流回路と、前記零相変流器に巻回されたテスト巻線に擬似漏電電流を流すテスト回路を備えた漏電遮断器において、前記テスト回路は、前記整流回路の出力側に、前記テスト巻線とテストスイッチと制限抵抗と光絶縁手段との直列接続体を接続したものから構成したことを特徴とするものである。 An earth leakage breaker according to the present invention is connected to a zero-phase current transformer inserted in an AC circuit and a secondary winding wound around the zero-phase current transformer. A leakage detection circuit that generates an output when the level is exceeded, a tripping circuit that opens the interrupter inserted in the AC circuit by the output of the leakage detection circuit, and a voltage that rectifies the voltage of the AC circuit to rectify the leakage An earth leakage breaker comprising a rectifier circuit to be supplied to a detection circuit and a test circuit for causing a pseudo-leakage current to flow through a test winding wound around the zero-phase current transformer, wherein the test circuit is connected to an output side of the rectifier circuit Further, the test winding, the test switch, the limiting resistor, and the optical insulating means are connected in series.
本発明は以上説明したように、テスト回路を整流回路の出力側に接続したので、テストスイッチに定格電圧の低い、安価なスイッチを使用でき、かつ、零相変流器のテスト用巻線と2次巻線間の絶縁を簡素化することができる。 As described above, since the test circuit is connected to the output side of the rectifier circuit as described above, an inexpensive switch with a low rated voltage can be used as the test switch, and the test winding of the zero-phase current transformer and Insulation between the secondary windings can be simplified.
実施の形態1.
図1は本発明の実施形態1における漏電遮断器の構成を示すブロック図である。図2は図1の動作を示すタイムチャートである。
図1において、漏電遮断器10は、電源側端子R、S、T及び上記電源側端子R、S、Tに対応して負荷側端子U、V、Wを有しており、漏電遮断器10内には、上記電源側端子と負荷側端子とを結ぶ1次導体(R−U)、(S−V)、(T−W)の開閉を行う接点からなる遮断部9、各1次導体(R−U)、(S−V)、(T−W)毎の過電流を検出し図示しない引外し部を介して上記遮断部9の接点を開放させる図示しない過電流検出部を有している。なお、上記遮断部9の接点の投入は図示しないハンドルを手動操作することによって行われる。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an earth leakage circuit breaker according to
In FIG. 1, the
また、自身の環状鉄心2cを貫通鎖交する1次導体(R−U)、(S−V)、(T−W)を流れる(本例では三相分の)電流に含まれる零相電流(負荷側の漏電や地絡によって流れる)を検出するための零相変流器2を有しており、鉄心2cには零相電流を取出すための2次巻線2a、漏電遮断機能テスト用のテスト巻線2bが巻回されている。
In addition, the zero-phase current included in the current (for three phases in this example) flowing through the primary conductors (RU), (SV), and (TW) passing through the ring-
また、1次導体(R−U)、(S−V)、(T−W)に整流回路3、定電圧回路4を介してテスト回路1が接続され、前記テスト回路1は、前記零相変流器2に巻回されたテスト巻線2bと、前記零相変流器2に流れる擬似漏電電流を入切りするテストスイッチ11と、上記テスト巻線2bに流れる擬似漏洩電流を制限する電流制限素子12と、光絶縁手段131との直列接続体で構成され、前記整流回路3の出力側の定電圧回路4とアースとの間に接続されている。また、前記光絶縁手段131は、互いに絶縁された一次側と二次側とで構成され、一次側に前記交流電路のいずれかと前記整流回路3の交流側との間に接続された発光素子131aが存在し、二次側に上記電流制限素子12に接続され擬似漏電電流にリップルを発生させるよう制御する受光素子131bが存在している。
A
更に、上記発光素子131aには整流素子141が発光素子131aの極性と逆並列の関係に接続されている。また、零相変流器2の2次巻線2aには前記交流電路に流れる漏電電流が所定のレベルを越えたとき出力を発生する漏電検出回路5が接続されており、この漏電検出回路5の出力を受けて遮断部9の接点を開放させる引きはずし回路6を有している。引きはずし回路6は、電磁装置61と、漏電検出回路5の出力を受けて電磁装置61を制御するスイッチング手段62とで構成されている。
Further, a rectifying
次に、以上のように構成されたこの発明の実施の形態1における漏電遮断器の漏電テスト動作について説明する。
いま、遮断部9の接点が閉成されている状態で、テストスイッチ11の接点が閉じられると、光絶縁手段131の発光素子131aに流れる半波電流に応じて受光素子131bで制御したリップル電流(半波電流)が擬似漏電電流として零相変流器2のテスト巻線2bに流れる。
Next, the leakage test operation of the leakage breaker according to
Now, when the contact of the
この時、テスト巻線2bには、電流制限素子12によって制限された所定の擬似漏電電流が通電されるので、環状鉄心2cに発生した磁束によって2次巻線2aに電流が発生し、その電流を漏電検出部5が検出し、これが所定のレベルを越えたとき漏電発生と判定して引きはずし回路6に出力する。引きはずし回路6のスイッチング手段62が漏電検出部5の出力を受けて、電磁装置61を動作させると遮断部9が遮断動作をし、漏電テストが行なわれる。
なお、光絶縁手段131の一次側の発光素子131aと並列に発光素子の極性と逆向きに整流素子141が接続されているので、交流電流を連続的に整流回路3に供給できるため、上記テスト回路1の構成による漏電検出回路5へ電源供給が安定して行なわれる。
At this time, since a predetermined pseudo-leakage current limited by the current limiting
Since the rectifying
テスト回路1は整流回路3から出力された電圧を所定の電圧に維持する定電圧回路4の後段に接続されており、テストスイッチ11の接点間に印加される電圧は、例えば30V以下に設定できるものである。
同様に零相変流器2の2次巻線2aとテスト巻線2bは、共に定電圧回路4の下流側に接続されるため、巻線間の電位差を例えば30V以下に設定でき、2次巻線2aとテスト巻線2b間の絶縁を簡素化できる。
The
Similarly, since the
図2は図1の動作を示すタイムチャートである。図において、111はテストスイッチ11の開閉タイミング、133は光絶縁手段131の発光素子131aに流れる電流波形、201はテスト巻線2bに流れる擬似漏電電流波形、202は2次巻線2aの出力波形、501は漏電検出回路5の出力波形、621はトリガ素子62の動作波形、611は引きはずし装置61の電流波形である。
FIG. 2 is a time chart showing the operation of FIG. In the figure, 111 is the opening / closing timing of the
光絶縁手段131の発光素子131aには、波形133のような電流が流れており、テストスイッチ11の接点が波形111のポイントAのタイミングで閉じられると、テストスイッチ11と受光素子131bの開閉によって制御された波形201のような波形の擬似漏電電流が零相変流器2のテスト巻線2bに流れる。そして、擬似漏電電流によって零相変流器2の2次巻線2aに波形202のような出力電流が発生し、漏電検出回路5が所定レベルC以上の漏電を検出すると、波形501のような出力を行なう。引きはずし回路6の例えばトランジスタで構成されるスイッチング手段62が漏電検出回路5の波形501の出力を受けて、波形621のようなタイミングで動作し、電磁装置61に波形611のように電流が流れ、遮断部9の遮断動作が行われ、漏電テストをすることができる。
A current like a
なお、テスト巻線2bに流れる電流は、2次巻線2aの出力が漏電検出部5に設定された漏電検出部5が引はずし回路6を動作させるしきい値C以上になるように設定されている。前記の実施例では三相電路に対応した遮断器の例にて説明したが、単相電路または三相4線式電路に対応した遮断器でも、いずれかの相の一次導体と整流回路間に光絶縁手段を接続した場合でも、同様の効果が得られる。
The current flowing through the test winding 2b is set so that the output of the
以上のようにこの発明の実施の形態1によれば、テスト回路を整流回路の出力側に接続したので、テストスイッチに定格電圧の低い、安価なスイッチを使用でき、かつ、零相変流器のテスト用巻線と2次巻線間の絶縁を簡素化できるため、零相変流器を小形で安価なものを使用することができるという効果がある。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, since the test circuit is connected to the output side of the rectifier circuit, an inexpensive switch with a low rated voltage can be used as the test switch, and the zero-phase current transformer Since the insulation between the test winding and the secondary winding can be simplified, there is an effect that a small and inexpensive zero-phase current transformer can be used.
実施の形態2.
図3は本発明の実施形態2における漏電遮断器を示すブロック図である。
実施の形態2の特徴は、図において、光絶縁手段131のうち、1次側の発光素子131aが1次導体のいずれかと整流回路3の交流側との間に制限抵抗151と直列に接続され、上記発光素子131aと制限抵抗151との直列体に並列に発光素子の極性と逆向きに定電圧ダイオード143を接続している点である。上記以外は、上述した実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a leakage breaker in Embodiment 2 of the present invention.
In the figure, the feature of the second embodiment is that in the optical insulating means 131, the primary side
今、一次導体間にサージ電圧が印加された場合、光絶縁手段131の発光素子131aにサージ電流が流れるが、制限抵抗151の電圧が上昇し、発光素子131aと制限抵抗151に並列に発光素子の極性と逆向きに接続された定電圧ダイオード143により、発光素子131aと制限抵抗151への印加電圧を制限するため、発光素子131aに流れるサージ電流が制限できる。この時、制限抵抗151の抵抗値は、後段回路の電源供給への影響を少なくするため、例えば10Ω以下などできるだけ低くすることが望ましい。上記以外の動作は、上述した実施の形態1と同様である。
Now, when a surge voltage is applied between the primary conductors, a surge current flows through the
以上のようにこの発明の実施の形態2によれば、上述した実施の形態1と同様、テストスイッチに定格電圧の低い、安価なスイッチを使用でき、かつ、零相変流器のテスト用巻線と2次巻線間の絶縁を簡素化できるため、零相変流器を小形で安価なものを使用できると共に、さらに光絶縁手段の発光素子側にサージ電流耐量の小さい小形で安価なものを使用できるという効果がある。 As described above, according to the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment described above, an inexpensive switch with a low rated voltage can be used as the test switch, and the test winding of the zero-phase current transformer can be used. Since the insulation between the wire and the secondary winding can be simplified, a small and inexpensive zero-phase current transformer can be used, and a small and inexpensive one with a small surge current resistance on the light emitting element side of the optical insulation means There is an effect that can be used.
実施の形態3.
図4は本発明の実施形態3における漏電遮断器を示すブロック図である。
図5は図4の動作を示すタイムチャートである。
実施の形態3の特徴は、光絶縁手段131とは別に光絶縁手段132を備えた点である。図において、光絶縁手段132は、光絶縁手段131と同様に他の1次導体と整流回路3の交流側との間に接続された発光素子132aと、光絶縁手段131の受光素子131bに並列に接続された2次側の受光素子132bとから構成され、光絶縁手段131と132の発光素子131a、132aにそれぞれ並列に発光素子の極性と逆向きに接続された整流素子141、142を接続した点である。上記以外は、上述した実施の形態1と同様である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing an earth leakage circuit breaker according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a time chart showing the operation of FIG.
The feature of the third embodiment is that the optical insulating means 132 is provided separately from the optical insulating
次に、以上のように構成されたこの発明の実施の形態3における漏電遮断器の動作について図5を参照して説明する。
図において、テストスイッチ11の接点が閉じられると、光絶縁手段131、132の発光素子131a、132aに流れる半波電流に応じて受光素子131bと132bにより制御したリップル電流(半波電流)が擬似漏電電流として零相変流器2のテスト巻線2bに流れ、その後は実施の形態1と同様の動作で漏電テストをすることができる。
Next, the operation of the ground fault circuit breaker according to Embodiment 3 of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG.
In the figure, when the contact of the
なお、光絶縁手段131、132の発光素子131a、132aと並列に発光素子の極性と逆向きに整流素子141、142が接続されているので、交流電流を連続的に整流回路3に供給でき、上記テスト回路1の構成による漏電検出回路5へ電源供給が安定して行なわれる。
In addition, since the
図5は図4の動作を示す、タイムチャートである。
図において、111はテストスイッチ11の開閉タイミング、133は光絶縁手段131の発光素子131aに流れる電流波形、134は光絶縁手段132の発光素子132aに流れる電流波形、201はテスト巻線2bに流れる擬似漏電電流波形、202は2次巻線2aの出力波形、501は漏電検出回路5の出力波形、621は電磁装置スイッチング手段62の動作波形、611は電磁装置61の電流波形である。
FIG. 5 is a time chart showing the operation of FIG.
In the figure, 111 is the opening / closing timing of the
光絶縁手段131の発光素子131aには波形133、光絶縁手段132の発光素子132aには波形134のような電流が流れており、テストスイッチ11の接点が波形111のポイントAのタイミング閉じられると、テストスイッチ11と受光素子131bと受光素子132bの開閉によって制御された、波形201のような波形の擬似漏電電流が零相変流器2のテスト巻線2bに流れる。
A current like a
そして、擬似漏電電流によって零相変流器2の2次巻線2aに波形202のような出力電流が発生し、漏電検出回路5が漏電を検出すると、波形501のような出力を行なう。引きはずし回路6のスイッチング手段62が漏電検出回路5の波形501の出力を受けて、波形621のようなタイミングで動作し、電磁装置61に波形611のように電流が流れ、遮断部9の遮断動作が行われ、漏電テストをすることができる。
ここで、テスト巻線2bに流れる電流は、2次巻線2aの出力が漏電検出部5に設定された漏電検出部5が引はずし回路6を動作させるしきい値C以上になるように設定されている。
Then, an output current such as a
Here, the current flowing through the test winding 2b is set so that the output of the secondary winding 2a is equal to or higher than the threshold C at which the leakage detection unit 5 set to the leakage detection unit 5 operates the tripping circuit 6. Has been.
以上のようにこの発明の実施の形態3によれば、テストスイッチを直流回路内に構成したので、テストスイッチに定格電圧の低い、安価なスイッチを使用でき、かつ、零相変流器のテスト用巻線と2次巻線間の絶縁を簡素化できるため、零相変流器を小形で安価なものを使用することができると共に、三相の一次導体のうち2つの一次導体に光絶縁手段131、132の発光素子131a、132aが接続されているため、三相のうちどの相が欠相、または未接続となっても他の相で漏電テストが可能となる。
As described above, according to the third embodiment of the present invention, since the test switch is configured in the DC circuit, an inexpensive switch having a low rated voltage can be used as the test switch, and the zero-phase current transformer test can be performed. Insulation between the primary winding and the secondary winding can be simplified, so that a small and inexpensive zero-phase current transformer can be used, and two primary conductors among the three-phase primary conductors are optically insulated. Since the
実施の形態4.
図6は本発明の実施形態4における漏電遮断器を示すブロック図であり、図7は図6の動作を示すタイムチャートである。
この実施の形態4は上述の実施の形態2と実施の形態3とを合体して両者の特徴を併せ持つようにしたものである。すなわち、先ずは、光絶縁手段の一次側を2個設け、それぞれの一方を発光素子131aと制限抵抗151の直列体に並列に発光素子131aの極性と逆向きに定電圧ダイオード143を接続したものから構成し、他方を発光素子132aと制限抵抗152の直列体に並列に発光素子132aの極性と逆向きに定電圧ダイオード144を接続したものから構成している。なお、1次導体(R−U)、(S−V)、(T−W)から整流回路3に至る回路にそれぞれ制限抵抗8a〜8cが新しく挿入されている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing an earth leakage circuit breaker according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 7 is a time chart showing the operation of FIG.
In the fourth embodiment, the above-described second and third embodiments are combined to have both characteristics. That is, first, two primary sides of the optical insulating means are provided, and one of each is connected in parallel with the series body of the
一方、光絶縁手段の二次側が挿入されるテスト回路1は、定電圧回路4に零相変流器2のテスト巻線2bを介してテスト電流を制限する電流制限素子12と、これと直列に接続されたテスト電流を制御する擬似漏電電流スイッチング素子17とを接続し、更に、上記定電圧回路4とスイッチング素子17の入力端子間にはテストスイッチ11と、電流制限素子16との直列回路と、光絶縁手段の二次側の2個の受光素子131b、132bの並列回路とが直列関係に接続されている。
On the other hand, the
また、零相変流器2の2次巻線2aに接続された漏電検出回路5と、この漏電検出回路5の出力を受けて遮断部9の接点を開放させる引きはずし回路6を有しているが、引きはずし回路6は、電磁装置61と、漏電検出回路5の出力を受けて電磁装置61を制御する電磁装置駆動用のスイッチング手段62と、上記スイッチング素子17の入力端子に接続され漏電検出回路5の出力を受けて上記スイッチング素子17をOFFする擬似漏電電流制御手段73と、上記漏電検出回路5の入力側に挿入されテスト回路1の動作時に漏電検出回路5の電圧安定化に寄与する平滑コンデンサ72と、上記平滑コンデンサ72から上記テスト回路1側への電流流出を防止する整流素子71で構成されている。
In addition, it has a leakage detection circuit 5 connected to the secondary winding 2a of the zero-phase current transformer 2, and a tripping circuit 6 that receives the output of the leakage detection circuit 5 and opens the contact of the breaking unit 9. However, the tripping circuit 6 is connected to the
次に、以上のように構成されたこの発明の実施の形態4における漏電遮断器の動作にいて説明する。
今、遮断部9の接点が閉成されている状態でテストスイッチ11の接点が閉じられると、光絶縁手段131、132の発光素子131a、132aに流れる半波電流に応じて受光素子131bと132bが擬似漏洩電流スイッチング素子17を介して制御したリップル電流(半波電流)が擬似漏電電流として零相変流器2のテスト巻線2bに流れる。
Next, the operation of the ground fault circuit breaker according to Embodiment 4 of the present invention configured as described above will be described.
Now, when the contact of the
この時、テスト巻線2bには、電流制限素子12によって制限された所定の擬似漏電電流が通電されるので、環状鉄心2cに発生した磁束によって2次巻線2aに電流が発生し、その電流を漏電検出部5が検出し、所定レベル以上の電流が流れると漏電発生と判定して引きはずし回路6に出力する。引きはずし回路6のスイッチング手段62が漏電検出部5の出力を受けて、電磁装置61を動作させると遮断部9が遮断動作をし、漏電テストが行なわれる。
At this time, since a predetermined pseudo-leakage current limited by the current limiting
漏電テストにより漏電検出回路5が上述のように電磁装置61を動作させると同時に、擬似漏電電流制御手段73をONし、テスト電流を制御する擬似漏電電流スイッチング素子17をOFFするため、電磁装置61の動作時には擬似漏電電流を流さないようにしている。そのため、制限抵抗8a〜8cや定電圧回路4の構成により使用電流に制限がある場合でも、安定したテスト動作が可能となる。なお、主回路電圧が低く、テスト回路1の動作により、定電圧回路4から出力される電流のほとんどが擬似漏電電流に費やされる場合でも、漏電検出回路5の電圧は、平滑コンデンサ72と整流素子71との作用により安定化補償される。
Due to the leakage test, the leakage detection circuit 5 operates the
また、実施の形態3のように、光絶縁手段131、132の発光素子131a、132aと並列に発光素子の極性と逆向きに定電圧ダイオード143、144が接続されているので、交流電流を連続的に整流回路3に供給でき、上記テスト回路1の構成による漏電検出回路5へ電源供給が安定して行なわれるものである。
Moreover, since the
また、一次導体間にサージ電圧が印加された場合、光絶縁手段131の発光素子131aにサージ電流が流れるが、制限抵抗151の電圧が上昇し、発光素子131aと制限抵抗151の直列体に逆並列に接続された定電圧ダイオード143が、発光素子131aと制限抵抗151への印加電圧を制限するため、発光素子131aに流れるサージ電流が制限される。光絶縁手段132の発光素子132aと制限抵抗152と定電圧ダイオード144の組合せも上述と同様の動作をし、発光素子132aに流れるサージ電流が制限される。
In addition, when a surge voltage is applied between the primary conductors, a surge current flows through the
三相の一次導体のうち2つの一次導体に光絶縁手段131、132の発光素子131a、132aが接続されているため、三相のうちどの相が欠相、または未接続となってもテスト可能となると共により安定したテスト回路が実現できる。
この時、制限抵抗151、152の抵抗値は、後段回路の電源供給への影響を少なくするため、例えば10Ω以下などできるだけ低くすることが望ましい。
Since the light-emitting
At this time, the resistance values of the limiting
図7のタイムチャートにおいて、111はテストスイッチ11の開閉タイミング、133は光絶縁手段131の発光素子131aに流れる電流波形、134は光絶縁手段132の発光素子132aに流れる電流波形、201はテスト巻線2bに流れる擬似漏洩電流波形、202は2次巻線2aの出力波形、501は漏電検出回路5の出力波形、621は電磁装置スイッチング手段62の動作波形、611は電磁装置61の電流波形、731は擬似漏電電流制御手段73の動作波形である。
In the time chart of FIG. 7, 111 is the opening / closing timing of the
光絶縁手段131の発光素子131aには波形133、光絶縁手段132の発光素子132aには波形134のような電流が流れており、テストスイッチ11の接点が波形111のポイントAのタイミング閉じられると、テストスイッチ11と受光素子131bと受光素子132bの開閉によって制御された、波形201のような波形の擬似漏洩電流が零相変流器2のテスト巻線2bに流れる。そして、擬似漏電電流によって零相変流器2の2次巻線2aに波形202のような出力電流が発生し、漏電検出回路5が漏電を検出すると、波形501のような出力を行なう。
A current like a
引きはずし回路6の擬似漏電電流制御手段73が漏電検出回路5の波形501の出力を受けて、波形731のようなタイミングで動作し、擬似漏洩電流スイッチング素子をOFFさせるため、波形201のポイントBの位置で擬似漏洩電流が流れなくなる。それと同時に、引きはずし回路6の電磁装置スイッチング手段62が漏電検出回路5の波形501の出力を受けて、波形621のようなタイミングで動作し、引きはずし装置61に波形611のように電流が流れ、遮断部9の遮断動作が行われ、漏電テストをすることができる。ここで、テスト巻線2bに流れる電流は、2次巻線2aの出力が漏電検出部5に設定された漏電検出部5が引はずし回路6を動作させるしきい値C以上になるように設定されている。
The pseudo leakage current control means 73 of the tripping circuit 6 receives the output of the
以上のようにこの発明の実施の形態4によれば、テストスイッチを直流回路内に構成したので、テストスイッチに定格電圧の低い、安価なスイッチを使用でき、かつ、零相変流器のテスト用巻線と2次巻線間の絶縁を簡素化できるため、零相変流器を小形で安価なものを使用することができる。さらに光絶縁手段の発光素子側にサージ電流耐量の小さい小形で安価なものを使用でき、かつ、出力電流が小さく構成が単純で安価な電源回路を使用できるという効果がある。 As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, since the test switch is configured in the DC circuit, an inexpensive switch with a low rated voltage can be used as the test switch, and the zero-phase current transformer test can be performed. Since the insulation between the primary winding and the secondary winding can be simplified, a small and inexpensive zero-phase current transformer can be used. Further, there is an effect that a small and inexpensive device having a small surge current resistance can be used on the light emitting element side of the optical insulating means, and that an inexpensive power supply circuit having a small output current and a simple configuration can be used.
なお、上記の各実施例では三相電路に対応した遮断器の例にて説明したが、三相4線式電路に対応した遮断器でも、いずれか3つの相の一次導体と整流回路間に光絶縁手段を接続した場合でも、同様の効果が得られることはもちろんである。 In each of the above embodiments, the example of the circuit breaker corresponding to the three-phase electric circuit has been described. However, even in the circuit breaker corresponding to the three-phase four-wire electric circuit, between the primary conductor and the rectifier circuit of any three phases. Of course, the same effect can be obtained even when the optical insulating means is connected.
1 テスト回路、 2 零相変流器、 2a 2次巻線、
2b テスト巻線、 2c 鉄心、 3 整流回路、
4 定電圧回路、 5 漏電検出回路、 6 引きはずし回路、
8a 制限抵抗、 8b 制限抵抗、 8c 制限抵抗、
9 遮断部、 10 漏電遮断器、 11 テストスイッチ、
12 電流制限素子、 16電流制限素子、
17 擬似漏電電流スイッチング素子、 61 電磁装置、
62 電磁装置駆動用スイッチング手段、 71 整流素子、
72 平滑コンデンサ、 73 擬似漏電電流制御手段、
131 光絶縁手段、 131a 発光素子、 131b 受光素子、
141 整流素子、 142 整流素子、 143 定電圧ダイオード、144 定電圧ダイオード、 151 制限抵抗、 152 制限抵抗。
1 test circuit, 2 zero-phase current transformer, 2a secondary winding,
2b test winding, 2c iron core, 3 rectifier circuit,
4 Constant voltage circuit, 5 Earth leakage detection circuit, 6 Trip circuit,
8a limiting resistor, 8b limiting resistor, 8c limiting resistor,
9 circuit breaker, 10 earth leakage circuit breaker, 11 test switch,
12 current limiting elements, 16 current limiting elements,
17 pseudo leakage current switching element, 61 electromagnetic device,
62 electromagnetic device driving switching means, 71 rectifying element,
72 smoothing capacitor, 73 pseudo leakage current control means,
131 optical insulating means, 131a light emitting element, 131b light receiving element,
141 rectifier element, 142 rectifier element, 143 constant voltage diode, 144 constant voltage diode, 151 limiting resistor, 152 limiting resistor.
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