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技術 漏電遮断器

出願人 テンパール工業株式会社
発明者 林忠孝青木孝徳安藤賢二今本正夫相原茂古本哲男東田浩典
出願日 2007年4月27日 (14年0ヶ月経過) 出願番号 2007-120051
公開日 2008年11月13日 (12年6ヶ月経過) 公開番号 2008-277168
状態 特許登録済
技術分野 ブレーカ
主要キーワード 電流項 電圧変換信号 設定値確認 コンデンサ充放電回路 同期演算 動作要因 生産損失 電流検出ブロック
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この項目の情報は公開日時点(2008年11月13日)のものです。
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図面 (20)

課題

交流電路設備などに流れる漏電電流のうち,漏洩電流成分が増加しても,交流電路や設備などの絶縁不良によって大地に流れる地絡電流を基準として動作することにより,不要な動作を防止することができ,交流電路や設備などの絶縁不良に伴う感電事故漏電火災の防止を的確に行うことができる漏電遮断器を,開発時の製造コストや開発期間を抑えて提供すること。さらには,漏電電流をも検出して動作を行うことにより,使用者使用状況に応じて,従来どおりの使用を行うことができる漏電遮断器を提供すること。

解決手段

地絡電流検出手段により地絡電流が検出された場合に,該地絡電流検出手段から動作信号を受けることにより,前記漏電遮断器が有する接点開閉機構部に作用し,接点開状態にせしめる地絡電流による引外し手段を備えたことを特徴として構成したことを特徴として漏電遮断器を提供した。

概要

背景

一般に,電気を使用する場所においては,電気配線の保護や漏電による感電事故の防止を目的として,配線用遮断器漏電遮断器を設置している。

漏電遮断器は,感電保護のために,電路において所定の漏電電流が検出された場合に動作する遮断器であり,非特許文献1乃至非特許文献3に示されるように,漏電電流を検出し,その測定値漏電電流値)と設定値感度電流値)とを比較し,前記測定値が前記設定値を超えたとき,回路遮断し保護する装置についてそれぞれ規定されている。

日本工業規格JIS C8201−2−2低圧開閉装置及び制御装置−第202部:漏電遮断器平成16年12月20日 日本規格協会発行
日本工業規格 JIS C8221 住宅及び類似設備用漏電遮断器−過電流保護装置なし(RCCBs) 平成16年12月20日 日本規格協会発行
日本工業規格 JIS C8222 住宅及び類似設備用漏電遮断器−過電流保護装置付き(RCBOs) 平成16年12月20日 日本規格協会発行
雑誌電設資材発行元株式会社オーム社 2007年3月号 第36巻・第3号・通巻431号 前42P−前48P写真

概要

交流電路設備などに流れる漏電電流のうち,漏洩電流成分が増加しても,交流電路や設備などの絶縁不良によって大地に流れる地絡電流を基準として動作することにより,不要な動作を防止することができ,交流電路や設備などの絶縁不良に伴う感電事故や漏電火災の防止を的確に行うことができる漏電遮断器を,開発時の製造コストや開発期間を抑えて提供すること。さらには,漏電電流をも検出して動作を行うことにより,使用者使用状況に応じて,従来どおりの使用を行うことができる漏電遮断器を提供すること。地絡電流検出手段により地絡電流が検出された場合に,該地絡電流検出手段から動作信号を受けることにより,前記漏電遮断器が有する接点開閉機構部に作用し,接点開状態にせしめる地絡電流による引外し手段を備えたことを特徴として構成したことを特徴として漏電遮断器を提供した。

目的

そこで,本発明は,交流電路や設備などに流れる漏電電流のうち,漏洩電流成分が増加しても,電路の電線や装置などの絶縁不良によって大地に流れる地絡電流を基準として動作することにより,不要な動作を防止することができ,交流電路や設備などの絶縁不良に伴う感電事故や漏電火災の防止を的確に行うことができる漏電遮断器を,開発時の製造コストや開発期間を抑えて提供することを目的とする。また,さらには,漏電電流をも検出して動作を行うことにより,使用者の使用状況に応じて,従来どおりの使用を行うことができる漏電遮断器を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

交流電路設備などの絶縁不良によって大地に流れる電流,及び前記交流電路や設備などの充電部から大地に流れる電流が含まれる漏電電流において,前記交流電路や設備などの絶縁不良によって大地に流れる電流である地絡電流を検出する地絡電流検出手段を備えたことを特徴とする漏電遮断器

請求項2

前記地絡電流検出手段により前記地絡電流が検出された場合に,該地絡電流検出手段から動作信号を受けることにより,前記漏電遮断器が有する接点開閉機構部に作用し,接点開状態にせしめる地絡電流による引外し手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の漏電遮断器。

請求項3

電路に介在し,該電路を入切する接点開閉機構部と,前記電路に所定の電流が流れた場合には,前記接点開閉機構部に作用し該接点開閉機構部が開動作を行うよう引外し動作を行う第一の引外し手段と,所定の動作信号を受けて動作し,前記接点開閉機構部が開動作を行うよう引外し動作を行うトリップコイルからなる第二の引外し手段と,前記電路における漏電電流を検出する漏電電流検出手段とを備えた遮断器ブロックと,前記電路における地絡電流及び漏電電流を検出する地絡電流検出手段を備えた電流検出ブロックと,を連結手段で連結したことを特徴とする請求項1乃至請求項2記載の漏電遮断器。

請求項4

前記遮断器ブロック内には,電路を貫通するように設けられた零相変流器を備え,前記電流検出手段ブロックには,少なくとも,前記遮断器ブロック内から電源の取得を行う電源取得部と,前記零相変流器から得られる出力信号の取得を行う零相変流器出力信号取得部と,前記地絡電流検出手段により所定の大きさの地絡電流もしくは所定の大きさの漏電電流が検出された場合に,前記漏電電流検出手段に向けて所定の動作信号を出力する検出対象電流検出信号送信部と,を備え,該電源取得部と,零相変流器出力信号取得部と,検出対象電流検出信号送信部とを通じて電源及び信号の送受信を行うことを特徴とする請求項3記載の漏電遮断器。

請求項5

前記地絡電流検出手段により所定の大きさの地絡電流が検出された場合に前記漏電遮断器がとる動作モードを,所定の動作モードのなかから選択する選択手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の漏電遮断器。

請求項6

前記動作モードは,少なくとも,前記漏電遮断器に設けられた警報信号出力部及び報知部からそれぞれ警報信号及び警報を出力する警報モードを含んで構成されたことを特徴とする請求項4記載の漏電遮断器。

請求項7

前記漏電遮断器が,遮断もしくは警報を行う要因とする検出対象となる電流は,少なくとも,電路における地絡電流,もしくは電路における漏電電流を含み,該検出対象となる電流を選択する選択手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項5記載の漏電遮断器。

技術分野

0001

本発明は、交流電路設備などにおける漏電電流,及び漏電電流のうち地絡電流成分を検出し,該漏電電流もしくは該地絡電流が所定の大きさになった場合には,予め定められた動作を行う機能を有する漏電遮断器に関する。

背景技術

0002

一般に,電気を使用する場所においては,電気配線の保護や漏電による感電事故の防止を目的として,配線用遮断器や漏電遮断器を設置している。

0003

漏電遮断器は,感電保護のために,電路において所定の漏電電流が検出された場合に動作する遮断器であり,非特許文献1乃至非特許文献3に示されるように,漏電電流を検出し,その測定値漏電電流値)と設定値感度電流値)とを比較し,前記測定値が前記設定値を超えたとき,回路遮断し保護する装置についてそれぞれ規定されている。

0004

日本工業規格JIS C8201−2−2低圧開閉装置及び制御装置−第202部:漏電遮断器平成16年12月20日 日本規格協会発行
日本工業規格 JIS C8221 住宅及び類似設備用漏電遮断器−過電流保護装置なし(RCCBs) 平成16年12月20日 日本規格協会発行
日本工業規格 JIS C8222 住宅及び類似設備用漏電遮断器−過電流保護装置付き(RCBOs) 平成16年12月20日 日本規格協会発行
雑誌電設資材発行元株式会社オーム社 2007年3月号 第36巻・第3号・通巻431号 前42P−前48P写真

発明が解決しようとする課題

0005

さて,近年では,漏電が発生しても直ちに遮断することが好ましくない回路,例えば,工場配電設備や各種工作機械電源など,連続給電が必要な回路が増えてきており,漏電監視は行いたいが,給電は継続して行うことが望ましいという状況が増加している。

0006

ところで,漏電電流は,交流電路や設備などの絶縁不良によって大地に流れる地絡電流成分(抵抗分漏れ電流)と,絶縁不良がない場合に電路の電線や装置などの充電部から大地に流れる漏洩電流成分容量分漏れ電流)のベクトル和で表される。このため,前記漏電電流を前記ベクトル和により演算して求める場合,前記電路の施工条件などによっては,対地静電容量が増加することにより,前記漏洩電流成分(容量分漏れ電流)の寄与が増加し,ベクトル和演算の結果,漏電電流が前記感度電流値に達してしまうことがある。

0007

即ち,実際には,交流電路や設備においては絶縁不良がなく,絶縁抵抗は保たれており,感電や漏電事故の可能性はないけれども,見かけ上,漏電電流が増加してしまうことにより,該漏電電流の大きさが前記漏電遮断器に設定された感度電流値に達し,遮断動作を行ってしまう場合があった。

0008

さて,前記漏電遮断器を電路に設置して,該漏電遮断器が漏電電流により動作した場合には,該電路への給電が停止し,工場の配電設備や各種工作機械が停止してしまう。そして,漏電遮断器が動作した場合には,使用者は,電路において絶縁不良の検査を行い,適宜絶縁不良を改善させるために,該電路における絶縁抵抗値を測定する作業を行っていた。

0009

ところが,前述したように,実際には,交流電路や設備においては絶縁不良がなく,絶縁抵抗は保たれており,感電や漏電事故の可能性はないけれども,見かけ上,漏電電流が増加してしまうことにより,該漏電電流の大きさが前記漏電遮断器に設定された感度電流値に達し,遮断動作を行ってしまう場合があり,電路における絶縁抵抗測定作業を行っても,正常な範囲の絶縁抵抗値を保っていることがあり,該絶縁抵抗測定の作業が徒労に終わる場合があった。

0010

このように,前記漏電遮断器の漏電遮断動作により,電路への給電が停止し,また,遮断動作原因の特定を行うべく,絶縁不良の点検や絶縁抵抗値の測定を行う必要性が生じるが,それが漏洩電流成分による不要動作である場合には,工場の配電設備や各種工作機械の運転停止により,多大な生産損失被る場合があった。

0011

なお,電路において,前述したような地絡電流を検出する装置としては,非特許文献2に示したような絶縁監視装置を電路に設置して検出する方法が一般的であった。この場合,遮断器とは別途新たに監視装置設置運用する必要があり,該監視装置を設置するための作業コスト設備コストが上昇することが懸念される。

0012

そこで,本発明は,交流電路や設備などに流れる漏電電流のうち,漏洩電流成分が増加しても,電路の電線や装置などの絶縁不良によって大地に流れる地絡電流を基準として動作することにより,不要な動作を防止することができ,交流電路や設備などの絶縁不良に伴う感電事故や漏電火災の防止を的確に行うことができる漏電遮断器を,開発時の製造コストや開発期間を抑えて提供することを目的とする。また,さらには,漏電電流をも検出して動作を行うことにより,使用者の使用状況に応じて,従来どおりの使用を行うことができる漏電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

0013

本発明における漏電遮断器は,
交流電路や設備などの絶縁不良によって大地に流れる電流,及び前記交流電路や設備などの充電部から大地に流れる電流が含まれる漏電電流において,前記交流電路や設備などの絶縁不良によって大地に流れる電流である地絡電流を検出する地絡電流検出手段を備えたことを特徴として構成したことを特徴して漏電遮断器を提供したものである。

0014

これにより,交流電路や設備などにおける電線や装置などの絶縁不良によって大地に流れる地絡電流成分を検出することができるため,電路の絶縁不良に伴う感電事故や漏電火災を未然に防止することができる漏電遮断器を提供することができる。

0015

また,前記地絡電流検出手段により前記地絡電流が検出された場合に,該地絡電流検出手段から動作信号を受けることにより,前記漏電遮断器が有する接点開閉機構部に作用し,接点開状態にせしめる地絡電流による引外し手段を備えたことを特徴として構成したことを特徴として漏電遮断器を提供したものである。

0016

これにより,前記電路において,前記地絡電流検出手段により地絡電流が検出された場合には,該地絡電流検出手段から動作信号を受けることにより,地絡電流による引外し手段が,漏電遮断器の接点開閉機構部を開状態とし,該漏電遮断器を遮断動作させることができ,電路の絶縁不良に伴う感電事故や漏電火災を未然に防止することができる漏電遮断器を提供することができる。

0017

また,電路に介在し,
該電路を入切する接点開閉機構部と,
前記電路に所定の電流が流れた場合には,前記接点開閉機構部に作用し該接点開閉機構部が開動作を行うよう引外し動作を行う第一の引外し手段と,
所定の動作信号を受けて動作し,前記接点開閉機構部が開動作を行うよう引外し動作を行うトリップコイルからなる第二の引外し手段と,
前記電路における漏電電流を検出する漏電電流検出手段とを備えた遮断器ブロックと,
前記電路における地絡電流及び漏電電流を検出する地絡電流検出手段を備えた電流検出ブロックと,を連結手段で連結したことを特徴として漏電遮断器を提供してもよい。

0018

これにより,通常の過電流短絡電流の発生時には第一の引外し装置により電路を遮断し,配線を保護することができる遮断器ブロックと,地絡電流及び漏電電流を検出する電流検出ブロックとを,分離して構成及び製造することが可能となり,各々を連結手段で連結することにより開発効率を上げて製造することができる回路遮断器を提供することができる。

0019

また,前記遮断器ブロック内には,電路を貫通するように設けられた零相変流器を備え,
前記電流検出手段ブロックには,少なくとも,
前記遮断器ブロック内から電源の取得を行う電源取得部と,
前記零相変流器から得られる出力信号の取得を行う零相変流器出力信号取得部と,
該地絡電流検出手段により所定の大きさの地絡電流もしくは所定の大きさの漏電電流が検出された場合に,前記漏電電流検出手段に向けて所定の動作信号を出力する検出対象電流検出信号送信部と,を備え,
該電源取得部と,零相変流器出力信号取得部と,検出対象電流検出信号送信部とを通じて電源及び信号の送受信を行うことを特徴として漏電遮断器を提供してもよい。

0020

これにより,従来の遮断器を極力そのまま利用しつつ,地絡電流検出に必要な情報だけを遮断器側から取得することができ,開発効率を上げて製造することができるものである。

0021

また,前記地絡電流検出手段により所定の大きさの地絡電流が検出された場合に,前記漏電遮断器がとる動作モードを,所定の動作モードのなかから選択する選択手段を設けたことを特徴として漏電遮断器を提供してもよい。

0022

これにより,地絡電流検出手段により所定の大きさの地絡電流が検出された場合の漏電遮断器の動作を,所定の動作モードのなかから適したものを選択して,電路の状況や使用者の所望に応じて変更させることができる漏電遮断器を提供することができる。

0023

また,前記動作モードは,少なくとも,前記漏電遮断器に設けられた警報信号出力部及び報知部からそれぞれ警報信号及び警報を出力する警報モードを含んで構成されたことを特徴として漏電遮断器を提供してもよい。

0024

これにより,地絡電流検出手段により所定の大きさの地絡電流が検出されたことが,漏電遮断器近傍においては,前記報知部からの警報により認知することができ,該漏電遮断器から離れた場所においては,警報信号出力部からの警報信号を受信することにより認知することができ,効果的に警報を認知することができる。

0025

また,漏電遮断器が,遮断もしくは警報を行う要因とする検出対象とする電流は,少なくとも,電路における地絡電流,もしくは電路における漏電電流を含み,該検出対象となる電流を選択する選択手段を設けたことを特徴として漏電遮断器を構成してもよい。

0026

これにより,電路の状況や使用者の所望に応じて,検出対象の電流を,適宜選択することができ,利便性の高い漏電遮断器を提供することができる。

発明の効果

0027

本発明の漏電遮断器によれば,交流電路や設備などに流れる漏電電流のうち,漏洩電流成分が増加しても,交流電路や設備などの絶縁不良によって大地に流れる地絡電流を基準として動作することにより,不要な動作を防止することができ,交流電路や設備などの絶縁不良に伴う感電事故や漏電火災の防止を的確に行うことができる漏電遮断器を,開発時の製造コストや開発期間を抑えて提供することが可能となる。また,さらには,漏電電流をも検出して動作を行うことにより,使用者の使用状況に応じて,従来どおりの使用を行うことができる漏電遮断器を提供することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0028

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図面において実質的に同じ部分には同じ参照符号を付している。

0029

(第1の実施形態)
<漏電遮断器の外観
第1の実施形態として,3線式の電路に一般的に用いられる漏電遮断器の例を示し,その外観図図1乃至図6に示す。

0030

図1には,漏電遮断器の運用時における外観図を示している。
漏電遮断器1は,通常電路に接続されて使用される遮断器ブロック10と,地絡電流を検出する電流検出ブロック20とから構成されている。該遮断器ブロック10と該電流検出ブロック20とは,図18に示したような電流検出ブロック20側に設けられたかぎ状凸部21が,遮断器ブロック10側に設けられた前記かぎ状凸部に対応する凹部と嵌合することにより連結される。

0031

前記遮断器ブロック10の筐体外部には,電路に接続される電源側端子102,及び負荷側端子103とが設けられ,
該遮断器ブロック10の筐体内部には,電路を入切するための接点開閉機構部と,一部が筐体外部に露出して該接点開閉機構部を駆動させるための操作ハンドル101と,前記電路に過電流など所定の電流が流れた場合には,前記接点開閉機構部に作用し該接点開閉機構部が開動作を行うよう引外し動作を行う熱動素子もしくは電磁引外し素子を含んでなる第一の引外し手段と,所定の動作信号を受けて動作し,前記接点開閉機構部が開動作を行うよう引外し動作を行うトリップコイルからなる第二の引外し手段と,
前記電路における漏電電流を検出する漏電電流検出手段とが設けられている。

0032

前記漏電電流検出手段は,遮断器ブロック10内の電路を貫通するように設けられた零相変流器107と,該零相変流器107の信号出力部と接続されて,検出すべき漏電電流の大きさを定める抵抗切替えスイッチからなる感度切換えスイッチ108と,漏電IC109を用いて構成している。

0033

なお,遮断器ブロック10内には,漏電遮断器に一般的に用いられる漏電IC109が設けられており,通常は,前記零相変流器107からの出力信号が入力されることにより漏電電流が発生しているか否かを判定するが,本実施例においては,漏電電流の発生に関わる判定を行わないよう,後述する入力部への信号を入力せず,電流検出ブロックからの検出対象電流検出信号を入力させることにより,該入力があった場合にのみ,遮断信号を,第二の引外し手段駆動手段に出力させる構成としている。

0034

前記電流検出ブロック20には,
前記電路における地絡電流成分を検出する地絡電流検出手段と,該地絡電流検出手段により所定の大きさの地絡電流が検出された場合に,前記漏電電流検出手段に向けて所定の動作信号を出力する検出対象電流検出信号送信部303とを備えている。

0035

また,電流検出ブロック20には,筐体外部から操作もしくは視認可能な情報表示操作部201と,前記地絡電流検出手段により所定の大きさの地絡電流が検出された場合に警報信号を外部に送出する警報信号出力部203とが設けられている。

0036

前記情報表示操作部201は,各種情報を表示する表示部202と,漏電遮断器の動作条件などを設定する操作部205と,警報を停止させるリセット部204が設けられており,前述したこれらの情報表示操作部201,警報信号出力部203,地絡電流検出手段は,後述する演算処理回路に接続されており,該演算処理回路にて電路における地絡電流や漏電電流の求出検出や判別を行ったり,該地絡電流検出時の漏電遮断器の動作を制御するように構成している。

0037

また,前記遮断器ブロック10及び電流検出ブロック20には,電源及び信号の送受信を行うために,後述する電源取得部と,零相変流器出力信号取得部と,検出対象電流検出信号送信部とが設けられており,これらの電源取得部と,零相変流器出力信号取得部と,検出対象電流検出信号送信部を引き出しもしくは引き込むための孔部が前記遮断器ブロック10及び電流検出ブロック20に設けられている。

0038

<操作部>
前記操作部205の拡大図を図12に示している。
該操作部205は,押しボタン式の操作部であり,
漏電遮断器1の動作モードを設定するための,設定項目選択部205aと,
前記設定項目選択部205aにより選択された設定項目を決定操作するための設定値決定部205bと,
前記感度電流値などの設定項目を増減選択操作するための設定値増加部205c,設定値減少部205dと,
設定された設定値を確認するための設定値確認部205eと,を備えている。

0039

<表示部>
前記表示部202は,液晶ディスプレイで構成されており,該表示部202には,漏電遮断器を動作させるための各種設定値や,検出対象となる電流の設定値に対する割合などを視覚的に表示し,前記操作部205と連動して演算処理回路にて演算処理され,該操作部205に操作した事項は,該演算処理回路部に記憶されるとともに適宜表示部202に表示されるように構成されている。

0040

<運用時における表示>
図1における表示部は,漏電遮断器1の運用時における各種表示の状態を示したものである。該表示部202では,前記漏電遮断器1が,遮断動作もしくは警報を発する動作の動作要因とする検出対象の電流を表示する検出方式と,
検出対象の電流についての動作閾値となる感度電流を表示する感度電流と,
前記感度電流に対する現在の検出対象の電流の割合を示す現在のレベルと,
検出対象の電流が所定の大きさ(感度電流)に達したときの動作モードを示す動作モードの表示が行われ,運用時に必要な情報をユーザーが視認可能なように表示する。

0041

<設定値確認時における表示>
次に,図2における表示部は,漏電遮断器1の設定値確認時における各種表示の状態を示したものである。この状態は,操作部205における設定値確認部205eを押圧すると,演算処理回路が記憶しておいた設定値を読み込むことにより,該表示部202に,現在設定されている各種設定値,即ち,前記検出方式と,前記感度電流と,前記動作モードならびに,前記検出対象の電流が前記感度電流に達した場合に前記動作モードに基づいて動作を行うまでの動作時間の表示を行う。これにより,ユーザーは,漏電遮断器1の設定値を,表示部を確認することにより視認可能となる。

0042

<設定時における表示>
次に,図3乃至図6における表示部は,漏電遮断器1の各種設定を行う場合の表示の状態を示したものである。
本実施例においては,設定項目として,前記「検出方式」と,前記感度電流を設定する「感度」と,前記動作モードならびに前記動作時間を設定する「動作」の3つの大項目があり,それぞれの大項目について,詳細な設定項目(小項目)が付随しているため,それぞれ順を追って説明を行う。

0043

<基本的な選択/決定の流れ>
まず,基本的な選択/決定の流れについて説明を行う。
前記漏電遮断器1に各種設定を行う場合,前記設定項目選択部205aを押圧する。すると,前記演算処理回路に信号が入力され,漏電遮断器1は前記大項目の選択受付待機モードに切り替わる。

0044

大項目の受付待機モードでは,前記表示部202に,大項目が一覧となって表示されるとともに,設定を行う設定項目が所定の領域内で他の設定項目とは反転表示カーソル反転オーバーレイ表示)され,どの設定項目を選択しているのかが容易に視認可能となっている。また,大項目の表示に連動して,前記小項目が同時に表示される。この状態で,設定値決定部205bを押圧すると,選んでいた大項目が選択決定され,該大項目に付随している小項目の受付待機モードに切り替わる。このとき,該小項目が一覧となって表示されるとともに,設定を行う設定項目が所定の領域内で他の設定項目とは反転表示され,どの設定項目を選択しているのかが容易に視認可能となっている。

0045

なお,前記反転表示部分を,該反転表示と通常表示を繰り返すなど点滅表示させて,より選択項目を目立たせるように構成してもよい。

0046

前記設定項目の切替えは,前記設定項目選択部205aを再度押圧することにより行う。前記大項目が選択されているときには該大項目の間で,また,前記小項目が選択されているときには該小項目の間で,該設定項目選択部205aを押圧する度に,他の設定項目に前記カーソルが遷移し,どの設定項目を選択しているかが視認可能である。

0047

また,選択した設定項目の設定を決定する場合には,前記設定値決定部205bを押圧することにより,設定された設定値を前記演算処理部が記憶すると同時に,
前記小項目が選択されているときには大項目の選択状態切り替わり
前記大項目が選択されているときには運用状態に切り替わる。

0048

なお,設定項目選択部205aや,設定値決定部205bを押圧して,何も操作しない状態が所定の時間継続した場合には,前記演算処理回路に何も信号入力がないことをタイマー処理にて把握することにより,運用状態の表示に切り替わるようにしている。

0049

なお,運用状態の表示に切り替わる前に,使用者に,設定項目の選択作業が途中であることを音声や,ブザー画面の点滅などで知らせるように演算処理回路部にて処理させてもよい。

0050

<実際の選択/決定操作>
続いて,前述した基本的な選択/決定の流れに基づいて,図3乃至図6を用いて設定項目を選択/決定する場合について説明を行う。

0051

まず,図1に示した運用時の表示,もしくは図2に示した確認時の表示状態において,前記設定項目選択部205aを押圧すると,前記表示部は,前記検出方式と,前記感度と,前記動作の大項目を選択する選択表示に切り替わる。

0052

<選択検出方式>
図3には,選択表示に切り替わった場合の初期表示状態を示している。初期表示状態では,検出方式のところに,カーソルが反転オーバーレイ表示され,「検出方式」を選択するモードになっている。この状態で,前記設定値決定部205bを押圧すると,該検出方式の小項目である検出対象の電流項目(Io/Ior/off)にアクティブなカーソルが遷移し,前記設定項目選択部205aを押圧することで,検出対象の電流項目を順次選択することができるようになる。

0053

所望する前記検出対象の電流項目を選択した後に,前記設定値決定部205bを押圧すると,前記演算処理部が前記検出対象の電流項目を記憶し,アクティブなカーソルが,再び大項目である「検出方式」に遷移する。

0054

なお,小項目にてoffを選択した場合には,前記地絡電流検出ブロック20はその機能を停止し,電路における電流の検出処理は何も行われない。

0055

また,前記検出方式をIoに設定した場合には,後述する感度電流を,遮断器ブロック10側に設けられた感度切換えスイッチにて定められる感度電流と合わせておくことが好ましい。

0056

<選択 動作>
次に,この状態で,設定項目選択部205aを押圧すると,図4に示した「動作」を選択するモードとなる。続いて設定値決定部205bを押圧すると,小項目である「モード」及び「時間」を選択するモードとなる。図4では,モードが警報で,動作時間が0.3秒となるように選択している。

0057

前記設定値決定部205bを押圧すると,該検出方式の小項目である検出対象の「モード」(警報/遮断/両方)にアクティブなカーソルが遷移し,前記設定項目選択部205aを押圧することで,モード項目を順次選択することができるようになる。

0058

所望するモードを選択した後に,前記設定値決定部205bを押圧すると,前記演算処理部が前記モード項目を記憶し,アクティブなカーソルが,再び小項目である「モード」に遷移する。この状態で,再度設定項目選択部205aを押圧すると,今度は,小項目の「時間」(0.3秒/3秒/カスタム)にアクティブなカーソルが遷移し,前記設定項目選択部205aを押圧することで,時間項目を順次選択することができるようになる。

0059

所望する時間を選択した後に,前記設定値決定部205bを押圧すると,前記演算処理部が前記時間項目を記憶し,アクティブなカーソルは,再び小項目である「モード」及び「時間」に遷移する。続いて,前記設定値決定部205bを押圧すると,前記演算処理部が前記動作項目を記憶し,アクティブなカーソルが,再び大項目である「動作」に遷移する。

0060

なお,前記「動作」項目の「時間」項目において,「カスタム」を選択した場合には,図5に示したように,図中「カスタム」表示の右側に時間の表示が行われ,操作部205における,設定値増加部205c,もしくは設定値減少部205dを用いて,漏電遮断器1が動作するまでの時間を自由に設定できるようになる。

0061

この設定は,操作部205の設定値増加部205c,もしくは設定値減少部205dを用いて時間の増減を設定する。図5では,動作するまでの時間を5分に設定した場合を示している。設定後,前記設定値決定部205bを押圧すると,前記演算処理部が前記動作項目を記憶し,アクティブなカーソルは,小項目である「時間」項目に遷移する。また,再度,前記設定値決定部205bを押圧すると,アクティブなカーソルが,大項目である「動作」項目に遷移する。

0062

<選択感度>
次に,この状態で,前記設定項目選択部205aを押圧すると,図6に示した「感度」を選択するモードとなる。続いて,設定値決定部205bを押圧すると,小項目である各々の検出対象の電流(Io/Ior)についての感度を選択するモードとなる。

0063

前述した「動作」項目のときと同様に,設定項目選択部205a及び設定値決定部205bを用いて,設定を行う各々の検出対象の電流について,所望する前記感度を選択した後に,前記設定値決定部205bを押圧すると,前記演算処理部が各々の検出対象の電流毎に,前記感度項目を記憶し,アクティブなカーソルが,再び大項目である「感度」に遷移する。

0064

なお,前記「感度」項目の「Io」及び「Ior」項目において,「カスタム」を選択した場合には,前記「カスタム」表示の右側に感度電流の表示が行われ,操作部205における,設定値増加部205c,もしくは設定値減少部205dを用いて,漏電遮断器1の各々の検出対象の電流毎に,「感度」を自由に設定できるようになる。

0065

また,この感度のカスタム設定については,前記検出方式にて選択した検出方式の検出対象となる電流(IoもしくはIor)が優先される。なお,検出方式でIoを選択した場合には,遮断器ブロック10側の感度切換えスイッチ108で定められた感度電流の大きさと合わせておくことが好ましい。

0066

これは,遮断器ブロック10側の感度電流設定値と,地絡電流検出ブロック20側の感度電流設定値に相違がある場合には,使用者によっては,どちらの感度電流設定値により運用がなされているのかが容易に把握できず,違いや思わぬ誤解を生ずる可能性があるためである。

0067

そして, 前記「検出方式」と,前記検出対象の電流の「感度」と,前記動作モードならびに前記動作時間を設定する「動作」の3つの大項目を所望の値に設定した後に,前記設定値決定部205bを押圧すると,運用状態になり,表示部は,前述した,遮断動作もしくは警報を発する動作の動作要因とする検出対象の電流を表示する検出方式と,
検出対象の電流についての動作閾値となる感度電流を表示する感度電流と,
前記感度電流に対する現在の検出対象の電流の割合を示す現在のレベルと,
検出対象の電流が所定の大きさ(感度電流)に達したときの動作モードを示す動作モードの表示を行い,運用時に必要な情報をユーザーが視認可能なように表示する。

0068

次に,本発明における漏電遮断器1の内部処理手順について,図7及び図8を用いて説明する。図7図8は,それぞれ,電路が単相三線式の場合と三相三線式の場合における,漏電遮断器1の内部構成ブロック図を示したものである。なお,参考として漏電遮断器1における内部処理アルゴリズムについても矢印で示している。

0069

<地絡電流検出手段回路>
<単相三線式>
図7に示した内部ブロック図は,単相三線式の電路に適用した場合の漏電遮断器1であり,遮断器ブロック10と電流検出ブロック20との間を,電源取得部301と零相変流器出力信号取得部302と検出対象電流検出信号送信部303を介して,電源及び信号の送受信を行う様子を示したものである。

0070

該電路の電圧相をL1相,L2相とし,中性相N相とする。102は漏電遮断器1の電源側端子,103は同じく漏電遮断器1の負荷側端子である。104は,漏電遮断器1の筐体内部に設けられる,電路を入切するための接点開閉機構部である。105は,前記接点開閉機構部104が開動作を行うよう該接点開閉機構部に作用し引外し動作を行うトリップコイルからなる第二の引外し手段である。なお,前記電路に所定の電流が流れた場合に,前記接点開閉機構部に作用し該接点開閉機構部が開動作を行うよう引外し動作を行う熱動素子もしくは電磁引外し素子を含んでなる第一の引外し手段については記載を省略している。

0071

前記トリップコイルは,電力印加することにより,電磁誘導にてプランジャーを所定の方向に駆動させるトリップコイルを用いている。該第二の引外し手段105は,SCRを用いて構成した第二の引外し手段駆動手段106に,前記漏電IC109の遮断信号出力部(SCRT)から出力される遮断信号が入力された場合に駆動する構成となっている。

0072

また,漏電IC109には,通常,前記感度切換えスイッチ108を介して零相変流器107からの出力信号が入力される零相変流器出力信号入力部(ILK1)が設けられているが,該零相変流器出力信号入力部(ILK1)は使用せず,信号入力部(IBL1)に,地絡電流検出ブロック20側にて,地絡電流もしくは漏電電流を検出した場合に,検出対象電流検出信号送信部303を介して出力される検出対象電流検出信号を入力するように構成している。この信号入力部(IBL1)を改めて,検出対象電流検出信号入力部(IBL1)と定義する。

0073

前記漏電IC109の検出対象電流検出信号入力部(IBL1)に該検出対象電流検出信号が入力された場合には,該漏電IC109は,前記遮断信号出力部(SCRT)から遮断信号を出力する構成としている。

0074

これにより,電流検出ブロック20側にて漏電電流を検出した場合,もしくは,地絡電流を検出した場合のいずれの場合でも,前記漏電IC109の遮断信号出力部(SCRT)から遮断信号が出力される構成としている。

0075

2008は,前記演算処理回路部2007などの各種回路に電源を供給するための整流回路からなる交流直流変換を行う電源回路である。該電源回路2008は,前記遮断器ブロック10内の電路から電源取得部301を介して電源を取得し,電路において,遮断器ブロック10の接点開閉機構部104の二次側で,電路の両端のL1相及びL2相に接続されて,電源を供給する。なお,電路への接続は,N相とL1相,または,N相とL2相に接続して整流を行うように構成してもよい。

0076

107は,遮断器ブロック10内の電路を貫通するように設けられ,該電路に漏電電流が発生した場合には,電磁誘導により,該漏電電流に応じた大きさの出力信号(出力電流)を出力する零相変流器である。

0077

前記零相変流器107の出力信号は,前記遮断器ブロック10から前記電流検出ブロック20に零相変流器出力信号取得部302を介して入力される。該零相変流器出力信号取得部302はリード線にて構成されている。

0078

2005は,漏電電流検出回路であり,前記零相変流器107の出力信号を電圧信号に変換する電圧信号変換部と,該電圧信号を差動増幅する差動増幅部と,適切な大きさにレベル調整するレベル調整部と,高周波成分を除去するローパスフィルター部とから構成され,演算処理回路部2007に入力される。

0079

また,2004は,電圧相であるL1相及びL2相に接続され,電圧位相を検出する電圧位相検出回路である。該電圧位相検出回路2004は,前記L1相及びL2相における電圧信号を差動増幅する差動増幅部と,該差動増幅部から得られた電圧波形の高周波成分を除去するローパスフィルター部と,該ローパスフィルター部から得られた出力について電圧零クロス点にてハイレベルローレベルが反転する矩形波を生成する矩形波生成部とから構成され,演算処理回路部2007に入力される。

0080

相線式の判別>
また,2006は,電路の相線式の判別を行う相線式判別回路であり,漏電遮断器1の設置される電路が,単相三線式であるか,もしくは三相三線式であるかを判別する回路である。

0081

該相線式判別回路2006は,電路における前記電圧相ではない相(図7においては接地相であるN相,図8においては接地相であるV相)に接続され,電路側となる入力部から,抵抗と,逆電圧による回路の破壊を防止するためのダイオードからなる電圧保護部と,出力信号の逆転を防止するためのダイオードからなる出力信号逆転防止部と,相線式判別の信号を蓄電するためのコンデンサと抵抗とからなるコンデンサ充放電回路と,該コンデンサ充放電回路の出力が出力される出力部とから構成されている(図13)。

0082

該出力部からの出力は,演算処理回路に入力される。電路における電圧相における電圧を全波整流した場合の負側の電圧をグランド電圧とした場合に,前記電圧相ではない相,即ち接地相の電圧は,単相の場合には負にはならず,前記出力部からの出力は常に正(Highレベル)が出力され,三相の場合には,前記出力部からの出力は常にLowレベル)が出力されるため,該出力部からの出力がHighレベルの場合には単相三線式の電路であり,該出力部からの出力がLowレベルの場合には三相三線式の電路であることを判別することができる。

0083

2007は,前記漏電検出回路2005,電圧位相検出回路2004,相線式判別回路2006から出力される出力信号の入力や,前記操作部205から出力される設定信号の入力に基づく演算処理や,
表示部202への表示制御,警報信号出力部203からの報知制御を行う演算処理回路部であり,本実施例ではマイコンを用いて構成している。

0084

該演算処理回路部2007は,信号入出力部,入力信号のA/D変換部,プログラムなどのデータを蓄積する記憶部,演算処理部などを有している。

0085

2008は,前記演算処理回路部2007などの各種回路に電源を供給するための整流回路からなる交流/直流変換を行う電源回路であり,電路において,漏電遮断器1の接点開閉機構部104の二次側で,電路の両端のL1相及びL2相に接続されて,電源を供給する。なお,電路への接続は,N相とL1相,または,N相とL2相に接続して整流を行うように構成してもよい。

0086

<三相三線式>
図8に示した内部ブロック図は,三相三線式の電路に適用した場合の漏電遮断器1であり,遮断器ブロック10と電流検出ブロック20との間を,電源取得部301と零相変流器出力信号取得部302と第二の引外し手段駆動信号送信部303を介して,電源及び信号の送受信を行う様子を示したものである。

0087

該遮断器ブロック10の構成は,前述した図7の場合と同様であり,電路との接続は,図1に示した前記漏電遮断器1の電源端子102の両端の端子がU相,W相に接続され,中央の端子がV相に接続されている。なお,前記電路に所定の電流が流れた場合に,前記接点開閉機構部に作用し該接点開閉機構部が開動作を行うよう引外し動作を行う熱動素子もしくは電磁引外し素子を含んでなる第一の引外し手段については記載を省略している。

0088

2008は,前記演算処理回路部2007などの各種回路に電源を供給するための整流回路からなる交流/直流変換を行う電源回路であり,電路において,漏電遮断器1の接点開閉機構部104の二次側で,電路の両端のU相及びW相に接続されて,電源を供給する。なお,電路への接続は,V相とU相,または,V相とU相に接続して整流を行うように構成してもよい。

0089

<地絡電流検出手段検出方法
次に,検出方式がIorである場合の,地絡電流の検出方法について順を追って説明する。

0090

なお,本実施例では,地絡電流を求出する際に用いる要素として,
外部要素として,前記電路における電圧位相データと,前記零相変流器107により検出される漏電電流データと,該電路の相線式の判別データを用い,
また,内部要素として,漏電遮断器1において,前記外部要素を用いて同期演算する際に,それぞれ前記電圧位相検出回路2004,漏電電流検出回路2005,演算処理回路部2007などの,個々の回路特性のばらつきにより生ずる,基準値から位相ズレ補正するための位相補正値と,実効値が1の正弦波データを用いて,
地絡電流を演算処理にて求出する。

0091

<単相三線式検出方法>
まず,電路が単相三線式の場合について図7を用いて説明する。

0092

前記演算処理回路部2007には,電路からの情報として,
前記零相変流器107から得られる漏電電流を電圧信号に変換する漏電電流検出回路2005から入力される漏電電流の電圧変換信号データと,
記相線式判別回路2006から入力される相線式の判別データと,
電圧位相検出回路2004から入力される電路電圧矩形波信号データと,が入力される。

0093

前記演算処理回路部2007では,次のステップが実行される。
前記漏電電流検出回路2005から入力される漏電電流の電圧変換信号データをA/D変換部701にて所定の時間ごとにA/D変換しデジタルデータ化するステップ(ステップS001),

0094

また,前記電圧位相検出回路2004から入力される矩形波を用いて,該矩形波の立ち上がりゼロクロス点を演算の基本開始タイミング(θ)に設定するステップ(ステップS002),

0095

また,前記位相補正値(δ)を位相補正値記憶部704から読み出し,該位相補正値(δ
分を前記演算の基本開始タイミングからずらす(θ+δ)ステップ(ステップS003),

0096

また,電路が単相三線式の場合,即ち,前記相線式判別回路2006から入力される信号がHighレベルの場合には,図中,時間遅延設定部703における遅延データを0(ゼロ度)として,前記演算の基本開始タイミング(θ)から前記位相補正値分(δ)ずらしたタイミングに該遅延データ(0)を加えて(θ+δ+0),演算開始タイミングとするステップ(ステップS004),

0097

また,前記実効値が1の正弦波データを正弦波データ記憶部702から読み出すステップ(ステップS005),

0098

乗算部705にて,前記A/D変換部701にてA/D変換された漏電電流の電圧変換信号データに,前記正弦波データを乗算するステップ(ステップS006),

0099

平均値演算部706にて,前記乗算の結果求められる波形の1周期を平均するステップ(ステップS007),

0100

レベル判定部709にて,前記設定値記憶部708から設定値データのうち感度電流データを読み出し,前記ステップS007にて求められた1周期の平均値を,設定された感度電流データと比較し,該感度電流データに達している場合に地絡電流が発生したものと判定するレベル判定ステップ(ステップS008),

0101

時間判定部709にて,前記レベル判定部709にて地絡電流が発生したと判定された場合に,前記設定値記憶部708から設定値データのうち時間データと,動作データを読み出し,該時間データだけ継続して地絡電流が発生し,なおかつ,動作モードで遮断動作が設定されている場合には,遮断信号出力部710から,前記得検出対象電流検出信号送信部303を介して,漏電IC109の検出対象電流検出信号入力部(IBL1)に遮断信号を出力するステップ(ステップS009)。

0102

そして,前記第二の引外し手段駆動手段106は,前記遮断信号出力部(SCRT)から遮断信号が入力された場合に駆動し,それにより前記第二の引外し手段105に電圧が印加されて,前記接点開閉機構部104を引外し,接点を開状態とするステップ(ステップS010)。

0103

そして,前記動作モードで警報モードが設定されている場合には,警報信号出力部203報知信号を出力するステップ(ステップS011),が実行される。

0104

前述した,前記演算処理回路部2007に記憶されている正弦波データは,予め,所定の時間間隔ごとに,実効値が1の正弦波データを数値化し,正弦波データ記憶部702に記憶させている。本実施例の場合には,より正確な地絡電流の検出のために,1周期の正弦波データを256点で分割してデータ化しており,分割点と対応する正弦波振幅値を記憶させている。なお,分割点の数については,例えば,前記演算処理回路部の能力や記憶容量の関係から,また,所望する精度に応じて,より簡易な検出には128分割とし,より精密な検出には512分割とするなど,適宜定めるとよい。

0105

また,前述した,警報信号出力部203は,地絡電流を検出した場合には,図中の端子間がクローズとなる構成としている。

0106

これらの報知された警報信号は,リセットボタン2004を押圧することにより,前記演算処理回路部2007に停止信号が入力され,該報知信号を停止させることが可能である。

0107

<漏電電流の検出>

0108

前記漏電遮断器1において,検出方式をIoと設定した場合には,電路における地絡電流は検出せずに,漏電電流を検出するよう動作する。この場合には,前記演算処理回路部2007は,前記漏電電流の電圧変換信号データに,前記正弦波データを乗算するステップ(ステップS006)を実行せず,そのまま1周期の平均値を求めて,予め設定された感度電流データと比較することにより,レベル判定を行い,動作モードに応じて,遮断もしくは警報動作を行う。

0109

<表示部のレベル表示
なお,前記演算処理回路部2007は,前記表示部202に対する表示制御を行っており,前述した平均値演算部712にて求められた地絡電流もしくは漏電電流の値について,予め設定されている感度電流の値のデータに対する割合を演算し,段階的にレベル表示を行う。

0110

本実施例では,図1に示したように,4段階のレベル表示を行うように構成しており,各レベルは,25%未満,25%以上50%未満,50%以上75%未満,75%以上,に分けられている。例えば,検出した地絡電流の大きさが感度電流の30%程度である場合には,図中左から2つのレベル表示が点灯する。

0111

本実施例では,前記表示部202の液晶駆動制御を演算処理回路部2007の表示制御部711で行っているが,別途液晶駆動回路を用いて回路を構成してもよい。

0112

<三相三線式検出方法>
続いて,電路が三相三線式の場合について図8を用いて説明する。
三相三線式の場合には,単相三線式の場合と比較して,前記相線式判別回路2006から演算処理回路部2007に入力されるデータが異なる。

0113

前述したように,三相三線式の場合には,前記相線式判別回路2006からは,前記演算処理回路部2007に向けてLowレベルの信号が出力される。

0114

三相三線式の場合には,前記演算処理回路部2007が,前記相線式判別回路2006からLowレベルの信号を受信した場合には,時間遅延設定部703における遅延データをπ/2(90度)とし,前記演算の開始タイミング(θ)から前記位相補正値分(δ)ずらしたタイミング(θ+δ)に前記遅延データをさらにずらして(θ+δ+π/2),演算開始タイミングとして演算を開始する(ステップS004’)。

0115

このほかの検出ステップについては,前述した単相三線式の場合と同様である。

0116

このように,電路が,図7に示した単相三線式である場合でも,図8に示したデルタ結線された三相三線式である場合でも,相線式に関わらず,常に適切に地絡電流もしくは漏電電流の検出を行うことができる。

0117

ただし,スター結線された三相三線式の電路において本発明の漏電遮断器1を設置する場合には,地絡電流を求出する場合において,基準となる第一の相を定めた場合に,他の二相における地絡電流の検出精度を得にくいため,前記検出方式をIorに設定した場合でも該地絡電流Iorの検出は行わない構成としている。

0118

(第2の実施形態)
<漏電遮断器の外観>
第2の実施形態による漏電遮断器の外観構成図9に示す。この漏電遮断器1は,図1に示した漏電遮断器と比べて,情報表示操作部の構成を,液晶表示,ならびに押しボタン式の操作部に代えて,LEDによる表示,ならびに機械式選択式のスイッチを用いて構成した点で異なっている。

0119

また,前記遮断器ブロック10と地絡電流検出ブロック20との接続において,前述した零相変流器出力信号取得部302の接続は,第1の実施形態の場合には,遮断器ブロック10側において,感度切換えスイッチ109の前段に接続していたが,本実施例の場合には,図19に示したように,遮断器ブロック10側において,感度切換えスイッチ109の後段に接続して構成している。

0120

これにより,遮断器ブロック10側で定めた感度電流設定値を,そのまま地絡電流検出ブロック20側でも利用することができ,前記遮断器ブロック10側と地絡電流検出ブロック20側の感度電流設定値を合わせる必要がなくなるため,利便性が高まる。

0121

なお,この場合には,地絡電流検出ブロック20側にて,感度電流設定値に対する漏電電流の大きさ及び地絡電流の大きさの割合を適宜演算にて求出する。

0122

図9に示した漏電遮断器1における情報表示操作部は,
操作部として,
検出方式を択一的に選択切り替えするダイヤル式の操作部(検出方式操作部)205aと,
動作時間を択一的に選択切り替えするスライド式の操作部(動作時間操作部)205bと,
を備え,
また,表示部として,
前記感度電流に対する,前記検出方式で定めた電路における地絡電流もしくは漏電電流の大きさの割合を段階的にレベル表示するレベル表示部202aと,
検出方式を表示する検出方式表示部202bと,
を備えている。

0123

これらの操作部,及び表示部は,前記演算処理回路部2007に設けられる入出力ポートに接続されており,操作部における設定は,該演算処理回路部2007の入力ポート電圧値の違いとなって入力される。また,前記レベル表示部202aは,前記演算処理回路部2007が,演算により求出した検出対象電流の割合に応じて,レベルを表すLEDが段階的に点灯/消灯表示する。

0124

検出方式を択一的に選択切り替えするダイヤル式の操作部205aは,
地絡電流を検出するIor,漏電電流を検出するIoの2つの状態を択一的に選択することができる。

0125

動作時間を択一的に選択切り替えするスライド式の操作部205bは,
即時動作を行う場合には0.3秒,もしくは時延動作を行う場合には3秒の項目を択一的に選択することができる。

0126

また,遮断器ブロック10側には,感度電流を択一的に選択切り替えするスライド式の操作部(感度設定操作部)105を設けている。

0127

感度電流を択一的に選択切り替えするスライド式の操作部205cは,
前記検出方式の選択操作部205aにおいて選択された検出対象の電流に対する検出感度を設定するもので,
検出方式がIoの場合には,感度が高い100mA,中程度の200mA,感度が低い500mAの項目を択一的に選択することができる。
また,検出方式がIorの場合には,感度が高い30mA,中程度の60mA,感度が低い150mAの項目を択一的に選択することができる。

0128

このように設定した各種設定値に基づいて,前記演算処理回路部2007は,前述したステップごとに演算処理を行い,検出方式で設定した検出対象の電流を求出する。

0129

レベル表示部202aについては,4段階のレベル表示を行うように構成しており,各レベルは,25%未満,25%以上50%未満,50%以上75%未満,75%以上,に分けられている。例えば,検出した電流の大きさが感度電流の30%程度である場合には,図中下から2つのレベル表示が点灯する。

0130

また,検出方式表示部202bは,前記検出方式操作部205aにて設定された検出方式を点灯表示するようLEDにて構成されており,前述したレベル表示がどちらの検出電流のものかを視覚的に捉えやすくなっている。

0131

そして,検出した電流の大きさが,感度設定操作部205cで設定した感度電流に達し,なおかつ,動作時間操作部205bで設定した動作時間を経過した場合には,所定の警報の報知及び警報信号が出力される。

0132

なお,図9に示した第二の実施形態においては,漏電遮断器1における動作モードを切り替える手段を設けていない。このため,動作モードである警報モードについては,前記演算処理回路部2007から,段階的な制御を行う構成としており,前記レベル表示部202aと連動させて,50%を超えた場合には音声にて「Iorの現在レベルが50%になりました。注意してください。」,75%を超えた場合には「Iorの現在レベルが75%になりました。注意してください。」,95%を超えた場合に「Iorの現在レベルがまもなく感度電流になります。遮断します。注意してください。」と警報を行い,周囲に注意を促す。同時に警報信号出力部から警報信号も出力する。

0133

<第3の実施形態>
第3の実施形態による回路遮断器1の外観構成を図16に示す。本実施例においては,遮断器ブロック10として,図17に示したようなカセット付属装置を挿入することが可能な,カセット付属装置挿入部12を備えた回路遮断器を用いて構成している。

0134

前記遮断器ブロック10の筐体外部には,電路に接続される電源側端子102,及び負荷側端子103とが設けられ,該遮断器ブロック10の筐体内部には,電路を入切するための接点開閉機構部と,一部が筐体外部に露出して該接点開閉機構部を駆動させるための操作ハンドル101と,前記電路に過電流など所定の電流が流れた場合には,前記接点開閉機構部に作用し該接点開閉機構部が開動作を行うよう引外し動作を行う熱動素子もしくは電磁引外し素子を含んでなる第一の引外し手段と,所定の動作信号を受けて動作し,前記接点開閉機構部が開動作を行うよう引外し動作を行うトリップコイルからなる第二の引外し手段と,前記電路における漏電電流を検出する漏電電流検出手段と,
が設けられている。

0135

また,前記カセット付属装置形状に設けられた地絡電流検出ブロック20を覆うカバーについては,該地絡電流検出ブロック20の表示部を外部から視認可能なように一部を透明パネルに形成して構成している。

0136

また,電流検出ブロック20は,前記カセット付属装置挿入部に挿入可能な形状としてその外観を構成しており,該カセット付属装置挿入部に挿入を行うことにより,遮断器ブロック10と連結をし,電路における地絡電流及び漏電電流を検出することを可能としている。

0137

本実施例における電流検出ブロック20には,
前記電路における地絡電流成分を検出する地絡電流検出手段と,該地絡電流検出手段により所定の大きさの地絡電流もしくは所定の大きさの漏電電流が検出された場合に,前記漏電電流検出手段の漏電IC109に向けて所定の動作信号を出力する検出対象電流検出信号送信部とが備えられ,
前述の実施例と同じく,電源取得部301と零相変流器出力信号取得部302と検出対象電流検出信号送信部303とが設けられており,これらの電源取得部と,零相変流器出力信号取得部と,検出対象電流検出信号送信部を引き出しもしくは引き込むための孔部が前記遮断器ブロック10のカセット付属装置挿入部及び電流検出ブロック20に設けられている。

0138

また,電流検出ブロック20には,筐体外部から操作もしくは視認可能な情報表示操作部201と,前記地絡電流検出手段により所定の大きさの地絡電流が検出された場合に警報信号を外部に送出する警報信号出力部203とが設けられている。

0139

前記情報表示操作部201は,各種情報を表示する表示部202と,回路遮断器の動作条件などを設定する操作部205と,警報を停止させるリセット部204が設けられており,これらについては,前述した実施例1と同様の働きを行う。

0140

なお,本発明は,開示した実施例に限定されることなく,発明の要旨を逸脱しない限りにおいて,適宜,必要に応じて,改良や設計変更は自由であり,
<漏電注意の表示>
例えば,電路における漏電電流が感度電流に達して,遮断器の不要動作や不要な警報が報知されることを防止する目的で,該電路において,漏電電流が増加していることをユーザーに知らせるために,漏電電流注意表示手段を前記表示部202に設けて構成してもよい。

0141

前記漏電電流注意表示手段は,例えば,前記感度設定操作部205cで定めた感度電流の大きさに対して,前記演算処理回路部2007により演算された漏電電流の大きさが50%に達した場合に動作させるとよい。

0142

これにより,電路において,漏電電流が感度電流に対して,少なくとも50%生じていることをユーザーが認識することができ,漏電による遮断器の不要動作や不要な警報が報知されることを未然に防止することができる。また,漏電に付随する事故が発生する前に,適切な対応を行うための時間的余裕と,注意の促しを行うことにも役立つものである。

0143

なお,漏電電流注意表示手段の動作は,前記検出方式の検出対象電流がIoであるか,Iorであるかにかかわらず,常に演算処理回路部2007にて求出を行うよう構成しておくとよい。

0144

<演算処理回路部の並列化>
例えば,演算処理回路部2007として,A/D変換部を複数設けたマイコンを用いて,Iorの求出と,Ioの求出を並列的に行う演算処理を行ったり,
演算処理の過程で,時間分割を行い,各々の時間分割点において,Iorの求出と,Ioの求出を交互に行うよう演算処理を行うとよい。

0145

図10には表示部が液晶により構成された場合の,漏電電流注意表示を示し,図11には表示部がLEDにより構成された場合の,漏電電流注意表示の例を示している。
図10においては,前記演算処理回路部2007により,「Io注意」の表示を白黒反転表示させ点滅させている。
また,図11においては,前記演算処理回路部2007により,Io注意と明記したLEDを点灯表示させている。なお点滅表示させてもよい。

0146

また,警報信号として,図14及び図15に示しているように,スピーカ部2008を電流検出ブロック20に設けて,前記演算処理回路部2007に予め記憶させた音声データを再生させることより音声警報を報知するように構成してもよい。なお,音声処理以外に,簡易的にブザー音を報知する構成としてもよい。

0147

また,図9に示した第二の実施形態においては,遮断器ブロック10における動作モードを切り替える手段を設けていない。このため,動作モードである警報モードについては,前記演算処理回路部2007から,段階的な制御を行う構成とし,前記レベル表示部202aと連動させて,50%を超えた場合には音声にて「Iorの現在レベルが50%になりました。注意してください。」,75%を超えた場合には「Iorの現在レベルが75%になりました。注意してください。」,95%を超えた場合に「Iorの現在レベルがまもなく感度電流になります。遮断します。注意してください。」などと警報を行い,周囲に注意を促すよう構成してもよい。

0148

また,図18に示した連結手段については,より簡易的なものとして粘着手段や接着手段を利用して,両面テープなどを用いて連結させるように構成してもよい。

0149

また,前記電流検出ブロック20を遮断器ブロック10と連結させる際の連結位置については,先の実施例で示したように向かって左側のみならず,向かって右側での連結や,その他,電源側端子側や負荷側端子側で連結するように構成してもよい。なお,電源側端子側や負荷側端子側で連結する場合には,端子ねじの部分に接続を行うように連結することにより,電流検出ブロック20の固定を行うことができる。

0150

本発明は,従来より広く使用されている漏電遮断器に代えて,電路に介在する住宅用分電盤などに用いられる漏電遮断器として用いることで,検出方式を適宜選択することにより,電路における漏洩電流成分による不要動作を防止し,地絡電流による火災や感電事故からの保護を行うことが可能である。

図面の簡単な説明

0151

第1の実施形態による漏電遮断器の運用時の外観構成を示す図
第1の実施形態による漏電遮断器の確認時の外観構成を示す図
第1の実施形態による漏電遮断器の設定時の外観構成を示す図
第1の実施形態による漏電遮断器の設定時の外観構成を示す図
第1の実施形態による漏電遮断器の設定時の外観構成を示す図
第1の実施形態による漏電遮断器の設定時の外観構成を示す図
第1の実施形態による漏電遮断器のブロック構成図を示す図
第1の実施形態による漏電遮断器のブロック構成図を示す図
第2の実施形態による漏電遮断器の運用時の外観構成を示す図
漏電注意表示の例
漏電注意表示の例
操作部の説明図
相線式判別回路の例
他の応用例
他の応用例
第3の実施形態による漏電遮断器の外観構成を示す図
第3の実施形態による漏電遮断器の外観構成を示す図
地絡電流検出ブロックと遮断器ブロックとの連結手段を示す図
第2の実施形態による漏電遮断器のブロック構成図を示す図

符号の説明

0152

1漏電遮断器
101ハンドル
102電源側端子部
103負荷側端子部
104接点開閉機構部
105トリップコイル
106 第二の引外し手段駆動手段
107零相変流器
701 A/D変換部
702正弦波データ記憶部
703時間遅延設定部
704位相補正値設定部記憶部
705乗算部
706平均値演算部
707レベル判定部
708設定値記憶部
709 時間判定部
710 第二の引外し手段駆動手段
711表示制御部
201情報表示操作部
202 表示部
203警報信号出力部
204リセット部
205 操作部
206スピーカ部
2004電圧位相検出回路
2005漏電電流検出回路
2006相線式判別回路
2007演算処理回路部

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