CN1976158A - 漏电断路器 - Google Patents

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Abstract

提供一种3极用漏电断路器，其即使三相电路的某一相欠相，也以不使结构复杂化的方式，不仅正常发挥漏电功能，还能正常发挥漏电测试电路的功能。其具备：零序变流器(5)，三相电路的3条电力线(3)***其中，该零序变流器检测三相电路的泄漏电流；漏电检测电路(7)，其对由该零序变流器检测出的信号进行电平判断；电磁铁装置(8)，其随动于该漏电检测电路的输出，使电路接点(4)断开；以及漏电测试电路(12)，其在漏电测试时动作，使测试用电流流过零序变流器，其中，漏电检测电路和电磁铁装置从三相电路的3条电力线，经由整流电路(10)接受工作电力的供给，且漏电测试电路与整流电路的输出端连接。

Description

漏电断路器
技术领域
本发明涉及一种在电路的泄漏电流大于或等于规定值时断开该电路的漏电断路器，具体地说，涉及用于确认其功能的漏电测试电路的改进。
背景技术
当前，市售的漏电断路器几乎全部都采用如下的方式，在内置于该漏电断路器中的例如由集成电路构成的漏电检测电路中，进行由零序变流器检测出的信号的电平判断，如果超过规定值，则向同样内置于漏电断路器中的电磁铁装置输出驱动信号，以断开电路。
然而，这些漏电检测电路以及电磁铁装置中需要工作电力，该工作电力从漏电断路器的内部(例如，电路电压AC400V)取得，并降低至规定的电压(例如，DC12V)而被供给。
这时，在3极用漏电断路器中，一般从3极(为了便于说明，称为R相、S相、T相。即，S相相当于中极)中的外侧2极、即R-T相之间取得，这成为将3极用漏电断路器用于单相电路中的情况下的制约条件，即必须在R-T相之间连接。
但是，很久以前就提出了该漏电断路器等配电设备的国际化，即所谓的全球标准化。具体地说，寻求遵循以IEC(国际标准)60947-2AnnexB为基础的JIS(日本工业标准)C8201-2-2的漏电断路器。
与旧的JIS C8371(即，日本自有的标准)的不同点之一是，确定即使三相电路的某一个相欠相，也必须正常地发挥漏电功能。
因此，在如上所述，从R-T相之间取得电压的情况下，S相欠相时不会产生问题，但R相或T相欠相时，会立即丧失漏电功能。
已知为了防止该漏电功能丧失，将工作电力从三相电路的各个相取得之后由整流电路进行整流，并降低至规定的电压而得到。
根据该方式，由于即使某一个相欠相，也可以由剩下的两相产生工作电力，所以可以继续正常地使漏电功能工作。
此外，在单相电路中使用的情况下还具有扩展效应(例如，参照专利文献1)，即，没有必要一定空出S相，也就是说可以连接在R-S相之间或S-T相之间。
专利文献1：特开2004-15961号公报(第2页第48行～第50行、图1)
发明内容
另一方面，在漏电断路器中，不论规格(型号)怎样，都必须搭载测试漏电功能是否正常工作的漏电测试电路。
该漏电测试电路，如从专利文献1的图1也可以得知，通过***(或缠绕)零序变流器中的导线经由测试开关(TS)以及电阻元件连接在R-T相之间而构成，通过按动TS，在零序变流器中流过模拟泄泄漏电流，由此可以确定漏电功能的好坏。
在这里，漏电测试电路如上所述，由于连接在R-T相之间，所以在R相或T相欠相的情况下，该测试不发挥作用。
尽管该欠相时的漏电测试功能没有在任何标准中规定，但是不可否认会有以下的麻烦，即，例如在产品上标注这种要点的注意事项等。
作为实现欠相时的漏电测试功能的方法，理论上可以考虑将漏电测试电路配置在3组相之间，即，除了配置在R-T相之间之外，还配置在R-S相之间和S-T相之间，使TS成为例如3a接点，但不可避免地使漏电测试电路本身的体积增加或成本增加，并且在考虑到欠相时进行漏电测试的概率低的情况下，很难说是现实的对策。
此外，在再次考虑用于单相电路中的情况下，必须采取如下的对策，即，R-S相之间或S-T相之间连接时标注上述的注意事项，或如现有技术那样仅限定于R-T相之间的连接，尤其是在使用方便性方面没有得到改善。
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种3极用漏电断路器，其即使哪个相欠相，也以不会使结构复杂化，不仅可以正常地发挥漏电功能，还可以正常地发挥漏电测试电路的功能。
根据本发明的漏电断路器，具备：零序变流器，三相电路的3条电力线***其中，该零序变流器检测所述三相电路的泄漏电流；漏电检测电路，其对由该零序变流器检测出的信号进行电平判断；电磁铁装置，其随动于该漏电检测电路的输出，使电路接点断开；以及漏电测试电路，其在漏电测试时动作，使测试用电流流过所述零序变流器，其特征在于，所述漏电检测电路和电磁铁装置从所述三相电路的3条电力线经由整流电路接受工作电力的供给，并且，所述漏电测试电路与所述整流电路的输出端相连接。
发明的效果
根据本发明所涉及的漏电断路器，可以以不会使其结构复杂化的方式，实现欠相时的漏电测试功能，消除用于单相电路的制约条件，可以向用户提供不会导致成本增加的使用方便的3极用漏电断路器。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的3极用漏电断路器的内部连接图。
图2是表示将本发明的实施方式1中的3极用漏电断路器与三相电路相连接的情况下的各个部分的波形的图。
图3是表示将本发明的实施方式1中的3极用漏电断路器与单相电路相连接的情况下的各个部分的波形的图。
图4是本发明的实施方式2中的3极用漏电断路器的内部连接图。
图5是表示将本发明的实施方式2中的3极用漏电断路器与三相电路相连接的情况下的各个部分的波形的图。
图6是表示将本发明的实施方式2中的3极用漏电断路器与单相电路相连接的情况下的各个部分的波形的图。
具体实施方式
实施方式1
图1是本发明的实施方式1中的3极用漏电断路器的内部连接图，图2和图3表示各个点的波形，图2是连接在三相电路上的情况，图3是连接在单相电路上的情况。
此外，图2和图3中的标记(a)表示电路波形，(b)表示模拟泄漏电流波形，(c)表示零序变流器的输出波形。
在图1中，3极用漏电断路器(以下称之为漏电断路器)101，在所安装的电路的电源侧设置电源侧端子1，在负载侧设置负载侧端子2，同时，分别设置3组电力线3，该电力线3通过通断该电力线3中流过的电流的电路接点4，连接上述两个端子。
此外，为了便于说明，在图中，从左侧向右侧对该电力线3标注R、S、T的标号。电力线3被***配置于电路接点4的负载侧(在图中为下侧)的零序变流器5中，在流过电力线3的电流的平衡被打破时、即从电路向地面产生泄漏电流的情况下，从该零序变流器5输出与其电平成正比的信号。
来自零序变流器5的信号被灵敏度切换装置6具备的未图示的电阻进行电压变换，送到漏电检测电路7。在该漏电检测电路7中，对送来的电压的大小或宽度进行判别，在判断它们超过规定的电平时，输出用于使电磁铁装置8励磁的信号。如果电磁铁装置8被励磁，则例如未图示的开闭机构部的杆被吸引，虽未详述，但电路接点4断开，可以事先防止由泄漏电流引起的火灾或人身事故，同时使漏电显示按钮9从漏电断路器101的未图示的绝缘框体凸出，以可以从外部知道在该电路中产生泄漏电流。
此外，灵敏度切换装置6对应于所保护的目的，在希望变更其灵敏度水平(例如：100mA或500mA)时、或希望得到漏电断路器101之间的协调时灵活使用。此外，漏电检测电路7一般由集成电路构成。
漏电检测电路7和电磁铁装置8当然需要工作电力，但其以如下的方式得到，即，将所谓的全波整流电路10的输出向电源电路11施加，利用该电源电路11使其平滑并降低至规定的值(例如，DC12V)，该全波整流电路10是将3组串联的2个二极管的各个连接点与R相、T相、S相连接，再连接2个二极管的各自的两端即正极侧和负极侧。
因此，即使与专利文献1同样地，在某个相中产生欠相，也由于从电源电路输出规定的值，因而不会给漏电功能带来影响。此外，灵敏度切换装置6、漏电检测电路7、全波整流电路10以及电源电路11安装在一片或多片基板。
下面，对作为本发明的主要部分的漏电测试电路12进行说明。
该漏电测试电路12与专利文献1同样地，由电阻元件13、***或缠绕在零序变流器5中的漏电测试导线14、以及漏电测试开关15构成，通过按动与漏电测试开关15连动的未图示的漏电测试按钮，在零序变流器5中流过模拟泄漏电流直至电磁铁装置8励磁，这些与上述实际的泄漏电流产生时的一系列动作相同。
此外，向零序变流器5***或缠绕的选择，只要能得到适合于漏电断路器101的灵敏度水平的模拟泄漏电流，即可以适当地确定。
但是，本发明的要点在于漏电测试电路12的连接位置。即，漏电测试电路12与正极侧和负极侧的连接点、即全波整流电路的输出端相连接。根据图2和3，分别以三相电路和单相电路，对该连接中的零序变流器5的输出波形进行说明。
在漏电断路器101与三相电路相连接的情况下，其电路波形如图2(a)所示。在该状态下，如果按动漏电测试按钮，则在漏电测试电路12中流过的电流波形如图2(b)所示，此外零序变流器5的输出波形如图2(c)所示。
另一方面，在漏电断路器101与单相电路相连接的情况下，其电路波形如图3(a)所示。在该状态下，如果按动漏电测试按钮，则在漏电测试电路12中流过的电流波形如图3(b)所示，此外零序变流器5的输出波形如图3(c)所示。
即，从图2(c)和图3(c)可知，由于不断地向零序变流器5输出电平变化的信号，因而即使一相产生欠相，不能得到相当于该相的信号，但由于仍然继续输出电平变化的信号，因此，也可以进行电磁铁装置8的励磁。
如上所述，根据实施方式1，由于漏电断路器具备：零序变流器5，三相电路的3条电力线3***其中，该零序变流器5检测三相电路的泄漏电流；漏电检测电路7，其对由该零序变流器5检测出的信号进行电平判断；电磁铁装置8，其随动于该漏电检测电路7的输出，使电路接点4断开；以及漏电测试电路12，其在漏电测试时动作，使测试用电流流过零序变流器5，在该漏电断路器中，漏电检测电路7和电磁铁装置8利用三相电路的3条电力线3，经由整流电路10接受工作电力的供给，并且，漏电测试电路12与整流电路10的输出端相连接，因此，即使三相电路的某一相欠相，漏电测试功能也能够正常地动作，所以，尤其是使用者在进行漏电测试时，没有必要一个一个地确认电路的状态(是否存在欠相)。
并且，在与单相电路相连接的情况下，由于连接在哪一相之间都可以进行漏电测试，所以可以提供使用方便的3极用漏电断路器。
而且，由于漏电测试电路12的结构除了连接部位之外没有改变，所以不会导致成本的增加。此外，由于在电阻元件13上，取代交流而接通全波整流，所以该电阻元件13的负担降低，可以期待使用耐热容量小的小型且廉价的电阻元件。
实施方式2
图4～6是本发明的实施方式2的相当于图1～3的图。
与实施方式1的不同点在于，如图4所示，取代全波整流电路10，使用所谓的半波整流电路20，该半波整流电路是在2组二极管中，1组将串联的2个二极管的连接点与S相连接，另1组将正极侧与R相连接、将负极侧与T相连接，此外将不与电力线3连接的一侧与正极侧、以及负极侧连接。关于零序变流器5的输出波形，与实施方式1同样地，根据图5和6，分别以三相电路和单相电路进行说明。
在漏电断路器101与三相电路相连接的情况下，其电路波形如图5(a)所示。在该状态下，如果按动漏电测试按钮，则在漏电测试电路12中流过的电流波形如图5(b)所示，此外零序变流器5的输出波形如图5(c)所示。
另一方面，在漏电断路器101与单相电路相连接的情况下，其电路波形如图6(a)所示。在该状态下，如果按动漏电测试按钮，则在漏电测试电路12中流过的电流波形如图6(b)所示，此外零序变流器5的输出波形如图6(c)所示。
即，与实施方式1同样地，从图5(c)和图6(c)可知，由于不断地向零序变流器5输出电平变化的信号，因而即使一相发生欠相，不能得到相当于该相的信号，但由于仍然继续输出电平变化的信号，因此可以进行电磁铁装置8的励磁。
尤其是，在该半波整流中，利用零序变流器5的残留磁束的影响，如图5(c)和图6(c)所示可知，负侧也可以得到输出(实施方式1中的单相电路的情况(即图3(c))也是同样的)。
利用该输出，在JIS C8201-2-2中规定的A型漏电断路器(可以在实施方式1中实现)的基础上，还可以制造AC型漏电断路器(即，相当于旧的JIS C8371的规定)。
虽然伴随对漏电测试电路12半波驱动而特别是需要增加电磁铁装置8的吸引力，但如果考虑到可以制造AC型漏电断路器这一点，整流电路优选是半波整流。
这样，在实施方式1的效果的基础上，还可以期待扩展效应，即，增加产品的种类，同时可以使用耐热容量小的电阻元件。

Claims (5)

1.一种漏电断路器，具备：零序变流器，三相电路的3条电力线***其中，该零序变流器检测所述三相电路的泄漏电流；漏电检测电路，其对由该零序变流器检测出的信号进行电平判断；电磁铁装置，其随动于该漏电检测电路的输出，使电路接点断开；以及漏电测试电路，其在漏电测试时动作，使测试用电流流过所述零序变流器，其特征在于，
所述漏电检测电路和电磁铁装置从所述三相电路的3条电力线经由整流电路接受工作电力的供给，并且，所述漏电测试电路与所述整流电路的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的漏电断路器，其特征在于，
所述整流电路是全波整流电路。
3.根据权利要求1所述的漏电断路器，其特征在于，
所述整流电路是半波整流电路。
4.根据权利要求3所述的漏电断路器，其特征在于，
在使所述漏电测试电路动作时，所述零序变流器的输出表现为正负两方。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的漏电断路器，其特征在于，
所述漏电测试电路由串联在所述整流电路的输出端上的电阻元件、漏电测试开关、以及***或缠绕在所述零序变流器中的漏电测试导线构成。
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