JP2005006380A - Power receptacle and cord short circuit protection system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コード短絡を検出する電源コンセント、及びその電源コンセントとブレーカとから成るコード短絡保護システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コード短絡の検出は専らブレーカで行われていた。この場合、通常のブレーカは、微小な短絡電流には応答せず、比較的大きな電流のコード短絡に対して遮断動作する構成となっていた。そのため、この検知感度を上げるために、例えば特許文献1に示すコード短絡保護付ブレーカが提案された。これは、ブレーカに電磁コイルを搭載し、コードに流れる電流値に応じてコード短絡発生を判断して、電路を遮断する構成であった。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−324676号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなコード短絡保護付ブレーカでも、プラグと機器の間のコード内の縒り線1本程度の小さなコード短絡では短絡電流が小さいため、検出するのは難しかった。これは、電気機器には電源投入時に発生する突入電流があるためで、電磁コイルによる構成であっても、ブレーカが突入電流に対して誤動作しないように遮断動作電流が比較的大きく設定されていることによる。しかし、現実に家具等に挟まれて圧迫されたコード等では、被覆及び内部導体(縒り線)が破損して縒り線1本程度の短絡が発生することがある。そのため、火災の発生を防止する為には、このような短絡であっても検出して電路を遮断するのが望ましい。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、縒り線1本程度のコード短絡であっても夫れを検出して電路を遮断するコード短絡保護システム及びこのシステムに好適な電源コンセントを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の発明に係る電源コンセントは、接続された差込プラグへ供給する電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段により検出した電流が設定値を超えたらコード短絡発生と判断するコード短絡検出回路と、該コード短絡検出回路がコード短絡発生と判断したら外部に信号を出力する信号出力部とを備えてなることを特徴とする。
この構成により、電源コンセントにてコード短絡の発生を検出するので、ブレーカで検出するより高感度で検出することができ、縒り線1本程度の短絡であっても検知することが可能となる。また、コード短絡検出信号を外部に出力するので、その信号によりブレーカを遮断動作させることが可能であり、遮断装置を電源コンセントに設けることなくコード短絡が発生したらその電路を遮断することが可能となる。
【0006】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、信号出力部は、ブレーカの電磁引き外し装置が作動可能な遮断操作信号を出力する出力回路を有し、コード短絡検出回路がコード短絡発生と判断したら前記遮断操作信号を出力することを特徴とする。
この構成により、電源コンセントの出力信号をブレーカの電磁引き外装置に直接伝送するだけで遮断動作させることができ、ブレーカに新たな回路を設けることなく遮断操作できる。
【0007】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、コード短絡検出回路は、過電流波形の最初の略1周期の波形に反応しないための時延回路を有し、2周期目以降の波形に対してコード短絡検知動作し、接続された差込プラグへ流れる突入電流に対して感度を低下させたことを特徴とする。
この構成により、突入電流によるコード短絡検出回路の誤動作を防ぐことができ、縒り線1本程度の小規模の短絡に対しても確実に検出できる。
【0008】
請求項4の発明に係るコード短絡保護システムは、請求項2又は3に記載の電源コンセントと、該電源コンセントが接続されるブレーカとで構成し、前記電源コンセントの信号出力部と前記ブレーカの電磁引き外し装置を構成する電磁コイルの一端とを伝送線で接続し、コード短絡検出回路がコード短絡発生と判断したら、信号出力部の遮断操作信号により前記電磁引き外し装置が作動して前記ブレーカが遮断動作することを特徴とする。
この構成により、電源コンセントにてコード短絡を検出するので、コード短絡を高感度で検出することができ、縒り線1本程度の短絡であっても検知することが可能となる。そして、その検出信号を受けてブレーカにて遮断操作するので、遮断装置を電源コンセントに設けることなく、コード短絡が発生したら電路を遮断できる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係るコード短絡保護システムの第1実施形態を示すブロック図であり、1は電源コンセント、2はブレーカの1つである漏電遮断器を示し、両者は電路3を構成する電源コード3aと伝送線4により接続されている。尚、電路3は、電源10(便宜上示すもので、実際には引き込み線等)から漏電遮断器2を介して電源コンセント1に延びている。
【0010】
電源コンセント1には、差込プラグ(図示せず)を接続する受刃5の他、コード短絡検出回路6、電路電流を検出する電流検出手段7が設けられ、9は外部に信号を出力する信号出力部8(図2に示す)の要部を成す出力回路を示している。また、漏電遮断器2は、漏電を検出する漏電検出回路11、漏電発生時に引き外し動作する電磁引き外し装置12を有し、13は電磁引き外し装置12の電磁コイルを示している。この電磁コイル13は、一端が漏電検出回路11に接続され、他端が電路10に接続されている。
そして、伝送線4は、電源コンセント1の出力回路9と、漏電遮断器2の電磁コイル13の漏電検出回路11が接続された一端とを接続し、信号出力部8の出力により電磁コイル13に電流が流れるよう構成されている。
【0011】
図2はこのシステムの要部である電源コンセントの回路を示し、コード短絡検出回路6は、絶対値回路15、増幅回路16、比較回路17から構成され、比較回路17の出力は信号出力部8に入力される。また、電流検出手段7は数mΩの抵抗素子で形成され、電路電流を電圧情報に変換して絶対値回路15に入力している。尚、18は各回路を駆動する電源回路である。
【0012】
この電流検出手段7の電路電流情報を受けてコード短絡検出回路6は次のように動作する。検出した電圧波形は絶対値回路15により全波整流され、全波整流後、増幅回路16により増幅されて比較回路17に入力される。比較回路17は、入力信号が予め設定された電圧設定値(閾値)を超えたら信号を出力する。
この信号がコード短絡発生信号であり、この信号を受けて信号出力部8の出力回路9内のサイリスタ(SCR)がオンして、伝送線4を介して遮断操作信号が漏電遮断器2に出力される。
正確にはサイリスタ動作により、電源10から電磁コイル13、伝送線4を介して信号出力部8に比較的大きな電流が流れ、電磁コイル13にプランジャが動作可能な電流が流れる。その結果、電磁引き外し装置12が引き外し動作し、漏電遮断器2は遮断動作する。
【0013】
このように、電源コンセントにてコード短絡の発生を検出するので、コード短絡を高精度で検出でき、縒り線1本程度の短絡であっても検知することが可能となる。そして、その検出信号を受けてブレーカにて遮断操作するので、遮断装置を電源コンセントに設けることなく、コード短絡が発生した電路を遮断できる。
尚、漏電遮断器2の場合、電磁引き外し装置12を動作させるための電流生成回路を備えているので、伝送線4をその電流生成回路に接続しても良く、そうすることで電源コンセントの信号出力部8に電流信号を生成する出力回路9を設ける必要が無くなる。
【0014】
図3は、図1のコード短絡保護システムの他の回路例を示し、図2とは電源コンセント1の回路構成が異なっている。図3では、コード短絡検出回路6に、第1比較回路19、第2比較回路20の2つの比較回路が設けられ、第1比較回路19は、信号を時延させる時延回路21が信号入力部に設けられている。そして、第2比較回路20の閾値は図2の比較回路17と同程度とし、第1比較回路19の閾値を第2比較回路20の閾値より下げた値としている。尚、図2と同一の構成要素には同一の符号を付与し、説明を省略する。
【0015】
時延回路21は、微分回路で構成され、入力波形に対して約1サイクル遅れて信号を出力するよう構成されている。その結果、第1比較回路19は過電流信号が入力された場合、最初の過電流波形には応答せず、第2波形以降に対して閾値と比較動作し、突入電流のような第1波から徐々に小さくなる波形に対して、最大値に反応しなくなる。そのため、閾値を下げても誤動作することが無くなり、閾値をブレーカのコード短絡検出より十分小さな値に設定することが可能となる。
コード短絡電流は、短絡する状態、箇所によって大きさが異なるため、閾値を特定の値に設定することが難しいが、閾値は可能な限り低い方がよい。その場合、接続機器の突入電流による誤動作を考慮しなければならないが、上述するように1サイクル程度時延させる時延回路を付加することで、突入電流を考慮して高い値に設定する必要が無くなる。
【0016】
このように、時延回路を設けることで、コード短絡検出感度を上げることができると共に、突入電流による誤動作を防ぐことができ、縒り線1本程度の小規模の短絡に対しても良好に検出できる。また、時延回路のない第2比較回路を並列に設けることで、大規模の短絡に対しては瞬時にコード短絡信号を出力するので、良好に遮断できる。
【0017】
図4に示すブロック図は、本発明のコード短絡保護システムの第2実施形態を示している。上記図1との相違点は、ブレーカに分岐遮断器23を使用している点であり、図1と同様の構成部材には同一の符号を付与して説明を省略する。
図4に示すように、分岐遮断器23に、電磁コイル13を有する電磁引き外し装置12を組み付け、電磁コイル13の一端を電源コンセント1の信号出力部の出力回路9から延ばした伝送線4を接続し、他端を電源10側の電路3に接続して伝送線4と電磁コイル13と電路3で電流路を形成している。
このように、電源コンセントを接続するブレーカが分岐遮断器であっても、電磁引き外し装置を設けることで、遮断装置を電源コンセントに設けることなくコード短絡発生時に電路を遮断できる。
【0018】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る電源コンセントによれば、電源コンセントにてコード短絡の発生を検出するので、ブレーカで検出するより高感度で検出することができ、縒り線1本程度の短絡であっても検知することが可能となる。また、コード短絡検出信号を外部に出力するので、その信号によりブレーカを遮断動作させることが可能であり、遮断装置を電源コンセントに設けることなくコード短絡が発生したらその電路を遮断することが可能となる。
また、本発明に係るコード短絡保護システムによれば、電源コンセントにてコード短絡を検出するので、コード短絡を高感度で検出することができ、縒り線1本程度の短絡であっても検知することが可能となる。そして、その検出信号を受けてブレーカにて遮断操作するので、遮断装置を電源コンセントに設けることなく、コード短絡が発生したら電路を遮断できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコード短絡保護システムの第1実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1の要部回路図である。
【図3】図1の他の例を示す要部回路図である。
【図4】本発明のコード短絡保護システムの第2実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
1・・電源コンセント、2・・漏電遮断器(ブレーカ)、3・・電路、4・・伝送線、6・・コード短絡検出回路、7・・電流検出手段、8・・信号出力部、9・・出力回路、12・・電磁引き外し装置、13・・電磁コイル、17・・比較回路、19・・第1比較回路、20・・第2比較回路、21・・時延回路、23・・分岐遮断器(ブレーカ)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power outlet for detecting a short circuit of a cord, and a cord short-circuit protection system including the power outlet and a breaker.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, detection of a cord short-circuit has been performed exclusively by a breaker. In this case, the normal breaker does not respond to a minute short-circuit current, and is configured to perform a cut-off operation with respect to a cord short-circuit with a relatively large current. Therefore, in order to increase the detection sensitivity, for example, a breaker with a cord short-circuit protection shown in
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-324676
[Problems to be solved by the invention]
However, even a breaker with such a cord short circuit protection is difficult to detect because the short circuit current is small if the cord is short with only one twisted wire in the cord between the plug and the device. This is because the electrical equipment has an inrush current that occurs when the power is turned on. Even in the configuration of the electromagnetic coil, the breaking operation current is set to be relatively large so that the breaker does not malfunction with respect to the inrush current. It depends. However, in a cord or the like that is actually sandwiched and pressed between furniture and the like, the covering and the inner conductor (strung wire) may be damaged, and a short circuit of about one twisted wire may occur. Therefore, in order to prevent the occurrence of fire, it is desirable to detect even such a short circuit and interrupt the electric circuit.
Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a cord short-circuit protection system that detects even a cord short-circuit of about one stranded wire and interrupts the electric circuit, and a power outlet suitable for this system. Objective.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a power outlet according to the invention of
With this configuration, the occurrence of the cord short circuit is detected at the power outlet, so that it can be detected with higher sensitivity than that detected by the breaker, and even a short circuit of about one stranded wire can be detected. Also, since the cord short circuit detection signal is output to the outside, it is possible to shut off the breaker by that signal, and it is possible to shut off the electric circuit if a cord short circuit occurs without installing a breaker at the power outlet Become.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the signal output unit has an output circuit that outputs a shut-off operation signal that can operate the electromagnetic tripping device of the breaker, and the cord short-circuit detection circuit If it judges, the said interruption | blocking operation signal will be output, It is characterized by the above-mentioned.
With this configuration, the output signal of the power outlet can be cut off only by directly transmitting it to the electromagnetic tripping device of the breaker, and can be cut off without providing a new circuit in the breaker.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the cord short-circuit detection circuit has a time delay circuit for not reacting to the waveform of the first approximately one cycle of the overcurrent waveform, and the second and subsequent cycles. The cord short circuit detection operation is performed on the waveform, and the sensitivity is reduced with respect to the inrush current flowing to the connected plug.
With this configuration, it is possible to prevent malfunction of the cord short-circuit detection circuit due to inrush current, and it is possible to reliably detect even a small-scale short circuit of about one twisted line.
[0008]
A cord short-circuit protection system according to a fourth aspect of the present invention comprises the power outlet according to the second or third aspect and a breaker to which the power outlet is connected, and the signal output unit of the power outlet and the electromagnetic of the breaker When one end of the electromagnetic coil constituting the tripping device is connected by a transmission line and the cord short-circuit detection circuit determines that a cord short-circuit has occurred, the electromagnetic trip device is actuated by a shut-off operation signal from the signal output unit, and the breaker is It is characterized by a blocking operation.
With this configuration, since the cord short-circuit is detected at the power outlet, the cord short-circuit can be detected with high sensitivity, and even a short-circuit of about one stranded wire can be detected. Then, since the breaker operates to receive the detection signal, the circuit can be interrupted if a short circuit occurs without providing a breaker at the power outlet.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a cord short-circuit protection system according to the present invention, wherein 1 is a power outlet, 2 is a leakage breaker which is one of breakers, and both are power sources constituting an
[0010]
In addition to the
The
[0011]
FIG. 2 shows a circuit of a power outlet, which is a main part of this system. The cord short
[0012]
The cord short
This signal is a cord short-circuit occurrence signal. Upon receiving this signal, the thyristor (SCR) in the
Precisely, a relatively large current flows from the
[0013]
Thus, since the occurrence of the cord short-circuit is detected at the power outlet, the cord short-circuit can be detected with high accuracy, and even a short-circuit of about one stranded wire can be detected. Then, since the breaker operates to receive the detection signal, it is possible to cut off the electric circuit in which the cord short circuit has occurred without providing a breaker at the power outlet.
In the case of the
[0014]
FIG. 3 shows another circuit example of the cord short-circuit protection system of FIG. 1, and the circuit configuration of the
[0015]
The
Since the magnitude of the cord short-circuit current varies depending on the short-circuiting state and location, it is difficult to set the threshold value to a specific value, but the threshold value is preferably as low as possible. In that case, it is necessary to consider malfunction due to the inrush current of the connected equipment, but it is necessary to set a high value in consideration of the inrush current by adding a time delay circuit that delays about one cycle as described above. Disappear.
[0016]
In this way, by providing a time delay circuit, it is possible to increase the sensitivity of the cord short-circuit detection and to prevent malfunction due to inrush current, and to detect even a small-scale short circuit of about one stranded wire. it can. In addition, by providing a second comparison circuit without a time delay circuit in parallel, a cord short circuit signal is instantaneously output with respect to a large-scale short circuit, so that it can be satisfactorily interrupted.
[0017]
The block diagram shown in FIG. 4 shows a second embodiment of the cord short-circuit protection system of the present invention. The difference from FIG. 1 is that a
As shown in FIG. 4, an
Thus, even if the breaker that connects the power outlet is a branch breaker, by providing the electromagnetic trip device, the electric circuit can be interrupted when a cord short-circuit occurs without providing the interrupt device at the power outlet.
[0018]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the power outlet according to the present invention, since the occurrence of the cord short-circuit is detected at the power outlet, it can be detected with higher sensitivity than that detected by the breaker, and about one twisted wire is detected. Even a short circuit can be detected. Also, since the cord short circuit detection signal is output to the outside, it is possible to shut off the breaker by that signal, and it is possible to shut off the electric circuit if a cord short circuit occurs without installing a breaker at the power outlet Become.
Further, according to the cord short-circuit protection system according to the present invention, the cord short-circuit is detected at the power outlet, so that the cord short-circuit can be detected with high sensitivity, and even a short-circuit of about one stranded wire is detected. It becomes possible. Then, since the breaker operates to receive the detection signal, the circuit can be interrupted if a short circuit occurs without providing a breaker at the power outlet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a cord short-circuit protection system according to the present invention.
2 is a circuit diagram of essential parts of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a main part circuit diagram showing another example of FIG. 1;
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the cord short-circuit protection system of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 .. Power outlet, 2 .. Earth leakage breaker (breaker), 3 .. Electric circuit, 4. ..Output circuit, 12 ..Electromagnetic trip device, 13 ..Electromagnetic coil, 17 ..Comparison circuit, 19 ..First comparison circuit, 20 ..Second comparison circuit, 21 ..Time delay circuit, 23.・ Branch breaker (breaker).
Claims (4)
前記電源コンセントの信号出力部と前記ブレーカの電磁引き外し装置を構成する電磁コイルの一端とを伝送線で接続し、コード短絡検出回路がコード短絡発生と判断したら、信号出力部の出力する遮断操作信号により前記電磁引き外し装置が作動してブレーカが遮断動作することを特徴とするコード短絡保護システム。The power outlet according to claim 2 and a breaker to which the power outlet is connected,
The signal output unit of the power outlet and one end of the electromagnetic coil constituting the electromagnetic tripping device of the breaker are connected by a transmission line, and when the cord short circuit detection circuit determines that the code short circuit has occurred, the shut-off operation output from the signal output unit A cord short-circuit protection system, wherein the electromagnetic tripping device is actuated by a signal and the breaker is cut off.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003165532A JP2005006380A (en) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | Power receptacle and cord short circuit protection system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003165532A JP2005006380A (en) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | Power receptacle and cord short circuit protection system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=34091982
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JP (1) | JP2005006380A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012186953A (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Kawamura Electric Inc | Cord short-circuit detection circuit and outlet device |
-
2003
- 2003-06-10 JP JP2003165532A patent/JP2005006380A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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