JP2020148737A - Earth leakage monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、漏電監視装置に関する。 The present invention relates to an earth leakage monitoring device.
製造業などでは、突発的な電断により装置等が停止すると大きな機会損失を招くことから、ELCB(漏電遮断器)で電源ラインを開放して電源供給を遮断する前に、漏電の増加傾向を捉えて計画的な保全を行うことが求められる。また、電断してしまった場合には、早急に復旧させて機会損失を最小化するため早急な普及が求められる。 In the manufacturing industry, if the equipment is stopped due to a sudden power failure, a large opportunity loss will occur. Therefore, before opening the power line with an ELCB (earth leakage breaker) to cut off the power supply, the tendency for leakage to increase It is required to grasp and carry out systematic maintenance. In addition, if the power is cut off, it is required to spread immediately in order to restore it immediately and minimize the opportunity loss.
そこで、例えば、特許文献1では、漏洩電流の増加傾向を監視・記録することで、これを実現しようとしている。特許文献1では、回路毎に漏洩電流を計測することで、個所の特定も可能となる。 Therefore, for example, Patent Document 1 attempts to realize this by monitoring and recording the increasing tendency of the leakage current. In Patent Document 1, it is possible to identify a location by measuring the leakage current for each circuit.
しかしながら、特許文献1の方法は、絶縁劣化が徐々に進行し、それに伴って漏洩電流が徐々に増加する場合にのみ有効である。 However, the method of Patent Document 1 is effective only when the insulation deterioration gradually progresses and the leakage current gradually increases accordingly.
漏電は、装置等の機械的なダメージや被水などで突発的に発生することもあり、漏電電流の瞬時値が閾値を超えている場合には、ELCBが動作して、0.1秒以内に電源供給が遮断される。電源供給の遮断後は、漏洩電流が無くなるため、ELCBの動作速度以上の速度で警報表示をする必要がある。さらに、電源供給の遮断後は、漏電監視装置自身の電源も消失するため、警報表示を電源なしの状態で維持していなければ、漏電の発生個所の特定はできない。 Leakage may occur suddenly due to mechanical damage to the equipment or water damage, and if the instantaneous value of the leakage current exceeds the threshold value, ELCB operates within 0.1 seconds. The power supply is cut off. After the power supply is cut off, the leakage current disappears, so it is necessary to display an alarm at a speed higher than the operating speed of the ELCB. Further, since the power supply of the leakage monitoring device itself is lost after the power supply is cut off, the location where the leakage occurs cannot be identified unless the alarm display is maintained without the power supply.
従って、徐々に漏電が増加している場合の計画的な保全活動(予防保全)と、突発的な漏電発生時の早期復旧(事後保全の効率化)を両立しようとする場合、特許文献1のような従来技術の漏電監視装置の導入に加えて、MCCB(配線用遮断器)をELCBに交換することが必要になり、設置工事を含めて多額のコストと手間が必要になる。 Therefore, when trying to achieve both planned maintenance activities (preventive maintenance) when an electric leakage is gradually increasing and early recovery (improvement of post-maintenance efficiency) in the event of a sudden electric leakage, Patent Document 1 In addition to the introduction of such a conventional earth leakage monitoring device, it is necessary to replace the MCCB (molded case circuit breaker) with an ELCB, which requires a large amount of cost and labor including installation work.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、個別の機器ごとにELCBを用いることなく、徐々に漏電が増加している場合の計画的な保全活動と、突発的な漏電発生時の早期復旧とを両立することが可能な漏電監視装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is a systematic maintenance activity when the leakage is gradually increasing without using ELCB for each individual device, and a sudden leakage. It is an object of the present invention to provide an earth leakage monitoring device capable of achieving both early recovery in the event of an occurrence.
本発明における漏電監視装置の一態様は、
零相変流器から出力される漏洩電流の検出部と、
前記検出部の出力に基づき、漏電遮断器の動作と同等以上の周期で漏洩電流の瞬時値を算出し、前記瞬時値が閾値超えた場合に異常判定を行う処理部と、
前記処理部の出力に基づき、前記瞬時値および前記異常判定の結果を表示する表示部と、
入力電圧が消失しても所定期間において出力電圧の供給が可能な電源回路と、を備え、
前記表示部は、前記電源回路による前記出力電圧の供給が停止した後においても表示を維持する。
One aspect of the earth leakage monitoring device in the present invention is
The leakage current detector output from the zero-phase current transformer and
Based on the output of the detection unit, a processing unit that calculates the instantaneous value of the leakage current at a cycle equal to or longer than the operation of the earth leakage breaker and determines an abnormality when the instantaneous value exceeds the threshold value.
A display unit that displays the instantaneous value and the result of the abnormality determination based on the output of the processing unit.
It is equipped with a power supply circuit that can supply the output voltage for a predetermined period even if the input voltage disappears.
The display unit maintains the display even after the supply of the output voltage by the power supply circuit is stopped.
本発明によれば、個別の機器ごとにELCBを用いることなく、徐々に漏電が増加している場合の計画的な保全活動と、突発的な漏電発生時の早期復旧とを両立することが可能な漏電監視装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to achieve both planned maintenance activities when an electric leakage is gradually increasing and early recovery in the event of a sudden electric leakage without using ELCB for each individual device. An earth leakage monitoring device can be provided.
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る漏電監視システム100の概略構成を示す図である。図1に示すように、漏電監視システム100は、分電盤10と、分電盤10内に設けられた零相変流器13と、漏電監視ユニット20と、漏電監視ユニット20に接続された上位システム40とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an earth
分電盤10は、配電盤等の電源30に接続されており、漏電遮断器11と、配線用遮断器12とを備えている。漏電遮断器11は、分電盤10の主開閉器として取り付けられており、漏電電流の増加により、電源30から分電盤10への電源ラインを開放して、電源供給を遮断するように構成される。また、配線用遮断器12は、負荷に異常な過電流が流れたときに電路を開放し、負荷への電源供給を遮断することにより負荷回路や電線を損傷から保護する。
The
零相変流器13は、各負荷の漏電電流を検出する。また、零相変流器13の出力は、漏電監視ユニット20において、漏洩電流の検出のために用いられる。零相変流器13は、分割型を使用することで、設置の際に工事の手間を減らすことができる。
The zero-
漏電監視ユニット20は、各負荷の漏電電流の記録と、漏電電流の瞬時値が閾値超えた場合に異常判定を行う機能を有する。漏電監視ユニット20は、表示部203を備えており、漏電電流の瞬時値と、異常判定の結果を表示する。漏電監視ユニット20の詳細については後述する。
The
上位システム40は、漏電監視ユニット20と接続されており、漏電監視ユニット20に対して、異常判定のための閾値の出力と、漏電監視ユニット20により検出される漏電電流の瞬時値と、異常判定の結果とを入力して、記録をとることができる。
The
図2は、漏電監視ユニット20のハードウェア構成を示すブロック図である。図2に示すように、漏電監視ユニット20は、押しボタンスイッチ201と、記憶部202と、表示部203と、電源回路204と、反限時出力回路205と、全波整流回路206と、増幅回路207と、レベル切替回路208とを備えている。また、漏電監視ユニット20は、処理部209と、通信回路210と、出力回路211とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of the earth
押しボタンスイッチ201は、表示部203における表示モード等の設定用のインターフェースである。記憶部202は、漏洩電流の異常判定を行うための閾値を記憶する。閾値は、上位システム40から出力される。表示部203は、漏洩電流の瞬時値および異常判定の結果を表示する。表示部203の詳細については後述する。
The
電源回路204は、漏電遮断器11を介して電源ラインに接続されており、AC/DC変換で漏電監視ユニット20の電源を生成する。また、電源回路204は、電源ラインからの入力電圧が消失しても、コンデンサの機能により、所定期間、例えば数百msの期間において漏電監視ユニット20に対して出力電圧の供給が可能となっている。
The
反限時出力回路205と、全波整流回路206と、増幅回路207と、レベル切替回路208とは、漏電監視ユニット20における検出部として機能し、零相変流器13から出力にされる漏洩電流を検出する。図3は、反限時出力回路205と、全波整流回路206と、増幅回路207と、レベル切替回路208の一例を示す回路図である。
The reverse time
図3に示すように、反限時出力回路205は、抵抗R7とコンデンサC1とから構成され、大きな漏洩電流が流れた際に、反限時動作特性により、処理部209における異常判定に必要な時間を確保する。全波整流回路206は、抵抗R1〜R5、ダイオードD1、およびオペアンプU1,U2から構成され、増幅回路207によって増幅された零相変流器13の出力の全波整流を行う。増幅回路207は、抵抗R6,R9とオペアンプU3とから構成され、零相変流器13の出力を増幅する。レベル切替回路208は、アナログスイッチICと抵抗R8,R10,R11,R12とから構成され、漏電遮断器11の動作閾値の設定によって増幅度を切り替え可能に構成されている。
As shown in FIG. 3, the
処理部209は、CPU等から構成され、検出部としてのレベル切替回路208、増幅回路207、全波整流回路206、および反限時出力回路205の出力に基づき、漏電遮断器11の動作と同等以上の周期で漏洩電流の瞬時値を算出する。また、処理部209は、漏洩電流の瞬時値が閾値を超えた場合に異常判定を行う。
The processing unit 209 is composed of a CPU and the like, and is equal to or higher than the operation of the
通信回路210は、記憶部202に記憶されたデータや漏洩電流の瞬時値を、上位システム40から要望された任意のタイミングもしくは周期的に伝達する。また、異常判定の閾値を上位システム40から受けとり、記憶部202へ伝達する。
The
出力回路211は、異常判定の結果を出力する。出力回路211により、上位システム40および表示部203以外の機器において、異常判定の結果を利用することができる。
The
図4に、漏電監視ユニット20の動作のタイミングチャートを示す。図4に示すように、負荷の漏洩電流が判定閾値を超えると、漏洩遮断器11は、電源ラインを開放し、漏電監視ユニット20に対する電源供給を遮断する。しかし、電源供給の遮断後においても、電源回路204の機能により、例えば数百ms程度は漏電監視ユニット20の内部電源は動作可能に維持される。処理部209は、この間に、異常判定を行い、表示部203への警報表示出力と、上位システム40に対する警報出力を行う。本実施形態においては、表示部203は、例えば、電子ペーパーから構成されており、電源回路204による出力電圧の供給が停止した後においても表示が維持される。したがって、直ちに漏電の復旧作業が可能になっている。そして、処理部209は、漏電箇所の復旧作業後において、漏電電流が閾値以下ならば、警報表示もオフする。
FIG. 4 shows a timing chart of the operation of the earth
図5(A),(B)に、表示部203における表示例を示す。図5(A)は、漏洩電流が閾値以下の場合の表示例であり、図5(B)は、漏洩電流が閾値を超えた場合の表示例示す。
5 (A) and 5 (B) show a display example in the
図5(A),(B)に示すように、第1表示部203aは、漏洩電流値がどの回路のものであるかを表示する。回路の選択は、ユーザが任意に切り替え可能である。あるいは、回路の表示を、数秒後ごとに自動で切り替えるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
第2表示部203bは、回路の漏洩電流値を数値で表示する。また、第3表示部203cは、漏電監視ユニット20のハードウェアの異常など、エラーメッセージ等を表示する。
The
図5(A)に示すように、表示部203は、以上のような第1表示部203a、第2表示部203b、および第3表示部203cを備えているので、ユーザは、漏洩電流が閾値以下の場合に、各回路の漏洩電流値を確認することができる。
As shown in FIG. 5A, since the
また、表示部203は、図5(B)に示すように、第4表示部203dを備えている。第4表示部203dには、閾値を超える漏電電流が流れた際に、例えば、“OVER”という警報表示を行う。また、閾値を超える漏電電流が流れた際には、第1表示部203aには、閾値を超える漏電電流が流れた回路を自動で表示する。また、第2表示部203bには、閾値を超える漏電電流値を数値で表示する。
Further, as shown in FIG. 5B, the
本実施形態の表示部203は、例えば、電子ペーパーで構成されており、漏電監視ユニット20への電源供給が遮断された後においても、警報表示、漏電電流が流れた回路の表示、および漏電電流値の表示を継続することができる。
The
漏電遮断器11が動作した場合、復帰させるには、ユーザがその現場へ必ず出向かなければならない。しかし、本実施形態によれば、分電盤10内に取り付けられた漏電監視ユニット20の警報表示をユーザが確認することができ、漏電が発生した回路を瞬時に判断できるため、その回路のみ配線用遮断器12で切り離すことにより、その他の回路を早急に復旧させることができる。
When the
また、本実施形態によれば、処理部209は、漏電遮断器11の動作と同等以上の周期で漏洩電流の瞬時値を算出し、漏電遮断器11以上の速度で漏洩電流を検出できる。したがって、漏洩電流が予め設定された閾値を超えた場合、瞬時に漏電監視ユニット20自身が警報表示を行うことができる。
Further, according to the present embodiment, the processing unit 209 can calculate the instantaneous value of the leakage current at a cycle equal to or longer than the operation of the
さらに、本実施形態によれば、記憶部202および上位システム40を備えており、漏洩電流の記録をとることが可能なので、漏洩電流の増加傾向を把握して計画的な保全活動を行うことができる。
Further, according to the present embodiment, since the
以上のように、本実施形態によれば、配線用遮断器12を全て漏電遮断器に交換することなく、予防保全と事後保全の両立を、容易に低コストで実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, both preventive maintenance and post-maintenance can be easily realized at low cost without replacing all the
(変形例)
以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。
(Modification example)
The above embodiment is an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
上述した実施形態では、表示部203の例として、電子ペーパーを用いた態様について説明した。しかしながら、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、例えば、表示部203として、電断後も異常表示を継続できる磁気反転表示器を用いてもよい。
In the above-described embodiment, an embodiment using electronic paper has been described as an example of the
本明細書では、本発明の実施形態に係る漏電監視装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。 Although the leakage monitoring device according to the embodiment of the present invention has been described in the present specification, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. ..
10 分電盤
11 漏電遮断器
12 配線用遮断器
13 零相変流器
20 漏電監視ユニット
40 上位システム
202 記憶部
203 表示部
204 電源回路
205 反限時出力回路
206 全波整流回路
207 増幅回路
208 レベル切替回路
209 処理部
210 通信回路
211 出力回路
10
Claims (5)
前記検出部の出力に基づき、漏電遮断器の動作と同等以上の周期で漏洩電流の瞬時値を算出し、前記瞬時値が閾値を超えた場合に異常判定を行う処理部と、
前記処理部の出力に基づき、前記瞬時値および前記異常判定の結果を表示する表示部と、
入力電圧が消失しても所定期間において出力電圧の供給が可能な電源回路と、を備え、
前記表示部は、前記電源回路による前記出力電圧の供給が停止した後においても表示を維持する、
ことを特徴とする漏電監視装置。 The leakage current detector output from the zero-phase current transformer and
Based on the output of the detection unit, a processing unit that calculates the instantaneous value of the leakage current at a cycle equal to or longer than the operation of the earth leakage breaker and determines an abnormality when the instantaneous value exceeds the threshold value.
A display unit that displays the instantaneous value and the result of the abnormality determination based on the output of the processing unit.
It is equipped with a power supply circuit that can supply the output voltage for a predetermined period even if the input voltage disappears.
The display unit maintains the display even after the supply of the output voltage by the power supply circuit is stopped.
An earth leakage monitoring device characterized by this.
ことを特徴とする請求項1に記載の漏電監視装置。 The display unit is an electronic paper.
The earth leakage monitoring device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の漏電監視装置。 The display unit is a magnetic reversal display.
The earth leakage monitoring device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の漏電監視装置。 A storage unit for storing a threshold value for determining an abnormality of the leakage current is provided.
The leakage monitoring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the leakage monitoring device is characterized.
前記記憶部は、前記通信部を介して前記上位システムから受け取った前記閾値を記憶する、
ことを特徴とする請求項4に記載の漏電監視装置。 Equipped with a communication unit that can communicate with the host system
The storage unit stores the threshold value received from the higher-level system via the communication unit.
The earth leakage monitoring device according to claim 4.
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