JP2542411Y2 - Current detector - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 第９図に示すように、高感度・高速型漏電ブレーカ
１′の電源側電路と大地間に発生する雷サージ等の衝撃
電圧により、漏電ブレーカー１′負荷２側電路３と大地
間に負荷機器保護のために接続されたサージアブソーバ
４を介して衝撃電流が大地に流れることによる漏電検出
器１の誤動作防止に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] As shown in Fig. 9, the earth leakage is caused by the shock voltage such as the lightning surge generated between the power supply side electric circuit of the high-sensitivity and high-speed earth leakage breaker 1 'and the ground. The present invention relates to prevention of a malfunction of the leakage detector 1 caused by an impact current flowing to the ground via a surge absorber 4 connected between the circuit breaker 1 'on the load 2 side and the ground for protection of load equipment.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の漏電検出器１は、第10図において、同図Ａに示
した通り過漏電電流が零相変流器の１次電流として流れ
るとその出力は同図Ｂとなり、漏電検出器判別レベルV_S
における時間t1が充分とれず、該漏電検出器が判別しな
い欠点があり、第６図のダイオードD3又はD4を設けて第
10図Ｃのように出力波形を補正（t2）してやる必要があ
った。In FIG. 10, when the over-leakage current flows as the primary current of the zero-phase current transformer as shown in FIG. 10A, the output of the conventional leakage detector 1 becomes B in FIG. _S
There is a disadvantage that the time t1 at the time is not sufficient, and the leakage detector does not make a determination, and the diode D3 or D4 shown in FIG.
10 It was necessary to correct the output waveform (t2) as shown in FIG.

更に、漏電ブレーカ１′は第６図、第７図に示すよう
に、負荷２側電路３を１次巻線とする零相変流器５の２
次巻線６出力は判別器７に入力され、２次巻線６の出力
が漏電検出レベルV_Sを越えた時に判別器７から漏電発生
信号S Aを出力させ、該漏電発生信号S Aが定時間以上持
続した場合に遮断信号S Bを発生させると共に、遮断装
置９の接点10をオフ作動させて負荷回路３を遮断してい
る。Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the earth leakage breaker 1 'is connected to the zero-phase current transformer 5 having the load 2 side electric circuit 3 as a primary winding.
The output of the secondary winding 6 is input to the discriminator 7, and when the output of the secondary winding 6 exceeds the leakage detection level V _S , the discriminator 7 outputs a leakage occurrence signal SA. In the case where the above is continued, the cutoff signal SB is generated, and the contact 10 of the cutoff device 9 is turned off to cut off the load circuit 3.

〔従来技術の問題点〕[Problems of the prior art]

この場合において、第８図Ａに示すように、衝撃電流
地絡が発生すると、零相変流器５の２次巻線６から第８
図Ｂに示すように、衝撃電流による直接出力と衝撃電流
がオフになった時の逆起電圧による出力とから成る波形
の出力電圧Vzが発生し、該出力電圧Vzは判別器７の漏電
検出レベルVsを大幅に超えた状態で出力時間もコンデン
サＣで規定された感応時間より長く（第８図Ｃ、第８図
Ｄ参照）、従って、ラッチ回路８から遮断信号S Bが発
生して、漏電ブレーカ１′が不要動作するという欠点が
あった。In this case, as shown in FIG. 8A, when an impact current ground fault occurs, the secondary winding 6 of the zero-phase current transformer 5
As shown in FIG. B, an output voltage Vz having a waveform composed of a direct output due to the impact current and an output due to the back electromotive force when the impact current is turned off is generated. When the level Vs is greatly exceeded, the output time is longer than the response time specified by the capacitor C (see FIGS. 8C and 8D). Therefore, the cutoff signal SB is generated from the latch circuit 8 and the leakage occurs. There is a disadvantage that the breaker 1 'operates unnecessarily.

なお、衝撃電流が第８図Ａと逆方向に流れた場合に
は、衝撃電流による直接出力と衝撃電流がオフになった
時の逆起電圧による出力とから成る波形も第８図Ｅのよ
うに第８図Ｂに示す波形の逆になり、判別器７の検出レ
ベルVsを超えた部分の出力時間は第11図Ｅに示すよう
に、コンデンサＣで設定された遅延時間より相当短く、
従って第８図Ｆに示すように、コンデンサＣ端子電圧が
低く、漏電ブレーカ１′は誤動作しない。When the shock current flows in the direction opposite to that of FIG. 8A, the waveform composed of the direct output by the shock current and the output by the back electromotive voltage when the shock current is turned off is also as shown in FIG. 8E. 11B, the output time of the portion exceeding the detection level Vs of the discriminator 7 is considerably shorter than the delay time set by the capacitor C, as shown in FIG.
Accordingly, as shown in FIG. 8F, the voltage at the capacitor C terminal is low, and the earth leakage breaker 1 'does not malfunction.

〔考案の目的〕[Purpose of the invention]

本件考案は上述の問題点に鑑みて、為されたもので、
その目的とするところは第１に零相変流器の過漏電時検
出レベルが漏電検出判別レベルVsにおける時間を零相変
流器で保証したものを使用し、第２に雷サージ電流で
は、誤検出を起こさない電流検出装置と、判別手段の入
力からみた逆起電圧を抑制することができる電流検出装
置にある。The present invention has been made in view of the above problems,
The purpose is to first use a zero-phase current transformer whose over-leakage detection level is guaranteed by the zero-phase current transformer at the leakage detection detection level Vs. Secondly, for lightning surge current, There are a current detection device that does not cause erroneous detection, and a current detection device that can suppress the back electromotive voltage from the input of the determination unit.

〔考案を達成する為の手段〕[Means for achieving the invention]

零相変流器の過漏電時出力レベルが漏電検出判別レベ
ルVsにおける時間を零相変流器で保証し、変流器の２次
巻線に並列に第１の抵抗を接続すると共にコンデンサと
第２の抵抗と第３の抵抗との直列回路を接続し、上記変
流器の２次巻線に発生する一定以上の電圧にて導通して
上記コンデンサの充電電流を流すスイッチ素子を第２の
抵抗と第３の抵抗との直列回路に並列接続し、第１の抵
抗と第２の抵抗との直列回路の両端に発生する電圧の大
きさを判別して上記変流器の１次電流を検出する判別手
段を備えて成りこれにより雷サージ電流による漏電遮断
器が誤動作するのを防止することにある。The time at which the output level of the zero-phase current transformer at the time of over-leakage is at the leakage detection detection level Vs is guaranteed by the zero-phase current transformer, and a first resistor is connected in parallel with the secondary winding of the current transformer, and a capacitor and A series circuit of a second resistor and a third resistor is connected, and a switch element that conducts at a voltage equal to or higher than a certain level generated in a secondary winding of the current transformer and flows a charging current of the capacitor is connected to a second element. And a third resistor connected in parallel to a series circuit, and determines the magnitude of the voltage generated across the series circuit of the first resistor and the second resistor to determine the primary current of the current transformer. The purpose of the present invention is to prevent the malfunction of the earth leakage breaker due to the lightning surge current.

〔考案の実施例の説明〕[Explanation of the embodiment of the invention]

このように接続されている電流検出装置（第１図、第
３図、第４図、第５図）の動作を第２図の動作状態図を
用いて実施例１〜４に分けて説明する。The operation of the current detection devices (FIGS. 1, 3, 4, and 5) connected in this manner will be described separately for the first to fourth embodiments with reference to the operation state diagram of FIG. .

実施例１ 本実施例は第１考案にかかる実施例であって、第１図
にその回路を示す。本実施例は負の電流を検出する判別
器７を備えた電流検出装置であり、枠20内に囲まれた回
路部が雷サージ電流を抑制し且つ変流器５の逆起電圧の
発生を抑制するための回路部であって、該回路部に於い
ては変流器５の２次巻線６の両端に接続した抵抗R1の両
端間に、トランジスタTrのベース・エミッタ回路を接続
すると共に、コンデンサC1とトランジスタTrのコレクタ
・エミッタ回路との直列回路を接続してある。Embodiment 1 This embodiment is an embodiment according to the first invention, and FIG. 1 shows a circuit thereof. The present embodiment is a current detection device provided with a discriminator 7 for detecting a negative current. A circuit section surrounded by a frame 20 suppresses a lightning surge current and generates a back electromotive voltage of the current transformer 5. A circuit section for suppressing the current, in which a base-emitter circuit of a transistor Tr is connected between both ends of a resistor R1 connected to both ends of a secondary winding 6 of a current transformer 5; , A series circuit of the capacitor C1 and the collector-emitter circuit of the transistor Tr is connected.

しかしてこの実施例回路では第２図（Ａ）に示すよう
に正の雷サージ電流が該検出１次電流Ｉとして流れて、
２次側に巻線比に応じた出力が発生すると抵抗R1の両端
間の電圧V1は第２図（Ｂ）に示すようにトランジスタTr
のベース・エミッタのダイオード要素の順方向の電圧降
下により0.7Vにクランプされる。又トランジスタTrの導
通によりコンデンサC1にはトランジスタTrのベース電流
IBのhFE倍だけの電流が流れて第２図（Ｃ）に示すよう
に急速に充電されるが、その両端電圧VC1が0.7V以上に
なるまでは充電されない。In this embodiment, a positive lightning surge current flows as the detected primary current I as shown in FIG.
When an output corresponding to the winding ratio is generated on the secondary side, the voltage V1 between both ends of the resistor R1 becomes the transistor Tr as shown in FIG. 2 (B).
Is clamped to 0.7V by the forward voltage drop of the base-emitter diode element. The base current of the transistor Tr is stored in the capacitor C1 by the conduction of the transistor Tr.
As shown in FIG. 2 (C), a current flows by an amount equal to hFE times IB and the battery is rapidly charged. However, the battery is not charged until the voltage VC1 between both ends becomes 0.7 V or more.

さて、雷サージ電流が流れなくなると、整流器５の２
次巻線６の両端に逆起電圧が発生しようとするが、コン
デンサC1の充電電荷が変流器５の２次巻線６又は抵抗R1
と、抵抗R2とを通じて放電されるため、逆起電圧の発生
が相殺されて、判別器７と共に判別手段を構成する漏電
検出器１の入力端には徐々に減少するコンデンサC1の電
圧VXが印加されることになる。従って判別器７は負の電
圧を検出することが無く、結果電流検出出力を発生しな
い。Now, when the lightning surge current stops flowing, the rectifier 5
A counter electromotive voltage is generated at both ends of the secondary winding 6, but the charge of the capacitor C1 is reduced by the secondary winding 6 of the current transformer 5 or the resistor R1.
And the resistor R2, the generation of the back electromotive voltage is canceled out, and the voltage VX of the capacitor C1, which gradually decreases, is applied to the input terminal of the leakage detector 1 constituting the discriminating means together with the discriminator 7. Will be done. Therefore, the discriminator 7 does not detect a negative voltage and does not generate a current detection output.

次に負の雷サージ電流が被検出１次電流として変流器
５の１次巻線３に第８図（Ｅ）に示すように流れると、
第２の抵抗R2により制限された電流が流れるため雷サー
ジ電流による回路破壊を防ぐことができる。一方コンデ
ンサC1には抵抗R3を通じて充電電流が流れるが、抵抗R3
の抵抗値が高いため、ほとんど充電されずその両端電圧
は第８図（Ｆ）に示すように極めて低い。従って変流器
５の２次巻線６に発生する逆起電圧を相殺する極の放電
電流をコンデンサC1は流さないため、この逆起電圧は問
題とならず、特に抑制する必要が無いのである。Next, when a negative lightning surge current flows through the primary winding 3 of the current transformer 5 as a detected primary current as shown in FIG.
Since the current limited by the second resistor R2 flows, circuit destruction due to a lightning surge current can be prevented. On the other hand, the charging current flows to the capacitor C1 through the resistor R3, but the resistor R3
, Is hardly charged, and the voltage across it is extremely low as shown in FIG. 8 (F). Therefore, the capacitor C1 does not allow the discharge current of the pole that cancels the back electromotive voltage generated in the secondary winding 6 of the current transformer 5 to flow. .

実施例２ 上記実施例１ではトランジスタTrにPNP型トランジス
タを用いているが、NPN型トランジスタを用いても勿論
よい。第３図は第１図の枠20内の回路部に相当する本実
施例の回路を示し、この回路の動作は第１図回路と同様
に正の雷サージ電流が被検出１次電流として流れた場合
トランジスタTrがオンして抵抗R1の両端をエミッタ・ベ
ース間の順方向降下電圧でクランプし、コンデンサC1を
充電するようになっている。Second Embodiment In the first embodiment, a PNP transistor is used as the transistor Tr. However, an NPN transistor may be used. FIG. 3 shows a circuit of this embodiment corresponding to the circuit portion in the frame 20 of FIG. 1. The operation of this circuit is similar to that of the circuit of FIG. In this case, the transistor Tr is turned on, and both ends of the resistor R1 are clamped by a forward drop voltage between the emitter and the base to charge the capacitor C1.

実施例３ 又上記実施例１のトランジスタTrの代わりにダイオー
ドを用いても良く、この場合第４図に示すようにダイオ
ードD5,D6の直列回路を第１の抵抗R1の両端に接続し、
ダイオードD5,D6の接続点をコンデンサC1と抵抗R3の接
続点に接続してあり、正の雷サージ電流が被検出１次電
流として流れるとダイオードD5,D6が導通してコンデン
サC1をスイッチ素子たるダイオードD5を通じて充電する
ようにし、その両端電圧VxをダイオードD6の順方向電圧
の降下電圧にクランプするようにしており、第１図回路
と同様な作用効果を奏する。Embodiment 3 A diode may be used in place of the transistor Tr of Embodiment 1 described above. In this case, as shown in FIG. 4, a series circuit of diodes D5 and D6 is connected to both ends of the first resistor R1,
The connection point of the diodes D5 and D6 is connected to the connection point of the capacitor C1 and the resistor R3. When a positive lightning surge current flows as the primary current to be detected, the diodes D5 and D6 conduct to make the capacitor C1 a switching element. The charging is performed through the diode D5, and the voltage Vx across the both ends is clamped to the voltage drop of the forward voltage of the diode D6.

実施例４ 次に第５図は、第１図の枠20の回路部に相当する本実
施例の回路を示し、この場合ダイオードD6,D5及び抵抗R
2の直列回路を零相変流器５の２次巻線６間に接続し、
ダイオードD5の両端にコンデンサC1を接続し、ダイオー
ドD5と第２の抵抗R2との直列回路に第３の抵抗R3を並列
接続し、ダイオードD6,D5の両端には第１の抵抗R1を並
列接続してなり、正の雷サージ電流が被検出１次電流と
して流れると、ダイオードD6,D5が導通して抵抗R2に流
れると共に、コンデンサC1をスイッチ素子たるダイオー
ドD6を通じて充電するようにし、その両端電圧Vxをダイ
オードD5の順方向電圧の降下電圧にクランプする。Embodiment 4 Next, FIG. 5 shows a circuit of the present embodiment corresponding to the circuit portion of the frame 20 in FIG. 1, in which the diodes D6 and D5 and the resistor R
2 is connected between the secondary windings 6 of the zero-phase current transformer 5,
A capacitor C1 is connected to both ends of the diode D5, a third resistor R3 is connected in parallel to a series circuit of the diode D5 and the second resistor R2, and a first resistor R1 is connected to both ends of the diodes D6 and D5 in parallel. When a positive lightning surge current flows as a primary current to be detected, the diodes D6 and D5 become conductive and flow through the resistor R2, and the capacitor C1 is charged through the diode D6 which is a switching element. Vx is clamped to the forward voltage drop of diode D5.

さて雷サージ電流が流れなくなると変流器５の２次巻
線６の両端に逆起電圧が発生するがその電圧は抵抗R2と
抵抗R1に降下しようとするが、コンデンサC1の充電電荷
が抵抗R3,R2を通じて放電する為、逆起電圧の発生が相
殺されて第１図回路図と同様な作用効果を奏する。When the lightning surge current stops flowing, a back electromotive force is generated at both ends of the secondary winding 6 of the current transformer 5, and the voltage tends to drop to the resistors R2 and R1. Since the discharge occurs through R3 and R2, the generation of the back electromotive voltage is cancelled, and the same operation and effect as the circuit diagram of FIG.

〔作用及び効果〕[Action and effect]

以上により本件考案を用いれば、零相変流器の過漏電
時出力レベルの時間幅補償用ダイオードが不要となり、
更に雷サージ等に依るサージ電流で誤動作しないものを
簡単な回路でしかも容易に得ることができる効果があ
る。As described above, if the present invention is used, the diode for time width compensation of the output level at the time of over-leakage of the zero-phase current transformer becomes unnecessary,
Further, there is an effect that a circuit which does not malfunction due to a surge current due to a lightning surge or the like can be easily obtained with a simple circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図……本件考案の電流検出装置の１実施例による回
路構成図、 第２図……第１図の本件考案に関係する動作状態図、 第３図……本件考案の第１の応用例による回路構成図、 第４図……本件考案の第２の応用例による回路構成図、 第５図……本件考案の第３の応用例による回路構成図、 第６図……従来実施例の電気回路図、 第７図、第８図……従来実施例の動作特性を示す波形図
を示す 第９図……本件考案と従来実施例に共通するサージアブ
ソーバ接続状態を示す電気回路図、 第10図……従来の零相変流器の過漏電出力状態図。 １′……漏電ブレーカ、１……漏電検出器、３……負荷
電路、５……零相変流器、７……判別器、８……ラッチ
回路、D5……ダイオード、D6……ダイオード、Tr……ト
ランジスタ、C1……コンデンサ、R1……抵抗、R2……抵
抗、R3……抵抗。FIG. 1 is a circuit configuration diagram according to an embodiment of the current detection device of the present invention, FIG. 2 is an operation state diagram related to the present invention in FIG. 1, FIG. 3 is a first application of the present invention 4 is a circuit configuration diagram according to a second application example of the present invention. FIG. 5 is a circuit configuration diagram according to a third application example of the present invention. FIG. 6 is a conventional embodiment. 7 and 8 show waveform diagrams showing operating characteristics of the conventional embodiment. FIG. 9 shows electric circuit diagrams showing a surge absorber connection state common to the present invention and the conventional embodiment. FIG. 10—A state diagram of over-leakage output of a conventional zero-phase current transformer. 1 '... leakage breaker, 1 ... leakage detector, 3 ... load circuit, 5 ... zero-phase current transformer, 7 ... discriminator, 8 ... latch circuit, D5 ... diode, D6 ... diode , Tr ... transistor, C1 ... capacitor, R1 ... resistor, R2 ... resistor, R3 ... resistor.

フロントページの続き (72)考案者 青木 雅治 広島県広島市南区大州３丁目１番42号 テンパール工業株式会社内 (72)考案者 古本 哲男 広島県広島市南区大州３丁目１番42号 テンパール工業株式会社内 審査官 矢島 伸一 (56)参考文献 特開 平１−243816（ＪＰ，Ａ)Continuing on the front page (72) Inventor Masaharu Aoki 3-1-242 Oshu, Minami-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Inside Templar Industries Co., Ltd. (72) Tetsuo Furumoto 3-1-2, Oshu, Minami-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture No. Examiner at Tenpearl Industrial Co., Ltd. Shinichi Yajima (56) References JP-A-1-243816 (JP, A)

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項１】過漏電時有効出力時間がとれるよう保証し
た零相変流器において、変流器の２次巻線に並列に第１
の抵抗を接続すると共にコンデンサと第２の抵抗と第３
の抵抗との直列回路を接続し、上記変流器の２次巻線に
発生する一定以上の電圧にて導通して上記コンデンサの
充電電流を流すスイッチ素子を第２の抵抗と第３の抵抗
との直列回路に並列接続し、上記コンデンサにダイオー
ドを該スイッチ素子と同方向として並列接続し、第１の
抵抗両端に発生する電圧の大きさを判別して上記変流器
の１次電流を検出する判別手段を備えて成ることを特徴
とする電流検出装置。1. A zero-phase current transformer in which an effective output time at the time of over-leakage is ensured.
And the capacitor, the second resistor and the third resistor.
And a switch element that conducts at a voltage equal to or higher than a certain level generated in the secondary winding of the current transformer and causes the charging current of the capacitor to flow through a second resistor and a third resistor. And a diode is connected in parallel to the capacitor in the same direction as the switch element, and the magnitude of the voltage generated across the first resistor is determined to determine the primary current of the current transformer. A current detection device comprising a determination means for detecting. 【請求項２】上記スイッチ素子をトランジスタで構成
し、このトランジスタのベース・エミッタ間回路を所定
極性の電圧をクランプするダイオード要素とし、構成し
て成る実用新案登録請求の範囲第（１）項記載の電流検
出装置。2. A utility model registration according to claim 1, wherein said switch element is constituted by a transistor, and said base-emitter circuit of said transistor is constituted by a diode element for clamping a voltage of a predetermined polarity. Current detection device. 【請求項３】変流器の２次巻線に第１の抵抗と第２の抵
抗との直列回路を接続し、第１の抵抗に第１のダイオー
ドと第２のダイオードとを直列回路として、カソード側
を第１の抵抗と第２の抵抗の接続点として並列接続し、
該第１のダイオードの両端にコンデンサを並列接続し、
第３の抵抗を第１のダイオードと第２の抵抗の直列回路
に並列接続し、第２のダイオードと第３の抵抗の直列回
路両端に発生する電圧の大きさを判別して上記変流器の
１次電流を検出する判別手段を備えて成ることを特徴と
する電流検出装置。3. A series circuit of a first resistor and a second resistor is connected to a secondary winding of the current transformer, and a first diode and a second diode are connected to the first resistor as a series circuit. , The cathode side is connected in parallel as a connection point of the first resistor and the second resistor,
A capacitor is connected in parallel to both ends of the first diode,
A third resistor is connected in parallel to a series circuit of the first diode and the second resistor, and the magnitude of a voltage generated between both ends of the series circuit of the second diode and the third resistor is determined to determine the magnitude of the voltage. A current detecting device comprising a determining means for detecting the primary current.