JP4156386B2

JP4156386B2 - 漏電検出装置

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Publication number: JP4156386B2
Application number: JP2003004902A
Authority: JP
Inventors: 潔大友; 雄二土本; 孝治甲斐
Original assignee: Renesas Technology Corp; Araco Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp; Araco Corp
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2023-01-10
Also published as: JP2004220861A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、漏電を検出する漏電検出装置に関し、特にノイズなどによる誤動作を防止し、かつ高い精度で漏電を検出し、消費電流の削減を図った漏電検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の漏電検出装置としては、２組の積分回路を用いたものがある。
例えば、交流電源の全波整流波形を積分する２組の積分器を設け、交流電源の半周期毎にそれらの積分値をリセットし、それらリセット直前の積分値が設定値よりも下回った場合に停電と判定するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、地絡電流の正負各レベルを判別する２組のレベル判別器と、各レベル判別器からの出力信号により電荷を蓄積し、ゼロクロス検出回路からのリセット信号により電荷を放電する２組のコンデンサから構成された信号幅判別器と、各信号幅判別器の出力電圧が所定値以上のときにトリップ信号を発生するカウント回路とを備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、交流入力を全波整流したものの大きさに比例する周波数のパルスを発生する電圧／周波数コンバータと、その出力パルスを１／２サイクル毎にそれぞれカウントする２組のカウンタとを備え、それらカウンタの出力が所定値以上の場合に動作を行うものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−９５７７６号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】
特開平５−１５３７２５号公報（第１頁、第１図）
【特許文献３】
特開昭６３−５９７１４号公報（第１頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の漏電検出装置は以上のように構成されているので、積分回路においては、漏電入力波形の波高値が大きくなるにつれて充電時間が短くなるものの放電時間は一定であるため、その漏電入力波形に応じた周波数のパルスは、漏電入力波形の波高値が大きくなるにつれてパルス間隔における放電時間の占める割合が増え、誤差が大きくなってしまう。したがって、漏電入力波形の波高値に応じたパルス信号数の線形性が悪く、その線形性の改善のために充放電電流を増やす必要があり、消費電流が増加してしまうという課題があった。
また、本来の漏電入力波形ではない、例えば電動機の突入電流や位相制御形電源などの負荷変動による異常波形を漏電入力波形として検出して不要動作することがあり、特に高速タイプブレーカにおける一波形検出によるものにおいては検出精度の低下が顕著になり、またインバータノイズにより不要動作が発生するという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、漏電入力波形の波高値に応じたパルス信号数の線形性を改善し、その線形性の改善のために充放電電流を増やすことなく、消費電流を抑えながら検出精度を向上できる漏電検出装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る漏電検出装置は、交流電路に設けられた零相変流器の出力をリセット信号に応じて交互に切換える切換回路と、切換回路の一方からの出力を積分する第１の積分回路と、切換回路の他方からの出力を積分する第２の積分回路と、第１または第２の積分回路の出力信号の波形の大きさが所定のレベルに達したとき該当する積分回路をリセットするとともに切換回路に切換信号を出力し、零相変流器から出力された漏電入力波形に応じた周波数のパルス信号を出力する変換回路と、零相変流器から出力された漏電入力波形の波形幅と変換回路から出力されたパルス信号の積算値に応じた漏電入力波形の平均値とが所定の条件を満たしたとき、交流電路を遮断するためのトリップ信号を発生する演算回路とを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態について説明する。
実施の形態１．
図１はこの実施の形態１による漏電検出装置の構成を示すブロック図である。この漏電検出装置は、交流電路１に設けられた零相変流器４の出力を入力する入力回路１１と、入力回路１１の出力を交互に切換えるスイッチ（切換回路）１２と、基準電源回路１９で発生した基準電圧Ｖｒｅｆ１をもとに、スイッチ１２の一方からの出力から正側と負側の出力を生成し、その正側出力と負側出力をＣＲの時定数によりそれぞれ積分し出力する積分回路（第１の積分回路）１３と、基準電源回路１９で発生した基準電圧Ｖｒｅｆ１をもとに、スイッチ１２の他方からの出力から正側と負側の出力を生成し、その正側出力と負側出力をＣＲの時定数によりそれぞれ積分し出力する積分回路（第２の積分回路）１４と、積分回路１３，１４の出力信号の波形の大きさが正側については＋Ｖｒｅｆ２、負側については−Ｖｒｅｆ２の所定のレベルに達したときに積分回路１３，１４のうちの該当する積分回路をリセットするとともに切換信号を出力し、零相変流器４から出力された漏電入力波形に応じた周波数のパルス信号を出力するＶＦ（ＶｏｌｔａｇｅｔｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）変換回路（変換回路）１５と、ＶＦ変換回路１５から出力された切換信号に応じてスイッチ１２を交互に切換える切換回路１６と、零相変流器４からの漏電入力波形のレベルが所定の判定レベルＶｔｈ３以上の期間が一定時間幅Ｔｄ以上あるか判定するとともに、ＶＦ変換回路１５から出力されたパルス信号の積算値が規定値ΣＳ以上あるか判定し、それら経過時間と積算値とが所定の条件を満たしたとき、トリップ信号を発生する演算回路１７を備えている。
より具体的には、演算回路１７では、正側の漏電入力波形の判定レベルＶｔｈ３以上の期間が一定時間幅Ｔｄ以上あるとともに、漏電入力波形の立上りからその一定時間幅Ｔｄの終点までＶＦ変換回路１５から出力されたパルス信号を計数して、漏電入力波形の平均値（面積）を積算し、その積算値が規定値ΣＳ以上であること、さらに、負側の漏電入力波形の判定レベル−Ｖｔｈ３以下の期間が一定時間幅Ｔｄ以上あるとともに、漏電入力波形の立下りからその一定時間幅Ｔｄの終点までＶＦ変換回路１５から出力されたパルス信号を計数して、漏電入力波形の平均値（面積）を積算し、その積算値が規定値ΣＳ以上であることをそれぞれ判定するものである。
また、この漏電検出装置は、演算回路１７から出力された信号によりサイリスタなどのスイッチング素子６を作動させ、電磁装置５を介して遮断機３を引き外し、負荷２への交流電路１を遮断する出力回路１８と、ＶＦ変換回路１５と演算回路１７へ基準周波数のパルス信号をクロック信号として与える発振回路２０とを備えている。
【００１０】
次に、この漏電検出装置の動作について図２、図４から図１０に示すタイミングチャート、および図３に示す特性図を参照しながら説明する。
図２（ａ）は通常の漏電入力波形（入力回路１１の出力波形）と、通常の漏電入力波形に対するシングル型積分回路（積分回路を１個だけ用いたもの）の出力である積分波形と、ＶＦ変換回路から出力されるパルス信号を示すタイミングチャート、図２（ｂ）は異常時の入力波形と、異常時の入力波形に対するシングル型積分回路の積分波形と、ＶＦ変換回路から出力されるパルス信号を示すタイミングチャート、図２（ｃ）は通常の漏電入力波形（入力回路１１の出力波形）と、通常の漏電入力波形に対するツイン型積分回路（この実施の形態１の積分回路１３，１４のように積分回路を２個用いたもの）の出力である積分波形と、ＶＦ変換回路１５から出力されるパルス信号を示すタイミングチャートである。
図３はシングル型積分回路とツイン型積分回路との漏電入力波高値に対応したパルス数特性を示す特性図である。図４はシングル型積分回路とツイン型積分回路との最小検出感度付近の漏電入力波形に対する検出精度の比較を示すタイミングチャートである。
図５はツイン型積分回路を用いた通常の漏電入力波形に対する各部の信号波形、図６はツイン型積分回路を用いた本来の漏電入力波形ではない異常時の入力波形に対する各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
また、図７はツイン型積分回路を用いた通常の漏電入力波形の２倍の波高値に対する各部の信号波形、図８はシングル型積分回路を用いた通常の漏電入力波形の２倍の波高値に対する各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
さらに、図９はツイン型積分回路を用いた最小検出感度付近の漏電入力波形に対する各部の信号波形、図１０はシングル型積分回路を用いた最小検出感度付近の漏電入力波形に対する各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【００１１】
先ず、通常の漏電入力波形と異常時の漏電入力波形に対するシングル型積分回路の動作について図２（ａ）、（ｂ）に示すタイミングチャートを参照して説明する。
通常の漏電入力波形については、図２（ａ）に示すように積分回路の出力波形（ロ）は、その積分回路のＣＲの時定数に応じて上昇し、通常の漏電入力波形（イ）の波高値に応じて充電波形の勾配が急峻になり、この充電波形のレベルが＋Ｖｒｅｆ２に達すると、積分回路はＶＦ変換回路によりリセットされる。これに伴いＶＦ変換回路からはパルス信号が出力されるが、通常の漏電入力波形の場合、図２（ａ）（イ）に示すように立上りが遅れることなく、徐々に上昇する波形であるため、充電波形の勾配も積分回路がリセットされるたびに大きくなり、ＶＦ変換回路から出力されるパルス信号の間隔は小さくなっていく。
また、図２（ｂ）に示す異常時の入力波形（ニ）については、立上りが遅れ、急峻に上昇する波形であるため、積分回路の出力波形（ホ）では充電波形の立上りが遅れ、この結果、ＶＦ変換回路から出力されるパルス信号の数も少ない。
従って、このＶＦ変換回路から出力されるパルス信号をある期間、計数することで、前記期間の図２（ａ）、（ｂ）に示す漏電入力（イ）、異常時の入力（ニ）の波形面積の平均値を算出することができる。
次に、通常の漏電入力波形に対するシングル型積分回路とツイン型積分回路の動作について図２（ａ）、（ｃ）に示すタイミングチャートを参照して説明する。
通常の漏電入力波形については、図２（ａ）に示すようにシングル型積分回路の出力波形（ロ）は、その積分回路のＣＲの時定数に応じて上昇し、通常の漏電入力波形（イ）の波高値に応じて充電波形の勾配が急峻になり、これに伴いＶＦ変換回路から出力されるパルス信号（ハ）の間隔が狭くなっていく。但し、放電時間は一定であるため、漏電入力波形の波高値が大きくなるにつれてパルス間隔における放電時間の占める割合が増え、誤差が大きくなってしまう。したがって、漏電入力波形の波高値に応じた漏電入力波形に対応したパルス信号数の線形性が悪くなってしまう。
そこで、この実施の形態１では、積分回路１３，１４のように積分回路を２個用い、ツイン型積分回路を構成し、図２（ｃ）に示すように１個目の積分回路の充電が完了したところで２個目の積分回路に切換えることで放電時間を考慮することなく、パルス間隔における放電時間の占める割合を改善し、漏電入力波形の波高値に応じたパルス信号数の線形性が改善されるとともに、線形性の改善のために要してきた過剰な放電電流を削減できる。
【００１２】
図３は図２（ａ）で示したようなシングル型積分回路と、図２（ｃ）で示したようなこの実施の形態１によるツイン型積分回路との漏電入力波高値に対応したパルス数特性を示したものである。この図３から分かるように、シングル型積分回路では、漏電入力波形の波高値が大きくなればなるほど線形性が悪くなるが、この実施の形態１によるツイン型積分回路では、かなり線形性が改善されている。
図４（Ａ）はシングル型積分回路、図４（Ｂ）はこの実施の形態１によるツイン型積分回路に、それぞれ最小検出感度付近の漏電入力波形を印加した場合のそれぞれの検出精度を比較するためのタイミングチャートである。
図４（Ａ）のシングル型積分回路では、漏電入力波形に対応したパルス信号数の線形性が悪いので、漏電入力波形の波高値が大きくなるにつれてパルス間隔における放電時間の占める割合が増え、波高値が大きくなってもあまりパルス数が増加せず、パルス数の積算値が規定値ΣＳを満たすことができない。
図４（Ｂ）のこの実施の形態１によるツイン型積分回路では、漏電入力波形に対応したパルス信号数の線形性が良いので、漏電入力波形の波高値に関わらずパルス間隔における放電時間の占める割合がほとんどないので、波高値の大きさに応じてパルス数も増加し、パルス数の積算値が規定値ΣＳを満たすことができる。
【００１３】
次に、図５および図６に示すタイミングチャートを参照してこの漏電検出装置の動作を説明する。通常の地絡検出動作は図５に示すタイミングチャートにより示される。図５（ａ）は交流電路１の地絡成分信号、同図（ｂ）は零相変流器４の出力波形を示す。
通常の地絡検出動作では通常の漏電入力波形が入力されるが、その通常の漏電入力波形を入力回路１１が入力し、切換回路１６により切換え制御されるスイッチ１２が初期設定として積分回路１３側に接続されていたなら、積分回路１３は充電を開始し、その積分回路１３から出力された正側入力波形の大きさが図２（ｃ）に示すように＋Ｖｒｅｆ２に達すると、ＶＦ変換回路１５は積分回路１３をリセットするとともに、切換回路１６に切換信号を出力する。リセットされた積分回路１３は放電を開始し、次の切換え時までに電位零にする。切換回路１６では切換信号に応じてスイッチ１２が積分回路１４側に接続されるように制御する。入力回路１１とスイッチ１２を介して接続された積分回路１４は充電を開始し、その充電波形が＋Ｖｒｅｆ２に達すると、ＶＦ変換回路１５は積分回路１４をリセットするとともに、切換回路１６に切換信号を出力する。
このように、積分回路１３，１４を交互に充電させるとともに充電しない期間に放電させ、一定の時間この動作を繰り返すことによって、図２（ｃ）に示すように、積分回路１３，１４の放電時間を無視できるパルス信号を得ることができる。この結果、零相変流器４から出力され積分回路１３，１４で積分された正側入力波形の大きさに応じて図５（ｃ）に示すように周波数の変化するパルス信号がＶＦ変換回路１５から出力される。
【００１４】
演算回路１７では、ＶＦ変換回路１５から出力されたパルス信号を漏電入力波形の立上り開始とともに積算を開始し、零相変流器４からの漏電入力波形が判定レベルＶｔｈ３以上の期間が一定時間幅Ｔｄとなったときに積算値が規定値ΣＳ以上あると図５（ｅ）に示す信号を発生し、一定時間幅Ｔｄおよび規定値ΣＳのうちのいずれかが満たしていないときには図５（ｅ）に示す信号を発生しない。このようなことから、演算回路１７では、漏電入力波形の正側入力波形の波形幅と、その漏電入力波形の正側入力波形の面積、すなわち漏電電力量の平均値とを計算し、これら両者の条件からトリップ値に達しているか否かを判定する。
出力回路１８では、演算回路１７から出力された前記出力信号を正側ラッチ回路が保持し、同図（ｉ）、（ｊ）に示すようなステップ信号を出力する。
【００１５】
また、同様に通常の地絡検出動作では、負側の漏電入力波形において、スイッチ１２が積分回路１３側に接続されていたなら、積分回路１３は放電を開始し、そして、その放電波形が−Ｖｒｅｆ２に達すると、ＶＦ変換回路１５は積分回路１３をリセットするとともに、切換回路１６に切換信号を出力する。リセットされた積分回路１３は充電を開始し、次の切換え時までに電位零にする。切換回路１６では切換信号に応じてスイッチ１２が積分回路１４側に接続されるように制御する。入力回路１１とスイッチ１２を介して接続された積分回路１４は放電を開始し、その放電波形が−Ｖｒｅｆ２に達すると、ＶＦ変換回路１５は積分回路１４をリセットするとともに、切換回路１６に切換信号を出力する。
この結果、零相変流器４から出力され積分回路１３，１４で積分された負側入力波形の大きさに応じて図５（ｆ）に示すように周波数の変化するパルス信号がＶＦ変換回路１５から出力される。
【００１６】
演算回路１７では、ＶＦ変換回路１５から出力されたパルス信号を漏電入力波形の立下り開始とともに積算を開始し、零相変流器４からの漏電入力波形が判定レベル−Ｖｔｈ３以下の期間が一定時間幅Ｔｄとなったときに積算値が規定値ΣＳ以上あると図５（ｈ）に示す信号を発生し、一定時間幅Ｔｄおよび規定値ΣＳのうちのいずれかが満たしていないときには図５（ｈ）に示す信号を発生しない。
このようなことから、演算回路１７では、漏電入力波形の負側入力波形の波形幅と、その漏電入力波形の負側入力波形の面積、すなわち漏電電力量の平均値とを計算し、これら両者の条件からトリップ値に達しているか否かを判定する。
出力回路１８では、演算回路１７から出力された前記出力信号を負側ラッチ回路が保持し、同図（ｋ）、（ｌ）に示すようなステップ信号を出力する。
【００１７】
このように、複数漏電入力波形検出型であれば、零相変流器４により得られた正側入力信号および負側入力信号からそれぞれ２回検出した前記正側ラッチ回路の前記図５（ｉ）、（ｊ）に示すステップ信号と、前記負側ラッチ回路の前記図５（ｋ）、（ｌ）に示すステップ信号とにより、その論理積が成立した時点で、同図（ｍ）に示すような信号を出力回路１８が出力する。また、一波形検出型であれば、演算回路１７から図５（ｅ）または（ｈ）に示す信号が発生した時点で、同図（ｍ）に示すような信号を出力回路１８が出力する。この信号により、スイッチング素子６が導通し、電磁装置５が作動する。この結果、遮断機３により交流電路１は遮断される。
【００１８】
次に、図６に示すタイミングチャートに従って電動機などの起動時における突入電流や位相制御形電源の負荷変動時におけるこの漏電検出装置の動作について説明する。
図６（ａ）は電動機などの起動時における突入電流や位相制御形電源の負荷変動時において交流電路１に発生する異常時の入力波形、同図（ｂ）は零相変流器４の出力信号波形である。図６（ｂ）の正側信号波形は、電動機などの起動時における突入電流により急峻に立上り、正側の判定レベル＋Ｖｔｈ３を超えるが減衰も早く、このため破線で示す通常の漏電入力波形に比べ面積的に２／３程度になっている。
このような正側信号波形が積分回路へ入力されると、図２（ｂ）に示した異常時の入力波形（ニ）と同様に、積分回路の出力波形（ホ）では充電波形の立上りが遅れ、この結果、ＶＦ変換回路から出力されるパルス信号（ヘ）の数も少なくなる。
この結果、演算回路１７では、図６（ｄ）に示すように、例え、零相変流器４からの漏電入力波形が判定レベルＶｔｈ３以上の期間が一定時間幅Ｔｄ以上あったとしても、漏電入力波形の立上りとともに積算を開始したＶＦ変換回路１５から出力されたパルス信号の積算値が規定値ΣＳ以上を満たさない。従って、演算回路１７は図６（ｅ）に示すように出力を発生せず、出力回路１８もスイッチング素子６を導通させることはなく、電磁装置５も作動せず、遮断機３により交流電路１が遮断される動作には至らない。
【００１９】
さらに、図７から図１０示すタイミングチャートに従って通常の漏電入力波形の２倍の波高値の漏電入力波形が入力された場合と、最小検出感度付近の漏電入力波形が入力された場合における、この実施の形態１のツイン型積分回路を用いた漏電検出装置と、シングル型積分回路を用いた漏電検出装置の動作について説明する。
図７、図８は通常の漏電入力波形の２倍の波高値に対する各部の信号波形を示したものであり、図７はこの実施の形態１によるツイン型積分回路を用いた漏電検出装置、図８はシングル型積分回路を用いた漏電検出装置について示したものである。図７、図８では両者ともトリップ信号の発生条件を満たしていると判定しているが、図７（ｄ）、（ｇ）と、図８（ｄ）、（ｇ）との比較において、ツイン型積分回路を用いた漏電検出装置の方がパルス信号の積算値が大きく、すなわち、検出精度が高くなっている。
また、図９、図１０は最小検出感度付近の漏電入力波形に対する各部の信号波形を示したものであり、図９はこの実施の形態１によるツイン型積分回路を用いた漏電検出装置、図１０はシングル型積分回路を用いた漏電検出装置について示したものである。図１０ではパルス信号の積算値が規定値ΣＳを満たさず、トリップ信号の発生条件を満たしていないと判定しているが、図９ではトリップ信号の発生条件を満たしていると判定していおり、ツイン型積分回路を用いた漏電検出装置の方が検出精度が高くなっている。
【００２０】
以上のように、この実施の形態１によれば、スイッチ１２を介して積分回路１３，１４では零相変流器４の出力を交互に充電するとともに充電しない期間に放電し、ＶＦ変換回路１５では、積分回路１３，１４の出力信号の波形の大きさが所定のレベルに達したときに該当する積分回路をリセットするとともに切換回路１６を通じてスイッチ１２を切換え、零相変流器４から入力された信号波形に応じた周波数のパルス信号を出力し、演算回路１７では、零相変流器４からの漏電入力波形のレベルが所定の判定レベルＶｔｈ３以上の期間が一定時間幅Ｔｄ以上あるか判定するとともに、ＶＦ変換回路１５から出力されたパルス信号の積算値が規定値ΣＳ以上あるか判定し、それら経過時間と積算値との両者の判定結果から遮断動作を行うため、漏電入力波形に対応したＶＦ変換回路１５から出力されるパルス信号数の線形性が改善され、その線形性の改善のために放電電流を増やすことなく、消費電流を抑えながら検出精度を向上することができる。
また、漏電入力波形幅と漏電入力波形の面積、すなわち漏電電力量の平均値からトリップ値に達しているか否かを判定することになり、電動機などの起動時における突入電流や位相制御形電源の負荷変動時において交流電路１に発生する本来の漏電入力波形ではない異常時の入力波形に対し不要動作しにくい漏電検出装置が得られる効果がある。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、交流電路に設けられた零相変流器の出力を切換信号に応じて交互に切換える切換回路と、切換回路の一方からの出力を積分する第１の積分回路と、切換回路の他方からの出力を積分する第２の積分回路と、第１または第２の積分回路の出力信号の波形の大きさが所定のレベルに達したとき該当する積分回路をリセットするとともに切換回路に切換信号を出力し、零相変流器から出力された漏電入力波形に応じた周波数のパルス信号を出力する変換回路と、零相変流器から出力された漏電入力波形の波形幅と変換回路から出力されたパルス信号の積算値に応じた漏電入力波形の平均値とが所定の条件を満たしたとき、交流電路を遮断するためのトリップ信号を発生する演算回路とを備えるように構成したので、漏電入力波形の波高値に応じた漏電入力波形に対応した変換回路から出力されるパルス信号数の線形性が改善され、その線形性の改善のために充放電電流を増やすことなく、消費電流を抑えながら検出精度を向上させることができる。
また、漏電入力波形の波形幅と漏電入力波形の平均値からトリップ値に達しているか否かを判定することになり、本来の漏電波形ではない異常波形による不要動作を抑制し、検出精度を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による漏電検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による漏電検出装置における漏電入力波形と、漏電入力波形に対する積分波形と、ＶＦ変換回路から出力されるパルス信号を示すタイミングチャートである。
【図３】シングル型積分回路とツイン型積分回路との漏電入力波高値に対応したパルス数特性を示す特性図である。
【図４】シングル型積分回路とツイン型積分回路との最小検出感度付近の漏電入力波形に対する検出精度の比較を示すタイミングチャートである。
【図５】ツイン型積分回路を用いた通常の漏電入力波形に対する各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図６】ツイン型積分回路を用いた本来の漏電入力波形ではない異常時の入力波形に対する各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図７】ツイン型積分回路を用いた通常の漏電入力波形の２倍の波高値に対する各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図８】シングル型積分回路を用いた通常の漏電入力波形の２倍の波高値に対する各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図９】ツイン型積分回路を用いた最小検出感度付近の漏電入力波形に対する各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図１０】シングル型積分回路を用いた最小検出感度付近の漏電入力波形に対する各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１交流電路、２負荷、３遮断機、４零相変流器、５電磁装置、６スイッチング素子、１１入力回路、１２スイッチ（切換回路）、１３積分回路（第１の積分回路）、１４積分回路（第２の積分回路）、１５ＶＦ変換回路（変換回路）、１６切換回路、１７演算回路、１８出力回路、１９基準電源回路、２０発振回路。

Claims

交流電路に発生した地絡を零相変流器により検出し、前記交流電路を遮断する漏電検出装置において、
前記交流電路に設けられた前記零相変流器の出力を切換信号に応じて交互に切換える切換回路と、
前記切換回路の一方からの出力を積分する第１の積分回路と、
前記切換回路の他方からの出力を積分する第２の積分回路と、
前記第１または第２の積分回路の出力信号の波形の大きさが所定のレベルに達したとき該当する積分回路をリセットするとともに前記切換回路に切換信号を出力し、前記零相変流器から出力された漏電入力波形に応じた周波数のパルス信号を出力する変換回路と、
前記零相変流器から出力された漏電入力波形の波形幅と前記変換回路から出力されたパルス信号の積算値に応じた漏電入力波形の平均値とが所定の条件を満たしたとき、前記交流電路を遮断するためのトリップ信号を発生する演算回路とを備えたことを特徴とする漏電検出装置。
第１および第２の積分回路は、零相変流器の出力の正側出力と負側出力をそれぞれ積分して出力し、
変換回路は、前記第１または第２の積分回路の出力信号の正側の波形の大きさが第１のレベルに、負側の波形の大きさが第２のレベルにそれぞれ達するごとにリセットするとともに切換回路に切換信号を出力し、前記零相変流器から出力された漏電入力波形の正側と負側の各出力波形に応じた周波数のパルス信号を出力し、
演算回路は、前記零相変流器から出力された正側の漏電入力波形のレベルが第３のレベル以上の期間が所定期間以上あるとともに、前記変換回路から出力された正側の出力波形に応じたパルス信号の積算値が規定値以上あり、かつ前記零相変流器から出力された負側の漏電入力波形のレベルが第４のレベル以下の期間が所定期間以上あるとともに、前記変換回路から出力された負側の出力波形に応じたパルス信号の積算値が規定値以上あるとき、前記交流電路を遮断するためのトリップ信号を発生することを特徴とする請求項１記載の漏電検出装置。
演算回路が、変換回路から出力されたパルス信号を積算する期間は、零相変流器から出力された漏電入力波形の立上りからその漏電入力波形のレベルが所定のレベル以上の所定期間を含むことを特徴とする請求項１記載の漏電検出装置。