JPH0819166A - 地絡検出装置 - Google Patents

地絡検出装置

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JPH0819166A
JPH0819166A JP6143219A JP14321994A JPH0819166A JP H0819166 A JPH0819166 A JP H0819166A JP 6143219 A JP6143219 A JP 6143219A JP 14321994 A JP14321994 A JP 14321994A JP H0819166 A JPH0819166 A JP H0819166A
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栄一 佐藤
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稔 坂田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 テスト装置を連続して動作させてもテスト装
置が焼損することなく、かつ地絡装置の構成全体をテス
トできるテスト装置を得る。 【構成】 地絡検出回路3の電源供給回路に直列にイン
ピーダンス素子7を接続し、その両端からテストスイッ
チ8を介して零相変流器2のテスト巻線9に電流を供給
するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、地絡検出装置の動作
の異常の有無を点検するためのテスト装置を有する地絡
検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7、図8は従来の地絡検出装置の構成
を示す回路図であり、図7は地絡を検出して交流電路を
遮断する構成の地絡遮断器を、また図8は地絡を検出し
て接点信号あるいは表示を出力するだけで、交流電路の
遮断をしない構成の地絡警報器を示すものである。これ
らの図において、1は交流電路、2は零相変流器、2a
はその2次巻線、3は上記2次巻線2aに接続された地
絡検出回路、4は上記地絡検出回路3の出力端子に接続
されたスイッチング素子、5はこのスイッチング素子4
により駆動される例えば電磁装置のような出力装置、6
は上記地絡検出回路3への電源供給回路に接続された電
圧降下回路、8はテストスイッチ、9は上記零相変流器
2に巻回されたテスト巻線、10は整流回路、11はコ
ンデンサ、12は遮断器の接点、13はテスト用抵抗で
ある。なお、図7においてはテストスイッチ8とテスト
巻線9とテスト用抵抗13によって、また、図8におい
てはテストスイッチ8とテスト用抵抗13によって、そ
れぞれテスト装置14を構成している。
【0003】このように構成された従来の地絡検出装置
の動作について説明する。交流電路1に地絡が発生した
場合、零相変流器2はその2次巻線2aに地絡検出信号
を発生し、この信号は地絡検出回路3へ入力される。地
絡検出回路3は地絡検出信号の大きさを判別し、所定の
大きさを超える場合はその出力でスイッチング素子4を
駆動し、出力装置5を作動させる。図7の回路において
は、出力装置5の作動により遮断器の接点12が開路
し、地絡電流を遮断する。また図8の回路においては、
出力装置5の作動により接点出力などが出力される。
【0004】整流回路10は、交流電路1の電圧を整流
して地絡検出回路3の直流電源を得るものであり、ま
た、電圧降下回路6は交流電路1の高い電圧(例えば1
00V、200V、400V等)を地絡検出回路3の電
源に必要な低い電圧(例えば12V、24V等)に低下
させる回路であり、さらに、コンデンサ11は整流回路
10で得た脈流を地絡検出回路3の電源として必要な直
流に平滑するものである。
【0005】図7において、テストスイッチ8を閉路す
ると、交流電路1の電圧によりテスト用抵抗13を通し
てテスト巻線9に交流電流が流れ、この電流によって零
相変流器2を励磁して地絡検出回路3を働かせ、地絡検
出装置が正常に動作することを確認することができる。
図7の構成においては、テストスイッチ8を閉路した
後、直ちに遮断器の接点12が作動して交流電路1を遮
断するので、テスト用抵抗13に電力が印加される時間
は短時間であり、短時間だけ耐えられる小形の抵抗が用
いられている。
【0006】次に図8の構成について説明すると、この
回路構成では、地絡を検出して出力装置5が作動しても
交流電路1を遮断しないため、テスト装置14は連続定
格で使用できる構成となっている。即ち、交流電路1か
ら交流信号を引き出し、テストスイッチ8とテスト用抵
抗13を経由して地絡検出回路3の入力端子へ直接交流
信号を加える。地絡検出回路3の入力端子は微小信号を
供給することで動作可能であるので、テスト用抵抗13
に印加される電力は微小であり、交流電路1を遮断しな
い図8の構成においてもテスト装置14は許容電力内で
連続動作可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図7の構成
においては、テスト装置14は短時間定格となっている
ため、地絡検出装置の電源側と負荷側(つまり図中アの
点とイの点)を誤って接続すると、テストスイッチ8を
連続して閉路した場合にテスト用抵抗13に交流電路1
の電源側から連続して過大な電力が供給され、抵抗13
が焼損するという問題点があった。
【0008】また、図8の構成においては、テストのた
めの信号を地絡検出回路3へ直接入力するため、地絡検
出回路3以降の動作の検証は可能であるが、零相変流器
2の故障、例えば2次巻線2aの断線のようなものの有
無は検証できず、テスト装置としての機能が不完全であ
るという問題点があった。
【0009】また、図7、図8のいずれの構成において
も、テスト装置14の発生する信号の大きさは交流電路
1の電圧に比例する依存性を持つ。例えば、地絡検出装
置をAC200VとAC400Vの電路に共用できる仕
様である場合、AC200Vでの使用では感度電流に適
合した適正なレベルの信号で動作の検証ができるが、A
C400Vで使用した場合は、AC200Vのときの2
倍の、過大なレベルの信号で動作の検証を行うこととな
り、地絡検出装置の感度電流が鈍い方向へドリフトして
いる不具合を発見することができないという問題点もあ
った。
【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、零相変流器2から最終の出力装
置5、あるいは遮断器の接点12までの地絡検出装置全
体の動作の検証が可能であり、電源側と負荷側を逆接続
して使用した場合でもテストスイッチの連続閉路によっ
て焼損することがなく、また、交流電路1の各種の電圧
に対してテストに用いる信号レベルが過大となることが
なく、適正なレベルの信号での動作の検証ができるテス
ト装置を得ることを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係る地絡検出
装置は、交流電路に挿入された零相変流器と、この変流
器の2次巻線からの電流により動作する上記交流電路の
地絡検出回路と、上記交流電路の電圧を整流して上記地
絡検出回路に電源を供給する整流回路と、上記地絡検出
回路に供給される電源電圧を所定値に調整する電圧降下
回路と、上記整流回路の入力側に直列に接続されたイン
ピーダンス素子と、上記零相変流器に巻回され、テスト
スイッチを介して上記インピーダンス素子の両端に接続
されたテスト巻線とを備えたものである。また、電圧降
下回路が、整流回路の出力側に挿入され、上記電圧降下
回路とインピーダンス素子との間にサージ吸収コンデン
サが接続されている。また、電圧降下回路が、整流回路
の入力側のインピーダンス素子よりもさらに交流電路に
近い側に挿入されている。また、電圧降下回路が、電圧
−電流特性が非直線となる回路または素子で構成されて
いる。
【0012】
【作用】この発明における地絡検出装置は、地絡検出回
路の電源回路に直列に挿入されたインピーダンス素子の
両端電圧により、テストスイッチとテスト巻線により零
相変流器を励磁してテスト信号を得る。従って、零相変
流器から出力装置にいたる地絡検出装置全体のテストを
行うことができ、また繰り返しのテストにおいてもテス
ト用抵抗が焼損する心配はない。
【0013】
【実施例】
実施例1.以下この発明の実施例を図について説明す
る。図1において、1、2a、3、4、5、6、10、
11、12は上記従来の装置と同様である。7は交流電
路1と地絡検出回路3への電源供給用の整流回路10と
の間に直列に挿入されたインピーダンス素子、8はテス
トスイッチで、これは上記インピーダンス素子7の両端
とテスト巻線9とを結ぶ回路に直列に挿入されていて、
これらインピーダンス素子7、テストスイッチ8、及び
テスト巻線9でテスト装置14を構成している。21は
コンデンサで、上記インピーダンス素子7とL形フィル
タを構成するよう整流回路10の出力側で、電圧降下回
路6とインピーダンス素子7との間に接続されている。
【0014】次にその動作を説明する。図1において、
地絡が発生した場合の地絡電流の検出から出力装置5の
動作までは従来の装置と同じである。また、電圧降下回
路6、整流回路10、コンデンサ11により地絡検出回
路3に電源を供給する動作も従来のものと同じである。
【0015】テスト装置14の動作について説明する。
インピーダンス素子7には地絡検出回路3に電源を供給
するための交流消費電流が流れている。テストスイッチ
8を閉じると、インピーダンス素子7に流れていた上記
交流電流の一部がテスト巻線9に分流し、零相変流器2
を励磁し、模擬的な信号を発生する。従って、インピー
ダンス素子7のインピーダンスとテスト巻線9の巻数を
適切に設定することにより、零相変流器2を励磁し、地
絡検出回路3にテスト信号を供給し、地絡検出装置の動
作のテストを行うことができる。
【0016】一般的に、地絡検出回路3の消費電流は数
mAであり、インピーダンス素子7を例えば1KΩと設
定しても消費電力は数10mWであり、小形の抵抗器を
用いて、テストスイッチ8を閉路し続けた場合でも消費
電力に耐え得る。また、テスト巻線9に分流させること
の可能な電流は数mAであるが、テスト巻線9の巻数を
増すことで十分なテスト用の必要なアンペアターンを得
ることができる。
【0017】実施例2.なお、上記実施例1において、
整流回路10、電圧降下回路6、スイッチング素子4を
サージから保護するためのコンデンサ21を上記インピ
ーダンス素子7とL形の回路構成になるように接続する
ことにより、テスト用のインピーダンス素子7をサージ
吸収用素子に共用でき、部品点数を低減することができ
る。
【0018】実施例3.また、上記実施例1では、電圧
降下回路6はインピーダンス素子7より地絡検出回路3
寄りに位置していたが、図2に示すごとく、電圧降下回
路6をインピーダンス素子7より交流電路1に近い側に
接続しても同様の作用が得られる。
【0019】図2の構成の場合、電圧降下回路6により
交流電路1の電圧は十分降下しており、テスト装置14
に印加される電圧は地絡検出回路3、2次巻線2aの電
位に近いレベルまで降下している。従ってこの実施例に
おいては、2次巻線2aとテスト巻線9の電気的絶縁が
容易であり、テスト巻線9を含めた零相変流器全体を安
価に、より小さくすることが可能となる。なお、図2の
実施例では電圧降下回路6を単なる回路素子としてとら
えたが、図3に示す如く、電圧降下回路として変圧器1
5を用いても同等の効果を発揮できる。
【0020】実施例4.図4には電圧降下回路6として
直列制御方式の定電圧回路を用いた実施例を示す。図4
において、16はトランジスタ、17は抵抗、18はツ
ェナーダイオードであり、これらで電圧降下回路6を構
成している。電圧降下回路6は交流電路1の電圧値の変
化に対して非直線の特性を示す。
【0021】図5に交流電路1の電圧変化に対してイン
ピーダンス素子7に流れる電流の変化を示す。図中
(a)は電圧降下回路6が直線特性をもった回路(例え
ば抵抗器)の場合であり、(b)は図4に示すような非
直線の特性をもつ直列制御方式の定電圧回路の場合を示
す。図4の構成においても、実施例1の場合と同じテス
ト装置の作用を得られる訳であるが、さらに図4の構成
においては、図5に示すように、交流電路1の電圧が種
々の値をとる場合でもインピーダンス素子7を流れる電
流はほぼ一定である。従って、テスト巻線9に流れる電
流も種々の電圧に対してほぼ一定の値とすることが可能
となり、交流電路1の電圧が高い場合に過大なテスト用
の電流をテスト巻線9に流して地絡検出装置の所定の感
度電流より大きな点でのテストをするという不都合がな
く、交流電路1の電圧値に関わらず所定の感度電流に近
い電流値による正しい動作テストが可能となる。
【0022】図4では電圧降下回路として、トランジス
タ16を基準電圧を発生するツェナーダイオード18で
アナログ的に制御する回路を示したが、図6に示すよう
に、電圧降下回路の代わりに定電流ダイオード19を用
いても同様の効果を得ることができる。
【0023】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、テスト
装置を連続して作動させても過電力によりテスト装置が
焼損することなく、よって地絡遮断器の逆接続の保護に
もなり、また地絡警報器にも適用でき、さらに零相変流
器を含む地絡検出装置全体の動作のテストが可能とな
る。
【0024】また、テスト用インピーダンス素子をサー
ジ吸収回路素子と兼用することもでき、またテスト装置
に印加される電圧を地絡検出用変流器の2次巻線の電位
に近い値にすることにより、装置の部品点数の低減、装
置の小形化が図れる。
【0025】さらにまた、地絡検出装置の電源を得るた
めの電圧降下回路を、電圧に対して非直線の特性をもつ
構成とすることにより、交流電路の電圧値の違いによら
ず一定のテスト電流で適正な動作のテストが可能となる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1に係る地絡検出装置を示
す回路構成図である。
【図2】 この発明の実施例2に係る地絡検出装置を示
す回路構成図である。
【図3】 実施例2の変形を示す地絡検出装置を示す回
路構成図である。
【図4】 この発明の実施例3に係る地絡検出装置を示
す回路構成図である。
【図5】 実施例3の動作を説明するための特性図であ
る。
【図6】 この発明の実施例4に係る地絡検出装置を示
す回路構成図である。
【図7】 従来の地絡検出装置を示す回路構成図であ
る。
【図8】 従来の地絡検出装置を示す回路構成図であ
る。
【符号の説明】
1 交流電路、2 零相変流器、2a 2次巻線、3
地絡検出回路、4 スイッチング素子、5 出力装置、
6 電圧降下回路、7 インピーダンス素子、8 テス
トスイッチ、9 テスト巻線、10 整流回路、11
コンデンサ、12 遮断器の接点、13 テスト用抵
抗、14 テスト装置、15 変圧器、16 トランジ
スタ、17 抵抗、18 ツェナーダイオード、19
定電流ダイオード、21 コンデンサ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電路に挿入された零相変流器、この
    零相変流器の2次巻線からの電流により動作する上記交
    流電路の地絡検出回路、上記交流電路の電圧を整流して
    上記地絡検出回路に電源を供給する整流回路、上記地絡
    検出回路に供給される電源電圧を所定値に調整する電圧
    降下回路、上記整流回路の入力側に直列に接続されたイ
    ンピーダンス素子、上記零相変流器に巻回され、テスト
    スイッチを介して上記インピーダンス素子の両端に接続
    されたテスト巻線を備えたことを特徴とする地絡検出装
    置。
  2. 【請求項2】 電圧降下回路が整流回路の出力側に挿入
    され、上記電圧降下回路とインピーダンス素子との間に
    サージ吸収コンデンサが接続されていることを特徴とす
    る請求項1記載の地絡検出装置。
  3. 【請求項3】 電圧降下回路が、整流回路の入力側のイ
    ンピーダンス素子よりもさらに交流電路に近い側に挿入
    されていることを特徴とする請求項1記載の地絡検出装
    置。
  4. 【請求項4】 電圧降下回路が、電圧−電流特性が非直
    線となる回路または素子で構成されていることを特徴と
    する請求項1〜請求項3のいずれか一項記載の地絡検出
    装置。
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