JPH09200943A - 単三中性線欠相保護付遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単相三線式配電線における中性線の欠相時に
警報を発生させるか、直ちに引外し遮断するか、負荷機
器の状態に応じて選択設定できるようにした単三中性線
欠相保護付遮断器を得る。 【解決手段】 単相三線式配電線の中性線欠相時に発生
する過電圧を監視する過電圧監視回路４０と、この過電
圧監視回路４０から出力される過電圧信号を第１の信号
回路４３ａまたは第２の信号回路４３ｂのいずれかに出
力するように切換える切換手段４３と、上記第１の信号
回路４３ａに接続され、第１の信号回路４３ａに過電圧
信号の出力があったとき、警報出力回路を形成するよう
にリレー装置が作動する警報出力回路４１と、上記第２
の信号回路４３ｂの信号回路に接続され、第２の信号回
路４３ｂに過電圧信号の出力があったとき、遮断器１を
開路させるように作動する過電圧引外し回路４２とを備
えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、単相三線式配電
線における中性線の欠相を検出して負荷機器を保護する
ための単三中性線欠相保護付遮断器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図７及び図８は、例えば特開平１−３０
７１３３号公報に示された従来の単三中性線欠相保護付
遮断器の説明図である。図において、１は遮断器本体
で、周知のように過電流遮断機構と共に、単相三線式配
電線の中性線の欠相を検出するための欠相検知部（図示
せず）が内蔵されている。２は上記欠相検知部に接続さ
れた過電圧検出リード線で、その外端２ａが後述するよ
うに単相三線式配電線回路の中性線に接続され、その接
続点より電源側における中性線の断線あるいは接続不良
などによる欠相を監視するものである。

【０００３】図８は中性線欠相保護付遮断器を分電盤に
内蔵したもので、分電盤の内部における接続状態を示
す。即ち、３は分電盤、Ｒ、Ｎ、Ｔは外部の主幹回路か
ら分電盤に引き込まれた単相三線式配電線回路の引き込
み線で、Ｒ、Ｔはそれぞれ単相のＲ相及びＴ相、Ｎは中
性線のＮ相である。１は上記引き込み線Ｒ、Ｎ、Ｔに接
続された単三中性線欠相保護付遮断器の本体、２はその
過電圧検出リード線、２ａはリード線２の外端に接続さ
れた端子、ｒ、ｎ、ｔは分電盤内に配設された単相三線
式配電線回路の配電母線である。４、５、６は上記配電
母線のｒ、ｎ、ｔの内、Ｒ相の配電母線ｒとＮ相の配電
母線（中性線）ｎとの間に接続された分岐用遮断器であ
り、それぞれの負荷側配線７が矢印Ａで示すように配線
され、適宜の負荷機器（図示せず）に接続される。ま
た、８、９、１０は上記配電母線のｒ、ｎ、ｔの内、Ｔ
相の配電母線ｔとＮ相の配電母線（中性線）ｎとの間に
接続された分岐用遮断器であり、それぞれの負荷側配線
１１が矢印Ｂで示すように配線され、適宜の負荷機器
（図示せず）に接続される。なお、過電圧検出リード線
２の外端の端子２ａはＮ相の配電母線ｎの最外端部ｎ₀
にねじなどにより接続されている。

【０００４】上記構成において、Ｎ相の配電母線（中性
線）ｎが断線によって欠相すると、欠相部分に接続され
ている負荷機器に対しては、一方の配電母線、例えばＲ
相の配電母線ｒに接続されている負荷の電圧が定格不動
作過電圧より高くなると、他方の配電母線、例えばＴ相
の配電母線ｔに接続されている負荷の電圧がその分だけ
低くなる。従って、過電圧が印加された負荷機器が焼損
に至ることもあり得るため、過電圧を検出して、焼損す
る前に単三中性線欠相保護付遮断器１を開路させる。こ
の場合、全ての負荷機器が接続されている範囲を保護対
象とするように、過電圧検出リード線２の端子２ａはＮ
相の配電母線ｎの最外端部ｎ₀ に接続するように配慮さ
れているものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の単
三中性線欠相保護付遮断器は、Ｎ相の配電母線（中性
線）ｎにおいて断線などにより欠相が発生して過電圧を
生じ、これが定格不動作過電圧の１２０Ｖ以上になる
と、遮断器１に内蔵されている欠相検知部が欠相と判断
して遮断器１を引外し遮断していた。この遮断は事前の
警報もなく、突然停電となるため重要負荷回路の電力供
給を止めてしまうので、負荷機器に与える影響が非常に
大きくなるという問題点があった。

【０００６】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、第１の目的は、中性線欠相時に
警報を発生させるか、直ちに引外し遮断するかの設定
を、負荷機器の状態に応じて選択設定できるようにした
単三中性線欠相保護付遮断器を得るものである。また、
第２の目的は、中性線欠相時の過電圧が、所定値よりも
低い場合には警報を発生させ、所定値よりも高い場合に
は直ちに引外し遮断するように、自動的に動作するよう
にした単三中性線欠相保護付遮断器を得るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る単三中性
線欠相保護付遮断器においては、単相三線式配電線の中
性線が欠相したときに発生する過電圧を監視する過電圧
監視回路と、この過電圧監視回路から出力される過電圧
信号を第１の信号回路または第２の信号回路のいずれか
に出力するように切換える切換手段と、上記第１の信号
回路に接続され、第１の信号回路に過電圧信号の出力が
あったとき作動する警報出力回路と、第２の信号回路に
接続され、第２の信号回路に過電圧信号の出力があった
とき作動する過電圧引外し回路とを備え、負荷機器の状
態に応じて、中性線欠相時に警報を発生させるか、直ち
に引外し遮断するか、切換手段により選択設定できるよ
うにしたものである。

【０００８】また、単相三線式配電線の中性線欠相によ
り発生する過電圧が所定の第１の過電圧に達したとき、
第１の過電圧信号を出力すると共に、所定の第２の過電
圧に達したとき、第２の過電圧信号を出力する過電圧監
視回路と、上記第１の過電圧信号によって作動する警報
出力回路と、上記第２の過電圧信号によって作動する過
電圧引外し回路とを備えたもので、中性線欠相時の過電
圧の値によりも警報を発生させるか、遮断器を引外すか
等自動的に動作するようにしたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の一実施の形態である単
三中性線欠相保護付遮断器の電気回路図を示すものであ
る。図において、１は遮断器本体、２０Ｒ、２０Ｎ、２
０Ｔは電源側端子で、２０Ｎに中性線が接続される。２
１Ｒ、２１Ｎ、２１Ｔは負荷側端子、２は遮断器本体１
より導出された過電圧検出リード線であり、その端子２
ａは遮断器本体１の負荷側において単相三線式配電線回
路の中性線に接続されている。１５は遮断器本体１の内
部に設けられ、過電圧検出リード線２に接続された単三
中性線欠相保護用電子回路であり、過電圧監視回路４
０、警報出力回路４１、過電圧引外し回路４２、切換装
置４３などから構成されている。なお、遮断器本体１の
遮断器部分は、主として、単相三線式配電線により電力
の供給がなされる一般家庭、あるいは小規模の商店など
に設置される周知の配線用遮断器や漏電遮断器に相当す
るものであるため、その構成の説明は省略する。

【００１０】過電圧監視回路４０は、例えば図２に示す
ように、比較器４０ａと、過電圧信号出力回路４０ｃと
を有し、過電圧検出リード線２からの電圧信号と定格不
動作過電圧を比較器４０ａで常時比較し、電圧信号が所
定過電圧値である定格不動作過電圧（例えば１２０Ｖ）
以上になると、過電圧信号出力回路４０ｃに対して信号
を出力し、過電圧信号出力回路４０ｃが過電圧発生信号
を出力する。

【００１１】切換装置４３は、過電圧監視回路４０から
の過電圧発生信号を、第１の信号回路４３ａまたは第２
の信号回路４３ｂのいずれかに出力するように切換える
ものである。即ち、遮断器本体１の外面に、手動で切換
える切換スイッチ４３ｃを設置し、必要に応じて第１の
信号回路４３ａまたは第２の信号回路４３ｂのいずれか
を選択して切換えるようになされている。

【００１２】警報出力回路４１は、例えば図３に示すよ
うに、サイリスタ４１ａと、励磁されたとき切換え接点
が切換えられるリレー４１ｂとを有し、サイリスタ４１
ａのゲートが第１の信号回路４３ａに接続されている。
リレー４１ｂの切換え接点は遮断器本体１の外面に設置
された警報出力端子４１ｃ、４１ｄ、４１ｅに接続され
ている。なお、警報出力端子４１ｃ、４１ｄ、４１ｅに
接続される警報器は、警報出力端子４１ｃ、４１ｄの間
には、警報出力端子４１ｃ、４１ｄの回路が閉路するこ
とにより作動する警報器を接続するものであり、警報出
力端子４１ｃ、４１ｅの間には、警報出力端子４１ｃ、
４１ｅの回路が開路することにより作動する警報器を接
続するものである。

【００１３】過電圧引外し回路４２は、例えば図４に示
すように、サイリスタ４２ａと、電磁引外し機構４２ｂ
とを有し、サイリスタ４２ａのゲートが第２の信号回路
４３ｂに接続されている。電磁引外し機構４２ｂは、作
動したとき遮断器１の接触子１ａを開路するようになさ
れている。

【００１４】上記のように構成された単三中性線欠相保
護付遮断器においては、負荷機器（図示せず）の状態に
応じて、あらかじめ切換装置４３の切換スイッチ４３ｃ
を、第１の信号回路４３ａまたは第２の信号回路４３ｂ
のいずれかを選択して切換えておく。例えば、第１の信
号回路４３ａに切換えておくと、過電圧監視回路４０か
ら過電圧発生信号が出力されたとき、警報出力回路４１
が作動して警報出力端子４１ｃ、４１ｄ、４１ｅに接続
された警報器（図示せず）により中性線が欠相したこと
を知らせることができる。切換装置４３の切換スイッチ
４３ｃを第２の信号回路４３ｂに切換えておくと、過電
圧監視回路４０から過電圧発生信号が出力されたとき、
過電圧引外し回路４２が作動して遮断器１の接触子１ａ
を開路し、負荷機器を保護する。

【００１５】実施の形態２．上記の実施の形態１では、
中性線欠相時に警報を発生させるか、直ちに引外し遮断
するか、のいずれかを切換手段により選択設定できるよ
うに構成したが、図５に示すように、中性線欠相時の過
電圧が、所定値よりも低い場合には警報を発生させ、所
定値よりも高い場合には直ちに引外し遮断するように、
自動的に動作するように構成することもできる。即ち、
図５はこの発明の実施の形態２である単三中性線欠相保
護付遮断器の電気回路図を示すものである。図におい
て、１は遮断器本体、２０Ｒ、２０Ｎ、２０Ｔは電源側
端子、２１Ｒ、２１Ｎ、２１Ｔは負荷側端子、２は遮断
器本体１より導出された過電圧検出リード線であり、そ
の端子２ａは遮断器本体１の負荷側において単相三線式
配電線回路の中性線に接続されている。２５は遮断器本
体１の内部に設けられ、過電圧検出リード線２に接続さ
れた単三中性線欠相保護用電子回路であり、過電圧監視
回路５０、警報出力回路４１、過電圧引外し回路４２な
どから構成されている。

【００１６】過電圧監視回路５０は、例えば図に示すよ
うに、第１の比較器５０ａと、第２の比較器５０ｂと、
過電圧信号出力回路５０ｃを有するものである。第１の
比較器５０ａと第２の比較器５０ｂは過電圧検出リード
線２に対して並列に接続され、第１の比較器５０ａは、
過電圧検出リード線２からの電圧信号と定格不動作過電
圧を常時比較し、電圧信号が所定過電圧値（例えば１１
５Ｖ）以上になると、過電圧信号出力回路５０ｃを介し
て第１の信号回路５０ｄに過電圧発生信号を出力する。
第２の比較器５０ｂは、過電圧検出リード線２からの電
圧信号と定格不動作過電圧を常時比較し、電圧信号が所
定過電圧値（例えば１２０Ｖ）以上になると、過電圧信
号出力回路５０ｃ介して第２の信号回路５０ｅに過電圧
発生信号を出力するようになされている。

【００１７】警報出力回路４１は上記実施の形態１にお
ける警報出力回路４１と同様のもので、サイリスタと励
磁されたとき切換え接点が切換えられるリレーとを有
し、サイリスタのゲートが第１の信号回路５０ｄに接続
されている。リレーの切換え接点は遮断器本体１の外面
に設置された警報出力端子４１ｃ、４１ｄ、４１ｅに接
続されている構成も実施の形態１と同様である。過電圧
引外し回路４２も上記実施の形態１における過電圧引外
し回路４２と同様のもので、サイリスタと電磁引外し機
構とを有し、サイリスタのゲートが第２の信号回路５０
ｅに接続されている。電磁引外し機構は、作動したとき
遮断器１の接触子１ａを開路するようになされている。

【００１８】上記のように構成された単三中性線欠相保
護付遮断器においては、過電圧検出リード線２からの電
圧信号が１１５Ｖ〜１２０Ｖに達すると、第１の信号回
路５０ｄに過電圧発生信号が出力される。この過電圧発
生信号により警報出力回路４１が作動して警報出力端子
４１ｃ、４１ｄ、４１ｅに接続された警報器（図示せ
ず）により中性線が欠相したことを知らせることができ
る。過電圧検出リード線２からの電圧信号が１２０Ｖ以
上になると、第２の信号回路５０ｅに過電圧発生信号が
出力される。この過電圧発生信号により過電圧引外し回
路４２が作動して遮断器１の接触子１ａを開路し、負荷
機器を保護する。この場合、第１の信号回路５０ｄにも
過電圧発生信号が出力されることになるが、遮断器１が
開路するので警報を発生するに至らない。ただし、警報
器に自己保持形のものを用いた場合には、遮断器１が開
路した状態で警報を発生させることも可能である。

【００１９】実施の形態３．上記の実施の形態１及び２
のものは、いずれも中性線欠相の際に遮断器１を開路す
る場合があるが、負荷機器によっては突然の開路を避け
たいものがある。この場合には、図６に示すように警報
出力回路４１だけを設けた構成にすれば、単三中性線欠
相保護用電子回路３５が簡単になり安価な単三中性線欠
相保護付遮断器を提供することができる。

【００２０】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００２１】単相三線式配電線の断線、あるいは接続不
良などにより、中性線が欠相した場合、欠相したことの
警報発生、または、配電線回路の遮断を行う手段を配線
用遮断器や漏電遮断器などの中の１台の遮断器に内蔵
し、警報発生または配電線回路の遮断を選択できるよう
にしたので、特別な機器を必要とせず、負荷機器の状態
に対応した適切な欠相保護がなされる。

【００２２】また、中性線欠相時の過電圧が、所定値よ
りも低い場合には警報を発生させ、所定値よりも高い場
合には直ちに引外し遮断するように、自動的に選択動作
するようにしたものは、負荷機器に対する危険度が低い
場合には、警報を発生するだけで、不意の停電を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態である単三中性線欠相
保護付遮断器を示す電気回路図である。

【図２】 過電圧監視回路の電気回路図である。

【図３】 警報出力回路の電気回路図である。

【図４】 過電圧引外し回路の電気回路図である。

【図５】 この発明の実施の形態２である単三中性線欠
相保護付遮断器を示す電気回路図である。

【図６】 この発明の実施の形態３である単三中性線欠
相保護付遮断器を示す電気回路図である。

【図７】 従来の単三中性線欠相保護付遮断器を示す斜
視図である。

【図８】 従来の単三中性線欠相保護付遮断器の単相三
線式回路への接続例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 遮断器本体、１ａ 接触子、２ 過電圧検出リード
線、１５，２５，３５ 単三中性線欠相保護回路、４０
過電圧監視回路、４１ 警報出力回路、４２ 過電圧
引外し回路、４３ 切換装置、４３ｃ 切換スイッチ、
５０ 過電圧信号出力回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単相三線式配電線の中性線欠相により発
   生する過電圧を監視する過電圧監視回路と、この過電圧
   監視回路から出力される過電圧信号を第１の信号回路ま
   たは第２の信号回路のいずれかに出力するように切換え
   る切換手段と、上記第１の信号回路に接続され、切換手
   段が第１の信号回路に切換えられた状態で上記過電圧信
   号の出力があったとき作動する警報出力回路と、上記第
   ２の信号回路に接続され、切換手段が第２の信号回路に
   切換えられた状態で上記過電圧信号の出力があったとき
   作動する過電圧引外し回路とを備えたことを特徴とする
   単三中性線欠相保護付遮断器。
2. 【請求項２】 単相三線式配電線の中性線欠相により発
   生する過電圧が所定の第１の過電圧に達したとき、第１
   の過電圧信号を出力すると共に、所定の第２の過電圧に
   達したとき、第２の過電圧信号を出力する過電圧監視回
   路と、上記第１の過電圧信号によって作動する警報出力
   回路と、上記第２の過電圧信号によって作動する過電圧
   引外し回路とを備えたことを特徴とする単三中性線欠相
   保護付遮断器。