JPS6232685B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は漏電しや断器、漏電警報器等に用いら
れる漏電検出回路に関するものである。

一般に、この種の漏電検出回路は制御電源を電
路から取つている。そのため400Vの電路に用い
る場合、半導体素子が200Vの電路用までのもの
は小形で経済的なものが製作されているが、
400Vの電路のような高い電圧のものは小形化、
実用化が困難であるため、電源トランスを用いて
降圧しているものがあるが、このようなものでは
半導体素子の耐圧は低いもので良いが、電源トラ
ンスを用いるため器具を小形化することが難かし
く、かつ高価になるという欠点があつた。また第
１図に示すように、サイリスタa₁，a₂，a₃を直列
に接続し、該サイリスタa₁，a₂，a₃に抵抗分圧回
路b₁，b₂，b₃を並列に接続し、抵抗分圧回路b₁，
b₂，b₃の按分点とサイリスタa₁，a₂，a₃の接続点
とを接続し、第２段、第３段のサイリスタa₂，a₃
のカソード・ゲート間に抵抗c₂，c₃とダイオード
d₂，d₃を並列に接続すると共にゲート・アノード
間にコンデンサe₂，e₃を接続し、ゲート回路ｆの
出力信号によつて第１段のサイリスタa₁が点弧す
ると、コンデンサe₂，e₃の放電によつて第２段、
第３段のサイリスタa₂，a₃を第１段のサイリスタ
a₁とほとんど同時に点弧させるもの。あるいは第
２図に示すようにサイリスタa₁，a₂，a₃に抵抗分
圧回路b₁，b₂，b₃とコンデンサg₁，g₂，g₃、抵抗
h₁，h₂，h₃からなる分圧回路を並列に接続し、抵
抗分圧回路b₁，b₂，b₃の按分点とサイリスタa₁，
a₂，a₃の接続点とを接続すると共に、コンデンサ
g₁，g₂，g₃、抵抗h₁，h₂，h₃からなる分圧回路の
按分点とサイリスタa₁，a₂，a₃の接続点とをツエ
ナーダイオードi₂，i₃を介して接続し、またツエ
ナーダイオードi₂，i₃のカソードと第２段、第３
段のサイリスタa₂，a₃のゲートとを抵抗j₂，j₃を
介して接続し、ゲート回路ｆの出力信号によつて
第１段のサイリスタa₁が点弧すると、コンデンサ
g₁，g₂、の放電によつて第２段、第３段のサイリ
スタa₂，a₃を第１段のサイリスタa₁とほとんど同
時に点弧させるものが、耐圧の低いサイリスタを
高い電圧の回路に用いるものとして知られている
が、このようなものでは、ノイズによつて第２
段、第３段のサイリスタa₂，a₃が点弧し、第１段
のサイリスタa₁に全電圧がかかり、サイリスタa₁
が損傷するという欠点があつた。また前者のもの
では、これ以外に電源投入時の過渡現象によつて
も第２段、第３段のサイリスタa₂，a₃が点弧する
という欠点があり、通常電路にはノイズがあるた
め、第１図、第２図で示したようなものを漏電し
や断器、漏電警報器等に用いることは出来なかつ
た。

前記のような欠点を解決したものとして第３図
に示すように、電路ｋにトリツプコイルｌを介し
て全波整流器ｍを接続し、該全波整流器ｍの直流
電圧側に抵抗ｎ、コンデンサｐ、ツエナーダイオ
ードｑによつて増幅器ｒの制御電源を構成すると
共に、二つのサイリスタa₁，a₂を直列に接続した
ものと、二つの抵抗分圧回路b₁，b₂，s₁，s₂を
各々並列に接続し、第１の抵抗分圧回路b₁，b₂の
按分点と二つのサイリスタa₁，a₂の接続点を接続
すると共に第２の分圧回路の按分点と第２段のサ
イリスタa₂のゲートとをダイオードｔを介して接
続し、また増幅器ｒの出力端と第１段のサイリス
タa₁のゲートとを接続して、増幅器ｒの出力信号
によつて第１段のサイリスタa₁が点弧すると、第
２段のサイリスタa₂のカソード・ゲート間に第２
の抵抗分圧回路s₁，s₂の抵抗s₁の両端の電圧が加
わり、第２段のサイリスタa₂が点弧するスイツチ
ング回路を構成した漏電しや断器があるが、この
ようなものでは次のような欠点があつた。

(1) 抵抗s₁の両端の電圧が全波整流電圧であるた
め、第１段のサイリスタa₁が点弧した際の位相
によつては第２段のサイリスタa₂の点弧が遅れ
ることがあり、それ遅れも第２段のサイリスタ
a₂のゲートの感度のばらつきによつて変化す
る。

(2) 制御電源を構成する抵抗ｎに高い電圧がかか
るので、大きなワツト数の抵抗を必要とする。

(3) 二つの抵抗分圧回路b₁，b₂，s₁，s₂を用いる
ため構成が増す。

(4) 第２段のサイリスタa₂のゲートに信号を与え
る抵抗分圧回路s₁，s₂に常時電力損失があるの
で発熱量が多くなる。また発熱量を少なくしよ
うとして抵抗s₁，s₂の値を大きくすると、第２
段のサイリスタa₂の点弧が遅れる。

(5) 第２段のサイリスタa₂のゲート・カソード間
に、急激な電圧上昇からサイリスタを保護する
ための保護用コンデンサを接続すると、第２段
のサイリスタa₂の点弧が遅れるため、保護用コ
ンデンサを接続できない。

本発明は前記のような欠点を全て解決した小形
で安価な漏電検出回路を提供することを目的とす
るものである。

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。第４図は本発明による漏電検出回路を用いた
漏電しや断器を示すものであり、１は電源側端
子、２は負荷側端子である。３は電路４に設けら
れた開閉部である。５は電路４に流れる漏電電流
を検出する零相変流器。６は零相変流器５の出力
を増幅する増幅器。７は電路４に接続された整流
器である。次にスイツチング回路Ａについて説明
すると増幅器７の直流電圧側には前記増幅器６の
出力端にゲートを接続された第１段のサイリスタ
８と第２段のサイリスタ９が直列に、引外し装置
のトリツプコイル１０を介して接続されている。
該二つのサイリスタ８，９にはツエナーダイオー
ド１１、抵抗１２，１３からなる分圧回路が並列
に接続され、該分圧回路の按分点１４は二つのサ
イリスタ８，９の接続点に接続されている。な
お、電圧分圧比率は１：１になるようにツエナー
ダイオード１１、抵抗１２，１３は選定されてい
る。１５はツエナーダイオード１１に並列に接続
されたコンデンサであり、コンデンサ１５とツエ
ナーダイオード１１の接続点は前記増幅器６の制
御電源入力端に接続されている。またコンデンサ
１５とツエナーダイオード１１のプラス側接続点
は逆電圧防止用のダイオード１６、抵抗１７を介
して第２段のサイリスタ９のゲートに接続されて
いる。なお１８，１９は抵抗、２０，２１はコン
デンサであり、抵抗１８，１９、コンデンサ２
０，２１はサイリスタ８，９を保護するために接
続されている。

以上のような漏電しや断器において、電路４に
漏電電流が流れると、零相変流器５にて検出し、
その出力を増幅器６で増幅し、増幅器６の出力信
号が第１段のサイリスタ８のゲートに加わり、第
１段のサイリスタ８が点弧すると同時にコンデン
サ１５が放電し、ダイオード１６、抵抗１７を介
して第２段のサイリスタ９のゲートに加わり、第
２段のサイリスタ９を第１段のサイリスタ８とほ
とんど同時に点弧し、トリツプコイル１０に電流
が流れ、引外し装置を駆動して開閉部３を開く。
なお、ツエナーダイオード１１、抵抗１２，１
３、コンデンサ１５は増幅器６の制御電源として
用いられている。

第５図はサイリスタを３個直列に接続した場合
のスイツチング回路Ａを示したものであり、前記
の実施例に追加する部分について説明すると、第
２段のサイリスタ９に直列に第３のサイリスタ３
１を接続すると共に、分圧抵抗１３に直列に分圧
抵抗３２を接続し、その按分点３３を第２段、第
３段のサイリスタ９，３１の接続点に接続する。
なお電圧分圧比率を１：１：１になるようにツエ
ナーダイオード１１、抵抗１２，１３，３２は選
定されている。さらに、コンデンサ１５とツエナ
ーダイオード１１のプラス側接続点と第３段のサ
イリスタ３１のゲートとを逆電圧防止用ダイオー
ド３４、抵抗３５を介して接続すると共に、第３
段のサイリスタ３１に保護用の抵抗３６、コンデ
ンサ３７を接続する。このような回路において、
前記と同様に、第１段のサイリスタ８が点弧する
と、コンデンサ１５の放電によつて第２段、第３
段のサイリスタ９，３１を第１段のサイリスタ８
とほとんど同時に点弧する。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく
例えば、引外し装置のトリツプコイル１０は整流
器７の直流電圧側に接続されているが、これは交
流電圧側に接続してもよく、また引外し装置のか
わりに警報装置を接続してもよい。

以上のように本発明は、スイツチング回路Ａを
増幅器６の出力端にゲートを接続させた第１段の
サイリスタ８と、該第１段のサイリスタ８に直列
に接続させた単数又は複数個の第２段以降のサイ
リスタ９，３１と、該第１段、第２段以降のサイ
リスタ８，９，３１に並列に接続させると共に
各々の按分点１４，３３を各サイリスタ８，９，
３１の接続点に接続させたツエナーダイオード１
１、抵抗１２，１３，３２からなる分圧回路と、
該分圧回路のツエナーダイオード１１に並列に接
続させたコンデンサ１５と、該コンデンサ１５と
ツエナーダイオード１１のプラス側接続点と前記
第２段以降のサイリスタ９，３１のゲート間に接
続させたダイオード１６，３４、抵抗１７，３５
によつて構成し、増幅器６の制御電源入力端にコ
ンデンサ１５とツエナーダイオード１１の接続点
を接続させ、また整流器７の直流電圧側に前記第
１段、第２段以降のサイリスタ８，９，３１を接
続させ、増幅器６の出力信号によつて第１段のサ
イリスタ８が点弧し、コンデンサ１５の放電によ
つて第２段以降のサイリスタ９，３１が点弧され
たときに引外し装置又は警報装置を駆動する漏電
検出回路であり、次のような効果がある。

(1) ツエナーダイオード１１によつて一定電圧に
充電させたコンデンサ１５の放電によつて第２
段以降のサイリスタ９，３１を点弧させるた
め、第１段のサイリスタ８が点弧されると、常
に、しかもほとんど同時に第２段以降のサイリ
スタ９，３１は点弧され、第２段以降のサイリ
スタ９，３１を損傷する恐れがなく、また第２
段以降のサイリスタ９，３１のゲートの感度の
ばらつきによる影響もない。さらに、第２段以
降のサイリスタ９，３１にも適切な保護素子１
９，２１，３６，３７を接続できる。

(2) ツエナーダイオード１１、コンデンサ１５、
抵抗１２，１３，３２は増幅器６の制御電源と
しても用いられているため、大きなワツト数の
抵抗を必要とせず、さらに分圧回路は一つです
み構成が簡単になる。

(3) 第２段以降のサイリスタ９，３１に信号を与
える回路には、第２段以降のサイリスタ９，３
１を点弧させるときのみ電流が流れるため発熱
量は少ない。

(4) 電路のノイズによつて第２段以降のサイリス
タ９，３１を点弧する恐れがない。

(5) ツエナーダイオードによつてコンデンサ１５
を一定電圧に充電させているため、電路の電圧
によつてコンデンサの充電電圧が変化せず、低
圧の回路から高圧の回路まで兼用できる。

(6) 電源トランスを用いないので小形で安価な器
具を製作できる。

以上のように本発明は誤動作する恐れがなく、
信頼性の高い小形で安価な漏電しや断器、漏電警
報器等が製作可能であり、その実用的価値は極め
て高いものある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路図、第２図は他の従来例
の回路図、第３図はさらに他の従来例の回路図、
第４図は本考案の一実施例を示す回路図、第５図
は他の実施例を示す回路図である。 ５……零相変流器、６……増幅器、７……整流
器、８，９，３１……サイリスタ、１０……トリ
ツプコイル、１１……ツエナーダイオード、１
２，１３，３２……抵抗、１４，３３……按分
点、１５……コンデンサ、１６，３４……ダイオ
ード、１７，３５……抵抗、Ａ……スイツチング
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 漏電電流を検出する零相変流器５と、該零相
   変流器５の出力を増幅する増幅器６と、該増幅器
   ６の出力信号によつて作動するスイツチング回路
   Ａと、該スイツチング回路Ａを制御する整流器７
   とからなる漏電検出回路において、スイツチング
   回路Ａは、前記増幅器６の出力端にゲートを接続
   させた第１段のサイリスタ８と、該第１段のサイ
   リスタ８に直列に接続させた単数又は複数個の第
   ２段以降のサイリスタ９，３１と、該第１段、第
   ２段以降のサイリスタ８，９，３１に並列に接続
   させると共に各々の按分点１４，３３を各サイリ
   スタ８，９，３１の接続点に接続させたツエナー
   ダイオード１１、抵抗１２，１３，３２からなる
   分圧回路と、該分圧回路のツエナーダイオード１
   １に並列に接続させたコンデンサ１５と、該コン
   デンサ１５とツエナーダイオード１１のプラス側
   接続点と前記第２段以降のサイリスタ９，３１の
   ゲート間に接続させたダイオード１６，３４、抵
   抗１７，３５からなり、前記増幅器６の制御電源
   入力端に前記コンデンサ１５とツエナーダイオー
   ド１１の接続点を接続させ、また前記整流器７の
   直流電圧側に前記第１段、第２段以降のサイリス
   タ８，９，３１を接続させ、前記増幅器６の出力
   信号によつて第１段のサイリスタ８が点弧し、前
   記コンデンサ１５の放電によつて前記第２段以降
   のサイリスタ９，３１が点弧されたときに引外し
   装置又は警報装置を駆動させるように構成したこ
   とを特徴とする漏電検出回路。