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漏電繼電器的制作方法

文檔序號:7237111閱讀:209來源:國知局
專利名稱:漏電繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種漏電繼電器,其與檢測電路零相序電流的零相序 變流器連接,基于該檢測電流而監(jiān)視電路的漏電狀態(tài)。
背景技術(shù)
公知在作為一種電路斷路器的漏電斷路器中,內(nèi)置例如由集成電路 構(gòu)成的漏電檢測電路、零相序變流器及電磁鐵裝置,利用漏電檢測電路 對由零相序變流器檢測得到的信號的電平進(jìn)行判斷,如果超過規(guī)定值, 則向電磁鐵裝置輸出驅(qū)動信號,斷開主電路。另外,還公知漏電斷路器 中搭載有測試裝置(測試按鈕),其用于確認(rèn)該漏電檢測功能能否正常 動作。該漏電斷路器是根據(jù)防止觸電或漏電火災(zāi)保護(hù)的觀點(diǎn),而按照電氣 設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)則設(shè)置的,但己知在漏電火災(zāi)保護(hù)時,在不適于立即 斷開主電路的場所(例如,醫(yī)院的手術(shù)室和排煙裝置等),使主電路繼 續(xù)通電,而僅限于產(chǎn)生表示發(fā)生漏電的警報,并在例如即使斷開主電路 也沒有問題期間實(shí)施必要的處理。作為產(chǎn)生該警報的單元,使用配置在 主電路上的其他的零相序變流器、以及與從該零相序變流器引出的信號 線連接的漏電繼電器,此外,對于該漏電繼電器,鑒于"漏電監(jiān)視"這一 點(diǎn),通常將其設(shè)置在遠(yuǎn)離主電路的例如電氣管理室等中。在該漏電繼電器中也搭載有測試裝置,但其在下述方面與上述漏電 斷路器的測試裝置不同。即,漏電繼電器能夠獨(dú)立地進(jìn)行測試,通過該 測試,能夠確認(rèn)內(nèi)置的集成電路和繼電器(相當(dāng)于漏電斷路器中的電磁 鐵裝置)的功能或動作。即,即使在與從零相序變流器引出的信號線進(jìn) 行連接之前,也能夠作為漏電繼電器獨(dú)立地進(jìn)行動作確認(rèn)。其原因可以認(rèn)為是由于在配電施工中,不一定同時設(shè)置零相序變流 器和漏電繼電器,或者如上所述在漏電繼電器內(nèi)搭載有集成電路等與漏電檢測功能有關(guān)的核心部件,所以需要能夠盡早發(fā)現(xiàn)意外故障。然而,換言之,即使在實(shí)際使用中、即漏電繼電器與零相序變流器 連接的狀態(tài)下,也無法通過測試對零相序變流器進(jìn)行確認(rèn)。即,假設(shè)即 使漏電繼電器與零相序變流器之間的信號線存在斷線或漏接,只要漏電 繼電器內(nèi)部沒有問題,就會通過操作測試按鈕而發(fā)出漏電警報。為此, 對于漏電繼電器,也與漏電斷路器相同地要求提高測試裝置的可靠性。當(dāng)然,如果著眼于測試本身,則由于例如利用可變電阻器以跨接的 方式使零相序變流器的不同電極之間短路,如果使該可變電阻器的電阻 值逐漸減小,則會使零相序變流器識別為泄漏電流的模擬增加,所以不 僅不依賴于測試裝置,還可以確認(rèn)包含零相序變流器在內(nèi)的漏電檢測功 能,但是,在考慮安全方面或簡便性的情況下,很難說是好辦法。因此,已知下述技術(shù)在漏電檢測電路中的信號線路上具有開關(guān), 該開關(guān)通過與測試按鈕的操作聯(lián)動而使漏電檢測電路中的信號線路開 閉,同時在該開關(guān)斷開時,將在漏電繼電器內(nèi)生成的基準(zhǔn)電位或來自振 蕩電路的模擬信號,經(jīng)由漏電繼電器和零相序變流器之間的信號線輸入 至零相序變流器的次級繞組內(nèi),通過使其回流至漏電檢測電路,而將該 信號自身識別為泄漏電流的模擬增加,并發(fā)出漏電警報(例如,參照專 利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)l:特開2003 — 274550號公報(第0014 0020段) 發(fā)明內(nèi)容由于如上所述的現(xiàn)有漏電繼電器的測試裝置,通過與零相序變流 器進(jìn)行連接,從而能夠利用測試動作,確認(rèn)該零相序變流器的故障, 或者零相序變流器與漏電繼電器之間的信號線是否斷線、漏接,所以, 如果僅著眼于漏電監(jiān)視性能,當(dāng)然其可靠性更高。但是,在上述實(shí)現(xiàn)方式中,由于必須在漏電檢測電路內(nèi)的所謂微 弱信號線路中設(shè)置開關(guān),并且,在測試以外的通常使用狀態(tài)下,必須 使b接點(diǎn)(常閉接點(diǎn))通電,所以,存在由于開關(guān)的接觸不良等引起 漏電檢測電路、甚至產(chǎn)品自身的可靠性降低的問題。本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的,其目的在于獲得一種漏電繼電器,其無需在漏電檢測電路內(nèi)的信號線路上使用開關(guān),在確認(rèn) 漏電繼電器與零相序變流器正常連接的狀態(tài)下,能夠向漏電檢測電路輸 入測試用模擬波形,或能夠由使用者進(jìn)行該輸入。本發(fā)明所涉及的漏電繼電器,其與檢測電路零相序電流的零相序變 流器連接,基于該檢測電流監(jiān)視電路的漏電狀態(tài),其具有檢測電阻, 其將上述零相序變流器的檢測電流轉(zhuǎn)換為電壓信號;漏電檢測電路,其 判斷上述電壓信號的電平而檢測上述電路的漏電;惠斯登電橋,其設(shè)置 在該漏電檢測電路和上述零相序變流器之間,以上述檢測電阻作為一個 電阻臂而由四個電阻臂構(gòu)成;比較電路,其對惠斯登電橋的中點(diǎn)之間的 電位進(jìn)行比較;以及模擬波形發(fā)生電路,其在該比較電路產(chǎn)生規(guī)定輸出 的狀態(tài)下,與測試按鈕的操作對應(yīng)而通電,并向上述漏電檢測電路輸入 測試用模擬波形,上述惠斯登電橋設(shè)定為在上述零相序變流器正常連接 的情況下,在上述中點(diǎn)之間產(chǎn)生使上述比較電路產(chǎn)生上述規(guī)定輸出的電 位差。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明可以向使用者提供一種能夠執(zhí)行可靠的漏電監(jiān)視的 高可靠性的漏電繼電器,其通過測試按鈕的操作,不僅能夠確認(rèn)漏電 繼電器內(nèi)部有無故障,還能夠確認(rèn)漏電繼電器與零相序變流器之間的 連接是否異常,進(jìn)而確認(rèn)零相序變流器自身有無故障。


圖1是包含本發(fā)明的實(shí)施方式1中的漏電繼電器的電路圖。 圖2是包含本發(fā)明的實(shí)施方式2中的漏電繼電器的電路圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方式1圖l是表示包含本發(fā)明的實(shí)施方式l中的漏電繼電器的電路圖的圖。漏電繼電器40經(jīng)由連接導(dǎo)線30與零相序變流器20的兩端連接,該零相序變流器20設(shè)置在主電路的電路10中,用于檢測電路10的零相序電流,該漏電繼電器40具有檢測電阻42,其將零相序變流 器20的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓信號;漏電檢測電路46,其判斷來自該 檢測電阻42的電壓信號的電平,從而檢測電路10的漏電;以及輸出 電路47,其對該漏電檢測電路46的輸出進(jìn)行放大,在漏電檢測電路 46檢測出漏電時,通過輸出電路47使漏電指示LED48點(diǎn)燈,同時 驅(qū)動漏電警報輸出繼電器49。此外,漏電繼電器40具有以檢測電阻42作為一個電阻臂、由電 阻43、 44、 45形成另外三個電阻臂的惠斯登電橋41,將電阻43、 44、 45的電阻值設(shè)定為在連接有零相序變流器20的情況下,使得惠斯登 電橋41的檢測電阻側(cè)中點(diǎn)A的電位低于另一側(cè)的中點(diǎn)B的電位,形 成A點(diǎn)電位〈B點(diǎn)電位的關(guān)系。即,在本發(fā)明中,使惠斯登電橋41 介于零相序變流器20和漏電檢測電路46之間,并區(qū)別于通常的惠斯 登電橋中,為了測定未知電阻而調(diào)節(jié)可變電阻,使流過檢流計(jì)的電流 為零的方式,而將電阻43、 44、 45的電阻值設(shè)定為使連接檢流計(jì)的 中點(diǎn)A、 B上產(chǎn)生規(guī)定的電位差。并且,在惠斯登電橋41的中點(diǎn)A、 B間設(shè)置比較這兩者電位的 比較電路50,其構(gòu)成為在處于A點(diǎn)電位〈B點(diǎn)電位的關(guān)系的情況 下,通過由比較電路50產(chǎn)生規(guī)定輸出而使晶體管51導(dǎo)通,經(jīng)由該晶 體管51使測試按鈕52、模擬波形發(fā)生電路53與漏電檢測電路46的 輸入端連接,該模擬波形發(fā)生電路53通過該測試按鈕52的按動操作 而通電,并產(chǎn)生測試用模擬波形。另外,在漏電繼電器中40中包含電源電路54,其用于向內(nèi)部各 電路供給規(guī)定電壓。根據(jù)該實(shí)施方式1構(gòu)成的漏電繼電器40,在如上所述方式連接 零相序變流器20的情況下,由于在惠斯登電橋41中設(shè)定電阻43、44、 45的電阻值,以成為A點(diǎn)電位〈B點(diǎn)電位的關(guān)系,所以此時通過比 較電路50的輸出而使晶體管51導(dǎo)通,使模擬波形發(fā)生電路53與漏 電檢測電路46的輸入端連接,可以向漏電檢測電路46輸入測試用模 擬波形。因此,在零相序變流器20正常地與漏電繼電器40連接的情況下,通過測試按鈕52的按動操作,能夠確認(rèn)出漏電檢測電路46正常。另外,在零相序變流器20未連接或連接導(dǎo)線30斷線的情況下, 在惠斯登電橋41中,成為A點(diǎn)電位〉B點(diǎn)電位,通過比較電路50而 使晶體管51斷開,將模擬波形發(fā)生電路53從漏電檢測電路46的輸 入端斷開。因此,由于即使操作測試按鈕52,漏電繼電器40也會不 動作,所以,能夠確認(rèn)在漏電繼電器40與零相序變流器20之間的連 接、或零相序變流器20中出現(xiàn)異常。如上所述,根據(jù)該實(shí)施方式1的漏電繼電器,由于其具有惠斯 登電橋41,其設(shè)置在漏電檢測電路46和零相序變流器20之間,以檢 測電阻42作為一個電阻臂而由4個電阻構(gòu)成,該檢測電阻42將零相序 變流器20的檢測電流轉(zhuǎn)換為電壓信號;比較電路50,其對該惠斯登電 橋41的中點(diǎn)A、 B之間的電位進(jìn)行比較;以及模擬波形發(fā)生電路53, 其在該比較電路50產(chǎn)生規(guī)定輸出的狀態(tài)下,與測試按鈕52的操作對應(yīng) 而通電,并向漏電檢測電路46輸入測試用模擬波形,惠斯登電橋41設(shè) 定為在零相序變流器20正常連接的情況下,在中點(diǎn)A、 B之間產(chǎn)生使 比較電路50產(chǎn)生規(guī)定輸出的電位差,所以無需在從零相序變流器至漏 電檢測電路的信號線路中使用b接點(diǎn)開關(guān),通過測試按鈕的操作,不 僅能夠確認(rèn)漏電繼電器內(nèi)部有無故障,還能夠確認(rèn)漏電繼電器與零相 序變流器之間的連接是否異常,進(jìn)而確認(rèn)零相序變流器自身有無故 障,可以執(zhí)行可靠的漏電監(jiān)視,實(shí)現(xiàn)高可靠性的漏電繼電器。實(shí)施方式2圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的電路圖。在上述實(shí)施方式l中,通過對惠斯登電橋41的中點(diǎn)A、 B之間 的電位進(jìn)行比較的比較電路50的輸出,控制產(chǎn)生測試用模擬波形的 模擬波形發(fā)生電路53,但是,在操作測試按鈕52而漏電繼電器40 不動作的情況下,無法確定零相序變流器20的連接或漏電檢測電路 46的哪一個產(chǎn)生異常。由此,在該實(shí)施方式2中,設(shè)定為在零相序變流器20未連接的情況下(也包含零相序變流器20的連接導(dǎo)線30斷線的情況),使惠斯登電橋41的中點(diǎn)A、 B之間的電位成為A點(diǎn)電位〉B點(diǎn)電位,以 使比較電路50產(chǎn)生規(guī)定輸出。然后,通過利用比較電路50的輸出而使形成輸出電路的晶體管 55、 56導(dǎo)通,使異常指示LED57點(diǎn)燈,同時,驅(qū)動異常警報輸出繼 電器58,從而通知在零相序變流器20的連接中存在異常。另外,在該異常指示LED57不點(diǎn)燈,并且,即使操作測試按鈕 52,漏電指示LED48也不點(diǎn)燈的情況下,可以判斷為在漏電檢測電 路46的下游存在異常。如上所述,根據(jù)該實(shí)施方式2的漏電繼電器,由于其具有惠斯 登電橋41,其設(shè)置在漏電檢測電路46和零相序變流器20之間,以檢 測電阻42作為一個電阻臂而由4個電阻構(gòu)成,該檢測電阻42將零相序 變流器20的檢測電流轉(zhuǎn)換為電壓信號;比較電路50,其對該惠斯登電 橋41的中點(diǎn)A、 B之間的電位進(jìn)行比較;以及警報輸出電路,其在該 比較電路50產(chǎn)生規(guī)定輸出時通電,惠斯登電橋41設(shè)定為在零相序變流 器20未連接的情況下,在中點(diǎn)A、 B之間產(chǎn)生使比較電路50產(chǎn)生規(guī)定 輸出的電位差,所以無需在從零相序變流器至漏電檢測電路的信號線 路中使用b接點(diǎn)開關(guān),通過測試按鈕的操作,不僅能夠確認(rèn)漏電繼電 器內(nèi)部有無故障,還能夠確認(rèn)漏電繼電器與零相序變流器之間的連接 是否異常,進(jìn)而確認(rèn)零相序變流器自身有無故障,可以執(zhí)行可靠的漏 電監(jiān)視,實(shí)現(xiàn)高可靠性的漏電繼電器。
權(quán)利要求
1.一種漏電繼電器,其與檢測電路零相序電流的零相序變流器連接,基于該檢測電流監(jiān)視電路的漏電狀態(tài),其特征在于,具有檢測電阻,其將上述零相序變流器的檢測電流轉(zhuǎn)換為電壓信號;漏電檢測電路,其判斷上述電壓信號的電平而檢測上述電路的漏電;惠斯登電橋,其設(shè)置在該漏電檢測電路和上述零相序變流器之間,以上述檢測電阻作為一個電阻臂而由四個電阻臂構(gòu)成;比較電路,其對惠斯登電橋的中點(diǎn)之間的電位進(jìn)行比較;以及模擬波形發(fā)生電路,其在該比較電路產(chǎn)生規(guī)定輸出的狀態(tài)下,與測試按鈕的操作對應(yīng)而通電,并向上述漏電檢測電路輸入測試用模擬波形,上述惠斯登電橋設(shè)定為在上述零相序變流器正常連接的情況下,在上述中點(diǎn)之間產(chǎn)生使上述比較電路產(chǎn)生上述規(guī)定輸出的電位差。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電繼電器,其特征在于, 上述惠斯登電橋設(shè)定為在上述零相序變流器正常連接的情況下,使上述檢測電阻側(cè)中點(diǎn)的電位低于另 一側(cè)中點(diǎn)的電位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的漏電繼電器,其特征在于, 上述漏電檢測電路,在檢測出漏電時驅(qū)動漏電指示元件,同時驅(qū)動漏電警報輸出繼電器。
4. 一種漏電繼電器,其與檢測電路零相序電流的零相序變流器連 接,基于該檢測電流監(jiān)視電路的漏電狀態(tài),其特征在于,具有檢測電阻,其將上述零相序變流器的檢測電流轉(zhuǎn)換為電壓信號; 漏電檢測電路,其判斷上述電壓信號的電平而檢測上述電路的漏電;模擬波形發(fā)生電路,其與測試按鈕的操作對應(yīng)而通電,并向上述 漏電檢測電路輸入測試用模擬波形;惠斯登電橋,其設(shè)置在上述漏電檢測電路和上述零相序變流器之間,以上述檢測電阻作為一個電阻臂而由四個電阻臂構(gòu)成;比較電路,其對該惠斯登電橋的中點(diǎn)之間的電位進(jìn)行比較;以及 警報輸出電路,其在該比較電路產(chǎn)生規(guī)定輸出時通電, 上述惠斯登電橋設(shè)定為在沒有連接上述零相序變流器的情況下,在上述中點(diǎn)之間產(chǎn)生使上述比較電路產(chǎn)生上述規(guī)定輸出的電位差。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的漏電繼電器,其特征在于, 上述惠斯登電橋設(shè)定為在上述零相序變流器沒有正常連接的情況下,使上述檢測電阻側(cè)中點(diǎn)的電位高于另一側(cè)中點(diǎn)的電位。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的漏電繼電器,其特征在于, 上述警報輸出電路驅(qū)動異常指示元件。
全文摘要
本發(fā)明獲得一種漏電繼電器,其無需在漏電檢測電路內(nèi)的信號線路上使用開關(guān),在確認(rèn)零相序變流器正常連接的狀態(tài)下,能夠向漏電檢測電路輸入測試用模擬波形、或由使用者進(jìn)行該輸入,其具有惠斯登電橋(41),其設(shè)置在漏電檢測電路(46)和零相序變流器(20)之間,以檢測電阻(42)作為一個電阻臂而由4個電阻構(gòu)成;比較電路(50),其對該惠斯登電橋的中點(diǎn)A、B間的電位進(jìn)行比較;以及模擬波形發(fā)生電路(53),其在該比較電路產(chǎn)生規(guī)定輸出的狀態(tài)下,與測試按鈕(52)的操作對應(yīng)而通電,向該漏電檢測電路輸入測試用模擬波形,惠斯登電橋設(shè)定為在零相序變流器正常連接的情況下,在中點(diǎn)A、B間產(chǎn)生使比較電路產(chǎn)生規(guī)定輸出的電位差。
文檔編號H01H83/02GK101252269SQ20071018155
公開日2008年8月27日 申請日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月22日
發(fā)明者山中尚, 金山健志 申請人:三菱電機(jī)株式會社
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