專利名稱：漏電斷路器的制作方法
技術領域：
本發明涉及檢測連接電動機及其他各種負載的配電系統中發生的 漏電從而將波及事故防患于未然用的漏電斷路器，特別是涉及該測試 電路的改良。
背景技術：
為了正確地進行漏電斷路器的工作測試，迄今在漏電斷路器的漏 電測試電路上下了種種工夫。其一例示于專利文獻1中。圖7中示出 了該專利文獻1所示的漏電斷路器的結構。
圖7中的漏電斷路器有多個額定電壓，例如有100、 200及400V 三個額定電壓。圖中所示的漏電斷路器1有電源側連接端子3A及負載 側連接端子3B，在連接該連接端子3A、 3B之間的主電路內，設有使 負載電流通斷的多極的開閉部8。連接開閉部8和負載側端子3B的主 電路導體2穿過的零相變流器5，檢測連接在負載側端子3B上的負載 電路中的漏電電流。漏電檢測電路6根據零相變流器5的漏電檢測線 圈51的輸出電流，判斷漏電的有無，檢測到了漏電的發生時，將驅動 信號輸出給斷路裝置7。 一旦從漏電檢測電路6供給了驅動信號，斷路 裝置7便將開閉部8的圖中未示出的通斷機構斷開，將閉合的開閉部 接點打開，使負載電路斷開。從主電路2通過電源電路4向漏電檢測 電路6供電。
測試電路9由以下部分構成工作測試時將測試電路閉合，從主 電路2將測試電流供給零相變流器5的測試線圈52的測試開關91;限 制測試電流的三個限流電阻元件921 923;以及選擇這些電阻元件的選 擇開關93。
額定電壓即使從100V變到400V，但如果測試電路9中的測試電流呈一定的電流，則使漏電檢測電路6的檢測靈敏度一定，就能進行 漏電測試，所以漏電測試準確，能提高其可靠性。因此，在該漏電斷
路器中，限流電阻元件921、 922、以及923各自的電阻值被設定為與 100V、 200V及400V的額定電壓相對應的值，以便即使額定電壓變化， 供給測試線圈52的測試電流也一定，根據所使用的額定電壓，能用選 擇開關93選擇限流電阻元件921-923中的一個。
測試電路9由如下構成時工作測試時將測試電路閉合，從主電 路2將測試電流供給零相變流器5的測試線圈52的測試幵關91; 一個 限制測試電流的限流電阻元件923。零相變流器檢測的測試用電流的大 小是額定電壓下額定靈敏度電流的2.5倍以下，在額定電壓是有2個額 定以上或者可進行靈敏度切換時，在最低的額定電壓下也必須是最大 的額定靈敏度電流的2.5倍以下。例如對應于額定電壓100 400V，額 定靈敏度電流可在100/200/500mA之間切換的情況下，按照在額定電 壓100V下流動電流為額定靈敏度電流500mA的2.5倍以下來確定測 試線圈數和限流電阻元件923的電阻值。
專利文獻1:特開2002-78187號公報。
在備有這樣的前述測試電路的漏電斷路器中，所使用的額定電壓 即使在100V至400V之間變化，但通過根據這時的額定電壓，操作選 擇開關93，選擇對應的電阻元件，能使從測試電路9向零相變流器5 的測試線圈52供給的測試電流一定，所以能準確且穩定地進行測試。
可是，在這樣的現有裝置中，由于需要設定對應于所使用的額定 電壓的種類的個數的限流電阻元件和選擇幵關，所以由于測試電路的 設置空間增大、以及零件個數的增加，存在制造成本增大的問題。
而且，特別是額定電壓高時，測試開關打開時接點之間經常施加 較大的電壓，所以有必要增大該測試開關的接點間隔，提高耐壓程度， 所以還存在該開關增大的問題。
在具有這樣的后者測試電路的漏電斷路器中，當使用的額定電壓 高時，測試工作時加在限流電阻元件上的電壓高功耗大。為此，在現 有技術中，使用功率瓦數大的一個限流電阻元件，將限流電阻元件串 聯地分為多個，從而分擔功率消耗。
因此，在這樣的現有裝置中，由于必須使用瓦特數大的限流電阻元件或者將限流電阻元件串聯地分為多個以分擔消耗功率，測試電路 的設置空間變大以及部件數目增加從而有制造成本升高的問題。
發明內容
為了解決這樣的問題，本發明的課題是提供一種備有小型、設置 空間小的測試電路、另外能進行準確的漏電測試的漏電斷路器。
為了解決上述的課題，本發明的漏電斷路器備有使主電路通斷的 開閉部；主電路的全部相的導體穿過的零相變流器；根據該零相變流 器的漏電檢測線圈的輸出電流，判斷漏電發生的有無的漏電檢測電路; 根據該漏電檢測電路的表示發生漏電的輸出信號，進行斷路而將上述 開閉部斷開的斷路裝置；將電力供給上述漏電檢測電路的電源電路； 以及有將測試電流供給上述零相變流器的測試線圈的測試開關的測試 電路，該漏電斷路器的特征在于由將從主電路供給的交流電流變換 成直流電流、將一定的直流電流供給漏電檢測電路的穩流電路構成上 述電源電路，將測試電阻元件串聯地設置在連接主電路和該穩流電路 的交流輸入端的電路中，通過測試開關將上述零相變流器的測試線圈 連接在該電阻元件的兩端。
在上述的發明中，可以使上述測試電阻元件的電阻值呈比上述穩 流電路的內部阻抗小的值，另外，可以將輸入電阻元件設置在上述電 源電路的交流輸入側。
另外，通過將兩個穩壓二極管反向串聯在上述測試電阻元件的兩 端，能限制測試電阻元件的端子電壓。
另外，本發明的第二方面的特征在于在上述漏電斷路器的漏電 檢測電路中設有設定該漏電檢測電路的檢測靈敏度的靈敏度設定電路 的情況下，設置與上述測試開關連動而與上述靈敏度設定電路的設定 無關地依據預定的靈敏度進行設定的單元。
另外，本發明的第三方面的特征在于在上述漏電斷路器的漏電 檢測電路中設有設定該漏電檢測電路的工作時間的工作時間設定電路 的情況下，設置與上述測試開關連動而與上述工作時間設定電路的設 定無關地依據預定的工作時間進行設定的單元。
在本發明中，由于在電源電路中設有穩流電路，所以不管額定電壓的大小如何， 一定的電流流過串聯連接在該電源電路的交流輸入端 上的測試電阻元件，所以兩端電壓一定，測試時與額定電壓的大小無 關， 一定的電壓從測試電阻裝置元件的兩端加在零相變流器的測試線 圈上，供給一定的測試電流。因此，如果采用本發明，則利用一個測 試電阻元件，就能與額定電壓的大小無關地將一定的測試電流經常供 給零相變流器，所以能準確且穩定地進行漏電測試，減少了測試電阻 元件的使用個數，相應地能獲得能縮小測試電路的設置空間的效果。 而且，通過將測試電阻元件的電阻值選擇得比穩流電路的內部阻抗小， 能降低測試電阻元件的負擔電壓，所以測試開關打開時接點之間的電 壓低，能縮小接點間隔，也能獲得能使該開關的形狀小的效果。
而且，在漏電檢測電路中設置設定檢測其靈敏度的靈敏度設定電 路、或設定工作時間的工作時間設定電路的情況下，由于設置與測試 開關連動且與前期靈敏度設定電路或工作時間設定電路的設定無關 的、設定預定的靈敏度或工作時間的單元，所以漏電測試時，能使漏 電檢測電路的檢測靈敏度或工作時間經常為一定的設定值，所以有能 準確且穩定地進行工作測試的效果。
圖1是表示本發明的漏電斷路器的結構圖(實施例1)。
圖2是具體地表示本發明的漏電斷路器的電源電路的結構圖。
圖3是圖2中的電源電路的工作說明圖。
圖4是表示本發明的實施例2的結構圖。
圖5是表示本發明的實施例3的結構圖。
圖6是表示本發明的實施例4的結構圖。
圖7是表示現有的漏電斷路器的結構圖。
符號說明l漏電斷路器；2主電路；3A電源側連接端子；3B負 載側連接端子；4電源電路；42穩流電路；5零相變流器；51檢測線
圈；52測試線圈；6漏電檢測電路；7斷路裝置；8開閉部；IO測試電
路；ll測試電阻元件；12測試開關。
具體實施方式
以下，就圖示的實施例，說明本發明。 [實施例1]
圖1是表示本發明的實施例1的結構圖。
在圖1中，1是漏電斷路器，通常全部結構要件都被收容在絕緣樹 脂制的模制外殼內，緊湊地形成。該漏電斷路器1備有連接電源側
連接端子3A和負載側連接端子3B的主電路2;使該主電路2通斷的 開閉部8;主電路2的全部相的導體穿過，檢測流過主電路的漏電電流 的零相變流器5;監視該零相變流器5的漏電檢測線圈51的檢測電流， 判斷漏電的有無的漏電檢測電路6;根據該漏電檢測電路6的表示漏電 的輸出信號，將上述開閉部8的通斷機構斷路，使開閉部斷開的斷路 裝置7;以及將工作電力供給上述漏電檢測電路6的電源電路4。
上述電源電路4由對從主電路2供給的交流電力進行整流而變換 成直流電力的整流電路41;以及將整流電路41的輸出電流控制成規定 的一定電流的穩流電路構成。而且將測試電阻元件ll串聯連接在該電 源電路4的與主電路2連接的交流輸入側，串聯地通過測試開關12， 將設置在零相變流器5上的測試線圈52連接在該測試電阻元件11的 兩端，由測試電阻元件11、測試開關12及測試線圈52構成測試電路 10。
圖2中示出了上述電源電路4中的穩流電路42的具體結構。 在圖2中，構成穩流電路42的晶體管Tr,的集電極連接在整流電 路41的輸出端上，發射極通過電阻r2，連接在負載電路上，而且電阻 ^連接在該發射極一基極之間。另外，晶體管Tr2是將其發射極一集電 極電路連接在晶體管Tn的基極一發射極之間，將電阻1"3連接在其發射 極一基極之間。而且將穩壓二極管ZDt連接在晶體管Tr2的基極和電阻 f2的負載電路側端之間，構成穩流電路42。晶體管Tr2與晶體管Tn不 同，由于電阻n選擇100kQ以上的高電阻，所以發射極一集電極之間 的負擔電壓(損失)低，用小容量的元件就足夠了。另外，電阻f3的 電阻值由于選擇比晶體管Tr2的發射極一集電極之間的導通電阻值 (100Q左右)大的幾十kQ，所以通過該電阻r3和穩壓二極管ZD,流 向負載電路的電流小到幾乎能忽略的程度。
這里，由于增加了第二晶體管Tr2，以便流過第一晶體管Tn的基極側的電流Ib流入限流電阻r2，所以如圖3所示，電流Ib與整流電壓 Vi成比例地變化。這是因為由穩壓二極管ZD!保持晶體管Tr2的基極 電位一定所致。
這樣，由于電流Ib與整流電壓Vi的變化成比例地變化，所以與電 流Ib增加的同時，電阻n的電壓降增大，所以晶體管Tn的基極電位 相對于整流電壓Vi以負的斜率直線地下降，因此如圖3所示，晶體管 Tn的發射極電流Ie相對于整流電壓Vi的變化以負的斜率直線地減少。
這樣電流Ie和Ib相對于輸入的電壓Vi的變化呈現相輔相成的變 化，所以成為Ie和Ib之和的供給負載電路的漏電檢測電路6的電流I 能與整流電壓Vi無關地保持一定。
這樣，如果將穩流電路42設置在電源電路4中，則即使所使用的 額定電壓變化，也能將恒定電流供給漏電檢測電路6，而且還能使交流 輸入電流一定。因此，測試電阻元件11兩端的電壓能與主電路2的電 壓變化無關地保持一定。
為了進行漏電測試，如果將圖1及圖2中的測試電路10的測試開 關12接通，則測試電阻元件11兩端的電壓便加在零相變流器5的測 試線圈52上，由該電壓的大小決定的測試電流流入該測試線圈52中。 由于穩流電路42的作用，測試電阻元件11兩端的電壓與主電路2的 電壓大小無關地保持一定，所以所使用的額定電壓即使變化，也能保 持一定，所以與所使用的額定電壓無關，漏電測試時供給零相變流器5 的測試線圈的測試電流(模擬漏電電流)經常保持一定，因此能準確 地進行漏電檢測電路6的工作測試，能提高漏電測試的可靠性。
在上述的實施例中，如果選擇測試電阻元件ll的電阻值，使其比 電源電路4的內部阻抗小很多，則即使主電路2的額定電壓為400V的 高壓，但由于能將測試電阻元件ll負擔的電壓減小到數伏左右，所以 加在測試開關12的接點之間的電壓低，能使該開關的接點間隔窄，能 使該開關小型化。
另外，由于漏電檢測電路6由電子電路構成，所以其工作電流為 數mA左右，因此電源電路4的輸出電流也可以是數mA的額定，作 為串聯連接在該電源電路中的測試電阻元件，能使用額定熱容量小的 電阻元件，能使測試電路小型化。[實施例2]
其次，圖4中示出了本發明的實施例2的結構。
該實施例2與實施例1不同的地方只在于輸入電阻Ri、 R2及R3 連接在電源電路4的整流電路41的交流輸入側的各相中，其他結構相 同。
這樣，如果將輸入電阻R,、 R2、 R3連接在電源電路4中，則能用 這些電阻元件和電源電路4中的平滑電容器d (參照圖2)形成濾波 電路，所以能吸收頻率較高的浪涌電壓，因此能提高電源電路4及測 試電路10的測試開關12的浪涌電壓耐壓量。
實施例3
圖5是表示本發明的實施例3的結構圖。
該圖5所示的實施例3是將兩個穩壓二極管ZD3和ZD4反向串聯 連接在測試電阻元件11的兩端，將測試電阻元件11的端子電壓限制 在由穩壓二極管決定的一定電壓以下的實施例。即使在不降低測試電 阻元件ll的電阻值的情況下，通過設置穩壓二極管，也能將兩端的電 壓限制在一定值以下，能降低測試開關12的交流電壓的負擔，所以能 使其接點間隔更窄，能使開關總體小型化。
實施例4
圖6表示本發明的實施例4。
在圖6中，61是由選擇開關等構成的漏電檢測電路6的檢測靈敏 度設定電路。通過操作該設定電路61，能選擇設定漏電檢測電路6中
預先設定的多個靈敏度中的一個。
62是根據本發明通過將設定電路61從漏電檢測電路分離，與漏電 檢測電路6的靈敏度設定電路61的設定無關地設定為規定的靈敏度用 的靈敏度設定開關。該開關62與測試電路10的測試開關12連動地工 作，以便測試開關12—旦接通，開關62便斷開。
將測試開關12接通，進行漏電斷路器l的漏電測試時，通過將開 關62斷開，將靈敏度設定電路61從漏電檢測電路6分離，漏電檢測 電路6的靈敏度被設定為與由測試電路10供給零相變流器5的測試線 圈52的測試電流(模擬漏電電流)對應的規定的靈敏度。因此，即使 是具有設定了靈敏度設定電路的漏電檢測電路的漏電斷路器，也能經常使漏電檢測電路6的檢測靈敏度一定，能進行漏電測試，所以能準 確地進行漏電測試。
在圖6所示的漏電斷路器1的漏電檢測電路6中，還設有設定工 作時間(從檢測到漏電至發生輸出信號的延遲時間)用的工作時間設 定電路63。該工作時間設定電路63是為了防止由短時間的脈沖狀的噪 聲信號等的侵入引起的誤動作而被設定的電路，是根據欲防止誤動作 的噪聲的種類，用選擇開關等切換設定其工作時間的電路。
而且，工作時間設定電路63為了防止不必要的動作而設定成特定 的動作時間，為了獲得與下位的保護協調而設定。
如果由該工作時間設定電路63設定了工作時間，則如果不能與該 設定時間一致地進行漏電測試時的測試開關12的操作，就不能準確地 測試，所以進行測試時，有必要調整預先由工作時間設定電路63設定 的設定時間。為了改善這一點，根據本發明，在工作時間設定電路63 中，將該電路從漏電檢測電路分離出去，而附設能與工作時間設定電 路63的設定無關地設定為規定的工作時間的工作時間設定開關64。該 開關64與測試電路10的測試開關12連動，如果該開關12接通，則 開關64斷開。
因此，將測試開關12接通，進行漏電測試時，工作時間設定開關 64斷開，工作時間設定電路63從漏電檢測電路6分離，工作時間被設 定成預定的規定的時間。因此，能經常以一定的工作時間進行漏電測 試，所以能進行準確的測試。
10
權利要求
1.一種漏電斷路器，其特征在于，具有使主電路通斷的開閉部；主電路的全部相的導體穿過的零相變流器；根據該零相變流器的漏電檢測線圈的輸出電流，判斷有無漏電發生的漏電檢測電路；設定該漏電檢測電路的工作時間用的工作時間設定電路；根據所述漏電檢測電路的表示發生漏電的輸出信號，進行斷路而將所述開閉部斷開的斷路裝置；將電力供給所述漏電檢測電路的電源電路；和帶有將測試電流供給所述零相變流器的測試線圈的測試開關的測試電路，設置有與所述測試開關連動而與所述工作時間設定電路的設定無關地設定在預定的工作時間的單元。
全文摘要
本發明公開一種測試電路的結構簡單、小型、同時能進行準確的漏電測試的漏電斷路器。其具有使主電路通斷的開閉部；主電路的全部相的導體穿過的零相變流器；根據該零相變流器的漏電檢測線圈的輸出電流，判斷有無漏電發生的漏電檢測電路；設定該漏電檢測電路的工作時間用的工作時間設定電路；根據所述漏電檢測電路的表示發生漏電的輸出信號，進行斷路而將所述開閉部斷開的斷路裝置；將電力供給所述漏電檢測電路的電源電路；和帶有將測試電流供給所述零相變流器的測試線圈的測試開關的測試電路，設置有與所述測試開關連動而與所述工作時間設定電路的設定無關地設定在預定的工作時間的單元。
文檔編號H02H3/33GK101562328SQ20091013533
公開日2009年10月21日 申請日期2004年11月8日 優先權日2003年11月27日
發明者淺野久伸, 辻伸彥 申請人:富士電機機器制御株式會社