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漏電検出装置 コモンズ

国内特許コード P130008852
整理番号 2011-059
掲載日 2013年3月28日
出願番号 特願2012-133312
公開番号 特開2013-257213
登録番号 特許第5911065号
出願日 平成24年6月12日(2012.6.12)
公開日 平成25年12月26日(2013.12.26)
登録日 平成28年4月8日(2016.4.8)
発明者
  • 辻本 浩章
出願人
  • 公立大学法人大阪市立大学
発明の名称 漏電検出装置 コモンズ
発明の概要 【課題】リング状の磁性体を使用する漏電検出装置は小型化に限界があり、また電線が太くなった場合は、リング状の磁性体自体が大きくなる。さらに、すでに配置されている電線に対してリング状の磁性体を配置するのは、容易ではない。
【解決手段】電源と負荷を接続する一対の電源ラインに設置する漏電検出装置であって、前記一対の電源ラインのそれぞれを保持する一対の保持手段と、前記一対の保持手段同士を所定の間隔で固定する固定手段と、前記それぞれの保持手段に前記電源ラインと平行に配置された一対の磁性素子と、前記一対の磁性素子同士の磁気抵抗効果の差を検出する検出手段と前記磁性素子に駆動電流を流す駆動手段とを有することを特徴とする漏電装置を提供する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


漏電とは、電源から負荷へ連結された電線以外に電流が流れることである。実際には、電源から負荷に流れる電流と、負荷から電源に帰ってくる電流が異なることで検出される。従来の漏電検出装置では、電源から負荷に連通された2本の電線をリング状の磁性体の孔を通し、磁性体のインピーダンスの変化を検出する装置が提案されている(特許文献1)。



図24には、この漏電検出装置100の概要を説明する。漏電検出装置100は、リング状の磁性体101と、磁性体101に貼り付けた磁気インピーダンス素子102と、インピーダンスの変化を検出する検出器103から構成される。リング状の磁性体101は、孔104の部分に電源115から負荷116に向かう一対の電線110、111(電線Aおよび電線Bとする)をともに通過させておく。



磁気インピーダンス素子102は、磁界によって抵抗が変化する磁気抵抗素子を用いる。磁気抵抗素子は、リング状の磁性体101が生成する磁界中に配置される。例えば、リング状の磁性体101の一部を削除し、ギャップを形成し、そのギャップ内に配置するという構成が例示できる。もちろん、これ以外の方法であってもよい。



検出器103は、磁気抵抗素子の抵抗の変化を検出できるものであればよく、抵抗変化を所定の周波数の信号に変換させたり、フィルタ回路および増幅回路によって波形整形を行った後、信号検出回路で出力し主力信号に変換する。



この漏電検出装置100の動作を説明すると、漏電がなければ、電線A110に流れる電流と電線B111に流れる電流は同じ量であり、また方向が逆であるから、リング状の磁性体101中には磁束は発生しない。したがって、この時に磁気インピーダンス素子102の抵抗は変化しない。一方、もし漏電が発生していれば、電線A110に流れる電流値と電線B111に流れる電流値が異なるので、リング状の磁性体101中に磁束が発生する。



この発生した磁束によって磁気インピーダンス素子102のインピーダンスが変化するので、検出器103によって、それが検出され、漏電の発生を検知する。

産業上の利用分野


本発明は漏電を検出する漏電検出装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
電源と負荷を接続する一対の電源ラインに設置する漏電検出装置であって、
前記一対の電源ラインのそれぞれを保持する一対の保持手段と、
前記一対の保持手段同士を所定の間隔で固定する固定手段と、
前記それぞれの保持手段に前記電源ラインと平行に配置された一対の磁性素子と、
前記一対の磁性素子同士の磁気抵抗効果の差を検出する検出手段と
前記磁性素子に駆動電流を流す駆動手段と
を有することを特徴とする漏電検出装置。

【請求項2】
前記固定手段は、前記一対の保持手段の間隔を可変的に調整する間隔調整手段を有する請求項1に記載された漏電検出装置。

【請求項3】
前記それぞれの磁性素子は、前記一対の保持手段の中間に向かって所定角度傾斜することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載された漏電検出装置。

【請求項4】
前記磁性素子には、磁化容易軸に対して傾斜した導体パターンが形成され、
前記一対の保持手段に対して、異なる傾斜方向を有することを特徴とした請求項1乃至3のいずれかの請求項に記載された漏電検出装置。

【請求項5】
前記駆動手段は、前記電源であることを特徴とした請求項1乃至4のいずれかの請求項に記載された漏電検出装置。

【請求項6】
前記磁性素子の少なくとも一方の磁性素子にはバイアス手段が設けられ、
前記一方の磁性素子の素子端子間電圧を検出する電力検知手段をさらに備えたことを特徴とした請求項5に記載された漏電検出装置。

【請求項7】
前記駆動手段は、前記電源および前記負荷が構成する回路から独立した電源であることを特徴とした請求項1乃至4のいずれかの請求項に記載された漏電検出装置。

【請求項8】
前記磁性素子の少なくとも一方の磁性素子は前記独立した電源で駆動され、前記一方の磁性素子の素子端子間電圧を検出する電流検出手段をさらに備えたことを特徴とした請求項7に記載された漏電検出装置。

【請求項9】
電源と負荷を接続する一対の電源ラインに設置する漏電検出装置であって、
前記一対の電源ラインの一方に対して他方を前記一方の電源ラインに流れる電流と同方向に電流が流れるように保持する一対の保持手段と、
前記一対の保持手段同士を所定の間隔で固定する固定手段と、
前記それぞれの保持手段の間に前記電源ラインと平行に配置された磁性素子と、
前記磁性素子の磁気抵抗効果の変化を検出する検出手段と
を有することを特徴とする漏電検出装置。

【請求項10】
前記駆動手段は、前記電源および前記負荷が構成する回路から独立した電源であることを特徴とした請求項9に記載された漏電検出装置。

【請求項11】
前記駆動手段は、前記電源であり、
前記検出手段には、無漏電時における前記磁性素子からの電圧値である無漏電電圧値を保持するメモリと、
前記無漏電電圧値と現在の前記磁性素子からの電圧値を比較する比較手段を有することを特徴とした請求項9または10のいずれかの請求項に記載された漏電検出装置。

【請求項12】
前記磁性素子は直列に接続されバイアス手段を有する少なくとも2つの磁性素子からなり、それぞれの前記磁性素子の電気抵抗の差を検出する検出手段と、
前記磁性素子に駆動電流を流す駆動手段とを有することを特徴とした請求項9乃至11のいずれかの請求項に記載された漏電検出装置。

【請求項13】
前記駆動手段は、前記電源および前記負荷とは独立した電源であることを特徴とした請求項12に記載された漏電検出装置。

【請求項14】
前記駆動手段は、前記電源であることを特徴とした請求項12に記載された漏電検出装置。

【請求項15】
前記磁性素子には、磁化容易軸に対して傾斜した導体パターンが形成され、
前記保持手段に対して、異なる傾斜方向を有することを特徴とした請求項12乃至14のいずれかの請求項に記載された漏電検出装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012133312thum.jpg
出願権利状態 登録


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