特開 2022-123748 電流検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022123748

(43)【公開日】2022-08-24

(54)【発明の名称】電流検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/52 20200101AFI20220817BHJP

   G01R 15/18 20060101ALI20220817BHJP

   G01R 19/00 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

G01R31/52

G01R15/18 C

G01R19/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021021255

(22)【出願日】2021-02-12

(71)【出願人】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】橋本 貴

【テーマコード（参考）】

2G014

2G025

2G035

【Ｆターム（参考）】

2G014AA16

2G014AB33

2G014AC17

2G025AA00

2G025AB14

2G025AC01

2G035AA20

2G035AB04

2G035AC03

2G035AD10

2G035AD11

2G035AD18

2G035AD19

2G035AD23

2G035AD27

2G035AD47

2G035AD50

2G035AD51

2G035AD55

(57)【要約】

【課題】本発明は、消費電力を低減することができる電流検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】電流検出装置１は、電流Ｉが流れる導線３ａ，３ｂを囲む磁気コア２に供給する励磁電流Ｉｂの極性を反転させる矩形波電圧のデューティ変化に基づいて電流Ｉを検知して直流漏電を検出する直流漏電検出回路１１と、交流の電流Ｉが導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に流れることによって磁気コア２に生じる磁束に基づいて交流漏電を検出する交流漏電検出回路１２と、矩形波の出力電圧Ｖａを間欠で出力させて、矩形波の出力電圧Ｖａの出力期間に直流漏電が検出され矩形波の出力電圧Ｖａの非出力期間に交流漏電が検出されるように直流漏電検出回路１１及び交流漏電検出回路１２を制御する検出切替制御回路１３とを備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定電流が流れる導線を囲む磁気コアに供給する励磁電流の極性を反転させる矩形波電圧のデューティ変化に基づいて前記測定電流を検知して直流漏電を検出する直流漏電検出部と、
交流の前記測定電流が前記導線に流れることによって前記磁気コアに生じる磁束に基づいて交流漏電を検出する交流漏電検出部と、
前記矩形波電圧を間欠で出力させて、前記矩形波電圧の出力期間に前記直流漏電が検出され前記矩形波電圧の非出力期間に前記交流漏電が検出されるように前記直流漏電検出部及び前記交流漏電検出部を制御する制御部と
を備える電流検出装置。

【請求項2】

前記直流漏電検出部から入力される第一検出信号及び前記交流漏電検出部から入力される第二検出信号を同期させて漏電検出信号を生成する漏電検出信号生成部と
を備える
請求項１に記載の電流検出装置。

【請求項3】

前記直流漏電検出部は、
前記磁気コアに巻回されて前記励磁電流が流れる励磁コイルと、
設定した閾値に応じて前記磁気コアを飽和状態又はその近傍の状態で前記矩形波電圧を発生する発振部と、
前記発振部への電源供給を遮断する遮断部と
を有する
請求項１又は２に記載の電流検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、漏電検知等に用いる高透磁率材料の非線形な特性を利用する電流検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の電流検出装置としては、種々の構成を有するものが提案され、実施されているが、構造的に簡単で微小電流の検知が可能なものとしてフラックスゲート方式の電流センサが知られている(例えば、特許文献１参照)。また、交流漏電及び直流漏電の両方を検出する漏電遮断器に、直流漏電検出用のフラックスゲート方式が組み合わされた漏電遮断器が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－１６２２４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

フラックスゲート方式において１個の零相変流器（Ｚｅｒｏ－ｐｈａｓｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ：ＺＣＴ）を用いて全領域の電流を検出回路で検出する場合、零相変流器に設けられた検出コイルに発振された電流が常時、流されている。このため、当該検出回路の消費電力が大きくなるという問題が生じる。

【0005】

本発明の目的は、消費電力を低減することができる電流検出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の一態様による電流検出装置は、測定電流が流れる導線を囲む磁気コアに供給する励磁電流の極性を反転させる矩形波電圧のデューティ変化に基づいて前記測定電流を検知して直流漏電を検出する直流漏電検出部と、交流の前記測定電流が前記導線に流れることによって前記磁気コアに生じる磁束に基づいて交流漏電を検出する交流漏電検出部と、前記矩形波電圧を間欠で出力させて、前記矩形波電圧の出力期間に前記直流漏電が検出され前記矩形波電圧の非出力期間に前記交流漏電が検出されるように前記直流漏電検出部及び前記交流漏電検出部を制御する制御部とを備えている。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、消費電力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る電流検出装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る電流検出装置の直流漏電検出回路に設けられた発振回路の一例を示す回路図である。

【図3】発振回路の出力電圧波形と励磁コイルの電流波形とを示す模式図である。

【図4】磁気コアの磁界の強さと磁束密度の関係を示す特性線図及び磁気コアのインダクタンス特性を示す特性線図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る電流検出装置の動作を説明するためのタイミングチャートの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電流検知装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

【0010】

図１に示すように、本実施形態に係る電流検出装置１は、電流Ｉ（測定電流の一例）が流れる導線３ａ，３ｂを囲む磁気コア２に供給する励磁電流Ｉｂの極性を反転させる矩形波の出力電圧（矩形波電圧の一例）Ｖａ（図１では不図示、図２参照）のデューティ変化に基づいて電流Ｉを検知して直流漏電を検出する直流漏電検出回路（直流漏電検出部の一例）１１を備えている。直流漏電検出回路１１の詳細は後述する。

【0011】

導線３ａ，３ｂは、例えば漏電検知等の対象物に設けられている。導線３ａ，３ｂには、例えば１０Ａ～８００Ａの往復の電流Ｉが流れるようになっている。当該対象物が健全状態では、導線３ａ，３ｂに流れる電流の和はゼロであるが、当該対象物の漏電や地絡などが発生すると、導線３ａ，３ｂに流れる電流の和が零にならず、導線３ａ，３ｂには、検出対象とする例えば１５ｍＡ～５００ｍＡ程度の微小な差異電流が流れる。磁気コア２は、リング状を有し、導線３ａ，３ｂの回りに配設されている。つまり、磁気コア２内に導線３ａ，３ｂが挿通されている。

【0012】

電流検出装置１は、交流の電流Ｉが導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に流れることによって磁気コア２に生じる磁束に基づいて交流漏電を検出する交流漏電検出回路（交流漏電検出部の一例）１２を備えている。交流漏電検出回路１２の詳細は後述する。

【0013】

電流検出装置１は、励磁電流Ｉｂの極性を反転させる矩形波の出力電圧Ｖａを間欠で出力させて、矩形波の出力電圧Ｖａの出力期間に直流漏電が検出され矩形波の出力電圧Ｖａの非出力期間に交流漏電が検出されるように直流漏電検出回路１１及び交流漏電検出回路１２を制御する検出切替制御回路（制御部の一例）１３を備えている。また、電流検出装置１は、直流漏電検出回路１１及び交流漏電検出回路１２に供給される電力を生成する電源回路１６を備えている。詳細は後述するが、検出切替制御回路１３は、直流漏電検出回路１１及び交流漏電検出回路１２のそれぞれに設けられた構成要素に電源回路１６で生成された電力を供給したり停止したりして、直流漏電検出回路１１及び交流漏電検出回路１２での漏電検出を切り替えるように構成されている。

【0014】

電流検出装置１は、直流漏電検出回路１１から入力される直流漏電検出信号（第一検出信号の一例）Ｓｄｄ１及び発振停止検出信号（第一検出信号の一例）Ｓｄｄ２並びに交流漏電検出回路１２から入力される交流漏電検出信号（第二検出信号の一例）Ｓｄａを同期させて漏電検出信号Ｓｄを生成する漏電検出信号生成回路（漏電検出信号生成部の一例）１４を備えている。漏電検出信号生成回路１４の詳細は後述する。

【0015】

電流検出装置１は、漏電検出信号生成回路１４から入力される漏電検出信号Ｓｄの信号レベルに基づいて、給電系統に接続された機器（不図示）と導線３ａ，３ｂの給電側との間に設けられた電流遮断器（不図示）の開極及び閉極を制御するための制御信号を出力する出力回路１５を備えている。

【0016】

次に、直流漏電検出回路１１の詳細な構成の一例について図１から図４を用いて説明する。
図１に示すように、直流漏電検出回路１１は、磁気コア２に巻き回されて励磁電流Ｉｂが流れる励磁コイル１１７を有している。励磁コイル１１７は、磁気コア２に所定巻数で巻回されている。また、直流漏電検出回路１１は、設定した閾値に応じて磁気コア２を飽和状態又はその近傍の状態で矩形波の出力電圧Ｖａを発生する発振回路（発振部の一例）１１１を有している。励磁コイル１１７は、発振回路１１１に接続されている。発振回路１１１は、励磁コイル１１７に励磁電流Ｉｂを供給するように構成されている。

【0017】

直流漏電検出回路１１は、発振回路１１１への電源供給を遮断するスイッチ１１４（遮断部の一例）を有している。スイッチ１１４は、例えば電界効果トランジスタなどの半導体スイッチで構成されている。スイッチ１１４は、発振回路１１１と電源回路１６との間に配置されている。スイッチ１１４は、検出切替制御回路１３から入力される切替制御信号Ｓｃｄによってオン状態（閉状態）からオフ状態（開状態）又はその逆方向への切り替わりが制御される。

【0018】

ここで、発振回路１１１の構成の一例について図２から図４を用いて説明する。図２は、発振回路１１１の概略構成の一例を示すブロック図である。図２では、理解を容易にするため、発振回路１１１に接続された電源回路１６、検出切替制御回路１３及びスイッチ１１４が併せて図示されている。

【0019】

図２に示すように、発振回路１１１は、コンパレータとして動作するオペアンプ１１１ａを備えている。オペアンプ１１１ａの出力側と反転入力側との間に励磁コイル１１７が接続されている。また、オペアンプ１１１ａの反転入力側は抵抗１１１ｂを介してグランドに接続され、オペアンプ１１１ａの非反転入力側は、オペアンプ１１１ａの出力側及びグランド間に直列に接続された分圧抵抗１１１ｃ及び１１１ｄ間に接続されている。

【0020】

そして、オペアンプ１１１ａの出力側が出力端子ｔｏに接続されている。
このため、発振回路１１１では、分圧抵抗１１１ｃ，１１１ｄの接続点Ｅの閾値電圧Ｖｔｈがオペアンプ１１１ａの非反転入力側に供給されており、閾値電圧Ｖｔｈと励磁コイル１１７及び抵抗１１１ｂとの接続点Ｄの電圧Ｖｄとが比較されて、その比較出力が図３（ａ）に示す矩形波の出力電圧Ｖａとしてオペアンプ１１１ａの出力側から出力される。

【0021】

例えば、図３（ａ）に示すように、時点ｔ１で、オペアンプ１１１ａの出力側の出力電圧Ｖａがハイレベルとなると、ハイレベルの出力電圧Ｖａが励磁コイル１１７に印加される。このため、発振回路１１１は、出力電圧Ｖａと抵抗１１１ｂの抵抗値Ｒ１１１ｂとに応じた励磁電流Ｉｂで励磁コイル１１７を励磁する。このとき、励磁電流Ｉｂは、図３（ｂ）に示すように、出力電圧Ｖａの立ち上がり時点ｔ１から比較的急峻に立ち上がり、その後緩やかに増加する放物線状に増加する。

【0022】

このとき、オペアンプ１１１ａの非反転入力側に出力電圧Ｖａを分圧抵抗１１１ｃ，１１１ｄの接続点Ｅで得られる分圧抵抗１１１ｃの抵抗値Ｒ１１１ｃ及び分圧抵抗１１１ｄの抵抗値Ｒ１１１ｄで分圧された比較的大きな閾値電圧Ｖｔｈが入力されている。一方、オペアンプ１１１ａの反転入力側の励磁コイル１１７及び抵抗１１１ｂの接続点Ｄの電圧Ｖｄは、励磁コイル１１７の励磁電流Ｉｂの増加に応じて増加し、図３（ａ）に示すように、電圧Ｖｄが時点ｔ２で非反転入力側の閾値電圧Ｖｔｈを上回ると、オペアンプ１１１ａの出力電圧Ｖａがローレベルに反転する。

【0023】

出力電圧Ｖａがローレベルに反転することに応じて励磁コイル１１７を流れる励磁電流Ｉｂの極性が反転し、励磁電流Ｉｂが最初は急峻に低下し、その後緩やかに低下する放物線状に減少する。

【0024】

このとき、閾値電圧Ｖｔｈは、ローレベルとなっていることにより、閾値電圧Ｖｔｈも低い電圧となっている。そして、オペアンプ１１１ａの反転入力側の励磁コイル１１７及び抵抗１１１ｂの接続点Ｄの電圧Ｖｄが、励磁コイル１１７の励磁電流Ｉｂの減少に応じて減少し、図３（ａ）に示すように、電圧Ｖｄが時点ｔ３で非反転入力側の閾値電圧Ｖｔｈを下回ると、オペアンプ１１１ａの出力電圧Ｖａが時点ｔ１と同様にハイレベルに反転する。
このため、出力電圧Ｖａは、図３（ａ）に示すように、ハイレベル及びローレベルを繰り返す矩形波電圧となり、発振回路１１１が非安定マルチバイブレータとして動作する。そして、励磁コイル１１７の励磁電流Ｉｂは、図３（ｂ）に示すように増加及び減少を繰り返す鋸歯状波電流となる。

【0025】

ところで、磁気コア２は、図４（ａ）に示すように角型比の大きな磁束密度Ｂと磁界の強さＨとの関係を表すＢ－Ｈ特性を有し、高透磁率材料の非線型な特性を有する。このＢ－Ｈ特性を有する磁気コア２のインダクタンスは、導線３ａ，３ｂの差電流が零であるときに、図４（ｂ）に示すように飽和電流付近Ｇで急激に消失する。磁気コア２を貫通する導線３ａ，３ｂに任意の検出対象となる微小な差電流の電流値Ｃが生じると、図４（ｂ）のＢ－Ｈ特性は、破線図示のように差電流の電流値Ｃに応じて磁界の強さＨの正方向にシフトしてインダクタンスが消失するタイミングが変化する。

【0026】

このため、電流が零のときにインダクタンスが飽和する電流（図４のＧ）と励磁電流Ｉｂの極性が切り換わる電流（図３のＦ）とを一致させる。そうすると、インダクタンスが飽和する電流（図４のＪ）が導線３ａ，３ｂの差電流の電流値Ｃに応じて変化するので、励磁電流Ｉｂの極性が切り換わる電流（図３（ｂ）のＨ）も同様に変化することになる。

【0027】

励磁電流Ｉｂの極性が切り換わる電流値が変化することにより、励磁コイル１１７と抵抗１１１ｂとの接続点Ｄの電圧Ｖｄが閾値電圧Ｖｔｈを上回るタイミングが遅れることになる。このため、オペアンプ１１１ａから出力される出力電圧Ｖａの立ち下がり時点が導線３ａ，３ｂの差電流の電流値Ｃに応じて図３（ａ）で破線図示のように遅れる。この結果、出力電圧Ｖａの矩形波電圧のデューティ比が導線３ａ，３ｂの差電流の電流値Ｃに応じて変化する。

【0028】

図１に示すように、直流漏電検出回路１１は、発振回路１１１の出力端子ｔｏに接続されてデューティ比を検出する電流検知部としての検出回路１１２を有している。検出回路１１２は、出力電圧Ｖａのハイレベル状態を維持している時間とローレベル状態を維持している時間とを計測することにより、デューティ比を検出することができる。検出回路１１２は、検出したデューティ比に基づいて導線３ａ，３ｂの微小差電流の電流値Ｃを検知することができる。

【0029】

検出回路１１２は、検出した当該微小差電流の電流値Ｃが所定値以上である場合には、給電系統に接続された機器に直流漏電が生じていると判定し、信号レベルが例えばハイレベルの直流漏電検出信号Ｓｄｄ１を漏電検出信号生成回路１４に出力する。一方、検出回路１１２は、検出した当該微小差電流の電流値Ｃが所定値よりも小さい場合には、給電系統に接続された機器に生じている直流漏電が許容範囲であると判定し、信号レベルが例えばローレベルの直流漏電検出信号Ｓｄｄ１を漏電検出信号生成回路１４に出力する。

【0030】

図２に戻って、直流漏電検出回路１１に設けられたスイッチ１１４は、オペアンプ１１１ａの電源入力端子（不図示）と電源回路１６との間に配置されている。このため、スイッチ１１４が検出切替制御回路１３から入力される切替制御信号Ｓｃｄによってオン状態になると、オペアンプ１１１ａに電源が供給（電力が供給）されるので、発振回路１１１は、上述のように動作して、ハイレベル及びローレベルを繰り返す矩形波の出力電圧Ｖａを励磁コイル１１７に出力する。

【0031】

一方、スイッチ１１４が検出切替制御回路１３から入力される切替制御信号Ｓｃｄによってオフ状態になると、オペアンプ１１１ａに電力が供給されなくなるので、オペアンプ１１１ａは動作を停止し、発振回路１１１の出力端子ｔｏの電圧レベルはローレベルとなる。

【0032】

図１に示すように、スイッチ１１４は、検出回路１１２に設けられた不図示の各種回路（例えば出力電圧Ｖａのデューティ比を検出する回路）の電源端子に接続されている。このため、検出回路１１２は、スイッチ１１４がオフ状態になると、動作を停止する。これにより、スイッチ１１４が検出切替制御回路１３から入力される切替制御信号Ｓｃｄによってオフ状態になると、検出回路１１２の出力端子の電圧レベルはローレベルとなる。

【0033】

このように、発振回路１１１及び検出回路１１２は、スイッチ１１４がオフ状態になると、いずれも停止状態となって、発振回路１１１及び検出回路１１２のそれぞれの出力端子の電圧レベルはローレベルになる。このため、直流漏電検出回路１１は、停止状態では、直流漏電が検出されていない場合と同じ信号レベルの直流漏電検出信号Ｓｄｄ１を漏電検出信号生成回路１４に出力すると看做すことができる。

【0034】

また、直流漏電検出回路１１を停止状態とする場合、発振回路１１１を停止状態とし、検出回路１１２を動作状態としてもよい。この場合、検出回路１１２が動作する分だけ電力を消費してしまうものの、発振回路１１１の出力電圧Ｖａは、ローレベルの電圧となる。これにより、検出回路１１２は、直流漏電が検出されていない場合と同じ信号レベルの直流漏電検出信号Ｓｄｄ１を漏電検出信号生成回路１４に出力することができる。また、発振回路１１１の出力端子ｔｏや検出回路１１２の出力端子にプルダウン抵抗が接続されていてもよい。これにより、直流漏電検出回路１１が停止状態（すなわち発振回路１１１及び検出回路１１２が停止状態）の場合に、電流検出装置１に生じるノイズなどの影響で発振回路１１１及び検出回路１１２が誤動作しても、発振回路１１１及び検出回路１１２のそれぞれの出力端子の電圧レベルをより確実にローレベルに維持できる。

【0035】

図１に示すように、直流漏電検出回路１１は、発振回路４の出力端子ｔｏに接続されて過大直流電流検知部としての過大直流電流検知回路１１３を有している。これにより、発振回路４の出力端子ｔｏから出力される矩形波の出力電圧Ｖａは、過大直流電流検知回路１１３に供給される。過大直流電流検知回路１１３は、矩形波の出力電圧Ｖａが入力されるハイパスフィルタ回路１１３ａと、ハイパスフィルタ回路１１３ａから出力されるフィルタ出力が供給される発振停止検出回路１１３ｂとを有している。

【0036】

ここで、ハイパスフィルタ回路１１３ａは、通常の微小差電流を検出している状態で発振回路１１１から出力される矩形波の出力電圧Ｖａを通過させるようにカットオフ周波数が設定されている。

【0037】

発振停止検出回路１１３ｂでは、ハイパスフィルタ回路１１３ａのフィルタ出力が矩形波の出力電圧Ｖａである場合には、微小差電流を検出している状態であると判断するが、ハイパスフィルタ回路１１３ａのフィルタ出力が出力されない状態となると、発振回路１１１の発振出力が停止した発振停止状態であると判断して導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に過大な直流電流が流れていることを検知することができる。

【0038】

すなわち、発振回路１１１では、前述したように、導線３ａ，３ｂに流れる微小差電流を検出している状態では、図３（ａ）に示す矩形波の出力電圧Ｖａを出力している。このとき、発振回路１１１は、磁気コア２のＢ－Ｈ特性線上の変化点で発振することが可能であり、電流検出が可能である。このため、発振停止検出回路１１３ｂは、ハイパスフィルタ回路１１３ａを介して矩形波の出力電圧Ｖａが入力されることにより、発振回路１１１が発振状態であり、微小電流検出状態であることを検知することができる。微小差電流が零である場合も矩形波の出力電圧Ｖａは出力される。

【0039】

ところが、導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に過大な直流電流が供給されると、磁気コア２が磁気飽和状態となって、発振回路１１１の発振出力は、発振出力がＢ－Ｈ特性線の変化点で発振することはできず、Ｂ－Ｈ特性線の磁気飽和領域側に大きくシフトして発振することになる。このため、発振回路１１１の発振出力は、振幅が変化しない直流状態となって発振停止状態となってしまう。

【0040】

このように発振回路１１１が発振停止状態となると、ハイパスフィルタ回路１１３ａを通過する高周波成分がないことからからフィルタ出力が得られなくなり、発振停止検出回路１１３ｂの入力信号がローレベルに維持される。このため、発振停止検出回路１１３ｂで発振回路１１１の発振停止状態を検出することができ、発振停止状態を表す例えばハイレベルの発振停止検出信号Ｓｄｄ２を出力する。一方、発振停止検出回路１１３ｂは、ハイパスフィルタ回路１１３ａのフィルタ出力が矩形波の出力電圧Ｖａである場合には、発振停止状態でないことを表す例えばローレベルの発振停止検出信号Ｓｄｄ２を出力する。この発振停止検出信号Ｓｄｄ２により、導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に過大な直流電流が流れたことによるものと判断することができる。

【0041】

このとき、検出回路１１２では、発振回路１１１の出力電圧Ｖａが一定レベル（例えばローレベル一定）となることにより、デューティ比の測定が不能となる。しかしながら、上述したように、過大直流電流検知回路１１３で導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に過大直流電流が流れたことを検知することができるので、検出回路１１２での測定不能状態が、過大直流電流によるものと容易に判断することができる。

【0042】

ところで、発振回路１１１は、スイッチ１１４がオフ状態となって停止状態となると、発振回路１１１の出力端子ｔｏの電圧レベルは、ローレベル一定となる。このため、発振回路１１１が停止状態と、導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に過大な直流電流が流れている状態とでは、同じ電圧レベルの電圧がハイパスフィルタ回路１１３ａに入力される。このため、直流漏電検出回路１１は、ハイパスフィルタ回路１１３ａに入力される電圧の電圧レベルだけではこれらの２つの状態を判別することができない。そこで、直流漏電検出回路１１は、過大直流電流検知回路１１３の出力端子と漏電検出信号生成回路１４との間に配置されたスイッチ１１５を有している。スイッチ１１５は、例えば電界効果トランジスタなどの半導体スイッチで構成されている。

【0043】

スイッチ１１５は、検出切替制御回路１３から入力される切替制御信号Ｓｃｄによってオン状態（閉状態）からオフ状態（開状態）又はその逆方向への切り替わりが制御される。スイッチ１１５は、スイッチ１１４がオン状態の場合にはオン状態となり、スイッチ１１４がオフ状態の場合にはオフ状態となるように制御される。このため、スイッチ１１５は、発振回路１１１及び検出回路１１２が動作している場合にオン状態となり、発振回路１１１及び検出回路１１２が停止している場合にオフ状態となる。これにより、直流漏電検出回路１１は、導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に過大な直流電流が流れることによって発振回路１１１の出力電圧Ｖａの電圧レベルがローレベルになった場合には、過大直流電流検知回路１１３から出力される発振停止検出信号Ｓｄｄ２を漏電検出信号生成回路１４に出力できる。一方、発振回路１１１及び検出回路１１２が停止している場合、過大直流電流検知回路１１３から出力される発振停止検出信号Ｓｄｄ２の漏電検出信号生成回路１４への入力は、スイッチ１１５によって遮断される。このため、直流漏電検出回路１１は、発振回路１１１及び検出回路１１２が停止している場合には、発振停止検出信号Ｓｄｄ２を漏電検出信号生成回路１４に出力できない。

【0044】

さらに、直流漏電検出回路１１は、スイッチ１１５と漏電検出信号生成回路１４との間に配置されたプルダウン抵抗１１６を有している。プルダウン抵抗１１６は、スイッチ１１５及び漏電検出信号生成回路１４の間と、グランドとの間に配置されている。このため、スイッチ１１５がオフ状態となった場合には、プルダウン抵抗１１６を介してグランドレベルの電圧が漏電検出信号生成回路１４に入力される。つまり、直流漏電検出回路１１は、発振回路１１１及び検出回路１１２が停止している場合には信号レベルがローレベルの発振停止検出信号Ｓｄｄ２を漏電検出信号生成回路１４に出力できる。したがって、直流漏電検出回路１１は、過大直流電流検知回路１１３にローレベルの電圧が入力されたとしても、導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に過大な直流電流が流れている状態と、発振回路１１１が停止状態とで異なる信号レベルの発振停止検出信号Ｓｄｄ２を漏電検出信号生成回路１４に出力できる。

【0045】

次に、交流漏電検出回路１２の概略構成の一例について説明する。
図１に示すように、交流漏電検出回路１２は、磁気コア２に巻き回された２次コイル１２４を有している。２次コイル１２４は、磁気コア２に所定巻数で巻回されている。２次コイル１２４は、導線３ａ，３ｂに流れる交流電流の振幅に応じて磁気コア２に生じる磁束に基づいて誘導電流Ｉｃを出力する。

【0046】

交流漏電検出回路１２は、２次コイル１２４に接続された電流検出回路１２１を有している。電流検出回路１２１は、例えば２次コイル１２４の両端間に接続された電流検出用抵抗（不図示）を有している。電流検出回路１２１は、２次コイル１２４から電流検出用抵抗に流れる交流電流を電圧信号に変換する。

【0047】

ところで、ＣＣＩＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｄｅｖｉｃｅ）における交流漏電の漏電判定閾値については、周波数による人体への影響の違いを考慮して、漏電周波数が高いほど大きな値に設定することが例えば、ＵＬ２３３１－２により規格化されている。つまり、ＣＣＩＤにおける交流漏電の漏電判定閾値については、漏電周波数が低いほど感度が高く、漏電周波数が高いほど感度が低くなるように規格化されている。

【0048】

そこで、交流漏電検出回路１２は、２次コイル１２４に流れる誘導電流Ｉｃの周波数に基づいて導線３ａ，３ｂに流れる交流の電流Ｉ（すなわち交流漏電）の周波数を検出する周波数検出回路１２２を有している。周波数検出回路１２２の入力端子は、電流検出回路１２１の出力端子に接続されている。これにより、周波数検出回路１２２には、電流検出回路１２１から出力される電圧信号が入力される。周波数検出回路１２２は例えば、電流検出回路１２１から入力される電圧信号の周波数を導線３ａ，３ｂに流れる交流の電流Ｉの周波数として検出する。

【0049】

交流漏電検出回路１２は、電流検出回路１２１及び周波数検出回路１２２に接続された交流漏電判定回路１２３を有している。交流漏電判定回路１２３の一方の入力端子には、電流検出回路１２１の出力端子が接続され、交流漏電判定回路１２３の他方の入力端子には、周波数検出回路１２２の出力端子が接続されている。これにより、交流漏電判定回路１２３には、電流検出回路１２１から出力される電圧信号と、周波数検出回路１２２から出力される出力信号が入力される。周波数検出回路１２２から出力される出力信号は、導線３ａ，３ｂに流れる交流の電流Ｉの周波数の情報を含んでいる。

【0050】

交流漏電判定回路１２３は、例えばＵＬ２３３１－２により規格化された交流漏電の漏電判定閾値に基づいて生成された交流漏電の漏電判定閾値が記憶されている。交流漏電判定回路１２３は例えば、漏電周波数に対して許容可能な漏電電圧の最大値（実効値換算の最大値）を漏電判定閾値として記憶している。交流漏電判定回路１２３は、周波数検出回路１２２から入力される出力信号に含まれる周波数において、電流検出回路１２１から入力される電圧信号の実効値が漏電判定閾値よりも大きいか否かを判定する。交流漏電判定回路１２３は、電流検出回路１２１から入力される電圧信号の実効値が漏電判定閾値よりも大きいと判定した場合には、給電系統に接続された機器に交流漏電が生じていると判定し、信号レベルがハイレベルの交流漏電検出信号Ｓｄａを漏電検出信号生成回路１４に出力する。一方、交流漏電判定回路１２３は、電流検出回路１２１から入力される電圧信号の実効値が漏電判定閾値以下であると判定した場合には、給電系統に接続された機器に交流漏電が生じていないと判定し、信号レベルがローレベルの交流漏電検出信号Ｓｄａを漏電検出信号生成回路１４に出力する。

【0051】

交流漏電検出回路１２は、周波数検出回路１２２及び交流漏電判定回路１２３への電源供給を遮断するスイッチ１２５を有している。スイッチ１２５は、例えば電界効果トランジスタなどの半導体スイッチで構成されている。スイッチ１２５は、周波数検出回路１２２及び交流漏電判定回路１２３と電源回路１６との間に配置されている。スイッチ１２５は、検出切替制御回路１３から入力される切替制御信号Ｓｃａによってオン状態（閉状態）からオフ状態（開状態）又はその逆方向への切り替わりが制御される。

【0052】

スイッチ１２５は、周波数検出回路１２２及び交流漏電判定回路１２３のそれぞれに設けられた不図示の各種回路の電源端子に接続されている。このため、周波数検出回路１２２及び交流漏電判定回路１２３は、スイッチ１２５がオフ状態になると、動作を停止する。これにより、スイッチ１２５が検出切替制御回路１３から入力される切替制御信号Ｓｃａによってオフ状態になると、周波数検出回路１２２及び交流漏電判定回路１２３のそれぞれの出力端子の電圧レベルは、いずれもローレベルとなる。つまり、周波数検出回路１２２及び交流漏電判定回路１２３は、スイッチ１２５がオフ状態になると、いずれも停止状態となって信号レベルがローレベルの出力信号を出力すると看做すことができる。

【0053】

したがって、交流漏電検出回路１２は、交流漏電を検出した場合には、ハイレベルの交流漏電検出信号Ｓｄａを漏電検出信号生成回路１４に出力し、交流漏電を検出しなかった場合及び動作を停止している場合には、ローレベルの交流漏電検出信号Ｓｄａを漏電検出信号生成回路１４に出力する。

【0054】

また、周波数検出回路１２２及び交流漏電判定回路１２３の少なくとも一方の出力端子には、プルダウン抵抗が接続されていてもよい。これにより、交流漏電検出回路１２が停止状態（すなわち周波数検出回路１２２及び交流漏電判定回路１２３が停止状態）の場合に、電流検出装置１に生じるノイズなどの影響で周波数検出回路１２２及び交流漏電判定回路１２３が誤動作しても、交流漏電検出信号Ｓｄａの信号レベルをより確実にローレベルに維持できる。

【0055】

検出切替制御回路１３は、所定の周期で極性が切り替わる矩形状の切替制御信号Ｓｃａ，Ｓｃｄを生成するように構成されている。検出切替制御回路１３は、互いに位相が反転した切替制御信号Ｓｃａ及び切替制御信号Ｓｃｄを生成する。スイッチ１１４、スイッチ１１５及びスイッチ１２５は、導電性が同一（例えば導電性がｎ型）の電界効果トランジスタで構成されている。このため、検出切替制御回路１３は、スイッチ１１４，１１５のオン／オフ状態と、スイッチ１２５のオン／オフ状態とが逆となるように制御できる。つまり、検出切替制御回路１３は、スイッチ１１４，１１５がオン状態の場合にスイッチ１２５がオフ状態となり、スイッチ１１４，１１５がオフ状態の場合にスイッチ１２５がオン状態となるように制御できる。

【0056】

これにより、検出切替制御回路１３は、直流漏電検出回路１１が動作状態の場合に交流漏電検出回路１２を停止状態とし、直流漏電検出回路１１が停止状態の場合に交流漏電検出回路１２を動作状態とすることができる。発振回路１１１は、直流漏電検出回路１１が動作中に矩形波の出力電圧Ｖａを出力する。このため、検出切替制御回路１３は、動作状態及び停止状態が繰り返されるように直流漏電検出回路１１（より具体的には発振回路１１１）を制御することによって、発振回路１１１から出力電圧Ｖａを間欠で出力させることができる。

【0057】

また、検出切替制御回路１３は、発振回路１１１から出力電圧Ｖａが出力される出力期間に直流漏電検出回路１１において直流漏電を検出し、当該出力期間に交流漏電検出回路１２における交流漏電の検出を停止するように制御できる。一方、検出切替制御回路１３は、発振回路１１１から出力電圧Ｖａが出力されていない非出力期間に直流漏電検出回路１１における直流漏電の検出を停止し、当該出力期間に交流漏電検出回路１２において交流漏電を検出するように制御できる。このように、検出切替制御回路１３は、直流漏電検出回路１１及び交流漏電検出回路１２での漏電検出を切り替えて制御することができる。

【0058】

図１に示すように、漏電検出信号生成回路１４は、直流漏電検出回路１１に設けられた検出回路１１２及び検出切替制御回路１３に接続された論理積（ＡＮＤ）ゲート１４１を有している。また、漏電検出信号生成回路１４は、直流漏電検出回路１１に設けられたスイッチ１１５を介して過大直流電流検知回路１１３と、検出切替制御回路１３とに接続されたＡＮＤゲート１４２を有している。また、漏電検出信号生成回路１４は、交流漏電検出回路１２に設けられた交流漏電判定回路１２３及び検出切替制御回路１３に接続されたＡＮＤゲート１４３を有している。さらに、漏電検出信号生成回路１４は、ＡＮＤゲート１４１，１４２，１４３に接続された論理和（ＯＲ）ゲート１４４を有している。

【0059】

ＡＮＤゲート１４１の一方の入力端子は、検出回路１１２の出力端子に接続され、ＡＮＤゲート１４１の他方の入力端子は、スイッチ１１５の出力側の端子に接続されている。スイッチ１１５の入力側の端子は、発振停止検出回路１１３ｂの出力端子に接続されている。ＡＮＤゲート１４１の出力端子は、ＯＲゲート１４４の３つの入力端子のうちの１つに接続されている。

【0060】

このため、ＡＮＤゲート１４１は、検出切替制御回路１３から出力される切替制御信号Ｓｃｄの信号レベルがハイレベルの場合に検出回路１１２から入力される直流漏電検出信号Ｓｄｄ１をＯＲゲート１４４に出力する。一方、ＡＮＤゲート１４１は、検出切替制御回路１３から出力される切替制御信号Ｓｃｄの信号レベルがローレベルの場合には、検出回路１１２から入力される直流漏電検出信号Ｓｄｄ１の信号レベルによらずローレベル一定の信号をＯＲゲート１４４に出力する。

【0061】

また、ＡＮＤゲート１４２は、検出切替制御回路１３から出力される切替制御信号Ｓｃｄの信号レベルがハイレベルの場合にスイッチ１１５を介して発振停止検出回路１１３ｂから入力される発振停止検出信号Ｓｄｄ２をＯＲゲート１４４に出力する。一方、ＡＮＤゲート１４２は、検出切替制御回路１３から出力される切替制御信号Ｓｃｄの信号レベルがローレベルの場合には、スイッチ１１５を介して発振停止検出回路１１３ｂから入力される発振停止検出信号Ｓｄｄ２の信号レベルによらずローレベル一定の信号をＯＲゲート１４４に出力する。

【0062】

また、ＡＮＤゲート１４３は、検出切替制御回路１３から出力される切替制御信号Ｓｃａの信号レベルがハイレベルの場合に交流漏電判定回路１２３から入力される交流漏電検出信号ＳｄａをＯＲゲート１４４に出力する。一方、ＡＮＤゲート１４３は、検出切替制御回路１３から出力される切替制御信号Ｓｃａの信号レベルがローレベルの場合には、交流漏電判定回路１２３から入力される交流漏電検出信号Ｓｄａから入力される交流漏電検出信号Ｓｄａの信号レベルによらずローレベル一定の信号をＯＲゲート１４４に出力する。

【0063】

したがって、ＯＲゲート１４４は、直流漏電検出信号Ｓｄｄ１、発振停止検出信号Ｓｄｄ２及び交流漏電検出信号Ｓｄａのうちのいずれか１つの信号レベルがハイレベルの場合に、信号レベルがハイレベルの漏電検出信号Ｓｄを生成する。つまり、ＯＲゲート１４４は、直流漏電、過大直流電流の漏電及び交流漏電のいずれかが給電系統に接続された機器に生じると、信号レベルがハイレベルの漏電検出信号Ｓｄを生成する。一方、ＯＲゲート１４４は、直流漏電検出信号Ｓｄｄ１、発振停止検出信号Ｓｄｄ２及び交流漏電検出信号Ｓｄａのうちのいずれも信号レベルがローレベルの場合には信号レベルがローレベルの漏電検出信号Ｓｄを生成する。つまり、ＯＲゲート１４４は、直流漏電、過大直流電流の漏電及び交流漏電のいずれも給電系統に接続された機器に生じていない場合には、信号レベルがローレベルの漏電検出信号Ｓｄを生成する。

【0064】

漏電検出信号生成回路１４は、直流漏電検出回路１１から入力される直流漏電検出信号Ｓｄｄ１及び発振停止検出信号Ｓｄｄ２と、交流漏電検出回路１２から入力される交流漏電検出信号Ｓｄａと、検出切替制御回路１３から入力される切替制御信号Ｓｃｄ，Ｓｃａとに基づいて生成した漏電検出信号Ｓｄを出力回路１５に出力する。

【0065】

出力回路１５は、漏電検出信号生成回路１４から入力される漏電検出信号Ｓｄの信号レベルが高レベルの場合には給電系統に接続された機器に漏電が生じているため、当該機器と導線３ａ，３ｂの給電側との間に設けられた電流遮断器を開極するための制御信号を生成して当該電流遮断器に出力する。一方、出力回路１５は、漏電検出信号生成回路１４から入力される漏電検出信号Ｓｄの信号レベルが低レベルの場合には当該機器に漏電が生じていないため、当該電流遮断器の閉極を維持するための制御信号を生成して当該電流遮断器に出力する。

【0066】

なお、電流検出装置１は、検出回路１１２から出力される直流漏電検出信号Ｓｄｄ１、発振停止検出回路１１３ｂから出力される発振停止検出信号Ｓｄｄ２及び交流漏電判定回路１２３から出力される交流漏電検出信号Ｓｄａのそれぞれをブザーや点滅表示器などで構成される別個独立の警報回路に個別に供給することにより、検出された漏電の種類を音又は光で警報するように構成されていてもよい。

【0067】

次に、本実施形態に係る電流検出装置１の漏電検出の動作について図１及び図２を参照しつつ図５を用いて説明する。図５では、理解を容易にするため、漏電が検出された後の電流遮断器の開極が制御される動作の図示は省略されている。図５では、電流検出装置１の漏電検出動作における各種波形が模式的に示されている。図５中の「Ｓｃｄ」は、検出切替制御回路１３から出力される切替制御信号Ｓｃｄの信号波形を示している。図５中の「Ｓｃａ」は、検出切替制御回路１３から出力される切替制御信号Ｓｃａの信号波形を示している。図５中の「Ｖａ」は、発振回路１１１から出力される矩形波の出力電圧Ｖａの電圧波形を示している。図５中の「Ｉｃ」は、２次コイル１２４に流れる誘導電流Ｉｃの電流波形を示している。図５中の「Ｓｄｄ１」は、検出回路１１２から入力される直流漏電検出信号Ｓｄｄ１の信号波形を示している。図５中の「Ｓｄｄ２」は、発振停止検出回路１１３ｂから出力される発振停止検出信号Ｓｄｄ２の信号波形を示している。図５中の「Ｓｄａ」は、交流漏電判定回路１２３から入力される交流漏電検出信号Ｓｄａの信号波形を示している。

【0068】

図５に示すように、期間Ｔ１では、切替制御信号Ｓｃｄの信号レベルが高レベルとなるのに対し、切替制御信号Ｓｃａの信号レベルが低レベルとなる。このため、期間Ｔ１では、直流漏電検出回路１１に設けられたスイッチ１１４，１１５（図１参照）がオン状態となり、交流漏電検出回路１２に設けられたスイッチ１２５（図１参照）がオフ状態となる。また、期間Ｔ１では、導線３ａ，３ｂ（図１参照）には過大の電流Ｉが流れていないとする。このため、発振回路１１１（図１参照）は、矩形波の出力電圧Ｖａを励磁コイル１１７に出力する。

【0069】

これにより、発振回路１１１から出力される矩形波の出力電圧Ｖａが、検出回路１１２及び過大直流電流検知回路１１３に設けられたハイパスフィルタ回路１１３ａ（図１参照）に入力される。その結果、検出回路１１２は、信号レベルがハイレベルの直流漏電検出信号Ｓｄｄ１を出力する。また、過大直流電流検知回路１１３に設けられた発振停止検出回路１１３ｂは、信号レベルがローレベルの発振停止検出信号Ｓｄｄ２を出力する。一方、交流漏電検出回路１２に設けられた交流漏電判定回路１２３（図１参照）は、停止状態であるため、信号レベルがローレベルの交流漏電検出信号Ｓｄａを出力する。これにより、漏電検出信号生成回路１４（図１参照）は、直流漏電検出信号Ｓｄｄ１に対応して信号レベルがハイレベルの漏電検出信号Ｓｄを出力回路１５に出力する。

【0070】

図５に示すように、期間Ｔ２では、切替制御信号Ｓｃｄの信号レベルが低レベルとなるのに対し、切替制御信号Ｓｃａの信号レベルが高レベルとなる。このため、期間Ｔ２では、直流漏電検出回路１１に設けられたスイッチ１１４，１１５がオフ状態となり、交流漏電検出回路１２に設けられたスイッチ１２５がオン状態となる。また、期間Ｔ２では、導線３ａ，３ｂには交流の電流Ｉが流れていないとする。このため、発振回路１１１は、矩形波の出力電圧Ｖａを励磁コイル１１７に出力せず、過大直流電流検知回路１１３に設けられたハイパスフィルタ回路１１３ａには、電圧レベルが低レベルの電圧が入力される。

【0071】

これにより、直流漏電検出回路１１に設けられた検出回路１１２及び過大直流電流検知回路１１３のそれぞれの出力端子の電圧レベルがローレベルとなる。このため、直流漏電検出信号Ｓｄｄ１及び発振停止検出信号Ｓｄｄ２の信号レベルは、ローレベル一定となる。一方、交流漏電検出回路１２は、交流漏電を検出していないので、交流漏電判定回路１２３は、信号レベルがローレベルの交流漏電検出信号Ｓｄａを出力する。このように、直流漏電検出信号Ｓｄｄ１、発振停止検出信号Ｓｄｄ２及び交流漏電検出信号Ｓｄａはいずれも、信号レベルが低レベル一定であるため、漏電検出信号生成回路１４は、信号レベルがローレベルの漏電検出信号Ｓｄを出力回路１５に出力する。

【0072】

図５に示すように、期間Ｔ３では、期間Ｔ１と同様に、切替制御信号Ｓｃｄの信号レベルが高レベルとなるのに対し、切替制御信号Ｓｃａの信号レベルが低レベルとなる。一方、期間Ｔ３では、期間Ｔ１と異なり、導線３ａ，３ｂに過大な電流Ｉが流れているとする。

【0073】

このため、発振回路１１１は、矩形波の出力電圧Ｖａではなく、電圧レベルがローレベル一定の出力電圧Ｖａを検出回路１１２及びハイパスフィルタ回路１１３ａに出力する。その結果、検出回路１１２は、信号レベルがローレベルの直流漏電検出信号Ｓｄｄ１を出力する。また、発振停止検出回路１１３ｂは、信号レベルがハイレベルの発振停止検出信号Ｓｄｄ２を出力する。一方、交流漏電検出回路１２に設けられた交流漏電判定回路１２３は、停止状態であるため、信号レベルがローレベルの交流漏電検出信号Ｓｄａを出力する。これにより、漏電検出信号生成回路１４は、発振停止検出信号Ｓｄｄ２に対応して信号レベルがハイレベルの漏電検出信号Ｓｄを出力回路１５に出力する。

【0074】

図５に示すように、期間Ｔ４では、期間Ｔ２と同様に、切替制御信号Ｓｃｄの信号レベルが低レベルとなるのに対し、切替制御信号Ｓｃａの信号レベルが高レベルとなる。一方、期間Ｔ４では、期間Ｔ２と異なり、導線３ａ，３ｂには、交流漏電と検出される大きさの交流の電流Ｉが流れているとする。

【0075】

その結果、直流漏電検出回路１１に設けられた検出回路１１２及び過大直流電流検知回路１１３のそれぞれの出力端子の電圧レベルがローレベルとなる。このため、直流漏電検出信号Ｓｄｄ１及び発振停止検出信号Ｓｄｄ２の信号レベルは、ローレベル一定となる。一方、交流漏電検出回路１２は、交流漏電を検出するので、交流漏電判定回路１２３は、信号レベルがハイレベルの交流漏電検出信号Ｓｄａを出力する。これにより、漏電検出信号生成回路１４は、交流漏電検出信号Ｓｄａに対応して信号レベルがハイレベルの漏電検出信号Ｓｄを出力回路１５に出力する。

【0076】

以上説明したように、本実施形態による電流検出装置１は、電流Ｉが流れる導線３ａ，３ｂを囲む磁気コア２に供給する励磁電流Ｉｂの極性を反転させる矩形波電圧のデューティ変化に基づいて電流Ｉを検知して直流漏電を検出する直流漏電検出回路１１と、交流の電流Ｉが導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に流れることによって磁気コア２に生じる磁束に基づいて交流漏電を検出する交流漏電検出回路１２と、矩形波の出力電圧Ｖａを間欠で出力させて、矩形波の出力電圧Ｖａの出力期間に直流漏電が検出され矩形波の出力電圧Ｖａの非出力期間に交流漏電が検出されるように直流漏電検出回路１１及び交流漏電検出回路１２を制御する検出切替制御回路１３とを備えている。

【0077】

当該構成を備える電流検出装置１は、直流漏電検出回路１１を間欠動作することができるので、消費電力を低減することができる。また、電流検出装置１は、直流漏電検出回路１１及び交流漏電検出回路１２を備えているので、小さい直流漏電から大きな交流漏電まで網羅して漏電を検出することができる。

【0078】

本実施形態によると、測定電流が流れる導線を貫通させた１つの磁気コア２と、この磁気コア２に巻回された１つの励磁コイル１１７とを備え、励磁コイル１１７に発振回路１１１で矩形波の出力電圧Ｖａを印加したときの励磁コイル１１７を流れる励磁電流Ｉｂの極性切り換わり電流と電流が零であるときに磁気コア２のインダクタンスが飽和する電流とを一致させることにより、発振回路１１１の矩形波の出力電圧Ｖａのデューティ比を測定電流の電流値Ｃに応じて変化させ、このときのデューティ比を検出回路１１２で検出するだけの簡易な構成で、磁気コア２を貫通する導線３ａ，３ｂを流れる微小電流を広範囲に確実に検知することができ、低コスト化を図ることができる。

【0079】

また、電流検出装置１は、特許文献１に記載された従来例のように２つの磁気コアを使用する場合のようにコア材料特性の違いによるＳ／Ｎ比の低下が生じることはなく、微小電流を高精度で検知することができる。
しかも、電流検出装置１は、特許文献１に記載された従来例のように磁気センサ等を使用することなしに電流検知が可能であるので、堅牢で、周囲環境条件により影響を受けることが少ない電流検知装置を提供することができる。

【0080】

さらに、発振回路１１１から出力される矩形波の出力電圧Ｖａを過大直流電流検知回路１１３に供給するので、導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に過大直流電流が流れて、発振回路１１１が発振停止状態となったときに、この発振停止状態を発振停止検出回路１１３ｂで検出することができ、導線３ａ，３ｂの少なくとも一方に過大直流電流が流れていることを確実に検知することができる。

【0081】

なお、上記実施形態においては、過大直流電流検知回路１１３のフィルタ回路としてハイパスフィルタ回路１１３ａを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、微小差電流検出時の発振回路１１１の矩形波の出力電圧Ｖａを通過させるバンドパスフィルタ回路を適用してもよい。さらには、ローパスフィルタ回路を適用して矩形波の出力電圧Ｖａを平均化し、その平均値のレベルを発振停止検出回路１１３ｂで判別するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、２本の導線３ａ及び３ｂの差電流を検知する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、１本の導線に流れる微小電流を検出することもできる。

【符号の説明】

【0082】

１ 電流検出装置
２ 磁気コア
３ａ，３ｂ 導線
１１ 直流漏電検出回路
１２ 交流漏電検出回路
１３ 検出切替制御回路
１４ 漏電検出信号生成回路
１５ 出力回路
１６ 電源回路
１１１ 発振回路
１１１ａ オペアンプ
１１１ｂ 抵抗
１１１ｃ 分圧抵抗
１１１ｄ 分圧抵抗
１１２ 検出回路
１１３ 過大直流電流検知回路
１１３ａ ハイパスフィルタ回路
１１３ｂ 発振停止検出回路
１１４，１１５，１２５ スイッチ
１１６ プルダウン抵抗
１１７ 励磁コイル
１２１ 電流検出回路
１２２ 周波数検出回路
１２３ 交流漏電判定回路
１２４ ２次コイル
１４１，１４２，１４３ ＡＮＤゲート
１４４ ＯＲゲート
Ｓｃａ 切替制御信号
Ｓｃｄ 切替制御信号
Ｓｄ 漏電検出信号
Ｓｄａ 交流漏電検出信号
Ｓｄｄ１ 直流漏電検出信号
Ｓｄｄ２ 発振停止検出信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】