特許 7474450 地絡検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-17

(45)【発行日】2024-04-25

(54)【発明の名称】地絡検出器

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/52 20200101AFI20240418BHJP

   H02H 3/087 20060101ALI20240418BHJP

【ＦＩ】

G01R31/52

H02H3/087

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023031406

(22)【出願日】2023-03-01

【審査請求日】2023-03-01

(73)【特許権者】

【識別番号】592001296

【氏名又は名称】株式会社ニプロン

(73)【特許権者】

【識別番号】521452681

【氏名又は名称】ＤＣ Ｐｏｗｅｒ Ｖｉｌ．株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003823

【氏名又は名称】弁理士法人柳野国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三宅 重和

(72)【発明者】

【氏名】菊地 春夫

(72)【発明者】

【氏名】羽田 正二

【審査官】續山 浩二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１０４２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第６６７８１３２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開平０８－１３６６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１８９００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４５７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３０５３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／５２

Ｈ０２Ｈ ３／０８７

Ｇ０１Ｒ ２７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電源から延びる正極線Ｖｐと負極線Ｖｎとの間で直列に接続された第１の抵抗素子Ｒ１、第２の抵抗素子Ｒ２及び第３の抵抗素子Ｒ３と、
前記第２の抵抗素子Ｒ２の一端と前記第３の抵抗素子Ｒ３の一端とが接続される第２の接続点Ｐ２に入力端子ＴＩ１が接続され、前記正極線Ｖｐに出力端子ＴＯ１が接続される第１の自己消弧素子Ｑ１と、
前記第２の接続点Ｐ２に入力端子ＴＩ２が接続され、前記負極線Ｖｎに出力端子ＴＯ２が接続される第２の自己消弧素子Ｑ２と、
前記第１の自己消弧素子Ｑ１及び前記第２の自己消弧素子Ｑ２の接地端子ＴＧ１，ＴＧ２同士が接続される第３の接続点Ｐ３と接地Ｇとの間に設けられる検出部１０と、を備え、
前記第１の抵抗素子Ｒ１の一端と前記第２の抵抗素子Ｒ２の他端とが接続する第１の接続点Ｐ１に一端を接続し、前記第３の接続点Ｐ３に他端を接続し、前記第１の接続点Ｐ１と前記第３の接続点Ｐ３との間を一定間隔でオン状態とオフ状態とに切り替え、オン状態及びオフ状態のいずれかで前記第２の接続点Ｐ２と前記第３の接続点Ｐ３との間に電位差を発生させるスイッチング部ＳＷが設けられ、
前記スイッチング部ＳＷのオン状態及びオフ状態において、地絡発生時に流れる地絡電流Ｉｇが前記第３の接続点Ｐ３と前記接地Ｇとの間に流れたかを前記検出部１０が検出する、地絡検出器。

【請求項2】

前記スイッチング部ＳＷがオン状態になると、前記第１の自己消弧素子Ｑ１がオフになり、前記第２の自己消弧素子Ｑ２がオンとなる、請求項１に記載の地絡検出器。

【請求項3】

直流電源から延びる正極線Ｖｐと負極線Ｖｎとの間で直列に接続された第１の抵抗素子Ｒ１、第２の抵抗素子Ｒ２及び第３の抵抗素子Ｒ３と、
前記第１の抵抗素子Ｒ１の一端と前記第２の抵抗素子Ｒ２の一端とが接続される第１の接続点Ｐ１に入力端子ＴＩ１が接続され、前記正極線Ｖｐに出力端子ＴＯ１が接続される第１の自己消弧素子Ｑ１と、
前記第１の接続点Ｐ１に入力端子ＴＩ２が接続され、前記負極線Ｖｎに出力端子ＴＯ２が接続される第２の自己消弧素子Ｑ２と、
前記第１の自己消弧素子Ｑ１及び前記第２の自己消弧素子Ｑ２の接地端子ＴＧ１，ＴＧ２同士が接続される第３の接続点Ｐ３と接地Ｇとの間に設けられる検出部１０と、を備え、
前記第２の抵抗素子Ｒ２の他端と前記第３の抵抗素子Ｒ３の一端とが接続される第２の接続点Ｐ２に一端を接続し、前記第３の接続点Ｐ３に他端を接続し、前記第２の接続点Ｐ２と前記第３の接続点Ｐ３との間を一定間隔でオン状態とオフ状態とに切り替え、オン状態及びオフ状態のいずれかで前記第１の接続点Ｐ１と前記第３の接続点Ｐ３との間に電位差を発生させるスイッチング部ＳＷが設けられ、
前記スイッチング部ＳＷのオン状態及びオフ状態において、地絡発生時に流れる地絡電流Ｉｇが前記第３の接続点Ｐ３と前記接地Ｇとの間に流れたかを前記検出部１０が検出する、地絡検出器。

【請求項4】

前記スイッチング部ＳＷがオン状態になると、前記第１の自己消弧素子Ｑ１がオンになり、前記第２の自己消弧素子Ｑ２がオフとなる、請求項１に記載の地絡検出器。

【請求項5】

前記検出部は、前記スイッチング部のオン状態及びオフ状態における前記地絡電流の検出結果に基づいて、前記正極線側で発生した地絡である正極側地絡、前記負極線側で発生した地絡である負極側地絡、又は前記正極線側及び前記負極線側の双方で等しい条件で発生した地絡である平衡地絡であると判別する、請求項２又は４に記載の地絡検出器。

【請求項6】

前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出され、前記スイッチング部のオフ状態においても前記地絡電流が検出される検出結果の場合、前記検出部は、前記正極側地絡であると判別し、
前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出されず、前記スイッチング部のオフ状態において前記地絡電流が検出される検出結果の場合、前記検出部は、前記負極側地絡であると判別し、
前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出され、前記スイッチング部のオフ状態において前記地絡電流が検出されない検出結果の場合、前記検出部は、前記平衡地絡であると判別する、請求項５に記載の地絡検出器。

【請求項7】

前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出されず、前記スイッチング部のオフ状態において前記地絡電流が検出される検出結果の場合、前記検出部は、前記正極側地絡であると判別し、
前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出され、前記スイッチング部のオフ状態においても前記地絡電流が検出される検出結果の場合、前記検出部は、前記負極側地絡であると判別し、
前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出され、前記スイッチング部のオフ状態において前記地絡電流が検出されない検出結果の場合、前記検出部は、前記平衡地絡であると判別する、請求項５に記載の地絡検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平衡地絡を検出する直流地絡検出器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

中性点接地を利用した地絡検出器は、正極負極の両極において等しい条件で地絡が発生した場合、中性点と接地との間で電位差が生じずに、地絡を検出するための地絡電流が検出できなかった。

【0003】

このため、正極側、負極側の両極に分圧電圧を検出する分圧検出器をそれぞれ設け、各分圧検出器が検出した結果に基づいて平衡地絡を判別する演算処理器を備える地絡検出器が提案されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２１－１５６６７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、このような平衡地絡を検出する地絡検出器は、複雑な回路を用いて分圧電圧の変化を演算しなければ、平衡地絡を判別することができなかった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

このことを鑑み、本発明は、演算せずに、検出結果から正極側及び負極側のいずれか一方の地絡だけでなく、平衡地絡も判別する地絡検出器を提供する。

【0007】

本発明に係る地絡検出器は、直流電源から延びる正極線と負極線との間で直列に接続された第１の抵抗素子、第２の抵抗素子及び第３の抵抗素子と、前記第２の抵抗素子の一端と前記第３の抵抗素子の一端とが接続される第２の接続点に入力端子が接続され、前記正極線に出力端子が接続される第１の自己消弧素子と、前記第２の接続点に入力端子が接続され、前記負極線に出力端子が接続される第２の自己消弧素子と、前記第１の自己消弧素子及び前記第２の自己消弧素子の接地端子同士が接続される第３の接続点と接地との間に設けられる検出部と、を備え、前記第１の抵抗素子の一端と前記第２の抵抗素子の他端とが接続する第１の接続点に一端を接続し、前記第３の接続点に他端を接続し、前記第１の接続点と前記第３の接続点との間を一定間隔でオン状態とオフ状態とに切り替え、オン状態及びオフ状態のいずれかで前記第２の接続点と前記第３の接続点との間に電位差を発生させるスイッチング部が設けられ、前記スイッチング部のオン状態及びオフ状態において、地絡発生時に流れる地絡電流が前記第３の接続点と前記接地との間に流れたかを前記検出部が検出する。

【0008】

また、本発明に係る地絡検出器は、直流電源から延びる正極線Ｖｐと負極線Ｖｎとの間で直列に接続された第１の抵抗素子、第２の抵抗素子及び第３の抵抗素子と、前記第１の抵抗素子の一端と前記第２の抵抗素子の一端とが接続される第１の接続点に入力端子が接続され、前記正極線に出力端子が接続される第１の自己消弧素子と、前記第１の接続点に入力端子が接続され、前記負極線に出力端子が接続される第２の自己消弧素子と、前記第１の自己消弧素子及び前記第２の自己消弧素子の接地端子同士が接続される第３の接続点と接地との間に設けられる検出部と、を備え、前記第２の抵抗素子の他端と前記第３の抵抗素子の一端とが接続される第２の接続点に一端を接続し、前記第３の接続点に他端を接続し、前記第２の接続点と前記第３の接続点との間を一定間隔でオン状態とオフ状態とに切り替え、オン状態及びオフ状態のいずれかで前記第１の接続点と前記第３の接続点との間に電位差を発生させるスイッチング部が設けられ、前記スイッチング部のオン状態及びオフ状態において、地絡発生時に流れる地絡電流が前記第３の接続点と前記接地との間に流れたかを前記検出部が検出する。

【0009】

このような地絡検出器によれば、演算せずに、検出結果から正極側及び負極側のいずれか一方の地絡だけでなく、平衡地絡も判別することができる。

【0010】

また、前記スイッチング部ＳＷがオン状態になると、前記第１の自己消弧素子Ｑ１がオフになり、前記第２の自己消弧素子Ｑ２がオンとなることが好ましい。

【0011】

また、前記スイッチング部ＳＷがオン状態になると、前記第１の自己消弧素子Ｑ１がオンになり、前記第２の自己消弧素子Ｑ２がオフとなることが好ましい。

【0012】

このような地絡検出器によれば、平衡地絡で地絡による電位差が起きなくても、スイッチング部によって電位差が起こり、検出部が地絡電流を検出することができる。

【0013】

また、前記検出部は、前記スイッチング部のオン状態及びオフ状態における前記地絡電流の検出結果に基づいて、前記正極線側で発生した地絡である正極側地絡、前記負極線側で発生した地絡である負極側地絡、又は前記正極線側及び前記負極線側の双方で等しい条件で発生した地絡である平衡地絡であると判別することが好ましい。

【0014】

また、前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出され、前記スイッチング部のオフ状態においても前記地絡電流が検出される検出結果の場合、前記検出部は、前記正極側地絡であると判別し、前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出されず、前記スイッチング部のオフ状態において前記地絡電流が検出される検出結果の場合、前記検出部は、前記負極側地絡であると判別し、前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出され、前記スイッチング部のオフ状態において前記地絡電流が検出されない検出結果の場合、前記検出部は、前記平衡地絡であると判別することが好ましい。

【0015】

また、前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出されず、前記スイッチング部のオフ状態において前記地絡電流が検出される検出結果の場合、前記検出部は、前記正極側地絡であると判別し、前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出され、前記スイッチング部のオフ状態においても前記地絡電流が検出される検出結果の場合、前記検出部は、前記負極側地絡であると判別し、前記スイッチング部のオン状態において前記地絡電流が検出され、前記スイッチング部のオフ状態において前記地絡電流が検出されない検出結果の場合、前記検出部は、前記平衡地絡であると判別することが好ましい。

【0016】

これにより、前記スイッチング部のオン状態における検出部の検出結果及び前記スイッチング部のオフ状態における検出部の検出結果から、回路上で発生した地絡が正極側地絡、負極側地絡、又は平衡地絡であると簡便に判別することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、演算せずに、検出結果から正極側及び負極側のいずれか一方の地絡だけでなく、平衡地絡も判別する地絡検出器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第一実施形態に係る地絡検出器の回路構成を示す回路図である。

【図2】図１に示した地絡検出器のスイッチング部がオフ状態（ａ）及びオン状態（ｂ）において正極側地絡の場合に流れる地絡電流を示す模式図である。

【図3】図１に示した地絡検出器のスイッチング部がオフ状態（ａ）及びオン状態（ｂ）において負極側地絡の場合に流れる地絡電流を示す模式図である。

【図4】図１に示した地絡検出器のスイッチング部がオフ状態（ａ）及びオン状態（ｂ）において平衡地絡の場合に流れる地絡電流を示す模式図である。

【図5】本発明の第二実施形態に係る地絡検出器の回路構成を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

【0020】

図１は、本発明の第一実施形態に係る地絡検出器１の回路構成を示す回路図である。図１で示した第一実施形態に係る地絡検出器１は、直流電源（図示されていない）から負荷（図示されていない）へと延びる正極線Ｖｐと負極線Ｖｎとの間に設けられ、一端が接地Ｇに接続される。直流電源は、太陽光パネルや蓄電池など負荷に直流電流を供給するものであれば、これに限定しない。

【0021】

地絡検出器１には、互いに直列に接続される第１の抵抗素子Ｒ１、第２の抵抗素子Ｒ２及び第３の抵抗素子Ｒ３と、第１の自己消弧素子Ｑ１及び第２の自己消弧素子Ｑ２と、検出部１０とが備えられる。

【0022】

第１の抵抗素子Ｒ１及び第２の抵抗素子Ｒ２は、第１の抵抗素子Ｒ１の一端が第２の抵抗素子Ｒ２の一端と接続して第１の接続点Ｐ１が構成される。第２の抵抗素子及び第３の抵抗素子Ｒ３は、第２の抵抗素子Ｒ２の他端が第３の抵抗素子Ｒ３と接続して第２の接続点Ｐ２が構成される。第一実施形態において、地絡検出器１は、第２の接続点Ｐ２を中性点としている。

【0023】

第１の自己消弧素子Ｑ１及び第２の自己消弧素子Ｑ２は、接地端子ＴＧ１，ＴＧ２同士を接続して第３の接続点Ｐ３が構成される。第１の自己消弧素子Ｑ１は、入力端子ＴＩ１が第２の接続点Ｐ２に接続され、出力端子ＴＯ１が正極線Ｖｐに接続される。第２の自己消弧素子Ｑ２は、入力端子ＴＩ２が第２の接続点Ｐ２に接続され、出力端子ＴＯ２が負極線Ｖｎに接続される。例えば、第１の自己消弧素子Ｑ１は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）であり、第２の自己消弧素子Ｑ２は、ＰＮＰバイポーラトランジスタ（Bipolar transistor）である。

【0024】

地絡検出器１には、一端が第１の接続点Ｐ１に接続し、他端が第３の接続点Ｐ３に接続するスイッチング部ＳＷが設けられる。スイッチング部ＳＷは、第１の接続点Ｐ１と第３の接続点Ｐ３との間をオン状態とオフ状態とに一定の間隔で切り替える。スイッチング部ＳＷがオン状態になると、第２の接続点Ｐ２と第３の接続点Ｐ３との間に電位差を発生させて第２の自己消弧素子Ｑ２をオンにさせる。例えば、スイッチング部ＳＷには、一定の間隔でクロック信号を定常的に出力する発振部２と、クロック信号が入力されると第１の接続点Ｐ１と第３の接続点Ｐ３との間をオフ状態とオン状態とに切り替えるスイッチング素子３と、が備えられる。第一実施形態において、スイッチング素子３はＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。

【0025】

検出部１０は、第３の接続点Ｐ３と接地Ｇとの間に設けられ、スイッチング部のオン状態及びオフ状態において地絡発生時に接地Ｇを経由する地絡電流Ｉｇが流れたかをそれぞれ検出し、正極線Ｖｐ側及び負極線Ｖｎ側のいずれか一方で地絡が発生したこと、又は正極線Ｖｐ側及び負極線Ｖｎ側の双方に同程度の地絡、即ち平衡地絡が発生したことを判別する。なお、検出部１０の構造については、周知であることから、その説明を省略する。

【0026】

第一実施形態に係る地絡検出器１がどのように地絡を判別するかについて説明する。図２は、図１に示した地絡検出器１のスイッチング部ＳＷがオフ状態（ａ）及びオン状態（ｂ）において正極側地絡の場合に流れる地絡電流Ｉｇを示している。図３は、図１に示した地絡検出器１のスイッチング部ＳＷがオフ状態（ａ）及びオン状態（ｂ）において負極側地絡の場合に流れる地絡電流Ｉｇを示している。図４は、図１に示した地絡検出器１のスイッチング部ＳＷがオフ状態（ａ）及びオン状態（ｂ）において平衡地絡の場合に流れる地絡電流Ｉｇを示している。なお、地絡発生時に流れる地絡電流Ｉｇは、地絡抵抗Ｒｇを介して接地Ｇへと流れ、地絡抵抗Ｒｇの抵抗値は、微小でゼロに等しい。

【0027】

地絡検出器１は、スイッチング部ＳＷによって切り替わるオン状態及びオフ状態のそれぞれで地絡電流Ｉｇを検出する。正極線Ｖｐ側で地絡が発生すると、スイッチング部ＳＷがオフ状態の場合、第３の接続点Ｐ３の電位が第２の接続点Ｐ２の電位より高いことから、第２の自己消弧素子Ｑ２がオンとなる。地絡電流Ｉｇは、図２（ａ）のとおり、正極線Ｖｐ側で起きた地絡箇所から接地Ｇに流れ、接地Ｇより第２の自己消弧素子Ｑ２を介して負極線Ｖｎへと流れる。その際、検出部１０は、地絡電流Ｉｇの通過が検出される。スイッチング部ＳＷがオン状態の場合も、第３の接続点Ｐ３の電位が第２の接続点Ｐ２の電位より高いことから、第２の自己消弧素子Ｑ２がオンとなる。地絡電流Ｉｇは、図２（ｂ）のとおり、正極線Ｖｐ側で起きた地絡箇所から接地Ｇに流れ、接地Ｇより第２の自己消弧素子Ｑ２を介して負極線Ｖｎへと流れる。その際、検出部１０は、地絡電流Ｉｇの通過が検出される。

【0028】

負極線Ｖｎ側で地絡が発生すると、スイッチング部ＳＷがオフ状態の場合、第３の接続点Ｐ３の電位が第１の接続点Ｐ１の電位より低いことから、第１の自己消弧素子Ｑ１がオンとなる。地絡電流Ｉｇは、図３（ａ）のとおり、第１の自己消弧素子Ｑ１を通って第３の接続点Ｐ３から接地Ｇに流れ、負極線Ｖｎ側で起きた地絡箇所から負極線Ｖｎへと流れる。検出部１０は、地絡電流Ｉｇの通過を検出する。スイッチング部ＳＷがオン状態の場合、第３の接続点Ｐ３の電位が第２の接続点Ｐ２の電位より高いことから、第２の自己消弧素子Ｑ２がオンとなる。その際、接地Ｇに流れる地絡電流Ｉｇではなく、正極線Ｖｐから負極線Ｖｎへと流れる貫通電流Ｉｔが、図３（ｂ）のとおり、スイッチング素子３に流れ込み、第２の自己消弧素子Ｑ２を通って負極線Ｖｎへと流れる。このため、検出部１０は、地絡電流Ｉｇの通過が検出されない。

【0029】

平衡地絡が発生すると、スイッチング部ＳＷがオフ状態の場合、同程度の地絡抵抗Ｒｇが正極線Ｖｐ側と負極線Ｖｎ側の双方で発生するため電位差が生じず、図４（ａ）のとおり、地絡電流Ｉｇが流れない。このため、検出部１０は、地絡電流Ｉｇの通過が検出されない。スイッチング部ＳＷがオン状態の場合、第１の接続点Ｐ１の電位が第３の接続点Ｐ３の電位に印加されて平衡していた電位に電位差が生じる。第３の接続点Ｐ３が第２の接続点Ｐ２の電位より高くなり、第２の自己消弧素子Ｑ２がオンとなる。地絡電流Ｉｇは、図４（ｂ）のとおり、正極線Ｖｐ側で起きた地絡箇所から接地Ｇに流れ、接地Ｇより第２の自己消弧素子Ｑ２を介して負極線Ｖｎへと流れる。その際、検出部１０は、地絡電流Ｉｇの通過が検出される。

【0030】

第一実施形態に係る地絡検出器１は、スイッチング部ＳＷのオフ状態及びオン状態における検出部１０の検出結果から、以下のとおりに地絡を判別する。検出部１０の検出結果が、スイッチング部ＳＷのオフ状態及びオン状態のいずれにおいても地絡電流が検出されている場合、検出部１０は、正極線Ｖｐ側で地絡が発生する正極側地絡であると判別する。また、検出部１０の検出結果が、スイッチング部ＳＷのオフ状態において地絡電流が検出され、スイッチング部ＳＷのオン状態において地絡電流が検出されてない場合、検出部１０は、負極線Ｖｎ側で地絡が発生する負極側地絡であると判別する。また、検出部１０の検出結果が、スイッチング部ＳＷのオフ状態において地絡電流が検出されず、スイッチング部ＳＷのオン状態において地絡電流が検出される場合、検出部１０は、平衡地絡であると判別する。従って、本発明の第一実施形態に係る地絡検出器１は、演算せずに、検出部１０の検出結果から、正極側地絡、負極側地絡及び平衡地絡を判別することができる。

【0031】

第二実施形態に係る地絡検出器１について説明する。図５は、本発明の第二実施形態に係る地絡検出器の回路構成を示す回路図である。図５に示す地絡検出器１は、第１の接続点Ｐ１を中性点としている。スイッチング部ＳＷは、第２の接続点Ｐ２と第３の接続点Ｐ３との間をオン状態とオフ状態とに一定の間隔で切り替える。スイッチング部ＳＷがオン状態になると、第１の接続点Ｐ１と第３の接続点Ｐ３との間に電位差を発生させて第１の自己消弧素子Ｑ１をオンにさせる。第二実施形態に係るスイッチング素子３は、リレースイッチである。

【0032】

第二実施形態に係る地絡検出器１は、スイッチング部ＳＷのオフ状態及びオン状態における検出部１０の検出結果をまとめると、以下のとおりに地絡を判別する。検出部１０の検出結果が、スイッチング部ＳＷのオフ状態において地絡電流が検出され、スイッチング部ＳＷのオン状態において地絡電流が検出されてない場合、検出部１０は、正極側地絡であると判別する。また、スイッチング部ＳＷのオフ状態及びオン状態のいずれにおいても地絡電流が検出されている場合、検出部１０は、負極側地絡であると判別する。また、検出部１０の検出結果が、スイッチング部ＳＷのオフ状態において地絡電流が検出されず、スイッチング部ＳＷのオン状態において地絡電流が検出される場合、検出部１０は、平衡地絡であると判別する。従って、本発明の第二実施形態に係る地絡検出器１もまた、演算せずに、検出部１０の検出結果から、正極側地絡、負極側地絡及び平衡地絡を判別することができる。

【0033】

第一実施形態及び第二実施形態に係る地絡検出器１は、スイッチング部ＳＷによるオン状態の際に、第２の接続点Ｐ２と第３の接続点Ｐ３との間、又は第１の接続点Ｐ１と第３の接続点Ｐ３との間で電位差が生じるが、スイッチング部ＳＷによるオフ状態の際に、第２の接続点Ｐ２と第３の接続点Ｐ３との間、又は第１の接続点Ｐ１と第３の接続点Ｐ３との間で電位差が生じてもよく、これに限定しない。

【0034】

また、第一実施形態及び第二実施形態において、第１の自己消弧素子Ｑ１はＮチャネルＭＯＳＦＥＴ、第２の自己消弧素子Ｑ２はＰＮＰバイポーラトランジスタであるが、第１の自己消弧素子Ｑ１はＮＰＮバイポーラトランジスタ及び絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor、ＩＧＢＴ）のいずれか、第２の自己消弧素子Ｑ２はＰチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。地絡で起きる電位差とは別に、スイッチング部ＳＷのオン状態とオフ状態との切り替えで、第２の接続点Ｐ２と第３の接続点Ｐ３との間、又は第１の接続点Ｐ１と第３の接続点Ｐ３との間で電位差が生じればよく、これに限定しない。

【0035】

また、第一実施形態に係るスイッチング素子３はＮチャネルＭＯＳＦＥＴであり、第二実施形態に係るスイッチング素子３はリレースイッチであるが、第２の接続点Ｐ２と第３の接続点Ｐ３との間、又は第１の接続点Ｐ１と第３の接続点Ｐ３との間をオフ状態とオン状態とに切り替えることができるスイッチングであればよく、ＩＧＢＴなどのその他のトランジスタであってもよい。

【0036】

このことから、本発明に係る地絡検出器１は、オン状態及びオフ状態のそれぞれにおける地絡電流Ｉｇの検出結果に基づいて、正極側地絡、負極側地絡及び平衡地絡を判別することができる。

【符号の説明】

【0037】

１ 地絡検出器
２ 発振部
３ スイッチング素子
１０ 検出部
Ｇ 接地
Ｉｇ 地絡電流
Ｉｔ 貫通電流
Ｐ１ 第１の接続点
Ｐ２ 第２の接続点
Ｐ３ 第３の接続点
Ｑ１ 第１の自己消弧素子
Ｑ２ 第２の自己消弧素子
Ｒ１ 第１の抵抗素子
Ｒ２ 第２の抵抗素子
Ｒ３ 第３の抵抗素子
ＳＷ スイッチング部
ＴＧ１ 接地端子
ＴＧ２ 接地端子
ＴＩ１ 入力端子
ＴＩ２ 入力端子
ＴＯ１ 出力端子
ＴＯ２ 出力端子
Ｖｎ 負極線
Ｖｐ 正極線

【要約】

【課題】本発明は、演算せずに、検出結果から正極側及び負極側のいずれか一方の地絡だけでなく、平衡地絡も判別する地絡検出器を提供する。
【解決手段】直流電源から延びる正極線Ｖｐと負極線Ｖｎとの間に設けられ、第１の抵抗素子Ｒ１、第２の抵抗素子Ｒ２及び第３の抵抗素子Ｒ３と、第１の自己消弧素子Ｑ１と、第２の自己消弧素子Ｑ２と、検出部１０と、を備え、一端を第１の抵抗素子Ｒ１及び第２の抵抗素子Ｒ２が接続する第１の接続点Ｐ１に接続し、他端を第１の自己消弧素子Ｑ１及び第２の自己消弧素子Ｑ２の接地端子ＴＧ１，ＴＧ２同士が接続する第３の接続点Ｐ３に接続し、オン状態及びオフ状態のいずれかで第２の接続点Ｐ２と第３の接続点Ｐ３との間に電位差を発生させるスイッチング部ＳＷが設けられ、オン状態及びオフ状態において地絡電流Ｉｇが検出部１０に流れたかを検出し、正極側地絡、負極側地絡及び平衡地絡を判別する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】