专利名称：绝缘监视系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及监视断路器的状态的技术。另外，本发明涉及为了监视电路的绝缘状态，在断路器内具有零相序变流器，测定在它的二次侧的输出电流中包含的有效部分泄漏电流值，在断路器内进行演算处理，通过数字化信号，对上位或下位传送数据的技术。
另外，本发明涉及在与内置了零相序变流器的断路器连接的监视装置的漏电流的测定中，确认监视装置自身是否具有正常功能的技术。
另外，本发明涉及掌握绝缘状态的绝缘监视系统的技术。
另外，本发明涉及对通过断路器进行配电的各负载中的断路器内部温度、泄漏电流及收纳断路器的盘内外的温度和湿度进行监视的装置，尤其涉及可以用1台监视装置针对多个断路器监视复合的维护信息的装置。
另外，本发明涉及掌握绝缘状态的绝缘监视系统的技术。
背景技术：
针对本发明，在现有的电子式断路器中，特开平11-8930公报(专利文献1)中列举具有测定功能的断路器作为公开例。特开2002-289085公报(专利文献2)中列举具有测定泄露电流的功能的断路器作为公开例。
图2是表示专利文献1的概略结构图，在图2中，2是断路器，1是开闭控制部件，2是受电侧端子部，3是负载侧端子部，4是测定用变压器，5为测定用变流器，6为电源电路部，7为电流/电压测定电路部，8为CPU部，11为显示部，12为通信I/F部，13为通信端子部，14为上位装置，15为测定输出部，200是开闭机构部，202是整流电路部，203是电流检测/电源电路部，204是瞬时解扣电路部，205是解扣装置，206是限时特性控制电路部、207是限时特性设定部，208是警报显示部。
在具有作为原来的断路器的功能的开闭控制部之外，还具有检测在断路器中的通电电流的变流器，以及检测电压的变压器，读取由变流器和变压器检测出的电流和电压的电源电路部，电流/电压电路部，根据电流和电压计算电流值、电压值、功率值、电能值和功率因子值的CPU部，显示测定值的显示部，将测定值变换成输出信号并发送到上位装置的通信I/F部。
上述专利文献2的概略是，相对于专利文献1的概略图2，测定用变流器5变成测定用零相序变流器而不再用测定用变流器，控制用变流器201变成控制用零相序变流器而不再用控制用变流器。在作为原来的断路器的功能的开闭控制器之外，还具备检测在断路器中的通电电流的泄漏电流的零相序变流器，以及检测电压的变压器，读取由零相序变流器和变压器检测出的泄漏电流和电压的电源电路部，泄漏电流/电压电路部，计算测定值的CPU部。
专利文献1和专利文献2分别只具有变流器或零相序变流器的一个，专利文献2不具有通信功能。
另外，相对本发明，在现有技术中，为了防止在配电盘、分电盘中的漏电事故而设置了漏电断路器。然而，对于重要设备来说，即使存在漏电却不断开电路但发出警报从而唤起注意。另外，在断路器中预先设置了警报级别，如果漏电流超过设定的警报级别就发出预知警报，在这些方面作了很多努力。例如，考虑了在漏电断路器组合置入绝缘劣化检测装置来监视漏电流的变化的、具有漏电断开功能的断路器。
在这样的漏电断路器等中，具备用于测试漏电断路器本身正常地检测漏电的预知报警、或漏电断路器是否具有正常功能的测试按钮。例如，提出了设置与在漏电断路器本身中具备的测试按钮并联连接的远离测试开关、远离地实现断开测试的方案。这些在特开平5-252646号公报(专利文献3)及特开平8-106844号公报(专利文献4)中记载。
另外，相对本发明来说，在图9中显示了现有的绝缘监视系统的结构。图9中的47是开闭主电路的断路器，48是检测主电路的泄漏电流的零相序变流器，49是尽量除去泄漏电流的电容成分并监视基波成分的绝缘监视装置。断路器47和零相序变流器48分开地被设置，零相序变流器的输出信号被读入到绝缘监视装置49来实现绝缘状态的监视。例如，在特开平8-285903号公报(专利文献5)中记载了在绝缘监视系统中分开地设置断路器和零相序变流器的结构。
另外，在本发明中，断路器的温度监视通过在断路器上贴上的热标记并通过每月1回等的巡视点检测来确认是否有异常发热。在这样的场合，很难进行连续的监视，存在漏掉异常预兆的情况。
相对断路器，通过外带的温度传感器对温度进行检测，从而在异常发热时输出警报的监视装置，在异常发热时的温度管理没有考虑到负载电流的大�。捎谕ü缘奈露冉屑嗍樱杂诩笆钡木ㄊ涑隼此凳抢训�。
在泄露电流监视装置中，有可以实现多电路输入的类型，但不是具有温度监视功能等的复合功能的监视装置，是实现各个单独的功能监视装置，多种监视装置是必须的。
另外，相对本发明来说，在现有技术中，为了监视设备的绝缘状态而在电路和接地点之间施加了电压来测定电流，进行测定绝缘状态的方法。另外，作为这样的装置，有关的装置例如在特开2003-215196号公报(特许文献6)、特开2004-64896号公报(特许文献7)中被列举。
在对电路进行监视的方面，在电流、电压、功率、电能、功率因子的测定之外，有测定泄漏电流的必要性，这些如果能通过在断路器中内置的传感器来测定的话，能便宜并容易地实现全部的监视。
另外，通过在这样的断路器中设置具有与上位或下位通信功能的电路，能够对有效部分的泄露电流值进行时间序列的一元化管理。
另外，特征是，向本断路器中的显示器的数据传送通过由测定部进行运算后的数字化信号来传送数据。
发明内容
本发明的目的是解决上述的现有例子中的问题，用简单的结构求出可靠性高的各个测定值。
另外，上述现有技术的重点放在检测出泄漏电流并断开负载电路，通过长期的监视来断定负载电路的绝缘劣化，而且有必要掌握泄漏电流的大小。就是说，有必要测定泄漏电流并用数值来显示。在现有技术中，在进行这样的测定的功能被损害的同时，在泄漏电流极少的情况下(例如，在0.0mA那样的情况)，是能正确地测定还是在监视装置的内部发生了故障等是不清楚的。另外，在监视装置内部使用经历若干年的变化的部件情况下，测定的误差变大，有必要进行校对，但在监视装置设置后接近于不可能。另外，对于具有上述监视装置的配电盘和分电盘来说，由于没有产生泄漏电流，所以不能进行盘单位的出厂时的检查，或者，如果构成仿真电路则很花工夫。本发明就是要解决上述问题。
另外，在上述现有技术中，由于分开设置断路器和零相序变流器，占用了空间，由于布线有必要贯通零相序变流器，布线工作量会增加。另外，在原有电路中，在应用绝缘监视系统的情况下可能出现空间不足而不能适用的情况。
本发明要解决的课题是提供在原有的电路中确实可以适用的绝缘监视系统而不增加设置空间及布线的工作量。
另外，本发明提供一种通过利用内置在断路器中的温度传感器检测温度，同时能合并地读入负载电流、零相序电流、外部湿度与温度的监视装置，由此，用1台监视装置可以进行与负载电流相当的异常发热温度的监视、泄漏电流的监视以及盘内外的湿度与温度的异常管理，并且，具备警报输出功能和通信功能。
另外，对于上述现有技术来说，为了进行绝缘监视，一般来说只读入有关的电路泄漏电流，一般的实际状况是不进行具有与原来的绝缘电阻相似的特性的电阻部分的泄漏电流的测定。
另外，实际状况是，存在读入电压、提供电压成分和泄漏电流测定电阻部分的泄漏电流的装置，但通常测定1个电路部分的电压元件和1个电路部分的泄漏电流。
本发明的课题是提供经济地监视多组、多电路的绝缘监视的系统。
另外，实际状况是，上述现有技术中，存在绝缘监视装置的接点机构装置，但它是作为警报接点来使用的。
另外，一般来说，作为断路器来考虑，作为漏电断路器在漏电断路器内部检测漏电并使漏电断路器内部的接点功能部动作、使用漏电断路器内部的解扣机构部来进行开关部分的解扣。
本发明的课题是通过将绝缘监视装置和断路器进行组合，进行基于绝缘监视装置的一直的漏电监视和记录，并且，当漏电电流超过阈值时，保护接受配电系统。
另外，上述现有技术存在有在没有施加电压的情况下不能测定绝缘状态的问题。本发明的目的是在不施加电压的情况下能始终监视设备工作状态和绝缘状态。
为了达到上述发明目的，本发明(1)在作为原来的断路器的功能的开闭控制部之外，同时具备检测电流的变流器、检测电压的变压器、以及检测泄漏电流的零相序变流器，并具备将各测定值传送到上位或下位的功能。
(2)具有由(1)得到的、显示可靠性高的测定值的功能，作为由测定部运算处理之后的数字信号向显示部传送，所以可以容易地将显示部拆卸设置到远离的场所。
另外，在本发明中，内置了使断路器的主导体贯通的零相序变流器，在将该变流器的二次线圈引出到端子部的同时，将校正电阻与校正按钮串联地连接到贯通该变流器的三次线圈或该零相序变流器的贯通线上，通过该校正按钮操作，利用施加电压而使规定的校正电流在上述变流器的二次线圈中产生，由此来进行与外部连接的装置确认。
另外，可实施对在连接到上述变流器的二次线圈上的监视装置的内部设置的负载电阻(输入电阻)进行的调节的校正。
另外，在连接到上述变流器的二次线圈上的监视装置的内部设置的负载电阻(输入电阻)进行的调节，能够通过在监视装置中具备的通信功能，与上位装置进行通信，上位装置并加以记录。
另外，为了解决上述课题，本发明的构成是使用将检测电路的泄漏电流的零相序变流器内置在进行电路的开闭断路器中的零相序变流器内置断路器的系统。
另外，本发明是具有可以在断路器内部内置温度传感器并利用电气信号输出断路器内部的温度的功能的断路器。
另外，本发明的监视装置，是在1台监视装置中，通过使读入来自多台的断路器的温度信息、零相序电流、负载电流成为可能，可以进行相对于负载电流的温度与相对于负载电流的泄漏电流的比较，使与实际的负载相称的警报级别的设定具体化。
另外，本发明的监视装置，可以读入外部的湿度和温度，由此，即使对于盘内温度的异常上升或湿度过大，在可以向外部输出警报之外，利用具有的通信功能，通过传输线，可以在计算机上实时地显示数据。
另外，为了解决上述课题，在本发明中，具有可以输入至少两个电路或两个电路以上的不同电压的上述电压波形信号的输入部，设置与泄露电流相符合来运算电阻部分的泄漏电流的装置。
另外，为了解决上述课题，在本发明中，具备在漏电监视装置上的接点机构部，具备在断路器上的解扣机构部，设置了进行连接的机构。
另外，为了达到上述目的，本发明在设备的绝缘状态的监视方面，输入泄漏电流和负载工作信号，与设定的监视值比较，并且监视各个负载的工作状态，由此，对负载的绝缘状态进行监视。
根据本发明，通过在断路器中内置变压器、变流器以及零相序变流器等各种传感器，能够用简单的结构可靠性高地测定各种测定值。
另外，可以在显示部上显示各种测定值，并且，作为运算处理后的数字信号可以进行数据传送，可以将显示部拆卸、容易地设置到远离的场所。
另外，通过长时间地监视各种测定值、特别是泄漏电流值，跟踪了绝缘劣化的随时间的变化，容易进行警戒，通过事先检查维护，可以防患于未然。
另外，根据本发明，通过与在断路器中内置的零相序变流器的二次线圈连接的监视装置，在能对泄漏电流的变化进行测定并掌握负载电路的绝缘状态和进行劣化的预知的同时，能够判断监视装置能否利用在断路器中内置的校正用按钮进行正确的测定。另外，监视装置内部的部件即使有经历若干年的变化也能容易地校正。另外，可以简单地进行配电盘、分电盘的出厂时的检查，在现场交付后不会有麻烦。另外，在监视装置与上位装置之间进行通信，能保存校正记录，能进行可靠性高的预防保护和管理。
另外，根据本发明构成绝缘监视系统，可以不增加零相序变流的设置空间及布线的工作量，并在原有的电路中确实可以适用。
另外，根据本发明，能进行断路器的劣化监视。
另外，根据本发明，用1台绝缘监视装置能进行多组、多电路的绝缘监视，构成经济的监视系统。
另外，根据本发明，利用监视装置能一直进行漏电监视和记录，并且对于断路器来说可以便宜地实现漏电跳闸，从而提供集监视、记录、控制于一体的系统。
另外，根据本发明，不用施加电压就能监视绝缘状态，所以可以取得不必使用施加电压的设备效果。
图1是表示根据本发明的具有绝缘监视功能的断路器的实施例1的结构图。
图2是表示根据现有例的具有测定功能的断路器的结构图。
图3是表示本发明的功能扩张实例的实施例2的特性图。
图4是本发明的实施例1的内置校正用按钮和校正电阻的断路器的电路图、与漏电监视装置连接的图。
图5是本发明的实施例2的漏电监视装置的框图。
图6是本发明的实施例3的断路器和漏电监视装置与上位装置构成的监视系统的图。
图7是本发明的实施例4的框图。
图8是本发明的实施例4的结构图。
图9是针对本发明的权利要求11-13、24、25的现有技术的框图。
图10是本发明的实施例5的框图。
图11是本发明的实施例5的结构图。
图12是本发明的实施例6的零相序变流器的外观图。
图13是本发明的实施例4、5的零相序变流器剖面图。
图14是本发明的实施例6的零相序变流器的剖面图。
图15是针对本发明的要求11-13的现有的贯通导体配置图。
图16是本发明的实施例7的贯通导体配置图。
图17是本发明的实施例7的结构图。
图18是本发明的实施例8的框图。
图19是本发明的实施例9的框图。
图20是本发明的实施例10的框图。
图21是本发明的实施例11的绝缘监视装置的结构图。
图22是本发明的实施例11的信号输入结构图。
图23是本发明的实施例11的信号输入例。
图24是本发明的实施例12的负载工作时间计算方法。
具体实施例方式
以下，针对本发明的实施例，使用实施例，参照附图进行说明。
(实施例1)图1是表示针对本发明的权利要求1-6的实施例的图，图2是表示现有的具有测定功能的断路器的结构图。
在图1和图2中，20是断路器，1是开闭控制器，2是受电侧端子部，3是负载侧端子部，4是测定用变压器，5是测定用变流器，6是电源电路部，7是电流/电压测定电路部，8是CPU部，11是显示部，12是通信I/F部，13是通信端子部，14是上位装置，15是测定输出部，200是开闭机构部，201是控制用变流部，202是整流电路部，203是电流检测/电源电路部，204是瞬时解扣电路部，205是解扣装置，206是限时特性控制电路部，207是限时特性设定部，208是警报显示部。
作为本发明的实施例的图1中的9是测定用零相序变流器，10是泄漏电流测定部，是针对现有例的图2中表示的具有测定功能的断路器而追加的部分，具有检测断路器中通电的电流的泄漏电流的零相序变流器9和读入利用零相序变流器检测的泄漏电流的泄漏电流电路部10。
下面用图3说明本发明的功能扩张例。
图3是表示泄漏电流值的相对时间的变化特性图，在横轴上表示时间，在纵轴上表示有效部分泄漏电流值(mA)。在上述实施例1中，测定泄漏电流值、掌握绝缘劣化状态是第1目的，但一般来说，绝缘劣化除了1条线接地之外在短时间内不会发生，是在长时间内产生的。因此，如果能预测直到达到预先设定的警报级别为止的时间的话，事先策划停电等的计划，进行交换已经有绝缘劣化的有关用品的措施，能将事故等防患于未然。
进而，由于具有通信I/F部，所以通过上位装置能对测定值进行监视。这样，不用奔赴现场就能高效率地监视绝缘劣化状态。
(实施例2)图4表示根据本发明的权利要求7-10的断路器的结构及漏电监视系统。
在图4中，21是断路器，22是连接到电源侧的端子，23是开闭接点，24是检测过电流的复合钢材，在负载电流超过规定值的时候使上述开闭接点23处于闭状态。25是将上述端子22与负载侧的端子26相连结的主导体，贯通后面所述的零相序变流器27而配置。另外，图4为了表示三相3线或单相3线用的断路器，3个主导体贯通零相序变流器27。27是零相序变流器，由二次线圈271、三次线圈272构成，二次线圈271被引出到端子部30。28是作为本发明的特征的校正用按钮，连接到上述三次线圈272的一端，另一端连接到上述主导体25中的一个。29是校正电阻，连接到上述三次线圈272的一端，另一端连接到上述主导体25中的一个。上述三次线圈272、校正用按钮28、校正电阻29被串联连接，在处于在上述主导体25的两侧施加电压的状态下按压下校正用按钮时，与校正电阻相对应的规定电流在三次线圈272中流动，在二次线圈271中产生规定的电流。例如，在三次线圈272的匝数是1圈，二次线圈271的匝数是1000圈，校正电阻是20kΩ，电压是200V的情况下，在三次线圈272中有10mA的电流流动，在二次线圈271中产生10mA/1000圈即0.05mA的电流。因此，用上述端子30和连接线31连接的监视装置32利用该电流能够确认动作。另外，监视装置可以是漏电继电器或漏电测定装置。另外，零相序变流器的三次线圈可以是在零相序变流器的外部构成的贯通线。
下面，用图5对监视装置32进行说明。321是负载电阻(输入电阻)，将上述变流器27的二次线圈271的电流变换成电压，由放大部322、变换部323、显示部324、操作部325构成，换算成上述零相序变流器27的贯通电流值并进行显示。即显示10mA。这里，通过按压下校正用按钮28，零相序变流器27的贯通(检测)电流检测出三次线圈272的电流，通常情况是，检测出了连接到主导体25上的负载侧的漏电流。下面对负载电阻321进行说明。负载电阻321由可变电阻构成，当上述规定的电流值与显示值不一致的时候，实施调整使在按压下上述校正用按钮的状态相一致。另外，校正用按钮使用反转式按钮是适合的。另外，负载电阻321是可变电阻，调节器被配置安装在漏电监视装置的前面。
(实施例3)图6表示由上述断路器和漏电监视装置构成的监视系统。33是变压器； 34是配电盘，它设置了多个上述断路器。36是将上述漏电监视装置32作为基础增加输入数从而能实现多个断路器21的监视的多电路用漏电监视装置，具有通信功能。37是通信媒体，38是个人计算机等的上位装置。28是上述校正用按钮，配置为能从断路器21的前面进行操作。另外，各个断路器21被连接到多电路用漏电监视装置36。在这样组成的系统中，在实际工作状态，从变压器33通过断路器21向负载设备35配送电，同时，多电路用漏电监视装置36进行测定来不间断地监视在断路器21中内置的变流器27的二次线圈271的输出电流。但是，在制造配电盘并出厂的阶段，有必要进行每个配电盘的检查，由于没有变压器33、负载设备35以及漏电流，按以下方式进行。首先，不用变压器33，而连接到商用的电源上，使断路器21处于闭状态，由于由监视装置实施测定并显示了零的值，按压下上述说明的断路器21中具备的校正用按钮28，从而确认显示了规定的电流。这样的话，通过对全部的断路器21和多电路用漏电监视装置36的输入进行确认，来确认测定/监视是正常地进行的。这样的话，在配电盘出厂、交付后的实际工作中，是按前面所述的那样实现，但绝缘劣化状态是进行长时间的测定/监视来进行掌握，万一监视装置内部的部件中发生长年引起的变化，在用上述的校正用按钮28对多电路用漏电监视装置36的负载电阻进行校正的同时，通过操作部325与上位装置对进行校正的情况进行通信。另外，关于通信的内容，如果是漏电监视装置固有的编号和校正信息的情况进行通信的话，就是上位装置38附上校正年月日进行记录的产物。
(实施例4)图7和图8是本发明的权利要求11-13的实施例4的说明图。在图7中，39是对主电路进行开闭的断路器，40是在断路器39中内置的零相序变流器，41是连接零相序变流器40的输出信号的端子台，42是尽量除去泄漏电流的电容成分来监视基波成分的绝缘监视装置。
零相序变流器40将在断路器39中内置的零相序变流器40的输出信号，经由端子台41读入到绝缘监视装置42，来进行绝缘状态的监视。这里，断路器39的外形尺寸与图9中显示的现有技术的断路器47的外形尺寸是一样的。为此，不需要现有技术中的零相序变流器48的设置空间，从而能节省空间，并且，由于不需要使零相序变流器贯通的布线作业，能使布线工作量减少。另外，即使对于已有的电路，由于断路器的外形尺寸不变，所以能够原样地进行交换，使可靠地导入绝缘监视系统成为可能。
图8是图7的结构图。
在图8中，43是对主电路进行开闭的断路器，44是在断路器43中内置的零相序变流器，45是贯通零相序变流器的贯通导体，46是与零相序变流器44的输出信号线相连接的端子台。
在断路器内部内置了零相序变流器44，另外，贯通导体45贯通零相序变流器44，零相序变流器44的输出信号线连接到端子台46，从而能形成可以在绝缘装置中布线的结构。
(实施例5)图10与图11是本发明的权利要求11-13的实施例的说明图。在图10中，50是对主电路进行开闭的断路器，51是在断路器50中内置的零相序变流器，52是与零相序变流器51的输出信号线相连接的端子台，53是检测主电路电流的变流器，54是检测连续通电并输出解扣信号的连续通电检测电路，55是接受连续通电检测电路54的信号并将断路器50的机构解扣、打开主电路接点来断开断路器的解扣装置，56是尽量除去泄漏电流的电容成分来监视基波成分的绝缘监视装置。
在通常的使用以过电流保护、短路保护为目的的断路器的情况下，在上述的第1实施例中可以构成绝缘监视系统，使用焊机的制造者例如汽车制造商等使用焊机用断路器。焊机用断路器是具有在短路保护的基础上还加上以焊机及焊接件的保护为目的的连续通电防止功能的断路器。焊机的控制装置如果正常的话，电路电流变成按照设定的周期反复通电、不通电的断续电流。然而，如果在焊机的控制装置中出现故障等不佳情况，电路电流被连续通电，会对焊机及焊接件产生损害。为了防止出现这样的情况，在焊机用断路器中具有在电路电流的流动超过设定的时间情况下断开断路器的连续通电防止功能。鉴于以上的情况，第1实施例由于不具备连续通电防止功能，不能使用于汽车制造商。第2实施例的结构是在第1实施例的结构基础上还加上变流器53，连续通电检测电路54，解扣装置55。主电路电流利用变流器53被变换成微小电流、并被输入到连续通电检测电路。如果一定值以上的电流超过设定的时间持续地流动，信号从连续通电检测电路输出，解扣装置55动作，从而断开断路器50。
通过以上的结构，对于使用焊机的电路来说可以导入节省空间、节省布线的绝缘监视系统。
图11是图10的结构图。
在图11中，57是对主电路进行开闭的断路器，58是在断路器57中内置的零相序变流器，59是贯通零相序变流器的贯通导体，60是与零相序变流器58的输出信号线相连接的端子台，61是检测主电路电流的变流器，62是检测连续通电并输出解扣信号的连续通电检测电路，63是接受连续通电检测电路62的信号并将断路器57的机构解扣从而打开主电路接点来断开断路器的解扣装置。
(实施例6)图12、图13及图14是本发明的权利要求11-13的实施例的说明图。图12是零相序变流器的外观图，图13及图14是零相序变流器的剖面图，65、71是磁心，66、72是磁心壳，67、73是线圈，68是磁屏蔽罩，69、74是外侧壳，70、75是填充剂。在上述的第1实施例及第2实施例中，由于共用了漏电断开器的零相序变流器，如图13所示，在磁心65、磁心壳66、线圈67的外层使用了多个磁屏蔽板68，将这些装入到外侧壳69中，用填充剂70形成填充的结构。在漏电断路器中，设定日本工业规格JIS C8371在平衡特性方面的规格。平衡特性是指规定成即使在漏电断路器中流过额定电流的6倍(额定电流在50A以下则为8倍)的电流的情况下，漏电断路器也不会误动作。为了满足这个特性，有必要在漏电断路器用的零相序变流器中实施磁屏蔽罩，无论怎样，零相序变流器会变得大型化，相对原价来说价格提高。
在绝缘监视系统中，由于没有使用漏电断路器，如图13那样没有必要使用安装了磁屏蔽罩的零相序变流器，而如图14那样，通过将磁心65、磁心壳66、线圈67按照原样装入到外侧壳74中，将填充了填充剂75的结构的绝缘监视系统专用零相序变流器内置到断路器中，可以削减造价。
(实施例7)图15、图16和图17是针对本发明的要求11-13的实施例的说明图。图15是现有的零相序变流器以及贯通导体的配置图，图16是本发明的零相序变流器以及贯通导体的配置图，图17是本发明的构造图，76、78、80是零相序变流器，77、79、81是贯通导体。在现有技术中，如图15所示，为了满足平衡特性，将零相序变流器做成圆形的形状，使贯通零相序变流器中心贯通导体在几何学的方面取得平衡。为此，贯通导体如图8那样被以大的弯曲进行加工，由于贯通零相序变流器很困难，在把贯通导体贯通之后要用专用夹具实施弯曲加工，使得工作量上升。在本发明中，由于没有必要满足平衡特性，如图16所示，通过将零相序变流器做成椭圆的形状并如图17所示将贯通导体做成直线形状，使将贯通导体在零相序变流器中贯通的作业变得容易，可以实现工时减少。
(实施例8)图18是本发明的权利要求12-23的结构图。
在图18中，82是漏电/温湿度监视装置，83是断路器，84是在断路器83中内置的温度传感器，85是在断路器83中内置的零相序变流器，86是在配电线内设置的变流器，87是与漏电/温湿度监视装置82相连接的外部湿度传感器，88是与漏电/温湿度监视装置82相连接的外部温度传感器，89是与漏电/温湿度监视装置82相连接的警报输出部，91是进行接收和发送漏电/温湿度监视装置82的信息的个人计算机，90是连接漏电/温湿度监视装置82与个人计算机的传输线。
下面对动作进行说明。
漏电/温湿度监视装置82根据在断路器83中内置的温度传感器84、或断路器83中内置的零相序变流器85、或在配电线中设置的变流器86的输入信号，始终或间歇地运算它们的大小。根据各个运算结果使警报输出部89动作，或根据漏电电流、温度，或根据电流与温度之间的相互关系进行动作。
这样，能监视断路器或配电线在发生异常前的前兆，可以实现预防保护。
另外，使通过与漏电/温湿度监视装置82相连接的外部湿度传感器87或外部温度传感器88，进行基于外部湿度传感器87、或外部温度传感器88的输入信号自身的警报输出部89的动作，以及，与在断路器83中内置的温度传感器84、或断路器83中内置的零相序变流器85、或在配电线中设置的变流器86的输入信号进行比较，基于盘内与断路器83之间的温湿度差进行警报输出部89的动作成为可能。由此，能更加正确地监视断路器或配电线在出现异常前的前兆，可以实现安全保护。
在本实施例中，警报输出部89在漏电/温湿度监视装置82的外部出现，如果是安装于漏电/温湿度监视装置82的内部，则能期待得到同样的动作和效果。
另外，在本实施例中，变流器86在漏电/温湿度监视装置82的外部出现，即使安装在漏电/温湿度监视装置82的内部，也能期待得到同样的动作和效果。
另外，在本实施例中，与在断路器83中内置的温度传感器84分别安装或组合地安装湿度传感器也能期待得到预防保护效果。
(实施例9)图19是本发明的权利要求24的结构图。
在图19中，92是作为功率的供给装置的变压器，93是负载机器，94是运送变压器92与负载机器93间的功率的电路，95是漏电监视装置，96是用于输入电路94的电压漏电监视装置95内的电压输入部，97是检测电路94的漏电零相序变流器，98是用于输入上述零相序变流器97的信号的漏电监视装置95内的电流输入部，99是将来自上述电压输入部96及电流输入部98的信号进行数字变换的变换部，100是运算由上述数字变换部99变换的数字信号的运算部，101是显示由运算部100运算的结果等的显示部，102是将由运算部100运算的结果等传送到上位装置的传送部，103是上述上位装置，104是在漏电监视装置95内的设定部。
下面就动作进行说明。
一般来说，存在多个供给机器，即存在多个电压，电路94因向负载机器93输送功率而分成多个。
在电压输入部96中输入上述存在多个的电压。电流输入部98也通过零相序变流器输入由上述电压输入部96输入的电压系统的电路的漏电电流。
通过上述电压输入部96以及电流输入部98输入的信号通过变换部99进行数字变换，利用运算部100算出实效值等的数值。
这里，哪些电流输入部98属于哪些电压系统是基于由设定部104设定的信息进行设定来进行适合的运算。
由运算部100运算的结果一边通过显示部101显示，一边通过传送部102传送到上位装置103。在上位装置103中一边显示运算结果，一边作为设定等的用户接口来使用。
这样的话，漏电监视装置95可以进行跨越多个电压系统的多个电路的漏电监视。
(实施例10)图20是本发明的权利要求25的结构图。
在图20中，105是断路器，106是在断路器105中内置的开关部，107是在断路器105中内置的解扣机构部，108是作为功率的供给机器的变压器，109是负载机器，110是运送变压器108与负载机器109之间的功率的电路，111是检测电路110的漏电的零相序变流器，112是漏电监视装置，113是输入零相序变流器111的信号的输入部，114是将上述输入部113的信号进行数字变换的变换部，115是运算由上述变换部114变换的数字信号的运算部，116是按照由运算部115运算的结果等进行动作的接点机构部，117是显示运算部115运算的结果等的显示部，118是将由运算部115运算的结果传送到上位装置的传送部，119是上述上位装置，120是在漏电监视装置112内的设定部。
下面就动作进行说明。
在从作为功率的供给机器的变压器108到负载机器109之间的电路110或负载机器109自身发生漏电的情况下，零相序变流器111能检查出漏电。根据检测出的漏电电流的大小，在零相序变流器111的二次线圈中流过电流，用在漏电监视装置112中内置的输入部113输入零相序变流器111的二次布线电流，进行放大等的处理。由输入部113暂时接受后由变换部114进行数字变换，通过运算部115计算出实效值等的数值。接点机构部116按照该运算结果进行动作。在通常情况下，存在该接点机构部116作为蜂鸣器、灯等报警器件来使用的场合，本发明的特征是，根据接点机构部116的动作，使断路器105的解扣机构部107动作，使断路器105的开关部动作，使开关部进行从闭状态到开状态的状态转移。
由此，通过绝缘监视装置一直进行漏电监视和记录，并且当漏电电流超过阈值时能够保护接受配电系统。
(实施例11)以下，根据图21说明本发明的权利要求26的实施例。
在开始测定之前，利用监视值输入操作131来使用监视值设定机构124，设定泄漏电流的监视值，对运算区域125进行中继并在存储区域126中存储。
作为测定顺序，在最初的时候，泄漏电流信号输入机构122对泄漏电流信号129分割1周期来采样输入，利用运算区域125从采样数据测定泄漏电流，将上述测定电流在存储区域126中存储。另外，负载工作信号输入机构123输入来自各负载的负载工作信号130，在断开情况下判断为停止中，在接通情况下判断为是工作中，将上述各负载的工作状况在存储区域126中存储。
接着，利用运算区域125将上述设定的监视值与上述测定的泄漏电流的值进行比较，在测定泄漏电流超过监视值的情况下，判断为泄漏电流超过异常。另外，在判断为泄漏电流超过异常的情况下，确认各负载的工作状况，判断为工作中的负载中发生了绝缘异常。在判断成泄漏电流超过异常的情况下，在警报显示机构127中显示警报，由警报输出机构128将警报信号输出到外部。
以下借助图22对向上述绝缘监视装置121输入的泄漏电流信号129和负载工作信号130的连接例进行说明。
泄漏电流信号129从在变压器134中设置的零相序变流器(ZCT)135输入，测定全部的泄漏电流。另外，负载工作信号130从多个负载(例如负载136a，136b及136z)利用ON/OFF信号输入工作状况。
以下借助图23对上述绝缘监视装置121的泄漏电流超过异常判断方法进行说明。
由上述绝缘监视装置121将上述设定的监视值137与上述测定的泄漏电流138的值进行比较，在测定泄漏电流138超过监视值137的情况下，判断成泄漏电流超过异常。在判断成泄漏电流超过异常的情况下，确认各负载的工作状况，例如在工作中的负载是136a，136b，136z的情况下，判断成在负载136或136b或136z中发生了绝缘异常。作为其它的例子，判断成在工作中的负载只是136a的情况下在负载136a中发生绝缘异常。
(实施例12)以下，根据图24说明本发明的权利要求27。
根据上述实施例13，从负载(例如负载136a)根据ON/OFF信号输入工作状况，在处于工作中的情况下更新工作时间累积值144。用1次式对上述工作时间累积值144进行补正，算出工作时间1次式补正值145。用上述工作时间1次式补正值145算出工作时间预测值146，与预先设定好的更新时间142进行比较，通过算出残留期间147，可以推荐各负载的交换时期。
由绝缘劣化产生的泄漏电流的发生与火灾事故、人身事故有直接的关系，提高可靠性是重要的，对预防保护有重要作用。
权利要求
1.一种断路器，其特征在于具有使主电路的负载电流断续的开关部，检测该负载电流的大小负载电流检测部，检测该负载电流的泄漏电流的大小的泄漏电流检测部。
2.一种断路器，其特征在于具有使主电路的负载电流断续的开关部，检测该负载电流的泄漏电流的大小的泄漏电流检测部，还具有可以输入由所述泄漏电流检测部检测出的信号输入部，对所述检测信号进行数字变换的变换部，从所述数字变换信号运算泄漏电流的运算部。
3.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于具有对由运算部产生的运算结果实施授受的传送部。
4.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于具有显示由运算部产生的运算结果的显示部。
5.根据权利要求2所述的断路器，其特征在于具有对由运算部产生的运算结果实施授受的传送部和显示由运算部产生的运算结果的显示部。
6.根据权利要求4或5所述的断路器，其特征在于显示由运算部产生的运算结果的显示部是可以装卸的。
7.一种断路器，具有使主电路的负载电流断续的开关部，检测该负载电流的泄漏电流的大小的泄漏电流检测部，其特征在于将该泄漏电流检测部的二次线圈引出到端子部。
8.根据权利要求7所述的断路器，其特征在于将规定的电阻和确认按钮串联连接到贯通该泄漏电流检测部的三次线圈或该泄漏电流检测部的贯通线上，通过操作该确认按钮，在规定的电阻上施加电压，使所述该泄漏电流检测部的二次线圈中产生规定的校正电流。
9.一种漏电监视系统，其特征在于将监视装置与断路器和端子部连接、监视泄漏电流，该断路器具有使主电路的负载电流断续的开关部、检测该负载电流的大小的负载电流检测部、检测该负载电流的泄漏电流的大小泄漏电流检测部、可以输入由所述泄漏电流检测部检测出的信号的输入部、对所述检测信号进行数字变换的变换部、从所述数字变换信号运算泄漏电流的运算部、对由运算部产生的运算结果实施授受的传送部、及显示由运算部产生的运算结果的显示部，将校正电阻和确认按钮串联连接到贯通所述泄漏电流检测部的三次线圈或该泄漏电流检测部的贯通线上，通过操作该确认按钮，施加电压，使所述泄漏电流检测部的二次线圈中产生规定的校正电流，进行对所述监视装置的校正。
10.一种漏电监视系统，其特征在于将监视装置与断路器和端子部连接、进而通过通信与上位装置连接来监视漏电流，该断路器具有使主电路的负载电流断续的开关部、检测该负载电流的大小的负载电流检测部、检测该负载电流的泄漏电流的大小的泄漏电流检测部、可以输入由所述泄漏电流检测部检测出的信号的输入部、对所述检测信号进行数字变换的变换部、从所述数字变换信号运算泄漏电流的运算部、对由运算部产生的运算结果实施授受的传送部、及显示由运算部产生的运算结果的显示部，将校正电阻和确认按钮串联连接到贯通所述泄漏电流检测部的三次线圈或该泄漏电流检测部的贯通线上，通过操作该确认按钮，施加电压，使所述泄漏电流检测部的二次线圈中产生规定的校正电流，进行对所述监视装置的校正，同时，在上位装置中记录校正的结果。
11.一种断路器，具有使主电路的负载电流断续的开关部，检测该负载电流的泄漏电流的大小的泄漏电流检测部，其特征在于具有进行焊机与焊接件的保护的连续通电防止功能。
12.根据权利要求1、7或11所述的断路器，其特征在于在断路器中内置的零相序变流器减少了用于防止在额定电流的6倍或6倍以上的冲击电流流动的情况下引起不平衡的磁屏屏蔽。
13.根据权利要求1、7或11所述的断路器，其特征在于在断路器中内置的泄漏电流检测部是椭圆形状，贯通泄漏电流检测部的贯通导体是直线形状。
14.一种断路器，具有使主电路的负载电流断续的开关部，其特征在于具有温度传感器。
15.根据权利要求14所述的断路器，其特征在于将所述温度传感器的输出信号引出到端子部。
16.一种断路器，具有使主电路的负载电流断续的开关部，其特征在于具有湿度传感器。
17.根据权利要求16所述的断路器，其特征在于将所述湿度传感器的输出信号引出到端子部。
18.一种监视系统，其特征在于，在具有权利要求15或17所述的断路器、可以输入所述温度传感器或湿度传感器的信号的输入部、对所述输入信号进行数字变换的变换部、根据所述数字信号对温度或湿度进行运算的运算部的监视装置中，在监视装置中具有按照所述运算部的运算结果使接点动作的接点机构部。
19.一种监视装置，其特征在于，在由权利要求18所述的监视系统的监视装置的功率供给机器、负载机器、以及在所述供给机器与所述负载机器之间运送功率的电路构成的接受配电系统中，具有可以输入接受配电系统的电流波形信号的输入部，对所述输入信号进行数字变换的变换部，根据所述数字信号对电流进行运算的运算部，将权利要求18所述的运算部得到的温度传感器和湿度传感器的运算结果与根据所述运算部得到的电流值进行比较的比较部，按照所述比较部的比较结果使接点动作的接点机构部。
20.一种监视装置，其特征在于，在由权利要求18所述的监视系统的监视装置的功率供给机器、负载机器、以及在所述供给机器与所述负载机器之间运送功率的电路构成的接受配电系统中，具有可以输入接受配电系统的泄漏电流波形信号的输入部，对所述输入信号进行数字变换的变换部，根据所述数字信号对泄漏电流进行运算的运算部，将权利要求18所述的运算部得到的温度传感器和湿度传感器的运算结果与根据所述运算部得到的电流值进行比较的比较部，按照所述比较部的比较结果使接点动作的接点机构部。
21.一种监视系统，其特征在于，在具有权利要求15所述的多个断路器、或权利要求17所述的多个断路器、可以输入多个所述温度传感器和湿度传感器的信号的输入部、对所述输入信号进行数字变换的变换部、根据所述数字信号对温度或湿度进行运算的运算部的监视装置中，在监视装置中具有按照所述运算部的运算结果使接点动作的接点机构部。
22.一种监视装置，其特征在于，在由权利要求21所述的监视系统的监视装置的功率供给机器、负载机器、以及在所述供给机器与所述负载机器之间运送功率的电路构成的接受配电系统中，具有可以输入多个接受配电系统的电流波形信号的输入部，对所述输入信号进行数字变换的变换部，根据所述数字信号对电流进行运算的运算部，将权利要求18所述的运算部得到的温度传感器和湿度传感器的运算结果与根据所述运算部得到的电流值进行比较的比较部，按照所述比较部的比较结果使接点动作的接点机构部。
23.一种监视装置，其特征在于，在由权利要求21所述的监视系统的监视装置的功率供给机器、负载机器、以及在所述供给机器与所述负载机器之间运送功率的电路构成的接受配电系统中，具有可以输入多个接受配电系统的泄漏电流波形信号的输入部，对所述输入信号进行数字变换的变换部，根据所述数字信号对泄漏电流进行运算的运算部，将根据权利要求18所述的运算部得到的温度传感器和湿度传感器的运算结果与根据所述运算部得到的电流值进行比较的比较部，按照所述比较部的比较结果使接点动作的接点机构部。
24.一种漏电监视装置，其特征在于，在由功率的供给机器、负载机器、以及运送所述供给机器与所述负载机器之间的功率电路所构成的接受配电系统中，具有可以输入接受配电系统的电压波形信号和泄漏电流波形信号的输入部、对所述输入信号进行数字变换的变换部、根据所述数字信号对电阻部分泄漏电流进行运算的运算部，具备可以输入至少两个或两个电路以上的不同电压的所述电压波形的输入部。
25.一种漏电监视系统，其特征在于，在具有使主电路的负载电流断续的开关部、根据来自外部的信号使所述开关部断续的解扣机构部的断路器、在由功率的供给机器、负载机器、以及运送所述供给机器与所述负载机器之间的功率电路所构成的接受配电系统中的可以输入接受配电系统的泄漏电流波形信号的输入部、对所述输入信号进行数字变换的变换部、根据所述数字信号对泄漏电流进行运算的运算部，按照所述运算部的运算结果使接点动作的接点机构部的漏电监视装置中，将所述漏电监视装置的接点机构部与所述断路器的解扣机构部连接，按照所述漏电监视装置的运算结果使接点动作，经由所述断路器的解扣机构部，进行使所述断路器的开关部断续的解扣。
26.一种绝缘监视装置，其特征在于，在由功率的供给机器、负载机器、以及运送所述供给机器与所述负载机器之间的功率电路所构成的接受配电系统中，具备输入接受配电系统的泄漏电流信号的机构，输入各个负载的负载工作信号的机构，设定用于判断绝缘状态的监视值的机构，在所述泄漏电流信号的输入数值大于等于所述设定的监视值的情况下判断成绝缘异常的机构，在判断成绝缘异常的情况下通过所述负载工作信号检测工作中的负载、判断负载异常的机构，在判断成绝缘异常的情况下显示报警的机构，在判断成绝缘异常的情况下输出报警信号的机构。
27.根据权利要求26所述的绝缘监视装置，其特征在于具备根据所述负载工作信号判断负载的工作状况，累计工作中的时间，算出每个负载的工作时间，对直到更新时期为止的残留期间进行判断的机构。
全文摘要
本发明涉及绝缘监视装置。本发明的目的是能够用简单的结构、低的造价、容易且高可靠地实施各种电量的监视，在作为原来的断路器的功能的开闭控制部之外，还具备检测电流的变流器、检测电压的变压器及检测泄漏电流的零相序变流器。此外，具有显示根据上述情况得到的各种测定值的功能，并且，为了在变换成数字化信号后进行数据的传送，可以使显示部的设置场所离开测定部。
文档编号G01R31/02GK1680821SQ200410076989
公开日2005年10月12日 申请日期2004年9月1日 优先权日2004年4月9日
发明者吉崎昭男, 高鸭直大, 后藤聪子, 早川英树, 渡边哲德, 涉谷春喜 申请人:日立工业设备系统株式会社
专业数控铣床产品供应商
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