JP2010025890A - Disconnection detector - Google Patents

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Yoshiaki Nishii
儀明 西井
Tetsuo Izumi
哲雄 泉
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Sinfonia Technology Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To omit power source wiring to a disconnection detector and a breaker for protecting wiring by dispensing with a circuit for operating the disconnection detector and a power source for the above circuit. <P>SOLUTION: The disconnection detector includes: a power source generating part 10 connected to a disconnection measurement wire ACL of a disconnection detection object device H, and for receiving energy from a magnetic field generated to use a current made to flow in the disconnection measurement wire ACL to generate the power source; and a disconnection detecting part 20 for outputting a disconnection detection result for the disconnection detection object device H. The disconnection detecting part 20 includes: a switch SW connected between the disconnection measurement wire ACL and output of the disconnection detecting part 20 and for opening the disconnection measurement wire ACL and the output of the disconnection detecting part 20; and a drive part K1 for using the power source generated with the power source generating part 10 to drive the switch SW and switching opening between the disconnection measurement wire ACL and the output of the disconnection detecting part 20 when a current flows in the disconnection measurement wire ACL. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、断線検出対象機器の断線を検出する断線検出器に関する。   The present invention relates to a disconnection detector that detects disconnection of a disconnection detection target device.

例えば航空機等には機内の装置を暖めるための多くのヒータが装備されている。ヒータは繰り返し発熱の動作を行なうため、断線する確率が高く、そのためヒータの断線を検知して、断線したヒータの整備交換処置を行う必要がある。したがって、ヒータの断線を検出する断線検出器が必要となる（例えば、特許文献１及び２参照。）。   For example, an aircraft or the like is equipped with a number of heaters for warming the devices in the aircraft. Since the heater repeatedly generates heat, there is a high probability of disconnection. Therefore, it is necessary to detect the disconnection of the heater and perform maintenance and replacement for the disconnected heater. Therefore, a disconnection detector for detecting disconnection of the heater is required (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

図３は、従来の断線検出器の構成例を示す図である。
図３に示すように、ヒータ電源線ＡＣＬを、断線計測線として変流器ＣＴの１次側の巻線に接続する。ヒータが断線していない場合には、変流器ＣＴの１次巻線にはヒータ電流Ｉａｃが流れるため、変流器ＣＴの２次巻線にも電流が流れ、中間タップを中心にして位相が反転した交流電圧＋Ｖｏと、交流電圧−Ｖｏとが発生する。変流器ＣＴの二次側に発生した交流電圧＋Ｖｏ、−Ｖｏを電圧変換回路２１内のダイオードＣＲ１、ＣＲ２により整流し、検出電圧Ｖｄｅｔに変換する。なお、検出電圧Ｖｄｅｔは図示しない平滑回路によりリップル分が除去される。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional disconnection detector.
As shown in FIG. 3, the heater power supply line ACL is connected to the primary winding of the current transformer CT as a disconnection measurement line. When the heater is not disconnected, the heater current Iac flows through the primary winding of the current transformer CT. Therefore, current also flows through the secondary winding of the current transformer CT, and the phase is centered on the intermediate tap. AC voltage + Vo and AC voltage -Vo are generated. The AC voltages + Vo and -Vo generated on the secondary side of the current transformer CT are rectified by the diodes CR1 and CR2 in the voltage conversion circuit 21 and converted to the detection voltage Vdet. The detection voltage Vdet is removed from the ripple by a smoothing circuit (not shown).

この検出電圧Ｖｄｅｔと基準電圧Ｖｒｅｆとを、比較及び検出回路２２が比較し、検出電圧Ｖｄｅｔの方が基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きい（「Ｖｄｅｔ＞Ｖｒｅｆ」）と判定した場合は、出力回路２３により、「断線なし」の信号が断線検出信号として出力される。   When the comparison and detection circuit 22 compares the detection voltage Vdet with the reference voltage Vref and determines that the detection voltage Vdet is greater than the reference voltage Vref (“Vdet> Vref”), the output circuit 23 A “no disconnection” signal is output as a disconnection detection signal.

逆に、ヒータ電源線ＡＣＬに電流が流れない場合、すなわちヒータが断線しているときには、変流器ＣＴの１次巻線に電流が流れず、そのため変流器ＣＴの２次巻線にも電圧が発生しない。そのため、電圧変換回路２１から出力される検出電圧Ｖｄｅｔも０（ゼロ）となる。
したがって、比較及び検出回路２２は、基準電圧Ｖｒｅｆの方が検出電圧Ｖｄｅｔよりも大きい（「Ｖｄｅｔ＜Ｖｒｅｆ」）と判定し、出力回路２３により、「断線あり」の信号が断線検出信号として出力される。
なお、比較及び検出回路２２及び出力回路２３には、回路を動作させる電源として、電源Ｖｃｃ−ＧＮＤが入力される。 Conversely, when no current flows through the heater power supply line ACL, that is, when the heater is disconnected, no current flows through the primary winding of the current transformer CT, so that the secondary winding of the current transformer CT also does not flow. No voltage is generated. Therefore, the detection voltage Vdet output from the voltage conversion circuit 21 is also 0 (zero).
Therefore, the comparison and detection circuit 22 determines that the reference voltage Vref is higher than the detection voltage Vdet (“Vdet <Vref”), and the output circuit 23 outputs a signal “disconnected” as a disconnection detection signal. The
The comparison and detection circuit 22 and the output circuit 23 are supplied with a power supply Vcc-GND as a power supply for operating the circuit.

このように従来技術の断線検出器は、ヒータに流れる電流から変流器ＣＴによって交流電圧を検出し、この交流電圧を電圧変換回路によって直流電圧に変換した後に、当該直流電圧と基準電圧とを比較して、出力回路を介して断線信号を出力するものが利用されている。   Thus, the disconnection detector of the prior art detects the AC voltage from the current flowing through the heater by the current transformer CT, converts the AC voltage into a DC voltage by the voltage conversion circuit, and then converts the DC voltage and the reference voltage. In comparison, one that outputs a disconnection signal via an output circuit is used.

また、図４は、従来の断線検出器の使用例を示す図である。
図４に示す例は、図３に示す断線検出器を使用して複数のヒータの断線検出を行なう構成例を示したものであり、４つのヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４の断線検出を行なう例である。 FIG. 4 is a diagram showing a usage example of a conventional disconnection detector.
The example shown in FIG. 4 shows a configuration example for detecting disconnection of a plurality of heaters using the disconnection detector shown in FIG. 3, and detecting disconnection of four heaters H1, H2, H3, and H4. It is an example.

図４に示すように、ヒータＨ１は、配線保護用遮断器ＣＰ１を介してＡＣヒータ駆動電源と接続され、ヒータ電源線ＡＣＬ１には、変流器ＣＴ１が挿入されている。そして変流器ＣＴ１の出力側は、断線検出器３１に接続され、断線検出器３１からヒータＨ１の断線検出信号が出力される。   As shown in FIG. 4, the heater H1 is connected to an AC heater driving power supply via a wiring protection circuit breaker CP1, and a current transformer CT1 is inserted in the heater power supply line ACL1. The output side of the current transformer CT1 is connected to the disconnection detector 31, and the disconnection detector 31 outputs a disconnection detection signal of the heater H1.

同様に、ヒータＨ２，Ｈ３，Ｈ４は、配線保護用遮断器ＣＰ２，ＣＰ３，ＣＰ４を介してＡＣヒータ駆動電源と接続され、ヒータ電源線ＡＣＬ２，ＡＣＬ３，ＡＣＬ４には、変流器ＣＴ２，ＣＴ３，ＣＴ４が挿入されている。そして変流器ＣＴ２，ＣＴ３，ＣＴ４の出力側は、断線検出器３２，３３，３４に接続され、断線検出器３２，３３，３４からヒータＨ２，Ｈ３，Ｈ４の断線検出信号が出力される。
また、断線検出器３１，３２，３３，３４のそれぞれには、断線検出器用の配線保護用遮断器ＤＣＰを通して回路電源Ｖｃｃが供給される。図４に示す構成により、複数のヒータのそれぞれについて断線を検出することができる。
特開平６−１７６８７９号公報 特開平１−３１１９２７号公報 Similarly, the heaters H2, H3, and H4 are connected to an AC heater driving power source via wiring protection circuit breakers CP2, CP3, and CP4. CT4 is inserted. The output sides of the current transformers CT2, CT3 and CT4 are connected to the disconnection detectors 32, 33 and 34, and the disconnection detectors 32, 33 and 34 output disconnection detection signals of the heaters H2, H3 and H4.
Further, the circuit power source Vcc is supplied to each of the disconnection detectors 31, 32, 33, and 34 through the wiring protection circuit breaker DCP for the disconnection detector. With the configuration shown in FIG. 4, disconnection can be detected for each of the plurality of heaters.
JP-A-6-176879 JP-A-1-31927

しかしながら、図３に示す従来技術の断線検出器においては、比較及び検出回路２２及び出力回路２３には、回路を作動させるための安定した回路電源Ｖｃｃが必要なため、断線検出器には別途電源供給が必要となる。
また、図４に示すように、断線検出器を複数必要とする場合は、断線検出器３１，３２，３３，３４の各々に対して回路電源Ｖｃｃを供給する必要があるため、配線保護用遮断器ＤＣＰやそれぞれの断線検出器への電源配線が必要となる。
このように、従来技術の断線検出器では、回路駆動用の専用の電源が必要となるため、消費電力が増大するだけでなく、電源配線が複雑になってしまうという問題がある。 However, in the prior art disconnection detector shown in FIG. 3, the comparison and detection circuit 22 and the output circuit 23 require a stable circuit power supply Vcc for operating the circuit. Supply is required.
Further, as shown in FIG. 4, when a plurality of disconnection detectors are required, it is necessary to supply the circuit power supply Vcc to each of the disconnection detectors 31, 32, 33, and 34. Power supply wiring to the detector DCP and each disconnection detector is required.
As described above, the disconnection detector according to the prior art requires a dedicated power source for driving the circuit, so that not only the power consumption increases but also the power supply wiring becomes complicated.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、断線検出器を作動させるための回路と、この回路用の電源とを不要とし、断線検出器への電源配線及びこの電源配線用の配線保護用遮断器を省略できると共に、断線検出器を使用する回路における低消費電力化及び電源経路の配線の省力化を図ることができる断線検出器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and does not require a circuit for operating the disconnection detector and a power source for the circuit, and the power supply wiring to the disconnection detector and the power supply wiring It is an object of the present invention to provide a disconnection detector that can omit the circuit protection circuit breaker and can reduce power consumption in a circuit that uses the disconnection detector and save power in the wiring of the power supply path.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の断線検出器は、断線検出対象機器の断線を検出する断線検出器であって、前記断線検出対象機器の断線計測線に接続され、前記断線計測線に流れる電流を利用して発生させた磁界からエネルギーを受けて電源を生成する電源発生部と、前記断線検出対象機器に対する断線検出結果を出力する断線検出部とを有し、前記断線検出部は、前記断線計測線と前記断線検出部の出力との間に接続されて、前記断線計測線と前記断線検出部の出力との間を開閉するスイッチと、前記電源発生部により生成された電源を利用して前記スイッチを駆動することにより、前記開閉を切り替える駆動部とを備えることを特徴とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and the disconnection detector of the present invention is a disconnection detector for detecting disconnection of a disconnection detection target device, and is used as a disconnection measurement line of the disconnection detection target device. A power generation unit that generates power by receiving energy from a magnetic field generated using a current flowing through the disconnection measurement line, and a disconnection detection unit that outputs a disconnection detection result for the disconnection detection target device. The disconnection detection unit is connected between the disconnection measurement line and the output of the disconnection detection unit, and opens and closes a switch between the disconnection measurement line and the output of the disconnection detection unit, and the power generation And a drive unit that switches the opening and closing by driving the switch using a power source generated by the unit.

この発明においては、断線計測線に電流が流れると、電源発生部が、その電流を利用して磁界を発生させ、その磁界からエネルギーを受けて電源を生成する。そして、駆動部は、電源発生部によって生成された電源を利用してスイッチを駆動し、断線計測線と断線検出部の出力との間の開閉を切り替える。一方、断線計測線に断線が生じると、断線計測線に電流が流れなくなり、電源発生部によって電源が生成されなくなるため、スイッチの駆動が停止される。そのため、断線計測線と断線検出部の出力との間の開閉が元に戻される。
そのため、断線計測線に流れる電流が、断線の有無に応じて断線検出部の出力からオンオフされる。つまり、断線の有無に応じてそれぞれ異なる断線検出結果が出力される。
以上より、この発明によれば、断線検出器を作動させるための回路と、この回路用の電源とを不要とし、断線検出器への電源配線及びこの電源配線用の配線保護用遮断器を省略することができる。 In the present invention, when a current flows through the disconnection measurement line, the power generation unit generates a magnetic field using the current, and generates power by receiving energy from the magnetic field. And a drive part drives a switch using the power supply produced | generated by the power generation part, and switches opening and closing between the disconnection measurement line and the output of a disconnection detection part. On the other hand, when a disconnection occurs in the disconnection measurement line, no current flows through the disconnection measurement line, and no power is generated by the power generation unit, so that the drive of the switch is stopped. Therefore, the opening / closing between the disconnection measurement line and the output of the disconnection detection unit is restored.
Therefore, the current flowing through the disconnection measurement line is turned on / off from the output of the disconnection detection unit according to the presence or absence of the disconnection. That is, different disconnection detection results are output according to the presence or absence of disconnection.
As described above, according to the present invention, the circuit for operating the disconnection detector and the power supply for this circuit are unnecessary, and the power supply wiring to the disconnection detector and the circuit protection circuit breaker for this power supply wiring are omitted. can do.

また、本発明の断線検出器は、前記断線検出部がリレーであって、前記駆動部が、前記電源発生部から出力される電源により励磁され、前記スイッチを駆動する励磁コイルであることを特徴とする。   In the disconnection detector according to the present invention, the disconnection detection unit is a relay, and the driving unit is an excitation coil that is excited by a power source output from the power generation unit and drives the switch. And

この発明によれば、電源発生部によって発生された電源を利用して、励磁コイルによってスイッチを確実に駆動することができる。   According to the present invention, the switch can be reliably driven by the exciting coil using the power generated by the power generator.

また、本発明の断線検出器は、前記電源発生部が、前記断線計測線に接続された１次巻線に流れる交流電流から、２次巻線に交流電圧を発生させる変流器と、前記変流器によって発生した交流電圧を整流して直流電圧に変換する電圧変換部とを備えることを特徴とする。   Further, the disconnection detector of the present invention includes a current transformer in which the power generation unit generates an AC voltage in a secondary winding from an AC current flowing in a primary winding connected to the disconnection measurement line, And a voltage converter that rectifies an AC voltage generated by the current transformer and converts it into a DC voltage.

この発明においては、断線計測線を介して、１次巻線に交流電流が流れると、２次巻線に交流電圧が発生する。そして、電圧変換部が、その交流電圧を整流して直流電圧に変換する。
これにより、断線計測線に流れる電流を利用して、スイッチを確実に駆動することができる。 In the present invention, when an alternating current flows through the primary winding via the disconnection measurement line, an alternating voltage is generated in the secondary winding. Then, the voltage converter rectifies the AC voltage and converts it into a DC voltage.
As a result, the switch can be reliably driven using the current flowing in the disconnection measurement line.

また、本発明の断線検出器は、前記電源発生部が、前記電圧変換部から出力された直流電圧が所定の電圧レベルを超える場合に、前記直流電圧を所定の定電圧レベルにクランプして出力するバイパス部を備えることを特徴とする。   In the disconnection detector according to the present invention, when the DC voltage output from the voltage converter exceeds a predetermined voltage level, the power generation unit clamps the DC voltage to a predetermined constant voltage level and outputs the clamped voltage. It is characterized by including a bypass part.

この発明においては、電圧変換部から出力された直流電圧が所定の電圧レベルを超える場合に、バイパス部によって、その直流電圧が所定の定電圧レベルにクランプされて出力される。
これにより、断線検出部に過大な電圧が印加されることを防止することができる。 In the present invention, when the DC voltage output from the voltage converter exceeds a predetermined voltage level, the DC voltage is clamped and output to a predetermined constant voltage level by the bypass unit.
Thereby, it is possible to prevent an excessive voltage from being applied to the disconnection detection unit.

また、本発明の断線検出器は、前記バイパス部が、抵抗器とツェナーダイオードとが直列接続された回路で構成され、前記ツェナーダイオードによって、前記電圧変換部から出力された直流電圧が所定の電圧レベルにクランプされるように構成されたことを特徴とする。   In the disconnection detector of the present invention, the bypass unit is configured by a circuit in which a resistor and a Zener diode are connected in series, and the DC voltage output from the voltage conversion unit by the Zener diode is a predetermined voltage. It is configured to be clamped to a level.

この発明によれば、ツェナーダイオードによって、電圧変換部から出力された直流電圧が所定の電圧レベルにクランプされることから、断線検出部に過大な電圧が印加されることを確実に防止することができる。   According to the present invention, since the DC voltage output from the voltage conversion unit is clamped to a predetermined voltage level by the Zener diode, it is possible to reliably prevent an excessive voltage from being applied to the disconnection detection unit. it can.

本発明の断線検出器においては、断線検出器を作動させるための回路と、この回路用の電源とが不要となり、容易かつ高精度に断線検出を行なうことができる。特に、断線検出する配線が複数ラインある場合でも、断線検出器への電源配線および該電源配線用の配線保護用遮断器が不要となり省力化を図ることができる。   In the disconnection detector of the present invention, a circuit for operating the disconnection detector and a power source for this circuit are not required, and disconnection detection can be performed easily and with high accuracy. In particular, even when there are a plurality of lines for detecting the disconnection, the power supply wiring to the disconnection detector and the circuit protection circuit breaker for the power supply wiring are not required, thereby saving labor.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わる断線検出器の構成を示す図である。
断線検出器１は、航空機のヒータ（断線検出対象機器）Hに接続されて、その断線を検出するためのものである。ヒータＨには、ヒータ電源線(断線計測線)ＡＣＬを介してＡＣヒータ駆動電源からヒータ電流Ｉａｃが供給されるようになっている。
この断線検出器１は、ヒータ電源線ＡＣＬに流れるヒータ電流から電源を生成する電源発生回路（電源発生部）１０と、ヒータＨに対する断線検出結果を出力する断線検出回路２０（断線検出部）とを備えている。
電源発生回路１０は、ヒータ電源線ＡＣＬに接続された変流器ＣＴと、交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換回路（電圧変換部）１１と、この電圧変換回路１１から出力される直流電圧を所定の電圧にクランプ(定電圧化)するバイパス回路（バイパス部）１２と、このバイパス回路１２の出力に並列に接続されたコンデンサＣ１及び抵抗器Ｒ２とを備えている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a disconnection detector according to an embodiment of the present invention.
The disconnection detector 1 is connected to an aircraft heater (disconnection detection target device) H and detects the disconnection. The heater H is supplied with a heater current Iac from an AC heater driving power supply via a heater power supply line (disconnection measurement line) ACL.
The disconnection detector 1 includes a power generation circuit (power generation unit) 10 that generates power from the heater current flowing in the heater power line ACL, and a disconnection detection circuit 20 (disconnection detection unit) that outputs a disconnection detection result for the heater H. It has.
The power generation circuit 10 includes a current transformer CT connected to the heater power supply line ACL, a voltage conversion circuit (voltage conversion unit) 11 that converts an AC voltage into a DC voltage, and a DC voltage output from the voltage conversion circuit 11. Is provided with a bypass circuit (bypass unit) 12 that clamps (constant voltage) to a predetermined voltage, and a capacitor C1 and a resistor R2 connected in parallel to the output of the bypass circuit 12.

変流器ＣＴは、ヒータ電源線ＡＣＬに接点ＣＮ２を介して直列接続された１次巻線ＣＴ１１と、この１次巻線ＣＴ１１に対向配置された２次巻線ＣＴ１２とを備えている。そして、ヒータ電源線ＡＣＬを介して１次巻線ＣＴ１１に交流電流が流れると、１次巻線ＣＴ１１において磁界が発生し、この磁界のエネルギーを受けて２次巻線ＣＴ１２に交流電圧が発生する。
また、電圧変換回路１１は、２次巻線ＣＴ１２の両端にアノードがそれぞれ直列接続されたダイオードＣＲ１，ＣＲ２を備えている。これらダイオードＣＲ１，ＣＲ２のカソード同士が接続されている。
また、バイパス回路１２は、ダイオードＣＲ１，ＣＲ２のカソードに互いに並列接続された抵抗器Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂと、これら抵抗器Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂと２次巻線ＣＴ１２の中間タップとに直列接続された３つのツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３を備えている。 The current transformer CT includes a primary winding CT11 connected in series to the heater power supply line ACL via a contact CN2, and a secondary winding CT12 arranged to face the primary winding CT11. When an alternating current flows through the primary winding CT11 through the heater power supply line ACL, a magnetic field is generated in the primary winding CT11, and an AC voltage is generated in the secondary winding CT12 in response to the energy of the magnetic field. .
The voltage conversion circuit 11 includes diodes CR1 and CR2 each having an anode connected in series to both ends of the secondary winding CT12. The cathodes of these diodes CR1 and CR2 are connected to each other.
The bypass circuit 12 includes three Zeners connected in series to the resistors R1A and R1B connected in parallel to the cathodes of the diodes CR1 and CR2, and the resistors R1A and R1B and the intermediate tap of the secondary winding CT12. Diodes ZD1, ZD2, and ZD3 are provided.

コンデンサＣ１は、平滑用のコンデンサであり、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３の全体に並列接続されている。
抵抗器Ｒ２は、断線検出回路２０の検出レベルを調整するためのものであり、コンデンサＣ１に並列接続されている。 The capacitor C1 is a smoothing capacitor and is connected in parallel to the entire Zener diodes ZD1, ZD2, and ZD3.
The resistor R2 is for adjusting the detection level of the disconnection detection circuit 20, and is connected in parallel to the capacitor C1.

また、断線検出回路２０は、直流リレーＲＹからなるものである。この断線検出回路２０は、抵抗器Ｒ２に並列接続された励磁コイル（駆動部）Ｋ１と、この励磁コイルＫ１によって駆動されるスイッチＳＷと、このスイッチＳＷに接続された出力端子Ｏｕｔとを備えている。
スイッチＳＷは、メーク接点ａとブレイク接点ｂとコモン接点ｃとを備えており、励磁コイルＫ１が励磁されることにより、メーク接点ａがオフからオンに切り替えられ、ブレイク接点ｂがオンからオフに択一的に切り替えられるようになっている。
コモン接点ｃは、ヒータ電源線ＡＣＬに接点ＣＮ１を介して接続されている。また、メーク接点ａは、出力端子Ｏｕｔに接続されている。すなわち、励磁コイルＫ１は、励磁されることによって、ヒータ電源線ＡＣＬと出力端子Ｏｕｔとの間を開から閉に切り替えるようになっている。 The disconnection detection circuit 20 is composed of a DC relay RY. The disconnection detection circuit 20 includes an exciting coil (driving unit) K1 connected in parallel to the resistor R2, a switch SW driven by the exciting coil K1, and an output terminal Out connected to the switch SW. Yes.
The switch SW includes a make contact a, a break contact b, and a common contact c. When the exciting coil K1 is excited, the make contact a is switched from OFF to ON, and the break contact b is switched from ON to OFF. It can be switched alternatively.
The common contact c is connected to the heater power supply line ACL via the contact CN1. The make contact a is connected to the output terminal Out. That is, the excitation coil K1 is switched from open to closed between the heater power supply line ACL and the output terminal Out by being excited.

次に、本実施形態における断線検出器１の動作について説明する。
なお、ヒータ電源線ＡＣＬにヒータ電流Ｉａｃが流れていないときには、スイッチＳＷのメーク接点ａがオフになり、ブレイク接点ｂがオンになっている。
さて、ヒータ電源線ＡＣＬにヒータ電流Ｉａｃが流れると、１次巻線ＣＴ１１にヒータ電流Ｉａｃが流れ、１次巻線ＣＴ１１に交流磁界が発生する。そして、交流磁界のエネルギーを受けて、２次巻線ＣＴ１２に電流が流れ、２次巻線ＣＴ１２には中間タップを中心として、位相が反転した交流電圧＋Ｖｏと、交流電圧−Ｖｏとが発生する。
これら交流電圧＋Ｖｏ，−Ｖｏが、電圧変換回路１１に入力される。そして、交流電圧＋Ｖｏ，−Ｖｏは、ダイオードＣＲ１，ＣＲ２により全波整流され、直流電圧に変換される。この直流電圧が、バイパス回路１２に入力される。 Next, the operation of the disconnection detector 1 in this embodiment will be described.
When the heater current Iac is not flowing through the heater power supply line ACL, the make contact a of the switch SW is turned off and the break contact b is turned on.
When the heater current Iac flows through the heater power supply line ACL, the heater current Iac flows through the primary winding CT11 and an alternating magnetic field is generated in the primary winding CT11. Then, in response to the energy of the AC magnetic field, a current flows through the secondary winding CT12, and an AC voltage + Vo and an AC voltage -Vo, whose phases are inverted, are generated around the intermediate tap in the secondary winding CT12. .
These AC voltages + Vo and −Vo are input to the voltage conversion circuit 11. The AC voltages + Vo and -Vo are full-wave rectified by the diodes CR1 and CR2 and converted into a DC voltage. This DC voltage is input to the bypass circuit 12.

このバイパス回路１２内の抵抗器Ｒ１Ａ、Ｒ１ＢとツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３により、電圧変換回路１１からの出力電圧が所定の電圧（例えば、励磁コイルＫ１の定格電圧）にクランプされ、励磁コイルＫ１に過大な電圧が印加されないように保護される。
そして、バイパス回路１２からの出力電圧Ｖｄｃによって、励磁コイルＫ１が励磁され、スイッチＳＷが駆動される。これにより、メーク接点ａがオフからオンに択一的に切り替えられ、ヒータ電源線ＡＣＬと出力端子ＯｕｔとがスイッチＳＷを介して導通する。これにより、ヒータ電源線ＡＣＬに流れるヒータ電流Ｉａｃの一部が、正常信号（断線検出信号）として出力端子Ｏｕｔから出力される。 The resistors R1A and R1B and the Zener diodes ZD1, ZD2, and ZD3 in the bypass circuit 12 clamp the output voltage from the voltage conversion circuit 11 to a predetermined voltage (for example, the rated voltage of the exciting coil K1), and the exciting coil K1. It is protected so that an excessive voltage is not applied.
The exciting coil K1 is excited by the output voltage Vdc from the bypass circuit 12, and the switch SW is driven. As a result, the make contact a is selectively switched from OFF to ON, and the heater power supply line ACL and the output terminal Out are conducted through the switch SW. Thereby, a part of the heater current Iac flowing through the heater power supply line ACL is output from the output terminal Out as a normal signal (disconnection detection signal).

一方、ヒータ電源線ＡＣＬに断線が生じると、変流器ＣＴに流れる電流が低減し、電源発生回路１０によって生成される電源も低減する。そのため、励磁コイルＫ１に印加される電圧が低減することになり、メーク接点ａをオンに維持できなくなり、これによりメーク接点ａがオフに切り替えられ、ブレイク接点ｂがオンに切り替えられる。そのため、ヒータ電源線ＡＣＬと出力端子ＯｕｔとがスイッチＳＷによって遮断され、異常信号（断線検出信号）が出力端子Ｏｕｔから出力される。   On the other hand, when the heater power supply line ACL is disconnected, the current flowing through the current transformer CT is reduced, and the power generated by the power supply generation circuit 10 is also reduced. Therefore, the voltage applied to the exciting coil K1 is reduced, and the make contact a cannot be kept on. As a result, the make contact a is turned off and the break contact b is turned on. Therefore, the heater power supply line ACL and the output terminal Out are interrupted by the switch SW, and an abnormal signal (disconnection detection signal) is output from the output terminal Out.

なお、抵抗器Ｒ２は、メーク接点ａをオンに保持するための１次巻線ＣＴ１１に流れる電流の下限値を調節するために設けられている。すなわち、ヒータ電源線ＡＣＬに断線が生じることによりヒータ電流Ｉａｃが減少した場合に、どの電流レベルでメーク接点ａをオフにするかを、抵抗器Ｒ２の抵抗値によって調整する。
つまり、電圧変換回路１１の出力側には、コンデンサＣ１と抵抗器Ｒ２と励磁コイルＫ１とによる並列回路と、抵抗器Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂによる並列回路とが直列に接続されているため、抵抗器Ｒ２の抵抗値について、抵抗器Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂの抵抗値、および励磁コイルＫ１のインピーダンスを基に（必要な場合はコンデンサＣ１の容量を含めて）調整を行なう。
例えば、断線していない場合にヒータ電源線ＡＣＬに流れる定格電流を２Ａ（アンペア）とし、断線が発生してヒータ電源線ＡＣＬに流れる電流が定格電流の１／２０（０．１Ａ）以下になった場合に、メーク接点ａがオフになるように、抵抗器Ｒ２の抵抗値を調整する。 The resistor R2 is provided to adjust the lower limit value of the current flowing through the primary winding CT11 for keeping the make contact a on. That is, the current level at which the make contact a is turned off when the heater current Iac is reduced due to disconnection of the heater power supply line ACL is adjusted by the resistance value of the resistor R2.
That is, on the output side of the voltage conversion circuit 11, a parallel circuit including the capacitor C1, the resistor R2, and the exciting coil K1 and a parallel circuit including the resistors R1A and R1B are connected in series. The resistance value is adjusted (including the capacitance of the capacitor C1 if necessary) based on the resistance values of the resistors R1A and R1B and the impedance of the exciting coil K1.
For example, the rated current flowing through the heater power supply line ACL when not disconnected is 2 A (ampere), and the current that flows through the heater power supply line ACL when the disconnection occurs is 1/20 (0.1 A) or less of the rated current. The resistance value of the resistor R2 is adjusted so that the make contact a is turned off.

以上説明したように、本発明の断線検出器１によれば、ヒータ電流Ｉａｃのみを利用して、断線検出を行うことができることから、外部から供給される制御電源を不要にすることができる。そのため、断線検出器１への電源配線および配線保護用遮断器が不要になり省力化を図ることができる。
また、断線検出回路２０として直流リレーを使用していることから、容易かつ確実に断線を検出することができる。
また、電源発生回路１０が、変流器ＣＴと、電圧変換回路１１とを備えていることから、ヒータ電源線ＡＣＬに流れるヒータ電流Ｉａｃを利用して、スイッチＳＷを確実に駆動することができる。
また、電源発生回路１０が、バイパス回路１２を備えていることから、励磁コイルＫ１に過大な電圧が印加されることを防止することができ、信頼性を向上させることができる。
また、バイパス回路１２が、抵抗器Ｒ１Ａ，Ｒ１ＢとツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３とが直列接続されて構成されていることから、励磁コイルＫ１に過大な電圧が印加されることを確実に防止することができる。 As described above, according to the disconnection detector 1 of the present invention, it is possible to detect disconnection using only the heater current Iac, and therefore it is possible to eliminate the need for an externally supplied control power source. For this reason, the power supply wiring to the disconnection detector 1 and the circuit protection circuit breaker are not required, and labor can be saved.
In addition, since a DC relay is used as the disconnection detection circuit 20, disconnection can be detected easily and reliably.
Further, since the power supply generation circuit 10 includes the current transformer CT and the voltage conversion circuit 11, the switch SW can be reliably driven using the heater current Iac flowing through the heater power supply line ACL. .
Further, since the power generation circuit 10 includes the bypass circuit 12, it is possible to prevent an excessive voltage from being applied to the exciting coil K1, and to improve reliability.
Further, since the bypass circuit 12 is configured by connecting the resistors R1A and R1B and the Zener diodes ZD1, ZD2, and ZD3 in series, it is possible to reliably prevent an excessive voltage from being applied to the exciting coil K1. be able to.

なお、図２は、図１に示す本発明の断線検出器１の使用例を示す図であり、複数のヒータの断線検出を行なう場合の構成例を示したものである。
図２に示す例は、４つのヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４の断線検出を行なう例である。
ヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４は、配線保護用遮断器ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３，ＣＰ４を介してＡＣヒータ駆動電源に接続されている。ヒータ電源線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２，ＡＣＬ３，ＡＣＬ４には、本発明に係る断線検出器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが接続されている。断線検出器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、上記実施形態における断線検出器１と同一の構成であり、断線検出信号が出力される。
なお、符号ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３，ＣＴ４は、変流器を示すものであり、上記実施形態における変流器ＣＴと同一の構成を有している。
これにより、複数のヒータのそれぞれについての断線を検出することができる。 FIG. 2 is a diagram showing an example of use of the disconnection detector 1 of the present invention shown in FIG. 1, and shows an example of the configuration in the case of detecting disconnection of a plurality of heaters.
The example shown in FIG. 2 is an example in which disconnection detection of the four heaters H1, H2, H3, and H4 is performed.
The heaters H1, H2, H3, and H4 are connected to an AC heater driving power source via circuit protection circuit breakers CP1, CP2, CP3, and CP4. Disconnection detectors 1a, 1b, 1c and 1d according to the present invention are connected to the heater power supply lines ACL1, ACL2, ACL3 and ACL4. The disconnection detectors 1a, 1b, 1c, and 1d have the same configuration as the disconnection detector 1 in the above embodiment, and output a disconnection detection signal.
Reference numerals CT1, CT2, CT3, and CT4 denote current transformers, and have the same configuration as the current transformer CT in the above embodiment.
Thereby, disconnection about each of a plurality of heaters is detectable.

なお、上記実施形態においては、メーク接点ａと出力端子Ｏｕｔとを接続するとしたが、これに限ることはなく、ブレイク接点ｂと出力端子Ｏｕｔとを接続してもよい。これにより、ヒータＨの駆動中、断線が生じていない場合に、ヒータ電流Ｉａｃを出力端子Ｏｕｔから遮断することができ、省電力化を図ることができる。
また、上記実施形態においては、電源回路１０及び断線検出回路２０をハードウェアによって実現するものとしたが、これに限ることはなく、ソフトウェアによって実現してもよい。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の断線検出器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 In the above embodiment, the make contact a and the output terminal Out are connected. However, the present invention is not limited to this, and the break contact b and the output terminal Out may be connected. As a result, the heater current Iac can be cut off from the output terminal Out when the disconnection does not occur during the driving of the heater H, and power saving can be achieved.
In the above embodiment, the power supply circuit 10 and the disconnection detection circuit 20 are realized by hardware. However, the present invention is not limited to this, and may be realized by software.
Although the embodiment of the present invention has been described above, the disconnection detector of the present invention is not limited to the above illustrated example, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

本発明の実施の形態に係る断線検出器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the disconnection detector which concerns on embodiment of this invention. 本発明の断線検出器を使用例を示す図である。It is a figure which shows the usage example of the disconnection detector of this invention. 従来技術の断線検出器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the disconnection detector of a prior art. 従来技術の断線検出器を使用例を示す図である。It is a figure which shows the usage example of the disconnection detector of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 断線検出器
１０ 電源発生回路（電源発生部）
１１ 電圧変換回路（電圧変換部）
１２ バイパス回路（バイパス部）
２０ 断線検出回路（断線検出部）
ＡＣＬ ヒータ電源線(断線計測線)
ＣＴ，ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３，ＣＴ４ 変流器
ＣＴ１１ １次巻線
ＣＴ１２ ２次巻線
Ｈ ヒータ（断線検出対象機器）
Ｋ１ 励磁コイル（駆動部）
Ｏｕｔ 出力端子（出力）
ＲＹ 直流リレー
ＲＡ１，ＲＡ２ 抵抗器
ＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３ ツェナーダイオード
ＳＷ スイッチ 1, 1a, 1b, 1c, 1d Disconnection detector 10 Power generation circuit (power generation section)
11 Voltage converter (voltage converter)
12 Bypass circuit (bypass section)
20 Disconnection detection circuit (disconnection detection unit)
ACL Heater power line (disconnection measurement line)
CT, CT1, CT2, CT3, CT4 Current transformer CT11 Primary winding CT12 Secondary winding H Heater (disconnection detection target device)
K1 Excitation coil (drive unit)
Out output terminal (output)
RY DC relay RA1, RA2 Resistors ZD1, ZD2, ZD3 Zener diode SW switch

Claims (5)

断線検出対象機器の断線を検出する断線検出器であって、
前記断線検出対象機器の断線計測線に接続され、前記断線計測線に流れる電流を利用して発生させた磁界からエネルギーを受けて電源を生成する電源発生部と、
前記断線検出対象機器に対する断線検出結果を出力する断線検出部とを有し、
前記断線検出部は、
前記断線計測線と前記断線検出部の出力との間に接続されて、前記断線計測線と前記断線検出部の出力との間を開閉するスイッチと、
前記電源発生部により生成された電源を利用して前記スイッチを駆動することにより、前記開閉を切り替える駆動部とを備えることを特徴とする断線検出器。 A disconnection detector for detecting disconnection of a disconnection detection target device,
A power generation unit that is connected to a disconnection measurement line of the disconnection detection target device and generates power by receiving energy from a magnetic field generated using a current flowing through the disconnection measurement line;
A disconnection detection unit that outputs a disconnection detection result for the disconnection detection target device;
The disconnection detector is
A switch that is connected between the disconnection measurement line and the output of the disconnection detection unit, and opens and closes between the disconnection measurement line and the output of the disconnection detection unit;
A disconnection detector, comprising: a drive unit that switches the opening and closing by driving the switch using the power generated by the power generation unit. 前記断線検出部はリレーであって、
前記駆動部は、前記電源発生部から出力される電源により励磁され、前記スイッチを駆動する励磁コイルであることを特徴とする請求項１に記載の断線検出器。 The disconnection detector is a relay,
The disconnection detector according to claim 1, wherein the driving unit is an excitation coil that is excited by a power source output from the power source generation unit and drives the switch. 前記電源発生部は、
前記断線計測線に接続された１次巻線に流れる交流電流から、２次巻線に交流電圧を発生させる変流器と、
前記変流器によって発生した交流電圧を整流して直流電圧に変換する電圧変換部とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の断線検出器。 The power generator is
A current transformer for generating an AC voltage in the secondary winding from an AC current flowing in the primary winding connected to the disconnection measuring line;
The disconnection detector according to claim 1, further comprising: a voltage conversion unit that rectifies an AC voltage generated by the current transformer and converts the AC voltage into a DC voltage. 前記電源発生部は、
前記電圧変換部から出力された直流電圧が所定の電圧レベルを超える場合に、前記直流電圧を所定の定電圧レベルにクランプして出力するバイパス部を備えることを特徴とする請求項３に記載の断線検出器。 The power generator is
4. The bypass unit according to claim 3, further comprising a bypass unit configured to clamp and output the DC voltage to a predetermined constant voltage level when the DC voltage output from the voltage conversion unit exceeds a predetermined voltage level. Disconnection detector. 前記バイパス部は、抵抗器とツェナーダイオードとが直列接続された回路で構成され、
前記ツェナーダイオードによって、前記電圧変換部から出力された直流電圧が所定の電圧レベルにクランプされるように構成されたことを特徴とする請求項４に記載の断線検出器。 The bypass unit is composed of a circuit in which a resistor and a Zener diode are connected in series,
5. The disconnection detector according to claim 4, wherein the zener diode is configured to clamp a DC voltage output from the voltage converter to a predetermined voltage level.
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