JPH07123333B2 - 電流トランス用安全器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電流トランスを使用
した高周波定電流給電方式に於て、電流トランスの２次
側が開放状態になることを防止するための電流トランス
用安全器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、高周波定電流電源から電流
トランスを使用して放電管に電力を供給するようにした
高周波定電流給電方式を開発し、既に実用新案登録を受
けている（実公昭６４−５３６０号公報「無結線放電管
照明器具」参照）。その概要について図３を参照しなが
ら説明すると、高周波定電流電源１１に接続した一本の
給電線１２に電流トランス１３を遊貫させその２次巻線
１４に放電管１５の両端子を直接接続したものであり、
放電管１５が放電を開始する前には２次巻線１４に電流
が流れないため電流トランス１３の鉄心が飽和すること
により２次巻線１４に放電管１５の放電開始電圧より高
い電圧が現われ、この電圧により放電管１５が放電を開
始した後は２次巻線１４にその巻数に応じた一定電流が
流れるようになっている。

【０００３】ところが、放電管１５が切れたり放電管１
５を外したりした場合には、電流トランス１３の２次巻
線１４に放電管１５の放電電圧より高い電圧が現れるか
ら、放電管を取り替える際に誤って２次巻線１４の端子
に触れると感電するおそれがあり、また、磁束が増えて
鉄損が著しく増加するためトランスが過熱しそのまま放
置すると危険であるという欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、電
流トランスの負荷が開放状態になったとき、これを検出
して電流トランスの２次巻線を自動的に短絡し、感電や
過熱の危険を防止するための電流トランス用安全器を提
供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
め、この発明の電流トランス用安全器は、一次巻線に高
周波定電流を流した電流トランスの二次巻線の両端子間
に電圧確保用コンデンサーとスイッチング手段とを直列
に接続してなる短絡用回路を接続し、前記二次巻線の一
端を一方の負荷端子に直結するとともに前記二次巻線の
他端と他方の負荷端子との間に負荷電流検出用トランス
の一次巻線を接続し、負荷電流検出用トランスの二次巻
線に整流回路を介して前記スイッチング手段を開閉する
手段を接続している。

【０００６】

【作用】この電流トランス用安全器を電流トランスと負
荷との間に接続しておくと、負荷に電流が流れていると
きは負荷電流検出用トランスの二次巻線に現われる出力
により短絡用回路のスイッチング手段が開状態に保たれ
ているが、何らかの原因で電流トランスの負荷が開放状
態になると、負荷電流検出用トランスの二次巻線に出力
がなくなるため短絡用回路のスイッチング手段が閉じて
電流トランスの二次巻線の両端子間が短絡される。そし
て、開放状態となった負荷を正常なものに交換すると電
圧確保用コンデンサーの端子電圧により負荷が再起動し
て短絡用回路が自動的に開放される。

【０００７】

【実施例】この発明の第１実施例について図１を参照し
ながら説明する。電流トランス１に例えば４０ｋＨｚ、
２０Ａの高周波定電流の流れる給電線２が一次巻線とし
て貫通（即ち、１ターン巻回）し、二次巻線３が例えば
５０ターン巻回され、その両端子間に、電圧確保用コン
デンサーＣとリレー４の常閉接点Ｓとからなる短絡用回
路が接続されている。電圧確保用コンデンサーＣの値
は、負荷として蛍光灯を使用する場合、常閉接点Ｓが閉
じた状態で電圧確保用コンデンサーＣの両端の電圧が電
気工事の安全基準（３００Ｖ以下）を満たすとともに蛍
光灯の放電開始電圧より少し高い程度になるように設定
する。他の負荷、例えば白熱電球、モーター等を使用す
る場合にはさらに低くしてもよい。

【０００８】二次巻線３の一端は負荷端子５に直結さ
れ、また、二次巻線３の他端と負荷端子６との間に負荷
電流検出用トランス７の一次巻線８が接続されている。
負荷電流検出用トランス７の二次巻線９に整流回路を介
してリレー４のソレノイドが接続され、一次巻線８に負
荷電流が流れたとき二次巻線９に流れる電流によりリレ
ー４のソレノイドを励磁して常閉接点Ｓを開くようにな
っている。一次巻線８および二次巻線９の巻数は、例え
ば２０ターンおよび８０ターンである。

【０００９】負荷端子５および６の間に負荷として蛍光
灯１０を接続すると、電流トランス１の二次巻線３に現
れる電圧により蛍光灯が放電を開始し、点灯後は端子電
圧が蛍光灯の放電電圧まで下がるとともに２０Ａ÷５０
＝０．４Ａの放電電流で放電を持続する。そして、この
負荷電流により負荷電流検出用トランス７の二次巻線９
に０．１Ａの電流が流れ、リレー４のソレノイドが励磁
されて常閉接点Ｓが開きその状態に保たれる。いま、蛍
光灯が切れたり交換のため外したりして負荷電流がゼロ
になると、リレー４のソレノイドの励磁が解消されて常
閉接点Ｓが閉じ、電流トランス１の二次巻線３の端子が
電圧確保用コンデンサーＣを介して短絡され、負荷端子
５および６の間に現れる電圧は安全な低い設定値に保た
れる。蛍光灯１０を交換すると、電圧確保用コンデンサ
ーＣの端子電圧により自動的に点灯して負荷電流が流
れ、再びリレー４のソレノイドが励磁されて常閉接点Ｓ
が開き短絡用回路が開状態に保たれる。

【００１０】図２は、この発明の第２実施例を示したも
のである。電流トランス１の二次巻線３の両端子間に接
続される短絡用回路が、電圧確保用コンデンサーＣおよ
びこれに全波整流回路を介して直列に接続されたスイッ
チング素子ＦＥＴにより構成されている。二次巻線３の
一端が負荷端子５に直結され、これとＦＥＴのゲートと
の間にダイオードおよび抵抗が直列に接続され、また、
ＦＥＴのゲート・ソース間にコンデンサーおよびトラン
ジスタＴが並列に接続されている。電流トランス１の二
次巻線３の他端と負荷端子６との間に負荷電流検出用ト
ランス７の一次巻線８が接続され、その二次巻線９が整
流回路を介してトランジスタＴのベース・エミッタ間に
接続されている。

【００１１】その動作について説明すると、負荷電流検
出用トランス７の一次巻線８に負荷電流が流れると、そ
の二次巻線９に誘起される電流によりトランジスタＴが
オンし並列に接続したコンデンサーが放電してＦＥＴの
ソース・ゲート間電圧がゼロになり、ＦＥＴがオフとな
る。何らかの原因により負荷電流が流れなくなると、ト
ランジスタＴがオフとなり並列に接続したコンデンサー
が充電されてＦＥＴのゲート電位が上昇しオンとなって
短絡用回路が閉成され、電流トランス１の二次巻線３の
端子が電圧確保用コンデンサーＣを介して短絡される。
蛍光灯１０を交換し、これが自動的に点灯して再び負荷
電流が流れると、ＦＥＴがオフとなり短絡用回路が開
く。

【００１２】なお、上記実施例に於ては、負荷として蛍
光灯を接続しているが、これに限られるものではなく、
白熱電灯、モーター、ヒーターその他各種のものを使用
することができる。給電線に流す高周波定電流の周波数
および電流値、電流トランスの形状、大きさおよび一次
および二次巻線の巻数、電圧確保用コンデンサーの値、
スイッチング手段の種類および定格、負荷電流検出用ト
ランスの規格および一次および二次巻線の巻数等は、負
荷の種類および定格に応じて適宜設計変更することがで
きる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の電流ト
ランス用安全器は、電流トランスの負荷が開放状態とな
ったとき自動的に確実に短絡用回路を閉じて負荷端子を
短絡することができ、高電圧や過熱による事故を防止す
ることができ安全であり、負荷を交換すると自動的に点
灯または起動し同時に短絡用回路も自動的に開き、動作
が確実で故障するおそれもないという優れた効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の回路図

【図２】この発明の第２実施例の回路図

【図３】従来技術を説明する概略図

【符号の説明】

１ 電流トランス ２ 給電線 ３ 二次巻
線 ４ リレー５、６ 負荷端子 ７ 負荷
電流検出用トランス １０ 蛍光灯

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次巻線に高周波定電流を流した電流ト
   ランスの二次巻線の両端子間に電圧確保用コンデンサー
   とスイッチング手段とを直列に接続してなる短絡用回路
   を接続し、前記二次巻線の一端を一方の負荷端子に直結
   するとともに前記二次巻線の他端と他方の負荷端子との
   間に負荷電流検出用トランスの一次巻線を接続し、負荷
   電流検出用トランスの二次巻線に整流回路を介して前記
   スイッチング手段を開閉する手段を接続したことを特徴
   とする電流トランス用安全器。