專利名稱：電路異常檢測(cè)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路異常檢測(cè)技術(shù)，尤其涉及對(duì)通過繼電器向負(fù)載電路提供電源的電 路中的異常進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
通過繼電器接點(diǎn)對(duì)電加熱器等負(fù)載電路提供電源的裝置中，作為其主要的一種電 路異常為繼電器接點(diǎn)的熔敷。例如，在對(duì)內(nèi)置有電加熱器的地暖面板的電源供給進(jìn)行控制 的地暖系統(tǒng)中，基于地暖面板的表面溫度控制繼電器接點(diǎn)，并控制對(duì)電加熱器的電源供給， 以得到地暖面板的目標(biāo)溫度。從而，在由于接點(diǎn)劣化等因素導(dǎo)致繼電器接點(diǎn)熔敷的情況下， 需要停止對(duì)電加熱器的電源供給，因此需要正確地檢測(cè)這樣的電路異常。以往，作為檢測(cè)這樣的電路異常的技術(shù)，提出有這樣一種方案，即在繼電器接點(diǎn)的 兩端連接光電耦合器，在繼電器接點(diǎn)開放的狀態(tài)下，通過光電耦合器來檢測(cè)有無流過繼電 器接點(diǎn)的漏電流，以檢測(cè)繼電器接點(diǎn)的熔敷(例如，參考專利文獻(xiàn)1等)。專利文獻(xiàn)1日本特開2009-168404號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題然而，在這樣的以往的技術(shù)中，有這樣問題，即能夠檢測(cè)作為電路異常的一種的繼 電器接點(diǎn)的不良，但是無法正確檢測(cè)負(fù)載電路的絕緣不良。例如，在地暖系統(tǒng)中，在設(shè)置地暖面板時(shí)由于設(shè)置工程造成的電加熱器的損傷的 原因，有可能使得電加熱器和接地電位(earth)之間的絕緣電阻不充分，無法獲得電氣安 全性。因此需要正確地檢測(cè)負(fù)載電路的絕緣不良。為了解決上述課題，本發(fā)明目的在于提供一種能夠正確檢測(cè)負(fù)載電路的絕緣不良 的電路異常檢測(cè)技術(shù)。解決問題的手段為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種電路異常檢測(cè)裝置，該電路異常檢測(cè)裝置通 過分別設(shè)置在一對(duì)電源供給線的兩個(gè)切換接點(diǎn)來檢測(cè)被提供該電源供給線的電源的負(fù)載 電路的異常，該電路異常檢測(cè)裝置包括檢測(cè)部，其連接于所述電源供給線和所述負(fù)載電路 之間，檢測(cè)對(duì)應(yīng)于在所述電源供給線和所述負(fù)載電路之間的通過接地流過的漏電流的大小 的檢測(cè)值；判定部，其基于所述切換接點(diǎn)開放時(shí)得到的所述檢測(cè)值，判定有無相對(duì)于所述接 地的所述負(fù)載電路的絕緣劣化。此時(shí)所述判定部可以，將所述切換接點(diǎn)開放時(shí)得到的檢測(cè)值，與顯示相對(duì)于所述 接地的所述負(fù)載電路的絕緣電阻下降到正常范圍的下限值時(shí)得到的所述檢測(cè)值的閾值進(jìn) 行比較，并根據(jù)該比較結(jié)果判定有無所述負(fù)載電路的絕緣劣化。所述判定部也可以，計(jì)算所述切換接點(diǎn)開放時(shí)得到的所述檢測(cè)值和所述切換接點(diǎn)連接時(shí)得到的所述檢測(cè)值之間的差值，將該差值與顯示相對(duì)于所述接地的所述負(fù)載電路的 絕緣電阻下降到正常范圍的下限值時(shí)得到的所述切換接點(diǎn)開放時(shí)的所述檢測(cè)值與所述切 換接點(diǎn)連接時(shí)得到的所述檢測(cè)值的差值的閾值差值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果判定所述負(fù) 載電路絕緣劣化的有無。本發(fā)明的電路異常檢測(cè)方法，該電路異常檢測(cè)方法通過分別設(shè)置在一對(duì)電源供給 線的兩個(gè)切換接點(diǎn)來檢測(cè)被提供該電源供給線的電源的負(fù)載電路的異常，該電路異常檢測(cè) 方法包括檢測(cè)步驟，檢測(cè)對(duì)應(yīng)于在所述電源供給線和所述負(fù)載電路之間的通過接地流過 的漏電流的大小的檢測(cè)值；判定步驟，其基于所述切換接點(diǎn)開放時(shí)得到的所述檢測(cè)值，判定 有無相對(duì)于所述接地的所述負(fù)載電路的絕緣劣化。此時(shí)所述判定步驟中，可以將所述切換接點(diǎn)開放時(shí)得到的檢測(cè)值，與顯示相對(duì)于 所述接地的所述負(fù)載電路的絕緣電阻下降到正常范圍的下限值時(shí)得到的所述檢測(cè)值的閾 值進(jìn)行比較，并根據(jù)該比較結(jié)果判定有無所述負(fù)載電路的絕緣劣化。又，所述判定步驟中，可計(jì)算所述切換接點(diǎn)開放時(shí)得到的所述檢測(cè)值和所述切換 接點(diǎn)連接時(shí)得到的所述檢測(cè)值之間的差值，將該差值與顯示相對(duì)于所述接地的所述負(fù)載電 路的絕緣電阻下降到正常范圍的下限值時(shí)得到的所述切換接點(diǎn)開放時(shí)的所述檢測(cè)值與所 述切換接點(diǎn)連接時(shí)得到的所述檢測(cè)值的差值的閾值差值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果判定所 述負(fù)載電路絕緣劣化的有無。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于通過分別設(shè)置于一對(duì)電源供給線上的兩個(gè)繼電器接點(diǎn)被提供該 電源供給線的電源的負(fù)載電路，能夠正確檢測(cè)負(fù)載電路和接地之間的絕緣不良情況。


圖1是顯示第一實(shí)施方式的電路異常檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是顯示AC100V下的漏電流的信號(hào)波形圖。圖3是顯示在AC200V單相下的漏電流的信號(hào)波形圖。圖4是顯示絕緣電阻和漏電流之間關(guān)系的圖表。圖5是顯示絕緣電阻和檢測(cè)電壓之間關(guān)系的圖表。圖6是顯示第一實(shí)施方式的電流異常檢測(cè)裝置的異常判定動(dòng)作的流程圖。圖7是顯示絕緣電阻和檢測(cè)電壓差值之間關(guān)系的圖表。圖8是顯示第二實(shí)施方式的電路異常檢測(cè)裝置的異常判定動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式接著，參考附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。第一實(shí)施方式首先，參考圖1，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電路異常檢測(cè)裝置進(jìn)行說明。圖1是 顯示第一實(shí)施方式的電路異常檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。該電路異常檢測(cè)裝置10是檢測(cè)負(fù)載電路的異常的裝置，該負(fù)載電路通過分別設(shè) 置于一對(duì)電源供給線上的兩個(gè)繼電器接點(diǎn)被供給該電源供給線的電源。地暖系統(tǒng)1作為適用于該電路異常檢測(cè)裝置10的一個(gè)例子。在地暖系統(tǒng)1上，作
4為主要功能部設(shè)有電路異常檢測(cè)裝置10、電加熱器20、繼電器接點(diǎn)21、22、溫度傳感器30、 控制部40、和顯示部50。電加熱器20相當(dāng)于電路異常檢測(cè)裝置10的負(fù)載電路，內(nèi)置于地暖面板并設(shè)置于 房間的地板。繼電器接點(diǎn)21、22分別設(shè)置于由交流電源2供給AC電源的一對(duì)電源供給線 Li、L2，基于控制部40的控制信號(hào)CS進(jìn)行連接/開放動(dòng)作?？刂撇?0基于由溫度傳感器30計(jì)測(cè)到的地暖面板的表面溫度，通過控制信號(hào)CS 控制繼電器接點(diǎn)21、22，從而控制對(duì)電加熱器20的AC電源的供給，由此使地暖面板維持在 目標(biāo)溫度。顯示部50通過LED或IXD等顯示裝置顯示控制部40的控制內(nèi)容。本實(shí)施方式中，電路異常檢測(cè)裝置10設(shè)置在電源供給線Li、L2和電加熱器20之 間，檢測(cè)出檢測(cè)電壓Vd，將其作為與在電源供給線Li、L2和電加熱器20之間通過接地GND 流過的漏電流Id的大小對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值，基于繼電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)得到的檢測(cè)電壓Vd, 判定相對(duì)接地GND電加熱器20有無絕緣劣化。發(fā)明原理接著，參考圖2和圖3，對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行說明。圖2是顯示在AC100V下漏電流 的信號(hào)波形圖。圖3是顯示在AC200V單相下漏電流的信號(hào)波形圖。在圖1的地暖系統(tǒng)1中，通常，接地GND和電加熱器20之間的絕緣電阻RI為數(shù) ΜΩ，在其降低的情況下，導(dǎo)致在電源供給線L1、L2和電加熱器20之間通過接地GND流過的 漏電流Id的產(chǎn)生。如圖2所示，電源供給線Ll、L2被供給AC100V的情況下，電源供給線Ll、L2中的 某一方，例如電源供給線L2，與接地GND為大致相同的電位，電源供給線Ll的電位相對(duì)于該 電位作正負(fù)變化。這樣，電源供給線L2和絕緣電阻RI的一端Pl，都與接地GND為相同電位，從而，在 繼電器接點(diǎn)21、22都開放的期間，在電源供給線Ll和絕緣電阻RI的另一端P2之間產(chǎn)生對(duì) 應(yīng)于AC100V的交流振幅的電位差。因此，在以從繼電器接點(diǎn)21到電加熱器20側(cè)的線路Lll為例的情況下，如圖1所 示，在交流電源2 —接地GND —絕緣電阻RI —電加熱器20 —線路Lll —電路異常檢測(cè)裝 置10 —電源供給線Ll —交流電源2這樣的經(jīng)過接地GND的通路中，流過漏電流Id。從繼 電器接點(diǎn)22到電加熱器20側(cè)的線路L12的情況也相同。此處，電源供給線Ll和絕緣電阻RI的另一端P2之間流過的漏電流Id是與絕緣 電阻RI對(duì)應(yīng)的值。具體來說，通過圖1的檢測(cè)部11，以電源電壓為Vp的情況下，漏電流Id 和絕緣電阻RI，具有Id = Vp/(Rl+R2+RI)這樣的關(guān)系。此時(shí)，光電耦合器PC的二極管、二 極管D1，D2的電壓下降程度相對(duì)于電源電壓Vp來說非常微小，故可以忽略不計(jì)。本發(fā)明注 意到這點(diǎn)，通過檢測(cè)該漏電流Id的大小，判定絕緣電阻RI是否降低，即，判定是否有電加熱 器20相對(duì)于接地GND的絕緣劣化的情況。此時(shí)，電加熱器20的電阻值相比于漏電流Id非常小，因此漏電流Id，可以不是從 絕緣電阻RI的另一端P2檢測(cè)，而是從繼電器接點(diǎn)21、22在電加熱器20側(cè)的線路L11、或線 路L12和電源供給線Ll之間進(jìn)行檢測(cè)。又，漏電流Id是交流電流，如果對(duì)通過二極管D1、 D2整流了的某一方向的漏電流Id進(jìn)行檢測(cè)并積分，則能夠穩(wěn)定地檢測(cè)表示與漏電流Id大 小對(duì)應(yīng)的電壓的檢測(cè)電壓Vd。
又，如圖3所示，對(duì)電源供給線L1、L2提供AC200V單相時(shí)，電源供給線L1、L2的中 間電位為接地GND，因此，電源供給線Li、L2的電位相對(duì)于接地GND以逆相位作正負(fù)變化。從而，電源供給線L2和絕緣電阻RI的一端Pl都與接地GND為相同電位，這樣在 繼電器接點(diǎn)21、22開放期間，電源供給線Ll和絕緣電阻RI的另一端P2之間，和電源供給 線L2和絕緣電阻RI的另一端P2之間產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于AC200V單相交流振幅的電位差。因此，和AC100V的情況相同，通過檢測(cè)漏電流Id的大小，能夠判定絕緣電阻RI的 降低，即，判定有無電加熱器20相對(duì)于接地GND的絕緣劣化。此時(shí)，漏電流Id為相對(duì)于電源供給線L1、L2逆相位產(chǎn)生的交流電流，因此，如果通 過二極管分別對(duì)電源供給線Li、L2進(jìn)行整流，則可獲得全波的漏電流Id。[電路異常檢測(cè)裝置]接著，參考圖1，對(duì)本實(shí)施方式的電路異常檢測(cè)裝置10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。在電路異常檢測(cè)裝置10中，具有檢測(cè)部11和判定部12作為主要功能部。檢測(cè)部11連接在電源供給線L1、L2和電加熱器20之間，其具有這樣功能，即檢測(cè) 檢測(cè)電壓Vd并將其作為與經(jīng)過接地GND在電源供給線L1、L2和電加熱器20之間流過的漏 電流Id的大小相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值。在檢測(cè)部11中，具有一端連接于線路L11，另一端連接于光電耦合器PC的二極 管的陽極端子的電阻元件Rl ；—端連接于光電耦合器PC的二極管的陰極端子的電阻元件 R2 ；陰極連接于線路L11、陽極連接于電阻元件R2的另一端的二極管Dl ；和陰極連接于線 路L12、陽極連接于電阻元件R2的另一端的二極管D2。在檢測(cè)部11中還包括光電耦合器PC，其二極管的陽極端子連接于電阻元件Rl 的另一端，二極管的陰極端子連接于電阻元件R2的一端，其光電晶體管的發(fā)射極端子連接 于基準(zhǔn)電位Vss ；電阻元件R3，其一端連接于電源電位Vcc，其另一端連接于光電耦合器PC 的光電晶體管的集電極端子；電容元件C，其一端連接于光電耦合器PC的光電晶體管的集 電極端子，其另一端連接于基準(zhǔn)電位Vss。這樣，電源供給線L2和接地GND為相同電位，當(dāng)電源供給線Ll的電位比該電位低 時(shí)，漏電流通過接地GND —絕緣電阻RI —電加熱器20 —線路Lll —電阻元件Rl —光電耦 合器PC的二極管一二極管Dl這樣的路徑流向電源供給線Li。這樣，光電耦合器PC的光電晶體管響應(yīng)于漏電流Id而被導(dǎo)通，漏電流Id越大，電 容元件C的兩端產(chǎn)生的檢測(cè)電壓Vd越是從電源電壓Vcc朝著基準(zhǔn)電位Vss降低。判定部12中設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換部12A和比較部12B作為主要功能部。A/D轉(zhuǎn)換部12A具有對(duì)與檢測(cè)部11檢測(cè)到的漏電流Id的大小相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電壓 Vd進(jìn)行A/D變換的功能。比較部12B具有以下兩個(gè)功能將繼電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)得到的檢測(cè)電壓Vd， 與表示電加熱器20相對(duì)于接地GND的絕緣電阻RI下降到RIth時(shí)所得到的檢測(cè)電壓的閾值 Vth相比，根據(jù)該比較結(jié)果來判定電加熱器的絕緣劣化的有無的功能，和將判定結(jié)果通知給 控制部40的功能。繼電器接點(diǎn)21、22的開放期間可根據(jù)控制部40的通知得到。圖4是表示絕緣電阻和漏電流之間關(guān)系的圖表。圖5是表示絕緣電阻和檢測(cè)電壓 之間關(guān)系的圖表。如圖4所示，隨著絕緣電阻RI的電阻值的降低，漏電流Id單調(diào)增加。在圖4中，特性71表示交流電源2為AC100V的情況，特性72表示交流電源2為AC200V單相的情況。 又，如圖5所示，隨著絕緣電阻RI的電阻值的降低，由檢測(cè)部11得到的檢測(cè)電壓Vd單調(diào)減 少。在圖5中，特性73表示交流電源2為AC100V的情況，特性74表示交流電源2為AC200V 單相的情況。下限值RIth表示在絕緣電阻RI能取得的值中能得到良好絕緣狀態(tài)的正常范圍70 的下限值，即表示判定為絕緣不良的臨界值，絕緣電阻RI比下限值RIth小的時(shí)候，判定電 加熱器20處發(fā)生絕緣不良的情況。閾值Vth為基于這樣的下限值RIth判定絕緣電阻RI的良/不良的閾值，其表示 絕緣電阻RI達(dá)到下限值RIth時(shí)檢測(cè)部11得到的檢測(cè)值，即檢測(cè)電壓Vd的值。此時(shí)，如圖5所示，由于交流電源2為AC100V時(shí)和為AC200單相時(shí)的特性73、74不 同，因此閾值Vth也不同。因此，當(dāng)可采用AC100V和AC200V單相中的某一個(gè)作為交流電源 2的情況下，可對(duì)比較部12B輸入采用該個(gè)作為交流電源2，并根據(jù)該輸入來切換閾值Vth。在圖1的地暖系統(tǒng)1中，采用具有這樣的電源判定功能的電路作為從電源供給線 L1、L2生成各電路的作動(dòng)電源的電源電路(圖未示)，并將電源判定結(jié)果輸入到控制部40， 該電源判定結(jié)果輸入到比較部12B即可。對(duì)于A/D轉(zhuǎn)換部12A和比較部12B，可采用的專用電子電路，也可采用具有A/D變 換功能的CPU。又，該CPU也可由控制部40所使用的CPU構(gòu)成。第一實(shí)施方式的動(dòng)作接著，參考圖6，對(duì)本實(shí)施方式涉及的電路異常檢測(cè)裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖6 是顯示第一實(shí)施方式涉及的電路異常檢測(cè)裝置的異常判定動(dòng)作的流程圖。此處，從交流電源2對(duì)電源供給線L1、L2提供AC100V，其中對(duì)于電源供給線L2提 供和接地GND相等的電位。在檢測(cè)部11中，光電耦合器PC常時(shí)對(duì)應(yīng)于通過電阻元件Rl從線路Lll流入的漏 電流Id而工作，將顯示與漏電流Id大小對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值的檢測(cè)電壓Vd存儲(chǔ)在電容元件C中。判定部12的A/D轉(zhuǎn)換部12A，讀取由檢測(cè)部11獲得的檢測(cè)電壓Vd并進(jìn)行A/D變 換，將得到的檢測(cè)電壓數(shù)據(jù)輸出到比較部12B。比較部12B，根據(jù)控制部40的通知判斷繼電器接點(diǎn)21、22的開放期間(步驟100)， 當(dāng)繼電器接點(diǎn)21、22在開放期間時(shí)(步驟100 是)，從A/D轉(zhuǎn)換部12A定期獲取檢測(cè)電壓 數(shù)據(jù)(步驟101)并與預(yù)先設(shè)定的閾值Vth比較(步驟102)。此處，檢測(cè)電壓數(shù)據(jù)小于閾值Vth時(shí)(步驟102 是)，比較部12B向控制部40通 知絕緣不良的發(fā)生(步驟10；3)。這樣，控制部40通過顯示部50警報(bào)顯示電加熱器20處與 接地GND的絕緣不良情況發(fā)生。步驟103之后，返回步驟100對(duì)新的檢測(cè)電壓進(jìn)行判定。又，檢測(cè)電壓數(shù)據(jù)在閾值Vth以上時(shí)(步驟102 否)，返回步驟100對(duì)新的檢測(cè)電 壓進(jìn)行判定。第一實(shí)施方式的效果這樣，本實(shí)施方式，檢測(cè)部11連接于電源供給線L1、L2和電加熱器(負(fù)載電路)20 之間，通過檢測(cè)部11檢測(cè)與在電源供給線Li、L2和電加熱器20之間通過接地GND流過的 漏電流Id的大小相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電壓Vd (檢測(cè)值)，通過判定部12，基于繼電器接點(diǎn)21、22 開放時(shí)得到的檢測(cè)值，判定有無電加熱器20相對(duì)于接地GND的絕緣劣化，從而能夠正確地檢測(cè)電加熱器20的絕緣不良。又，在本實(shí)施方式中，通過判定部12對(duì)在繼電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)得到的檢測(cè)值 (檢測(cè)電壓Vd)和表示相對(duì)于接地GND的電加熱器20的絕緣電阻RI為正常范圍下限值時(shí) 所得到的檢測(cè)值的閾值Vth進(jìn)行比較，并根據(jù)該比較結(jié)果判定電加熱器20有無絕緣劣化情 況，從而能夠以簡單的電路結(jié)構(gòu)高精度地檢測(cè)電加熱器20的絕緣不良。第二實(shí)施方式接著對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電路異常檢測(cè)裝置進(jìn)行說明。在第一實(shí)施方式中，在判定部12中，對(duì)基于繼電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)由檢測(cè)部11 檢測(cè)到的檢測(cè)電壓Vd判定有無絕緣不良的情況進(jìn)行了說明。本實(shí)施方式中，是對(duì)基于繼電 器接點(diǎn)21、22開放時(shí)和連接時(shí)所得到的兩個(gè)檢測(cè)電壓Vd的差值判定有無絕緣不良的情況 進(jìn)行說明。如上述圖5所示，當(dāng)對(duì)于絕緣電阻RI的正常范圍的下限值RIth較小時(shí)，絕緣電阻 RI下降到下限值RIth附近為止時(shí)所得到的檢測(cè)電壓Vd也小。因此，例如，交流電源2的變 動(dòng)和光電耦合器PC的溫度特性等，絕緣電阻RI以外的因素所造成的檢測(cè)電壓Vd的變動(dòng)成 分變大。因此，通過對(duì)包含較大變動(dòng)成分的檢測(cè)電壓Vd與固定設(shè)定的閾值Vth進(jìn)行比較， 難以正確地判斷有無絕緣不良的情況。這樣的檢測(cè)電壓Vd的變動(dòng)不僅在繼電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)發(fā)生，也在繼電器接點(diǎn) 21、22連接時(shí)發(fā)生。本實(shí)施方式著眼于，通過求得繼電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)和連接時(shí)的兩個(gè) 檢測(cè)電壓Vdoff、Vdon的差值八對(duì)，能夠取消和抑制這些檢測(cè)電壓￥(1(^廠￥(1011中所包含的 變動(dòng)成分，通過將該差值Δ Vd與對(duì)應(yīng)的差值閾值A(chǔ)Vdth比較，判定絕緣劣化的有無。本 實(shí)施方式涉及的比較部12Β，具有以下功能計(jì)算繼電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)得到的檢測(cè)電壓 Vdoff與繼電器接點(diǎn)21、22連接時(shí)得到的檢測(cè)電壓Vdon的差值A(chǔ)Vd = Vdoff-Vdon的功 能，以及對(duì)該差值A(chǔ)Vd和表示相對(duì)于接地GND的電加熱器20的絕緣電阻RI下降到下限值 RIth為止時(shí)得到的差值A(chǔ)Vd的差值閾值A(chǔ)Vth進(jìn)行比較，并根據(jù)該比較結(jié)果判定有無電加 熱器的絕緣劣化的功能。繼電器接點(diǎn)21、22的開放/連接期間可根據(jù)來自控制器40的通 知獲得。圖7為顯示絕緣電阻和檢測(cè)電壓差值之間的關(guān)系的圖表。如圖7所示，隨著絕緣 電阻RI的電阻值降低，由檢測(cè)部11得到的檢測(cè)電壓Vd的差值A(chǔ)Vd單調(diào)減少。在圖7中， 特性75表示交流電源2為AClOOV的情況，特性76表示交流電源2為AC200V單相的情況。下限值RIth表示絕緣電阻RI能取得的值中能夠獲得良好絕緣狀態(tài)的正常范圍70 的下限值，即表示判定為絕緣不良的臨界值，當(dāng)絕緣電阻RI小于下限值RIth時(shí)，判定電加 熱器20處發(fā)生絕緣不良情況。差值閾值A(chǔ)Vth為基于這樣的下限值RIth判定絕緣電阻RI的良/不良的閾值，表 示當(dāng)絕緣電阻RI為下限值RIth時(shí)，根據(jù)由檢測(cè)部11獲得的檢測(cè)電壓Vd求得的差值A(chǔ)Vd。此時(shí)，如圖7所示，交流電源2為AC100V時(shí)和為AC200V單相時(shí)的特性75、76不同， 因此差值閾值A(chǔ)Vth也各不相同。從而，當(dāng)可以采用AC100V時(shí)和AC200V單相中某一個(gè)時(shí)， 可對(duì)比較部12B輸入采用哪一個(gè)作為交流電源2，并根據(jù)該輸入來切換差值閾值A(chǔ)Vth。[第二實(shí)施方式的動(dòng)作]接著，參考圖8對(duì)本實(shí)施方式涉及的電路異常檢測(cè)裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖8是顯示第二實(shí)施方式的電路異常檢測(cè)裝置的異常判定動(dòng)作的流程圖。此處，從交流電源2對(duì)電源供給線L1、L2提供AC100V，其中對(duì)于電源供給線L2提 供和接地GND相等的電位。在檢測(cè)部11中，光電耦合器PC常時(shí)對(duì)應(yīng)于通過電阻元件Rl從線路Lll流入的漏 電流Id而工作，將表示與漏電流Id大小對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值的檢測(cè)電壓Vd存儲(chǔ)在電容元件C中。判定部12的A/D轉(zhuǎn)換部12A，讀取由檢測(cè)部11獲得的檢測(cè)電壓Vd并進(jìn)行A/D變 換，將得到的檢測(cè)電壓數(shù)據(jù)輸出到比較部12B。比較部12B定期從A/D轉(zhuǎn)換部12A取得檢測(cè)電壓數(shù)據(jù)(步驟200)，根據(jù)來自控制部 40的通知判斷繼電器接點(diǎn)21、22的開放期間(步驟201)。此處，在處于繼電器接點(diǎn)21、22 的開放期間中時(shí)(步驟201 是)，將取得的檢測(cè)電壓數(shù)據(jù)作為開放時(shí)檢測(cè)電壓數(shù)據(jù)Vdoff 保存于存儲(chǔ)部(圖未示)(步驟202)。另一方面，在處于繼電器接點(diǎn)21、22的連接期間時(shí)(步驟201 否)，將取得的檢測(cè) 電壓數(shù)據(jù)作為連接時(shí)檢測(cè)電壓數(shù)據(jù)Vdon保存在存儲(chǔ)部中(步驟203)。之后，比較部12B從存儲(chǔ)部讀取開放時(shí)檢測(cè)電壓數(shù)據(jù)Vdoff和連接時(shí)檢測(cè)電壓數(shù) 據(jù)Vdon，計(jì)算這些檢測(cè)電壓數(shù)據(jù)的差值Δ Vd (步驟204)，并與預(yù)先設(shè)定的差值閾值A(chǔ)Vdth 比較(步驟205)。此處，差值Δ Vd小于差值閾值Δ Vdth時(shí)(步驟205 是)，比較部12Β通知控制部 40絕緣不良的發(fā)生(步驟S206)。這樣，控制部40在顯示部50警報(bào)顯示電加熱器20處產(chǎn) 生與接地GND的絕緣不良情況。步驟206之后，返回步驟200對(duì)新的檢測(cè)電壓進(jìn)行判定。又，當(dāng)差值Δ Vd在差值閾值Δ Vdth以上時(shí)(步驟205 否)，返回步驟200對(duì)新的 檢測(cè)電壓進(jìn)行判定。第二實(shí)施方式的效果這樣，本實(shí)施方式中，通過判定部12Β，計(jì)算繼電器接點(diǎn)21、22連接時(shí)得到的檢測(cè) 電壓(檢測(cè)值)Vdon和繼電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)得到的檢測(cè)電壓(檢測(cè)值)Vdoff的差值 Δ Vd,比較繼電器接點(diǎn)21、22連接時(shí)得到的檢測(cè)電壓Vdon和當(dāng)電加熱器20相對(duì)于接地GND 的絕緣電阻RI降低到正常范圍的下限值RIth時(shí)得到的繼電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)的檢測(cè)電 壓Vdoff之間的差值A(chǔ)Vth，并根據(jù)該比較結(jié)果判定電加熱器20的絕緣劣化的有無。從而，包含在繼電器接點(diǎn)21、22連接時(shí)得到的檢測(cè)電壓Vdon和繼電器接點(diǎn)21、22 開放時(shí)得到的檢測(cè)電壓Vdof f中的、由于交流電源2的變動(dòng)或光電耦合器PC的溫度特性等 除了絕緣電阻RI之外的原因所導(dǎo)致的變動(dòng)成分，可通過計(jì)算兩者的差值A(chǔ)Vd來降低。因 此，即使在對(duì)于絕緣電阻RI的正常范圍的下限值RIth較小的時(shí)候，也可正確判定絕緣不良 的有無。[實(shí)施方式的擴(kuò)展]以上，參考了實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。本 發(fā)明的結(jié)構(gòu)和詳細(xì)情況，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)做出本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解的各種變更。 在以上各實(shí)施方式中，對(duì)于電路異常檢測(cè)裝置10的判定部12，雖然對(duì)判定電加熱器(負(fù)載 電路)20處有無絕緣不良的情況作了說明，但是也可對(duì)繼電器接點(diǎn)21、22有無熔敷進(jìn)行判定。在圖1中，當(dāng)繼電器接點(diǎn)21、22中某一個(gè)由于接點(diǎn)劣化等原因發(fā)生熔敷時(shí)，在繼電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)，電路異常檢測(cè)裝置10的檢測(cè)部11流過漏電流Id。例如，當(dāng)繼電器接點(diǎn)21熔敷時(shí)，電源供給線L2和接地GND具有相同電位，當(dāng)電源 供給線Ll的電位比該電位高時(shí)，漏電流Id通過電源供給線Ll —繼電器接點(diǎn)21 —線路 Lll —電阻元件Rl —光電耦合器PC的二極管一二極管D2的經(jīng)路流向電源供給線L2。又，例如，當(dāng)繼電器接點(diǎn)22熔敷時(shí)，電源供給線L2和接地GND具有相同電位，當(dāng)電 源供給線Ll的電位比該電位低時(shí)，漏電流Id通過電源供給線L2 —繼電器接點(diǎn)22 —線路 L12 —電加熱器20 —線路Lll —電阻元件Rl —光電耦合器PC的二極管一二極管Dl的經(jīng) 路流向電源供給線Li。這里，這樣的繼電器接點(diǎn)21、22的熔敷所導(dǎo)致的漏電流Id，和前述的電加熱器20 的絕緣不良所導(dǎo)致的漏電流相比，遠(yuǎn)遠(yuǎn)要大得多，與繼電器接地21、22連接時(shí)的漏電流Id 大致相等。因此，檢測(cè)部11，可以得到與上述圖5中的絕緣電阻RI的值大致為零時(shí)的狀態(tài)相 同程度的、比絕緣不良判定用的閾值Vth更低的差值檢測(cè)電壓Vd。從而，在第一實(shí)施方式中，可以另外設(shè)定由比絕緣不良判定用的閾值Vth低的電 壓值構(gòu)成的熔敷判定用閾值Vrth，例如，在圖6的步驟102為否之后，通過判定部12，與繼 電器接點(diǎn)21、22開放時(shí)檢測(cè)部11所得到的檢測(cè)電壓(檢測(cè)值)Vd進(jìn)行比較，當(dāng)該檢測(cè)電壓 Vd比熔敷判定用閾值Vrth小時(shí)，判定繼電器接點(diǎn)21、22發(fā)生了熔敷。這樣，不僅可以檢測(cè) 電加熱器20的絕緣不良，而且能夠檢測(cè)繼電器接點(diǎn)21、22的熔敷情況。又，在第二實(shí)施方式中，得到了與前述的圖7中絕緣電阻RI的值大致為零時(shí)的狀 態(tài)相同程度的、比絕緣不良判定用的差值閾值A(chǔ)Vth更低的差值A(chǔ)Vd。從而，可以分別設(shè)定由比絕緣不良判定用的差值閾值A(chǔ)Vth低的差值電壓值構(gòu)成 的熔敷判定用差值閾值A(chǔ)Vrth，并在例如圖8的步驟205 否之后，通過判定部12，與繼電 器接點(diǎn)21、22開放時(shí)檢測(cè)部所得到的差值Δ V進(jìn)行比較，當(dāng)該差值Δ V小于判定用差值閾 值A(chǔ)Vrth時(shí)，判定繼電器接點(diǎn)21、22處產(chǎn)生了熔敷。這樣，也不僅可檢測(cè)電加熱器20的絕 緣不良，還可檢測(cè)繼電器接點(diǎn)21、22的熔敷。符號(hào)說明
1地暖系統(tǒng)
2交流電源
10電路異常檢測(cè)裝置
11檢測(cè)部
12判定部
12ΑA/D轉(zhuǎn)換部
12Β比較部
20電加熱器(負(fù)載電路)
21、22繼電器接點(diǎn)
30溫度傳感器
40控制部
50顯示部
Li、L2電源供給線
10
L1UL12 線路CS 控制信號(hào)RI 絕緣電阻R1、R2、R3 電阻元件D1、D2 二極管PC 光電耦合器C 電容元件Id 漏電流Vd 檢測(cè)電壓(檢測(cè)值)Vth 閾值Vdoff 檢測(cè)電壓(繼電器接點(diǎn)開放時(shí))Vdon 檢測(cè)電壓(繼電器接點(diǎn)連接時(shí))Δ Vd...差値Δ Vth…差值閾值GND 接地
權(quán)利要求
1.一種電路異常檢測(cè)裝置，其檢測(cè)負(fù)載電路的異常，所述負(fù)載電路通過分別設(shè)置在一 對(duì)電源供給線上的兩個(gè)繼電器接點(diǎn)被提供該電源供給線的電源，其特征在于，所述電路異常檢測(cè)裝置包括檢測(cè)部，其連接于所述電源供給線和所述負(fù)載電路之間，檢測(cè)與在所述電源供給線和 所述負(fù)載電路之間通過接地流過的漏電流的大小相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值；判定部，其基于所述繼電器接點(diǎn)開放時(shí)得到的所述檢測(cè)值，判定有無相對(duì)于所述接地 的所述負(fù)載電路的絕緣劣化。
2.如權(quán)利要求1所述的電路異常檢測(cè)裝置，其特征在于，所述判定部，將所述繼電器接 點(diǎn)開放時(shí)得到的檢測(cè)值，與表示相對(duì)于所述接地的所述負(fù)載電路的絕緣電阻下降到正常范 圍的下限值時(shí)得到的所述檢測(cè)值的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)該比較結(jié)果判定有無所述負(fù)載電 路的絕緣劣化。
3.如權(quán)利要求1所述的電路異常檢測(cè)裝置，其特征在于，所述判定部，計(jì)算所述繼電器 接點(diǎn)開放時(shí)得到的所述檢測(cè)值與所述繼電器接點(diǎn)連接時(shí)得到的所述檢測(cè)值之間的差值，將 該差值與差值閾值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較的結(jié)果判定有無所述負(fù)載電路的絕緣劣化，所述 差值閾值表示相對(duì)于所述接地的所述負(fù)載電路的絕緣電阻下降到正常范圍的下限值時(shí)得 到的所述繼電器接點(diǎn)開放時(shí)的所述檢測(cè)值與所述繼電器接點(diǎn)連接時(shí)得到的所述檢測(cè)值的 差值。
4.一種電路異常檢測(cè)方法，其檢測(cè)負(fù)載電路的異常，所述負(fù)載電路通過分別設(shè)置在一 對(duì)電源供給線上的兩個(gè)繼電器接點(diǎn)被提供該電源供給線的電源，其特征在于，上述電路異常檢測(cè)方法包括檢測(cè)步驟，其檢測(cè)與在所述電源供給線和所述負(fù)載電路之間通過接地流過的漏電流的 大小相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值；判定步驟，其基于所述繼電器接點(diǎn)開放時(shí)得到的所述檢測(cè)值，判定有無相對(duì)于所述接 地的所述負(fù)載電路的絕緣劣化。
5.如權(quán)利要求4所述的電路異常檢測(cè)方法，其特征在于，所述判定步驟中，將所述繼電 器接點(diǎn)開放時(shí)得到的檢測(cè)值，與表示相對(duì)于所述接地的所述負(fù)載電路的絕緣電阻下降到正 常范圍的下限值時(shí)得到的所述檢測(cè)值的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)該比較結(jié)果判定有無所述負(fù) 載電路的絕緣劣化。
6.如權(quán)利要求4所述的電路異常檢測(cè)方法，其特征在于，所述判定步驟中，計(jì)算所述繼 電器接點(diǎn)開放時(shí)得到的所述檢測(cè)值與所述繼電器接點(diǎn)連接時(shí)得到的所述檢測(cè)值之間的差 值，將該差值與差值閾值進(jìn)行比較，根據(jù)該比較的結(jié)果判定有無所述負(fù)載電路絕緣劣化，所 述差值閾值表示相對(duì)于所述接地的所述負(fù)載電路的絕緣電阻下降到正常范圍的下限值時(shí) 得到的所述繼電器接點(diǎn)開放時(shí)的所述檢測(cè)值與所述繼電器接點(diǎn)連接時(shí)得到的所述檢測(cè)值 的差值。
全文摘要
本發(fā)明的課題是正確檢測(cè)負(fù)載電路的絕緣不良。本發(fā)明提供一種電路異常檢測(cè)裝置和方法，其檢測(cè)部(11)被連接于所述電源供給線(L1、L2)和電加熱器(負(fù)載電路)(20)之間，通過檢測(cè)部(11)檢測(cè)與在所述電源供給線(L1、L2)和所述負(fù)載電路(20)之間通過接地GND流過的漏電流Id的大小相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電壓Vd(檢測(cè)值)；通過判定部(12)，基于所述繼電器接點(diǎn)(21、22)開放時(shí)得到的所述檢測(cè)值，判定有無相對(duì)于所述接地GND的電加熱器(20)的絕緣劣化。
文檔編號(hào)G01R31/02GK102116836SQ201010585060
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者山岸覺, 石井重樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社山武