JP4199378B2

JP4199378B2 - プラグまたはコンセント

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Publication number: JP4199378B2
Application number: JP17988299A
Authority: JP
Inventors: 保徳濱井; 淳一山本; 真椿
Original assignee: Tempearl Industrial Co Ltd
Current assignee: Tempearl Industrial Co Ltd
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2019-06-25
Also published as: JP2001016759A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、短絡の検出方法、特にコード短絡・トラッキング現象による短絡の検出方法、及びその方法を利用して電路を遮断する回路遮断方法及び警報を出力する警報出力方法、及びその回路遮断方法または警報出力方法を用いたプラグまたはコンセントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
短絡の検出方法、及びその方法を利用した回路遮断器は、図１に示すように、過電流が電路１０を流れたときに、引外し回路７からの駆動信号により、駆動部である引外しコイル８を動作させ、接点９を開極させるものである。図１における短絡の検出方法、及びその方法を利用した回路遮断器は、電子回路を組み合わせて接点９を引外すには、電路１０の電流を変流器１で電流を検出し、電流−電圧変換回路２で電圧値に変換したのち、マイコン１１の内部のＡ／Ｄ変換回路４でデジタル値（絶対値）に変換し、そのデジタル値を積算回路５で所定の時間だけ積算して積算値が所定の基準値を越えたときに、遮断出力回路６より引外し回路７へ引外し信号を出力し，電路を遮断していた。
【０００３】
【従来の技術課題】
しかし、前述した従来の技術では、以下に示すような不都合があった。
【０００４】
図１に示す従来の回路遮断器は、積算回路５で所定の時間分の電流値を積算するため、特にトラッキング現象による短絡電流に代表されるような比較的低い値の事故電流を検出するには前記所定の基準値を小さく抑える必要があるが、家電機器の突入電流などのため、ある値以上に基準値を小さくすると誤遮断を起こし、低い事故電流を検出することは難しかった。
【０００５】
また、図１に示す回路遮断器は、コード短絡・トラッキング現象による短絡を検出すると，当該回路遮断器の部分で遮断動作するため、当該回路遮断器の負荷側に複数のコンセントや、コンセント以外の回路、例えば照明回路などが並列して接続されていた場合、事故は特定のコンセント起こっているにも係わらず、そのコンセント以外の回路の電気供給も絶たれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、係る事由に鑑みてなされたもので、家電機器の通電電流波形では動作せず、事故電流値の低いコード短絡やトラッキング現象による短絡電流は確実に検出する短絡の検出方法、及びその検出方法を用いた回路遮断方法や、警報出力方法、及びその方法をコンセント、またはプラグに組込むことによって、コード短絡やトラッキング現象による短絡の発生している個所である必要最小限の電路のみを遮断できるようなプラグやコンセントを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
係る課題を解決するために、請求項１は、電路に流れる電流を検出する変流器と、変流器から出力された交流電流を交流電圧に変換する電流−電圧変換回路と、前記交流電圧を整流して脈流電圧に変換する整流回路と、前記脈流電圧を数ｍ秒以下の所定の時間幅毎にデジタル電圧値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記演算回路から出力される前記判定値を、Ｔを１０以上の数として、常に新しい過去Ｔ個分の前記判定値Ｕをレジスタ回路に記憶し、前記デジタル電圧値を処理し、処理結果に応じて演算回路の内部にある判定値Ｕを加算し、演算回路の内部の判定値Ｕを出力すると同時に演算回路の内部にある判定値Ｕをクリアする演算回路と、前記所定の単位時間毎にレジスタ回路の内部にある最も古い判定値Ｕを破棄すると同時に前記の演算回路から出力される最も新しい判定値Ｕを読み込み記憶することによって常に最新の複数個の判定値Ｕを記憶するレジスタ回路と、レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計と閾値Ｂを比較する遮断出力回路を用いて、前記商用周波数の半波分の長さに相当する所定の単位時間毎に前記レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなった場合に、遮断出力回路は検出信号を出力する短絡検出方法において、前記短絡検出方法の遮断出力回路の検出信号をうけて引外しコイルに駆動信号を出力する引外し回路と、電路を遮断する接点９とからなり、該遮断出力回路の検出信号を引外し回路に出力して、前記検出信号を受けて引外し回路は引外しコイルに駆動信号を出力して接点９を開極して電路を遮断する回路遮断方法を組込んだプラグを提供している。
【０００８】
また、請求項２は、電路に流れる電流を検出する変流器と、変流器から出力された交流電流を交流電圧に変換する電流−電圧変換回路と、前記交流電圧を整流して脈流電圧に変換する整流回路と、前記脈流電圧を数ｍ秒以下の所定の時間幅毎にデジタル電圧値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記演算回路から出力される前記判定値を、Ｔを１０以上の数として、常に新しい過去Ｔ個分の前記判定値Ｕをレジスタ回路に記憶し、前記デジタル電圧値を処理し、処理結果に応じて演算回路の内部にある判定値Ｕを加算し、演算回路の内部の判定値Ｕを出力すると同時に演算回路の内部にある判定値Ｕをクリアする演算回路と、前記所定の単位時間毎にレジスタ回路の内部にある最も古い判定値Ｕを破棄すると同時に前記の演算回路から出力される最も新しい判定値Ｕを読み込み記憶することによって常に最新の複数個の判定値Ｕを記憶するレジスタ回路と、レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計と閾値Ｂを比較する遮断出力回路を用いて、前記商用周波数の半波分の長さに相当する所定の単位時間毎に前記レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなった場合に、遮断出力回路は検出信号を出力する短絡検出方法において、遮断出力回路の検出信号をうけて警報を出力する警報回路からなり、警報回路は遮断出力回路の検出信号をうけて外部に警報を出力する警報出力方法を組込んだプラグを提供している。
【０００９】
また，請求項９は、電路に流れる電流を検出する変流器と、変流器から出力された交流電流を交流電圧に変換する電流−電圧変換回路と、前記交流電圧を整流して脈流電圧に変換する整流回路と、前記脈流電圧を数ｍ秒以下の所定の時間幅毎にデジタル電圧値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記演算回路から出力される前記判定値を、Ｔを１０以上の数として、常に新しい過去Ｔ個分の前記判定値Ｕをレジスタ回路に記憶し、前記デジタル電圧値を処理し、処理結果に応じて演算回路の内部にある判定値Ｕを加算し、演算回路の内部の判定値Ｕを出力すると同時に演算回路の内部にある判定値Ｕをクリアする演算回路と、前記所定の単位時間毎にレジスタ回路の内部にある最も古い判定値Ｕを破棄すると同時に前記の演算回路から出力される最も新しい判定値Ｕを読み込み記憶することによって常に最新の複数個の判定値Ｕを記憶するレジスタ回路と、レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計と閾値Ｂを比較する遮断出力回路を用いて、前記商用周波数の半波分の長さに相当する所定の単位時間毎に前記レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなった場合に、遮断出力回路は検出信号を出力する短絡検出方法において、前記短絡検出方法の遮断出力回路の検出信号をうけて引外しコイルに駆動信号を出力する引外し回路と、電路を遮断する接点９とからなり、該遮断出力回路の検出信号を引外し回路に出力して、前記検出信号を受けて引外し回路は引外しコイルに駆動信号を出力して接点９を開極して電路を遮断する回路遮断方法を組込んだコンセントを提供している。
【００１０】
また、請求項１０は、電路に流れる電流を検出する変流器と、変流器から出力された交流電流を交流電圧に変換する電流−電圧変換回路と、前記交流電圧を整流して脈流電圧に変換する整流回路と、前記脈流電圧を数ｍ秒以下の所定の時間幅毎にデジタル電圧値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記演算回路から出力される前記判定値を、Ｔを１０以上の数として、常に新しい過去Ｔ個分の前記判定値Ｕをレジスタ回路に記憶し、前記デジタル電圧値を処理し、処理結果に応じて演算回路の内部にある判定値Ｕを加算し、演算回路の内部の判定値Ｕを出力すると同時に演算回路の内部にある判定値Ｕをクリアする演算回路と、前記所定の単位時間毎にレジスタ回路の内部にある最も古い判定値Ｕを破棄すると同時に前記の演算回路から出力される最も新しい判定値Ｕを読み込み記憶することによって常に最新の複数個の判定値Ｕを記憶するレジスタ回路と、レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計と閾値Ｂを比較する遮断出力回路を用いて、前記商用周波数の半波分の長さに相当する所定の単位時間毎に前記レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなった場合に、遮断出力回路は検出信号を出力する短絡検出方法において、遮断出力回路の検出信号をうけて警報を出力する警報回路からなり、警報回路は遮断出力回路の検出信号をうけて外部に警報を出力する警報出力方法を組込んだコンセントを提供している。
【００１１】
また、請求項３は、請求項１または請求項２の演算回路に、また，請求項１１は、請求項９または請求項１０の演算回路に、商用周波数の半波分の長さに相当する所定の単位時間の間で、前記デジタル電圧値の大きさが閾値Ａを超えるものがあった場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算するという方法を提供している。
【００１２】
また、請求項４は、請求項１または請求項２の演算回路に、また，請求項１２は、請求項９または請求項１０の演算回路に、数ｍ秒以下の時間幅毎にデジタル電圧値へ変換された連続する３個のデジタル電圧値のうち、２番目のデジタル電圧値が他の２つのデジタル電圧値よりも小さく、かつ２番目のデジタル電圧値の大きさが閾値Ｃよりも大きい場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算するという方法を提供している。
【００１３】
また、請求項５は、請求項１または請求項２の演算回路に、また，請求項１３は、請求項９または請求項１０の演算回路に、商用周波数の半波分の長さに相当する所定の単位時間毎に、その単位時間内のデジタル電圧値の最大値をレジスタ回路に出力して、レジスタ回路は前記単位時間毎に演算回路の前記デジタル電圧値の最大値を読み込み記憶すると同時に、レジスタ回路に記憶されている最新の少なくとも過去５個のデジタル電圧値において、最大値と最小値の差が閾値Ｄよりも大きい場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算するという方法を提供している。
【００１４】
また、請求項６は、請求項１または請求項２記載の判定手段において、また，請求項１４は、請求項９または請求項１０記載の判定手段において、商用周波数の半波分の長さに相当する所定の単位時間毎にレジスタ回路に記憶されている最新のデジタル電圧値と、レジスタ回路に記憶されている２番目から少なくとも５番目に新しいデジタル電圧値の中の最大値との差が閾値Ｅより大きくかつ閾値Ｆよりも小さい場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算するという方法を提供している。
【００１５】
また、請求項７は、請求項１または請求項２の演算回路に、また，請求項１５は、請求項９または請求項１０の演算回路に、数ｍ秒以下の時間幅毎にデジタル電圧値へ変換された連続する３個のデジタル電圧値のうち２番目のデジタル電圧値が他の２つのデジタル電圧値よりも小さく、かつ２番目のデジタル電圧値の大きさが閾値Ｃよりも大きいという第１の条件と、商用周波数の半波分の長さに相当する所定の単位時間毎に演算回路の前記デジタル電圧値の最大値をレジスタに読み込み記憶すると同時にレジスタ回路に記憶されている最新の少なくとも過去５個のデジタル電圧値において、最大値と最小値の差が閾値Ｄよりも大きいという第２の条件と、レジスタ回路に記憶されている最新の最大値のデジタル電圧値とレジスタ回路に記憶されている２番目から少なくとも５番目に新しいデジタル電圧値の最大値との差が閾値Ｅより大きくかつ閾値Ｆよりも小さいという第３の条件のうち、第１から第３の条件をすべて満足した場合、レジスタ回路に記憶されている過去の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなるような数値を、演算回路の内部の判定値Ｕに代入するという方法を提供している。
【００１６】
また、請求項８は、前記演算回路における判定値Ｕの加算方法について、請求項３から請求項７に示す全部、もしくは請求項３から請求項７を選択的に合
わせ持たせる方法を提供している。
【００１７】
また、請求項１６は、前記演算回路における判定値Ｕの加算方法について、請求項１１から請求項１５に示す全部、もしくは請求項１１から請求項１５を選択的に合わせ持たせる方法を提供している。
【００１８】
【作用】
請求項１及び請求項９に述べた方法により、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル電圧値を演算回路で適当に処理して判定値Ｕを出力し、複数の判定値Ｕの合計値を閾値Ｂと比較することで、家電機器の負荷電流とコード短絡やトラッキング現象による短絡時に流れる低い電流値による短絡電流を区別して検出することができ、コード短絡・トラッキングによる短絡が発生したと判断した場合、プラグの負荷機器接続側の必要最小限の電路に限定して遮断、もしくは、コンセントの負荷機器接続側の必要最小限の電路に限定して遮断することができる。
【００１９】
請求項２及び請求項１０に述べた方法により、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル電圧値を演算回路で適当に処理して判定値Ｕを出力し、複数の判定値Ｕの合計値を閾値Ｂと比較することで、家電機器の負荷電流とコード短絡やトラッキング現象による短絡時に流れる低い電流値による短絡電流を区別して検出することができ、コード短絡・トラッキングによる短絡が発生したと判断した場合、プラグの負荷機器接続側の必要最小限の電路に限定して警報を出力、もしくは、コンセントの負荷機器接続側の必要最小限の電路に限定して警報を出力することができる。
【００２０】
請求項３及び請求項１１に述べた方法により、類似した電流波形をもつ家電機器の電源入力時の突入電流波形から定常電流波形に移行する場合とコード短絡による短絡電流波形を比較した場合、コード短絡による短絡電流波形の方が家電機器の定常電流波形より高い電流が継続的に発生するという特徴からコード短絡を判別することができる。
【００２１】
請求項４及び請求項１２に述べた方法により、トラッキング現象による短絡電流波形と家電機器の負荷電流波形にノイズが重畳した電流波形が類似していても、連続する３つのデジタル電圧値のうちの２番目の大きさに着目することによって、家電機器の負荷電流波形とトラッキング現象による短絡波形を区別することが可能となる。
【００２２】
請求項５及び請求項１３に述べた方法により、家電機器の負荷電流の変動幅に比べてトラッキング現象による短絡電流の変動幅の方が大きいことを利用して、家電機器の負荷電流波形とトラッキング現象による短絡波形を区別することが可能となる。
【００２３】
請求項６及び請求項１４に述べた方法により、家電機器停止時の負荷電流の変動幅に比べてトラッキング現象による短絡電流の変動幅の方が小さいことを利用して、家電機器の停止時の負荷電流とトラッキング現象による短絡電流を区別することができる。
【００２４】
請求項７及び請求項１５に述べた方法により、トラッキング現象による短絡電流特有の波形を複数検出した場合、演算回路の判定値Ｕに、レジスタ回路に記憶されている過去の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなるような数値を代入することによって短時間でトラッキング現象による短絡が発生したと判断することができる。
【００２５】
請求項８及び請求項１６に述べた方法により、コード短絡・トラッキングによる短絡をより確実に検出することができる。
【００２６】
【発明実施の形態】
以下に本件発明について図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
図２に本件発明請求項１及び請求項２，請求項９及び請求項１０における短絡検出方法の説明図を示す。図２において、変流器１、電流−電圧変換回路２、整流回路３、Ａ／Ｄ変換回路４、演算回路１２、遮断出力回路６、レジスタ回路１３からなる短絡検出方法に対し、引き外し回路７と引き外しコイル８と接点９を組み合わせたものである。
【００２８】
電路１０は単相２線式の場合を示しているが、単相２線式に特に限定するものではない。また、引き外しコイル８と接点９より成る接点開閉装置には、遮断器あるいは継電器などをもちいる。
【００２９】
変流器１は、電路１０に流れる電流を検出して交流電流を出力するものである。変流器１は、たとえば、図４に示すような電流波形を検出する。
【００３０】
電流−電圧変換回路２は、変流器１より出力された交流電流を交流電圧に変換するものであり、具体的には、抵抗を介して電圧値に変換する。
【００３１】
整流回路３では、電流−電圧変換回路２の出力電圧を、ダイオードなどを用いて図５に示すような波形に整流することで、監視電圧範囲を整流しない場合の半分にでき、Ａ／Ｄ変換回路４の入力電圧のデジタル化した後のデジタル電圧値の分解能を高めることができる。
【００３２】
次にマイコン１１の内部を説明する。マイコン１１は、Ａ／Ｄ変換回路４と演算回路１２とレジスタ回路１３と遮断出力回路６を有する。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換回路４は、整流回路３の出力電圧を数ｍ秒以下の所定の時間幅で分割して、デジタル電圧値に変換するものである。たとえば、出力電圧をサンプリング時間である１ｍ秒ごとにデジタル化する。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換回路４の最大入力電圧を５Ｖとし、デジタル変換の分解能を８ビットとすると、Ａ／Ｄ変換回路４の出力は、０Ｖのときが０、２．５Ｖのときが１２７、５Ｖのときが２５５となる。ここで、Ａ／Ｄ変換時の１ビットの電流値が１Ａに対応するように電流−電圧変換回路を調整すると、Ａ／Ｄ変換回路８の性能として、０Ａ〜＋２５５Ａまでの電流波形の計測が可能となる。また、このＡ／Ｄ変換回路４を内蔵したマイコン１１を用いてもよい。
【００３５】
演算回路１２では、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間あたりに発生するデジタル電圧値を処理し、処理結果に応じて、演算回路１２の内部にある判定値Ｕを加算する。
【００３６】
レジスタ回路１３は、前記の単位時間毎に最も古い判定値Ｕを破棄すると同時に、前記の演算回路１２から出力される最も新しい判定値Ｕを読み込み記憶して、できればＴを１０以上の数として、常に新しい過去Ｔ個分の判定値Ｕを記憶しておく。
【００３７】
また、判定精度を高めるために記憶する過去の判定値Ｕの数Ｔはできれば１０以上必要だが、マイコン内部のメモリー容量に合わせて、できる限り多くの判定値Ｕを記憶できるようにするとよい。
【００３８】
遮断出力回路６は、前記の単位時間毎に前記レジスタに記憶されている各判定値Ｕを読み出して合計を求めて、その合計が閾値Ｂより大きくなると短絡が発生したと判断し、検出信号を出力する。
【００３９】
以上の短絡検出方法では、従来の図１による積算型の判定をするものに比べ、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル電圧値を演算回路１２より処理し、判定値Ｕに変換し、レジスタ回路１３で記憶されている判定値Ｕを遮断回路６で合計して閾値Ｂと比較するので、演算回路で電流の波形の特徴を捉えて判定値Ｕに重み付けをすることができる。それにより、家電機器の負荷電流と事故電流を区別できるようになる。なお、整流回路３については、省略することも可能である。その場合、Ａ／Ｄ変換回路の出力であるデジタル電圧値は、正負の両方が出力されるので、その後絶対値化すればよい。
【００４０】
次に、本件発明の請求項３及び請求項１１の実施例を示す。図２のブロック図、図６に示すようなコード短絡時の波形に基づいて説明する。この請求項３及び請求項１１は、演算回路１２の実施態様であり、演算回路１２では、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間あたりに発生するデジタル電圧値の大きさと閾値Ａを比較して、前記デジタル電圧値の方が閾値Ａより大きいものがあった場合、演算回路１２の内部にある判定値Ｕを加算する。加算方法は、前記単位時間あたりに発生するデジタル電圧値の大きさと閾値Ａを比較して、前記デジタル電圧値の方が閾値Ａより大きいものの発生回数を判定値Ｕに加えてもよく、また所定の単位時間あたりに発生するデジタル電圧値の大きさと閾値Ａを比較して、前記デジタル電圧値の方が閾値Ａより大きいものが発生していれば、判定値Ｕに１を加算する方法でもよい。図６は後者による加算方法の例である。
【００４１】
電流の閾値Ａ，レジスタ回路の過去の判定値Ｕの合計に対する閾値Ｂの設定値については、コード短絡で動作し、かつ家電機器の突入電流等によって誤動作しない程度の電流の大きさに相当する数値を設定する。例えば電流の閾値Ａは１００Ａ前後の電流値、閾値ＢについてはＴを越えない範囲で任意に設定できる。
【００４２】
以上の処理を具体例で説明すると、例えば図６に示すようなコード短絡波形の場合、Ｔ個分の半波波形のうち閾値Ａの電流値をこえる半波の波形の発生している部分の判定値Ｕに１加算されているとすると、レジスタ回路に記憶されている過去のＴ個分の各判定値Ｕの合計は閾値Ｂと等しくなるので遮断出力回路はコード短絡が発生したと判断する。それにより、家電機器の突入電流等による大電流から序々に定常電流に小さくなっていく波形と、コード短絡のように突入電流までは大きくない短絡電流が継続的に流れた場合を判別できる。
【００４３】
次に、本件発明の請求項４及び請求項１２の実施例を示す。図２のブロック図、図７の家電機器の負荷電流波形、図８のトラッキング現象による短絡電流波形に基づいて説明する。この請求項４及び請求項１２は、演算回路１２の実施態様であり、演算回路１２は所定の時間幅毎にデジタル電圧値を１つずつ更新して、常に新しい連続する３つのデジタル電圧値を記憶しておく。
【００４４】
前記連続する３個のデジタル電圧値のうち２番目のデジタル電圧値が他の２つのデジタル電圧値よりも小さい波形は、トラッキング現象による短絡電流波形に頻繁に表れ、他の波形と特徴的に区分できるが、唯一インバータを有する家電機器による電流波形にノイズが重畳した場合は区別がつきにくい。
【００４５】
しかし、前記２番目のデジタル電圧値の大きさが閾値Ｃよりも大きいかどうかという判断条件を加えることによって、図８に示すトラッキング現象による短絡電流波形と図７に示すようなインバータを有する家電機器によって電流波形にノイズが重畳した場合を区別できる。
【００４６】
前記２番目の演算回路にはデジタル電圧値の大きさが閾値Ｃよりも大きい場合は図８に示すようなトラッキング現象による短絡特有の波形を検出したと判断して、演算回路１２の判定値Ｕを加算する。さらに、遮断出力回路６で、随時、前記レジスタに記憶されている各判定値Ｕを読み出して和を求めて、その合計が閾値Ｂより大きくなるとトラッキング現象による短絡が発生したと判断する。
【００４７】
図７、図８に示す閾値Ｃの設定値については、図８に示すトラッキング現象による短絡電流で動作し、かつ図７に示すインバータを有する家電機器等によって誤動作しない程度の電流の大きさに相当する数値を設定する。例えば、閾値Ｃの設定値は２０Ａといった数値を設定する。インバータを有する家電機器の負荷容量には、上限があり、したがって、閾値Ｃにも上限を設定することができる。閾値Ｃを適当に選ぶことにより通常のトラッキング現象による短絡電流波形とインバータを有する家電機器の電流波形を区分することができる。
【００４８】
次に、本件発明の請求項５及び請求項１３の実施例を示す。図３のブロック図、図９の家電機器の負荷電流、図１０のトラッキング現象による短絡電流に基づいて説明する。この請求項５及び請求項１３は、演算回路１２の実施態様であり、前記単位時間ごとに単位時間内のデジタル電圧値の最大値を前記レジスタ回路１３に出力させ、レジスタ回路１３は所定の単位時間毎に演算回路の最も新しいデジタル電圧値の最大値を読み込み記憶すると同時に最も古いデジタル電圧値の最大値を破棄して常に最新の少なくとも過去Ｓ個分のデジタル電圧値の最大値を記憶させる。
【００４９】
演算回路１２は、前記レジスタ回路１３に記憶されている１番目から少なくとも５番目に新しいデジタル電圧値のうちの最大値と最小値の差が閾値Ｄよりも大きい場合は、演算回路１２の判定値Ｕを加算する。さらに、遮断出力回路６で、随時、前記レジスタに記憶されている各判定値Ｕを読み出して和を求めて、その合計が閾値Ｂより大きくなるとトラッキングによる短絡が発生したと判断する。
【００５０】
なお閾値Ｄについては、図９に示すような家電機器の負荷電流の最大値の変動幅に比べて図１０に示すようなトラッキング現象による短絡電流の変動中の方が大きいので、図１０に示すようなトラッキング現象による短絡電流で動作し、かつ図９に示すような家電機器等の電流によって誤動作しない程度の電流の大きさに相当する数値を設定する。例えば、閾値Ｄは家電機器の通常使用時の負荷電流の変化量よりも大きい１０Ａ程度の電流値を設定する。また、過去Ｓ個分の判定値は十数個以上記憶しておく必要があり、マイコン内部のメモリー容量に合わせて記憶できる数を増加させるとよい。
【００５１】
次に、本件発明の請求項６及び請求項１４の実施例を示す。図２のブロック図、図１１の家電機器の負荷電流波形、図１２に示すトラッキングによる電流波形に基づいて説明する。この請求項６及び請求項１４は、演算回路１２の実施態様であり、レジスタ回路１３に記憶されている最新のデジタル電圧値とレジスタ回路に記憶されている２番目から少なくとも５番目に新しいデジタル電圧値の中の最大値との差が閾値Ｅより大きくかつ閾値Ｆよりも小さいような場合は、図１２に示すようなトラッキング現象による短絡電流が発生したと判断して、演算回路１２の判定値Ｕを加算する。さらに、遮断出力回路６で、随時、前記レジスタに記憶されている各判定値Ｕを読み出して和を求めて、その合計が閾値Ｂより大きくなるとトラッキングによる短絡が発生したと判断する。
【００５２】
閾値Ｅについては、図９と図１０により説明した理由により設定することが可能であり、閾値Ｆの設定値については、図１１に示すような家電機器停止時の負荷電流の大きな変化量に比べて図１２に示すようなトラッキング現象による短絡電流の変化量の方が小さいことから、図１２に示すようなトラッキング現象による短絡電流で動作し、かつ図１１に示すような家電機器の電源入切等の操作によって誤動作しない程度の電流の大きさに相当するデジタル電圧値を設定することが可能である。
【００５３】
次に、本件発明の請求項７及び請求項１５の実施例を示す。図２に基づいて説明する。この請求項７及び請求項１５は、演算回路１２の実施態様であり、請求項４及び請求項１２で説明した連続する３個のデジタル電圧値のうち２番目のデジタル電圧値が他の２つのデジタル電圧値よりも小さく、かつ２番目のデジタル電圧値の大きさが閾値Ｃよりも大きいという第１の条件と、請求項５及び請求項１３で説明したレジスタ回路に記憶されている１番目から少なくとも５番目に新しいデジタル電圧値の最大値の中の差が閾値Ｄよりも大きいという第２の条件と、請求項６及び請求項１４で説明したレジスタ回路に記憶されている最新のデジタル電圧値とレジスタ回路に記憶されている２番目から少なくとも５番目に新しいデジタル電圧値の中の最大値との差が閾値Ｅより大きくかつ閾値Ｆよりも小さいという第３の条件の全てが満足されたときは、トラッキング現象による短絡時に発生する特有の現象を複数個検出したことになり、トラッキング現象による短絡が発生した可能性が非常に高いので遮断回路６によるレジスタ回路に記憶されている過去の各判定値Ｕの合計値が閾値Ｂより大きくなるような数値を演算回路Ｕに代入する機能を演算回路１２に加えたものである。そのようにすれば遮断出力回路６は、随時、前記レジスタに記憶されている各判定値Ｕを読み出して和を求めた際、その合計は閾値Ｂより大きくなり即座にトラッキングによる短絡が発生したと判断することができる。
【００５４】
次に、本件発明の請求項８の実施例を示す。請求項８は演算回路１２の判定値Ｕの演算について、請求項３から請求項７による方法を全て行うようにするか、あるいは選択的に組み合わせて行うようにしたもので、それにより、より確実にコード短絡とトラッキング現象による短絡を検出することができる。
【００５５】
次に、本件発明の請求項１６の実施例を示す。請求項１６は演算回路１２の判定値Ｕの演算について、請求項１１から請求項１５による方法を全て行うようにするか、あるいは選択的に組み合わせて行うようにしたもので、それにより、より確実にコード短絡とトラッキング現象による短絡を検出することができる。
【００５６】
次に、本件発明の請求項１及び請求項９における回路遮断方法について図３に基づいて説明する。図３はコード短絡・トラッキング現象による短絡発生時の遮断方法を実現するための手段の構成を示すブロック図であり、変流器１、電流−電圧変換回路２、整流回路３、Ａ／Ｄ変換回路４、演算回路１２、レジスタ回路１３、遮断出力回路６は図２と同様であり、引き外し回路７、引き外しコイル８、接点９を追加したものである。この例では、前記遮断出力回路からの検出信号を引外し回路に出力して、前記検出信号を受けて引外し回路７は引外しコイル８に駆動信号を出力することで電路を遮断することができる。
【００５７】
次に、本件発明の請求項２及び請求項１０における警報出力方法について図３に基づいて説明する。図３はコード短絡・トラッキング現象による短絡発生時の警報の出力方法を実現するための手段の構成を示すブロック図であり、変流器１、電流−電圧変換回路２、整流回路３、Ａ／Ｄ変換回路４、遮断出力回路６、演算回路１２、レジスタ回路１３は図２と同様であり、警報回路１７が遮断出力回路６に接続されている。この実施例は、コード短絡・トラッキング現象による短絡の検出時に警報を出力する方法を実現するための手段の構成を示すブロック図であり、警報出力回路１７を追加することで、コード短絡とトラッキング現象による短絡発生時に警報を出力することができる。
【００５８】
なお、警報出力回路１７の警報手段に、警報ランプの表示や音声出力、または外部接点出力を設けてもよい。
【００５９】
次に、本件発明の請求項１、請求項２，請求項９，請求項１０の実施例を示す。図１３、図１４に基づいて説明する。この実施例は、前述した回路遮断方法または警報出力方法に対しプラグ１９またはコンセント１６に接続したもので、いずれかを選択的に筐体内に組込むことで、コード短絡やトラッキング現象による短絡で回路を遮断する、あるいは警報を出力することができるプラグ、またはコンセントを提供し、事故が発生している電路のみを他の電路から区分して遮断あるいは警報を発生することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル電圧値を演算回路で適当に処理して判定値Ｕを出力し、複数の判定値Ｕの合計値を閾値Ｂと比較することで、家電機器の負荷電流とコード短絡やトラッキング現象による短絡時に流れる低い電流値による短絡電流を区別して検出することができ、コード短絡・トラッキングによる短絡が発生したと判断した場合、プラグもしくはコンセントの負荷機器接続側の必要最小限の電路に限定して遮断することができるようになり、コード短絡・トラッキング現象による短絡などによる電気火災を未然に防止することができると同時に、照明などその他の必要な電源を確保できるプラグを提供することができる。
【００６１】
また、請求項２の発明によれば、以上のように請求項１の発明によれば、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル電圧値を演算回路で適当に処理して判定値Ｕを出力し、複数の判定値Ｕの合計値を閾値Ｂと比較することで、家電機器の負荷電流とコード短絡やトラッキング現象による短絡時に流れる低い電流値による短絡電流を区別して検出することができ、コード短絡・トラッキングによる短絡が発生したと判断した場合、プラグ又はコンセントの負荷機器接続側の必要最小限の電路に限定して警報を出力することができるようになり、コード短絡・トラッキング現象による短絡などによる電気火災を未然に防止することができると同時に、照明などその他の必要な電源を確保できるプラグを提供することができる。
【００６２】
請求項９の発明によれば、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル電圧値を演算回路で適当に処理して判定値Ｕを出力し、複数の判定値Ｕの合計値を閾値Ｂと比較することで、家電機器の負荷電流とコード短絡やトラッキング現象による短絡時に流れる低い電流値による短絡電流を区別して検出することができ、コード短絡・トラッキングによる短絡が発生したと判断した場合、プラグもしくはコンセントの負荷機器接続側の必要最小限の電路に限定して遮断することができるようになり、コード短絡・トラッキング現象による短絡などによる電気火災を未然に防止することができると同時に、照明などその他の必要な電源を確保できるコンセントを提供することができる。
【００６３】
また、請求項１０の発明によれば、以上のように請求項１の発明によれば、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル電圧値を演算回路で適当に処理して判定値Ｕを出力し、複数の判定値Ｕの合計値を閾値Ｂと比較することで、家電機器の負荷電流とコード短絡やトラッキング現象による短絡時に流れる低い電流値による短絡電流を区別して検出することができ、コード短絡・トラッキングによる短絡が発生したと判断した場合、プラグ又はコンセントの負荷機器接続側の必要最小限の電路に限定して警報を出力することができるようになり、コード短絡・トラッキング現象による短絡などによる電気火災を未然に防止することができると同時に、照明などその他の必要な電源を確保できるコンセントを提供することができる。
【００６４】
また、請求項３及び請求項１１の発明によれば、類似した電流波形をもつ家電機器の電源入力時の突入電流波形から定常電流波形に移行する際の波形とコード短絡による短絡電流波形を比較した場合、コード短絡による短絡電流波形の方が家電機器による定常電流より高い電流が継続的に発生するという特徴からコード短絡を判別することができるプラグまたはコンセントを提供することができる。
【００６５】
また、請求項４及び請求項１２の発明によれば、トラッキング現象による短絡電流波形と家電機器の負荷電流波形にノイズが重畳し電流波形が類似していても、連続する３つのデジタル電圧値のうちの２番目の大きさに着目することによって、家電機器の負荷電流波形とトラッキング現象による短絡波形を区別することが可能となるプラグまたはコンセントを提供することができる。
【００６６】
また、請求項５及び請求項１３の発明によれば、家電機器の負荷電流の変動幅に比べてトラッキング現象による短絡電流の変動幅の方が大きいことを利用して、家電機器の負荷電流波形とトラッキング現象による短絡波形を区別することが可能となるプラグまたはコンセントを提供することができる。
【００６７】
また、請求項６及び請求項１４の発明によれば、家電機器停止時の負荷電流の変動幅に比べてトラッキング現象による短絡電流の変動幅の方が小さいことを利用して、家電機器の停止時の負荷電流とトラッキング現象による短絡電流を区別することができるプラグまたはコンセントを提供することができる。
【００６８】
また、請求項７及び請求項１５の発明によれば、トラッキング現象による短絡電流特有の波形を複数検出した場合、演算回路の判定値Ｕに、レジスタ回路に記憶されている過去の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなるような数値を代入することによって短時間でトラッキング現象による短絡が発生したと判断することができるプラグまたはコンセントを提供することができる。
【００６９】
また、請求項８及び請求項１６の発明によれば、コード短絡・トラッキングによる短絡をより確実に検出することができるプラグまたはコンセントを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のマイコンを搭載した電子式の電路の遮断方法の回路概略例
【図２】本件発明の回路概略例
【図３】本件発明の実施例
【図４】電流波形の例
【図５】電流−電圧変換回路２の出力電圧を、ダイオードを用いて整流化した電圧波形例
【図６】コード短絡波形の例
【図７】家電機器の負荷電流波形
【図８】トラッキングによる短絡電流波形
【図９】家電機器の負荷電流波形
【図１０】トラッキングによる短絡電流波形
【図１１】家電機器の負荷電流波形
【図１２】トラッキングによる短絡電流波形
【図１３】回路遮断方法または警報出力方法を用いたプラグ
【図１４】回路遮断方法または警報出力方法を用いたコンセント
【符号の説明】
１変流器
２電流−電圧変換回路
３整流回路
４Ａ／Ｄ変換回路
５積算回路
６接点
７引外し回路
８引外しコイル
９接点
１０電路
１１マイコン
１２演算回路
１３レジスタ回路
１４配線用差込接続器
１５継電器
１６コンセント
１７警報回路
１８プラグ
１９プラグの刃

Claims

電路に流れる電流を検出する変流器と、変流器から出力された交流電流を交流電圧に変換する電流−電圧変換回路と、前記交流電圧を整流して脈流電圧に変換する整流回路と、前記脈流電圧を数ｍ秒以下の所定の時間幅毎にデジタル電圧値へ変換するＡ／Ｄ変換回路と、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記デジタル電圧値を処理し、処理結果に応じて演算回路内部の判定値Ｕを加算し、演算回路の内部の判定値Ｕを出力すると同時に演算回路の内部にある判定値Ｕをクリアする演算回路と、前記単位時間毎に前記演算回路から出力される前記判定値を、Ｔを１０以上の数として、常に新しい過去Ｔ個分の前記判定値Ｕをレジスタ回路に記憶し、レジスタ回路の内部にある最も古い判定値Ｕを破棄すると同時に前記の演算回路から出力される最も新しい判定値Ｕを読み込み記憶することによって常に最新の複数個の判定値Ｕを記憶するレジスタ回路と、レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計と閾値Ｂを比較する遮断出力回路より構成され、前記商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなった場合に、遮断出力回路は検出信号を出力する短絡検出方法において、前記短絡検出方法の遮断出力回路の検出信号をうけて引外しコイルに駆動信号を出力する引外し回路と、電路を遮断する接点９とからなり、該遮断出力回路の検出信号を引外し回路に出力して、前記検出信号を受けて引外し回路は引外しコイルに駆動信号を出力して接点９を開極して電路を遮断する回路遮断方法を組込んだことを特徴とするプラグ。
電路に流れる電流を検出する変流器と、変流器から出力された交流電流を交流電圧に変換する電流−電圧変換回路と、前記交流電圧を整流して脈流電圧に変換する整流回路と、前記脈流電圧を数ｍ秒以下の所定の時間幅毎にデジタル電圧値へ変換するＡ／Ｄ変換回路と、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記デジタル電圧値を処理し、処理結果に応じて演算回路内部の判定値Ｕを加算し、演算回路の内部の判定値Ｕを出力すると同時に演算回路の内部にある判定値Ｕをクリアする演算回路と、前記単位時間毎に前記演算回路から出力される前記判定値を、Ｔを１０以上の数として、常に新しい過去Ｔ個分の前記判定値Ｕをレジスタ回路に記憶し、レジスタ回路の内部にある最も古い判定値Ｕを破棄すると同時に前記の演算回路から出力される最も新しい判定値Ｕを読み込み記憶することによって常に最新の複数個の判定値Ｕを記憶するレジスタ回路と、レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計と閾値Ｂを比較する遮断出力回路より構成され、前記商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなった場合に、遮断出力回路は検出信号を出力する短絡検出方法において、前記遮断出力回路の検出信号をうけて警報を出力する警報回路からなり、警報回路は遮断出力回路の検出信号をうけて外部に警報を出力する警報出力方法を組込んだことを特徴とするプラグ。
前記演算回路は、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間の間で、前記デジタル電圧値の大きさが閾値Ａを超えるものがあった場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算することを特徴とする請求項１または請求項２のプラグ。
前記演算回路は、数ｍ秒以下の時間幅毎にデジタル電圧値へ変換された連続する３個のデジタル電圧値のうち、２番目のデジタル電圧値が他の２つのデジタル電圧値よりも小さく、かつ２番目のデジタル電圧値の大きさが閾値Ｃよりも大きい場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算することを特徴とする請求項１または請求項２のプラグ。
前記演算回路は、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に、その単位時間内のデジタル電圧値の最大値をレジスタ回路に出力して、レジスタ回路は前記単位時間毎に演算回路の前記デジタル電圧値の最大値を読み込み記憶すると同時に、レジスタ回路に記憶されている最新の少なくとも過去５個のデジタル電圧値において、最大値と最小値の差が閾値Ｄよりも大きい場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算することを特徴とする請求項１または請求項２のプラグ。
前記演算回路は、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間内のデジタル電圧値の最大値をレジスタ回路に出力して、レジスタ回路は前記単位時間毎に演算回路の前記デジタル電圧値の最大値を読み込み記憶すると同時に、レジスタ回路に記憶されている最新のデジタル電圧値と、レジスタ回路に記憶されている２番目から少なくとも５番目に新しいデジタル電圧値の中の最大値との差が閾値Ｅより大きくかつ閾値Ｆよりも小さい場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算することを特徴とする請求項１または請求項２のプラグ。
前記演算回路は、数ｍ秒以下の時間幅毎にデジタル電圧値へ変換された連続する３個のデジタル電圧値のうち２番目のデジタル電圧値が他の２つのデジタル電圧値よりも小さく、かつ２番目のデジタル電圧値の大きさが閾値Ｃよりも大きいという第１の条件と、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に演算回路の前記デジタル電圧値の最大値をレジスタに読み込み記憶すると同時に、レジスタ回路に記憶されている最新の少なくとも過去５個のデジタル電圧値において、最大値と最小値の差が閾値Ｄよりも大きいという第２の条件と、レジスタ回路に記憶されている最新の最大値であるデジタル電圧値とレジスタ回路に記憶されている２番目から少なくとも５番目に新しいデジタル電圧値の中の最大値との差が閾値Ｅより大きくかつ閾値Ｆよりも小さいという第３の条件のうち、第１から第３の条件をすべて満足した場合、レジスタ回路に記憶されている過去の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなる数値を、演算回路の内部の判定値Ｕに代入することを特徴とする請求項１または請求項２のプラグ。
前記演算回路における判定値Ｕの加算方法について、請求項３から請求項７の全部、もしくは請求項３から請求項７を選択的に合わせ持つことを特徴とする請求項１または請求項２のプラグ。
電路に流れる電流を検出する変流器と、変流器から出力された交流電流を交流電圧に変換する電流−電圧変換回路と、前記交流電圧を整流して脈流電圧に変換する整流回路と、前記脈流電圧を数ｍ秒以下の所定の時間幅毎にデジタル電圧値へ変換するＡ／Ｄ変換回路と、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記デジタル電圧値を処理し、処理結果に応じて演算回路内部の判定値Ｕを加算し、演算回路の内部の判定値Ｕを出力すると同時に演算回路の内部にある判定値Ｕをクリアする演算回路と、前記単位時間毎に前記演算回路から出力される前記判定値を、Ｔを１０以上の数として、常に新しい過去Ｔ個分の前記判定値Ｕをレジスタ回路に記憶し、レジスタ回路の内部にある最も古い判定値Ｕを破棄すると同時に前記の演算回路から出力される最も新しい判定値Ｕを読み込み記憶することによって常に最新の複数個の判定値Ｕを記憶するレジスタ回路と、レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計と閾値Ｂを比較する遮断出力回路より構成され、前記商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなった場合に、遮断出力回路は検出信号を出力する短絡検出方法において、前記短絡検出方法の遮断出力回路の検出信号をうけて引外しコイルに駆動信号を出力する引外し回路と、電路を遮断する接点９とからなり、該遮断出力回路の検出信号を引外し回路に出力して、前記検出信号を受けて引外し回路は引外しコイルに駆動信号を出力して接点９を開極して電路を遮断する回路遮断方法を組込んだことを特徴とするコンセント。
電路に流れる電流を検出する変流器と、変流器から出力された交流電流を交流電圧に変換する電流−電圧変換回路と、前記交流電圧を整流して脈流電圧に変換する整流回路と、前記脈流電圧を数ｍ秒以下の所定の時間幅毎にデジタル電圧値へ変換するＡ／Ｄ変換回路と、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記デジタル電圧値を処理し、処理結果に応じて演算回路内部の判定値Ｕを加算し、演算回路の内部の判定値Ｕを出力すると同時に演算回路の内部にある判定値Ｕをクリアする演算回路と、前記単位時間毎に前記演算回路から出力される前記判定値を、Ｔを１０以上の数として、常に新しい過去Ｔ個分の前記判定値Ｕをレジスタ回路に記憶し、レジスタ回路の内部にある最も古い判定値Ｕを破棄すると同時に前記の演算回路から出力される最も新しい判定値Ｕを読み込み記憶することによって常に最新の複数個の判定値Ｕを記憶するレジスタ回路と、レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計と閾値Ｂを比較する遮断出力回路より構成され、前記商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に前記レジスタ回路に記憶されている過去Ｔ個分の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなった場合に、遮断出力回路は検出信号を出力する短絡検出方法において、前記遮断出力回路の検出信号をうけて警報を出力する警報回路からなり、警報回路は遮断出力回路の検出信号をうけて外部に警報を出力する警報出力方法を組込んだことを特徴とするコンセント。
前記演算回路は、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間の間で、前記デジタル電圧値の大きさが閾値Ａを超えるものがあった場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算することを特徴とする請求項９または請求項１０のコンセント。
前記演算回路は、数ｍ秒以下の時間幅毎にデジタル電圧値へ変換された連続する３個のデジタル電圧値のうち、２番目のデジタル電圧値が他の２つのデジタル電圧値よりも小さく、かつ２番目のデジタル電圧値の大きさが閾値Ｃよりも大きい場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算することを特徴とする請求項９または請求項１０のコンセント。
前記演算回路は、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に、その単位時間内のデジタル電圧値の最大値をレジスタ回路に出力して、レジスタ回路は前記単位時間毎に演算回路の前記デジタル電圧値の最大値を読み込み記憶すると同時に、レジスタ回路に記憶されている最新の少なくとも過去５個のデジタル電圧値において、最大値と最小値の差が閾値Ｄよりも大きい場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算することを特徴とする請求項９または請求項１０のコンセント。
前記演算回路は、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間内のデジタル電圧値の最大値をレジスタ回路に出力して、レジスタ回路は前記単位時間毎に演算回路の前記デジタル電圧値の最大値を読み込み記憶すると同時に、レジスタ回路に記憶されている最新のデジタル電圧値と、レジスタ回路に記憶されている２番目から少なくとも５番目に新しいデジタル電圧値の中の最大値との差が閾値Ｅより大きくかつ閾値Ｆよりも小さい場合、演算回路の内部の判定値Ｕを加算することを特徴とする請求項９または請求項１０のコンセント。
前記演算回路は、数ｍ秒以下の時間幅毎にデジタル電圧値へ変換された連続する３個のデジタル電圧値のうち２番目のデジタル電圧値が他の２つのデジタル電圧値よりも小さく、かつ２番目のデジタル電圧値の大きさが閾値Ｃよりも大きいという第１の条件と、商用周波数の半波分の長さに相当する単位時間毎に演算回路の前記デジタル電圧値の最大値をレジスタに読み込み記憶すると同時に、レジスタ回路に記憶されている最新の少なくとも過去５個のデジタル電圧値において、最大値と最小値の差が閾値Ｄよりも大きいという第２の条件と、レジスタ回路に記憶されている最新の最大値であるデジタル電圧値とレジスタ回路に記憶されている２番目から少なくとも５番目に新しいデジタル電圧値の中の最大値との差が閾値Ｅより大きくかつ閾値Ｆよりも小さいという第３の条件のうち、第１から第３の条件をすべて満足した場合、レジスタ回路に記憶されている過去の各判定値Ｕの合計が閾値Ｂより大きくなる数値を、演算回路の内部の判定値Ｕに代入することを特徴とする請求項９または請求項１０のコンセント。
前記演算回路における判定値Ｕの加算方法について、請求項１１から請求項１５の全部、もしくは請求項１１から請求項１５を選択的に合わせ持つことを特徴とする請求項９または請求項１０のコンセント。