專利名稱：電容性負載裝置及電容性負載裝置的異常檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在將多個電容性負載連接于交流電源的裝置中檢測在一部分負載變成短路等異常狀態(tài)的情況下流過的異常電流的裝置以及檢測該異常電流的方法。
背景技術：
通常，在由于裝置的負載短路等故障導致流過異常電流的情況下，通過感測異常電流來切斷電源、或者將由異常電流熔斷的熔斷器(fuse)插入到電源與負載之間等的方法來保護負載、電源。然而，在大容量的臭氧發(fā)生裝置(臭氧發(fā)生器)中，作為連接于交流電源的負載，使用了 100根以上的放電管。在這樣的臭氧發(fā)生器中，由于放電管的偏差導致在I根放電管中發(fā)生短路放電，并且有時在該放電管中發(fā)生電弧放電。在這樣的異常產生時，為了保護其它負載、電源或者為了繼續(xù)運轉，提出了各種技術。例如，在具備多個放電元件的臭氧發(fā)生裝置中，當在臭氧發(fā)生裝置運轉中在一個或多個放電元件中產生異常時，通過與各放電元件連接的各個異常檢測單元對該放電元件的異常進行檢測，使交流電源電路的輸出降低至規(guī)定的輸出值。由此，有以如下方式設計的臭氧發(fā)生裝置，即，在將產生了異常的放電元件電氣式分離之后，也不對其它正常的放電元件流過成為過載(overload)的那樣的電流,能夠避免正常的放電元件連鎖地被損壞的情況，能夠不中斷臭氧的產生而通過剩余的正常放電元件繼續(xù)運轉。(專利文獻I)。此外，在逆變器(inverter )的輸出連接以玻璃管構成的放電管來產生臭氧的臭氧發(fā)生器中，有以如下方式構成的臭氧發(fā)生器，即，具備第一電壓Vl的輸出電路,在玻璃管損壞等異常產生時，以第一時間常數輸出電壓降；以及第二電壓V2的輸出電路，以比第一時間常數慢的第二時間常數輸出電壓降，在為第二電壓輸出V2>第一電壓輸出Vl時，與它們連接的比較器輸出異常產生信號(專利文獻2)?，F(xiàn)有技術文獻 專利文獻
專利文獻I :日本特開平11 - 29306號公報；
專利文獻2 :日本特開2007 - 217237號公報。

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題
在專利文獻I的裝置中，由于需要對各放電元件設置異常檢測單元，所以在如大容量的臭氧發(fā)生裝置那樣連接有許多放電元件的情況下，也需要許多異常檢測單元，存在裝置變得復雜的問題。此外，在專利文獻2的技術中，由于通過電壓的降低來判斷異常，所以當要在如大容量的臭氧發(fā)生器那樣在逆變器的輸出連接有許多玻璃管的裝置中應用該技術時，由于在僅一個玻璃管損壞了的情況下電壓的降低較小，所以存在難以感測異常的問題。本發(fā)明是為了解決上述那樣的問題而完成的，其目的在于，提供一種在將許多負載、特別是如大容量的臭氧發(fā)生器那樣將許多電容性負載連接于交流電源的裝置中能夠以簡單的結構可靠地檢測出異常的裝置。用于解決問題的方案
本發(fā)明的電容性負載裝置，并聯(lián)連接有多個電容性負載，從交流電源向以這多個負載構成的負載組供給電流，其中，將負載組分割成多個小負載組，并且，具備電流檢測傳感器，在與分割成該多個小負載組的分 路點相比更靠近負載側的一側檢測至少一個小負載組中流過的電流；以及電流異常檢測部，根據由該電流檢測傳感器檢測出的電流檢測信號，判斷負載的異常。此外，本發(fā)明的電容性負載裝置的異常檢測方法，檢測電容性負載裝置的異常，在該電容性負載裝置中，并聯(lián)連接有多個電容性負載，從交流電源向以該多個負載構成的負載組供給電流，其中，將負載組分割成多個小負載組，并且，對該多個小負載組的至少一個負載組中流入的電流進行檢測，在該電流中產生了異常的情況下，判斷為在負載組中的任一個負載中產生了異常。發(fā)明效果
由于本發(fā)明的電容性負載裝置如上述那樣構成，所以能夠以簡單的結構可靠地檢測出異常。


圖I是表示本發(fā)明實施方式I的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。圖2是用于說明本發(fā)明實施方式I的電容性負載裝置的工作的示意圖。圖3是表示本發(fā)明實施方式2的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。圖4是用于說明本發(fā)明實施方式2的電容性負載裝置的工作的示意圖。圖5是表示本發(fā)明實施方式3的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。圖6是用于說明本發(fā)明實施方式3的電容性負載裝置的工作的示意圖。圖7是用于說明本發(fā)明實施方式3的電容性負載裝置的其它工作的示意圖。圖8是表示本發(fā)明實施方式4的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。圖9是表示本發(fā)明實施方式4的電容性負載裝置的另一電流檢測傳感器的細節(jié)的圖。圖10是表示本發(fā)明實施方式5的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。圖11是表示本發(fā)明實施方式6的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。圖12是表示本發(fā)明實施方式7的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。圖13是表示本發(fā)明實施方式7的另一電容性負載裝置的概略結構的電路圖。
具體實施例方式實施方式I.
圖I是表示本發(fā)明實施方式I的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。在圖I中，I表示逆變器等產生高頻交流的交流電源，2表示電抗器，3 - 1、3 - 2、3 - η表示所具備的η個負載，如果例如是臭氧發(fā)生器，則表示具備的多個放電管中的I根I根放電管。有時也將負載整體匯總地記載為負載組3。在圖I中示出了 η = 10的例子。10是將10個負載中的5個匯總起來的第一小負載組，20是將剩余的5個負載匯總起來的第二小負載組，從交流電源I經由分路點4分別向第一小負載組10和第二小負載組20供給電力。CT是檢測在第二小負載組20中流過的電流的電流檢測傳感器，5是根據電流檢測傳感器CT檢測出的電流信號判斷電流的異常的電流異常檢測部，在判斷為異常的情況下輸出異常信號SS。該異常信號SS例如被輸入至交流電源1，在異常的情況下進行使交流電源I的輸出電壓降低、停止交流電源、或者在暫時停止了交流電源后經過固定時間后重新起動電源等的控制。以下，對負載組3是臭氧發(fā)生器的許多放電管的情況進行說明。臭氧發(fā)生器的放電管采用如下結構在玻璃管等的介電管的內表面形成成為高壓電極的金屬膜，將該玻璃管插入到具有比該玻璃管的外徑大的尺寸的內徑的金屬管中，在玻璃管的外表面與金屬管的內表面之間的間隙中流過含氧的氣體。通過對作為高壓電極的金屬膜與金屬管之間施加高壓的交流電壓，從而間隙中的氣體放電，將氧臭氧化。在例如上水道的水處理中使用該臭氧發(fā)生器的情況下，由于處理的水的量大，所以處理所需要的臭氧的量也大，需要大容量的臭氧發(fā)生器。在大容量的臭氧發(fā)生器中，一個裝置具備數百根放電管，有時具備1000根以上的放電管。在圖I中為了進行說明作為負載示出了放電管為10個的例子，但是實際上，如上述那樣連接負載的數量η = 1000等非常多的負載的情況也并不少見。·如以上那樣，在臭氧發(fā)生器中，應用了經由作為玻璃管的電介體對氣體施加交流電壓使放電產生的所謂的無聲放電。作為施加的交流頻率，為數百Hz IOkHz左右，電壓的峰值為5 12kV左右。在無聲放電中，當從電源觀察放電管時，經由電介體向放電部分供給電流，因此作為負載，為電容性負載。因此，在圖I中為各負載3-I等包括電容、即電容器的記載。以下，使用圖I對連接有許多放電管、即電容性負載的裝置的工作進行說明。如圖I所示，將流到第一小負載組10的電流、即通過分路點4流到第一小負載組10的電流設為I1，將流到第二小負載組20的電流、即通過分路點4流到第二小負載組20的電流設為12。此外，將從交流電源I通過電抗器2流入到分路點4的電流、即從電源流入到第一小負載組10和第二小負載組20的整體的電流設為Itlt5在放電管正常的情況下，根據從交流電源I通過電抗器2施加到負載3 - I 3 - η的交流電壓，在作為負載的放電管中發(fā)生放電并且流過交流電流。由于作為負載的放電管進行非線性的工作，所以即使電源的電壓為正弦波，流過的電流也不會變成與施加的電壓對應的正弦波，而是變成失真的波形，但是在此為簡單起見，也將電流作為正弦波進行說明。假設由于某些原因，多個放電管中的一個損壞，在損壞了的放電管中發(fā)生電弧放電而發(fā)生短路的故障。在圖2中示出例如在圖I的第一小負載組10的一個負載300中發(fā)生了短路的故障的情況下的示意性的電流波形。圖2中從上起示出ItlU1U2的波形。當在時刻tl在負載300中發(fā)生短路時，積蓄在其它負載中的電荷流入到負載300。因此，如圖2所示，在I1中產生流入到負載300的沖入電流，在I2中產生在第二小負載組20中積蓄的電荷流出至負載300的沖出電流。另一方面，關于Itl，由于存在電抗器2，所以幾乎不產生急劇的沖入電流。此外，在圖I中，在交流電源I與電抗器2以及負載整體諧振那樣的條件下施加電壓。這是為了提高施加到負載的電壓，但是當一個負載變?yōu)槎搪窢顟B(tài)時，從諧振條件偏離，因此施加到負載的電壓下降，在時刻tl以后從電源流入的電流降低。在本實施方式I中，電流檢測傳感器CT設置成對在第二小負載組20中流過的電流I2進行檢測。在該情況下，檢測圖2最下方的波形，盡管在第一小負載組10的一個負載中發(fā)生了短路，通過對在第二小負載組20中流過的電流I2進行檢測的電流檢測傳感器CT也能感測在第一小負載組10的一個負載中發(fā)生的短路。在專利文獻I中，公開了以下技術在各放電元件配備電流檢測單元，通過由電流檢測單元得到的檢測值超過了規(guī)定的上限值，從而判斷為在配備有該電流檢測單元的放電元件中產生了異常。以往，如專利文獻I所記載的那樣，考慮到許多放電元件的各自的異常僅能通過檢測在該放電元件中流過的電流來進行檢測。然而，本發(fā)明者們注意到存在如下現(xiàn)象在如臭氧發(fā)生器那樣并聯(lián)連接有多個電容性負載的裝置中，在一個負載中因放電損壞等發(fā)生了短路的故障的情況下，從其它負載向發(fā)生了故障的負載流入電荷，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)即使不檢測全部負載的電流，通過對從未發(fā)生故障的負載流入到發(fā)生了故障的負載的電流進 行檢測，也能夠感測異常。如以上那樣，在第一小負載組10的一個負載中產生了短路的異常的情況下，電流檢測傳感器CT檢測出圖2的I2那樣的波形。根據該電流波形的信號，電流異常檢測部5在例如作為絕對值檢測出以圖2中的橫向虛線表示的規(guī)定閾值i0以上的電流的情況下判斷為產生了異常并輸出異常信號SS。根據異常信號SS，進行例如使交流電源I的輸出降低、或者使其停止等的控制，由此能夠防止對電源、故障了的負載以外的負載的影響。再有，在圖I、圖2中，說明了在第一小負載組10中的一個負載中發(fā)生了短路故障的情況，但是在第二小負載組20中的一個負載中發(fā)生了短路故障的情況下，I2的波形變成圖2的I1所示的波形的樣子，I1的波形變成圖2的I2所示的波形的樣子。在I2中產生流入到短路故障的負載的沖入電流，根據圖I的電流檢測傳感器CT、即檢測第二小負載組20的電流I2的電流檢測傳感器CT的信號，能夠在電流異常檢測部5中判斷異常的產生。在圖I中，在第一小負載組10和第二小負載組20中使負載的數量為相同數量，但是不必須在各小負載組中使負載為相同數量。即使不是相同數量，積蓄在另外的小負載組中的電荷也會流入到具有故障了的負載的小負載組，產生沖入電流，因此與在上述說明的情況同樣地能夠判斷異常的產生。像這樣，根據本發(fā)明的實施方式1，在并聯(lián)連接有多個電容性負載的裝置中，將作為這多個電容性負載的群的負載組分割成2個小負載組，在圖I中分割成第一小負載組10和第二小負載組20，通過在與從交流電源I分成兩個小負載組供給電流的分路點4相比更靠近負載側的一側檢測至少一個小負載組中流過的電流，從而具有無論在哪一個小負載組中產生短路故障的異常都能夠判斷出異常的效果。在上述中，說明了根據利用以交流電源I、電抗器2以及負載組3產生的諧振的電壓施加方法進行的電壓施加，但是即使電壓的施加不利用諧振，而是從交流電源I直接向負載組3施加電壓也可。此外，也可以是從交流電源通過電抗器施加電壓并且不利用諧振的電壓施加，電壓的施加方法可以是任何方法。實施方式2.
圖3是表示本發(fā)明實施方式2的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。在圖3中，與圖I相同的附圖標記表示相同或相當的部分。在本實施方式2中，將負載組分割成3個小負載組，即，第一小負載組10、第二小負載組20、第三小負載組30，從交流電源I經由分路點4向各個小負載組供給電力。此外，以檢測在第三小負載組30中流過的電流的方式設置電流檢測傳感器CT。
在圖4中示出在圖3的3個小負載組中流過的電流波形。即，在圖4的最上部示出的波形表示在第一小負載組10中流過的電流I1的波形，在圖4的中央示出的波形表示在第二小負載組20中流過的電流I2的波形，在圖4的最下部示出的波形表示在第三小負載組30中流過的電流I3的波形。在圖4中，示出在時刻tl第一小負載組10內的一個負載300短路損壞了的情況下的Ip 12、I3的波形。如圖4所示，在時刻tl負載300短路損壞，作為第一小負載組10的電流I1流過沖入電流。此外，在第二小負載組20的電流I2中產生積蓄在第二小負載組20中的電荷流出至負載300 的沖出電流。同樣地，在第三小負載組30的電流I3中產生積蓄在第三小負載組30中的電荷流出至負載300的沖出電流。如以上那樣，在第一小負載組10的一個負載300中產生了短路的異常的情況下，檢測第三小負載組30的電流的電流檢測傳感器CT檢測出圖4的I3那樣的波形。根據該電流波形的信號，電流異常檢測部5在例如作為絕對值檢測出以圖4中的橫向虛線表示的規(guī)定閾值i0以上的電流的情況下判斷為產生了異常并輸出異常信號SS。根據異常信號SS，進行例如使交流電源I的輸出降低、或者使其停止等的控制，由此能夠防止對電源、故障了的負載以外的負載的影響。再有，在圖3、圖4中，說明了在第一小負載組10中的一個負載中發(fā)生了短路故障的情況，但是在第二小負載組20中的一個負載中發(fā)生了短路故障的情況下，第三小負載組30的電流I3也變成與在上述的第一小負載組10中的一個負載中發(fā)生了短路故障的情況同樣的電流波形，根據圖3的電流檢測傳感器CT即檢測第三小負載組30的電流I3的電流檢測傳感器CT的信號，電流異常檢測部5能夠判斷異常的產生。此外，在第三小負載組30中的一個負載中發(fā)生了短路故障的情況下，I3的波形變成圖4的I1所示的波形的樣子，I1和I2的波形變成圖4的I2所示的波形的樣子。在I3中產生流入到短路故障的負載的沖入電流，根據圖3的電流檢測傳感器CT即檢測第三小負載組30的電流I3的電流檢測傳感器CT的信號，電流異常檢測部5能夠判斷異常的產生。像這樣，根據本發(fā)明的實施方式2，在并聯(lián)連接有多個電容性負載的裝置中，將作為該多個電容性負載的群的負載組分割成3個小負載組，在圖3中分割成第一小負載組10、第二小負載組20、以及第三小負載組30，通過在與從交流電源I分成三個小負載組供給電流的分路點4相比更靠近負載側的一側檢測至少一個小負載組中流過的電流，從而具有無論在哪一個負載組中產生了短路故障的異常都能夠判斷出異常的效果。進而，使小負載組的數量增加也是同樣的，只要小負載組的數量為2以上、即多個，就會取得本發(fā)明的效果。再有，只要負載組整體的負載的數量是各負載組具有多個負載那樣的數量，那么多少都可以。實施方式3.
圖5是表示本發(fā)明實施方式3的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。在圖5中，與圖I相同的附圖標記表示相同或相當的部分。圖5的交流電源I、第一小負載組10、第二小負載組20、分路點4等與圖I是同樣的。在本實施方式3中，設置有對第一小負載組10中流過的電流進行檢測的電流檢測傳感器CTl和對第二小負載組20中流過的電流進行檢測的電流檢測傳感器CT2這2個電流檢測傳感器。在電流異常檢測部50中，通過差分放大器53求取電流檢測傳感器CTl的電流檢測信號與電流檢測傳感器CT2的電流檢測信號之差Iminus,通過比較器54將該Iminus與規(guī)定的閾值進行比較,在Iminus為規(guī)定的閾值以上的情況下，輸出異常信號SS。在圖6中示出在時刻tl第一小負載組10中的一個負載300短路故障的情況下的電流波形。在圖6中，從上起示出第一小負載組10的電流I1、第二小負載組20的電流12、以及它們之差Iminus的波形。在時刻tl以前，在第一小負載組10和第二小負載組20中流過同相并且?guī)缀跸嗤闹档碾娏?，因此作為它們之差的差分放大?3的輸出Iminus幾乎為O。當在時刻tl在負載300中流過短路電流時，第一小負載組10的電流I1與第二小負載組20的電流I2流過相反的電流，因此在作為它們之差的Iminus中出現(xiàn)大的峰值。通過用比較器54將該Iminus與規(guī)定的閾值i0 (在圖6的Iminus的波形圖中以橫向虛線表示。)進行比較，從而能夠檢測出異常，能夠輸出異常信號SS。此外，不僅在某個負載短路了的情況下，而且在由于某些原因導致負載故障，該負載的電流變成與其它負載不同的電流波形的情況下也能進行感測。在圖7中示出了該例子。假設在第二小負載組20中，在時刻t2由于某些原因導致在負載中產生異常，電流減少了。即，在第二小負載組20的電流波形變成圖7的I2所示的那樣的波形的情況下，第一小負載組10的電流I1與第二小負載組20的電流I2之差Iminus如圖7的Iminus的波形所 示那樣，在時刻t2以前幾乎為O，但是在時刻t2以后出現(xiàn)值。通過用比較器54將該Iminus與規(guī)定的閾值iO (在圖7的Iminus的波形圖中以橫向虛線表示。)進行比較，從而能夠檢測出異常，能夠輸出異常信號SS。再有，可設想有在負載正常工作的情況下，由于各種因素，電流的差分不為O的情況。例如，可設想有由于負載在制造時的偏差等原因使第一小負載組10中流過的電流與第二小負載組20中流過的電流稍有不同的情況。此外，可設想有電流檢測傳感器CTl與CT2的靈敏度稍有不同的情況。作為這些的對策，能夠實施以下一般的各種補償對策以在負載正常時差分放大器53的輸出Iminus為O的方式將差分放大器53的2個輸入端子的放大率設為不同的放大率；或者將各電流檢測傳感器CTl和CT2的輸出暫時分別輸入至放大率可變的放大器，調整各個放大器的放大率；或者在電流檢測傳感器是電流互感器(currenttransformer)的情況下，將接受電流互感器的輸出的電阻器作為可變電阻器進行調整等。此外，由于負載是電容性負載，所以對于負載在制造時的偏差等為原因的不平衡，也能夠在電容小的一側的小負載組并聯(lián)地插入偽電容器等電容性負載，調整小負載組間的負載電流的不平衡?；蛘?，也可設想有2個小負載組10和20的特性為非線性，并且其非線性性不同的情況。在該情況下，考慮以不同的非線性放大器對各個電流檢測傳感器的輸出進行放大，在將各個輸出線性化之后進行差動放大。顯然，以上的小負載組、電流檢測傳感器的不平衡的補償在以下的實施方式中也能根據需要來實施。如以上那樣，在本實施方式3中，通過求取第一小負載組10的電流I1與第二小負載組20的電流I2之差Iminus，從而能夠僅在異常時得到較大的信號，因此能夠非常高精度地檢測異常。實施方式4.
圖8是表示本發(fā)明實施方式4的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。在圖8中，與圖I相同的附圖標記表示相同或相當的部分。圖8的交流電源I、第一小負載組10、第二小負載組20、分路點4等與圖I是同樣的。在本實施方式4中，以電流檢測傳感器CT3自身輸出在第一小負載組10中流過的電流I1與第二小負載組20的電流I2之差Iminus。通過使電流檢測傳感器CT3為電流互感器，以電流I1與電流I2反方向地流動的方式設為電流互感器的輸入，從而在電流互感器的輸出中顯現(xiàn)電流I1與電流I2之差Iminus。用比較器54將該輸出Iminus與規(guī)定的閾值進行比較,在Iminus為閾值以上的情況下輸出異常信號SS。圖9是表示本發(fā)明實施方式4的另一電流檢測傳感器的圖。雖然在圖8中，以一個電流互感器輸出電流I1與電流I2之差Iminus，但是如圖9所示，通過將檢測電流I1的電流檢測傳感器即電流互感器CTlI的輸出和檢測電流I2的電流檢測傳感器即電流互感器CT22的輸出反相位并且串聯(lián)地連接，從而作為輸出，得到與電流I1和電流I2之差Iminus成比例的電流波形。用與圖8相同的比較器54將該輸出信號與規(guī)定的閾值進行比較，在Iminus為閾值以上的情況下輸出異常信號SS。如以上那樣,在本實施方式4中，由于以電流檢測傳感器自身輸出在第一小負載組10中流過的電流I1與第二小負載組20的電流I2之差Iminus，所以不需要設置差分放大器，能夠以更簡單的結構高精度地檢測異常。實施方式5.
圖10是表示本發(fā)明實施方式5的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。在圖10中，與圖8相同的附圖標記表不相同或相當的部分。在實施方式3、實施方式4中,在第一小負載組10和第二小負載組20中使負載的數量為相同數量，在兩個小負載組中使正常工作時流過的電流相同。在本實施方式5中，在第一小負載組11和第二小負載組21中負載的數量不同。像這樣，在負載的數量不同并且在正常工作時兩個負載組中流過的電流也不同的情況下，通過乘法器等使任一個輸出變?yōu)榕c其它輸出相同來求取兩者之差，由此得到與實施方式4同樣的差的電流波形。例如如圖10所示，在第一小負載組11的負載的數量nl為3、第二小負載組21的負載的數量n2為7的情況下，通過乘法器56將對第一小負載組11中流過的電流I1的電流進行檢測的電流檢測傳感器CTl的輸出乘以n2/nl倍、即7/3倍，通過差分放大器53輸出該得到的值與對第二小負載組21中流過的電流I2的電流進行檢測的電流檢測傳感器CT2的輸出的差分，由此能夠在正常工作時使差分放大器的輸出幾乎為0，能夠僅在異常時通過差分放大器得到輸出，并且能夠檢測異常。進而，在實施方式4中示出的以電流檢測傳感器自身得到差分輸出的情況下，通過使電流I1的檢測靈敏度與電流I2的檢測靈敏度之比為各小負載組的負載的數量之比，從而也能夠使正常工作時的輸出幾乎為0，能夠僅在異常時得到輸出。例如，在電流檢測傳感器是電流互感器的情況下，通過使將電流I1作為輸入的匝數比與將電流I2作為輸入的匝數比按照各小負載組的負載的數量之比而不同，從而能夠使正常工作時的輸出幾乎為O。實施方式6.
圖11是表示本發(fā)明實施方式6的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。在圖11中，與圖I 圖10相同的附圖標記表示相同或相當的部分。在實施方式3 5中，將負載組分割成2個小負載組，基于在各個負載組中流過的電流的差的信號檢測出異常，但是負載組的分割數不限于2個。在本實施方式6中，將小負載組分割成第一小負載組12、第二小負載組22以及第三小負載組32這3個小負載組。以電流檢測傳感器CT12檢測第一小負載組12的電流I1,以電流檢測傳感器CT22檢測第二小負載組22的電流I2，并以差動放大器531取得兩個電流檢測傳感器的輸出的差分，由此得到電流I1與電流I2之差Iminusl2。用比較器541將該Iminusl2與閾值551進行比較，在Iminusl2比閾值551大的情況下輸出異常信號SSl。以這些差動放大器531、比較器541、閾值551構成第一電流異常檢測部501。通過像這樣構成,從而在第一小負載組12的任一個負載、或者第二小負載組22的任一個負載中發(fā)生了故障的情況下輸出異常信號 SS1。此外，根據對第二小負載組22的電流I2進行檢測的電流檢測傳感器CT22的輸出和對第三小負載組32的電流I3進行檢測的電流檢測傳感器CT32的輸出，得到電流I2與電流I3之差Iminus23。由于第二小負載組22的負載的個數n2為3、第三小負載組32的負載的個數n3為4，所以通過乘法器562將檢測第二小負載組22的電流I2的電流檢測傳感器CT22的輸出乘以n3/n2倍、即4/3倍，將該得到的值與檢測第三小負載組32的電流I3的電流檢測傳感器CT32的輸出通過差動放大器532取得差分，由此得到電流I2的4/3倍與電流I2之差Iminus23。用比較器542將該Iminus23與閾值552進行比較，在Iminus23比閾值552大的情況下輸出異常信號SS2。以這些乘法器562、差動放大器532、比較器542、閾值552構成第二電流異常檢測部502。通過像這樣構成，從而在第二小負載組22的任一個 負載、或者第三小負載組32的任一個負載中發(fā)生了故障的情況下輸出異常信號SS2。在從第一電流異常檢測部501輸出了異常信號SSl的情況下、或者在從第二電流異常檢測部502輸出了異常信號SS2的情況下，即在取異常信號SSl與SS2的“或”以輸出任一個信號的情況下，設為在負載中產生了異常，使交流電源I的輸出降低或者停止。如本實施方式6中所說明的那樣，負載組整體的向小負載組的分割不是必須為2個，無論分割成多少，通過采用對該多個小負載組中的2個小負載組的電流進行檢測來求取差的結構，都會得到本發(fā)明的效果。如果使負載組的數量增加，那么在更窄的范圍內更容易確定產生了異常的部分。相反，在負載組的數量少的情況下裝置的結構變得更簡單。實施方式7.
圖12是表示本發(fā)明實施方式7的電容性負載裝置的概略結構的電路圖。在圖12中，與圖I相同的附圖標記表示相同或相當的部分。在實施方式I 6中，在檢測出異常電流的情況下，進行例如停止交流電源的輸出的控制，但是即使停止交流電源的輸出，在某個負載變成短路狀態(tài)的情況下，在其它電容性負載中積蓄的電荷結束放電之前，來自其它電容性負載的電荷流出也不會停止。當小負載組的負載的數量較多時，存在該電荷量成為問題的情況。因此，在本實施方式7中，在小負載組10與小負載組20之間設置開關41等電流切斷元件，在檢測出異常電流的情況下，即在輸出了異常信號SS的情況下，停止交流電源I并且斷開開關41來切斷電流，防止來自沒有短路負載的小負載組(在圖12的例子中為小負載組20)的電荷流出。圖13是表示本發(fā)明實施方式7的另一電容性負載裝置的概略結構的電路圖。在圖13中，與圖I相同的附圖標記表示相同或相當的部分。在圖13中，從分路點4在各個小負載組側設置有開關42和43。電流異常檢測部5還檢測異常電流的方向，在檢測出異常電流的情況下，判斷在小負載組10和20的哪一個中產生了異常，并以斷開開關42和43中產生了異常的一側的開關的方式進行控制。只要像這樣進行控制，就能夠防止來自沒有短路負載的小負載組的電荷流出，并且，能夠不停止交流電源I地繼續(xù)進行未產生異常的小負載組的運轉。此外，像這樣對每個小負載組插入開關的結構也能應用于如實施方式6那樣小負載組為3以上的情況。再有，開關41、42、43等也可以是如熔斷器那樣靠自身切斷電流的電流切斷元件。附圖標記的說明
I :交流電源；
3、300、3 - 1、3 - 2、3 - i、3 - η :負載；
4 :分路點；
5、50、501、502 :電流異常檢測部；
10、11、12、20、21、22、30、32 :小負載組；CT1、CT2、CT3、CT11、CT12 :電流檢測傳感器；
CT21、CT22、CT32 電流檢測傳感器；
41、42、43 :開關(電流切斷元件)。
權利要求
1.一種電容性負載裝置，并聯(lián)連接有多個電容性負載，從交流電源向以這多個負載構成的負載組供給電流，所述電容性負載裝置的特征在于， 將所述負載組分割成多個小負載組，并且，具備電流檢測傳感器，在與分割成該多個小負載組的分路點相比更靠近負載側的一側檢測至少一個小負載組中流過的電流；以及電流異常檢測部，根據由該電流檢測傳感器檢測出的電流檢測信號，判斷負載的異常。
2.根據權利要求I所述的電容性負載裝置，其特征在于，具備電流檢測傳感器，對在多個小負載組中的2個負載組中流過的電流分別進行檢測。
3.根據權利要求2所述的電容性負載裝置，其特征在于，求取來自各個電流檢測傳感器的輸出的差，在該差變成規(guī)定閾值以上的情況下，電流異常檢測部判斷為在負載中產生了異常。
4.根據權利要求3所述的電容性負載裝置，其特征在于，將各個電流檢測傳感器的輸出乘以與各個小負載組的負載的數量對應的乘數來求取差。
5.根據權利要求2至4的任一項所述的電容性負載裝置，其特征在于，將負載組分割成2個小負載組。
6.根據權利要求I所述的電容性負載裝置，其特征在于，在與分路點相比更靠近至少一個小負載組側的一側設置有電流切斷元件，在電流異常檢測部判斷為在負載中產生了異常的情況下，以利用所述電流切斷元件切斷電流的方式進行控制。
7.根據權利要求I所述的電容性負載裝置，其特征在于，在與分路點相比更靠近至少一個小負載組側的一側設置有熔斷器。
8.一種電容性負載裝置的異常檢測方法，檢測電容性負載裝置的異常，在所述電容性負載裝置中，并聯(lián)連接有多個電容性負載，從交流電源向以這多個負載構成的負載組供給電流，所述異常檢測方法的特征在于， 將所述負載組分割成多個小負載組，并且，對該多個小負載組的至少一個負載組中流入的電流進行檢測，在該電流中產生了異常的情況下，判斷為在所述負載組中的任一個負載中產生了異常。
9.根據權利要求8所述的電容性負載裝置的異常檢測方法，其特征在于，在多個小負載組中的兩個小負載組中流過的電流的差為規(guī)定閾值以上的情況下，判斷為在所述兩個小負載組中的任一個小負載組的負載中產生了異常。
10.根據權利要求9所述的電容性負載裝置的異常檢測方法，其特征在于，將負載組分割成2個小負載組。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在將許多電容性負載連接于交流電源的裝置中能夠以簡單的結構可靠地檢測出異常的裝置。在并聯(lián)連接有多個電容性負載并從交流電源向以這多個負載構成的負載組供給電流的電容性負載裝置中，將負載組分割成多個小負載組，并且具備電流檢測傳感器，在與分割成該多個小負載組的分路點相比更靠近負載側的一側檢測至少一個小負載組中流過的電流；以及電流異常檢測部，根據由該電流檢測傳感器檢測出的電流檢測信號，判斷負載的異常。
文檔編號G01R31/00GK102933973SQ201080067438
公開日2013年2月13日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權日2010年6月17日
發(fā)明者倉橋一豪, 熊谷隆, 民田太一郎, 中谷元, 高內大輔 申請人:三菱電機株式會社