JP2000304788A - 信号電圧比を用いた接地抵抗測定装置及び接地抵抗測定方法 - Google Patents

信号電圧比を用いた接地抵抗測定装置及び接地抵抗測定方法

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JP2000304788A
JP2000304788A JP11381399A JP11381399A JP2000304788A JP 2000304788 A JP2000304788 A JP 2000304788A JP 11381399 A JP11381399 A JP 11381399A JP 11381399 A JP11381399 A JP 11381399A JP 2000304788 A JP2000304788 A JP 2000304788A
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JP11381399A
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Kazuo Murakawa
一雄 村川
Hidefumi Ohashi
英史 大橋
Takahiro Kobayashi
敬博 小林
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Nippon Telegraph and Telephone West Corp
Nippon Telegraph and Telephone East Corp
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Nippon Telegraph and Telephone West Corp
Nippon Telegraph and Telephone East Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 補助電極を用いることなく、簡易に接地抵抗
を測定できる信号電圧比を用いた接地抵抗測定装置及び
接地抵抗測定方法を提供すること。 【解決手段】 発振器11から供給される駆動信号によ
って開放状態の測定端子14,15間に発生する電圧を
電圧計13で求め、リード線23,24を介して測定端
子14,15に接地電極21及びリターン導線22を接
続した時の測定端子14,15間の電圧を求め、これら
の電圧比より接地抵抗を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号電圧比を用い
た接地抵抗測定装置及び接地抵抗測定方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図1は従来の接地抵抗の測定のようすを
示すもので、図中、1は周波数固定の発振器2を備えた
接地抵抗計、3はリード線4を介して接地抵抗計1の被
測定接地端子Eに接続された接地電極、5はリード線6
を介して接地抵抗計1の電位端子Pに接続された補助電
極、7はリード線8を介して接地抵抗計1の電流端子C
に接続された補助電極である。
【0003】接地抵抗の測定は、接地電極3から10m
〜20m程度離れた地点の大地に補助電極5,7を打ち
込み、端子E−C間(電極3−7間)に発振器2より電
圧を印加することで電流Iを接地電極3に流し、この時
の接地電極3及び補助電極5間の電圧VEPと電流Iとの
比から接地抵抗を求めるものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の方法では、接地電極以外に2つの補助電極を接地電極
から遠方の地点に打ち込む必要があり、舗装が行われて
いる個所では補助電極の打ち込みが難しいという問題が
あった。また、接地抵抗は補助電極の接地抵抗やその設
置位置に影響されるという問題があった。
【0005】本発明の目的は、補助電極を用いることな
く、簡易に接地抵抗を測定できる信号電圧比を用いた接
地抵抗測定装置及び接地抵抗測定方法を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、第1及び第2の測定端子に所定の交流
信号を供給する信号源と、第1及び第2の測定端子間の
電圧を測定する測定器と、第1の測定端子に接続される
接地電極と、一定以上の長さを有する導線よりなりかつ
大地上に絶縁状態で配置されるとともに第2の測定端子
に接続されるリターン導線とからなる信号電圧比を用い
た接地抵抗測定装置を用いて、まず、この装置の第1及
び第2の測定端子に接地電極またはリターン導線の少な
くとも一方を接続しない状態で該第1及び第2の測定端
子間の電圧を測定し、次に、第1及び第2の測定端子に
接地電極及びリターン導線を接続した状態で該第1及び
第2の測定端子間の電圧を測定し、非接続時の電圧と接
続時の電圧との比から接地抵抗を求めることにより、補
助電極を用いることなく、簡易に接地抵抗を測定するこ
とができる。
【0007】また、本発明では、第1及び第2の測定端
子に所定の交流信号を供給する信号源と、第1の測定端
子に接続される接地電極と、一定以上の長さを有する導
線よりなりかつ大地上に絶縁状態で配置されるとともに
第2の測定端子に接続されるリターン導線と、信号源の
出力電圧と第1及び第2の測定端子間の電圧との積を求
める掛算器と、該掛算器の出力から交流成分を除去する
低域フィルタとからなる信号電圧比を用いた接地抵抗測
定装置を用いて、まず、この装置の第1及び第2の測定
端子に接地電極またはリターン導線の少なくとも一方を
接続しない状態で該第1及び第2の測定端子間の電圧と
信号源の出力電圧との積を測定し、次に、第1及び第2
の測定端子に接地電極及びリターン導線を接続した状態
で該第1及び第2の測定端子間の電圧と信号源の出力電
圧との積を測定し、非接続時の電圧の積と接続時の電圧
の積との比から接地抵抗を求めることにより、補助電極
を用いることなく、簡易に接地抵抗を測定することがで
きる。
【0008】また、信号源と測定端子との間に減衰器を
挿入することにより、接続時の反射波の影響を低減さ
せ、測定精度の向上を図ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図2は本発明の接地抵抗測定装置
の第1の実施の形態を示すもので、図中、11は信号源
(発振器)、12は減衰器、13は測定器(電圧計)、
14,15は測定端子、21は接地電極、22はリター
ン導線、23,24はリード線である。
【0010】発振器11は減衰器12を介して測定端子
14,15間に所定の周波数の交流駆動信号を供給す
る。電圧計13は測定端子14,15間の電圧を測定す
る。接地電極21は大地に埋設された金属片等からなっ
ており、リード線23を介して測定端子14に接続され
る。リターン導線22は大地上に自由配置された一定以
上の長さ(通常、10m以上)を有する絶縁被覆付きの
導線であり、リード線24を介して測定端子15に接続
される。なお、リード線24を省略してリターン導線2
2をそのまま測定端子15に接続しても良い。
【0011】図3は図2に示した接地抵抗測定装置の電
気的な等価回路を示すものである。同図において、Zは
発振器11の特性インピーダンス、Ra,Rb,Rcは
減衰器12の抵抗(但し、発振器11とのインピーダン
ス整合のため、Ra+Rc=Zとし、また、接地電極の
接続による発振器側への反射波の影響を低減するため、
通常、Rb≫Rcとする。)である。
【0012】また、ZLはリード線23,24のインピ
ーダンス(インダクタンス成分及び抵抗成分)、Rgは
接地電極21の接地抵抗、Zcはリターン導線22の大
地に対するインピーダンスである。また、Viは接地電
極21またはリターン導線22の少なくとも一方を接続
しない時、即ち開放状態の測定端子14,15間の電圧
(抵抗Rcの端子間電圧)、Vmは接地電極21及びリ
ターン導線22を接続した時の測定端子14,15間の
電圧である。
【0013】図3において、リターン導線22の大地イ
ンピーダンスZcは、主に直流抵抗と静電容量であり、
リターン導線22を長くすることで大地との静電容量を
高くし、また、発振器11の発振周波数を高くすること
によりリターン導線22のインピーダンスを低くするこ
とができる。リード線23,24のインピーダンスが無
視できる場合、以下の方法で接地抵抗を求めることがで
きる。
【0014】リード線23,24を介して駆動信号を接
地電極21とリターン導線22との間に印加した場合、
測定端子14,15間に現れる電圧Vmは、図3より Vm=Vi・Rg/(Rg+Rb) (1) のように表される。
【0015】(1)式より、接地抵抗Rgは Rg=Rb・αm/(1−αm) (2) で表される。ここで、 αm=Vm/Vi (3) である。
【0016】従って、リード線23,24の少なくとも
一方を接続しない状態における測定端子14,15間の
電圧Viを電圧計13で求め、リード線23,24を接
続した状態における測定端子14,15間の電圧Vmを
同じく電圧計13で求め、これらの比αm及び抵抗Rb
(既知)を前記(2)式に代入することにより、接地抵
抗Rgを求めることができる。
【0017】図4は本発明の接地抵抗測定装置の第2の
実施の形態を示すもので、ここでは駆動信号の電圧と測
定端子間の電圧との積から得られる直流電圧の比より接
地抵抗を求めるようになした例を示す。即ち、図中、3
1は発振器11からの駆動信号の電圧と測定端子14,
15間の電圧との積を求める掛算器、32は掛算器31
の出力から交流成分を取り除く低域フィルタである。
【0018】図4において、発振器11の出力電圧v1
は、 v1=V1sinωt+n1(t) (4) で与えられる。ここで、V1は電圧の振幅、ωは角周波
数、n1(t)はノイズである。また、リード線23,
24を接続した場合でもv1は変化しないようにする。
【0019】また、リード線23,24の少なくとも一
方を接続しない場合の測定端子14,15間の電圧v2
oは、 v2o=V2osinωt+n2o(t) (5) で与えられる。ここで、V2oは電圧の振幅、n2o
(t)はノイズである。
【0020】また、リード線23,24を接続した場合
の測定端子14,15間の電圧v2mは、 v2m=V2msinωt+n2m(t) (6) で与えられる。ここで、V2mは電圧の振幅、n2m
(t)はノイズである。
【0021】この時、リード線23,24の少なくとも
一方を接続しない場合の掛算器31の出力v12oは、 v12o=V1・V2o(1−sin2ωt) +n1(t)・V2osinωt +n2o(t)・V1sinωt +n1(t)・n2o(t) (7) で与えられる。また、この際の低域フィルタ32の出力
v12o’は v12o’=V1V2o (8) となる。
【0022】一方、リード線23,24を接続した場合
の掛算器31の出力v12mは、 v12m=V1・V2m(1−sin2ωt) +n1(t)・V2msinωt +n2m(t)・V1sinωt +n1(t)・n2m(t) (9) で与えられる。また、この際の低域フィルタ32の出力
v12m’は v12m’=V1V2m (10) となる。
【0023】ここで、(8)式と(10)式との比を取
ると、 v12m’/v12o’=V1V2m/V1V2o =V2m/V2o(=αm) (11) となり、第1の実施の形態の場合と同様な原理で接地抵
抗を求めることができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、補
助電極を用いる必要がないため、簡易に接地抵抗を測定
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の接地抵抗の測定のようすを示す構成図
【図2】本発明の接地抵抗測定装置の第1の実施の形態
を示す構成図
【図3】図2の装置の電気的な等価回路を示す図
【図4】本発明の接地抵抗測定装置の第2の実施の形態
を示す構成図
【符号の説明】
11:発振器、12:減衰器、13:電圧計、14,1
5:測定端子、21:接地電極、22:リターン導線、
23,24:リード線、31:掛算器、32:低域フィ
ルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 英史 東京都新宿区西新宿3丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 小林 敬博 東京都新宿区西新宿3丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2G028 AA02 BE08 CG05 DH05 FK01 HN09 HN14 LR01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1及び第2の測定端子に所定の交流信
    号を供給する信号源と、 第1及び第2の測定端子間の電圧を測定する測定器と、 第1の測定端子に接続される接地電極と、 一定以上の長さを有する導線よりなりかつ大地上に絶縁
    状態で配置されるとともに第2の測定端子に接続される
    リターン導線とからなることを特徴とする信号電圧比を
    用いた接地抵抗測定装置。
  2. 【請求項2】 第1及び第2の測定端子に所定の交流信
    号を供給する信号源と、 第1の測定端子に接続される接地電極と、 一定以上の長さを有する導線よりなりかつ大地上に絶縁
    状態で配置されるとともに第2の測定端子に接続される
    リターン導線と、 信号源の出力電圧と第1及び第2の測定端子間の電圧と
    の積を求める掛算器と、 該掛算器の出力から交流成分を除去する低域フィルタと
    からなることを特徴とする信号電圧比を用いた接地抵抗
    測定装置。
  3. 【請求項3】 信号源と測定端子との間に減衰器を挿入
    したことを特徴とする請求項1または2記載の信号電圧
    比を用いた接地抵抗測定装置。
  4. 【請求項4】 接地電極と一定以上の長さを有する導線
    よりなりかつ大地上に絶縁状態で配置されるリターン導
    線との間に所定の交流信号を供給する信号源を接続しな
    い時の電圧を測定し、 接地電極と一定以上の長さを有する導線よりなりかつ大
    地上に絶縁状態で配置されるリターン導線との間に所定
    の交流信号を供給する信号源を接続した時の電圧を測定
    し、 これらの電圧の比から接地抵抗を求めることを特徴とす
    る信号電圧比を用いた接地抵抗測定方法。
  5. 【請求項5】 接地電極と一定以上の長さを有する導線
    よりなりかつ大地上に絶縁状態で配置されるリターン導
    線との間に所定の交流信号を供給する信号源を接続しな
    い時の電圧と信号源の出力電圧との積を測定し、 接地電極と一定以上の長さを有する導線よりなりかつ大
    地上に絶縁状態で配置されるリターン導線との間に所定
    の交流信号を供給する信号源を接続した時の電圧と信号
    源の出力電圧との積を測定し、 これらの積の比から接地抵抗を求めることを特徴とする
    信号電圧比を用いた接地抵抗測定方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012026896A (ja) * 2010-07-26 2012-02-09 Hioki Ee Corp 接地抵抗計および接地抵抗測定方法
CN102621511A (zh) * 2011-01-27 2012-08-01 上海共联通信信息发展有限公司 一种接地电阻测试仪的计量检测装置
CN102866301A (zh) * 2012-09-18 2013-01-09 深圳远征技术有限公司 一种接地电阻分析装置及接地电阻的分析方法
WO2023112491A1 (ja) * 2021-12-16 2023-06-22 日置電機株式会社 接地抵抗測定システムおよび接地抵抗測定方法

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