JP2001264371A - 活線絶縁測定装置 - Google Patents
活線絶縁測定装置Info
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- JP2001264371A JP2001264371A JP2000078260A JP2000078260A JP2001264371A JP 2001264371 A JP2001264371 A JP 2001264371A JP 2000078260 A JP2000078260 A JP 2000078260A JP 2000078260 A JP2000078260 A JP 2000078260A JP 2001264371 A JP2001264371 A JP 2001264371A
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 商用周波数に依存しない測定が可能であり、
ノイズ等の侵入により出力信号が変動する影響が少な
く、位相弁別機能が有効に働くための位相シフトの補正
が正しく行われる活線絶縁測定装置を提供する。 【解決手段】 スイッチングフィルタ6は、スイッチン
グ信号105に基づいて、信号を期間1/foだけ通過
させる。位相補正回路5は、基準無効信号102に基づ
いて位相シフトを補正する。また、区間平均化回路8及
び出力ホールド回路9は、出力信号109が影響を受け
易い期間に入力側と出力側との信号経路を遮断して、ホ
ールドしている値を出力側に送る。
ノイズ等の侵入により出力信号が変動する影響が少な
く、位相弁別機能が有効に働くための位相シフトの補正
が正しく行われる活線絶縁測定装置を提供する。 【解決手段】 スイッチングフィルタ6は、スイッチン
グ信号105に基づいて、信号を期間1/foだけ通過
させる。位相補正回路5は、基準無効信号102に基づ
いて位相シフトを補正する。また、区間平均化回路8及
び出力ホールド回路9は、出力信号109が影響を受け
易い期間に入力側と出力側との信号経路を遮断して、ホ
ールドしている値を出力側に送る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、活線絶縁測定装置
に関し、より詳細には、商用周波数の電路に商用周波数
より低い周波数の低周波信号を供給することにより、低
周波信号を検出し、電路をその活線状態で絶縁測定する
活線絶縁測定装置に関するものである。
に関し、より詳細には、商用周波数の電路に商用周波数
より低い周波数の低周波信号を供給することにより、低
周波信号を検出し、電路をその活線状態で絶縁測定する
活線絶縁測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電路の劣化診断は、電路における事故を
未然に防止するために重要な作業であり、一般に電路の
絶縁抵抗を測定することによってなされる。絶縁抵抗の
測定は、近年のOA化や高度情報化等の影響により、電
路を停電状態にすることが困難なため、通電状態で行わ
れ、この測定に活線劣化診断装置が使用される。
未然に防止するために重要な作業であり、一般に電路の
絶縁抵抗を測定することによってなされる。絶縁抵抗の
測定は、近年のOA化や高度情報化等の影響により、電
路を停電状態にすることが困難なため、通電状態で行わ
れ、この測定に活線劣化診断装置が使用される。
【0003】図11は、特公平4−73553号公報に
記載の絶縁抵抗測定装置のブロック図である。絶縁抵抗
測定装置は、電路82に電源を供給する変圧器81の接
地線25上に、注入トランス85から注入周波数fgの
注入電圧110を重畳する。
記載の絶縁抵抗測定装置のブロック図である。絶縁抵抗
測定装置は、電路82に電源を供給する変圧器81の接
地線25上に、注入トランス85から注入周波数fgの
注入電圧110を重畳する。
【0004】注入電圧110は、接地線25を経由して
電路82に印加され、これによって電路82の対地抵抗
Rg及び対地キャパシタCgを経由して注入電流Igが
流れる。注入電流Igは、変流器83で検出され、商用
周波数foに対する減衰量が大きなフィルタ84を通過
する。通過した信号電流は、位相制御回路86からの同
期信号106に基づいて同期整流し平均化されることに
より、対地抵抗Rgを流れる有効分電流Igrが検出さ
れる。有効分電流Igrは、同期整流回路の出力から出
力信号109として外部に出力される。
電路82に印加され、これによって電路82の対地抵抗
Rg及び対地キャパシタCgを経由して注入電流Igが
流れる。注入電流Igは、変流器83で検出され、商用
周波数foに対する減衰量が大きなフィルタ84を通過
する。通過した信号電流は、位相制御回路86からの同
期信号106に基づいて同期整流し平均化されることに
より、対地抵抗Rgを流れる有効分電流Igrが検出さ
れる。有効分電流Igrは、同期整流回路の出力から出
力信号109として外部に出力される。
【0005】一般に注入電流Igは、フィルタ84を通
過するとその位相がシフトする。このため、同期整流及
び平均化において、注入電流Igから有効分電流Igr
のみを取り出す位相弁別機能が正しく働かない。位相制
御回路86は、注入電流Igに90度成分の電流を重畳
し、電流を重畳する前後の出力信号109の変化が零に
なるように制御して、この位相シフトを補正するために
設けられる。
過するとその位相がシフトする。このため、同期整流及
び平均化において、注入電流Igから有効分電流Igr
のみを取り出す位相弁別機能が正しく働かない。位相制
御回路86は、注入電流Igに90度成分の電流を重畳
し、電流を重畳する前後の出力信号109の変化が零に
なるように制御して、この位相シフトを補正するために
設けられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の技術
では、注入電流Igを測定中に位相シフトの補正が行わ
れるので、ノイズ等の侵入による影響を受け易く、この
ため出力信号109が変動するという問題がある。
では、注入電流Igを測定中に位相シフトの補正が行わ
れるので、ノイズ等の侵入による影響を受け易く、この
ため出力信号109が変動するという問題がある。
【0007】図12は、位相弁別における同期信号10
6と出力信号109との関係を示す信号波形である。同
期信号106は、周波数が注入周波数fgと等しい1
2.5Hzである。出力信号109の商用信号成分は、
フィルタ84を漏洩した商用周波数foの信号成分であ
る。商用周波数foが50Hzの場合には、fo=fg
×4の関係があり、同期整流した後に正側と負側とを平
均化すると、出力信号109の商用信号成分が零にな
る。しかし、商用周波数foが60Hzの場合には、f
o=fg×4.8であるから、同様に処理しても出力信
号109の商用信号成分が零にならず、信号が発生す
る。
6と出力信号109との関係を示す信号波形である。同
期信号106は、周波数が注入周波数fgと等しい1
2.5Hzである。出力信号109の商用信号成分は、
フィルタ84を漏洩した商用周波数foの信号成分であ
る。商用周波数foが50Hzの場合には、fo=fg
×4の関係があり、同期整流した後に正側と負側とを平
均化すると、出力信号109の商用信号成分が零にな
る。しかし、商用周波数foが60Hzの場合には、f
o=fg×4.8であるから、同様に処理しても出力信
号109の商用信号成分が零にならず、信号が発生す
る。
【0008】つまり、従来の活線絶縁測定装置では、注
入周波数fgを偶数倍した値と商用周波数foとが等し
くなる注入周波数fgが選択できない場合は、商用周波
数foで極めて大きな減衰量を有するアナログフィルタ
が必要となり、フィルタの構成を簡単にすることが望ま
れる。また、商用周波のノイズが印加されている場合、
その影響をフィルタ等で除去したとしても、そのノイズ
量が急激に変動した場合、フィルタの過渡応答等で同期
整流した出力に不要なトランジェント出力が現れ、これ
を除去する必要がある。
入周波数fgを偶数倍した値と商用周波数foとが等し
くなる注入周波数fgが選択できない場合は、商用周波
数foで極めて大きな減衰量を有するアナログフィルタ
が必要となり、フィルタの構成を簡単にすることが望ま
れる。また、商用周波のノイズが印加されている場合、
その影響をフィルタ等で除去したとしても、そのノイズ
量が急激に変動した場合、フィルタの過渡応答等で同期
整流した出力に不要なトランジェント出力が現れ、これ
を除去する必要がある。
【0009】本発明は、上記したような従来の技術が有
する問題点を解決するためになされたものであり、商用
周波数に依存しない測定が可能であり、ノイズ等の侵入
による出力信号の変動が少なく、位相弁別機能が有効に
働くための位相シフトの補正が正しく行われる活線絶縁
測定装置を提供することを目的とする。
する問題点を解決するためになされたものであり、商用
周波数に依存しない測定が可能であり、ノイズ等の侵入
による出力信号の変動が少なく、位相弁別機能が有効に
働くための位相シフトの補正が正しく行われる活線絶縁
測定装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の活線絶縁測定装置は、商用周波数fOの電
路に該商用周波数より低い周波数を有する注入電圧を電
路に印加し、該電路に流れる注入周波数成分の検出電流
をアナログフィルタを通過させ前記注入電圧と同相分の
電流を抽出して、電路の対地絶縁抵抗を測定する活線絶
縁測定装置において、1/fO又はその整数倍の周期を
有しパルス幅の中心が注入電圧の正又は負の半周期毎の
中心に一致するスイッチングパルスを生成するパルス発
生器と、前記スイッチングパルスに同期してスイッチン
グを行って検出電流信号を通過させるスイッチングフィ
ルタと、前記スイッチングフィルタの出力を、前記注入
電圧に同期して同期整流する同期整流器と、前記同期整
流器の出力を平均化する平均化回路とを備えることを特
徴とする。
め、本発明の活線絶縁測定装置は、商用周波数fOの電
路に該商用周波数より低い周波数を有する注入電圧を電
路に印加し、該電路に流れる注入周波数成分の検出電流
をアナログフィルタを通過させ前記注入電圧と同相分の
電流を抽出して、電路の対地絶縁抵抗を測定する活線絶
縁測定装置において、1/fO又はその整数倍の周期を
有しパルス幅の中心が注入電圧の正又は負の半周期毎の
中心に一致するスイッチングパルスを生成するパルス発
生器と、前記スイッチングパルスに同期してスイッチン
グを行って検出電流信号を通過させるスイッチングフィ
ルタと、前記スイッチングフィルタの出力を、前記注入
電圧に同期して同期整流する同期整流器と、前記同期整
流器の出力を平均化する平均化回路とを備えることを特
徴とする。
【0011】本発明の活線絶縁測定装置は、スイッチン
グフィルタが時間1/foだけ検出電流信号を通過させ
るので、この信号を同期整流器が同期整流し平均化すれ
ば検出電流信号に含まれる商用周波数成分が零になる。
この場合、任意の注入周波数を選択しても、検出電流信
号に含まれる商用周波数成分を零にできるので、商用周
波数のノイズに依存しない測定が可能になる。
グフィルタが時間1/foだけ検出電流信号を通過させ
るので、この信号を同期整流器が同期整流し平均化すれ
ば検出電流信号に含まれる商用周波数成分が零になる。
この場合、任意の注入周波数を選択しても、検出電流信
号に含まれる商用周波数成分を零にできるので、商用周
波数のノイズに依存しない測定が可能になる。
【0012】本発明の活線絶縁測定装置では、前記平均
化回路の出力があらかじめ設定した一定時間ことに所定
以上の変化を示すときに、その所定以上の変化を無効に
して変化する前の値をホールドして出力する出力ホール
ド回路を更に備えることが好ましい。この場合、出力ホ
ールド回路は、出力信号が影響を受け易い期間に入力側
と出力側との経路を遮断して、ホールドしている値を出
力側に送るので、ノイズ等の侵入や信号の過渡応答によ
る出力信号の変動を抑えることができる。
化回路の出力があらかじめ設定した一定時間ことに所定
以上の変化を示すときに、その所定以上の変化を無効に
して変化する前の値をホールドして出力する出力ホール
ド回路を更に備えることが好ましい。この場合、出力ホ
ールド回路は、出力信号が影響を受け易い期間に入力側
と出力側との経路を遮断して、ホールドしている値を出
力側に送るので、ノイズ等の侵入や信号の過渡応答によ
る出力信号の変動を抑えることができる。
【0013】スイッチングフィルタの前段に、前記検出
電流信号から商用周波数の信号を阻止するフィルタを用
いる場合、正しい位相弁別を行うためには、フィルタの
位相シフトを補正する必要がある。この方法として、内
部に位相補正用基準信号を設けて、位相補正時は検出信
号をこの基準信号に切り換えて位相補正動作を行って補
正値をホールドして測定を行うようにし、また、この切
換え時のトランジェント動作を阻止すると共に、一連の
補正動作が安定するまで出力ホールド回路を作動させる
ようにして、安定な位相補正を行うようにした。
電流信号から商用周波数の信号を阻止するフィルタを用
いる場合、正しい位相弁別を行うためには、フィルタの
位相シフトを補正する必要がある。この方法として、内
部に位相補正用基準信号を設けて、位相補正時は検出信
号をこの基準信号に切り換えて位相補正動作を行って補
正値をホールドして測定を行うようにし、また、この切
換え時のトランジェント動作を阻止すると共に、一連の
補正動作が安定するまで出力ホールド回路を作動させる
ようにして、安定な位相補正を行うようにした。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例に基づ
いて、本発明の活線絶縁測定装置について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の一実施形態例の活線絶縁
測定装置のブロック図である。本活線絶縁測定装置は、
変流器1、アンプ2、選択回路3、アナログフィルタ
4、位相補正回路5、スイッチングフィルタ6、同期整
流回路7、区間平均化回路8、出力ホールド回路9、注
入電圧発生部10、注入トランス11、及び、基準無効
信号発生回路16で構成される。
いて、本発明の活線絶縁測定装置について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の一実施形態例の活線絶縁
測定装置のブロック図である。本活線絶縁測定装置は、
変流器1、アンプ2、選択回路3、アナログフィルタ
4、位相補正回路5、スイッチングフィルタ6、同期整
流回路7、区間平均化回路8、出力ホールド回路9、注
入電圧発生部10、注入トランス11、及び、基準無効
信号発生回路16で構成される。
【0015】被試験側の回路は、測定対象となる電路、
及び、電路に電力を供給する変圧器で構成される。変圧
器は、1次側が電源に接続され、2次側が電路に接続さ
れ、2次側の一端の中性点が接地線25を経由してアー
スに接続される。電路は、対地静電容量Cgと絶縁抵抗
を示す対地抵抗Rgとを有する。
及び、電路に電力を供給する変圧器で構成される。変圧
器は、1次側が電源に接続され、2次側が電路に接続さ
れ、2次側の一端の中性点が接地線25を経由してアー
スに接続される。電路は、対地静電容量Cgと絶縁抵抗
を示す対地抵抗Rgとを有する。
【0016】図2は、図1の注入電圧発生部10の具体
例を示すブロック図である。注入電圧発生部10は、基
準発振器12、制御信号発生回路13、正弦波変換回路
14、アンプ15、及び、スイッチング信号発生回路1
7(パルス発生器)で構成される。
例を示すブロック図である。注入電圧発生部10は、基
準発振器12、制御信号発生回路13、正弦波変換回路
14、アンプ15、及び、スイッチング信号発生回路1
7(パルス発生器)で構成される。
【0017】基準発振器12は、高精度の基準クロック
を水晶発振回路で発振し、制御信号発生回路13に入力
する。制御信号発生回路13は、基準クロックに基づい
て動作し、注入周波数fgのパルスである同期信号10
6を正弦波変換回路14と同期整流回路7とに入力し、
選択信号103を選択回路3と出力ホールド回路9とに
入力し、導通信号104を位相補正回路5に入力し、サ
ンプルパルス113を区間平均化回路8に入力する。正
弦波変換回路14は、同期信号106に基づいて注入周
波数fgの正弦波を発生し、注入電圧110を注入トラ
ンス11に入力する。注入電圧110は、スイッチング
信号発生回路17にも与えられる。
を水晶発振回路で発振し、制御信号発生回路13に入力
する。制御信号発生回路13は、基準クロックに基づい
て動作し、注入周波数fgのパルスである同期信号10
6を正弦波変換回路14と同期整流回路7とに入力し、
選択信号103を選択回路3と出力ホールド回路9とに
入力し、導通信号104を位相補正回路5に入力し、サ
ンプルパルス113を区間平均化回路8に入力する。正
弦波変換回路14は、同期信号106に基づいて注入周
波数fgの正弦波を発生し、注入電圧110を注入トラ
ンス11に入力する。注入電圧110は、スイッチング
信号発生回路17にも与えられる。
【0018】基準無効信号発生回路16は、微分回路と
して構成され、注入トランス11から入力した注入信号
111に基づいて、検出信号101に含まれる無効分電
流Igcの信号成分と同相の基準無効信号102を選択
回路3に入力する。スイッチング信号発生回路17は、
注入電圧110を入力して、スイッチング信号105を
スイッチングフィルタ6に入力する。
して構成され、注入トランス11から入力した注入信号
111に基づいて、検出信号101に含まれる無効分電
流Igcの信号成分と同相の基準無効信号102を選択
回路3に入力する。スイッチング信号発生回路17は、
注入電圧110を入力して、スイッチング信号105を
スイッチングフィルタ6に入力する。
【0019】図3は、スイッチング信号発生回路17の
動作を示す図である。スイッチング信号発生回路17
は、注入電圧110の振幅レベルの絶対値を第1基準電
圧Vr1と比較する。注入電圧110は、同期信号10
6と同じ注入周波数fgを有する正弦波である。スイッ
チング信号発生回路17は、比較結果に基づいたスイッ
チング信号105をスイッチングフィルタ6に入力す
る。スイッチング信号発生回路17は、スイッチング信
号105のHレベルの期間が1/foになるように、第
1基準電圧Vr1の値を設定する。
動作を示す図である。スイッチング信号発生回路17
は、注入電圧110の振幅レベルの絶対値を第1基準電
圧Vr1と比較する。注入電圧110は、同期信号10
6と同じ注入周波数fgを有する正弦波である。スイッ
チング信号発生回路17は、比較結果に基づいたスイッ
チング信号105をスイッチングフィルタ6に入力す
る。スイッチング信号発生回路17は、スイッチング信
号105のHレベルの期間が1/foになるように、第
1基準電圧Vr1の値を設定する。
【0020】変流器1は、接地線25から注入電流Ig
を所定の比率で検出し、アンプ2に入力する。アンプ2
は、これを検出信号101として選択回路3に入力す
る。選択回路3は、選択信号103がHレベルの際に、
基準無効信号102を選択し、選択信号103がLレベ
ルの際に、検出信号101を選択して、アナログフィル
タ4に入力する。
を所定の比率で検出し、アンプ2に入力する。アンプ2
は、これを検出信号101として選択回路3に入力す
る。選択回路3は、選択信号103がHレベルの際に、
基準無効信号102を選択し、選択信号103がLレベ
ルの際に、検出信号101を選択して、アナログフィル
タ4に入力する。
【0021】図4は、アナログフィルタ4に対する信号
の通過特性を示す図である。アナログフィルタ4は、検
出信号101に含まれる商用周波数foのノイズ成分を
減衰し、注入周波数成分のみを位相補正回路5に入力す
る。位相補正回路5は、導通信号104及び整流信号1
07に基づいて位相シフト量を補正し、スイッチングフ
ィルタ6に入力する。
の通過特性を示す図である。アナログフィルタ4は、検
出信号101に含まれる商用周波数foのノイズ成分を
減衰し、注入周波数成分のみを位相補正回路5に入力す
る。位相補正回路5は、導通信号104及び整流信号1
07に基づいて位相シフト量を補正し、スイッチングフ
ィルタ6に入力する。
【0022】図5は、図1の位相補正回路5の具体例で
ある。位相補正回路5は、位相シフト回路19、スイッ
チSW1、及び、積分回路18で構成される。スイッチ
SW1は、導通信号104がHレベルの際に、積分回路
18に出力する整流信号107の信号経路を導通し、導
通信号104がLレベルの際に、整流信号107の信号
経路を遮断する。積分回路18は、整流信号107の信
号経路が導通すると、整流信号107を新たに積分し位
相シフト量としてホールドし、ホールドした位相シフト
量を位相シフト回路19に入力する。位相シフト回路1
9は、積分回路18からの位相シフト量に基づいて、位
相シフトを補正して、スイッチングフィルタ6に入力す
る。
ある。位相補正回路5は、位相シフト回路19、スイッ
チSW1、及び、積分回路18で構成される。スイッチ
SW1は、導通信号104がHレベルの際に、積分回路
18に出力する整流信号107の信号経路を導通し、導
通信号104がLレベルの際に、整流信号107の信号
経路を遮断する。積分回路18は、整流信号107の信
号経路が導通すると、整流信号107を新たに積分し位
相シフト量としてホールドし、ホールドした位相シフト
量を位相シフト回路19に入力する。位相シフト回路1
9は、積分回路18からの位相シフト量に基づいて、位
相シフトを補正して、スイッチングフィルタ6に入力す
る。
【0023】スイッチングフィルタ6は、スイッチング
信号105がHレベルの期間のみに、位相補正回路5か
らの信号を通過させて、同期整流回路7に入力する。同
期信号106のレベルに応じて信号を整流する整流方向
を切り換えて、整流信号107として位相補正回路5及
び区間平均化回路8に入力する。
信号105がHレベルの期間のみに、位相補正回路5か
らの信号を通過させて、同期整流回路7に入力する。同
期信号106のレベルに応じて信号を整流する整流方向
を切り換えて、整流信号107として位相補正回路5及
び区間平均化回路8に入力する。
【0024】図6は、図1の区間平均化回路8及び出力
ホールド回路9の具体例である。区間平均化回路8は、
オペアンプOP1、OP2、抵抗R1、R2、キャパシ
タC1、C2、及び、スイッチSW2で構成される。オ
ペアンプOP1は、反転入力が抵抗R1を介して同期整
流回路7の出力と抵抗R2を介してオペアンプOP2の
非反転入力とキャパシタC1を介して出力とに接続さ
れ、非反転入力がグランドに接続され、出力がスイッチ
SW2の入力に接続される。オペアンプOP2は、反転
入力がスイッチSW2の出力とキャパシタC2を介して
グランドとに接続され、出力が出力ホールド回路9の入
力に接続される。スイッチSW2の制御入力は、注入電
圧発生部10からサンプルパルス113を受け取る。サ
ンプルパルス113は、同期信号106に同期した微分
パルスとして与えられる。
ホールド回路9の具体例である。区間平均化回路8は、
オペアンプOP1、OP2、抵抗R1、R2、キャパシ
タC1、C2、及び、スイッチSW2で構成される。オ
ペアンプOP1は、反転入力が抵抗R1を介して同期整
流回路7の出力と抵抗R2を介してオペアンプOP2の
非反転入力とキャパシタC1を介して出力とに接続さ
れ、非反転入力がグランドに接続され、出力がスイッチ
SW2の入力に接続される。オペアンプOP2は、反転
入力がスイッチSW2の出力とキャパシタC2を介して
グランドとに接続され、出力が出力ホールド回路9の入
力に接続される。スイッチSW2の制御入力は、注入電
圧発生部10からサンプルパルス113を受け取る。サ
ンプルパルス113は、同期信号106に同期した微分
パルスとして与えられる。
【0025】出力ホールド回路9は、1次遅れ回路2
0、差動アンプ21、遮断信号発生回路22、2入力O
Rゲート23、オペアンプOP3、抵抗R3、キャパシ
タC3、及び、スイッチSW3で構成される。スイッチ
SW3は、入力が区間平均化回路8の出力と差動アンプ
21の第1入力と1次遅れ回路20の入力とに接続さ
れ、出力が抵抗R3を介してオペアンプOP3の非反転
入力に接続され、制御入力がORゲート23の出力に接
続される。オペアンプOP3の非反転入力はキャパシタ
C3を介してグランドに接続され、オペアンプOP3の
出力は反転入力に接続される。1次遅れ回路20の出力
は、差動アンプ21の第2入力に接続され、差動アンプ
21の出力は、遮断信号発生回路22の入力に接続され
る。ORゲート23は、第1入力が遮断信号発生回路2
2の出力に接続され、第2入力が注入電圧発生部10か
ら選択信号103を受け取る。
0、差動アンプ21、遮断信号発生回路22、2入力O
Rゲート23、オペアンプOP3、抵抗R3、キャパシ
タC3、及び、スイッチSW3で構成される。スイッチ
SW3は、入力が区間平均化回路8の出力と差動アンプ
21の第1入力と1次遅れ回路20の入力とに接続さ
れ、出力が抵抗R3を介してオペアンプOP3の非反転
入力に接続され、制御入力がORゲート23の出力に接
続される。オペアンプOP3の非反転入力はキャパシタ
C3を介してグランドに接続され、オペアンプOP3の
出力は反転入力に接続される。1次遅れ回路20の出力
は、差動アンプ21の第2入力に接続され、差動アンプ
21の出力は、遮断信号発生回路22の入力に接続され
る。ORゲート23は、第1入力が遮断信号発生回路2
2の出力に接続され、第2入力が注入電圧発生部10か
ら選択信号103を受け取る。
【0026】オペアンプOP1は、入力する整流信号1
07を積分動作により平均化する。整流信号107に
は、3つの信号成分があり、平均化されると、無効分電
流Igcに対応する信号成分、及び、商用周波数foの
ノイズ成分が双方とも相殺されて零になり、有効分電流
Igrに対応する信号成分のみが残る。
07を積分動作により平均化する。整流信号107に
は、3つの信号成分があり、平均化されると、無効分電
流Igcに対応する信号成分、及び、商用周波数foの
ノイズ成分が双方とも相殺されて零になり、有効分電流
Igrに対応する信号成分のみが残る。
【0027】スイッチSW2は、サンプルパルス113
を入力して、Hレベルの際に、信号経路を導通し、平均
化された整流信号107の電圧でキャパシタC2を充電
させ、Lレベルの際に、信号経路を遮断する。オペアン
プOP2は、キャパシタC2の端子電圧を平均化信号1
08として、出力ホールド回路9に与える。
を入力して、Hレベルの際に、信号経路を導通し、平均
化された整流信号107の電圧でキャパシタC2を充電
させ、Lレベルの際に、信号経路を遮断する。オペアン
プOP2は、キャパシタC2の端子電圧を平均化信号1
08として、出力ホールド回路9に与える。
【0028】スイッチSW3は、ORゲート23の出力
がLレベルの際に、平均化信号108の電圧でキャパシ
タC3を充電させ、ORゲート23の出力がHレベルの
際に、平均化信号108が伝達する信号経路を遮断す
る。オペアンプOP3は、ボルテージホロワ動作によ
り、キャパシタC3の電圧値を出力信号109として出
力する。
がLレベルの際に、平均化信号108の電圧でキャパシ
タC3を充電させ、ORゲート23の出力がHレベルの
際に、平均化信号108が伝達する信号経路を遮断す
る。オペアンプOP3は、ボルテージホロワ動作によ
り、キャパシタC3の電圧値を出力信号109として出
力する。
【0029】1次遅れ回路20は、平均化信号108を
時間的に遅らせて、差動アンプ21に入力する。差動ア
ンプ21は、平均化信号108と1次遅れ回路20から
の信号とのレベル差に応じた信号を遮断信号発生回路2
2に入力する。遮断信号発生回路22は、差動アンプ2
1からの信号レベルが第2基準電圧Vr2に比して大き
くなると、遮断時間Tsの期間がHレベルである遮断信
号112をORゲート23に入力する。
時間的に遅らせて、差動アンプ21に入力する。差動ア
ンプ21は、平均化信号108と1次遅れ回路20から
の信号とのレベル差に応じた信号を遮断信号発生回路2
2に入力する。遮断信号発生回路22は、差動アンプ2
1からの信号レベルが第2基準電圧Vr2に比して大き
くなると、遮断時間Tsの期間がHレベルである遮断信
号112をORゲート23に入力する。
【0030】図7は、スイッチングフィルタ6及び同期
整流回路7の動作を示す図である。スイッチングフィル
タ6は、同期信号106のパルス幅を中心とする1/f
O時間だけ整流信号107を通過させる。同期整流回路
7は、同期信号106に基づいて整流し、同期信号10
6のLレベル期間に、同期信号106のHレベル期間に
比して、整流信号107を反転させる。整流信号107
には、有効分電流Igrに対応する信号成分、無効分電
流Igcに対応する信号成分、及び、商用周波数foの
ノイズ成分がある。整流信号107は、斜線部分で示さ
れる期間Toだけの信号が通過し、期間Tg/2毎に極
性が反転する。
整流回路7の動作を示す図である。スイッチングフィル
タ6は、同期信号106のパルス幅を中心とする1/f
O時間だけ整流信号107を通過させる。同期整流回路
7は、同期信号106に基づいて整流し、同期信号10
6のLレベル期間に、同期信号106のHレベル期間に
比して、整流信号107を反転させる。整流信号107
には、有効分電流Igrに対応する信号成分、無効分電
流Igcに対応する信号成分、及び、商用周波数foの
ノイズ成分がある。整流信号107は、斜線部分で示さ
れる期間Toだけの信号が通過し、期間Tg/2毎に極
性が反転する。
【0031】図8は、出力ホールド回路9の各部の信号
のタイムチャートである。時刻t1に、平均化信号10
8及び出力信号109の振幅レベルは電圧Vaである。
時刻t2に、平均化信号108の振幅レベルが電圧Vc
になると、平均化信号108の変化分は第2基準電圧V
r2より大きくなるので、スイッチSW3は遮断期間T
sの間信号経路を遮断し、出力信号109の振幅レベル
は電圧Vaを維持する。時刻t2〜t5の間に、平均化
信号108の振幅レベルは変化するが、平均化信号10
8の変化分は全て第2基準電圧Vr2より小さいので、
この状態が維持される。時刻t6に、平均化信号108
の振幅レベルは電圧Vbであり、遮断期間Tsが終了
し、スイッチSW3は信号経路を導通するので、出力信
号109の振幅レベルは電圧Vaから電圧Vbに変化す
る。
のタイムチャートである。時刻t1に、平均化信号10
8及び出力信号109の振幅レベルは電圧Vaである。
時刻t2に、平均化信号108の振幅レベルが電圧Vc
になると、平均化信号108の変化分は第2基準電圧V
r2より大きくなるので、スイッチSW3は遮断期間T
sの間信号経路を遮断し、出力信号109の振幅レベル
は電圧Vaを維持する。時刻t2〜t5の間に、平均化
信号108の振幅レベルは変化するが、平均化信号10
8の変化分は全て第2基準電圧Vr2より小さいので、
この状態が維持される。時刻t6に、平均化信号108
の振幅レベルは電圧Vbであり、遮断期間Tsが終了
し、スイッチSW3は信号経路を導通するので、出力信
号109の振幅レベルは電圧Vaから電圧Vbに変化す
る。
【0032】図9は、フィルタの過渡応答時の入力側信
号及び出力側信号のタイムチャートである。フィルタ
は、正弦波の入力側信号が急激に遮断されたり、入力側
信号が正弦波以外の場合に、出力側信号に過渡応答成分
が発生し、出力側信号の振幅レベルが増大することがあ
る。遮断期間Tsは、このような過渡応答成分が発生す
る異常出力状態から出力側信号の振幅レベルが安定する
定常状態に至るまでの期間より長い時間が設定される。
号及び出力側信号のタイムチャートである。フィルタ
は、正弦波の入力側信号が急激に遮断されたり、入力側
信号が正弦波以外の場合に、出力側信号に過渡応答成分
が発生し、出力側信号の振幅レベルが増大することがあ
る。遮断期間Tsは、このような過渡応答成分が発生す
る異常出力状態から出力側信号の振幅レベルが安定する
定常状態に至るまでの期間より長い時間が設定される。
【0033】ここで、位相補正回路5の動作について説
明する。増幅回路やアナログフィルタ4を経由した信号
は、接地線25から検出された信号に比して位相がシフ
トするので、同期整流回路7の同期整流動作及び区間平
均化回路8の平均化動作による位相弁別機能が正しく働
かない。位相補正回路5は、この位相シフト分を補正す
る回路である。
明する。増幅回路やアナログフィルタ4を経由した信号
は、接地線25から検出された信号に比して位相がシフ
トするので、同期整流回路7の同期整流動作及び区間平
均化回路8の平均化動作による位相弁別機能が正しく働
かない。位相補正回路5は、この位相シフト分を補正す
る回路である。
【0034】図10は、選択信号103及び導通信号1
04のタイムチャートである。制御信号発生回路13
は、位相シフト量を調整するために、Hレベルの選択信
号103及び導通信号104を所定の時間毎に発生す
る。入力側信号が基準無効信号102に切り換えられた
直後に、信号経路上の信号は変動し位相シフト量を正し
く調整できないので、信号経路上の信号が安定するまで
待機時間を要する。導通信号104は、選択信号103
に比して待機時間に相当する時間遅れを有する。選択信
号103がHレベルになると、選択回路3は基準無効信
号102を選択し、出力ホールド回路9は信号経路を遮
断し出力信号109を遮断前の振幅レベルに維持する。
導通信号104がHレベルになると、位相補正回路5
は、位相シフト量を基準無効信号102に基づいて調整
するので、位相弁別機能が正しく働く。
04のタイムチャートである。制御信号発生回路13
は、位相シフト量を調整するために、Hレベルの選択信
号103及び導通信号104を所定の時間毎に発生す
る。入力側信号が基準無効信号102に切り換えられた
直後に、信号経路上の信号は変動し位相シフト量を正し
く調整できないので、信号経路上の信号が安定するまで
待機時間を要する。導通信号104は、選択信号103
に比して待機時間に相当する時間遅れを有する。選択信
号103がHレベルになると、選択回路3は基準無効信
号102を選択し、出力ホールド回路9は信号経路を遮
断し出力信号109を遮断前の振幅レベルに維持する。
導通信号104がHレベルになると、位相補正回路5
は、位相シフト量を基準無効信号102に基づいて調整
するので、位相弁別機能が正しく働く。
【0035】出力ホールド回路9は、選択回路3の動作
と同期して、出力信号109を遮断前の振幅レベルに維
持するので、出力信号109の振幅レベルが更に安定化
する。
と同期して、出力信号109を遮断前の振幅レベルに維
持するので、出力信号109の振幅レベルが更に安定化
する。
【0036】測定者は、出力信号109の測定値を電路
の絶縁抵抗に換算し、電路の劣化診断を行う。
の絶縁抵抗に換算し、電路の劣化診断を行う。
【0037】上記実施形態例によれば、スイッチングフ
ィルタ6が1/fo時間だけ注入電流Igを通過させる
ので、この信号を同期整流回路7が同期整流し平均化す
ると、注入電流Igに含まれる商用周波数fo成分が零
になる。この場合、任意の注入周波数fgを選択して
も、注入電流Igに含まれる商用周波数fo成分を零に
できるので、商用周波数に依存しない測定が可能にな
る。
ィルタ6が1/fo時間だけ注入電流Igを通過させる
ので、この信号を同期整流回路7が同期整流し平均化す
ると、注入電流Igに含まれる商用周波数fo成分が零
になる。この場合、任意の注入周波数fgを選択して
も、注入電流Igに含まれる商用周波数fo成分を零に
できるので、商用周波数に依存しない測定が可能にな
る。
【0038】また、区間平均化回路8及び出力ホールド
回路9は、出力信号109が影響を受け易い期間に入力
側と出力側との信号経路を遮断して、ホールドしている
値を出力側に送るので、ノイズ等の侵入や信号の過渡応
答による出力信号109の変動を抑えることができる。
回路9は、出力信号109が影響を受け易い期間に入力
側と出力側との信号経路を遮断して、ホールドしている
値を出力側に送るので、ノイズ等の侵入や信号の過渡応
答による出力信号109の変動を抑えることができる。
【0039】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の活線絶縁測定装置は、上記
実施形態例の構成にのみ限定されるものでなく、上記実
施形態例の構成から種々の修正及び変更を施した活線絶
縁測定装置も、本発明の範囲に含まれる。
づいて説明したが、本発明の活線絶縁測定装置は、上記
実施形態例の構成にのみ限定されるものでなく、上記実
施形態例の構成から種々の修正及び変更を施した活線絶
縁測定装置も、本発明の範囲に含まれる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の活線絶縁
測定装置では、スイッチングフィルタが1/fo時間だ
け注入電流を通過させることにより、任意の注入周波数
fgを選択できるので、商用周波数に依存しない測定が
可能になる。
測定装置では、スイッチングフィルタが1/fo時間だ
け注入電流を通過させることにより、任意の注入周波数
fgを選択できるので、商用周波数に依存しない測定が
可能になる。
【0041】また、区間平均化回路及び出力ホールド回
路は、出力信号が影響を受け易い期間に入力側と出力側
との信号経路を遮断するので、ノイズ等の侵入や信号の
過渡応答による出力側信号の変動を抑えることができ
る。
路は、出力信号が影響を受け易い期間に入力側と出力側
との信号経路を遮断するので、ノイズ等の侵入や信号の
過渡応答による出力側信号の変動を抑えることができ
る。
【図1】本発明の一実施形態例の活線絶縁測定装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図2】図1の注入電圧発生部10の具体例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図3】スイッチング信号発生回路17の動作を示す図
である。
である。
【図4】アナログフィルタ4に対する信号の通過特性を
示す図である。
示す図である。
【図5】図1の位相補正回路5の具体例である。
【図6】図1の区間平均化回路8及び出力ホールド回路
9の具体例である。
9の具体例である。
【図7】スイッチングフィルタ6及び同期整流回路7の
動作を示す図である。
動作を示す図である。
【図8】出力ホールド回路9の各部の信号のタイムチャ
ートである。
ートである。
【図9】フィルタの過渡応答時の入力側信号及び出力側
信号のタイムチャートである。
信号のタイムチャートである。
【図10】選択信号103及び導通信号104のタイム
チャートである。
チャートである。
【図11】特許平4−73553号公報に記載の絶縁抵
抗測定装置のブロック図である。
抗測定装置のブロック図である。
【図12】位相弁別における同期信号106と出力信号
109との関係を示す信号波形である。
109との関係を示す信号波形である。
1,83 変流器 2,15 アンプ 3 選択回路 4 アナログフィルタ 5 位相補正回路 6 スイッチングフィルタ 7 同期整流回路 8 区間平均化回路 9 出力ホールド回路 10 信号発生部 11,85 注入トランス 12 基準発振器 13 制御信号発生回路 14 正弦波変換回路 16 基準無効信号発生回路 17 スイッチング信号発生回路(パルス発生器) 18 積分回路 19 位相シフト回路 20 1次遅れ回路 21 差動アンプ 22 遮断信号発生回路 23 2入力ORゲート 25 接地線 81 変圧器 82 電路 84 フィルタ 86 位相制御回路 101 検出信号 102 基準無効信号 103 選択信号 104 導通信号 105 スイッチング信号 106 同期信号 107 整流信号 108 平均化信号 109 出力信号 110 注入電圧 111 注入信号 112 遮断電圧 113 サンプルパルス Ig 注入電流 Igr 有効分電流 Igc 無効分電流 OP1〜OP3 オペアンプ R1〜R3 抵抗 C1〜C3 キャパシタ SW1〜SW3 スイッチ
Claims (3)
- 【請求項1】商用周波数fOの電路に該商用周波数より
低い周波数を有する注入電圧を電路に印加し、該電路に
流れる注入周波数成分の検出電流をアナログフィルタを
通過させ前記注入電圧と同相分の電流を抽出して、電路
の対地絶縁抵抗を測定する活線絶縁測定装置において、 1/fO又はその整数倍の周期を有しパルス幅の中心が
注入電圧の正又は負の半周期毎の中心に一致するスイッ
チングパルスを生成するパルス発生器と、 前記スイッチングパルスに同期してスイッチングを行っ
て検出電流信号を通過させるスイッチングフィルタと、 前記スイッチングフィルタの出力を、前記注入電圧に同
期して同期整流する同期整流器と、 前記同期整流器の出力を平均化する平均化回路とを備え
ることを特徴とする活線絶縁測定装置。 - 【請求項2】前記平均化回路の出力があらかじめ設定し
た一定時間ことに所定以上の変化を示すときに、その所
定以上の変化を無効にして変化する前の値をホールドし
て出力する出力ホールド回路を更に備える、請求項1に
記載の活線絶縁測定装置。 - 【請求項3】商用周波数fOの電路に該商用周波数より
低い周波数を有する注入電圧を電路に印加し、該電路に
流れる注入周波数成分の検出電流をアナログフィルタを
通過させ前記注入電圧と同相分の電流を抽出して、電路
の対地絶縁抵抗を測定する活線絶縁測定装置において、 一定時間ごとに検出信号を90度位相基準信号(基準無
効信号)に切り換えて、同期整流出力がゼロとなるよう
に位相補正を行い、その状態を信号測定時は保持して測
定を行うようにし、且つ、前記信号切換え時のトランジ
ェントを防止するため信号切換え動作と位相補正動作と
に時間差を設けるようにした位相補正回路を備え、アナ
ログフィルタによる位相シフトを補正することを特徴と
する活線絶縁測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000078260A JP2001264371A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 活線絶縁測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000078260A JP2001264371A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 活線絶縁測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001264371A true JP2001264371A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18595697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000078260A Withdrawn JP2001264371A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 活線絶縁測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001264371A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009287983A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両用絶縁抵抗測定装置 |
WO2013081310A1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | Kongju National University Industry-University Cooperation Foundation | A detection device of insulation resistance for non-interruption of electric power and hot-line |
-
2000
- 2000-03-21 JP JP2000078260A patent/JP2001264371A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009287983A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両用絶縁抵抗測定装置 |
WO2013081310A1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | Kongju National University Industry-University Cooperation Foundation | A detection device of insulation resistance for non-interruption of electric power and hot-line |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070605 |