JP2001286053A - 対アース絶縁異常検出機能付き給電装置 - Google Patents

対アース絶縁異常検出機能付き給電装置

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JP2001286053A
JP2001286053A JP2000389184A JP2000389184A JP2001286053A JP 2001286053 A JP2001286053 A JP 2001286053A JP 2000389184 A JP2000389184 A JP 2000389184A JP 2000389184 A JP2000389184 A JP 2000389184A JP 2001286053 A JP2001286053 A JP 2001286053A
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power supply
abnormality
insulation
earth
ground
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JP2000389184A
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English (en)
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Tadaaki Masui
忠章 桝井
Takahiro Yamashita
貴弘 山下
Masato Nakanishi
正人 中西
Yoshio Ozawa
吉男 小澤
Yasuhiro Chikamori
泰宏 近森
Yasushi Yamazaki
泰 山崎
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TAIHEI SHOKO CO Ltd
Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
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TAIHEI SHOKO CO Ltd
Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 非接地式給電系統に接続した電気負荷のうち
対アース絶縁に異常を生じた電気負荷を接続現場で容易
に特定できる対アース絶縁異常検出機能付き給電装置を
提供する。 【解決手段】 非接地式給電系統において、電源30と
電気負荷50との間に接続され、非接地式給電系統から
電気負荷への給電配線を開閉する遮断器2と、電気負荷
の対アース絶縁インピーダンスの異常の有無を検出する
異常検出手段26及びその直流電源7と、この異常検出
手段26により対アース絶縁インピーダンスの異常の有
無を検出する検出ラインを開閉する接点を有するリレー
回路3とを備え、診断対象電気負荷以外の電気負荷の影
響を遮断して、診断対象電気負荷の対アース絶縁の異常
の有無を容易かつ確実に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、船舶内の給電系統
のような非接地式給電系統において、各電気負荷の地絡
等による対アース絶縁インピーダンスの異常の有無を検
出する対アース絶縁異常検出機能付き給電装置に関する
ものであり、さらに詳しくは、簡易で、絶縁異常の電気
負荷を安全且つ容易に特定できる対アース絶縁異常検出
機能付き給電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】船舶内での各電気負荷への配電方式はと
してはほとんど非接地式、例えば絶縁三相三線式が採用
されており、中性点接地方式は認められていない。中性
点接地方式では、地絡の際に流れる電流が比較的大き
く、支回路の漏電遮断器だけでなく主遮断器まで動作し
てしまうので、健全負荷への給電も維持できなくなると
いう問題があるからである。一方、船舶内に限らず非接
地方式の場合には、電気負荷に地絡事故が生じても地絡
電流の電源への帰路がないため、地絡電流は数十μA程
度の微小電流となり、数百mAで動作する支回路の漏電
遮断器では対応できない。そこで、従来は地絡の判定
は、分電盤に接続される地絡計の表示により行われてい
た。しかし、地絡計の表示では、給電系統の接続されて
いる多数の電気負荷のうちどの電気負荷に異常が生じた
のかは分からない。そこで従来は、漏電遮断器、レセプ
タクル、インターロック機構を備えた給電装置を用い、
電気負荷を一台づつこの給電装置に接続してはその異常
の有無を確かめてきたが、接続作業現場と地絡計を設置
した分電盤の位置が離れている場合、確かめるのに時間
がかかり、作業性が悪いという問題があった。また、異
常状態の電気負荷に再度通電するということは、安全上
も好ましくない。特に、フェリーの出航時など作業員が
多忙を極めている状態で異常が生じたときには,時間と
人員の制約があって、パニック状態に陥ることもあっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解消するためになされたもので、請求項1乃至7記
載の発明は、非接地式給電系統に電気負荷を接続する際
又は接続したのち、対アース絶縁に異常を生じた電気負
荷を容易に検出できる対アース絶縁異常検出機能付き給
電装置を提供することを課題とする。
【0004】請求項8又は9に記載の発明は、請求項1
乃至7のいずれかに記載の発明の課題に加えて、非接地
式給電系統に接続された複数の電気負荷のうち対アース
絶縁に異常を生じた電気負荷をリアルタイムで把握でき
又はそれに加えてリモートコントロールができる対アー
ス絶縁異常検出機能付き給電装置を提供することを課題
とする。
【0005】請求項10に記載の発明は、請求項1乃至
9のいずれかに記載の発明の課題に加えて、冷凍コンテ
ナ等の船舶用可搬冷凍設備の対アース絶縁の異常が容易
にわかる簡易な構成の対アース絶縁異常検出機能付き給
電装置の提供を課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、非接地式給電系統と電気負
荷との間に接続され、前記電気負荷に電力を供給する給
電装置において、前記非接地式給電系統から前記電気負
荷への給電配線を開閉する遮断器と、前記電気負荷の対
アース絶縁インピーダンスの異常の有無を検出する異常
検出手段及びその直流電源からなる対アース絶縁異常検
出回路と、前記異常検出手段により前記電気負荷の対ア
ース絶縁インピーダンスの異常の有無を検出する検出ラ
インを開閉する接点を有するリレー回路とを備え、前記
電気負荷の対アース絶縁インピーダンスの異常の有無を
検出するに際し、前記非接地式給電系統に接続された他
の電気負荷の影響を遮断して、診断対象電気負荷の対ア
ース絶縁インピーダンスのみを検出する診断対象負荷特
定機能を有することを特徴とする。これにより、非接地
式給電系統に接続された他の電気負荷の影響を遮断し
て、診断対象電気負荷の対アース絶縁インピーダンスの
みを検出する診断対象負荷特定機能を有するので、診断
対象負荷の絶縁異常の有無を容易にかつ確実に検出でき
る。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の対
アース絶縁異常検出機能付き給電装置において、前記リ
レー回路は、前記遮断器下流側の給電配線の任意の2相
間の電圧によって励磁されるコイル部と、前記検出ライ
ンに接続されたブレーク接点とからなることを特徴とす
る。これにより、遮断器がOFFのとき、ブレーク接点
がONとなり、異常検出が可能となり、かつ遮断器がO
FFであるから、非接地式給電系統を介して他の電気負
荷の影響を受けることがない。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項2記載の対
アース絶縁異常検出機能付き給電装置において、前記リ
レー回路のコイル部は、前記遮断器下流側の給電配線の
任意の2相間の電圧を適宜の電圧に変換する変圧器の2
次側に接続されることを特徴とする。これにより、リレ
ーのコイル部に適した電圧を供給することができるとと
もに、直流電流がコイル部へ分流するのを防止できる。
【0009】請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の
いずれかに記載の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置において、診断用開閉手段を有し、前記診断用開閉手
段は、前記電気負荷をその対アース絶縁インピーダンス
を介して船体接地するアースラインに接続され、前記ア
ースラインを開閉するアースライン開閉接点を有するこ
とを特徴とする。これにより、診断対象電気負荷のアー
スライン開閉接点をOFFとすることにより、その診断
対象負荷への給電を続けながら、他の電気負荷の影響を
遮断し、診断対象電気負荷の対アース絶縁の異常の有無
を正確に検出することができる。
【0010】請求項5記載の発明は、請求項4記載の対
アース絶縁異常検出機能付き給電装置において、前記診
断用開閉手段は、前記アースラインを開閉するアースラ
イン開閉ブレーク接点と、前記非接地式給電系統の前記
遮断器下流側の給電配線の任意の2相間に前記リレー回
路のコイル部を接続するリレーラインを開閉するリレー
ライン開閉ブレーク接点とを有し、前記リレー回路は、
前記コイル部と、前記直流電源の一端と前記リレーライ
ンとの間に挿入された第1ブレーク接点と、前記アース
ラインと前記記直流電源の他端との間に前記異常検出手
段とともに直列に接続された第2ブレーク接点とからな
ることを特徴とする。これにより、診断対象電気負荷の
アースライン開閉ブレーク接点とリレーライン開閉接点
を同時にOFFとすることにより、遮断器がONであっ
ても第1ブレーク接点及び第2ブレーク接点がともにO
Nとなるので、給電を続けながら対アース絶縁異常の有
無を検出でき、診断対象電気負荷のアースライン開閉ブ
レーク接点とリレーライン開閉接点を同時にONとする
ことにより、第1ブレーク接点及び第2ブレーク接点が
ともにOFFとなるので、異常検出手段が給電配線から
切り離され、いずれの場合もコイル部へ直流電流が分流
するのを防止できる。
【0011】請求項6記載の発明は、請求項1乃至5の
いずれかに記載の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置において、前記対アース絶縁異常検出回路の直流電源
は、前記遮断器の上流側の給電配線の相間電圧を変圧器
を介して取り出し、整流してなる直流電源であることを
特徴とする。これにより、対アース絶縁異常検出回路の
直流電源を別に設ける必要がない。
【0012】請求項7記載の発明は、非接地式給電系統
と電気負荷との間に接続され、前記電気負荷に電力を供
給する給電装置において、前記非接地式給電系統から前
記電気負荷への給電配線を開閉する遮断器と、前記電気
負荷をその対アース絶縁インピーダンスを介して船体接
地するアースラインに接続され、前記アースラインを開
閉するアースライン開閉接点を有する診断用開閉手段と
を備え、前記診断用開閉手段により特定された診断対象
電気負荷の対アース絶縁の異常の有無を、前記非接地式
給電系統に接続された複数の電気負荷の対アース絶縁イ
ンピーダンスの異常の有無を監視する対アース絶縁異常
検出回路により検出可能することを特徴とする。これに
より、診断対象負荷に接続された給電装置の診断用開閉
手段をONとし、他の電気負荷に接続された給電体の診
断用開閉手段をOFFとすれば、給電を続けながら、診
断対象負荷以外の電気負荷の影響を受けることなく診断
対象電気負荷の対アース絶縁の異常の有無を検出するこ
とができる。
【0013】請求項8記載の発明は、請求項1乃至7の
いずれかに記載の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置と、中央監視装置と、それに接続された通信網と、通
信網を介して前記対アース絶縁の異常の検出信号を中央
監視装置に送信する通信端末とを有することを特徴とす
る。これにより、対アース絶縁の異常の有無が通信端末
から中央監視装置に送信されるので、中央監視装置を担
当する監視員にもリアルタイムに各電気負荷の異常の有
無が把握される。
【0014】請求項9の発明は、請求項8記載の対アー
ス絶縁異常検出機能付き給電装置において、前記通信端
末は、中央監視装置からの制御信号を受信して前記リレ
ー回路又はリレー回路と診断用開閉手段を制御する機能
を有することを特徴とする。これにより、中央監視装置
により、監視センターで各電気負荷の対アース絶縁の異
常の有無を検出できる。
【0015】請求項10の発明は、請求項1乃至9のい
ずれかに記載の対アース絶縁異常検出機能付き給電装置
において、前記電気負荷は、船舶用可搬冷凍設備からな
ることを特徴とする。したがって、短時間に多数持ち込
まれることの多い冷凍コンテナ等の船舶用可搬冷凍設備
の対アース絶縁の異常検出に適している。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施の形態について説明する。図1は、対アース絶縁異
常検出機能付き給電装置の第1の実施形態の概要説明
図、図2はその使用状態の概略説明図、図3はその対ア
ース絶縁異常検出回路の一具体例の回路図、図4はその
外観図、である。図1において、1は、対アース絶縁異
常検出機能付き給電装置で、遮断器2、リレー回路3、
対アース絶縁異常検出回路6、レセプタクル19、イン
ターロック機構20などを備えている。Fは非接地式給
電系統であり、三相発電機31と三相変圧器32からな
る電源30から供給される電力を分電盤33、ケーブル
40、給電装置内の給電配線40′、遮断器2等を介し
て電気負荷50に供給する。分電盤33には、遮断器3
4と、地絡計35が設けられている。
【0017】対アース絶縁異常検出機能付き給電装置1
は、非接地式給電系統Fと各電気負荷50との間に接続
され、具体的には遮断器34から、ケーブル40を用い
て給電装置1に接続され、給電装置1内の給電配線4
0′、遮断器2及びレセプタクル19及びケーブル4
0″を介して電気負荷50に接続される。
【0018】リレー回路3は、変圧器4とリレー5から
なり、変圧器4の1次側は、例えば給電系統FのS相と
T相に接続されている。そして、リレー5は、コイル部
5Rとブレーク接点5bとからなる。また、対アース絶
縁異常検出回路6は、直流電源回路7と異常検出手段2
6とで構成され、この例では異常検出手段26は、電流
電圧変換回路10、比較回路11、出力回路13及び表
示回路15を備えている。ブレーク接点5bは、この直
流電源回路(略して、「直流電源」ともいう)の両端に
電気負荷、異常検出手段などを直列に接続する検出ライ
ンを挿入され、それを開閉する。
【0019】図1では簡単のため、遮断器34(3
R ,34S ,34T )、ケーブル40(R,S,T)
及び電気負荷50はそれぞれ一つしか図示していない
が、実際に給電配線40′は、図2に示すように分電盤
33から複数の給電装置1a,1b・・・を介して、複
数の電気負荷50a,50b・・・に電力を供給してい
る。
【0020】次に、図1、図2に基づき、対アース絶縁
異常検出機能付き給電装置1の動作の概要について説明
する。図1は遮断器2がOFFの場合を示しており、こ
の状態では遮断器の下流側の給電配線には電気は通って
いない。したがって、ブレーク接点5bが閉じた状態で
あっても給電系統FのR相のに接続されたリレー回路
には交流電流は流れない。この状態で後述するように対
アース絶縁異常検出回路6によって、接続点からみた
電気負荷50の電気巻線の対アース絶縁抵抗、又はイン
ピーダンス(以下、単に絶縁抵抗という)がチェックさ
れ、もし、対アース絶縁抵抗が基準値よりも低いと、異
常検出回路6の表示回路15に異常状態であることが表
示される。
【0021】図2において、分電盤33内の地絡計35
(図1参照)が動作した場合、それだけでは、どの電気
負荷の対アース絶縁に異常が発生したのかは分からな
い。そこで、給電装置1a,1bの遮断器2a,2bを
順次OFFにして、対アース絶縁をチェックする。図2
では、電気負荷50aの異常の有無を検知するため、給
電装置1aの遮断器2aをOFFとし、その他の電気負
荷50bには、給電装置1bを通じて給電されている状
態(遮断器2bがON)が示されている。遮断器2aを
OFFとした給電装置1aでは、もし電気負荷50aの
対アース絶縁抵抗Reaが基準値以下に低下しておれ
ば、前述のとおり異常検出手段26aの表示回路に異常
状態であることが表示される。この場合、給電系統Fと
船体Gとの間に他の電気負荷50bとその給電装置1b
が入っていても、遮断器2aがOFFになっているか
ら、検出される対アース絶縁抵抗は電気負荷50aの対
アース絶縁抵抗Reaに限られ、それが正確に検知され
る。
【0022】また、異常がないことを確認できたとき
は、遮断器2aをONにすると、変圧器4aの2次側に
電流が流れ、リレー5aのコイル部5Raが動作し、ブ
レーク接点5baが開路され、対アース絶縁異常検出手
段26aは給電系統Fから切り離されるので安全であ
る。続いて給電装置1bの遮断器2bをOFFにすれ
ば、同様にして電気負荷50bの対アース絶縁抵抗Re
bを検知することができる。なお、リレー回路におい
て、変圧器とリレーの構成以外のリミットスイッチ等に
て機械的に遮断器のON/OFF状態を検知してブレー
ク接点の開閉を行う手段を用いてもよい。
【0023】次に、対アース絶縁異常検出回路6の具体
例を図3に基づいて説明する。図3において、直流電源
回路7は、変圧器8と、安定化電源回路9とフューズf
とからなり、安定化電源回路9は、変圧器8によって適
宜の電圧に変成された2次側交流電圧を両波整流するダ
イオードブリッヂSと両波整流された波を平滑化するコ
ンデンサC1 ,C4 及び電解コンデンサC3 ,C6 と平
滑化された波の頭部をさらにカットして安定した定電圧
を出力する3端子出力レギュレータReg1,Reg2
及びコンデンサC2 ,C5 とで構成されており、変圧器
8の2次側中性点を基板接地gとして3端子出力レギュ
レータReg1は正電圧VCC、3端子出力レギュレータ
Reg2は負電圧VSSを生成する。ヒューズfは、非接
地給電系統Fに対して変圧器8のレアショートによる1
次側の短絡を防ぐためのものである。変圧器8には、例
えば、1次電圧440V又は220V,2次電圧±12
Vで5VAのものが用いられ、出力電圧Vは、VCC=+
12V、VSS=−12Vの直流電源となる。こうして得
られた直流電圧VCC、VSSは、電流電圧変換回路10、
比較回路11、出力回路13のそれぞれの直流電源とし
て用いられる。直流電源回路7は、変圧器8によって非
接地式給電系統Fとは絶縁されるので、その正電圧部V
CCを例えば非接地式給電系統FのR相に接続しても非接
地式給電系統Fに影響を与えることはない。
【0024】電流電圧変換回路10は、演算増幅器0P
1(電流電圧変換回路として使用)及び固定抵抗R1
2 、コンデンサC7 からなり、抵抗R1 は給電系統の
R相のとリレー回路5のブレーク接点5bを介して接
続されている。そして、このR相は、接続点から下流
側のR相の導体抵抗RA 及び電気負荷50の対アース絶
縁抵抗値がReを介して船体接地Gされることになる。
直流電圧VCCが印加され、かつブレーク接点5bが閉じ
ている状態では、電流I1 は抵抗R1 →ブレーク接点5
b→R相との接続点→R相の導体(導体抵抗RA )→
電気負荷50の巻線→同絶縁体(絶縁抵抗RB )→船体
接地Gへ、さらに船体接地Gから船体ボディ(抵抗
B )を通って演算増幅器OP1に入力される。従っ
て、R相の導体抵抗RA 及び船体ボディの抵抗値RB
無視すれば、直流電流I1 は直流電圧VCCを電流経路の
直列抵抗値(R1 +Re)で除算した値となる。すなわ
ち、 I1 =−VCC/(R1 +Re) (1) そして、電流電圧変換回路の出力電圧VD は直流電流I
1 と固定抵抗R2 を乗算した値となる。すなわち、 VD =I1 ×R2 =〔−VCC/(R1 +Re)〕×R2 (2) したがって、電気負荷50の対アース絶縁が健全な状態
(Re=∞)では、電流電圧変換回路の出力電圧V
D は、 VD =〔−VCC/(R1 +∞)〕×R2 =0 (3) となる。
【0025】比較回路11は、演算増幅器0P2(コン
パレータとして使用)及びヒステリシスを構成する抵抗
5 ,R6 及び基準電圧回路を構成する抵抗R3 ,R4
及び可変抵抗VRからなる。そして、基準電圧VS は、
抵抗R5 ,R6 によるヒステリシスを無視した場合、直
流電源電圧VSSを抵抗R3 +VRとR4 とで分圧した値
となる。すなわち、 VS =VSS×〔(R3 +VR)/(R3 +VR+R4 )〕 (4) 電流電圧変換回路10の出力電圧VD がこの基準電圧V
S 以下になると演算増幅器OP2が動作し、信号を出力
する。
【0026】出力回路13は、トランジスタTr とその
保護ダイオードd1 ,制限抵抗R7,R8 とリレー16
のコイル部16R、抵抗R9 、動作表示用発光素子d2
からなる。また、表示回路15は、リレー16のメイク
接点16a、リレー17のコイル部17R、メイク接点
17a、リセット接点18及びランプLからなる。
【0027】ところで、対アース絶縁抵抗の基準値とし
ては、例えば冷凍コンテナの場合(AC440V)、
0.4MΩ(400kΩ)とし、それ以下の場合を異常
とする。そこで、VCC=12v、Re=400kΩ、R
1 =200kΩ、R2 =100kΩとすると、式(2) よ
り、 VD =−2v となる。つまり、VD が−2v以下になったとき異常と
判定する必要がある。そこで、比較回路11の基準電圧
S を−2vにする。例えば、R5 ,R6 によるヒステ
リシスを無視した場合、R3 =1kΩ、VR=1kΩ、
4 =10kΩとすると式(4) より、VS =−2vとな
る。また、検知対象(電気負荷)が異なり、基準電圧を
変える必要がある場合は、可変抵抗VRを調整すること
により、基準電圧VS を変えることができる。例えば、
保冷車のように供給電圧がAC220vの場合、対アー
ス絶縁抵抗Reの基準値を200kΩとすると式(2) よ
り、VD =−3vとなり、抵抗R5 ,R6 によるヒステ
リシスを無視した場合、式(4) より、VS =VSS×
〔(R3 +VR)/(R3 +VR+R4 )〕であるか
ら、−3=−12×〔(1+VR)/(1+VR+1
0)〕となり、VRを約2.33kΩとすればよいこと
が分かる。
【0028】以上のように、調整された電流電圧変換回
路10から出力される電圧VD を比較回路11の基準電
圧VS と比較し、VD ≦VS のとき、信号電圧VP を出
力する。その出力信号VP によって出力回路13のトラ
ンジスタTrが動作し、電流制限抵抗R9 に流れる電流
3 により、基板動作確認用の発光ダイオードd2 が点
灯する。同時にリレー16のコイル部16Rに電流I4
が流れ、メイク接点16aが閉じ、ランプLが点灯す
る。同時にリレー17のコイル部17Rに電流が流れ、
メイク接点17aが閉じるので、比較回路11の出力信
号VP がとまり、出力回路の出力電流I4 がゼロになっ
てもランプLの点灯状態は保持される。そして、リセッ
トスイッチ18を押すことによりリレー16,17を復
帰させ、ランプLが消え、再テストに備えることができ
る。
【0029】もちろん、以上に述べた異常検出回路6は
一例であって、本発明にはその他の各種の変形例が含ま
れる。直流電源回路は、半波整流してプラス電圧だけ出
力するものであってもよく、その場合、電流電圧変換回
路7は前記プラスの直流電圧を抵抗のみの直列回路から
なる分圧回路で分圧した+電圧とし、比較回路11の基
準電圧も+電圧とすることもできる。電池であってもよ
い。また、表示回路15は、ランプLで表示するように
したが、ブザー、音声メッセージ、映像メッセージ、そ
の他の表示手段を適宜選択することができる。さらに、
異常検出手段26は、上記基準電圧との比較により判定
をする回路を設けず、例えば電流計のように、電気負荷
の対アース漏洩電流を測定できるものとし、その指針の
振れから作業員等が判断するようにしたものであっても
よい。この場合はその指針が表示手段になる。
【0030】図4は、船舶用対アース絶縁異常検出機能
付き給電装置の外観図であり、図4(a) は正面図、図4
(b) は側面図である。筐体21の蓋22の内面には上述
の遮断器2やレセプタクル19がとりつけられている。
また、筐体21の底部には貫通孔25(25a,25
b)が設けられている。貫通孔25aから導入されるケ
ーブル40の各導体は、端子台23上で成端され、遮断
器2の一次側に接続され、そして遮断器2の二次側から
はレセプタクル19の各端子に接続される。したがっ
て、このレセプタクル19に対応するプラグを有するケ
ーブル40″(図1参照)で、電気負荷50と容易に接
続される。ハンドル24は、インターロック機構20と
結合され、レセプタクル19にプラグが確実に挿入され
ないと遮断器2がONできないような構造となってい
る。
【0031】図5は、第2の実施形態の概要説明図、図
6はその使用状態の概略説明図である。図5、図6にお
いて、図1、図2と同一の部分は、同一の符号で示し、
説明を省略する。図5において、図5(a) は、通常の通
電状態、図5(b) は通電状態のまま対アース絶縁の異常
状態の有無をチェックするときの概要図である。81は
第2の実施形態の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置であり、遮断器82、リレー回路のコイル85R、対
アース絶縁異常検出回路86などを備えている。
【0032】対アース絶縁異常検出機能付き給電装置8
1において、第1の実施形態である対アース絶縁異常検
出機能付き給電装置1と異なるところは、リレー回路が
コイル部85Rと、ブレーク接点85b(85b1 ,8
5b2 )とで構成され、診断用開閉手段として、診断用
スイッチ85s(85s1 ,85s2 )を用いている点
である。また、この例では変圧器を用いず直接相間電圧
がコイル部85Rに加わるようにしている。そして、診
断用スイッチとして2接点の押しボタンスイッチ85s
(85s1,85s2 )を用い、接点の一方85s1
リレーライン90に挿入し、他方85s2 は電気負荷5
0のアース端子Eから船体接地Gに至るアースライン9
1に挿入してある。また、ブレーク接点85b1 は、直
流電源87の一端とケーブル40の一相(この例ではS
相)との間に、ブレーク接点85b2 はアースライン9
1と直流電源の他端(基板接地)gとの間に挿入され
る。直流電源87は第1の実施形態と同様遮断器82の
上流側の2相間の電圧を整流回路で整流して用いるが、
ここでは略記している。
【0033】図5aの通常の通電状態では、診断用スイ
ッチの接点85s1 ,85s2 が閉じられており、リレ
ーのコイル部85Rに電流が流れているため、ブレーク
接点85b1 がOFFとなっており、異常検出手段86
は、給電系統Fから切り離されている。
【0034】対アース絶縁の異常状態の有無をチェック
するときは、図5(b) のように、診断用スイッチ(押し
ボタンスイッチ)85sを押すことにより、接点85s
1 及び85s2 を開く。そうすると、リレーライン90
に流れる電流が切れるため、ブレーク接点85b1 及び
85b2 が閉じる。したがって、対アース絶縁異常検出
回路86は電気負荷50にその対アース絶縁抵抗Reを
介して接続され、異常の有無を表示する。
【0035】異常検出手段86は、第1の実施形態のそ
れと同様のもの(図3参照)でよいが、少なくとも電気
負荷の対アース漏洩電流を検知するものであればよい。
【0036】次に、図6に基づいて、電気負荷50、給
電装置81が複数有る場合の動作について説明する。図
6は、電気負荷50a,50bに対し、給電装置81
a,82bによって給電している状態を示している。給
電装置81aは通常の通電状態で、前述の図5(a) の状
態に相当する。診断用スイッチの接点85sa1 ,85
sa2 が閉じられており、リレーのコイル部85Raに
電流が流れているため、ブレーク接点85ba1 ,85
ba2 はOFFになっているから異常検出手段86aは
給電系統Fからは切り離されている。
【0037】給電装置81bは、電気負荷50bの対ア
ース絶縁のチェックをするため、診断用スイッチ85s
を押した状態で、前述の図5bの状態に相当する。診断
用スイッチの接点85sb1 ,85sb2 は開かれてお
り、ブレーク接点85bb1,85bb2 は、ONとな
り、異常検出手段86bは電気負荷50bにその対アー
ス絶縁抵抗Rebを介して接続され、異常の有無が表示
される。この場合、アースライン91bは接点85sb
2 によって、開かれているので、船体接地Gや給電系統
Fを介して、他の給電ルートに電流が流れることがな
く、対アース絶縁抵抗が正確のチェックされる。続いて
電気負荷50aの対アース絶縁を診断する場合は、診断
用スイッチ85saを押せばよい。診断用開閉手段とし
ては、自動復帰型の押しボタンスイッチに限らず自己保
持型のものを選んでもよい。また、スイッチに限らずリ
レーとしてもよい。
【0038】第1の実施形態の給電装置1の場合は、遮
断器2をOFFにしなければ、診断することができなか
ったが、第2の実施形態の給電装置81を用いると、遮
断器82がONの状態、すなわち給電を続けながら診断
をすることができるので、便利である。また、電気負荷
の回路が、給電しなければ接続されない機器の場合には
第2の実施形態のものでないと診断できない。
【0039】図7は冷凍機の一例を示す図である。この
冷凍機120の内部には、コップレッサーモーター12
1,コンデンサファンモータ122,エバポレータファ
ンモータ123,ヒーター124などの機器(電気負
荷)が備えられているが、それらはノーフューズブレー
カー125を介し、給電線Fcから運転制御装置126
に給電され、その動作によって、それぞれのリレーM
C,IR,FR,HRが図示のようにONされない。給
電装置から各電気負荷121,122,123,124
への診断電流(直流電流)も、各電気負荷のリレーM
C,IR,FR,HRがONされないと流れないから診
断できないことになる。したがって、この場合は第2の
実施形態の給電装置によって診断するのがよい。
【0040】次に、図8に基づいて、第3の実施形態に
ついて説明する。図8は、第3の実施形態の概要説明図
である。図8において、第1、第2の実施形態と同一の
部分は、同一の符号で示し、説明を省略する。複数の給
電装置101(101a,101b)は、非接地式給電
系統Fから各電気負荷50(50a,50b)に給電す
る給電配線40′(40′a,40′b)を開閉する遮
断器102(102a,102b)と、各電気負荷50
(50a,50b)をその対アース絶縁インピーダンス
を介して船体接地Gするアースライン104(104
a,104b)に接続されて、そのアースライン104
(104a,104b)を開閉する接点103(103
a,103b)を備えている。
【0041】一方非接地式給電系統の幹線Fと船体接地
Gとの間には複数の電気負荷50(50a,50b)を
監視する対アース絶縁異常検出回路105が各電気負荷
と並列に接続されている。対アース絶縁異常検出回路1
05は、給電系統Fの2相(S,T)間の電圧を変圧器
106で変圧して整流回路107で直流に変換してなる
直流電源108と、異常検出手段109とからなり、直
流電源の一端は前記給電系統Fの他の1相(R)に接続
される。そして、異常検出手段109は、直流電源の他
の一端と船体接地Gに接続される。
【0042】この実施形態の給電装置の動作は次のとお
りである。図8は、遮断器102a,102bがいずれ
もONされ、診断用スイッチ103aをON、給電装置
101bをOFFにした状態を示している。直流電源1
08の一端から直流電流Iが、給電系統FのR相、給電
配線40′a、遮断器102a、電気負荷50aとその
対アース絶縁インピーダンスRea、診断用スイッチ1
03a、アースライン104a、船体接地G、異常検出
手段109を経由して直流電源の他端へと流れる。そし
て、給電装置101bの診断用スイッチ103bがOF
Fとなっているので、電流が流れない。したがって、こ
のとき異常検出手段109で検出される電流と直流電源
108の直流電圧とから電気負荷50aの絶縁抵抗の異
常の有無が検出される。また、逆に診断用スイッチ10
3bをONとし、診断用スイッチ103aをOFFとす
れば、電気負荷50bの対アース絶縁抵抗の異常の有無
が検出される。
【0043】この対アース絶縁異常検出回路105は、
接続作業現場の近くに設けておくと、作業員が気付きや
すいので好ましいが、分電盤33の地絡計35(図1参
照)をこれにあててもよい。
【0044】次に、図9に基づいてさらに第4の実施形
態について説明する。対アース絶縁異常検出機能付き給
電装置111は、第1の実施形態の対アース絶縁異常検
出機能付き給電装置に複数を給電装置を監視センターで
監視するモニタリングシステムを付加したものである。
モニタリングシステムは、電気負荷、例えばコンテナ1
51に収納された冷凍機150の稼働状態(温度異常の
有無、コンプレッサの運転状況、コンテナの除霜状態な
ど)を検知するセンサ152と、それからの信号がレセ
プタクル53、通信端末60などを介して、中央監視装
置70に送信sされる通信網65を備えている。そし
て、この通信端末60を利用して、対アース絶縁異常検
出回路116(図9では便宜上対アース絶縁異常検出回
路のうち表示回路15は別に表している)で検出した地
絡等の異常も中央監視装置70へ送信sするようにした
ものである。このようにすると、対アース絶縁の異常及
び電気負荷の稼働状態が中央監視装置で系統全体を管理
している監視員にもリアルタイムで把握されるので好ま
しい。
【0045】また、図10は、第5の実施形態の概要説
明図である。対アース絶縁異常検出機能付き給電装置1
11aは、第2の実施形態の対アース絶縁異常検出機能
付き給電装置に第4の実施形態のモニタリングシステム
と遠隔制御システムを付加したものである。中央監視装
置70aと通信端末60aは、第4の実施形態と同様、
電気負荷(冷凍機)150の稼働状態(温度異常の有
無、コンプレッサの運転状況、コンテナの除霜状態な
ど)を検知するセンサ152や対アース絶縁検出回路で
検出した地絡等の異常をモニターすると同時に、診断用
開閉手段113に制御信号sを送って遠隔操作する機能
も兼ね備えている。
【0046】第4又は第5の実施形態において、基本と
なる給電装置を第1又は第2の実施形態としたが、第3
の実施形態のものとしてもよい。
【0047】以上の例では、船舶内の冷凍コンテナ、冷
凍保冷車などの船舶用可搬冷凍設備の対アース絶縁異常
を検出する場合について説明したが、本発明の対アース
絶縁異常検出機能付き給電装置は、それらに限定される
ものではなく、非接地式給電系統において用いられるす
べての電気負荷の対アース絶縁の異常検出に有効であ
る。
【0048】
【発明の効果】以上に述べたとおり、請求項1記載の発
明によれば、電気負荷の対アース絶縁インピーダンスの
異常の有無を検出するに際し、遮断器と、対アース絶縁
異常検出回路と、リレー回路とを適宜接続することによ
り、非接地式給電系統に接続された他の電気負荷の影響
を遮断して、診断対象電気負荷の対アース絶縁インピー
ダンスのみを検出する診断対象負荷特定機能を有するの
で、診断対象負荷の絶縁異常の有無を容易にかつ確実に
検出できるという効果がある。
【0049】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明の効果に加えて、リレー回路が、遮断器下流側
の給電配線の任意の2相間の電圧によって励磁されるコ
イル部と、直流電源の一端又は他端と異常検出手段との
間に接続されたブレーク接点とからなるので、遮断器が
OFFのとき、ブレーク接点がONとなって、異常検出
が可能となり、かつ遮断器がOFFであるから、非接地
式給電系統を介して他の電気負荷の影響を受けることが
ないという効果がある。
【0050】請求項3記載の発明によれば、請求項2記
載の発明の効果に加えて、リレー回路のコイル部が、遮
断器下流側の給電配線の任意の2相間の電圧を適宜の電
圧に変換する変圧器の2次側に接続されるので、リレー
回路のコイル部に適した電圧を供給することができると
ともに、直流電流がコイル部へ分流するのを防止できる
という効果がある。
【0051】請求項4記載の発明によれば、請求項1乃
至3のいずれかに記載の発明の効果に加えて、診断用開
閉手段が、電気負荷をその対アース絶縁インピーダンス
を介して船体接地するアースラインに接続され、アース
ラインを開閉するアースライン開閉接点を有するスイッ
チ又はリレーからなるので、診断対象電気負荷のアース
ライン開閉接点をOFFとすることにより、その診断対
象負荷への給電を続けながら、他の電気負荷の影響を遮
断し、診断対象電気負荷の対アース絶縁の異常の有無を
確実に検出することができるという効果がある。
【0052】請求項5記載の発明によれば、請求項4記
載の発明の効果に加えて、診断用開閉手段が、アースラ
インを開閉するアースライン開閉ブレーク接点と、非接
地式給電系統の遮断器下流側の給電配線の任意の2相間
にリレー回路のコイル部を接続するリレーラインを開閉
するリレーライン開閉ブレーク接点とを有し、リレー回
路は、コイル部と、直流電源の一端と前記リレーライン
との間に挿入された第1ブレーク接点と、アースライン
と直流電源の他端との間に異常検出手段とともに直列に
接続された第2ブレーク接点とからなるので、診断対象
電気負荷のアースライン開閉ブレーク接点とリレーライ
ン開閉接点を同時にOFFとすることにより、遮断器が
ONであっても第1ブレーク接点及び第2ブレーク接点
がともにONとなるので、給電を続けながら対アース絶
縁異常の有無を検出でき、診断対象電気負荷のアースラ
イン開閉ブレーク接点とリレーライン開閉接点を同時に
ONとすることにより、第1ブレーク接点及び第2ブレ
ーク接点がともにOFFとなるので、異常検出手段が給
電配線から切り離され、いずれの場合もコイル部へ直流
電流が分流するのを防止できるという効果がある。
【0053】請求項6記載の発明によれば、請求項1乃
至5のいずれかの発明の効果に加えて、対アース絶縁異
常検出回路の直流電源が、遮断器の上流側の給電配線又
は非接地式給電系統の任意の2相の相間電圧を変圧器を
介して取り出し、整流してなる直流電源であるから、対
アース絶縁異常検出回路の直流電源を別に設ける必要が
ないという効果がある。
【0054】請求項7記載の発明によれば、診断対象電
気負荷に接続された給電装置の診断用開閉手段をONと
し、他の電気負荷に接続された診断用開閉手段をOFF
とすることにより、診断対象負荷の対アース絶縁の異常
の有無を、非接地式給電系統に接続された複数の電気負
荷の対アース絶縁インピーダンスの異常の有無を監視す
る1台の対アース絶縁異常検出回路により検出すること
ができ、個々の給電装置に対アース絶縁異常検出回路を
内蔵させる必要がないので、経済的である。
【0055】請求項8記載の発明によれば、請求項1乃
至7のいずれかに記載の対アース絶縁異常検出機能付き
給電装置と、中央監視装置と、それに接続された通信網
と、通信網を介して前記対アース絶縁の異常の検出信号
を中央監視装置に送信する通信端末とを有するので、対
アース絶縁の異常の有無が通信端末から中央監視装置に
送信されるので、中央監視装置を担当する監視員にもリ
アルタイムに各電気負荷の異常の有無が把握されるとい
う効果がある。
【0056】請求項9記載の発明によれば、請求項8記
載の発明の効果に加えて、通信端末が、中央監視装置か
らの制御信号を受信してリレー回路又はリレー回路と診
断用開閉手段を制御する機能を有するので、中央監視装
置からのリモートコントロールにより、監視センターで
各電気負荷の対アース絶縁の異常の有無を能動的に検出
できるという効果がある。
【0057】請求項10の発明によれば、請求項1乃至
9のいずれかに記載の発明の効果に加えて、電気負荷
が、船舶用可搬冷凍設備であり、短時間に多数持ち込ま
れることの多いので、簡単な構成で正確に対アース絶縁
の異常の有無を検出できる対アース絶縁異常検出装置を
使用するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置の第1の実施形態の概要説明図である。
【図2】本発明の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置の第1の実施形態の使用状態の説明図である。
【図3】対アース絶縁異常検出回路の一具体例の回路図
である。
【図4】本発明の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置の外観図である。
【図5】本発明の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置の第2の実施形態の概要説明図である。
【図6】本発明の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置の第2の実施形態の使用状態の説明図である。
【図7】電気負荷の一例である冷凍機の説明図である。
【図8】本発明の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置の第3の実施形態の概要説明図である。
【図9】本発明の対アース絶縁異常検出機能付き給電装
置の第4の実施形態の概要説明図である。
【図10】本発明の対アース絶縁異常検出機能付き給電
装置の第5の実施形態の概要説明図である。
【符号の説明】
1,81,101,111 対アース絶縁異常検出機能
付き給電装置 2,82,102,112 遮断器 3,85 リレー回路 6,86,105,116 対アース絶縁異常検出回路 7,87,108 直流電源(直流電源回路) 26,86,109 異常検出手段 30 交流電源 33 分電盤 40,40″ ケーブル 40′ 給電配線 50,150 電気負荷(冷凍機) 60,60a 通信端末 70,70a 中央監視装置 151 冷凍コンテナ 152 モニター F 非接地式給電系統 G 船体接地 g 基板接地 L 表示ランプ Re 対アース絶縁抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 貴弘 大阪府東大阪市岩田町2丁目3番1号 タ ツタ電線株式会社内 (72)発明者 中西 正人 大阪府東大阪市岩田町2丁目3番1号 タ ツタ電線株式会社内 (72)発明者 小澤 吉男 東京都港区新橋5丁目8番9号 太平商工 株式会社内 (72)発明者 近森 泰宏 兵庫県神戸市中央区海岸通4−3−13 ポ ートビル内 太平商工株式会社神戸支店内 (72)発明者 山崎 泰 兵庫県神戸市中央区海岸通4−3−13 ポ ートビル内 太平商工株式会社神戸支店内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非接地式給電系統と電気負荷との間に接
    続され、前記電気負荷に電力を供給する給電装置におい
    て、 前記非接地式給電系統から前記電気負荷への給電配線を
    開閉する遮断器と、 前記電気負荷の対アース絶縁インピーダンスの異常の有
    無を検出する異常検出手段及びその直流電源からなる対
    アース絶縁異常検出回路と、 前記異常検出手段により前記電気負荷の対アース絶縁イ
    ンピーダンスの異常の有無を検出する検出ラインを開閉
    する接点を有するリレー回路とを備え、 前記異常検出手段により、電気負荷の対アース絶縁イン
    ピーダンスの異常の有無を検出するに際し、前記非接地
    式給電系統に接続された他の電気負荷の影響を遮断し
    て、診断対象電気負荷の対アース絶縁インピーダンスの
    みを検出する診断対象負荷特定機能を有することを特徴
    とする対アース絶縁異常検出機能付き給電装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の対アース絶縁異常検出機
    能付き給電装置において、 前記リレー回路は、前記遮断器下流側の給電配線の任意
    の2相間の電圧によって励磁されるコイル部と、 前記検出ラインに接続されたブレーク接点とからなるこ
    とを特徴とする対アース絶縁異常検出機能付き給電装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の対アース絶縁異常検出機
    能付き給電装置において、 前記リレー回路のコイル部は、前記遮断器下流側の給電
    配線の任意の2相間の電圧を適宜の電圧に変換する変圧
    器の2次側に接続されることを特徴とする対アース絶縁
    異常検出機能付き給電装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の対ア
    ース絶縁異常検出機能付き給電装置において、 前記電気負荷をその対アース絶縁インピーダンスを介し
    て船体接地するアースラインに接続され、前記アースラ
    インを開閉するアースライン開閉接点を有する診断用開
    閉手段を具備することを特徴とする対アース絶縁異常検
    出機能付き給電装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の対アース絶縁異常検出機
    能付き給電装置において、 前記診断用開閉手段は、前記アースラインを開閉するア
    ースライン開閉ブレーク接点と、前記非接地式給電系統
    の前記遮断器下流側の給電配線の任意の2相間に前記リ
    レー回路のコイル部を接続するリレーラインを開閉する
    リレーライン開閉ブレーク接点とを有し、 前記リレー回路は、前記コイル部と、前記直流電源の一
    端と前記リレーラインとの間に挿入されたブレーク接点
    と、前記アースラインと前記直流電源の他端との間に前
    記異常検出手段とともに直列に接続されたブレーク接点
    とからなることを特徴とする対アース絶縁異常検出機能
    付き給電装置。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の対ア
    ース絶縁異常検出機能付き給電装置において、 前記対アース絶縁異常検出回路の直流電源は、前記遮断
    器の上流側の給電配線の相間電圧を変圧器を介して取り
    出し、整流してなる直流電源であることを特徴とする対
    アース絶縁異常検出機能付き給電装置。
  7. 【請求項7】 非接地式給電系統と電気負荷との間に接
    続され、前記電気負荷に電力を供給する給電装置におい
    て、 前記非接地式給電系統から前記電気負荷への給電配線を
    開閉する遮断器と、 前記電気負荷をその対アース絶縁インピーダンスを介し
    て船体接地するアースラインに接続され、前記アースラ
    インを開閉するアースライン開閉接点を有する診断用開
    閉手段とを備え、 前記診断用開閉手段により特定された診断対象電気負荷
    の対アース絶縁インピーダンスの異常の有無を、 前記非接地式給電系統に接続された複数の電気負荷の対
    アース絶縁の異常の有無を監視する対アース絶縁異常検
    出回路により検出可能とすることを特徴とする対アース
    絶縁異常検出機能付き給電装置。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載の対ア
    ース絶縁異常検出機能付き給電装置と、中央監視装置
    と、それに接続された通信網と、通信網を介して前記対
    アース絶縁の異常の検出信号を中央監視装置に送信する
    通信端末とを有することを特徴とする対アース絶縁異常
    検出機能付き給電装置。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の対アース絶縁異常検出機
    能付き給電装置において、 前記通信端末は、中央監視装置からの制御信号を受信し
    て診断用開閉手段を制御する機能を有することを特徴と
    する対アース絶縁異常検出機能付き給電装置。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至9のいずれかに記載の対
    アース絶縁異常検出機能付き給電装置において、 前記電気負荷は、船舶用可搬冷凍設備からなることを特
    徴とする対アース絶縁異常検出機能付き給電装置。
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