JP2003215196A - 絶縁状態監視方法と装置 - Google Patents
絶縁状態監視方法と装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 B種接地線から電路に絶縁劣化検出用の信号
を重畳させて、零相変流器を介して戻り信号を検出して
電路の絶縁状態を監視する場合、検出信号は系統周波数
による充電電流の影響を受けて変化し正確な絶縁状態の
監視ができない。 【解決手段】 零相変流器１４の一次側に補正用信号通
電手段14ａを設け、補正用信号出力手段１５５から検出
用信号とは異なる周波数で一定レベルの補正用信号を印
加し、補正用検出手段１５１ｃで検出して変化率を計測
し、この変化率で検出用信号を補正する。
を重畳させて、零相変流器を介して戻り信号を検出して
電路の絶縁状態を監視する場合、検出信号は系統周波数
による充電電流の影響を受けて変化し正確な絶縁状態の
監視ができない。 【解決手段】 零相変流器１４の一次側に補正用信号通
電手段14ａを設け、補正用信号出力手段１５５から検出
用信号とは異なる周波数で一定レベルの補正用信号を印
加し、補正用検出手段１５１ｃで検出して変化率を計測
し、この変化率で検出用信号を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はΔ又はV結線などの
一線B種接地工事を施した低圧電路の対地絶縁抵抗を監
視することで電路の絶縁抵抗状態を監視する技術に関
し、特に、絶縁劣化を検出するための検出用信号が系統
周波数による充電電流などの影響を受けて生ずる検出誤
差を補正する手段を備えた絶縁状態監視方法および装置
に関する。
一線B種接地工事を施した低圧電路の対地絶縁抵抗を監
視することで電路の絶縁抵抗状態を監視する技術に関
し、特に、絶縁劣化を検出するための検出用信号が系統
周波数による充電電流などの影響を受けて生ずる検出誤
差を補正する手段を備えた絶縁状態監視方法および装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】低圧の一線接地電路において電路の絶縁
劣化が進行して漏電事故に至ると、変電所等に設置され
ている漏電継電器が動作して遮断器が遮断される。遮断
器が遮断すると広範囲に停電するばかりでなく、事後処
理として事故点の調査および復旧などに長時間を要す
る。このため事故の発生を未然に防止するための対策と
して電路の絶縁状態を常時監視するための絶縁状態監視
装置が用いられている。
劣化が進行して漏電事故に至ると、変電所等に設置され
ている漏電継電器が動作して遮断器が遮断される。遮断
器が遮断すると広範囲に停電するばかりでなく、事後処
理として事故点の調査および復旧などに長時間を要す
る。このため事故の発生を未然に防止するための対策と
して電路の絶縁状態を常時監視するための絶縁状態監視
装置が用いられている。
【０００３】図５は一般に知られている一線接地電路の
絶縁状態監視装置の説明図で、次のように構成されてい
る。即ち、同図において２１は変圧器で、低圧配電線の
三相電路である被監視電路２０に電力を供給している。
２２はB種接地線、２３は絶縁劣化検出用の信号(以下、
検出用信号と称す)を発生させ、B種接地線を介して電路
に重畳させる検出信号発生装置で、２０Ｈz，０・５v程
度の低周波低電圧信号を発生させる発信器２３aと重畳
用変成器２３ｂからなる。２４は検出信号発生装置２３
からの戻りの検出用信号を検出する信号検出装置で零相
変流器２４aと信号検出部２４bとからなる。なお、図中
Cは電路の対地静電容量、ｒは電路の対地絶縁抵抗を示
している。
絶縁状態監視装置の説明図で、次のように構成されてい
る。即ち、同図において２１は変圧器で、低圧配電線の
三相電路である被監視電路２０に電力を供給している。
２２はB種接地線、２３は絶縁劣化検出用の信号(以下、
検出用信号と称す)を発生させ、B種接地線を介して電路
に重畳させる検出信号発生装置で、２０Ｈz，０・５v程
度の低周波低電圧信号を発生させる発信器２３aと重畳
用変成器２３ｂからなる。２４は検出信号発生装置２３
からの戻りの検出用信号を検出する信号検出装置で零相
変流器２４aと信号検出部２４bとからなる。なお、図中
Cは電路の対地静電容量、ｒは電路の対地絶縁抵抗を示
している。
【０００４】今、検出信号発生装置２３から、検出用信
号を発生させB種接地線２２に重畳すると、該検出用信
号は被監視電路２０、電路の対地静電容量C、対地絶縁
抵抗ｒ間を循環してI20として流れる。
号を発生させB種接地線２２に重畳すると、該検出用信
号は被監視電路２０、電路の対地静電容量C、対地絶縁
抵抗ｒ間を循環してI20として流れる。
【０００５】図6は絶縁状態監視の説明図で、その（A）
は検出用信号の電流Ｉ20の流れる状態を等価的にあらわ
した回路図で、（Ｂ）はそのベクトル図を示し、（Ａ）
と同じ符号を付してある。
は検出用信号の電流Ｉ20の流れる状態を等価的にあらわ
した回路図で、（Ｂ）はそのベクトル図を示し、（Ａ）
と同じ符号を付してある。
【０００６】即ち、検出信号発生装置23から印加された
検出用信号の電流Ｉ20は電路の対地静電容量Ｃ、対地絶
縁抵抗ｒによるインピーダンスをとおして流れる。この
検出用信号の電流Ｉ20は、対地静電容量Ｃに流れる静電
容量成分電流Ｉｏｃと、絶縁劣化による抵抗成分電流Ig
rとの合成された電流で、これらの電流のベクトルは図6
（Ｂ）のようになる。
検出用信号の電流Ｉ20は電路の対地静電容量Ｃ、対地絶
縁抵抗ｒによるインピーダンスをとおして流れる。この
検出用信号の電流Ｉ20は、対地静電容量Ｃに流れる静電
容量成分電流Ｉｏｃと、絶縁劣化による抵抗成分電流Ig
rとの合成された電流で、これらの電流のベクトルは図6
（Ｂ）のようになる。
【０００７】同図の位相θは、印加した検出用信号の電
圧（基準電圧）Ｖｓと検出用信号の電流I20との位相差
で、絶縁劣化がない場合は90度となるが、絶縁劣化が進
むと抵抗成分電流Igrが大きくなり、それに伴って位相
差θが変化する。従って、この検出用信号の電流I20お
よび位相差θの変化を監視することで電路の絶縁状態を
監視することができる。
圧（基準電圧）Ｖｓと検出用信号の電流I20との位相差
で、絶縁劣化がない場合は90度となるが、絶縁劣化が進
むと抵抗成分電流Igrが大きくなり、それに伴って位相
差θが変化する。従って、この検出用信号の電流I20お
よび位相差θの変化を監視することで電路の絶縁状態を
監視することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような絶縁状態
監視装置では、絶縁監視用の検出信号は被監視電路に影
響を与えないようにするため極力小さくする必要があ
り、又被監視電路の系統周波数による充電電流が検出用
信号に比べてはるかに大きく、かつこれらが合成される
ため、抵抗成分電流に正確に比例した検出信号は得られ
ず、これを得るためには次のような課題があった。
監視装置では、絶縁監視用の検出信号は被監視電路に影
響を与えないようにするため極力小さくする必要があ
り、又被監視電路の系統周波数による充電電流が検出用
信号に比べてはるかに大きく、かつこれらが合成される
ため、抵抗成分電流に正確に比例した検出信号は得られ
ず、これを得るためには次のような課題があった。
【０００９】（１）検出号発生装置23からの検出用信号
は極く小さいため、信号検出装置２４の零相変流器24a
で検出する信号も極めて小さくなる。又、信号検出装置
24で検出する信号内には、検出用信号の他に系統周波数
電路電圧によって流れている充電電流も合成されて検出
され、この充電電流は被監視電路の長さや負荷によって
も変化するとともに、開閉器の開閉などによる負荷変動
によっても変化し、検出用信号もこれに影響されて変化
してしまう。従って、零相変流器の二次側から検出され
る信号は一次側を流れる充電電流などの大きさによって
検出用信号のレベル値が変化する現象がみられ、正確な
絶縁監視ができない。
は極く小さいため、信号検出装置２４の零相変流器24a
で検出する信号も極めて小さくなる。又、信号検出装置
24で検出する信号内には、検出用信号の他に系統周波数
電路電圧によって流れている充電電流も合成されて検出
され、この充電電流は被監視電路の長さや負荷によって
も変化するとともに、開閉器の開閉などによる負荷変動
によっても変化し、検出用信号もこれに影響されて変化
してしまう。従って、零相変流器の二次側から検出され
る信号は一次側を流れる充電電流などの大きさによって
検出用信号のレベル値が変化する現象がみられ、正確な
絶縁監視ができない。
【００１０】（２）上記の現象は、充電電流の大小だけ
でなく、電路の対地絶縁劣化による系統周波数の抵抗成
分電流の大小によっても同様の現象が見られ、零相変流
器で検出された検出用信号のレベル値は、電路の対地絶
縁抵抗値に比例しない値となる。
でなく、電路の対地絶縁劣化による系統周波数の抵抗成
分電流の大小によっても同様の現象が見られ、零相変流
器で検出された検出用信号のレベル値は、電路の対地絶
縁抵抗値に比例しない値となる。
【００１１】（３）また上記の現象によるレベル値の変
化だけでなく、位相差も変化し、正確な抵抗成分電流が
得られない。
化だけでなく、位相差も変化し、正確な抵抗成分電流が
得られない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明において上記の課
題を解決するための手段は、零相変流器の一次側に、検
出用信号とは異なる周波数で一定レベルの補正用信号を
通電し、二次側から充電電流などによる変化分を検出し
て変化の割合を求めて、この変化の割合によって検出用
信号を補正することで正確な絶縁状態を監視するように
する。
題を解決するための手段は、零相変流器の一次側に、検
出用信号とは異なる周波数で一定レベルの補正用信号を
通電し、二次側から充電電流などによる変化分を検出し
て変化の割合を求めて、この変化の割合によって検出用
信号を補正することで正確な絶縁状態を監視するように
する。
【００１３】補正用信号と検出用信号とは周波数が異な
るため同じ充電電流に対して各信号のレベル値および位
相値の変化の割合が異なる、この周波数差によって生じ
る変化の割合を補正用信号で得られた変化の割合自体を
あらかじめグラフ又は演算等で求めた検出用信号の変化
の割合と同じになるように補正しこの補正後の補正用信
号の変化の割合で検出用信号を補正する。装置として
は、次のように構成する。
るため同じ充電電流に対して各信号のレベル値および位
相値の変化の割合が異なる、この周波数差によって生じ
る変化の割合を補正用信号で得られた変化の割合自体を
あらかじめグラフ又は演算等で求めた検出用信号の変化
の割合と同じになるように補正しこの補正後の補正用信
号の変化の割合で検出用信号を補正する。装置として
は、次のように構成する。
【００１４】低圧電路のB種接地線を介して被監視電路
に絶縁劣化を検出するための検出用信号を印加する検出
信号発生手段と、前記被監視電路又はB種接地線に設け
られ検出用信号を導出するための零相変流器と、該零相
変流器から導出した検出用信号を導入して対地静電容量
成分電流を分離して抵抗成分電流を求めこの抵抗成分電
流を監視する絶縁監視手段を備えた絶縁状態監視装置に
おいて、前記零相変流器は一次側に補正用信号を通電す
る補正用信号通電手段を備えるとともに、絶縁監視手段
は、補正用信号通電手段に補正用信号を送出する補正用
信号出力手段と、前記零相変流器から検出した検出用信
号および補正用信号を夫々検出する信号検出手段と、前
記検出用信号の電圧信号を検出する電圧信号検出手段
と、これら検出用信号、補正用信号および電圧信号をＡ
／Ｄ変換して各信号の絶対値、位相を演算する演算手段
を備えたことを特徴とする。
に絶縁劣化を検出するための検出用信号を印加する検出
信号発生手段と、前記被監視電路又はB種接地線に設け
られ検出用信号を導出するための零相変流器と、該零相
変流器から導出した検出用信号を導入して対地静電容量
成分電流を分離して抵抗成分電流を求めこの抵抗成分電
流を監視する絶縁監視手段を備えた絶縁状態監視装置に
おいて、前記零相変流器は一次側に補正用信号を通電す
る補正用信号通電手段を備えるとともに、絶縁監視手段
は、補正用信号通電手段に補正用信号を送出する補正用
信号出力手段と、前記零相変流器から検出した検出用信
号および補正用信号を夫々検出する信号検出手段と、前
記検出用信号の電圧信号を検出する電圧信号検出手段
と、これら検出用信号、補正用信号および電圧信号をＡ
／Ｄ変換して各信号の絶対値、位相を演算する演算手段
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図1は本発明の実施の形態の概念図
を示し、同図において１１は△結線の三相変圧器で、被
監視電路10に電力を供給する。12は三相変圧器11の一線
をＢ種接地するＢ種接地線で，EBはその接地部を示して
いる。13は絶縁劣化検出用の信号を発生する検出信号発
生手段で、発信部１３ａと重畳用変成器１３ｂとからな
り、発信部１３ａで２０HZ、１０Vの検出用信号を発生
し重畳用変成器１３ｂからＢ種接地線１２を介して被監
視電路１０に送信する。１４は被監視電路１０に設けた
零相変流器で、該零相変流器１４には一次側に補正用信
号を通電するための補正用信号通電手段１４ａを設けて
いる。この補正用通電手段１４ａは、零相変流器の一次
側に設けた導体で、零相変流器にテスト用に巻き線を有
するときはこれを利用してもよい。
によって説明する。図1は本発明の実施の形態の概念図
を示し、同図において１１は△結線の三相変圧器で、被
監視電路10に電力を供給する。12は三相変圧器11の一線
をＢ種接地するＢ種接地線で，EBはその接地部を示して
いる。13は絶縁劣化検出用の信号を発生する検出信号発
生手段で、発信部１３ａと重畳用変成器１３ｂとからな
り、発信部１３ａで２０HZ、１０Vの検出用信号を発生
し重畳用変成器１３ｂからＢ種接地線１２を介して被監
視電路１０に送信する。１４は被監視電路１０に設けた
零相変流器で、該零相変流器１４には一次側に補正用信
号を通電するための補正用信号通電手段１４ａを設けて
いる。この補正用通電手段１４ａは、零相変流器の一次
側に設けた導体で、零相変流器にテスト用に巻き線を有
するときはこれを利用してもよい。
【００１６】１５は絶縁状態を監視する絶縁監視手段
で、その一実施例を図２に示してある。即ち、図２にも
示してあるように、零相変流器１４からの出力信号を入
力するための入力端子Ｚ１、Ｚ２と、検出信号発生手段
１３からの検出用信号の電圧成分を取り出して入力する
電圧信号入力端子Ｎ，Ｅと、後述する補正用信号を出力
する出力端子S1、S2を有する。尚、図中K、Lは重畳用変
成器13bおよび零相変流器14の極性を表し、Kt、Ltは補
正用信号通電手段14aの端子を示している。
で、その一実施例を図２に示してある。即ち、図２にも
示してあるように、零相変流器１４からの出力信号を入
力するための入力端子Ｚ１、Ｚ２と、検出信号発生手段
１３からの検出用信号の電圧成分を取り出して入力する
電圧信号入力端子Ｎ，Ｅと、後述する補正用信号を出力
する出力端子S1、S2を有する。尚、図中K、Lは重畳用変
成器13bおよび零相変流器14の極性を表し、Kt、Ltは補
正用信号通電手段14aの端子を示している。
【００１７】図２は絶縁監視手段１５の内部構成の一実
施例を示した図で、零相変流器端子Ｚ1，Ｚ２を介して
入力された検出用信号は、信号検出手段１５１に入力さ
れる。この信号検出手段１５１はフィルター回路１５１
aで系統周波数成分を除去し、検出用信号検出手段１５
１bと補正用信号検出手段１５１cで検出用信号（20Ｈ
Ｚ）、補正用信号（１０ＨＺ）に分離して検出し、各信
号を増幅回路で増幅し、Ａ／Ｄ変換部１５２に入力し、
アナログ信号をデジタル信号に変換する。
施例を示した図で、零相変流器端子Ｚ1，Ｚ２を介して
入力された検出用信号は、信号検出手段１５１に入力さ
れる。この信号検出手段１５１はフィルター回路１５１
aで系統周波数成分を除去し、検出用信号検出手段１５
１bと補正用信号検出手段１５１cで検出用信号（20Ｈ
Ｚ）、補正用信号（１０ＨＺ）に分離して検出し、各信
号を増幅回路で増幅し、Ａ／Ｄ変換部１５２に入力し、
アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００１８】また、入力端子Ｎ，Ｅに入力された検出用
電圧信号は、電圧信号検出検出手段１５３に入力され、
フィルター回路１５３ａを介して電圧検出部１５３bで
検出増幅され、Ａ／Ｄ変換部１５２に入力される。
電圧信号は、電圧信号検出検出手段１５３に入力され、
フィルター回路１５３ａを介して電圧検出部１５３bで
検出増幅され、Ａ／Ｄ変換部１５２に入力される。
【００１９】Ａ／Ｄ変換部１５２に入力されデジタル信
号に変換された各信号は演算部１５４に入力される。演
算部１５４ではＡ／Ｄ変換部１５２の出力を処理し、各
信号の絶対値および位相を求め必要な演算処理を行う。
号に変換された各信号は演算部１５４に入力される。演
算部１５４ではＡ／Ｄ変換部１５２の出力を処理し、各
信号の絶対値および位相を求め必要な演算処理を行う。
【００２０】また、演算部１５４では検出用信号とは異
なる周波数で、あらかじめ定めた一定レベルの補正用信
号を作り、補正用信号発生手段１５５に送出する。補正
用信号発生手段１５５ではこの信号をＤ／Ａ変換部１５
５ａでアナログ信号に変換した後、補正信号出力部１５
５bから出力端子Ｓ1，Ｓ２を介して補正信号通電手段１
４ａに送出する。
なる周波数で、あらかじめ定めた一定レベルの補正用信
号を作り、補正用信号発生手段１５５に送出する。補正
用信号発生手段１５５ではこの信号をＤ／Ａ変換部１５
５ａでアナログ信号に変換した後、補正信号出力部１５
５bから出力端子Ｓ1，Ｓ２を介して補正信号通電手段１
４ａに送出する。
【００２１】従って、零相変流器１４の一次側には、補
正用信号と検出用信号と系統周波数による充電電流が流
れることになり、その二次側からはこれらの信号電流が
合成されて出力されることになる。従って検出された検
出用信号および補正用信号は、これらの信号よりはるか
に大きい充電電流の影響を同時に受けることになる。し
かし、補正用信号出力部１５５ｂからの補正用信号は、
あらかじめ設定した一定のレベルおよび位相の既知の信
号であり、補正用信号検出用手段１５１cで検出した信
号は充電電流の影響を受けて変化した値であるから、充
電電流の影響によって変化した割合が容易に計測でき
る。従ってこの変化の割合で検出用信号を補正（除算）
すれば、充電電流による影響を排除することができる。
正用信号と検出用信号と系統周波数による充電電流が流
れることになり、その二次側からはこれらの信号電流が
合成されて出力されることになる。従って検出された検
出用信号および補正用信号は、これらの信号よりはるか
に大きい充電電流の影響を同時に受けることになる。し
かし、補正用信号出力部１５５ｂからの補正用信号は、
あらかじめ設定した一定のレベルおよび位相の既知の信
号であり、補正用信号検出用手段１５１cで検出した信
号は充電電流の影響を受けて変化した値であるから、充
電電流の影響によって変化した割合が容易に計測でき
る。従ってこの変化の割合で検出用信号を補正（除算）
すれば、充電電流による影響を排除することができる。
【００２２】即ち、補正用信号出力手段１５５の出力信
号と、補正用信号検出手段１５１cで検出した補正用信
号から、検出レベルと位相の変化の割合（変化率）を演
算部１５４で演算し、検出用信号検出手段１５１ｂで検
出した検出用信号レベルおよび位相をこの変化率で除算
して検出用信号レベルおよび位相を補正する。そして、
この補正された検出用信号のレベルおよび位相から演算
して求めた抵抗成分電流が、あらかじめ設定した値を超
えたとき、警報手段１６で音による警報又は光による表
示等で警報を発し、電路の絶縁状態が劣化していること
を報知させる。
号と、補正用信号検出手段１５１cで検出した補正用信
号から、検出レベルと位相の変化の割合（変化率）を演
算部１５４で演算し、検出用信号検出手段１５１ｂで検
出した検出用信号レベルおよび位相をこの変化率で除算
して検出用信号レベルおよび位相を補正する。そして、
この補正された検出用信号のレベルおよび位相から演算
して求めた抵抗成分電流が、あらかじめ設定した値を超
えたとき、警報手段１６で音による警報又は光による表
示等で警報を発し、電路の絶縁状態が劣化していること
を報知させる。
【００２３】なお、補正用信号出力手段１５５は、一定
の信号レベルと位相の信号を発生すればよいので、必ず
しも演算部で作る必要はなく、他の信号の信号発生手段
から送信してもよい、ただし他の信号との同期を取る必
要がある。
の信号レベルと位相の信号を発生すればよいので、必ず
しも演算部で作る必要はなく、他の信号の信号発生手段
から送信してもよい、ただし他の信号との同期を取る必
要がある。
【００２４】又、零相変流器１４は必ずしも被監視電路
１０に設ける必要はなく、B種接地線１２に設けてもよ
いことは勿論である。 以上の補正により絶縁劣化検出
の目的は達成されるが、検出用信号の周波数と補正用信
号の周波数は異なるため、同じ充電電流に対して変化の
割合が異なる。従って、実際の対地絶縁抵抗値に比例し
た抵抗成分電流値を正確に計測するには、補正用信号の
補正値自体を若干補正する必要がある。
１０に設ける必要はなく、B種接地線１２に設けてもよ
いことは勿論である。 以上の補正により絶縁劣化検出
の目的は達成されるが、検出用信号の周波数と補正用信
号の周波数は異なるため、同じ充電電流に対して変化の
割合が異なる。従って、実際の対地絶縁抵抗値に比例し
た抵抗成分電流値を正確に計測するには、補正用信号の
補正値自体を若干補正する必要がある。
【００２５】図３は系統周波数による充電電流の変化に
対する検出用信号および補正用信号のレベル変化を表し
た信号レベル変化特性図で、横軸に系統周波数による充
電電流（Ａ）、縦軸に信号レベルの増加の割合を（％）
で示している。図中、Ａは１０Ｈｚの補正用信号レベル
変化曲線，Ｂは20Ｈｚ検出用信号レベル変化曲線を示
し、系統周波数信号０のときを信号レベル１００パーセ
ントとしたときの検出用信号レベル（％）値をb、補正
用信号レベル（％）値をｄとしている。
対する検出用信号および補正用信号のレベル変化を表し
た信号レベル変化特性図で、横軸に系統周波数による充
電電流（Ａ）、縦軸に信号レベルの増加の割合を（％）
で示している。図中、Ａは１０Ｈｚの補正用信号レベル
変化曲線，Ｂは20Ｈｚ検出用信号レベル変化曲線を示
し、系統周波数信号０のときを信号レベル１００パーセ
ントとしたときの検出用信号レベル（％）値をb、補正
用信号レベル（％）値をｄとしている。
【００２６】例えば、充電電流０．６（Ａ）の時の補正
用信号レベル増加量をa（１６％）、検出用信号レベル
の増加量をc（１２％）とした場合、補正用信号変化の
割合は１６％（ａ／ｂ×１００）、検出用信号の割合は
１２％（ｃ／ｄ×１００）、となり、増加する割合が異
なる。そこで、充電電流による補正用信号の増加の割合
と、検出用信号の増加の割合を装置固有の値としてあら
かじめ求めておき、補正用信号の増加の割合から検出用
信号の増加の割合を演算する。
用信号レベル増加量をa（１６％）、検出用信号レベル
の増加量をc（１２％）とした場合、補正用信号変化の
割合は１６％（ａ／ｂ×１００）、検出用信号の割合は
１２％（ｃ／ｄ×１００）、となり、増加する割合が異
なる。そこで、充電電流による補正用信号の増加の割合
と、検出用信号の増加の割合を装置固有の値としてあら
かじめ求めておき、補正用信号の増加の割合から検出用
信号の増加の割合を演算する。
【００２７】即ち、図３のｃ／ａ＝０．７５を求めてお
き、補正用信号が１６％増加したとき１６×０．７５＝
１２から検出用信号は１２％増加したものとする。
き、補正用信号が１６％増加したとき１６×０．７５＝
１２から検出用信号は１２％増加したものとする。
【００２８】この値を用い、系統周波数による充電電流
の影響を取り除いた真の検出レベル値は、検出（計測）
した検出用信号のレベル値を［（100＋12）／１００］
で除算することで求めることができる。
の影響を取り除いた真の検出レベル値は、検出（計測）
した検出用信号のレベル値を［（100＋12）／１００］
で除算することで求めることができる。
【００２９】図４は系統周波数による充電電流に対する
補正用信号および検出用信号の位相変化特性図で、横軸
に系統周波数による充電電流（Ａ）、縦軸に位相変化
（度）を示し、Ｃは補正用信号の位相変化曲線、Ｄは検
出用信号の位相変化曲線を示している。
補正用信号および検出用信号の位相変化特性図で、横軸
に系統周波数による充電電流（Ａ）、縦軸に位相変化
（度）を示し、Ｃは補正用信号の位相変化曲線、Ｄは検
出用信号の位相変化曲線を示している。
【００３０】例えば、充電電流０．６（Ａ）のとき、補
正用信号の位相変化量ａが６１．６度、検出用信号の変
化量ｂは４５度と位相の変化する割合が異なる。このた
め、補正用信号の位相変化率に、検出信号の変化率を補
正用信号の変化率で除算した値（０．７３）を掛けて調
整する。即ち、６１．６×０．７３＝４５度の値を用
い、検出用信号位相検出値から、補正用信号位相変化値
に０．７３を掛けた値を引き算することで、系統周波数
電流の影響を取り除いた真の検出用信号位相値をもとめ
ることができる。また、これらの調整値（0.75および
０．73）は、検出用および補正用信号の各レベル変化曲
線の傾きがことなるだけで、相似であり充電電流の値が
変わっても同じ値で求めることができる。
正用信号の位相変化量ａが６１．６度、検出用信号の変
化量ｂは４５度と位相の変化する割合が異なる。このた
め、補正用信号の位相変化率に、検出信号の変化率を補
正用信号の変化率で除算した値（０．７３）を掛けて調
整する。即ち、６１．６×０．７３＝４５度の値を用
い、検出用信号位相検出値から、補正用信号位相変化値
に０．７３を掛けた値を引き算することで、系統周波数
電流の影響を取り除いた真の検出用信号位相値をもとめ
ることができる。また、これらの調整値（0.75および
０．73）は、検出用および補正用信号の各レベル変化曲
線の傾きがことなるだけで、相似であり充電電流の値が
変わっても同じ値で求めることができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明は次のような効果を奏する。
【００３２】（1）絶縁監視手段で得られる検出用信号
レベルおよび位相は、被監視電路の系統周波数による充
電電流などの影響のよる変化分を補正用信号で補正した
値となるので検出用信号の値は、実際の絶縁抵抗成分電
流に比例した値となる。
レベルおよび位相は、被監視電路の系統周波数による充
電電流などの影響のよる変化分を補正用信号で補正した
値となるので検出用信号の値は、実際の絶縁抵抗成分電
流に比例した値となる。
【００３３】（２）零相変流器の特性、又は系統周波成
分除去用のフィルターなどの影響によって検出用信号が
変化することがあったとしても、その変化は、補正用信
号にも現れるので補正用信号で補正される。
分除去用のフィルターなどの影響によって検出用信号が
変化することがあったとしても、その変化は、補正用信
号にも現れるので補正用信号で補正される。
【００３４】（３）さらに、ノイズ、温度変化などの影
響で検出用信号が変化しても、その変化は補正用信号で
も検出して補正するので、精度の高い絶縁状態監視が可
能となる。
響で検出用信号が変化しても、その変化は補正用信号で
も検出して補正するので、精度の高い絶縁状態監視が可
能となる。
【００３５】
【００３６】
【図１】 本発明の一実施の形態の概念図
【００３７】
【図２】 図１の絶縁監視手段の説明図
【００３８】
【図３】 系統周波数による充電電流に対する信号レベ
ル変化の特性図
ル変化の特性図
【００３９】
【図４】 系統周波数による充電電流に対する信号の位
相変化の特性図
相変化の特性図
【００４０】
【図５】 従来の絶縁状態監視装置の説明図
【００４１】
【図６】 絶縁状態監視の原理説明図
【００４２】
【符号の説明】
１０・・被監視電路
１１・・三相変圧器
１２・・Ｂ種接地線
１３・・検出信号発生手段
１４・・零相変流器
１４ａ・・補正用信号通電手段
１５・・絶縁監視手段
１６・・警報手段
１５１・・信号検出手段
１５２・・Ａ／D変換部
１５３・・電圧信号検出部
１５４・・演算部
１５５・・補正用信号出力手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１２月１２日（２００２．１２．
１２）
１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 絶縁状態監視方法と装置
【特許請求の範囲】
【請求項６】 低圧電路のＢ種接地線を介して被監視電
路に、系統周波数と異なる周波数の絶縁劣化検出のため
の検出用信号を印加する検出信号発生手段と、前記被監
視電路又はB種接地線に設けられ検出用信号を導出する
ための零相変流器と、該零相変流器から導出した検出用
信号を導出して対地静電容量成分電流を分離して抵抗成
分電流を求めこの抵抗成分電流を監視する絶縁監視手段
を備えた絶縁状態監視装置において、 前記零相変流器は，一次側に補正用信号を通電する補正
用信号通電手段を備えるとともに、絶縁監視手段は、検
出用信号及び被監視電路の周波数とは異なる周波数で一
定レベルおよび／又は位相の補正用信号を補正用信号通
電手段に送信する補正用信号出力手段と、前記零相変流
器から検出した検出用信号および補正用信号を夫々検出
する信号検出手段と、前記検出用信号の電圧を検出する
電圧信号検出手段と、これら検出用信号、補正用信号お
よび電圧信号をA／D変換して各信号の絶対値および位相
を演算する演算手段を備え、該演算手段で、補正用信号
と検出した補正用信号の変化を検出し、前記検出された
検出用信号のレベルは変化の割合で、位相は変化量で補
正するようにしたことを特徴とする絶縁状態監視装置。
路に、系統周波数と異なる周波数の絶縁劣化検出のため
の検出用信号を印加する検出信号発生手段と、前記被監
視電路又はB種接地線に設けられ検出用信号を導出する
ための零相変流器と、該零相変流器から導出した検出用
信号を導出して対地静電容量成分電流を分離して抵抗成
分電流を求めこの抵抗成分電流を監視する絶縁監視手段
を備えた絶縁状態監視装置において、 前記零相変流器は，一次側に補正用信号を通電する補正
用信号通電手段を備えるとともに、絶縁監視手段は、検
出用信号及び被監視電路の周波数とは異なる周波数で一
定レベルおよび／又は位相の補正用信号を補正用信号通
電手段に送信する補正用信号出力手段と、前記零相変流
器から検出した検出用信号および補正用信号を夫々検出
する信号検出手段と、前記検出用信号の電圧を検出する
電圧信号検出手段と、これら検出用信号、補正用信号お
よび電圧信号をA／D変換して各信号の絶対値および位相
を演算する演算手段を備え、該演算手段で、補正用信号
と検出した補正用信号の変化を検出し、前記検出された
検出用信号のレベルは変化の割合で、位相は変化量で補
正するようにしたことを特徴とする絶縁状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明Δ又はV結線などの一
線B種接地工事を施した低圧電路の対地絶縁抵抗を監視
することで電路の絶縁抵抗状態を監視する技術に関し、
特に、絶縁劣化を検出するための検出用信号が系統周波
数による充電電流などの影響を受けて生ずる検出誤差を
補正する手段を備えた絶縁状態監視方法および装置に関
する。
線B種接地工事を施した低圧電路の対地絶縁抵抗を監視
することで電路の絶縁抵抗状態を監視する技術に関し、
特に、絶縁劣化を検出するための検出用信号が系統周波
数による充電電流などの影響を受けて生ずる検出誤差を
補正する手段を備えた絶縁状態監視方法および装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】低圧の一線接地電路において電路の絶縁
劣化が進行して漏電事故に至ると、変電所等に設置され
ている漏電継電器が動作して遮断器が遮断される。遮断
器が遮断すると広範囲に停電するばかりでなく、事後処
理として事故点の調査および復旧などに長時間を要す
る。このため事故の発生を未然に防止するための対策と
して電路の絶縁状態を常時監視するための絶縁状態監視
装置が用いられている。
劣化が進行して漏電事故に至ると、変電所等に設置され
ている漏電継電器が動作して遮断器が遮断される。遮断
器が遮断すると広範囲に停電するばかりでなく、事後処
理として事故点の調査および復旧などに長時間を要す
る。このため事故の発生を未然に防止するための対策と
して電路の絶縁状態を常時監視するための絶縁状態監視
装置が用いられている。
【０００３】図５は一般に知られている一線接地電路の
絶縁状態監視装置の説明図で、次のように構成されてい
る。即ち、同図において２１は変圧器で、低圧配電線の
三相電路である被監視電路２０に電力を供給している。
２２はB種接地線、２３は絶縁劣化検出用の信号(以下、
検出用信号と称す)を発生させ、B種接地線を介して電路
に重畳させる検出信号発生装置で、２０Ｈz，０・５v程
度の低周波低電圧信号を発生させる発信器２３aと重畳
用変成器２３ｂからなる。２４は検出信号発生装置２３
からの戻りの検出用信号を検出する信号検出装置で零相
変流器２４aと信号検出部２４bとからなる。なお、図中
Cは電路の対地静電容量、ｒは電路の対地絶縁抵抗を示
している。
絶縁状態監視装置の説明図で、次のように構成されてい
る。即ち、同図において２１は変圧器で、低圧配電線の
三相電路である被監視電路２０に電力を供給している。
２２はB種接地線、２３は絶縁劣化検出用の信号(以下、
検出用信号と称す)を発生させ、B種接地線を介して電路
に重畳させる検出信号発生装置で、２０Ｈz，０・５v程
度の低周波低電圧信号を発生させる発信器２３aと重畳
用変成器２３ｂからなる。２４は検出信号発生装置２３
からの戻りの検出用信号を検出する信号検出装置で零相
変流器２４aと信号検出部２４bとからなる。なお、図中
Cは電路の対地静電容量、ｒは電路の対地絶縁抵抗を示
している。
【０００４】今、検出信号発生装置２３から、検出用信
号を発生させB種接地線２２に重畳すると、該検出用信
号は被監視電路２０、電路の対地静電容量C、対地絶縁
抵抗ｒ間を循環してＩ20として流れる。
号を発生させB種接地線２２に重畳すると、該検出用信
号は被監視電路２０、電路の対地静電容量C、対地絶縁
抵抗ｒ間を循環してＩ20として流れる。
【０００５】図6は絶縁状態監視の説明図で、その（A）
は検出用信号の電流Ｉ20の流れる状態を等価的にあらわ
した回路図で、（Ｂ）はそのベクトル図を示し、（Ａ）
と同じ符号を付してある。
は検出用信号の電流Ｉ20の流れる状態を等価的にあらわ
した回路図で、（Ｂ）はそのベクトル図を示し、（Ａ）
と同じ符号を付してある。
【０００６】即ち、検出信号発生装置23から印加された
検出用信号の電流Ｉ20は電路の対地静電容量Ｃ、対地絶
縁抵抗ｒによるインピーダンスをとおして流れる。この
検出用信号の電流Ｉ20は、対地静電容量Ｃに流れる静電
容量成分電流Ｉｏｃと、絶縁劣化による抵抗成分電流Ig
rとの合成された電流で、これらの電流のベクトルは図6
（Ｂ）のようになる。
検出用信号の電流Ｉ20は電路の対地静電容量Ｃ、対地絶
縁抵抗ｒによるインピーダンスをとおして流れる。この
検出用信号の電流Ｉ20は、対地静電容量Ｃに流れる静電
容量成分電流Ｉｏｃと、絶縁劣化による抵抗成分電流Ig
rとの合成された電流で、これらの電流のベクトルは図6
（Ｂ）のようになる。
【０００７】同図の位相θは、印加した検出用信号の電
圧（基準電圧）Ｖｓと検出用信号の電流I20との位相差
で、絶縁劣化がない場合は９０度となるが、絶縁劣化が
進むと抵抗成分電流Igrが大きくなり、それに伴って位
相差θが変化する。従って、この検出用信号の電流I20
および位相差θの変化を監視することで電路の絶縁状態
を監視することができる。
圧（基準電圧）Ｖｓと検出用信号の電流I20との位相差
で、絶縁劣化がない場合は９０度となるが、絶縁劣化が
進むと抵抗成分電流Igrが大きくなり、それに伴って位
相差θが変化する。従って、この検出用信号の電流I20
および位相差θの変化を監視することで電路の絶縁状態
を監視することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような絶縁状態
監視装置では、絶縁監視用の検出信号は被監視電路に影
響を与えないようにするため極力小さくする必要があ
り、又被監視電路の系統周波数による充電電流が検出用
信号に比べてはるかに大きく、かつこれらが合成される
ため、抵抗成分電流に正確に比例した検出信号は得られ
ず、これを得るためには次のような課題があった。
監視装置では、絶縁監視用の検出信号は被監視電路に影
響を与えないようにするため極力小さくする必要があ
り、又被監視電路の系統周波数による充電電流が検出用
信号に比べてはるかに大きく、かつこれらが合成される
ため、抵抗成分電流に正確に比例した検出信号は得られ
ず、これを得るためには次のような課題があった。
【０００９】（１）検出信号発生装置２３からの検出用
信号は極く小さいため、信号検出装置２４の零相変流器
２４ａで検出する信号も極めて小さくなる。又、信号検
出装置２４で検出する信号内には、検出用信号の他に系
統周波数電路電圧によって流れている充電電流も合成さ
れて検出され、この充電電流は被監視電路の長さや負荷
によっても変化するとともに、開閉器の開閉などによる
負荷変動によっても変化し、検出用信号もこれに影響さ
れて変化してしまう。従って、零相変流器の二次側から
検出される信号は一次側を流れる充電電流などの大きさ
によって検出用信号のレベル値が変化する現象がみら
れ、正確な絶縁監視ができない。
信号は極く小さいため、信号検出装置２４の零相変流器
２４ａで検出する信号も極めて小さくなる。又、信号検
出装置２４で検出する信号内には、検出用信号の他に系
統周波数電路電圧によって流れている充電電流も合成さ
れて検出され、この充電電流は被監視電路の長さや負荷
によっても変化するとともに、開閉器の開閉などによる
負荷変動によっても変化し、検出用信号もこれに影響さ
れて変化してしまう。従って、零相変流器の二次側から
検出される信号は一次側を流れる充電電流などの大きさ
によって検出用信号のレベル値が変化する現象がみら
れ、正確な絶縁監視ができない。
【００１０】（２）上記の現象は、充電電流の大小だけ
でなく、電路の対地絶縁劣化による系統周波数の抵抗成
分電流の大小によっても同様の現象が見られ、零相変流
器で検出された検出用信号のレベル値は、電路の対地絶
縁抵抗値に比例しない値となる。
でなく、電路の対地絶縁劣化による系統周波数の抵抗成
分電流の大小によっても同様の現象が見られ、零相変流
器で検出された検出用信号のレベル値は、電路の対地絶
縁抵抗値に比例しない値となる。
【００１１】（３）また上記の現象によるレベル値の変
化だけでなく、位相差も変化し、正確な抵抗成分電流が
得られない。
化だけでなく、位相差も変化し、正確な抵抗成分電流が
得られない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明において上記の課
題を解決するための手段は、零相変流器の一次側に、検
出用信号とは異なる周波数で、あらかじめ設定した一定
レベル値および／又は位相の補正用信号を通電し、二次
側から充電電流などによる変化分を検出して変化の割合
を求めて、この変化の割合によって検出用信号を補正す
ることで正確な絶縁状態を監視するようにする。
題を解決するための手段は、零相変流器の一次側に、検
出用信号とは異なる周波数で、あらかじめ設定した一定
レベル値および／又は位相の補正用信号を通電し、二次
側から充電電流などによる変化分を検出して変化の割合
を求めて、この変化の割合によって検出用信号を補正す
ることで正確な絶縁状態を監視するようにする。
【００１３】補正用信号と検出用信号とは周波数が異な
るため同じ充電電流に対して各信号のレベル値および位
相値の変化の割合が異なる、この周波数差によって生じ
る変化の割合を補正用信号で得られた変化の割合自体を
あらかじめグラフ又は演算等で求めた調整値で検出用信
号の変化の割合と同じになるように補正し、この補正後
の補正用信号の変化の割合で検出用信号を補正する。装
置としては、次のように構成する。
るため同じ充電電流に対して各信号のレベル値および位
相値の変化の割合が異なる、この周波数差によって生じ
る変化の割合を補正用信号で得られた変化の割合自体を
あらかじめグラフ又は演算等で求めた調整値で検出用信
号の変化の割合と同じになるように補正し、この補正後
の補正用信号の変化の割合で検出用信号を補正する。装
置としては、次のように構成する。
【００１４】低圧電路のB種接地線を介して被監視電路
に絶縁劣化を検出するための検出用信号を印加する検出
信号発生手段と、前記被監視電路又はB種接地線に設け
られ検出用信号を導出するための零相変流器と、該零相
変流器から導出した検出用信号を導入して対地静電容量
成分電流を分離して抵抗成分電流を求めこの抵抗成分電
流を監視する絶縁監視手段を備えた絶縁状態監視装置に
おいて、前記零相変流器は一次側に補正用信号を通電す
る補正用信号通電手段を備えるとともに、絶縁監視手段
は、検出用信号及び被監視電路の周波数とは異なる周波
数で一定レベルおよび／又は位相の補正用信号通電手段
に補正用信号を送出する補正用信号出力手段と、前記零
相変流器から検出した検出用信号および補正用信号を夫
々検出する信号検出手段と、前記検出用信号の電圧信号
を検出する電圧信号検出手段と、これら検出用信号、補
正用信号および電圧信号をＡ／Ｄ変換して各信号の絶対
値、位相を演算する演算手段を備え、該演算手段で、補
正用信号と検出用信号の変化を計測し、前記検出された
検出用信号のレベルは変化の割合で、位相は変化量で補
正するようにしたことを特徴とする。
に絶縁劣化を検出するための検出用信号を印加する検出
信号発生手段と、前記被監視電路又はB種接地線に設け
られ検出用信号を導出するための零相変流器と、該零相
変流器から導出した検出用信号を導入して対地静電容量
成分電流を分離して抵抗成分電流を求めこの抵抗成分電
流を監視する絶縁監視手段を備えた絶縁状態監視装置に
おいて、前記零相変流器は一次側に補正用信号を通電す
る補正用信号通電手段を備えるとともに、絶縁監視手段
は、検出用信号及び被監視電路の周波数とは異なる周波
数で一定レベルおよび／又は位相の補正用信号通電手段
に補正用信号を送出する補正用信号出力手段と、前記零
相変流器から検出した検出用信号および補正用信号を夫
々検出する信号検出手段と、前記検出用信号の電圧信号
を検出する電圧信号検出手段と、これら検出用信号、補
正用信号および電圧信号をＡ／Ｄ変換して各信号の絶対
値、位相を演算する演算手段を備え、該演算手段で、補
正用信号と検出用信号の変化を計測し、前記検出された
検出用信号のレベルは変化の割合で、位相は変化量で補
正するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図1は本発明の実施の形態の概念図
を示し、同図において１１は△結線の三相変圧器で、被
監視電路１０に電力を供給する。１２は三相変圧器１１
の一線をＢ種接地するＢ種接地線で、EBはその接地部を
示している。１３は絶縁劣化検出用の信号を発生する検
出信号発生手段で、発信部１３ａと重畳用変成器１３ｂ
とからなり、発信部１３ａで２０HZ、１０Vの検出用信
号を発生し重畳用変成器１３ｂからＢ種接地線１２を介
して被監視電路１０に送信する。
によって説明する。図1は本発明の実施の形態の概念図
を示し、同図において１１は△結線の三相変圧器で、被
監視電路１０に電力を供給する。１２は三相変圧器１１
の一線をＢ種接地するＢ種接地線で、EBはその接地部を
示している。１３は絶縁劣化検出用の信号を発生する検
出信号発生手段で、発信部１３ａと重畳用変成器１３ｂ
とからなり、発信部１３ａで２０HZ、１０Vの検出用信
号を発生し重畳用変成器１３ｂからＢ種接地線１２を介
して被監視電路１０に送信する。
【００１６】１４は被監視電路１０に設けた零相変流器
で、該零相変流器１４には一次側に補正用信号を通電す
るための補正用信号通電手段１４ａを設けている。この
補正用通電手段１４ａは、零相変流器の一次側に設けた
導体で、零相変流器にテスト用に巻き線を有するときは
これを利用してもよい。
で、該零相変流器１４には一次側に補正用信号を通電す
るための補正用信号通電手段１４ａを設けている。この
補正用通電手段１４ａは、零相変流器の一次側に設けた
導体で、零相変流器にテスト用に巻き線を有するときは
これを利用してもよい。
【００１７】１５は絶縁状態を監視する絶縁監視手段
で、その一実施例を図２に示してある。即ち、図２にも
示してあるように、零相変流器１４からの出力信号を入
力するための入力端子Ｚ１、Ｚ２と、検出信号発生手段
１３からの検出用信号の電圧成分を取り出して入力する
電圧信号入力端子Ｎ，Ｅと、後述する補正用信号を出力
する出力端子S1、S2を有する。尚、図中K、Lは重畳用変
成器13bおよび零相変流器14の極性を表し、Kt、Ltは補
正用信号通電手段14aの端子を示している。
で、その一実施例を図２に示してある。即ち、図２にも
示してあるように、零相変流器１４からの出力信号を入
力するための入力端子Ｚ１、Ｚ２と、検出信号発生手段
１３からの検出用信号の電圧成分を取り出して入力する
電圧信号入力端子Ｎ，Ｅと、後述する補正用信号を出力
する出力端子S1、S2を有する。尚、図中K、Lは重畳用変
成器13bおよび零相変流器14の極性を表し、Kt、Ltは補
正用信号通電手段14aの端子を示している。
【００１８】図２は絶縁監視手段１５の内部構成の一実
施例を示した図で、零相変流器端子Ｚ1，Ｚ２を介して
入力された検出用信号は、信号検出手段１５１に入力さ
れる。この信号検出手段１５１はフィルター回路１５１
aで系統周波数成分を除去し、検出用信号検出手段１５
１bと補正用信号検出手段１５１cで検出用信号（20Ｈ
Ｚ）、補正用信号（１０ＨＺ）に分離して検出し、各信
号を増幅回路で増幅し、Ａ／Ｄ変換部１５２に入力し、
アナログ信号をデジタル信号に変換する。
施例を示した図で、零相変流器端子Ｚ1，Ｚ２を介して
入力された検出用信号は、信号検出手段１５１に入力さ
れる。この信号検出手段１５１はフィルター回路１５１
aで系統周波数成分を除去し、検出用信号検出手段１５
１bと補正用信号検出手段１５１cで検出用信号（20Ｈ
Ｚ）、補正用信号（１０ＨＺ）に分離して検出し、各信
号を増幅回路で増幅し、Ａ／Ｄ変換部１５２に入力し、
アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００１９】また、入力端子Ｎ，Ｅに入力された検出用
電圧信号は、電圧信号検出検出手段１５３に入力され、
フィルター回路１５３ａを介して電圧検出部１５３bで
検出増幅され、Ａ／Ｄ変換部１５２に入力される。
電圧信号は、電圧信号検出検出手段１５３に入力され、
フィルター回路１５３ａを介して電圧検出部１５３bで
検出増幅され、Ａ／Ｄ変換部１５２に入力される。
【００２０】Ａ／Ｄ変換部１５２に入力されデジタル信
号に変換された各信号は演算部１５４に入力される。演
算部１５４ではＡ／Ｄ変換部１５２の出力を処理し、各
信号の絶対値および位相を求め必要な演算処理を行う。
号に変換された各信号は演算部１５４に入力される。演
算部１５４ではＡ／Ｄ変換部１５２の出力を処理し、各
信号の絶対値および位相を求め必要な演算処理を行う。
【００２１】また、演算部１５４では検出用信号とは異
なる周波数で、あらかじめ定めた一定レベル，一定位相
の補正用信号を作り、補正用信号発生手段１５５に送出
する。補正用信号発生手段１５５ではこの信号をＤ／Ａ
変換部１５５ａでアナログ信号に変換した後、補正信号
出力部１５５bから出力端子Ｓ1，Ｓ２を介して補正信号
通電手段１４ａに送出する。
なる周波数で、あらかじめ定めた一定レベル，一定位相
の補正用信号を作り、補正用信号発生手段１５５に送出
する。補正用信号発生手段１５５ではこの信号をＤ／Ａ
変換部１５５ａでアナログ信号に変換した後、補正信号
出力部１５５bから出力端子Ｓ1，Ｓ２を介して補正信号
通電手段１４ａに送出する。
【００２２】従って、零相変流器１４の一次側には、補
正用信号と検出用信号と系統周波数による充電電流が流
れることになり、その二次側からはこれらの信号電流が
合成されて出力されることになる。従って検出された検
出用信号および補正用信号は、これらの信号よりはるか
に大きい充電電流の影響を同時に受けることになる。
正用信号と検出用信号と系統周波数による充電電流が流
れることになり、その二次側からはこれらの信号電流が
合成されて出力されることになる。従って検出された検
出用信号および補正用信号は、これらの信号よりはるか
に大きい充電電流の影響を同時に受けることになる。
【００２３】しかし、補正用信号出力部１５５ｂからの
補正用信号は、あらかじめ設定した一定のレベルおよび
位相の既知の信号であり、補正用信号検出用手段１５１
cで検出した信号は充電電流の影響を受けて変化した値
であるから、充電電流の影響によって変化した割合が容
易に計測できる。従ってこの変化の割合で検出用信号を
補正（除算）すれば、充電電流による影響を排除するこ
とができる。
補正用信号は、あらかじめ設定した一定のレベルおよび
位相の既知の信号であり、補正用信号検出用手段１５１
cで検出した信号は充電電流の影響を受けて変化した値
であるから、充電電流の影響によって変化した割合が容
易に計測できる。従ってこの変化の割合で検出用信号を
補正（除算）すれば、充電電流による影響を排除するこ
とができる。
【００２４】即ち、補正用信号出力手段１５５の出力信
号と、補正用信号検出手段１５１cで検出した補正用信
号から、検出レベルの変化の割合（変化率）を演算部１
５４で演算し、検出用信号検出手段１５１ｂで検出した
検出用信号レベルをこの変化率で除算して検出用信号レ
ベルを補正し、位相は、検出用信号位相から補正用信号
位相の変化量を差し引いて検出用信号位相を補正する。
そして、この補正された検出用信号のレベルおよび位相
から演算して求めた抵抗成分電流が、あらかじめ設定し
た値を超えたとき、警報手段１６で音による警報又は光
による表示等で警報を発し、電路の絶縁状態が劣化して
いることを報知させる。
号と、補正用信号検出手段１５１cで検出した補正用信
号から、検出レベルの変化の割合（変化率）を演算部１
５４で演算し、検出用信号検出手段１５１ｂで検出した
検出用信号レベルをこの変化率で除算して検出用信号レ
ベルを補正し、位相は、検出用信号位相から補正用信号
位相の変化量を差し引いて検出用信号位相を補正する。
そして、この補正された検出用信号のレベルおよび位相
から演算して求めた抵抗成分電流が、あらかじめ設定し
た値を超えたとき、警報手段１６で音による警報又は光
による表示等で警報を発し、電路の絶縁状態が劣化して
いることを報知させる。
【００２５】なお、補正用信号出力手段１５５は、一定
の信号レベルと位相の信号を発生すればよいので、必ず
しも演算部で作る必要はなく、他の信号の信号発生手段
から送信してもよい、ただし他の信号との同期を取る必
要がある。
の信号レベルと位相の信号を発生すればよいので、必ず
しも演算部で作る必要はなく、他の信号の信号発生手段
から送信してもよい、ただし他の信号との同期を取る必
要がある。
【００２６】又、零相変流器１４は必ずしも被監視電路
１０に設ける必要はなく、B種接地線１２に設けてもよ
いことは勿論である。 以上の補正により絶縁劣化検出
の目的は達成されるが、検出用信号の周波数と補正用信
号の周波数は異なるため、同じ充電電流に対して変化の
割合が異なる。従って、実際の対地絶縁抵抗値に比例し
た抵抗成分電流値を正確に計測するには、補正用信号の
補正値自体を若干補正する必要がある。
１０に設ける必要はなく、B種接地線１２に設けてもよ
いことは勿論である。 以上の補正により絶縁劣化検出
の目的は達成されるが、検出用信号の周波数と補正用信
号の周波数は異なるため、同じ充電電流に対して変化の
割合が異なる。従って、実際の対地絶縁抵抗値に比例し
た抵抗成分電流値を正確に計測するには、補正用信号の
補正値自体を若干補正する必要がある。
【００２７】図３は系統周波数による充電電流の変化に
対する検出用信号および補正用信号のレベル変化を表し
た信号レベル変化特性図で、横軸に系統周波数による充
電電流（Ａ）、縦軸に信号レベルの増加の割合を（％）
で示している。図中、Ａは１０Ｈｚの補正用信号レベル
変化曲線，Ｂは20Ｈｚ検出用信号レベル変化曲線を示
し、系統周波数信号０のときを信号レベル１００パーセ
ントとしたときの検出用信号レベル（％）値をb、補正
用信号レベル（％）値をｄとしている。
対する検出用信号および補正用信号のレベル変化を表し
た信号レベル変化特性図で、横軸に系統周波数による充
電電流（Ａ）、縦軸に信号レベルの増加の割合を（％）
で示している。図中、Ａは１０Ｈｚの補正用信号レベル
変化曲線，Ｂは20Ｈｚ検出用信号レベル変化曲線を示
し、系統周波数信号０のときを信号レベル１００パーセ
ントとしたときの検出用信号レベル（％）値をb、補正
用信号レベル（％）値をｄとしている。
【００２８】例えば、充電電流０．６（Ａ）の時の補正
用信号レベル増加量をa（１６％）、検出用信号レベル
の増加量をc（１２％）とした場合、補正用信号変化の
割合は１６％（ａ／ｂ×１００）、検出用信号の変化の
割合は１２％（ｃ／ｄ×１００）、となり、増加する割
合が異なる。そこで、充電電流による補正用信号の増加
の割合と、検出用信号の増加の割合を装置固有の値とし
てあらかじめ求めておき、補正用信号の増加の割合から
検出用信号の増加の割合を演算する。
用信号レベル増加量をa（１６％）、検出用信号レベル
の増加量をc（１２％）とした場合、補正用信号変化の
割合は１６％（ａ／ｂ×１００）、検出用信号の変化の
割合は１２％（ｃ／ｄ×１００）、となり、増加する割
合が異なる。そこで、充電電流による補正用信号の増加
の割合と、検出用信号の増加の割合を装置固有の値とし
てあらかじめ求めておき、補正用信号の増加の割合から
検出用信号の増加の割合を演算する。
【００２９】即ち、図３のｃ／ａ＝０．７５を求めてお
き、補正用信号が１６％増加したとき１６×０．７５＝
１２から検出用信号は１２％増加したものとする。
き、補正用信号が１６％増加したとき１６×０．７５＝
１２から検出用信号は１２％増加したものとする。
【００３０】この値を用い、系統周波数による充電電流
の影響を取り除いた真の検出レベル値は、検出（計測）
した検出用信号のレベル値を［（100＋12）／１００］
で除算することで求めることができる。
の影響を取り除いた真の検出レベル値は、検出（計測）
した検出用信号のレベル値を［（100＋12）／１００］
で除算することで求めることができる。
【００３１】図４は系統周波数による充電電流に対する
補正用信号および検出用信号の位相変化特性図で、横軸
に系統周波数による充電電流（Ａ）、縦軸に位相変化
（度）を示し、Ｃは補正用信号の位相変化曲線、Ｄは検
出用信号の位相変化曲線を示している。
補正用信号および検出用信号の位相変化特性図で、横軸
に系統周波数による充電電流（Ａ）、縦軸に位相変化
（度）を示し、Ｃは補正用信号の位相変化曲線、Ｄは検
出用信号の位相変化曲線を示している。
【００３２】例えば、充電電流０．６（Ａ）のとき、補
正用信号の位相変化量ａが６１．６度、検出用信号の変
化量ｂは４５度と位相の変化する割合が異なる。このた
め、補正用信号の位相変化量に、検出信号の変化量を補
正用信号の変化量で除算した値（０．７３）を掛けて調
整する。即ち、６１．６×０．７３＝４５度の値を用
い、検出用信号位相検出値から、補正用信号位相変化値
に０．７３を掛けた値を引き算することで、系統周波数
電流の影響を取り除いた真の検出用信号位相値をもとめ
ることができる。また、これらの調整値（0.75および
０．73）は、検出用および補正用信号の各レベル変化曲
線の傾きがことなるだけで、相似であり充電電流の値が
変わっても同じ値で求めることができる。
正用信号の位相変化量ａが６１．６度、検出用信号の変
化量ｂは４５度と位相の変化する割合が異なる。このた
め、補正用信号の位相変化量に、検出信号の変化量を補
正用信号の変化量で除算した値（０．７３）を掛けて調
整する。即ち、６１．６×０．７３＝４５度の値を用
い、検出用信号位相検出値から、補正用信号位相変化値
に０．７３を掛けた値を引き算することで、系統周波数
電流の影響を取り除いた真の検出用信号位相値をもとめ
ることができる。また、これらの調整値（0.75および
０．73）は、検出用および補正用信号の各レベル変化曲
線の傾きがことなるだけで、相似であり充電電流の値が
変わっても同じ値で求めることができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明は次のような効果を奏する。
【００３４】（1）絶縁監視手段で得られる検出用信号
レベルおよび位相は、被監視電路の系統周波数による充
電電流などの影響による変化分を補正用信号で補正した
値となるので検出用信号の値は、実際の絶縁抵抗成分電
流に比例した値となる。
レベルおよび位相は、被監視電路の系統周波数による充
電電流などの影響による変化分を補正用信号で補正した
値となるので検出用信号の値は、実際の絶縁抵抗成分電
流に比例した値となる。
【００３５】（２）零相変流器の特性、又は系統周波成
分除去用のフィルターなどの影響によって検出用信号が
変化することがあったとしても、その変化は、補正用信
号にも現れるので補正用信号で補正される。
分除去用のフィルターなどの影響によって検出用信号が
変化することがあったとしても、その変化は、補正用信
号にも現れるので補正用信号で補正される。
【００３６】（３）さらに、ノイズ、温度変化などの影
響で検出用信号が変化しても、その変化は補正用信号で
も検出して補正するので、精度の高い絶縁状態監視が可
能となる。
響で検出用信号が変化しても、その変化は補正用信号で
も検出して補正するので、精度の高い絶縁状態監視が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の概念図
【図２】 図１の絶縁監視手段の説明図
【図３】 系統周波数による充電電流に対する信号レベ
ル変化の特性図
ル変化の特性図
【図４】 系統周波数による充電電流に対する信号の位
相変化の特性図
相変化の特性図
【図５】 従来の絶縁状態監視装置の説明図
【図６】 絶縁状態監視の原理説明図
【符号の説明】
１０・・被監視電路
１１・・三相変圧器
１２・・Ｂ種接地線
１３・・検出信号発生手段
１４・・零相変流器
１４ａ・・補正用信号通電手段
１５・・絶縁監視手段
１６・・警報手段
１５１・・信号検出手段
１５２・・Ａ／D変換部
１５３・・電圧信号検出部
１５４・・演算部
１５５・・補正用信号出力手段
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G014 AA15 AA19 AB01 AB33 AC18
2G015 AA27 BA04 CA20
2G028 AA01 BF01 CG03 GL02 GL07
MS05
Claims (3)
- 【請求項１】 直接接地低圧電路のB種接地線に被監視
電路の系統周波数と異なる周波数の絶縁劣化検出のため
の検出用信号を重畳させ、該検出用信号により通流する
電流を零相変流器で検出し、検出された検出用信号から
対地静電容量成分の電流を分離し、絶縁劣化による抵抗
成分の電流を取り出し、この抵抗成分電流を監視し、所
定値を超えたときに警報を発するようにした絶縁状態監
視方法において、 前記零相変流器の一次側に、前記検出用信号および被監
視電路の周波数とは異なる周波数で一定レベルの補正用
信号を通電し、この通電した補正用信号と零相変流器を
介して検出した補正用信号との変化の割合を計測し、こ
の変化の割合で検出した検出用信号を補正するようにし
たことを特徴とした絶縁状態監視方法。 - 【請求項２】 補正用信号と検出用信号の周波数差によ
って生ずる補正用信号と検出用信号のレベル値および位
相値の差を、計測した補正用信号の変化の割合にあらか
じめ求めておいた値を掛けて検出用信号の変化の割合と
同じ変化の割合となるように補正することを特徴とする
請求項１記載の絶縁状態監視方法。 - 【請求項３】 低圧電路のＢ種接地線を介して被監視電
路に、系統周波数と異なる周波数の絶縁劣化検出のため
の検出用信号を印加する検出信号発生手段と、前記被監
視電路又はB種接地線に設けられ検出用信号を導出する
ための零相変流器と、該零相変流器から導出した検出用
信号を導出して対地静電容量成分電流を分離して抵抗成
分電流を求めこの抵抗成分電流を監視する絶縁監視手段
を備えた絶縁状態監視装置において、 前記零相変流器は，一次側に補正用信号を通電する補正
用信号通電手段を備えるとともに、絶縁監視手段は、補
正用信号を補正用信号通電手段に送信する補正用信号出
力手段と、前記零相変流器から検出した検出用信号およ
び補正用信号を夫々検出する信号検出手段と、前記検出
用信号の電圧を検出する電圧信号検出手段と、これら検
出用信号、補正用信号および電圧信号をA／D変換して各
信号の絶対値および位相を演算する演算手段を備えたこ
とを特徴とする絶縁状態監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011513A JP4527346B2 (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 絶縁状態監視方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011513A JP4527346B2 (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 絶縁状態監視方法と装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003215196A true JP2003215196A (ja) | 2003-07-30 |
| JP4527346B2 JP4527346B2 (ja) | 2010-08-18 |
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ID=27648971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002011513A Expired - Fee Related JP4527346B2 (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 絶縁状態監視方法と装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4527346B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007040867A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Osaki Electric Co Ltd | 配電路探査装置 |
| EP2365348A2 (en) | 2009-12-18 | 2011-09-14 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Monitoring apparatus for current transformer |
| KR101326730B1 (ko) | 2012-05-22 | 2013-11-08 | 한전케이디엔주식회사 | 변압기 감시모듈 보정장치 |
| JP2018004329A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社トーエネック | 対地静電容量測定装置および対地静電容量測定方法 |
| JP2020159691A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | 光商工株式会社 | 絶縁状態監視装置 |
| CN113376547A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-10 | 清华大学 | 共模监测信号注入装置及采用其的电缆绝缘在线监测系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6425068A (en) * | 1987-07-21 | 1989-01-27 | Toyo Communication Equip | Insulation-resistance measuring method, wherein fluctuation in circuit constant is compensated |
| JPH0613252A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-21 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 変流器の感度補償方法及び装置 |
| JPH0627165A (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-04 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 漏洩電流検出用変流器の感度自動調整方法及び装置 |
-
2002
- 2002-01-21 JP JP2002011513A patent/JP4527346B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP2365348A2 (en) | 2009-12-18 | 2011-09-14 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Monitoring apparatus for current transformer |
| US8604805B2 (en) | 2009-12-18 | 2013-12-10 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Property monitoring apparatus for current transformer or electric transformer |
| KR101326730B1 (ko) | 2012-05-22 | 2013-11-08 | 한전케이디엔주식회사 | 변압기 감시모듈 보정장치 |
| JP2018004329A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社トーエネック | 対地静電容量測定装置および対地静電容量測定方法 |
| JP2020159691A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | 光商工株式会社 | 絶縁状態監視装置 |
| JP7235548B2 (ja) | 2019-03-25 | 2023-03-08 | 光商工株式会社 | 絶縁状態監視装置 |
| CN113376547A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-10 | 清华大学 | 共模监测信号注入装置及采用其的电缆绝缘在线监测系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4527346B2 (ja) | 2010-08-18 |
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