JP2005140532A - Device and method for calculating phase angle, device and method for detecting leakage current - Google Patents

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JP2005140532A JP2003374485A JP2003374485A JP2005140532A JP 2005140532 A JP2005140532 A JP 2005140532A JP 2003374485 A JP2003374485 A JP 2003374485A JP 2003374485 A JP2003374485 A JP 2003374485A JP 2005140532 A JP2005140532 A JP 2005140532A
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Inventor
Toyoji Ahei
豊次 阿閉
Original Assignee
Toyoji Ahei
豊次 阿閉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the leakage current caused by insulation resistance to the ground. <P>SOLUTION: The leakage current detection device comprises a leakage current detection part for detecting the leakage current from a measuring wireway; an amplifying part for amplifying the converted voltage from the detected leakage current; a first higher harmonic component eliminating part for eliminating the higher harmonic components contained in the voltage amplified in the amplifier part; a voltage-detecting part for detecting the voltage generating in the measuring wireway; a second higher harmonic component eliminating part for eliminating the higher harmonic component contained in the detected voltage; a phase difference detecting part for detecting the phase difference in the two voltages, in which the higher harmonic components are eliminated; a frequency-calculating part for calculating the frequency generated in the measuring wireway, the voltage of which is detected by the voltage detecting part, based on the voltage signal wave form in which the higher harmonic components are eliminated by the second higher harmonic component eliminating part; and a phase angle calculating means for calculating the phase angle of the leakage current flowing in the measuring wireway, based on the phase angle detected by the phase difference detecting part, and the frequency calculated in the frequency calculating part. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、漏洩電流を計測することにより電気機器の絶縁状態を判定する位相角度算出装置及び方法と、漏洩電流検出装置及び方法に関し、詳細には、被測定電線路に流れている対地絶縁抵抗成分のみの漏洩電流を検出する位相角度算出装置及び方法と、漏洩電流検出装置及び方法に関する。 The present invention includes a phase angle calculating device and method for determining the insulation state of the electric device by measuring the leakage current, relates leakage current detection apparatus and method, in particular, ground insulation resistance flowing through the measured electric line a phase angle calculating device and method for detecting leakage current component only, to the leak current detecting device and method.

日常生活の中で、電気の存在を意識することはあまりないが、周知のように、エネルギー源として、また、情報や通信を初めとする様々な分野に利用され、我々の社会にとって、なくてはならない存在となっている。 In everyday life, but it is not much to be aware of the existence of electricity, as is well known, as an energy source, also, be used in a variety of fields, including the information and communication, for our society, without and it has a presence that should not be.

一方で、電気の利用は、便利な反面、適切な管理や使用を誤れば、大変危険な側面も兼ね備えており、電気火災や感電事故等の重大な事故を引き起こす可能性も少なくない。 On the other hand, use of electricity, useful other hand, if a mistake in the proper management and use, and also has very dangerous side, not a few can cause a serious accident such as an electric fire or electric shock accident.

例えば、その重大事故の原因の一つとして、電路や機器の絶縁不良に深く関係しているのが漏洩電流である。 For example, one of the causes of the serious accident, a leakage current of deeply related to insulation failure path and equipment. しかし、この漏洩電流を調べるには、大変な時間を要するうえに、停電させて絶縁不良だけの数値を絶縁抵抗計により測定する必要がある。 However, to determine the leakage current, on top requiring much time, the value of only poor insulation by a power failure it is necessary to measure the insulation resistance meter.

しかしながら、現在の社会状況では、コンピュータが社会の各方面に利用され、インテリジェントビルの普及拡大及び工場のFA(ファクトリー・オートメーション)化により、24時間連続稼働するシステムが構築されており、漏洩電流を計測するために、一時的に停電状態にすることができない状況となっている。 However, in the current social situation, the computer is utilized in various fields of the society, with the spread expansion and factory of FA (factory automation) of intelligent buildings, it is built a system for 24-hour continuous operation, the leakage current in order to measure, it has temporarily become a situation that can not be in a power outage state.

したがって、現在では、このような高度情報化による社会の無停電化の要請から、電路及び機器の絶縁不良管理が停電を伴う絶縁抵抗計による方法から、電気を切ることなく測定できる漏洩電流測定方法に移ってきており、漏電遮断器や漏電火災警報機等により漏洩電流を測定して絶縁状態を管理する通電中の予防策は種々提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。 Therefore, at present, the demand for uninterruptible of society by such advanced information, the method according to the insulation resistance meter insulation failure managing paths and equipment involves a power failure, leakage current measurement method can measure without cutting the electric has been moved to, precautions being energized to manage insulated by measuring the leakage current through an earth leakage circuit breaker or earth leakage fire alarm or the like have been proposed (e.g., see Patent documents 1 and 2).

ところで、漏洩電流Iには、対地静電容量に起因する漏洩電流(Igc)と、絶縁抵抗に直接関与している対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流(Igr)とが含まれている。 However, the leakage current I, and the leakage current due to earth capacitance (Igc), are included and a leakage current due to earth insulation resistance involved directly in the insulation resistance (Igr). 上述した漏電火災等を引き起こす原因は、絶縁抵抗の存在であり、この絶縁抵抗に起因する漏洩電流(Igr)のみを正確に検出することができれば、回路の絶縁状態をチェックすることができ、漏電火災等の大惨事を避けることができる。 Causes of the above-mentioned leakage fire or the like is the presence of insulation resistance, if it is possible to only accurately detect leakage current due to the insulation resistance (Igr), can check the insulation state of the circuit, leakage it is possible to avoid a catastrophe such as a fire.

しかしながら、工場等で使用される電気機器は、機器同士を結線する際に電線路の長さが長大になることがあり、この電線路の長大化により、対地静電容量が増大化し、それに伴って対地静電容量に起因する漏洩電流(Igc)が大きくなってしまう。 However, electrical equipment used in a factory or the like, may be the length of the wire path when connecting the devices to each other is long, the lengthening of the electrical lines, capacitance to ground increases of, accordingly due to the earth capacitance Te leakage current (Igc) increases.

また、これらの電気機器は、電力用半導体素子を応用したインバータを搭載している。 These electric devices are equipped with an inverter that applies a power semiconductor device. 電気機器では、この搭載しているインバータを高速の電子スイッチとして使用しているため、必然的に、商用電源の基本周波数である50Hz若しくは60Hzの整数倍の正弦波である高調波歪み電流が発生する。 In electrical equipment, because it uses inverters that the mounting as a high-speed electronic switch, inevitably, harmonic distortion current generator is a sine wave of an integral multiple of 50Hz or 60Hz is the fundamental frequency of the commercial power supply to. 高調波歪み電流には、高い周波数成分が含まれているため、電線路に自然分布している対地静電容量を通過し、電線路に流れてしまい、電線路に流れた高調波歪み電流により漏洩電流Iの値が大きくなってしまう。 The harmonic distortion currents, because it contains a high frequency component passes through the earth capacitance being spontaneously distributed electrical line, will flow to the electrical line, the harmonic distortion current flowing through the electric line the value of the leakage current I is increased.

したがって、絶縁の良否に直接関係する対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流(Igr)が電線路の長大化及びインバータ等による高調波歪み電流の影響を受けてしまい、正確に検出することが困難となる。 Therefore, it is difficult to leakage current caused by a ground insulation resistance is directly related to the quality of the insulation (Igr) is cause by the influence of harmonic distortion current caused by lengthening and an inverter such as electrical line, it detects accurately .

また、部品が高密度に実装された機器、例えば、電話機、ファクシミリ、プリンター及び複合機等では、絶縁箇所を調べるために、絶縁抵抗計等により計測を行った場合、注入する測定電圧により電子回路が影響を受けてしまう恐れがある。 Further, components are mounted in high density devices, for example, telephone, facsimile, printer and the MFP or the like, in order to examine the isolated area, the case of performing the measurement of an insulating resistance meter or the like, the electronic circuit by measuring the voltage to be injected but there is a possibility that under the influence. したがって、このような機器では、機能破壊を招く恐れがあることから、絶縁抵抗の測定自体ができない機器も多数存在する。 Thus, In such devices, since it can lead to functional disruption and there are many devices that can not be measured itself insulation resistance.

特開2001−215247号公報 JP 2001-215247 JP 特開2002−98729号公報 JP 2002-98729 JP

本願発明が解決しようとする問題点は、漏洩電流を計測し、検出のために電路及び機械設備等を停電状態にすることなく、かつ、被測定電線路に接続されている機器の機能を破壊することなく、外部から簡単かつ安全に絶縁の良否に直接関係する対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流(Igr)のみを計測し、検出する点にある。 Problem present invention is to provide measures a leakage current, without the path and machinery and equipment in a power failure state for detection, and disrupt the function of the device connected to the measured electric line without, only the measured leakage current due to the ground insulation resistance is directly related to the quality of easily and securely insulated from the outside (Igr), it lies in the detection.

本発明に係る位相角度算出装置は、上述の課題を解決するために、被測定電線路に流れている漏洩電流Iを検出する漏洩電流検出部と、漏洩電流検出部により検出された漏洩電流Iを電圧に変換し、変換後の電圧を増幅する増幅部と、増幅部で増幅された電圧V1に含まれている高調波成分を除去する第1の低域周波数通過フィルター(LPF)と、被測定電線路に発生している電圧V2を検出する電圧検出部と、電圧検出部で検出された電圧V2に含まれている高調波成分を除去する第2の低域周波数通過フィルター(LPF)と、第1のLPFにより高調波成分が除去された電圧V1の信号波形と、第2のLPFにより高調波成分が除去された電圧V2の信号波形から位相差を検出する位相差検出部と、第2のLPFにより高調波成分が Phase angle calculating device according to the present invention, in order to solve the problems described above, the leakage current detecting unit for detecting the leakage current I flowing through the measured electric line, the leakage current I detected by the leakage current detecting unit was converted to a voltage, and amplifier for amplifying the converted voltage, a first low-frequency pass filter for removing harmonic components contained in the voltage V1 is amplified by the amplifying unit (LPF), the a voltage detection unit for detecting a voltage V2 is generated in the measured electric line, a second low-frequency pass filter for removing harmonic components contained in the voltage V2 detected by the voltage detecting unit and (LPF) , the signal waveform of the voltage V1 to which the harmonics have been removed by the first LPF, the phase difference detecting section for detecting a phase difference from the second signal waveform of the voltage V2 which the harmonics have been removed by the LPF, the harmonic component by the second LPF is 去された電圧V2の信号波形に基づき、電圧線路に発生している電源周波数Fを算出する周波数算出部と、位相差検出部により検出された位相差と、周波数算出部で算出された電源周波数Fに基づき、被測定電線路に流れている漏洩電流Iの位相角度θを算出する位相角度算出部とを備える。 Based on the removed by signal waveform of the voltage V2, and a frequency calculator that calculates a power supply frequency F occurring on the voltage line, and the phase difference detected by the phase difference detecting unit, a power supply frequency calculated by the frequency calculating unit based on F, and a phase angle calculator for calculating a phase angle θ of the leakage current I flowing through the measured electric line.

また、本発明に係る位相角度算出方法は、上述の課題を解決するために、被測定電線路に流れている漏洩電流Iを検出し、検出された漏洩電流Iを電圧に変換し、変換後の電圧V1を増幅し、増幅された変換後電圧V1に含まれている高調波成分を第1の低域周波数通過フィルター(LPF)により除去し、被測定電線路に発生している電圧V2を電圧検出部により検出し、検出された電圧V2に含まれている高調波成分を第2の低域周波数通過フィルター(LPF)により除去し、第1のLPFにより高調波成分が除去された変換後電圧V1の信号波形と、第2のLPFにより高調波成分が除去された電圧V2の信号波形から位相差を検出し、第2のLPFにより高調波成分が除去された電圧V2の信号波形に基づき、電圧検出部で電圧を The phase angle calculation method according to the present invention, in order to solve the problems described above, to detect the leakage current I flowing through the measured electric line, converts the detected leakage current I into a voltage, the converted of amplifying the voltage V1, the harmonic components included in the amplified converted voltage V1 is removed by first low-frequency pass filter (LPF), a voltage V2 is generated in the measured electric line detected by the voltage detection unit, a harmonic component contained in the detected voltage V2 is removed by the second low-frequency pass filter (LPF), the converted higher harmonic wave component by the first LPF is removed and the signal waveform of the voltage V1, the second LPF detects a phase difference from the signal waveform of the voltage harmonic component is removed V2, based on the second signal waveform of the voltage V2 which the harmonics have been removed by the LPF , the voltage at the voltage detection unit 出した電圧線路に発生している電源周波数Fを算出し、位相差と、電源周波数Fに基づき、被測定電線路に流れている漏洩電流Iの位相角度θを算出する。 Calculating the power frequency F occurring on the voltage line that has issued, and the phase difference, based on the power supply frequency F, to calculate the phase angle θ of the leakage current I flowing through the measured electric line.

また、本発明に係る漏洩電流検出装置は、上述の課題を解決するために、被測定電線路に流れている漏洩電流Iを検出する漏洩電流検出部と、漏洩電流検出部により検出された漏洩電流Iを変換する変換部と、変換部により変換された変換後電圧V1を増幅する増幅部と、増幅部で増幅された変換後電圧V1に含まれている高調波成分を除去する第1の低域周波数通過フィルター(LPF)と、被測定電線路に発生している電圧V2を検出する電圧検出部と、電圧検出部で検出された電圧V2に含まれている高調波成分を除去する第2の低域周波数通過フィルター(LPF)と、第1のLPFにより高調波成分が除去された変換後電圧V2の信号波形と、第2のLPFにより高調波成分が除去された電圧V2の信号波形から位相差を検出する Further, the leak current detecting device according to the present invention, in order to solve the problems described above, the leakage current detecting unit for detecting the leakage current I flowing through the measured electric line, detected by the leakage current detecting unit leakage a conversion unit which converts a current I, and the amplifier for amplifying the converted voltage V1 that has been converted by the conversion unit, first removing the harmonic component from the converted voltage V1 is amplified by the amplifying section the removed low frequency pass filter (LPF), a voltage detector for detecting a voltage V2 which is generated in the measured electric line, the harmonic components contained in the voltage V2 detected by the voltage detection unit and second low-frequency pass filter (LPF), a first signal waveform converted voltage V2 which the harmonics have been removed by the LPF, the second voltage V2 of the signal waveform to which the harmonics have been removed by the LPF to detect a phase difference from 相差検出部と、第2のLPFにより高調波成分が除去された電圧V2の信号波形に基づき、電圧線路に発生している電源周波数Fを算出する周波数算出部と、位相差検出部により検出された位相差と、周波数算出部で算出された電源周波数Fに基づき、被測定電線路に流れている漏洩電流Iの位相角度θを算出する位相角度算出部と、第1のLPFにより高調波成分が除去された変換後電圧V1の実効値I を算出する実効値算出部と、実効値算出部で算出された実効値I と、位相角度算出部により算出された被測定電線路に流れている漏洩電流Iの位相角度θに基づき、被測定電線路に流れている漏洩電流Iに含まれている対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流成分Igrを算出する対地絶縁抵抗漏洩電流成分算出部とを備える。 A phase difference detection unit, based on the second signal waveform of the voltage V2 which the harmonics have been removed by the LPF, and the frequency calculator that calculates a power supply frequency F occurring on the voltage line, is detected by the phase difference detecting unit and a phase difference, based on the power supply frequency F calculated in the frequency calculating unit, a phase angle calculator for calculating a phase angle θ of the leakage current I flowing through the measured electric line, the harmonic component by the first LPF flow and the effective value calculating section but for calculating the effective value I 0 of the converted voltage V1 is removed, the effective value I 0 calculated by the effective value calculating unit, the measured electric line calculated by the phase angle calculator based on the phase angle θ of which leakage current I, and the ground insulation resistance leakage current component calculating unit for calculating a leakage current component Igr resulting from the ground insulation resistance included in the leakage current I flowing through the measured electric line equipped with a.

さらに、本発明に係る漏洩電流検出方法は、上述の課題を解決するために、被測定電線路に流れている漏洩電流Iを検出し、検出された漏洩電流Iを変換し、変換された変換後電圧V1を増幅し、増幅された変換後電圧V1に含まれている高調波成分を第1の低域周波数通過フィルター(LPF)により除去し、被測定電線路に発生している電圧V2を電圧検出部により検出し、検出された電圧V2に含まれている高調波成分を第2の低域周波数通過フィルター(LPF)により除去し、第1のLPFにより高調波成分が除去された漏洩電流Iの信号波形と、第2のLPFにより高調波成分が除去された電圧V2の信号波形から位相差を検出し、第2のLPFにより高調波成分が除去された電圧V2の信号波形に基づき、電圧検出部で電圧を Furthermore, converting the leak current detecting method according to the present invention, in order to solve the problems described above, for detecting the leakage current I flowing through the measured electric line, it converts the detected leakage current I, is converted amplifying the rear voltages V1, harmonic components included in the amplified converted voltage V1 is removed by the first low-frequency pass filter (LPF), a voltage V2 is generated in the measured electric line detected by the voltage detection unit, a harmonic component contained in the voltage V2 detected second is removed by the low-frequency pass filter (LPF), leakage current harmonic components are removed by the first LPF a signal waveform of I, the second LPF detects a phase difference from the signal waveform of the voltage harmonic component is removed V2, based on the second signal waveform of the voltage V2 which the harmonics have been removed by the LPF, the voltage at the voltage detection unit 出した電圧線路に発生している電源周波数Fを算出し、位相差と、電源周波数Fに基づき、被測定電線路に流れている漏洩電流Iの位相角度θを算出し、第1のLPFにより高調波成分が除去された変換後電圧V1の実効値I を算出し、算出された実効値I と、算出された被測定電線路に流れている漏洩電流Iの位相角度θに基づき、被測定電線路に流れている漏洩電流Iに含まれている対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流成分Igrを算出する。 Calculating the power frequency F occurring on the voltage line that has issued, and the phase difference, based on the power supply frequency F, and calculates the phase angle θ of the leakage current I flowing through the measured electric line, by a first LPF calculating the effective value I 0 of the converted voltage V1 to which the harmonics have been removed, the effective value I 0 which is calculated on the basis of the phase angle θ of the leakage current I flowing through the measured electric line calculated, calculating a leakage current component Igr resulting from the ground insulation resistance included in the leakage current I flowing through the measured electric line.

本発明に係る位相角度算出装置及び方法は、被測定電線路に流れている漏洩電流を検出し、検出した漏洩電流から高調波成分を除去したものと、被測定電線路の電圧線路に発生している電圧を検出し、検出した電圧から高調波成分を除去したものから位相差を検出し、検出した位相差と、高調波成分を除去した電圧から算出した電源周波数とから漏洩電流の位相角度を算出する。 Phase angle calculating device and method according to the present invention detects the leakage current flowing in the measured electric line, to that removed a harmonic component from the detected leakage current, generated voltage line of the measured electric line and voltage detecting that detects the phase difference from those obtained by removing the harmonic component from the detected voltage, the phase angle of the leakage current from the phase difference detected, the power frequency calculated from the voltage obtained by removing harmonic components It is calculated. したがって、本発明に係る位相角度算出装置及び方法では、高調波成分を除去した電圧から被測定電線路に流れている電源周波数(商用電源であれば50Hz若しくは60Hz)を正確に算出し、この電源周波数に基づいて、入力される高調波成分が除去された漏洩電流の信号波形と、高調波成分が除去された電圧の信号波形との位相差を正確に検出するので、正確な漏洩電流の位相角度を算出することができる。 Therefore, in the phase angle calculating device and method according to the present invention, to accurately calculate the power frequency flowing through the measured electric line (if a commercial power supply 50Hz or 60Hz) from the voltage obtained by removing harmonic components, the power supply based on the frequency, and the signal waveform of the leakage current harmonic components are removed is input, so accurately detect the phase difference between the signal waveform of the voltage harmonic component is removed, accurate leakage current phase it is possible to calculate the angle.

また、本発明に係る漏洩電流検出装置及び方法は、被測定電線路に流れている漏洩電流を検出し、検出した漏洩電流から高調波成分を除去したものと、被測定電線路の電圧線路に発生している電圧を検出し、検出した電圧から高調波成分を除去したものから位相差を検出し、検出した位相差と、高調波成分を除去した電圧から算出した電源周波数とから漏洩電流の位相角度を算出し、算出した漏洩電流の位相角度と、高調波成分を除去した漏洩電流の実効値から対地絶縁抵抗のみに起因する漏洩電流を算出する。 Further, the leak current detecting device and method according to the present invention detects the leakage current flowing in the measured electric line, to that removed a harmonic component from the detected leakage current, the voltage line of the measured electric line detecting a voltage occurring from that filters the harmonic wave component from the detected voltage to detect the phase difference, the phase difference detected, the leakage current from the power supply frequency calculated from the voltage obtained by removing harmonic components calculating the phase angle, the phase angle of the calculated leakage current, calculates a leakage current due only to the ground insulation resistance from the effective value of the leakage current to remove harmonic components. したがって、本発明に係る漏洩電流検出装置及び方法は、高調波成分を除去した電圧から被測定電線路に流れている電源周波数(商用電源であれば50Hz若しくは60Hz)を正確に算出し、この電源周波数に基づいて、入力される高調波成分が除去された漏洩電流の信号波形と、高調波成分が除去された電圧の信号波形との位相差を正確に検出するので、正確な漏洩電流の位相角度を算出することができ、また、正確な位相角度と、高調波成分を除去した漏洩電流の実効値から対地絶縁抵抗のみに起因する漏洩電流を算出することができるので、被測定電線路が長大化し、インバータによる高調波歪み電流による影響を受けても、漏電火災等の大惨事を招く対地絶縁抵抗のみに起因する漏洩電流のみを算出することができる。 Therefore, the leak current detecting device and method according to the present invention is to accurately calculate the power frequency flowing through the measured electric line (if a commercial power supply 50Hz or 60Hz) from the voltage obtained by removing harmonic components, the power supply based on the frequency, and the signal waveform of the leakage current harmonic components are removed is input, so accurately detect the phase difference between the signal waveform of the voltage harmonic component is removed, accurate leakage current phase it is possible to calculate the angle, also, a correct phase angle, it is possible to calculate the leakage current due only to the ground insulation resistance from the effective value of the leakage current to remove harmonic components, it is measured electric line and lengthening, also affected by harmonic distortion currents by the inverter, only the leakage current due to only ground insulation resistance lead to disaster such as earth leakage fire can be calculated.

また、本発明に係る漏洩電流検出装置及び方法は、漏洩電流を計測検出のために電路・機械設備等を一時的な停電状態にすることなく、外部から簡単かつ安全にIgrを測定することができる。 Further, the leak current detecting device and method according to the present invention is to provide a temporary power failure state path-machinery and equipment for the measurement detecting leakage current, it can be measured easily and safely Igr externally it can.

以下、本発明の実施の形態としての漏洩電流検出装置及び方法について説明する。 The following describes the leak current detecting device and method according to an embodiment of the present invention.

漏洩電流検出装置1は、図1に示すように、被測定電線路Aの全体にクランプし、被測定電線路Aに流れている漏洩電流Iを検出するカレントトランスセンサ(以下CTセンサという。)部10と、CTセンサ部10により検出された漏洩電流Iを電圧に変換し、変換後の電圧(以下「変換後電圧」という。)V1を増幅する増幅部11と、増幅後の変換後電圧V1から高調波成分を除去するローパスフィルター(以下LPFという。)12と、LPF12で高調波成分が除去された変換後電圧V1を整流する全波整流部13と、被測定電線路Aの電圧線路から電圧V2を検出する電圧検出部14と、電圧検出部14で検出された電圧V2を所定の変圧比になるように変圧する変圧器15と、変圧器15で所定の電圧値に変圧された電圧V2 The leak current detecting device 1, as shown in FIG. 1, clamped to the whole of the measured electric line A, current transformer sensor for detecting the leakage current I flowing through the measured electric line A (hereinafter referred to as CT sensor.) a part 10, converts the leakage current I detected by the CT sensor 10 into a voltage, the converted voltage (hereinafter referred to as "converted voltage".) and the amplifier 11 for amplifying the V1, converted voltage after amplification low pass filter for removing harmonic components from V1 (hereinafter LPF referred.) 12, a full-wave rectifier 13 which harmonic components rectifies the converted voltage V1 removed by LPF 12, the measured electric line a voltage lines a voltage detecting unit 14 for detecting a voltage V2 from a transformer 15 for transforming so that the voltage V2 detected by the voltage detection unit 14 to a predetermined transformation ratio, which is transformed to a predetermined voltage value in the transformer 15 voltage V2 ら高調波成分を除去するローパスフィルター(以下LPFという。)16と、LPF16で高調波成分が除去された電圧V2を整流する全波整流部17と、LPF12により高調波成分が除去された変換後電圧V1の信号波形S1と、LPF16により高調波成分が除去された電圧V2の信号波形S2とを比較する比較部18と、比較部18により比較された結果に基づき所定の演算を行う演算部19と、演算部19による演算結果に基づき位相パルス幅を測定する位相パルス幅測定部20と、LPF16により高調波成分が除去された電圧V2の信号から被測定電線路Aの電圧線路に発生している電源周波数を測定する電源周波数測定部21と、位相パルス幅測定部20で測定された位相パルスと、電源周波数測定部21で測定された電 Low pass filter for removing et harmonic component (hereinafter LPF referred.) 16, a full-wave rectifier 17 for rectifying the voltage V2 which the harmonics have been removed by the LPF 16, the converted higher harmonic components are removed by LPF12 a signal waveform S1 of the voltage V1, the comparator 18 harmonic components are compared with the signal waveform S2 of the voltage V2 which is removed by the LPF 16, the arithmetic unit 19 for performing a predetermined calculation based on the result of the comparison by the comparison unit 18 When a phase pulse width measuring unit 20 for measuring the phase pulse width on the basis of the operation result by the arithmetic unit 19, is generated from the signal of the voltage harmonic component is removed V2 to the voltage line of the measured electric line a by LPF16 the power frequency measuring unit 21 for measuring the power frequency are, the phase pulse measured by the phase pulse width measuring unit 20, electrostatic measured at power frequency measuring unit 21 周波数から被測定電線路Aに流れる漏洩電流Iの位相角度を算出する位相角度算出部22と、全波整流部13で整流された変換後電圧V1をデジタル信号に変換するA/D変換部23と、A/D変換部23でデジタル信号に変換された変換後電圧V1の実効値を算出する実効値算出部24と、全波整流部17で整流された電圧V2をデジタル信号に変換するA/D変換部25と、A/D変換部25でデジタル信号に変換された電圧V2の実効値を算出する実効値算出部26と、位相角度算出部22で算出された漏洩電流Iの位相角度と、実効値算出部24で算出された変換後電圧V1の実効値から対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流Iを算出する漏洩電流算出部27と、位相角度算出部22で算出された漏洩電流Iの位相角度と、実効値算出部 A phase angle calculating section 22 for calculating a phase angle of the leakage current I flowing from the frequency to the measured electric line A, A / D converter 23 for converting the converted voltage V1 which is rectified by the full-wave rectifier 13 into a digital signal When, the effective value calculating section 24 for calculating an effective value of the a / D converter converted voltage V1 which is converted to a digital signal by 23, a for converting the voltage V2 which is rectified by the full-wave rectifier 17 into a digital signal / D converting unit 25, an effective value calculating unit 26 for calculating an effective value of the voltage is converted into a digital signal by the a / D converter 25 V2, the phase angle of the leakage current I calculated by the phase angle calculator 22 When a leakage current calculator 27 for calculating a leakage current I due to the earth insulation resistance from the effective value of the converted voltage V1 calculated by the effective value calculating section 24, the leakage current I calculated by the phase angle calculator 22 and phase angle, the effective value calculating section 26で算出された電圧V2の実効値から対地絶縁抵抗の抵抗値を算出する抵抗値算出部28とを備えてなる。 Comprising a resistance value calculation unit 28 for calculating the resistance value of the ground insulation resistance from the effective value of the voltage V2 calculated in 26.

CTセンサ部10は、被測定電線路Aに流れている漏洩電流成分から生じる磁気を検出し、検出した磁気から電流を生成する。 CT sensor 10 detects magnetism arising from the leakage current component flowing through the measured electric line A, to generate a current from the detected magnetism. CTセンサ部10は、生成した電流を漏洩電流Iとして増幅部11に供給する。 CT sensor 10 is supplied to amplifier 11 and the resulting current as a leakage current I. なお、CTセンサ部10により生成された漏洩電流Iは、対地静電容量に起因する漏洩電流(以下Igcという。)と、絶縁抵抗に直接関与している対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流(以下Igrという。)とが含まれている。 Note that the leakage current I generated by the CT sensor 10 (hereinafter referred Igc.) Leakage current due to the earth capacitance and leakage current (hereinafter due to ground insulation resistance involved directly in insulation resistance that Igr.) and are included. なお、Igcは、被測定線路Aの長さに応じて容量が増大するだけでなく、電気機器に使用されているインバータやノイズフィルター等に起因する高調波歪み電流によっても容量が増大する。 Incidentally, Igc not only capacity increases according to the length of the measured line A, capacity increases by harmonic distortion current caused by the inverter and noise filters, etc. used in electrical equipment.

増幅部11は、CTセンサ10から供給された漏洩電流Iを電圧に変換し、変換後電圧V1を所定のレベルまで増幅する。 Amplifier 11, converts the leakage current I supplied from the CT sensor 10 into a voltage and amplifies the converted voltage V1 to a predetermined level. また、増幅部11は、例えば、CTセンサ部10から供給された漏洩電流Iが0mA〜10mAのときには、二段で増幅し、また、CTセンサ部10から供給された漏洩電流Iが10mA〜300mAのときには、一段で増幅する。 Also, amplifier 11, for example, when the leakage current I supplied from the CT sensor 10 is 0mA~10mA is amplified in two stages, also, the leakage current I supplied from the CT sensor 10 is 10mA~300mA to amplify in one step when the. 増幅部11は、増幅後の変換後電圧V1をLPF12に供給する。 Amplifier 11 supplies the converted voltage V1 after amplification to the LPF 12. LPF12は、変換後電圧V1に含まれている高調波成分を除去する。 LPF12 removes a harmonic component contained in the converted voltage V1. LPF12は、高調波成分が除去された変換後電圧V1を全波整流部13と比較部18に供給する。 LPF12 and supplies the converted voltage V1 to which the harmonics have been removed to the comparator 18 and the full-wave rectifier 13. 全波整流部13は、供給された変換後電圧V1を整流し、整流後の変換後電圧V1をA/D変換部23に供給する。 Full-wave rectifier 13 rectifies the converted voltage V1 supplied, and supplies the converted voltage V1 after rectification to the A / D converter 23.

電圧検出部14は、被測定電線路Aに電圧プローブを接続することにより、電圧線路に発生している電圧を検出する。 Voltage detector 14, by connecting a voltage probe to be measured electric line A, detects the voltage developed on a voltage line. なお、電圧検出部14は、被測定電線路Aの電気方式が三相3線式(デルタ結線からなる)の場合には、S相(接地)以外のR相とT相間の電圧を検出する。 The voltage detecting unit 14, in the case of the electrical system of the measured electric line A three-phase three-wire (consisting of delta connection) detects the voltage of the R phase and the T phase other than S phase (ground) . また、電圧検出部14は、被測定電線路Aの電気方式が三相4線式(スター結線からなる)の場合には、接地線以外の相間から電圧を検出する。 Further, the voltage detector 14, in the case of the electrical system of the measured electric line A three-phase four-wire (consisting of star connection) detects the voltage from between phases other than the ground line. また、電圧検出部14は、被測定電線路Aの電気方式が単相2線式の場合には、N相とL相間の電圧を検出する。 Further, the voltage detector 14, when the electrical system of the measured electric line A is a single-phase two-wire detects the voltage of the N-phase and L phases.

そして、電圧検出部14は、被測定電線路Aから検出した電圧V2から基準点を求め、電圧V2を変圧器15に供給する。 Then, the voltage detection unit 14 obtains a reference point from the voltage V2 detected from the measured electric line A, and supplies the voltage V2 to the transformer 15. 例えば、電圧検出部14は、被測定電線路Aから検出した電圧V2の0クロスする点を基準点とする。 For example, the voltage detector 14, a reference point a point of zero crossings of the voltage V2 detected from the measured electric line A.

変圧器15は、供給された電圧V2を所定の電圧値に変圧し、変圧後の電圧VをLPF16に供給する。 Transformer 15 transforms the voltage V2 which is supplied to a predetermined voltage value, and supplies the voltage V after the transformer to LPF 16. 変圧器15は、例えば、電圧比が20:1になるように変圧を行う。 Transformer 15, for example, the voltage ratio 20: performing a transformation to be 1. LPF16は、供給された電圧V2に含まれている高調波成分を除去する。 LPF16 removes harmonic components included in the voltage V2 supplied. LPF16は、高調波成分を除去した電圧V2を全波整流部17と、比較部18と、電源周波数測定部21に供給する。 LPF16 is a voltage V2 obtained by removing harmonic components and the full-wave rectifier 17, a comparator 18, and supplies the power frequency measuring unit 21. 全波整流部17は、供給された電圧V2を整流し、整流後の電圧V2をA/D変化部25に供給する。 Full-wave rectifier 17 rectifies the voltage V2 supplied to supply the voltage V2 after rectification in the A / D conversion section 25.

比較部18では、LPF12から供給された変換後電圧V1の0Vクロス点をとり、方形波変換を行い、方形波変換後の信号を演算部19に供給する。 The comparator 18 takes the 0V cross point of the converted voltage V1 supplied from the LPF 12, performs a square-wave conversion, and supplies the signal after square-wave converter to the arithmetic unit 19. また、比較部18では、LPF16から供給された電圧V2の0Vクロス点をとり、方形波変換を行い、方形波変換後の信号を演算部19に供給する。 Further, the comparator 18 takes the 0V cross point of the voltage supplied V2 from LPF 16, performs a square-wave conversion, and supplies the signal after square-wave converter to the arithmetic unit 19.

演算部19は、比較部18から供給される信号に基づき所定の演算を行い、演算後の信号を位相パルス幅測定部20に供給する。 Calculating unit 19 performs a predetermined operation based on a signal supplied from the comparator 18 supplies a signal after the operation of the phase pulse width measuring unit 20. 演算部19は、例えば、EXOR(排他的論理和)回路からなっており、比較部18から供給されてきた2つの方形波変換後の信号のEXORを実行する。 Calculation unit 19, for example, EXOR and consist (exclusive OR) circuit to perform the EXOR of two square wave after conversion signal supplied from the comparator 18.

位相パルス幅測定部20は、演算部19から供給される演算結果に基づき、変換後電圧V1と電圧V2の位相パルス幅を検出する。 Phase pulse width measuring unit 20, based on the calculation result supplied from the operation unit 19 detects a phase pulse width of the converted voltage V1 and the voltage V2. ここで、位相パルス幅測定部20の動作について説明する。 Here, the operation of the phase pulse width measuring unit 20.

電気方式が単相の場合には、図2(a)に示すように、Igrの位相角θは0°、Igcの位相角θは90°となる。 If the electrical system is a single-phase, as shown in FIG. 2 (a), the phase angle theta of Igr 0 °, the phase angle of Igc theta becomes 90 °. したがって、IgrとIgcの位相差は、90°(1/4サイクル)となる。 Accordingly, the phase difference of Igr and Igc becomes 90 ° (1/4 cycle). また、電源が三相の場合には、図2(b)に示すように、Igrの位相角θは60°、Igcの位相角θは0°となる。 Also, when the power supply is three-phase, as shown in FIG. 2 (b), the phase angle θ is 60 ° in Igr, the phase angle θ of Igc becomes 0 °. したがって、IgrとIgcの位相差は、60°(1/6サイクル)となる。 Accordingly, the phase difference of Igr and Igc becomes 60 ° (1/6 cycle). そこで、位相パルス幅測定部20は、電源が単相のときでも、三相のときでも対応できるように、位相パルス幅を1サイクルの1/4以下のもののみ対象とする。 Therefore, the phase pulse width measuring unit 20, power supply even when a single-phase, to accommodate even when the three-phase directed to a phase pulse width only those less than 1/4 cycle.

ゆえに、位相パルス幅測定部20は、演算部19から供給される演算結果に基づいて算出した、1サイクルの1/4以下の位相パルス幅を位相角度算出部22に出力する。 Thus, the phase pulse width measuring unit 20 outputs calculated on the basis of the calculation result supplied from the operation unit 19, a quarter or less of a phase pulse width of one cycle to the phase angle calculator 22. なお、電源周波数が60Hzの場合には、1サイクルが16.6msであるので、位相パルス幅は、4.15ms以下となり、また、電源周波数が50Hzの場合には、1サイクルが20msであるので、4ms以下となる。 Incidentally, when the power supply frequency is 60Hz, since one cycle is 16.6 ms, the phase pulse width becomes less 4.15 ms, also when the power supply frequency is 50Hz, since one cycle is 20ms , a 4ms or less.

電源周波数測定部21は、LPF16から供給された電圧V2に基づき、電源周波数を測定し、測定結果を位相角度算出部22に供給する。 Power frequency measuring unit 21, based on the voltage V2 supplied from the LPF 16, to measure the power frequency, and supplies the measurement result to the phase angle calculator 22. なお、被測定電線路Aが商用電源であれば、電源周波数測定部21の測定結果は、50Hz若しくは60Hzとなる。 Note that if the measured electric line A is a commercial power supply, the measurement result of the power frequency measuring unit 21, a 50Hz or 60 Hz. また、電源周波数測定部21は、LPF16から供給された電圧V2に基づき、50Hz又は60Hzの何れかを判定する構成であっても良い。 Further, the power frequency measuring unit 21, based on the voltage V2 supplied from the LPF 16, may be determined configure either 50Hz or 60 Hz.

位相角度算出部22は、位相パルス幅測定部20から供給された位相パルス幅Wと、電源周波数測定部21から供給された電源周波数Fに基づき、下記(1)式により被測定電線路Aに流れている漏洩電流Iの位相角度θを算出する。 Phase angle calculation unit 22, a phase pulse width W supplied from the phase pulse width measuring unit 20, based on the power supply frequency F supplied from the power frequency measuring unit 21, by the following equation (1) to the measured electric line A calculating the phase angle θ of the leakage current I flowing.
θ=360×A/F・・・(1) θ = 360 × A / F ··· (1)
位相角度算出部22は、算出した位相角度θを漏洩電流算出部27に供給する。 Phase angle calculator 22 supplies the calculated phase angle θ to the leakage current calculator 27.

A/D変換部23は、全波整流部13から供給された整流後の変換後電圧V1をデジタル信号に変換し、変換後の信号を実効値算出部24に供給する。 A / D converter 23, the converted voltage V1 after rectification is supplied from the full-wave rectifier 13 into a digital signal, and supplies the converted signal to the effective value calculating unit 24. 実効値算出部24は、A/D変換部23から供給された信号に基づき、下記(2)式により変換後電圧V1の実効値I を算出する。 The effective value calculating section 24, based on the signal supplied from the A / D converter 23, calculates the effective value I 0 of the converted voltage V1 by the following equation (2). なお、実効値算出部24に供給される信号は、被測定電線路Aに流れている漏洩電流Iを電圧に変換した変換後電圧V1に基づくものであるので、便宜的にI とする。 The signal supplied to the effective value calculating unit 24, since it is based on the converted voltage V1 obtained by converting the leakage current I flowing through the measured electric line A to the voltage, and convenience I 0.

実効値算出部24は、算出した実効値I を漏洩電流算出部27に供給する。 The effective value calculating unit 24 supplies the effective value I 0 calculated in the leakage current calculator 27.

また、A/D変換部25は、全波整流部17から供給された整流後の電圧V2をデジタル信号に変換し、変換後の信号を実効値算出部26に供給する。 Further, A / D conversion unit 25, the voltage after rectification is supplied from the full-wave rectifier 17 V2 into a digital signal, and supplies the converted signal to the effective value calculating unit 26. 実効値算出部26は、A/D変換部25から供給された信号に基づき、下記(3)式により電圧V2の実効値V を算出する。 The effective value calculating section 26, based on the signal supplied from the A / D converter 25, calculates the effective value V 0 which is the voltage V2 by the following equation (3).

実効値算出部26は、算出した実効値V を抵抗値算出部28に供給する。 The effective value calculating unit 26 supplies the effective value V 0 which is calculated in the resistance value calculation section 28.

漏洩電流算出部27は、位相角度算出部22から供給された位相角度θと、実効値算出部24から供給されたI に基づき、Igrを算出する。 Leakage current calculator 27, the phase angle θ supplied from the phase angle calculator 22, based on I 0 supplied from the effective value calculating section 24 calculates a Igr. なお、電源が単相電源の場合には、下記(4)式によりIgrを算出し、電源が三相電源の場合には、下記(5)式によりIgrを算出する。 Incidentally, when the power supply is a single-phase power supply calculates the Igr by the following equation (4), when the power supply is a three-phase power supply, calculates the Igr by the following equation (5).
Igr=I ×cosθ・・・(4) Igr = I 0 × cosθ ··· ( 4)
Igr=(I ×sinθ)/cos30°・・・(5) Igr = (I 0 × sinθ) / cos30 ° ··· (5)
なお、漏洩電流算出部27は、電源が単相電源であるか三相電源であるかを、図示しないロータリースイッチの選択状態に応じて判断することとする。 Note that the leakage current calculator 27, and the power supply or a three-phase power supply or a single-phase power supply, it is determined according to the selection state of the rotary switch (not shown).

漏洩電流算出部27は、算出したIgrを抵抗値算出部28に供給する。 Leakage current calculator 27 supplies the calculated Igr to the resistance value calculation section 28.

抵抗値算出部28は、実効値算出部26から供給された実効値V と、漏洩電流算出部27から供給されたIgrに基づき、下記(6)式によりGrを算出する。 Resistance value calculation unit 28, the effective value V 0 supplied from the effective value calculating section 26, based on Igr supplied from the leakage current calculator 27 calculates the Gr by the following equation (6).
Gr=V /Igr・・・(6) Gr = V 0 / Igr ··· ( 6)
上述のように構成される本願発明に係る漏洩電流検出装置1では、例えば、被測定電線路Aの電源が三相式の場合、電源を単相式と同様の処理が可能な構成となっている。 In the leak current detecting device 1 according to the configured present invention as described above, for example, when the power of the measured electric line A is three-phase, becomes a power source and capable of the same processing configuration as the single-phase type there. ここで、本願発明に係る漏洩電流検出装置1の原理について述べる。 Here, we describe the principle of the leak current detecting device 1 according to the present invention.

CTセンサ部10は、被測定電線路Aをクランプし、図3(a)に示すように、位相が120°づつ異なるR相−S相間、S相−T相間及びT相−R相間の波形を検出する。 CT sensor 10 clamps the measured electric line A, as shown in FIG. 3 (a), out of phase is 120 ° different from R-phase -S phase, S phase -T interphase and T-phase -R phase between the waveform to detect. なお、図3(a)では、便宜的にそれぞれの波形を示しているが、CTセンサ部10で検出される波形は合成波形である。 In FIG. 3 (a), are shown for convenience in each waveform, the waveform detected by the CT sensor 10 is a synthetic waveform. CTセンサ部10により検出された合成波形は、増幅部11、LPF12及び比較部18を介して演算部19に入力される。 The detected composite waveform by CT sensor 10 is input to the arithmetic unit 19 via the amplifier unit 11, LPF 12 and comparator 18.

また、電圧検出部14は、R相及びT相に電圧プローブを接続し、R相−T相間の電圧を検出し、検出した電圧を、図3(b)に示すように、反転させる。 Further, the voltage detector 14, a voltage probe was connected to the R-phase and T-phase, it detects the voltage of the R phase -T phase, the detected voltage, as shown in FIG. 3 (b), is inverted. 電圧検出部14は、検出した電圧の所定の場所で0クロスする点を基準点として定める。 Voltage detector 14 determines the point of zero crossings in place of the detected voltage as a reference point. このように基準点が定まった電圧V2は、変圧器15、LPF16及び比較器18を介して演算部19に入力される。 Such voltage V2 reference point is definite in is input to the arithmetic unit 19 via the transformer 15, LPF 16 and comparator 18.

例えば、被測定電線路AのR相にIgr(以下「R相Igr」という。)のみが発生し、また、T相にIgr(以下「T相Igr」という。)のみが発生している場合には、図3(c)に示すように、R相Igrは、基準点から120°の位相差が生じ、T相Igrは、基準点から60°の位相差が生じる。 For example, the R-phase of the measured electric line A Igr (hereinafter referred to as "R-phase Igr".) Only occurs, also, the T-phase Igr (hereinafter referred to as "T-phase Igr".) If only occurs the, as shown in FIG. 3 (c), R-phase Igr is caused a phase difference of 120 ° from the reference point, T phase Igr a phase difference of 60 ° from the reference point occurs.

また、被測定電線路AのR相にIgc(以下「R相Igc」という。)のみが発生し、また、T相にIgc(以下「T相Igc」という。)のみが発生している場合には、図3(d)に示すように、R相IgcとT相Igcの合成波形の基準点からの位相差は、180°(0°)である。 Further, the R-phase of the measured electric line A Igc (hereinafter referred to as "R-phase Igc".) Only occurs, also, the T-phase Igc (hereinafter referred to as "T-phase Igc".) If only occurs the, as shown in FIG. 3 (d), the phase difference from the reference point of the composite waveform of the R-phase Igc and T-phase Igc is 180 ° (0 °).

さらに、被測定電線路AのR相にIgrとIgcとが発生し、T相にIgrとIgcとが発生している場合には、図3(e)に示すようになる。 Furthermore, in the case where the Igr and Igc the R-phase of the measured electric line A is generated, and the Igr and Igc the T phase has occurred, as shown in FIG. 3 (e).

また、上述の説明をベクトルで表すと、以下のようになる。 Also, it expressed above description a vector, as follows. 被測定電線路Aが三相式なので、図4(a)に示すようになる。 Since the measured electric line A is a three-phase, is as shown in Figure 4 (a). そして、電圧検出部14でR相−T相間の電圧を検出し、検出した電圧から基準点を求めると、図4(b)に示すように、単相式のベクトル図となる。 Then, to detect the voltage of the R phase -T phase voltage detection unit 14, when determining the reference point from the detected voltage, as shown in FIG. 4 (b), a vector diagram of single-phase type. なお、上述したように、R相Igrと基準点との位相差は、60°であり、また、T相Igrと基準点との位相差は、120°である。 As described above, the phase difference between the R-phase Igr and reference point is 60 °, also, the phase difference between the T-phase Igr and reference point is 120 °.

また、単相式の場合には、図2(a)を用いて既述したように、IgrとIgcの位相差は90°なので、R相Igrから90°回った位置にR相Igcを求めることができ、また、T相Igrから90°回った位置にT相Igcを求めることができる。 In the case of single-phase type, as already described with reference to FIG. 2 (a), the phase difference between Igr and Igc is so 90 °, obtaining the R-phase Igc from R-phase Igr to 90 ° turned position it can, also, it is possible to determine the T-phase Igc from T phase Igr to 90 ° turned position. さらに、基準点から180°(0°)の位置に、R相IgcとT相Igcとの合成ベクトルIgcを求めることができる(図4(c))。 Furthermore, the position of 180 ° from the reference point (0 °), it is possible to determine the resultant vector Igc the R-phase Igc and T-phase Igc (Fig 4 (c)).

したがって、例えば、被測定電線路AにR相Igrのみが発生している場合には、R相IgrとIgcとの合成ベクトル、すなわち被測定電線路Aに流れている漏洩電流I は、図4(d)のように表すことができる。 Thus, for example, in the case where only the R-phase Igr occurs in the measured electric line A, the composite vector of the R-phase Igr and Igc, i.e. the leakage current I 0 flowing through the measured electric line A, as shown in FIG. it can be expressed as 4 (d). なお、図4(d)から、R相Igrを算出する式として、上述した(5)式を導き出すことができる。 Incidentally, from FIG. 4 (d), the as an expression for calculating the R-phase Igr, can be derived described above (5). また、漏洩電流I の位相差θは、R相Igr及びIgcの大きさにより変化し、変化の幅は、基準点から60°〜180°である。 Further, the phase difference θ of the leakage current I 0, and varies depending on the magnitude of the R-phase Igr and Igc, the width of change is 60 ° to 180 ° from the reference point.

また、例えば、被測定電線路AにT相Igrのみが発生している場合には、T相IgrとIgcとの合成ベクトル、すなわち被測定電線路Aに流れている漏洩電流I は、図4(e)のように表すことができる。 Further, for example, in the case where only the T-phase Igr to the measured electric line A has occurred, the resultant vector between the T-phase Igr and Igc, i.e. the leakage current I 0 flowing through the measured electric line A, as shown in FIG. it can be expressed as 4 (e). なお、図4(e)から、T相Igrを算出する式として、上述した(5)式を導き出すことができる。 Incidentally, from FIG. 4 (e), as an expression for calculating the T-phase Igr, it can be derived described above (5). また、漏洩電流I の位相差θは、T相Igr及びIgcの大きさにより変化し、変化の幅は、120°〜180°である。 Further, the phase difference θ of the leakage current I 0, and varies depending on the magnitude of the T-phase Igr and Igc, the width of change is 120 ° to 180 °.

ここで、上述に示した本願発明に係る漏洩電流検出装置1により、被測定電線路Aに流れる漏洩電流成分を検出する動作について図5に示すフローチャートを用いて説明する。 Here, the leakage current detector according to the present invention shown in above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 5, the operation of detecting the leakage current component flowing in the measured electric line A.

ステップST1において、ユーザは、測定対象の電線路の種類(単相2線式、単相3線式及び三相3線式等)に応じて、漏洩電流検出装置1の図示しないロータリースイッチを切り換える。 In step ST1, the user types (single-phase two-wire, single-phase three-wire and three-phase three-wire, etc.) of the electric line to be measured according to, switches the rotary switch (not shown) of the leak current detecting device 1 .

ステップST2において、ユーザは、電圧プローブを測定対象の電線路の電圧線路に接続する。 In step ST2, the user connects a voltage probe to a voltage line of the power line to be measured. 測定対象の電線路が単相2線式(電圧線路と接地線とからなる)の場合には、電圧線路の極性に注意して、電圧線路に電圧プローブを接続する。 Wire path to be measured when a single-phase two-wire (consisting of a voltage line and the ground line), note the polarity of the voltage line, to connect the voltage probe to a voltage line. 電圧検出部14は、電圧プローブを介して検出した電圧を変圧器15に供給する。 Voltage detector 14 supplies a voltage detected through the voltage probe to the transformer 15. また、測定対象の電線路が単相3線式又は三相多線式(三相3線式又は三相4線式)の場合には、R相及びT相の極性に注意して、R相及びT相に電圧プローブを接続する。 Further, when the electric line to be measured is a single-phase three-wire or three-phase multi-wire type (three-phase three-wire or three-phase four-wire), the correct polarity of the R-phase and T-phase, R connecting a voltage probe to the phase and T-phase. 電圧検出部14は、電圧プローブを介して検出した電圧を合成して、合成後の電圧を変圧器15に供給する。 Voltage detector 14 combines the voltage detected through the voltage probe provides a voltage after the synthesis to the transformer 15.

ステップST3において、ユーザは、漏洩電流検出装置1の主電源をONにする。 In step ST3, the user turns ON the main power of the leak current detecting device 1.

ステップST4において、ユーザは、CTセンサ部10のセンサ部(分割型交流器)のKとLの方向に注意して、B種設置工事の接地線若しくは被測定電線路を一括して挟む。 In step ST4, the user can take care for the K and L of the sensor portion of the CT sensor 10 (split alternator), sandwich collectively grounded line or the measured electric line of B-type installation work. なお、漏洩電流検出装置1は、センサ部のKとLの方向が合っている場合には、漏洩電流成分が図示しない表示部に表示され、また、センサ部のKとLの方向が間違っている場合には、図示しないブザー出力部からブザーが鳴り響く構成であっても良い。 Incidentally, the leak current detecting device 1, when K and the direction of L of the sensor unit is correct is displayed on the display unit the leakage current component is not shown, also the wrong direction K and L of the sensor unit If you are may be a buzzer resound consists buzzer output unit (not shown). また、センサ部の挟む方向を間違えないように、センサ部の持ち手の部分に、K表示とL表示を付して置いても良い。 Moreover, so as not to mistake the direction sandwiching the sensor unit, the handle portion of the sensor unit, may be placed denoted by the K Display and L display.

ステップST5において、ユーザは、漏洩電流検出装置1の測定開始ボタンを押圧する。 In step ST5, the user presses the measurement start button of the leakage current detector 1. 漏洩電流検出装置1は、測定開始ボタンの押圧により、被測定電線路に流れている漏洩電流の検出を行う。 The leak current detecting device 1, by the pressing of a measurement start button, to detect a leakage current flowing in the measured electric line.

ここで、本発明に係る漏洩電流検出装置1により、実際に被測定電線路から漏洩電流成分を測定した第1の結果を図6に示す。 Here, the leakage current detector according to the present invention, showing actually first result of measuring the leakage current component from the measured electric line in FIG. 図6は、屋上受配電キュービクル(高圧受電設備)の動力盤(電源周波数:50Hz、電圧:200V、被測定低電圧電路の種類:三相3線式、150kvA、室温:41℃、湿度:43%)を測定対象として行ったものである。 6, the power board of the rooftop power distribution cubicle (high power receiving equipment) (power frequency: 50 Hz, Voltage: 200V, measured low voltage path types: three-phase three-wire, 150 kVA, room temperature: 41 ° C., humidity: 43 %) in which was conducted as a measurement target.

また、実験では、測定開始から6分経過時〜9分経過前(3分間)に疑似絶縁抵抗としてR相に20kΩを接地し、測定開始から9分経過時〜11分経過前(2分間)に疑似絶縁抵抗としてT相に20kΩを接地し、測定開始から11分経過時〜12分経過前(1分間)に疑似絶縁抵抗を外し(接地解除)、測定開始から12分経過時〜13分経過前(1分間)に疑似絶縁抵抗としてR相に10kΩを接地し、測定開始から13分経過時〜15分経過前(2分間)に疑似絶縁抵抗としてT相に10kΩを接地し、測定開始から15分経過後に疑似絶縁抵抗を外した。 Further, in the experiment, the measured ground 20kΩ to R-phase 6 minutes elapsed time to 9 minutes elapse before the in (3 min) as a pseudo insulation resistance measured after 9 minutes elapsed time to 11 minutes elapsed before the (2 minutes) to ground the 20kΩ to T phase as a pseudo insulation resistance, measured starting from 11 minutes to 12 minutes elapsed before the time elapsed (1 minute) Remove the pseudo insulation resistance (ground release), 12 minutes elapsed time to 13 minutes from the start of measurement grounded 10kΩ to R-phase elapse before (1 minute) as a pseudo insulation resistance to ground 10kΩ to T phase measurement begins 13 minutes elapsed time 15 minutes elapsed before (2 min) as a pseudo insulation resistance measurement start removing the pseudo insulation resistance from after the lapse of 15 minutes.

例えば、疑似絶縁抵抗としてR相に20kΩの抵抗を接地した場合には、理論的に、疑似絶縁抵抗成分の電流として、 For example, when the ground resistance of 20kΩ to R-phase as a pseudo insulation resistance, theoretically, as the current pseudo insulation resistance component,
Igr=V/R=200/(20×10 )=10mA Igr = V / R = 200 / (20 × 10 3) = 10mA
の電流が被測定電線路に加算されて流れる。 Flowing current is added to the measured electric line.

漏洩電流検出装置1は、図6に示すように、時間が6分経過時に、疑似絶縁抵抗としてR相に20kΩの抵抗を接地したら、12.3mAのIgrを検出した。 The leak current detecting device 1, as shown in FIG. 6, when the time has elapsed 6 minutes, After grounded resistor 20kΩ to R-phase as a pseudo insulation resistance was detected Igr of 12.3 mA. 疑似絶縁抵抗を接地していないとき(測定開始から6分経過前、測定開始から11分経過時〜12分経過前及び測定開始から15分経過後)のIgrが2mAであるので、R相に20kΩの疑似抵抗を接地した後のIgrから2mAを差し引くと、10.3mAとなる。 When not grounded pseudo insulation resistance (pre-measurement-start elapsed 6 minutes, before the elapsed 11 minutes elapsed time to 12 minutes from the start of measurement and the measurement start after 15 minutes) because Igr in is at 2 mA, the R-phase subtracting the 2mA pseudo resistor 20kΩ from Igr after grounding, the 10.3 mA. したがって、本願発明に係る漏洩電流検出装置1は、10.3mAの変化を測定できたことになる。 Therefore, the leak current detecting device 1 according to the present invention, it means that can measure changes in 10.3 mA. この値は、上述した理論値(10mA)とほぼ一致している。 This value substantially coincides with the above-described theoretical value (10 mA).

また、R相に疑似絶縁抵抗を20kΩ接地したとき、接地前の抵抗値(Gr≒105.46kΩ(測定開始から6分経過前までのGrの平均値))との合成抵抗値は、 Further, when the 20kΩ grounded pseudo insulation resistance R phase, the combined resistance value of the resistance value before the ground (Gr ≒ 105.46kΩ (average of Gr from start of measurement until lapse 6 minutes)), the
Gr=(20×10 ×105.46×10 )/(20×10 +105.46×10 )≒16.3kΩ Gr = (20 × 10 3 × 105.46 × 10 3) / (20 × 10 3 + 105.46 × 10 3) ≒ 16.3kΩ
となる。 To become. 漏洩電流検出装置1は、図6に示すように、測定開始から6分経過時の抵抗Grは17.2kΩを示しており、上述した理論値(16.3kΩ)とほぼ一致している。 The leak current detecting device 1, as shown in FIG. 6, the resistance Gr during 6 minutes elapsed from the start of measurement indicates a 17.2Keiomega, substantially coincides with the above-described theoretical value (16.3kΩ).

また、疑似絶縁抵抗としてT相に20kΩの抵抗を接地した場合にも、上述と同様に、理論的には、疑似絶縁抵抗成分の電流は10mA増加する。 Further, even when the grounding resistance 20kΩ to T phase as a pseudo insulation resistance, in the same manner as described above, in theory, the current pseudo insulation resistance component increases 10mA. 漏洩電流検出装置1では、図6に示すように、測定開始から9分経過時〜11分経過前に検出したIgrは、ほぼ12.4mAとなっており、該数値から2mAを差し引くと、10.4mAとなり、ほぼ理論値(10mA)と一致する。 In the leak current detecting device 1, as shown in FIG. 6, Igr detected before the elapse 9 minutes elapsed time to 11 minutes from the start of measurement is almost 12.4MA, Subtracting the 2mA from the numerical, 10 .4mA next, matching the approximate theoretical value (10 mA).

また、T相に疑似絶縁抵抗を20kΩ接地したときの合成抵抗値Grは、上述と同様に、理論的には、16.3kΩであり、測定値は17.4kΩを示しており、ほぼ理論値と一致している。 Further, the combined resistance value Gr when the pseudo insulation resistance was 20kΩ grounded to T phase, in the same manner as described above, in theory, a 16.3Keiomega, measurement indicates a 17.4Keiomega, approximately theoretical It is consistent with.

また、漏洩電流検出装置1は、図6に示すとおり、疑似絶縁抵抗としてR相又はT相に10kΩを接地したときのIgrとGrも理論値と実測値がほぼ一致している。 Further, the leak current detecting device 1, as shown in FIG. 6, the measured value Igr and Gr also the theoretical value when the grounded 10kΩ to R phase or T phase is almost the same as the pseudo insulation resistance.

さらに、漏洩電流検出装置1は、測定開始から11分経過後から12分経過前、及び15分経過時に疑似絶縁抵抗の接地状態を解除した場合、Igr、I 及びGrの値が接地以前(測定開始から1分〜5分)の状態に戻った。 Further, the leak current detecting device 1, prior to the expiration 12 minutes from the start of measurement after elapse of 11 minutes, and when releasing the ground state of the pseudo insulation resistance when 15 minutes elapsed, Igr, the value of I 0 and Gr ground earlier ( It returned to the state from the start of measurement 1 minute to 5 minutes).

また、本発明に係る漏洩電流検出装置1により、実際に被測定電線路から漏洩電流成分を測定した第2の結果を図7に示す。 Further, the leak current detecting device 1 according to the present invention, showing actually second result of measuring the leakage current component from the measured electric line in FIG. 図7は、受配電キュービクル(高圧受電設備)の動力盤(電源周波数:50Hz、電圧:200V、被測定低電圧電路の種類:三相3線式、150kvA)を測定対象として行ったものである。 7, the power board of power distribution cubicle (high power receiving equipment) (power frequency: 50 Hz, Voltage: 200V, measured low voltage path types: three-phase three-wire, 150 kVA) in which was conducted as measured .

また、実験は、測定開始から1分経過時〜4分経過前(3分間)に疑似静電容量としてR相及びT相に0.22μFを接地し、測定開始から3分経過時〜4分経過前(1分間)に疑似絶縁抵抗としてT相に20kΩを接地し、測定開始から4分経過後に疑似静電容量及び疑似絶縁抵抗を外して行った。 Also, experiments were grounded 0.22μF to R-phase and T-phase as a pseudo capacitance from the start of measurement in 1 minute to 4 minutes elapse before the time elapsed (3 minutes), to 4 minutes at 3 minutes elapsed from the start of measurement grounded 20kΩ to T phase elapse before (1 minute) as a pseudo insulation resistance was performed to remove the pseudo-capacitance and pseudo insulation resistance from the start of measurement after elapse of 4 minutes. したがって、測定開始から3分経過時〜4分経過前は、R相及びT相に疑似静電容量を接地し、かつ、T相に疑似絶縁抵抗を接地して行った。 Therefore, before the elapse 3 minutes elapsed time to 4 minutes from the start of measurement is grounded pseudo capacitance R-phase and T-phase, and was conducted by grounding the pseudo insulation resistance T phase.

例えば、疑似静電容量としてR相及びT相に0.22μFの容量を接地した場合には、容量性リアクタンスXは、 For example, when grounded capacitance of 0.22μF to R-phase and T-phase as a pseudo capacitance, capacitive reactance X is
X=1/2πfC=1/(2π×50×(0.22×10 −6 +0.22×10 −6 )) X = 1 / 2πfC = 1 / (2π × 50 × (0.22 × 10 -6 + 0.22 × 10 -6))
≒7.23×10 ≒ 7.23 × 10 3
となる。 To become.

したがって、被測定電線路には、 Accordingly, the measured electric line is
I=V/X=200/7.23×10 ≒27.6mA I = V / X = 200 / 7.23 × 10 3 ≒ 27.6mA
の電流が加算されて流れる。 Flowing current is added.

また、絶縁抵抗としてT相に20kΩの抵抗を接地した場合には、理論的に、疑似絶縁抵抗成分の電流として、 Further, when the grounding resistance 20kΩ to T phase as insulation resistance, theoretically, as the current pseudo insulation resistance component,
Igr=V/R=200/(20×10 )=10mA Igr = V / R = 200 / (20 × 10 3) = 10mA
の電流が被測定電線路に加算されて流れる。 Flowing current is added to the measured electric line.

漏洩電流検出装置1は、図7に示すように、時間が測定開始から1分経過時に、疑似静電容量としてR相及びT相に0.22μFの静電容量が接地されているときに、7.8mAのIgrを検出し、また、100.8mAのI を検出した。 When the leak current detecting device 1, as shown in FIG. 7, at the time of a lapse of one minute from the time the measurement starts, the capacitance of 0.22μF to R-phase and T-phase is grounded as a pseudo capacitance, detecting a Igr of 7.8 mA, also detected I 0 of 100.8MA. なお、I は、上述したように絶縁抵抗に起因する電流Igrと、静電容量に起因する電流Igcの合成電流である。 Incidentally, I 0 is a current Igr resulting from the insulation resistance as described above, a synthetic current of the current Igc due to capacitance.

疑似静電容量を接地していないときのIgrは、図7に示したとおり、7.6mA(測定開始から1分経過前のIgr)であるので、R相及びT相に疑似静電容量を接地した場合、Igrの変化は殆どない。 Igr when not grounded pseudo capacitance, as shown in FIG. 7, are the 7.6 mA (Igr before a lapse of one minute from the start of measurement), a pseudo capacitance R-phase and T-phase If you ground, change of Igr is little.

一方、疑似静電容量を接地していないときのI は、75.9mA(測定開始から1分経過前のI )である。 On the other hand, I 0 when not grounded pseudo capacitance is 75.9mA (I 0 before a lapse of one minute from the start of measurement). 疑似静電容量接地後のI (100.8mA)から疑似静電容量接地前のI (75.9mA)を差し引くと、24.9mAとなり、これが、加算されたIgcである。 When the I 0 after the pseudo capacitance ground (100.8mA) subtracting the pseudo-capacitance ground before I 0 (75.9mA), 24.9mA next, which is the Igc of the addition. この加算されたIgcは、理論値(27.6mA)とほぼ等しい。 The summed Igc is approximately equal to the theoretical value (27.6mA).

また、漏洩電流検出装置1は、図7に示すように、R相及びT相に疑似静電容量が接地され、かつ、T相に疑似絶縁抵抗が接地されているとき(測定開始から3分経過時〜4分経過前)に、21.0mAのIgrを検出し、また、107.0mAのI を検出した。 Further, the leak current detecting device 1, as shown in FIG. 7, the pseudo capacitance R-phase and T-phase is grounded, and, when the pseudo insulation resistance is grounded in the T-phase (3 minutes from the start of measurement to to 4 minutes elapsed before the time elapsed), to detect the Igr of 21.0mA, also detected the I 0 of 107.0mA.

T相に絶縁抵抗を接地した後のIgr(21mA)から、絶縁抵抗を接地する前のIgr(8mA(測定開始から3分経過時のIgr))を差し引くと、13mAとなり、理論値(10mA)とほぼ等しくなる。 From Igr (21 mA) after grounding the insulation resistance to the T-phase, Subtracting the prior grounding the insulation resistance Igr (8 mA (Igr during 3 minutes elapsed from the start of measurement)), 13 mA, and the theoretical value (10 mA) It becomes substantially equal.

また、R相に疑似絶縁抵抗として10kΩを接地したときの比較部18と演算部19の動作について図8〜図10を用いて説明する。 Also, it will be explained with reference to FIGS operation of comparator 18 and the arithmetic unit 19 when the ground 10kΩ as a pseudo insulation resistance R phase.

比較部18は、図8に示すように、LPF12から変換後電圧V1が入力され、LPF16から電圧V2が入力される。 Comparator 18, as shown in FIG. 8, is input converted voltage V1 from LPF 12, the voltage V2 is inputted from the LPF 16. 変換後電圧V1と電圧V2の位相差は、120°である。 The phase difference between the converted voltage V1 and the voltage V2 is 120 °. 比較部18は、図9(a)に示すように、LPF12から入力された変換後電圧V1を方形波変換し、変換後の信号を演算部19に出力する。 Comparator 18, as shown in FIG. 9 (a), the converted voltage V1 input from LPF12 is converted square wave, and outputs the signal after conversion to the arithmetic unit 19. また、比較部18は、図9(b)に示すように、LPF16から入力された電圧V2を方形波変換し、変換後の信号を演算部19に出力する。 The comparison unit 18, as shown in FIG. 9 (b), the voltage V2 input from LPF16 is converted square wave, and outputs the signal after conversion to the arithmetic unit 19.

演算部19は、図10に示すように、変換後電圧V2の方形波信号と、電圧V2の方形波信号に基づき、EXORを実行する。 Calculation unit 19, as shown in FIG. 10, a square-wave signal converted voltage V2, based on the square-wave signal of the voltage V2, executes EXOR. 演算部19は、EXOR後の信号に基づき、1サイクルの1/4以下の位相パルス幅を求め、求めた位相パルス幅を位相角度算出部22に出力する。 Calculation unit 19, based on the signal after EXOR, determined less than 1/4 of the phase pulse width of one cycle, and outputs a phase pulse width determined in the phase angle calculator 22.

ステップST6において、ユーザは、測定が終了したら、洩電流検出装置1の電源をOFFにする。 In step ST6, the user, once the measurement is completed, turn OFF the power of the current detection device 1 mode.

このように構成される本願発明に係る漏洩電流検出装置1は、被測定電線路Aに流れている漏洩電流Iを検出し、検出した漏洩電流Iを電圧に変換し、変換後の電圧から高調波成分を除去し、高調波成分を除去した変換後電圧V1と、被測定電線路Aの電圧線路から電圧V2を検出し、検出した電圧V2から高調波成分を除去し、高調波成分を除去した電圧V2とに基づき、被測定電線路Aに流れている漏洩電流Iの位相角度θを正確に求め、その正確な位相角度θと、高調波成分が除去された変換後電圧V1の実効値I とから対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流Igrのみを検出する。 The leak current detecting device 1 thus constituted in accordance with the present invention detects the leakage current I flowing through the measured electric line A, it converts the leakage current I detected in the voltage, harmonic from the converted voltage removing the wave components, the converted voltage V1 obtained by removing harmonic components, detects a voltage V2 from a voltage line of the measured electric line a, to remove a harmonic component from the detected voltage V2, removing harmonic components and based on the voltage V2 was accurately determine the phase angle theta of the leakage current I flowing through the measured electric line a, the precise phase angle and theta, the effective value of the converted voltage V1 to which the harmonics have been removed only for detecting a leakage current Igr resulting from the ground insulation resistance from I 0 Metropolitan. したがって、本願発明に係る漏洩電流検出装置1は、被測定電線路が長大化し、また、高調波歪み電流を出力するインバータ等により対地静電容量に起因した漏洩電流(Igc)が増大しても、mA単位で確実に対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流(Igr)のみを検出することができるので、本願発明を漏洩電流遮断装置に応用した場合には、Igr以外の要素(Igcの増大)による漏洩電流の増大によって誤動作せず、また、本願発明を漏電警報機に応用した場合には、同様に、Igr以外の要素により漏洩電流が増大しても誤報をすることがなく、使用することができる。 Therefore, the leak current detecting device 1 according to the present invention, the measured electric line is long. In addition, even if the leakage current due to the earth capacitance (Igc) increases by an inverter for outputting a harmonic distortion current , it is possible to detect only the leakage current (Igr) caused by reliably ground insulation resistance in terms of mA, in the case where the present invention is applied to a leakage current cutoff device depends on factors other than Igr (increased Igc) not malfunction by increasing the leakage current and, when applied to the present invention the leak alarm likewise without the false alarms even leakage current increases by factors other than Igr, be used it can. したがって、本願発明に係る漏洩電流検出装置1は、漏洩電流を検出する際に、電路・機械設備等を一時的に停電状態にすることなく、安全かつ確実に漏電火災等の大惨事に至る前に漏電箇所の検出を行うことができる。 Therefore, the leak current detecting device 1 according to the present invention, when detecting a leakage current, without temporarily blackout state path, machinery and equipment, before reaching the safe and reliable catastrophe leakage or fire it is possible to detect the leakage point to.

また、本願発明に係る漏洩電流検出装置1は、周波数注入式のように基準点を他から持ってくるのではなく、基準点を伝送線路に発生している電圧から求めるので、被測定電線路Aに流れているIgrを正確に測定することができる。 Further, the leak current detecting device 1 according to the present invention does not bring the reference point from the other as a frequency-injected, so obtained from the voltage that generates a reference point on the transmission line, the measured electric line the Igr flowing through the a can be accurately measured.

本発明に係る漏洩電流検出装置の構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the configuration of the leakage current detector according to the present invention. 電源が単相の場合と三相の場合におけるIgrとIgcの位相差を示す図である。 Power is a diagram showing a phase difference of Igr and Igc in cases of single-phase and three-phase. 本発明に係る漏洩電流検出装置により行われる漏洩電流の検出する様子を波形で示した図である。 The manner in which detection of a leakage current performed by the leak current detecting device according to the present invention seen in the waveform. 本発明に係る漏洩電流検出装置により行われる漏洩電流の検出する様子をベクトルで示した図である。 The manner in which detection of a leakage current performed by the leak current detecting device according to the present invention seen in a vector. 本発明に係る漏洩電流検出装置の動作について説明するフローチャートである。 Is a flowchart illustrating the operation of the leakage current detector according to the present invention. 本発明に係る漏洩電流検出装置により電線路を実際に測定したときの第1のデータ例を示す図である。 The leak current detecting device according to the present invention is a diagram showing a first example of data when measuring electrical lines actually. 本発明に係る漏洩電流検出装置により電線路を実際に測定したときの第2のデータ例を示す図である。 The leak current detecting device according to the present invention is a diagram showing a second example of data when measuring electrical lines actually. 比較部に入力された変換後電圧V1と電圧V2の位相差を示す図である。 Voltage and the converted voltage V1 input to the comparator is a diagram showing a phase difference of V2. 図(a)は、比較部に入力されたときの変換後電圧V1の波形と、変換後電圧V1に基づき方形波変換したときの波形を示す図であり、図(b)は、比較部に入力されたときの電圧V2の波形と、電圧V2に基づき方形波変換したときの波形を示す図である。 Figure (a) is a diagram showing the waveform of the converted voltage V1 at the time of being input to the comparing section, the waveform when converted based way shape wave converted voltage V1, (b) shows, the comparison unit and the waveform of the voltage V2 at the time of being input, is a diagram showing a waveform when the conversion based on how square wave voltage V2. 図9に示した変換後電圧V1に基づき方形波変換したときの波形と、電圧V2に基づき方形波変換したときの波形に基づきEXORを実行した際に形成される波形を示す図である。 And waveform when converted based way shape wave converted voltage V1 shown in FIG. 9 is a diagram showing a waveform which is formed when running the EXOR based on waveform when converted based how square wave voltage V2.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 漏洩電流検出装置、A 被測定電線路、10 カレントトランスセンサ(CTセンサ)部、11 増幅部、12,16 ローパスフィルター(LPF)、13,17 全波整流部、14 電圧検出部、15 変圧器、18 比較部、19 演算部、20 位相パルス幅測定部、21 電源周波数測定部、22 位相角度算出部、23,25 A/D変換部、24,26 実効値算出部、27 漏洩電流算出部、28 抵抗値算出部 1 leak current detecting device, A the measured electric line, 10 current transformer sensor (CT sensor) unit, 11 amplification unit, 12 and 16 a low pass filter (LPF), 13 and 17 full-wave rectifier, 14 voltage detection unit, 15 a transformer vessel, 18 comparing unit, 19 computing unit, 20 a phase pulse width measuring unit, 21 power frequency measuring unit, 22 phase angle calculator, 23, 25 A / D conversion unit, 24 and 26 the effective value calculating section, 27 leakage current calculator parts, 28 the resistance value calculation unit

Claims (13)

  1. 被測定電線路に流れている漏洩電流を検出する漏洩電流検出手段と、 A leak current detecting means for detecting a leakage current flowing in the measured electric line,
    上記漏洩電流検出手段により検出された漏洩電流を電圧に変換する変換手段と、 Conversion means for converting the leakage current detected by said leak current detecting means into a voltage,
    上記変換手段で変換された電圧を増幅する増幅手段と、 Amplifying means for amplifying the voltage converted by the conversion means,
    上記増幅手段で増幅された電圧に含まれている高調波成分を除去する第1の高調波成分除去手段と、 A first harmonic component removing means for removing a harmonic component contained in the amplified voltage by the amplifying means,
    上記被測定電線路に発生している電圧を検出する電圧検出手段と、 Voltage detecting means for detecting a voltage developed on the measuring electric line,
    上記電圧検出手段で検出された電圧に含まれている高調波成分を除去する第2の高調波成分除去手段と、 A second harmonic component removing means for removing a harmonic component contained in the detected voltage by the voltage detecting means,
    上記第2の高調波成分除去手段により高調波成分が除去された電圧の信号波形と、上記第1の高調波成分除去手段により高調波成分が除去された電圧の信号波形から位相差を検出する位相差検出手段と、 Detecting a phase difference from the second signal waveform of the voltage harmonic component is removed by the harmonic component removing means, the signal waveform of the first voltage harmonic component is removed by the harmonic component removing means and the phase difference detection means,
    上記第2の高調波成分除去手段により高調波成分が除去された電圧の信号波形に基づき、上記電圧線路に発生している電源周波数を算出する周波数算出手段と、 Based on the signal waveform of the voltage harmonic component is removed by the second harmonic component removing means, a frequency calculating means for calculating a power frequency occurring on the voltage line,
    上記位相差検出手段により検出された位相差と、上記周波数算出手段で算出された電源周波数に基づき、上記被測定電線路に流れている漏洩電流の位相角度を算出する位相角度算出手段とを備えることを特徴とする位相角度算出装置。 Comprising a phase difference detected by the phase difference detecting means, based on the power frequency calculated by the frequency calculating means, and a phase angle calculating means for calculating a phase angle of the leakage current flowing in the measuring electric line phase angle calculating device, characterized in that.
  2. 上記漏洩電流検出手段は、接地線路を含む被測定電線路をクランプし、上記被測定電線路に流れている漏洩電流を検出することを特徴とする請求項1記載の位相角度算出装置。 The leak current detecting means, and clamping the measured electric line comprising a ground line, phase angle calculating device of claim 1, wherein the detecting a leak current flowing in the measuring electric line.
  3. 上記電圧検出手段は、上記被測定電線路の電気方式が三相多線式であるときには、上記被測定電線路に含まれている複数の電圧線路から電圧を検出し、検出した電圧を上記第2の高調波成分除去手段に供給することを特徴とする請求項1記載の位相角度算出装置。 Said voltage detecting means, the when the electric scheme of the measured electric line is a three-phase multi-wire type detects a voltage from a plurality of voltage lines that are included in the measuring electric line, the detected voltage said first phase angle calculating device of claim 1, wherein the feeding to the second harmonic component removing means.
  4. 上記位相角度算出手段は、上記位相差検出手段により検出された位相差Aと、上記周波数算出手段で算出された周波数Fから、上記漏洩電流検出手段で検出された漏洩電流の位相角度θをθ=360×A/F The phase angle calculating means, and the phase difference A detected by the phase difference detecting means, the frequency F calculated in the frequency calculating means, the detected leakage current by the leak current detecting means the phase angle theta theta = 360 × A / F
    により算出することを特徴とする請求項1記載の位相角度算出装置。 Phase angle calculating device of claim 1, wherein the calculating the.
  5. 被測定電線路に流れている漏洩電流を検出する漏洩電流検出工程と、 A leak current detecting step of detecting a leakage current flowing in the measured electric line,
    上記漏洩電流検出工程により検出された漏洩電流を電圧に変換する変換工程と、 A conversion step of converting the leakage current detected by said leak current detecting step into a voltage,
    上記変換工程で変換された電圧を増幅する増幅工程と、 An amplifying step of amplifying the voltage converted by the converting step,
    上記増幅工程で増幅された電圧に含まれている高調波成分を除去する第1の高調波成分除去工程と、 A first harmonic component removing step of removing a harmonic component contained in the voltage amplified by the amplifying step,
    上記被測定電線路に発生している電圧を検出する電圧検出工程と、 A voltage detection step for detecting a voltage developed on the measuring electric line,
    上記電圧検出工程で検出された電圧に含まれている高調波成分を除去する第2の高調波成分除去工程と、 A second harmonic component removing step of removing a harmonic component contained in the detected voltage by the voltage detecting step,
    上記第1の高調波成分除去工程により高調波成分が除去された電圧の信号波形と、上記第2の高調波成分除去工程により高調波成分が除去された電圧の信号波形から位相差を検出する位相差検出工程と、 Detecting a phase difference from the first signal waveform of the voltage harmonic component is removed by the harmonic component removing step, the signal waveform of the second voltage harmonic component is removed by the harmonic component removing step and the phase difference detection step,
    上記第2の高調波成分除去工程により高調波成分が除去された電圧の信号波形に基づき、上記電圧検出手段で電圧を検出した電圧線路に発生している電源周波数を算出する周波数算出工程と、 Based on the signal waveform of the second voltage harmonic component is removed by the harmonic component removing step, a frequency calculating step of calculating a power frequency occurring on the voltage line detects a voltage by the voltage detecting means,
    上記位相差検出工程により検出された位相差と、上記周波数算出工程で算出された電源周波数に基づき、上記被測定電線路に流れている漏洩電流の位相角度を算出する位相角度算出工程とを有することを特徴とする位相角度算出方法。 Has a phase difference detected by the phase difference detection step, based on the power frequency calculated in the frequency calculating step, a phase angle calculating step of calculating the phase angle of the leakage current flowing in the measuring electric line phase angle calculating method characterized by.
  6. 被測定電線路に流れている漏洩電流を検出する漏洩電流検出手段と、 A leak current detecting means for detecting a leakage current flowing in the measured electric line,
    上記漏洩電流検出手段により検出された漏洩電流を電圧に変換する変換手段と、 Conversion means for converting the leakage current detected by said leak current detecting means into a voltage,
    上記変換手段により変換された電圧を増幅する増幅手段と、 Amplifying means for amplifying the voltage converted by said converting means,
    上記増幅手段で増幅された電圧に含まれている高調波成分を除去する第1の高調波成分除去手段と、 A first harmonic component removing means for removing a harmonic component contained in the amplified voltage by the amplifying means,
    上記被測定電線路に発生している電圧を検出する電圧検出手段と、 Voltage detecting means for detecting a voltage developed on the measuring electric line,
    上記電圧検出手段で検出された電圧に含まれている高調波成分を除去する第2の高調波成分除去手段と、 A second harmonic component removing means for removing a harmonic component contained in the detected voltage by the voltage detecting means,
    上記第1の高調波成分除去手段により高調波成分が除去された電圧の信号波形と、上記第2の高調波成分除去手段により高調波成分が除去された電圧の信号波形から位相差を検出する位相差検出手段と、 Detecting a phase difference from the first signal waveform of the voltage harmonic component is removed by the harmonic component removing means, the signal waveform of the second voltage harmonic component is removed by the harmonic component removing means and the phase difference detection means,
    上記第2の高調波成分除去手段により高調波成分が除去された電圧の信号波形に基づき、上記電圧検出手段で電圧を検出した電圧線路に発生している周波数を算出する周波数算出手段と、 Based on the signal waveform of the voltage harmonic component is removed by the second harmonic component removing means, a frequency calculating means for calculating a frequency occurring on the voltage line detects a voltage by the voltage detecting means,
    上記位相差検出手段により検出された位相差と、上記周波数算出手段で算出された周波数に基づき、上記被測定電線路に流れている漏洩電流の位相角度を算出する位相角度算出手段と、 A phase difference detected by the phase difference detecting means, based on the frequency calculated by the frequency calculating means, and the phase angle calculating means for calculating a phase angle of the leakage current flowing in the measuring electric line,
    上記第1の高調波成分除去手段により高調波成分が除去された電圧の実効値を算出する実効値算出手段と、 The effective value calculating means for calculating the effective value of the voltage harmonic component is removed by the first harmonic component removing means,
    上記実効値算出手段で算出された実効値と、上記位相角度算出手段により算出された上記被測定電線路に流れている漏洩電流の位相角度に基づき、上記被測定電線路に流れている漏洩電流に含まれている対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流成分を算出する対地絶縁抵抗漏洩電流成分算出手段とを備えることを特徴とする漏洩電流検出装置。 The effective value calculated by the effective value computing means, based on the phase angle of the leakage current flowing in the measuring electric line calculated by the phase angle calculating means, the leakage current flowing in the measuring electric line the leak current detecting device, characterized in that it comprises a ground insulation resistance leakage current component calculating means for calculating a leakage current component caused by the earth insulation resistance included in the.
  7. 上記漏洩電流検出手段は、接地線路を含む被測定電線路をクランプし、上記被測定電線路に流れている漏洩電流を検出することを特徴とする請求項6記載の漏洩電流検出装置。 The leak current detecting means, and clamping the measured electric line comprising a ground line, the leakage current detecting apparatus according to claim 6, wherein the detecting a leak current flowing in the measuring electric line.
  8. 上記電圧検出手段は、上記被測定電線路の電気方式が三相多線式であるときには、上記被測定電線路に含まれている複数の電圧線路から検出した電圧を合成し、合成した電圧を上記第2の高調波成分除去手段に供給することを特徴とする請求項6記載の漏洩電流検出装置。 It said voltage detection means, when the electric system of the measuring electric line is a three-phase multi-line equation combines the voltage detected from a plurality of voltage lines contained in the measuring electric line, the synthesized voltage the leak current detecting device according to claim 6, wherein the feeding to the second harmonic component removing means.
  9. 上記位相角度算出手段は、上記位相差検出手段により検出された位相差Aと、上記周波数算出手段で算出された周波数Fから、上記漏洩電流検出手段で検出された漏洩電流の位相角度θをθ=360×A/F The phase angle calculating means, and the phase difference A detected by the phase difference detecting means, the frequency F calculated in the frequency calculating means, the detected leakage current by the leak current detecting means the phase angle theta theta = 360 × A / F
    により算出することを特徴とする請求項6記載の漏洩電流検出装置。 The leak current detecting device according to claim 6, characterized in that calculated by.
  10. 上記実効値算出手段は、上記第1の高調波成分除去手段により高調波成分が除去された電圧の実効値I The effective value calculating means, the effective value I 0 of the voltage harmonic component is removed by the first harmonic component removing means
    により算出し、 Calculated by,
    上記対地絶縁抵抗漏洩電流成分算出手段は、上記実効値算出手段で算出された実効値I と、上記位相角度算出手段により算出された上記被測定電線路に流れている漏洩電流の位相角度θから、上記被測定電線路に流れている漏洩電流に含まれている対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流成分Igrを、 The ground insulation resistance leakage current component calculating means, the effective value I 0 calculated in the effective value calculating means, the phase angle of the leakage current flowing in the measuring electric line calculated by the phase angle calculating means θ from the leakage current component Igr resulting from the ground insulation resistance included in the leakage current flowing in the measuring electric line,
    Igr=I ×cosθ Igr = I 0 × cosθ
    により算出することを特徴とする請求項6記載の漏洩電流検出装置。 The leak current detecting device according to claim 6, characterized in that calculated by.
  11. 上記被測定電線路の電気方式が三相多線式のときには、 When the electric system of the measuring electric line is a three-phase multi-line equation,
    上記実効値算出手段は、上記第1の高調波成分除去手段により高調波成分が除去された電圧の実効値I The effective value calculating means, the effective value I 0 of the voltage harmonic component is removed by the first harmonic component removing means
    により算出し、 Calculated by,
    上記対地絶縁抵抗漏洩電流成分算出手段は、上記実効値算出手段で算出された実効値I と、上記位相角度算出手段により算出された上記被測定電線路に流れている漏洩電流の位相角度θから、上記被測定電線路に流れている漏洩電流に含まれている対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流成分Igrを、 The ground insulation resistance leakage current component calculating means, the effective value I 0 calculated in the effective value calculating means, the phase angle of the leakage current flowing in the measuring electric line calculated by the phase angle calculating means θ from the leakage current component Igr resulting from the ground insulation resistance included in the leakage current flowing in the measuring electric line,
    により算出することを特徴とする請求項6記載の漏洩電流検出装置。 The leak current detecting device according to claim 6, characterized in that calculated by.
  12. 上記第1の高調波成分除去手段により高調波成分が除去された漏洩電流をデジタル変換するデジタル変換手段を備え、 Comprising a digital converter for digitally converting the leakage current harmonic component is removed by the first harmonic component removing means,
    上記実効値算出手段は、上記デジタル変換手段でデジタル変換された電圧の実効値を算出することを特徴とする請求項6記載の漏洩電流検出装置。 The effective value calculating means, the leak current detecting device according to claim 6, wherein calculating the effective value of the digital converted voltages in the digital conversion means.
  13. 被測定電線路に流れている漏洩電流を検出する漏洩電流検出工程と、 A leak current detecting step of detecting a leakage current flowing in the measured electric line,
    上記漏洩電流検出工程により検出された漏洩電流を電圧に変換する変換手段と、 Conversion means for converting the leakage current detected by said leak current detecting step into a voltage,
    上記変換手段で変換された電圧を増幅する増幅工程と、 An amplifying step of amplifying the voltage converted by the conversion means,
    上記増幅工程で増幅された電圧に含まれている高調波成分を除去する第1の高調波成分除去工程と、 A first harmonic component removing step of removing a harmonic component contained in the voltage amplified by the amplifying step,
    上記被測定電線路に発生している電圧を検出する電圧検出工程と、 A voltage detection step for detecting a voltage developed on the measuring electric line,
    上記電圧検出工程で検出された電圧に含まれている高調波成分を除去する第2の高調波成分除去工程と、 A second harmonic component removing step of removing a harmonic component contained in the detected voltage by the voltage detecting step,
    上記第1の高調波成分除去工程により高調波成分が除去された電圧の信号波形と、上記第2の高調波成分除去工程により高調波成分が除去された電圧の信号波形から位相差を検出する位相差検出工程と、 Detecting a phase difference from the first signal waveform of the voltage harmonic component is removed by the harmonic component removing step, the signal waveform of the second voltage harmonic component is removed by the harmonic component removing step and the phase difference detection step,
    上記第2の高調波成分除去工程により高調波成分が除去された電圧の信号波形に基づき、上記電圧検出工程で電圧を検出した電圧線路に発生している電源周波数を算出する周波数算出工程と、 Based on the signal waveform of the voltage harmonic component is removed by the second harmonic component removing step, a frequency calculating step of calculating a power frequency occurring on the voltage line detects a voltage at the voltage detecting step,
    上記位相差検出工程により検出された位相差と、上記周波数算出工程で算出された電源周波数に基づき、上記被測定電線路に流れている漏洩電流の位相角度を算出する位相角度算出工程と、 A phase difference detected by the phase difference detection step, based on the power frequency calculated in the frequency calculating step, the phase angle calculating step of calculating a phase angle of the leakage current flowing in the measuring electric line,
    上記第1の高調波成分除去工程により高調波成分が除去された電圧の実効値を算出する実効値算出工程と、 The effective value calculating step of calculating the effective value of the voltage harmonic component is removed by the first harmonic component removing step,
    上記実効値算出工程で算出された実効値と、上記位相角度算出工程により算出された上記被測定電線路に流れている漏洩電流の位相角度に基づき、上記被測定電線路に流れている漏洩電流に含まれている対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流成分を算出する対地絶縁抵抗漏洩電流成分算出工程とを有することを特徴とする漏洩電流検出方法。 The effective value calculated by the effective value calculating step, based on the phase angle of the leakage current flowing to the calculated the measuring electric line by the phase angle calculating step, the leakage current flowing in the measuring electric line the leak current detecting method characterized by having a ground insulation resistance leakage current component calculating step of calculating a leakage current component caused by the earth insulation resistance included in the.
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