JP2011226983A

JP2011226983A - 接地抵抗計および接地状態判別方法

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Publication number: JP2011226983A
Application number: JP2010098764A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Saito; 竜太斎藤
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】第１補助接地極および第２補助接地極の接地状態を確実に判別する。
【解決手段】処理部９は、合成接地抵抗算出処理においてスイッチ部５を制御して、アース極Ｅおよび第１補助接地極Ｐ間に信号生成部２および交流電流計３の直列回路と交流電圧計４との並列回路が接続される接続状態、アース極Ｅおよび第２補助接地極Ｃ間にこの並列回路が接続される接続状態、並びに第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃ間にこの並列回路が接続される接続状態に順次移行させつつ、各接続状態において交流電流計３で測定される交流電流Ｉ１および交流電圧計４で測定される交流電圧Ｖ１に基づき各極Ｅ，Ｐ，Ｃ相互間の各合成接地抵抗を算出し、接地抵抗算出処理において各合成接地抵抗に基づき各極Ｅ，Ｐ，Ｃの接地抵抗Ｒｅ，Ｒｐ，Ｒｃを算出し、接地状態判別処理において各接地抵抗Ｒｅ，Ｒｐ，Ｒｃに基づいて補助接地極Ｐ，Ｃの各接地状態の良否を判別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、接地抵抗計であって、交流電位差計方式の接地抵抗計に関するものである。また、この接地抵抗計において実行される接地状態判別方法に関するものである。

この種の接地抵抗計として、下記特許文献において従来の技術として開示された接地抵抗計が一般的な接地抵抗計として知られている。この接地抵抗計の基本構成について、図３を参照して説明する。この接地抵抗計５１は、交流電圧Ｖ１を発生する信号生成部５２と、交流電流計５３と、交流電圧計５４と、接地抵抗Ｒｅの測定が行われる被測定接地極としてのアース極Ｅから予め規定された距離（５〜１０ｍ以上）だけ離間して大地Ｇに接地された第１補助接地極Ｐと、アース極Ｅおよび第１補助接地極Ｐを結ぶ仮想直線上であってアース極Ｅとの間で第１補助接地極Ｐを挟む位置（第１補助接地極Ｐから５〜１０ｍ以上離間した位置）において大地に接地された第２補助接地極Ｃとを備え、３電極法によって接地抵抗Ｒｅを測定可能に構成されている。

この場合、信号生成部５２は、一対の出力端子（不図示）のうちの一方の出力端子が交流電流計５３を介してアース極Ｅに接続され、他方の出力端子が第２補助接地極Ｃに接続されている。また、交流電圧計５４は、アース極Ｅと第１補助接地極Ｐとの間に接続されている。この構成において、アース極Ｅの接地抵抗がＲｅであり、第１補助接地極Ｐの接地抵抗がＲｐであり、第２補助接地極Ｃの接地抵抗がＲｃであるものとする。

この接地抵抗計５１では、信号生成部５２がアース極Ｅと第２補助接地極Ｃとの間に交流電圧Ｖ１を印加している状態において、交流電流計５３が、信号生成部５２から第２補助接地極Ｃ、大地Ｇおよびアース極Ｅを介して信号生成部５２に戻る経路に流れる交流電流Ｉ１を測定する。また、交流電圧計５４は、交流電流Ｉ１が大地Ｇ中を流れることに起因してアース極Ｅと第２補助接地極Ｃとの間に発生する交流電圧Ｖｅを測定する。この状態において、第１補助接地極Ｐには交流電流Ｉ１が流れないため、交流電圧Ｖｅは、下記式（１）で表される。
Ｖｅ＝Ｉ×Ｒｅ・・・（１）

また、アース極Ｅの接地抵抗Ｒｅは、式（１）を変形することにより、下記式（２）で表される。
Ｒｅ＝Ｖｅ／Ｉ・・・（２）
したがって、この接地抵抗計５１によれば、交流電流計５３で測定される交流電流Ｉ１の電流値と、交流電圧計５４で測定される交流電圧Ｖｅの電圧値とに基づいて、アース極Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値を測定することができる。

また、アース極Ｅの接地抵抗Ｒｅの測定に際しては、各補助接地極Ｐ，Ｃが予め規定された基準抵抗値以下の低い抵抗値で大地Ｇに接地されている必要がある。このため、この接地抵抗計５１では、図３に示すように、原理的に２つの切替スイッチ５５，５６を備え、上記の接地抵抗Ｒｅを測定可能な接続状態、アース極Ｅと第１補助接地極Ｐとの間の合成接地抵抗Ｒｅｐ（＝Ｒｅ＋Ｒｐ）を測定可能な接続状態、およびアース極Ｅと第２補助接地極Ｃとの間の合成接地抵抗Ｒｅｃ（＝Ｒｅ＋Ｒｃ）を測定可能な接続状態に移行可能に構成されている。

この場合、切替スイッチ５５は、同図に示すように、交流電圧計５４を信号生成部５２および第１補助接地極Ｐのうちのいずれか一方に接続可能に配設されている。また、切替スイッチ５６は、信号生成部５２を第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃのうちのいずれか一方に接続可能に配設されている。

この構成により、この接地抵抗計５１では、接地抵抗Ｒｅの測定時には、切替スイッチ５５を実線で示す状態に切り替えて交流電圧計５４を第１補助接地極Ｐに接続し、かつ切替スイッチ５６を実線で示す状態に切り替えて、信号生成部５２を第２補助接地極Ｃに接続する。

一方、この接地抵抗計５１では、合成接地抵抗Ｒｅｐの測定時には、切替スイッチ５５を破線で示す状態に切り替えて交流電圧計５４を信号生成部５２に接続し、かつ切替スイッチ５６を破線で示す状態に切り替えて、信号生成部５２を第１補助接地極Ｐに接続する。これにより、この接地抵抗計５１では、信号生成部５２がアース極Ｅと第１補助接地極Ｐとの間に交流電圧Ｖ１を印加している状態において、交流電圧計５４がアース極Ｅと第１補助接地極Ｐとの間に発生する交流電圧Ｖｅｐを測定することができる。したがって、この接地抵抗計５１によれば、交流電流計５３で測定される交流電流Ｉ１の電流値と、交流電圧計５４で測定される交流電圧Ｖｅｐの電圧値とに基づいて、合成接地抵抗Ｒｅｐを測定することができ、この合成接地抵抗Ｒｅｐが予め規定された基準抵抗値以下のときには、第１補助接地極Ｐの大地Ｇへの接地状態が良好であり、この基準抵抗値を超えているときには、第１補助接地極Ｐの大地Ｇへの接地状態が良好でないと判別することができる。

他方、この接地抵抗計５１では、合成接地抵抗Ｒｅｃの測定時には、切替スイッチ５５を破線で示す状態に切り替えて交流電圧計５４を信号生成部５２に接続し、かつ切替スイッチ５６を実線で示す状態に切り替えて、信号生成部５２を第２補助接地極Ｃに接続する。これにより、この接地抵抗計５１では、信号生成部５２がアース極Ｅと第２補助接地極Ｃとの間に交流電圧Ｖ１を印加している状態において、交流電圧計５４がアース極Ｅと第２補助接地極Ｃとの間に発生する交流電圧Ｖｅｃを測定することができる。したがって、この接地抵抗計５１によれば、交流電流計５３で測定される交流電流Ｉ１の電流値と、交流電圧計５４で測定される交流電圧Ｖｅｃの電圧値とに基づいて、合成接地抵抗Ｒｅｃを測定することができ、この合成接地抵抗Ｒｅｃが予め規定された基準抵抗値以下のときには、第２補助接地極Ｃの大地Ｇへの接地状態が良好であり、この基準抵抗値を超えているときには、第２補助接地極Ｃの大地Ｇへの接地状態が良好でないと判別することができる。

特開平１１−１１８８５１号公報（第２−３頁、第６図）

ところが、この従来の接地抵抗計５１には、以下の改善すべき課題が存在している。すなわち、この接地抵抗計５１では、上記したように、合成接地抵抗Ｒｅｐ（＝Ｒｅ＋Ｒｐ）を利用して第１補助接地極Ｐの接地状態を判別し、また合成接地抵抗Ｒｅｃ（＝Ｒｅ＋Ｒｃ）を利用して第２補助接地極Ｃの接地状態を判別している。このため、この接地抵抗計５１には、アース極Ｅの接地抵抗Ｒｅが大きいときには、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃの接地状態が実際には良好であっても、接地状態が良好でないと判別されるという課題が存在している。

本発明は、かかる課題を改善すべくなされたものであり、少なくとも第１補助接地極および第２補助接地極の接地状態を確実に判別し得る接地抵抗計を提供することを主目的とする。また、少なくとも第１補助接地極および第２補助接地極の接地状態を確実に判別し得る接地状態判別方法を提供することを他の主目的とする。

上記目的を達成すべく本発明に係る接地抵抗計は、交流電圧を生成する信号生成部と、前記信号生成部に直列に接続されて当該信号生成部を含む電流経路に流れる交流電流を測定する交流電流計と、交流電圧計と、大地にそれぞれ接地された被測定接地極、第１補助接地極および第２補助接地極のうちから選択された任意の２極間に、前記信号生成部および前記交流電流計で構成される直列回路と、前記交流電圧計との並列回路を接続するスイッチ部と、合成接地抵抗算出処理、接地抵抗算出処理および接地状態判別処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記合成接地抵抗算出処理において、前記スイッチ部を制御して、前記被測定接地極および前記第１補助接地極間に前記並列回路が接続される接続状態、前記被測定接地極および前記第２補助接地極間に前記並列回路が接続される接続状態、並びに前記第１補助接地極および前記第２補助接地極間に前記並列回路が接続される接続状態に任意の順番で順次移行させつつ、前記各接続状態において前記交流電流計で測定される前記交流電流の電流値および前記交流電圧計で測定される前記交流電圧の電圧値に基づいて、前記被測定接地極および前記第１補助接地極間の合成接地抵抗、前記被測定接地極および前記第２補助接地極間の合成接地抵抗、並びに前記第１補助接地極および前記第２補助接地極間の合成接地抵抗を算出し、前記接地抵抗算出処理において、前記算出した各合成接地抵抗に基づいて、前記被測定接地極、第１補助接地極および第２補助接地極の各接地抵抗を算出し、前記接地状態判別処理において、前記算出した各接地抵抗に基づいて、前記第１補助接地極についての接地状態および前記第２補助接地極についての接地状態の良否を判別する。

また、請求項２記載の接地抵抗計は、請求項１記載の接地抵抗計において、前記処理部は、前記算出した各合成接地抵抗に基づいて、前記被測定接地極および前記第１補助接地極間の短絡状態、前記被測定接地極および前記第２補助接地極間の短絡状態、並びに前記第１補助接地極および前記第２補助接地極間の短絡状態を判別する短絡状態判別処理を実行する。

また、請求項３記載の接地抵抗計は、請求項１または２記載の接地抵抗計において、表示部を備え、前記処理部は、前記判別した前記各接地状態の良否を前記表示部に表示させる。

上記目的を達成すべく本発明に係る接地状態判別方法は、被測定接地極と共に大地にそれぞれ接地された第１補助接地極および第２補助接地極についての各接地状態を判別する際に、交流電圧を生成する信号生成部および当該信号生成部に直列に接続されて当該信号生成部を含む電流経路に流れる交流電流を測定する交流電流計で構成される直列回路と交流電圧計との並列回路を前記被測定接地極および前記第１補助接地極間に接続する接続状態と、前記並列回路を前記被測定接地極および前記第２補助接地極間に接続する接続状態と、前記並列回路を前記第１補助接地極および前記第２補助接地極間に接続する接続状態とに任意の順番で順次移行させつつ、前記各接続状態において前記交流電流計で測定される前記交流電流の電流値および前記交流電圧計で測定される前記交流電圧の電圧値に基づいて、前記被測定接地極および前記第１補助接地極間の合成接地抵抗、前記被測定接地極および前記第２補助接地極間の合成接地抵抗、並びに前記第１補助接地極および前記第２補助接地極間の合成接地抵抗を算出し、前記算出した各合成接地抵抗に基づいて、前記被測定接地極、第１補助接地極および第２補助接地極の各接地抵抗を算出し、前記算出した各接地抵抗に基づいて、前記第１補助接地極についての接地状態および第２補助接地極についての接地状態の良否を判別する。

請求項１記載の接地抵抗計および請求項４の接地状態判別方法では、上記の並列回路を、被測定接地極および第１補助接地極間、被測定接地極および第２補助接地極間、並びに第１補助接地極および第２補助接地極間に順次接続して、各極間の合成接地抵抗を算出し、各合成接地抵抗に基づいて被測定接地極および各補助接地極の各接地抵抗を算出し、各補助接地極の接地抵抗に基づいて第１補助接地極および第補助接地極の各接地状態の良否を判別する。したがって、この接地抵抗計および接地状態判別方法によれば、被測定接地極における接地抵抗の大小の影響を受けることなく、第１補助接地極および第２補助接地極の接地状態を正確に判別することができる。

請求項２記載の接地抵抗計によれば、処理部が、算出した各合成接地抵抗に基づいて、被測定接地極および第１補助接地極間での短絡状態、被測定接地極および第２補助接地極間での短絡状態、並びに第１補助接地極および第２補助接地極間での短絡状態を判別する短絡状態判別処理を実行することにより、スイッチ部の内部、およびスイッチ部から各極までの間におけるいずれかの配線部位での短絡状態、つまり、これらの部位において短絡が発生しているか否かを確実に判別することができる。したがって、この接地抵抗計によれば、第１補助接地極や第２補助接地極の接地状態が良好でないにも拘わらず、被測定接地極および第１補助接地極間の合成接地抵抗や、被測定接地極および第２補助接地極間の合成接地抵抗が低いことに基づいて第１補助接地極および第２補助接地極の接地状態が良好であると誤って判別される事態を確実に防止することができる。一例として、この接地抵抗計を大規模建築物に設けられている既設の接地抵抗測定用補助接地極を使用して、被測定接地極の接地抵抗を測定する場合には、この接地抵抗測定用補助接地極と被測定接地極との間において短絡が発生しているか否かを確実に判別することができるため、既設の接地抵抗測定用補助接地極の接地状態が良好でないにも拘わらず、この接地抵抗測定用補助接地極の接地状態が良好であると誤って判別される事態を確実に防止することができる。

請求項３記載の接地抵抗計によれば、処理部が、判別した各接地状態の良否を表示部に表示させることにより、第１補助接地極および第２補助接地極の接地状態の良否を簡単に確認することができる。また、この接地抵抗計によれば、処理部が、短絡状態判別処理での判別結果についても表示部に表示させることにより、短絡の発生の有無についても簡単に確認することができる。

接地抵抗計１の構成図である。接地抵抗計１による接地状態判別処理を含む抵抗測定処理を説明するためのフローチャートである。従来の接地抵抗計５１の構成図である。

以下、添付図面を参照して、接地抵抗計１およびこの接地抵抗計１で実行される接地状態判別方法の実施の形態について説明する。

最初に、接地抵抗計１の構成について、図１を参照して説明する。

接地抵抗計１は、図１に示すように、信号生成部２、交流電流計３、交流電圧計４、スイッチ部５、接続端子６，７，８、処理部９および表示部１０を備え、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃを用いて、被測定接地極（本例では、アース極Ｅ）の接地抵抗Ｒｅを３電極法によって測定する。

信号生成部２は、処理部９によって制御されて、一定の周波数で、かつ一定の振幅の交流電圧（一例として正弦波電圧）Ｖ１を生成して一対の出力端子（不図示）から出力する。交流電流計３は、一例として、一対の入力端子（不図示）のうちの一方の入力端子が信号生成部２の一対の出力端子のうちの他方の出力端子に接続されることにより、信号生成部２に直列に接続されて、信号生成部２を含む電流経路を流れる交流電流Ｉ１の電流値Ｄｉを測定する。また、交流電流計３は、測定した電流値Ｄｉを処理部９に出力する。

交流電圧計４は、一対の入力端子（不図示）のうちの一方の入力端子が信号生成部２の一方の出力端子に接続され、かつ一対の入力端子のうちの他方の入力端子が交流電流計３の他方の入力端子に接続されることにより、信号生成部２および交流電流計３の直列回路（以下、「信号生成部２等の直列回路」ともいう）に対して並列に接続されている。また、交流電圧計４は、一対の入力端子間に入力される交流電圧の電圧値Ｄｖを測定して処理部９に出力する。

また、信号生成部２等の直列回路および交流電圧計４の並列回路（以下、単に「並列回路」ともいう）は、その一方の端子（信号生成部２の一方の出力端子および交流電圧計４の一方の入力端子）が、後述するように、スイッチ部５を介して、各接続端子７，８のうちから選択される任意の１つの接続端子に接続され、またその他方の端子（交流電流計３の他方の入力端子および交流電圧計４の他方の入力端子）が、後述するように、スイッチ部５を介して、各接続端子６，７のうちから選択される任意の１つの接続端子に接続される。

スイッチ部５は、上記の並列回路と、３つの接続端子６，７，８との間に配設されている。また、スイッチ部５は、処理部９によって制御される複数の切替スイッチ（本例では一例として２つの切替スイッチ２１，２２）で構成されて、上記の並列回路を各接続端子６，７，８のうちから選択される任意の２つの接続端子間に接続する。この場合、接続端子６はアース極Ｅに接続され、接続端子７は第１補助接地極Ｐに接続され、接続端子８は第２補助接地極Ｃに接続される。したがって、この構成により、スイッチ部５は、上記の並列回路、つまり信号生成部２等の直列回路および交流電圧計４を、アース極Ｅ、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃのうちから選択される任意の２極（２つの電極）間に接続する。

具体的には、本例では、スイッチ部５は、各切替スイッチ２１，２２が単極双投型（１回路２接点型）の切替スイッチで構成されている。また、各切替スイッチ２１，２２のうちの一方の切替スイッチ２２は、そのコモン接点ｃｏｍが上記の並列回路における一方の端子（信号生成部２の一方の出力端子および交流電圧計４の一方の入力端子）に接続され、一方の接点が接続端子８に接続され、他方の接点が他方の切替スイッチ２１の一方の接点に接続されると共に接続端子７に接続されている。一方、他方の切替スイッチ２１は、そのコモン接点ｃｏｍが上記の並列回路における他方の端子（交流電流計３の他方の入力端子および交流電圧計４の他方の入力端子）に接続され、一方の接点が上記したように切替スイッチ２２の他方の接点および接続端子７に接続され、他方の接点が接続端子６に接続されている。

処理部９は、ＣＰＵおよび内部メモリを備えて構成されて、図２に示す抵抗測定処理（合成接地抵抗算出処理、接地抵抗算出処理、短絡状態判別処理および接地状態判別処理を含む処理）を実行する。この場合、内部メモリには、短絡状態判別処理において使用される第１基準抵抗値Ｒｒｅｆ１（例えば、５Ω）、および接地状態判別処理において使用される第２基準抵抗値Ｒｒｅｆ２（例えば、５ｋΩ）が予め記憶されている。表示部１０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイ装置で構成されて、処理部９が実行した各処理での結果を画面上に表示させる。

次に、接地抵抗計１の動作と併せて、接地状態判別方法について、図１，２を参照して説明する。なお、図１に示すように、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃが、大地Ｇに接地されたアース極Ｅを基準として背景技術で説明した位置に予め接地されているものとする。また、抵抗Ｒｅはアース極Ｅの接地抵抗を示し、抵抗Ｒｐは第１補助接地極Ｐの接地抵抗を示し、抵抗Ｒｃは第２補助接地極Ｃの接地抵抗を示すものとする。また、接続端子６がアース極Ｅに、接続端子７が第１補助接地極Ｐに、接続端子８が第２補助接地極Ｃに予め接続されているものとする。

接地抵抗計１では、処理部９が、図２に示す抵抗測定処理３０を実行する。この抵抗測定処理３０では、処理部９は、まず合成接地抵抗算出処理を実行する（ステップ３１）。この合成接地抵抗算出処理では、処理部９は、アース極Ｅおよび第１補助接地極Ｐ間の合成接地抵抗Ｒｅｐ（＝Ｒｅ＋Ｒｐ）、アース極Ｅおよび第２補助接地極Ｃ間の合成接地抵抗Ｒｅｃ（＝Ｒｅ＋Ｒｃ）、並びに第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃ間の合成接地抵抗Ｒｐｃ（＝Ｒｐ＋Ｒｃ）の各抵抗値を一例としてこの順に算出する。なお、以下では、発明の理解を容易にするため、合成接地抵抗Ｒｅｐの抵抗値を抵抗値Ｒｅｐで、合成接地抵抗Ｒｅｃの抵抗値を抵抗値Ｒｅｃで、合成接地抵抗Ｒｐｃの抵抗値を抵抗値Ｒｐｃで表すものとする。

具体的には、処理部９は、合成接地抵抗Ｒｅｐの算出に際して、まず、スイッチ部５に対する制御を実行して、切替スイッチ２１を実線で示される接続状態に移行させ、かつ切替スイッチ２２を実線で示される接続状態に移行させる。これにより、接地抵抗計１は、上記の並列回路（信号生成部２等の直列回路および交流電圧計４）が、スイッチ部５を介して接続端子６および接続端子７間、つまりアース極Ｅおよび第１補助接地極Ｐ間に接続される接続状態に移行する。

次いで、処理部９は、信号生成部２に対して交流電圧Ｖ１の出力を開始させる。これにより、アース極Ｅおよび第１補助接地極Ｐ間に交流電圧Ｖ１が印加されるため、信号生成部２等の直列回路から、スイッチ部５の切替スイッチ２２、接続端子７、第１補助接地極Ｐ、大地Ｇ、アース極Ｅ、接続端子６およびスイッチ部５の切替スイッチ２１を経由して信号生成部２等の直列回路に戻る電流経路に交流電流Ｉ１が流れる。この場合、交流電流計３は、この交流電流Ｉ１の電流値Ｄｉを測定して処理部９に出力する。また、交流電圧計４は、交流電流Ｉ１が第１補助接地極Ｐおよびアース極Ｅ間に流れることに起因してアース極Ｅおよび第１補助接地極Ｐ間に発生する交流電圧Ｖｅｐの電圧値Ｄｖを測定して処理部９に出力する。続いて、処理部９は、この交流電流Ｉ１の電流値Ｄｉと、交流電圧Ｖｅｐの電圧値Ｄｖとに基づいて合成接地抵抗Ｒｅｐの抵抗値Ｒｅｐ（＝Ｄｖ／Ｄｉ）を算出して、内部メモリに記憶する。最後に、処理部９は、信号生成部２に対して交流電圧Ｖ１の出力を停止させる。

また、処理部９は、合成接地抵抗Ｒｅｃの算出に際して、まず、スイッチ部５に対する制御を実行して、切替スイッチ２１を実線で示される接続状態に移行させ、かつ切替スイッチ２２を破線で示される接続状態に移行させる。これにより、接地抵抗計１は、上記の並列回路が、スイッチ部５を介して接続端子６および接続端子８間、つまりアース極Ｅおよび第２補助接地極Ｃ間に接続される接続状態に移行する。

次いで、処理部９は、合成接地抵抗Ｒｅｐの算出のときと同様にして、信号生成部２に対して交流電圧Ｖ１の出力を開始させると共に、交流電流計３から出力される交流電流Ｉ１の電流値Ｄｉと、交流電圧計４から出力される交流電圧Ｖｅｐの電圧値Ｄｖとに基づいて合成接地抵抗Ｒｅｃの抵抗値Ｒｅｃを算出して、内部メモリに記憶する。最後に、処理部９は、信号生成部２に対して交流電圧Ｖ１の出力を停止させる。

また、処理部９は、合成接地抵抗Ｒｐｃの算出に際して、まず、スイッチ部５に対する制御を実行して、切替スイッチ２１を破線で示される接続状態に移行させ、かつ切替スイッチ２２を破線で示される接続状態に移行させる。これにより、接地抵抗計１は、上記の並列回路が、スイッチ部５を介して接続端子７および接続端子８間、つまり第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃ間に接続される接続状態に移行する。

次いで、処理部９は、合成接地抵抗Ｒｅｐの算出のときと同様にして、信号生成部２に対して交流電圧Ｖ１の出力を開始させると共に、交流電流計３から出力される交流電流Ｉ１の電流値Ｄｉと、交流電圧計４から出力される交流電圧Ｖｐｃの電圧値Ｄｖとに基づいて合成接地抵抗Ｒｐｃの抵抗値Ｒｐｃを算出して、内部メモリに記憶する。最後に、処理部９は、信号生成部２に対して交流電圧Ｖ１の出力を停止させる。これにより、合成接地抵抗算出処理が完了する。

この合成接地抵抗算出処理の完了後、処理部９は、図２に示すように、短絡状態判別処理を実行する（ステップ３２）。この短絡状態判別処理では、処理部９は、内部メモリに記憶されている各合成接地抵抗Ｒｅｐ，Ｒｅｃ，Ｒｐｃの抵抗値Ｒｅｐ，Ｒｅｃ，Ｒｐｃを読み出すと共に、内部メモリに記憶されている第１基準抵抗値Ｒｒｅｆ１と比較することにより、スイッチ部５の内部での短絡状態、およびスイッチ部５から各接続端子６，７，８までの間におけるいずれかの配線部位での短絡状態（以下、総称して、単に「短絡状態」ともいう：短絡が発生している状態か否か）を判別する。

具体的には、処理部９は、合成接地抵抗Ｒｅｐの抵抗値Ｒｅｐと第１基準抵抗値Ｒｒｅｆ１とを比較して、抵抗値Ｒｅｐが第１基準抵抗値Ｒｒｅｆ１（本例では５Ω）以下であるときには、接続端子６と接続端子７との間での上記の短絡状態を、短絡が発生している状態にある（状態不良）と判別し、一方、抵抗値Ｒｅｐが第１基準抵抗値Ｒｒｅｆ１（本例では５Ω）を超えるときには、接続端子６と接続端子７との間での上記の短絡状態を、短絡が発生していない状態にある（状態良好）と判別して、その判別結果を内部メモリに記憶する。また、処理部９は、同様にして、合成接地抵抗Ｒｅｃの抵抗値Ｒｅｃと第１基準抵抗値Ｒｒｅｆ１とを比較することにより、接続端子６と接続端子８との間での上記の短絡状態を判別し、また、合成接地抵抗Ｒｐｃの抵抗値Ｒｐｃと第１基準抵抗値Ｒｒｅｆ１とを比較することにより、接続端子７と接続端子８との間での上記の短絡状態を判別して、それぞれの判別結果を内部メモリに記憶する。

この判別の結果、処理部９は、接続端子６および接続端子７間、接続端子６および接続端子８間、並びに接続端子７および接続端子８間のいずれかの部位において短絡が発生している（状態不良）と判別したときには、エラー表示処理を実行して（ステップ３６）、その旨（短絡が発生している部位を示す表示、および短絡が発生している旨）を表示部１０に表示させ、抵抗測定処理３０を終了させる。

一方、判別の結果、処理部９は、接続端子６および接続端子７間、接続端子６および接続端子８間、並びに接続端子７および接続端子８間のいずれにおいても短絡が発生していない（状態良好）と判別したときには、接地抵抗算出処理を実行する（ステップ３３）。この接地抵抗算出処理では、処理部９は、各合成接地抵抗Ｒｅｐ，Ｒｅｃ，Ｒｐｃを表す下記の３つの式（３），（４），（５）に、ステップ３１で算出した各合成接地抵抗Ｒｅｐ，Ｒｅｃ，Ｒｐｃの各抵抗値Ｒｅｐ，Ｒｅｃ，Ｒｐｃを代入して得られる３つの三元一次方程式の組について、連立方程式を解くことで、アース極Ｅの接地抵抗Ｒｅ、第１補助接地極Ｐの接地抵抗Ｒｐおよび第２補助接地極Ｃの接地抵抗Ｒｃの各抵抗値を算出し、内部メモリに記憶する。これにより、接地抵抗算出処理が完了する。
Ｒｅｐ＝Ｒｅ＋Ｒｐ・・・（３）
Ｒｅｃ＝Ｒｅ＋Ｒｃ・・・（４）
Ｒｐｃ＝Ｒｐ＋Ｒｃ・・・（５）
なお、以下では、発明の理解を容易にするため、接地抵抗Ｒｅの抵抗値を抵抗値Ｒｅで、接地抵抗Ｒｐの抵抗値を抵抗値Ｒｐで、接地抵抗Ｒｃの抵抗値を抵抗値Ｒｃで表すものとする。

続いて、処理部９は、接地状態判別処理を実行する（ステップ３４）。この接地状態判別処理では、処理部９は、内部メモリに記憶されている各接地抵抗Ｒｐ，Ｒｃの抵抗値Ｒｐ，Ｒｃを読み出すと共に、内部メモリに記憶されている第２基準抵抗値Ｒｒｅｆ２と比較することにより、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃの各接地状態の良否（予め規定されている抵抗値よりも低い接地抵抗となっているか否か）を判別する。

具体的には、処理部９は、第１補助接地極Ｐについての接地抵抗Ｒｐの抵抗値Ｒｐと第２基準抵抗値Ｒｒｅｆ２とを比較して、抵抗値Ｒｐが第２基準抵抗値Ｒｒｅｆ２（本例では５ｋΩ）以下であるときには、第１補助接地極Ｐの接地状態が良好である（状態良好）と判別し、一方、抵抗値Ｒｐが第２基準抵抗値Ｒｒｅｆ２を超えているときには、接地状態が不良である（状態不良）と判別して、その判別結果を内部メモリに記憶する。また、処理部９は、同様にして、第２補助接地極Ｃについての接地抵抗Ｒｃの抵抗値Ｒｃと第２基準抵抗値Ｒｒｅｆ２とを比較して、抵抗値Ｒｃが第２基準抵抗値Ｒｒｅｆ２以下であるときには、第２補助接地極Ｃの接地状態が良好である（状態良好）と判別し、一方、抵抗値Ｒｃが第２基準抵抗値Ｒｒｅｆ２を超えているときには、接地状態が不良である（状態不良）と判別して、その判別結果を内部メモリに記憶する。

この判別の結果、処理部９は、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃのいずれかの接地状態が不良である（状態不良）と判別したときには、エラー表示処理を実行して（ステップ３６）、その旨（接地状態が不良である電極を示す表示と、接地状態が不良である旨）を表示部１０に表示させ、抵抗測定処理３０を終了させる。

一方、判別の結果、処理部９は、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃのいずれの接地状態も良好であると（状態良好）と判別したときには、接地抵抗表示処理を実行する（ステップ３５）。この接地抵抗表示処理では、処理部９は、内部メモリから、アース極Ｅの接地抵抗Ｒｅを読み出して、表示部１０の画面上に表示させる。また、処理部９は、ステップ３２の短絡状態判別処理において判別した結果、およびステップ３４の接地状態判別処理において判別した結果の少なくとも一方についても、表示部１０の画面上に表示させる。本例では一例として、処理部９は、短絡状態判別処理での判別結果（スイッチ部５および各接続端子６，７，８についての配線に短絡が発生していない旨）、および接地状態判別処理での判別結果（第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃの接地状態が良好である旨）を表示部１０に表示させる。これにより、抵抗測定処理３０が完了する。

このように、この接地抵抗計１および接地状態判別方法では、上記の並列回路（信号生成部２等の直列回路および交流電圧計４）を、アース極Ｅおよび第１補助接地極Ｐ間、アース極Ｅおよび第２補助接地極Ｃ間、並びに第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃ間に順次接続して、各電極間の合成接地抵抗Ｒｅｐ，Ｒｅｃ，Ｒｐｃを算出し、各合成接地抵抗Ｒｅｐ，Ｒｅｃ，Ｒｐｃに基づいてアース極Ｅおよび各補助接地極Ｐ，Ｃの各接地抵抗Ｒｅ，Ｒｐ，Ｒｃを算出し、各接地抵抗Ｒｐ，Ｒｃに基づいて第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃの各接地状態の良否を判別する。

したがって、この接地抵抗計１によれば、アース極Ｅにおける接地抵抗Ｒｅの大小の影響を受けることなく、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃの接地状態を正確に判別することができる。

また、この接地抵抗計１によれば、処理部９が、算出した各合成接地抵抗Ｒｅｐ，Ｒｅｃ，Ｒｐｃに基づいて、アース極Ｅおよび第１補助接地極Ｐ間での上記の短絡状態、アース極Ｅおよび第２補助接地極Ｃ間での上記の短絡状態、並びに第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃ間での上記の短絡状態を判別する短絡状態判別処理を実行することにより、スイッチ部５の内部、およびスイッチ部５から各接続端子６，７，８までの間におけるいずれかの配線部位での短絡状態、つまり、これらの部位において短絡が発生しているか否かを確実に判別することができる。したがって、この接地抵抗計１によれば、第１補助接地極Ｐや第２補助接地極Ｃの接地状態が良好でないにも拘わらず、合成接地抵抗Ｒｅｐ，Ｒｅｃが低いことに基づいて第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃの接地状態が良好であると誤って判別される事態を確実に防止することができる。

また、この接地抵抗計１によれば、表示部１０を備え、処理部９が、接地状態判別処理での判別結果を表示部１０の画面上に表示させることにより、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃの接地状態の良否を簡単に確認することができる。また、この接地抵抗計１によれば、処理部９が、短絡状態判別処理での判別結果についても表示部１０の画面上に表示させることにより、短絡の発生の有無と共に、短絡の発生部位についても簡単に確認することができる。

なお、上記の接地抵抗計１および接地状態判別方法では、上記の並列回路（信号生成部２等の直列回路および交流電圧計４）を、アース極Ｅおよび第１補助接地極Ｐ間、アース極Ｅおよび第２補助接地極Ｃ間、並びに第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃ間にこの順番で順次接続しているが、この順番に限定されるものではなく、任意の順番で順次接続する構成を採用することもできる。また、上記の接地抵抗計１では、第１補助接地極Ｐに接続される接続端子７、および第２補助接地極Ｃに接続される接続端子８を備える構成を採用しているが、第１補助接地極Ｐと接続端子７とが一体となって全体として第１補助接地極Ｐとして構成され、かつ第２補助接地極Ｃと接続端子８とが一体となって全体として第２補助接地極Ｃとなる構成を採用することもできる。

また、上記の接地抵抗計１では、短絡状態判別処理を実行する構成を採用しているが、この処理を省く構成とすることもできる。また、上記の接地抵抗計１では、表示部１０としてディスプレイ装置を採用しているが、例えば、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃに対応する発光ダイオードを設け、接地状態が不良のときには対応する発光ダイオードを点灯させる構成（逆に、接地状態が良好のときには対応する発光ダイオードを点灯させる構成でもよい）を採用することもできる。

また、上記の接地抵抗計１では、スイッチ部５を２つの切替スイッチ２１，２２で構成しているが、スイッチ部５の構成は任意であり、種々の回路構成を採用することができる。また、処理部９がスイッチ部５を制御することによって自動的に上記の並列回路を、アース極Ｅ、第１補助接地極Ｐおよび第２補助接地極Ｃのうちから選択される任意の２極（２つの電極）間に接続する構成を採用しているが、スイッチ部５の各切替スイッチ２１，２２をマニュアル操作で切り替える構成を採用することもできる。

また、上記の接地抵抗計１および接地状態判別処理では、図２に示すように、合成接地抵抗算出処理、短絡状態判別処理、接地抵抗算出処理および接地状態判別処理をこの順に実行する構成を採用しているが、例えば、合成接地抵抗算出処理および接地抵抗算出処理を実行した後に、短絡状態判別処理および接地状態判別処理を実行する構成を採用することもできる。

１接地抵抗計
２信号生成部
３交流電流計
４交流電圧計
５スイッチ部
９処理部
１０表示部
Ｃ第２補助接地極
Ｅアース極
Ｇ大地
Ｉ１交流電流
Ｐ第１補助接地極
Ｖ１交流電圧

Claims

交流電圧を生成する信号生成部と、
前記信号生成部に直列に接続されて当該信号生成部を含む電流経路に流れる交流電流を測定する交流電流計と、
交流電圧計と、
大地にそれぞれ接地された被測定接地極、第１補助接地極および第２補助接地極のうちから選択された任意の２極間に、前記信号生成部および前記交流電流計で構成される直列回路と、前記交流電圧計との並列回路を接続するスイッチ部と、
合成接地抵抗算出処理、接地抵抗算出処理および接地状態判別処理を実行する処理部とを備え、
前記処理部は、
前記合成接地抵抗算出処理において、前記スイッチ部を制御して、前記被測定接地極および前記第１補助接地極間に前記並列回路が接続される接続状態、前記被測定接地極および前記第２補助接地極間に前記並列回路が接続される接続状態、並びに前記第１補助接地極および前記第２補助接地極間に前記並列回路が接続される接続状態に任意の順番で順次移行させつつ、前記各接続状態において前記交流電流計で測定される前記交流電流の電流値および前記交流電圧計で測定される前記交流電圧の電圧値に基づいて、前記被測定接地極および前記第１補助接地極間の合成接地抵抗、前記被測定接地極および前記第２補助接地極間の合成接地抵抗、並びに前記第１補助接地極および前記第２補助接地極間の合成接地抵抗を算出し、
前記接地抵抗算出処理において、前記算出した各合成接地抵抗に基づいて、前記被測定接地極、第１補助接地極および第２補助接地極の各接地抵抗を算出し、
前記接地状態判別処理において、前記算出した各接地抵抗に基づいて、前記第１補助接地極についての接地状態および前記第２補助接地極についての接地状態の良否を判別する接地抵抗計。
前記処理部は、前記算出した各合成接地抵抗に基づいて、前記被測定接地極および前記第１補助接地極間の短絡状態、前記被測定接地極および前記第２補助接地極間の短絡状態、並びに前記第１補助接地極および前記第２補助接地極間の短絡状態を判別する短絡状態判別処理を実行する請求項１記載の接地抵抗計。
表示部を備え、
前記処理部は、前記判別した前記各接地状態の良否を前記表示部に表示させる請求項１または２記載の接地抵抗計。
被測定接地極と共に大地にそれぞれ接地された第１補助接地極および第２補助接地極についての各接地状態を判別する際に、
交流電圧を生成する信号生成部および当該信号生成部に直列に接続されて当該信号生成部を含む電流経路に流れる交流電流を測定する交流電流計で構成される直列回路と交流電圧計との並列回路を前記被測定接地極および前記第１補助接地極間に接続する接続状態と、前記並列回路を前記被測定接地極および前記第２補助接地極間に接続する接続状態と、前記並列回路を前記第１補助接地極および前記第２補助接地極間に接続する接続状態とに任意の順番で順次移行させつつ、前記各接続状態において前記交流電流計で測定される前記交流電流の電流値および前記交流電圧計で測定される前記交流電圧の電圧値に基づいて、前記被測定接地極および前記第１補助接地極間の合成接地抵抗、前記被測定接地極および前記第２補助接地極間の合成接地抵抗、並びに前記第１補助接地極および前記第２補助接地極間の合成接地抵抗を算出し、
前記算出した各合成接地抵抗に基づいて、前記被測定接地極、第１補助接地極および第２補助接地極の各接地抵抗を算出し、
前記算出した各接地抵抗に基づいて、前記第１補助接地極についての接地状態および第２補助接地極についての接地状態の良否を判別する接地状態判別方法。