JP2019105483A - Megohmmeter and measuring method of insulation resistance - Google Patents
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Description
本発明は、絶縁抵抗計およびその測定方法に関する。 The present invention relates to an insulation resistance meter and a method of measuring the same.
絶縁抵抗計は、測定対象に試験電圧を印加し、印加した試験電圧と流れる電流とに基づいて測定対象の抵抗値を求める。
絶縁抵抗計は、高圧ケーブルやトランスやモータなどの絶縁抵抗の測定に用いられる。その測定は、測定対象に試験電圧を印加し、印加した試験電圧と流れる電流とに基づいて測定対象の抵抗値を求めている。
測定は、測定開始を指示すると、絶縁抵抗計から測定対象に直流の試験電圧が印加され、測定対象に印加されている試験電圧と、測定対象に流れる電流値を測定し抵抗値を算出して表示している。
The insulation resistance meter applies a test voltage to the object to be measured, and obtains the resistance value of the object to be measured based on the applied test voltage and the flowing current.
An insulation resistance meter is used to measure the insulation resistance of high voltage cables, transformers and motors. In the measurement, a test voltage is applied to the measurement target, and the resistance value of the measurement target is obtained based on the applied test voltage and the flowing current.
In the measurement, when start of measurement is instructed, a test voltage of direct current is applied to the measurement object from the insulation resistance meter, and the test voltage applied to the measurement object and the current value flowing to the measurement object are measured to calculate resistance value. it's shown.
測定対象が容量性のものであると、測定対象への定電流による充電から始まり、充電が完了すると測定値が安定するので、測定値が安定してから、測定値の表示あるいは記憶するようにしている。
測定対象の容量値は、測定対象によって容量値が変わってくるので、充電が完了して測定値が安定するまでの時間は測定対象によってさまざまになる。たとえば、測定対象が高圧ケーブルであった場合でも、その太さ、絶縁体、長さによって容量値が変わってくるので、充電時間はいちがいには定まらない。
このように、測定対象に絶縁抵抗計を接続して絶縁抵抗を測定しようとしても、測定者は、測定値が安定するまで、どのくらいの時間を待てばわからない問題がある。
充電完了の時間がわからないことから、一律に何分経過という基準を決めて絶縁抵抗値を求めて表示する技術もあるが、それでは、測定の正確性に問題が残る。
If the object to be measured is capacitive, it starts from charging the object to be measured with a constant current, and the measurement value is stabilized when charging is completed, so that the measured value is displayed or stored after the measurement value is stabilized. ing.
The capacitance value of the object to be measured varies depending on the object to be measured, and therefore, the time until charging is completed and the measured value is stabilized varies depending on the object of measurement. For example, even if the object to be measured is a high voltage cable, the capacity value changes depending on the thickness, the insulator, and the length, so the charging time is not fixed.
As described above, even if an insulation resistance meter is connected to the object to be measured to measure the insulation resistance, there is a problem that the measurer can not know how long it takes to stabilize the measured value.
There is also a technology in which the insulation resistance value is determined and displayed uniformly by setting a standard of how many minutes elapses uniformly because the time for completion of charging is not known, but this leaves a problem in measurement accuracy.
本発明は、以上の問題を解決するものであり、測定者に充電の完了までどの程度かかるかを表示して、測定時のいらいらを解消する絶縁抵抗計およびその測定方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems, and an object of the present invention is to provide an insulation resistance meter and a measurement method thereof that display how much it takes to complete charging to a measurer and eliminate frustration during measurement. I assume.
上記課題を解決するために、本発明の第1の側面は、測定対象に試験電圧を印加する電源部と、測定対象に印加されている試験電圧の電圧値を印加電圧として検出する電圧検出部と、試験電圧が印加されているときに測定対象に流れる電流を検出する電流検出部と、印加電圧の電圧値および検出された電流の電流値に基づいて絶縁抵抗の測定値を算出する演算部とを備え、演算部は、試験電圧の印加開始後に測定対象の容量を演算して測定対象への充電が完了するまでの時間を表示する手段を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, according to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply unit for applying a test voltage to a measurement target, and a voltage detection unit for detecting a voltage value of the test voltage applied to the measurement target as an applied voltage. And a current detection unit that detects the current flowing to the measurement target when the test voltage is applied, and a calculation unit that calculates the measured value of the insulation resistance based on the voltage value of the applied voltage and the current value of the detected current The calculation unit includes means for calculating the capacity of the object to be measured after the start of application of the test voltage and displaying the time until the charging of the object to be measured is completed.
また、本発明は、演算部は、印加している定電流値と、試験電圧の印加開始から第一の所定時間経過後の印加電圧値と、第二の所定時間経過後の印加電圧値とに基づいて、測定対象の容量を算出し充電が完了するまでの時間を演算することが好ましい。 Further, according to the present invention, the computing unit further comprises: applying a constant current value, an applied voltage value after a first predetermined time from the start of application of the test voltage, and an applied voltage value after a second predetermined time It is preferable to calculate the capacity of the object to be measured and calculate the time until the charging is completed.
また、本発明は、演算部は、充電完了後の絶縁抵抗の測定値の平均処理回数を増加することが好ましい。 Further, in the present invention, it is preferable that the operation unit increases the number of times of average processing of the measured value of the insulation resistance after charging is completed.
本発明の他の側面は、測定対象に試験電圧を印加する電源部と、測定対象に印加されている試験電圧の電圧値を印加電圧として検出する電圧検出部と、試験電圧が印加されているときに測定対象に流れる電流を検出する電流検出部と、印加電圧の電圧値および検出された電流の電流値に基づいて絶縁抵抗の測定値を算出する演算部とを備えた絶縁抵抗計の測定方法であって、演算部が試験電圧の印加開始後に測定対象の容量を演算して測定対象への充電が完了するまでの時間を表示するステップを実行することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, a power supply unit applying a test voltage to a measurement target, a voltage detection unit detecting a voltage value of the test voltage applied to the measurement target as an applied voltage, and a test voltage Measurement of an insulation resistance meter including a current detection unit that detects the current flowing to the measurement target, and a calculation unit that calculates the measured value of the insulation resistance based on the voltage value of the applied voltage and the current value of the detected current The method is characterized in that the operation unit executes the step of calculating the capacity of the object to be measured after the start of application of the test voltage and displaying the time until the charging of the object to be measured is completed.
測定開始を指示すると、充電完了までの時間が表示されるので、測定値が安定するまでの時間がわからない測定者の悩みを解消する。 When the start of measurement is instructed, the time until the completion of charging is displayed, eliminating the trouble of the measurer who does not know the time until the measurement value stabilizes.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る絶縁抵抗計による絶縁抵抗の測定の構成を示す図である。
本実施の形態の絶縁抵抗計1は、電源部2、電圧検出部3、電流検出部4、A/D変換部5、制御部6、操作部7、記憶部8、表示部9を備え、測定対象11についての絶縁抵抗値Rを測定可能に構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of measurement of insulation resistance by an insulation resistance meter according to an embodiment of the present invention.
The
電源部2は、制御部6の制御にしたがい、測定対象11に印加するための所定の試験電圧(例えば数kV)Vを生成する。また、電源部2は、出力電流制限機能を備えた定電圧源として構成されている。このため、電源部2は、測定対象11が抵抗性負荷のときには、印加電圧Vvを測定対象11に対して印加し続ける。一方、測定対象11が容量性負荷のときには、電源部2は、所定の試験電圧のままでは規定値以上の大きな電流が流れないようにすることに起因して、出力電流制限機能が作動するため、測定対象11の両端電圧がほぼ試験電圧に近い電圧に達する、すなわち、測定対象の静電容量に電荷が満充電されるまで、定電流源として機能して、一定電流を測定対象11に継続して供給する。
Under the control of the
電圧検出部3は、電源部3から出力されて測定対象11に印加される印加電圧Vvを測定対象11の両端に印加される電圧として検出して出力する。この場合、電圧検出部3が測定対象11の両端の電圧を検出してA/D変換部5に出力することもできるが、リード線の抵抗値が測定対象11の抵抗値に対して十分低い場合には、電源部2の出力端における電圧を等価的に測定対象11の両端電圧として検出することもできる。また、測定対象11の両端の電圧を測定する測定方法は特に限定されるものではない。また、電源部2が印加する印加電圧を測定対象11の両端に印加される電圧Vvとして検出して制御部6に出力する構成を採用することもできる。また、電流検出部4は、I/V変換機能をそなえ、試験電圧の印加時において、測定対象11に流れる電流を検出するとともに、電圧Viに変換して出力する。A/D変換部5は、印加電圧Vvおよび電圧Viを所定の周期でサンプリングして電圧データDvおよび電流データDiに変換して制御部6に出力する。
The
制御部6は、操作部7に対する操作内容に基づいて、絶縁抵抗計1の各構成要素に対する制御、試験電圧の印加開始からの経過時間についての計測処理、測定対象11についての絶縁抵抗値Rの算出処理、および算出した絶縁抵抗値Rの表示処理などを実行する。操作部7は、操作ボタン方式、あるいはタッチパネル方式等のものであって、絶縁抵抗計の操作内容に応じた指示信号を制御部6に出力する。
記憶部8には、測定対象11への試験電圧の印加の開始からの経過時間Tごとの印加電圧Vvについてのデータを記憶する。この記憶部8に記憶されるデータに基づいて、制御部6の演算手段が、測定対象11の絶縁抵抗値を算出するとともに、測定対象11の容量、充電完了までの時間を演算する。
表示部9は、液晶あるいは有機EL等からなる表示装置であり、測定された絶縁抵抗の値、充電完了の待ち時間や、測定操作に必要な情報等を表示する。
The
The storage unit 8 stores the data on the applied voltage V v for each elapsed time T from the start of application of the test voltage to the
The display unit 9 is a display device made of liquid crystal, organic EL or the like, and displays the measured value of insulation resistance, waiting time for completion of charging, information necessary for measurement operation and the like.
次に、図2を参照して、本実施の形態における測定対象の充電完了の時間の算出を説明する。図2は、測定開始とともに、試験電圧を印加すると、充電が開始され、その印加電圧Vvが測定対象の容量に基づいて時間の経過にしたがって増加する様子を表している。
ここで、測定開始されると、電源部2から直流電圧が出力され、測定対象11に試験電圧が印加される。測定対象11が容量性の場合は、測定開始直後は、定電圧印加とならず、定電流印加となり、印加電圧は漸次増加する。
Next, with reference to FIG. 2, the calculation of the charge completion time of the measuring object in the present embodiment will be described. Figure 2, along with the start of the measurement by applying a test voltage, the charging is started, and represents a state in which the applied voltage V v is increased with the lapse of time based on the measured capacitance.
Here, when the measurement is started, a DC voltage is output from the
ここで、測定開始後、定電流を印加しているときのt1時間経過しているときの印加電圧V1、t2時間経過したときの印加電圧V2のデータに基づいて、測定対象11の容量を算出する。測定対象11の容量は、以下の式で算出できる。
t={C×(V2−V1)}/I
t:t1からt2までの時間 C:容量、 V1:t1時の充電電圧(試験電圧)、V2:t2の充電電圧(試験電圧)、I:定電流値
A/D変換部でのサンプリング周期は、既知であるからtは既知であり、また、定電流値も既知であって、測定対象の容量は、算出できるので、印加している定電流で充電完了までの時間を求めることが可能である。
Here, after the start of measurement, based on the data of the applied voltage V 1 when t 1 time has elapsed while applying a constant current, and the applied voltage V 2 when t 2 time has elapsed, 11 Calculate the volume of The capacity of the
t = {C × (V 2 −V 1 )} / I
t: time from t 1 to t 2 C: capacity V 1 : charge voltage at 1 h (test voltage), V 2 : charge voltage at t 2 (test voltage) I: constant current value A / D conversion Since the sampling cycle in this section is known, t is known, and the constant current value is also known, and the capacity of the object to be measured can be calculated. It is possible to ask for
以下、図3のフローチャートを参照して絶縁抵抗の測定動作を説明する。
測定のスタートが指示されると、電源部2から試験電圧の印加が開始される(ステップS11)。測定対象11が容量性の場合、定電流が印加され、徐々に充電され、測定される印加電圧が増加する。制御部6で、経過時間の計測が開始され(ステップS12)、まず、第一の経過時間t1の電圧、経過時間が測定される(ステップS13)。このデータは記憶部6に記憶される。次に第二の経過時間t2の電圧、経過時間が測定され、記憶部8に記憶される(ステップS14)。制御部6の演算手段では、上記の第一の経過時間、第二の経過時間のデータから定電流充電の式に基づいて、測定対象の容量値を演算する(ステップS15)。そして、測定対象の容量値、印加電圧に基づいて充電にかかる時間を計算し(ステップS16)、充電完了時間を表示部9に表示する(ステップS17)。また、電圧測定、電流測定を行い絶縁抵抗値Rを算出し(ステップS28)、この算出した絶縁抵抗値Rを表示部9に表示する。(ステップS19)。
経過時間とともに充電完了時間をカウントダウンさせて、測定した電圧、電流に基づいて絶縁抵抗値Rを算出して絶縁抵抗値Rを表示する(ステップS17〜S29)。
Hereinafter, the measurement operation of the insulation resistance will be described with reference to the flowchart of FIG.
When start of measurement is instructed, application of a test voltage is started from the power supply unit 2 (step S11). When the object to be measured 11 is capacitive, a constant current is applied and charged gradually, and the applied voltage to be measured increases. In the
The charge completion time is counted down with the elapsed time, the insulation resistance value R is calculated based on the measured voltage and current, and the insulation resistance value R is displayed (steps S17 to S29).
充電完了までは、このように、充電完了時間をカウントダウンしながら、絶縁抵抗値Rを表示するから、時間の経過とともに、表示される充電完了待ち時間はカウントダウンしながら、絶縁抵抗値Rの表示は変化していく。最後に測定終了の指示がなされると、絶縁抵抗の測定は終了する。
図4は、表示部9に表示される絶縁抵抗値Rと、待ち時間の例である。充電完了までは、電圧は変化していくので、表示される絶縁抵抗値は変化する。
Since the insulation resistance value R is displayed while the charge completion time is counted down until the charge completion, the insulation resistance value R is displayed while the charge completion waiting time displayed is counted down with the passage of time. It will change. The measurement of the insulation resistance ends when the end of the measurement is instructed at the end.
FIG. 4 shows an example of the insulation resistance value R displayed on the display unit 9 and the waiting time. Since the voltage changes until the charging is completed, the displayed insulation resistance value changes.
次に、充電完了後の絶縁抵抗値の演算処理について説明する。
絶縁抵抗計での絶縁抵抗の演算では、測定値の移動平均をとって、平均値を表示している。測定された、電圧、電流には、ゆらぎ、ふらつきがあるため、算出した絶縁抵抗値をそのまま出力、表示するのではなく、測定したデータの移動平均を求めて、平均処理された絶縁抵抗の値を表示している。
Next, calculation processing of the insulation resistance value after completion of charging will be described.
In the calculation of the insulation resistance in the insulation resistance meter, a moving average of the measured values is taken and the average value is displayed. Because the measured voltage and current have fluctuation and instability, the calculated insulation resistance value is not output as it is, but is not displayed, and a moving average of the measured data is obtained to obtain the average value of the insulation resistance processed. Is displayed.
本実施の形態では、充電完了とともに、平均処理を行う回数、例えば、平均するサンプリング数を増加する。上述のように、充電完了の時間はわかるので、充電完了とともに、平均処理を行うデータ数を増加する。たとえば、充電完了前が、平均処理を行うデータ数を5個としたとき、充電完了後は、100個とするように、平均処理するデータの個数を増加させる。このようにすれば、表示するまでの応答は遅くなるが、表示される絶縁抵抗値には、ゆらぎがなくなる。充電が完了するまでは、印加されて測定される印加電圧は増加していくので、この増加していく過程では、平均処理を行うデータ数は少なくして、時々刻々変化する絶縁抵抗値を表示する。平均処理せずに表示してもよい。測定者は、変化する絶縁抵抗値でも、充電が完了していないことを認識できるので、待ち時間の表示とともに測定が終了しないことを認識できる利点がある。 In the present embodiment, as the charging is completed, the number of averaging processes, for example, the number of samplings to be averaged is increased. As described above, since the charging completion time is known, the number of data to be averaged is increased as the charging is completed. For example, when the number of data to be averaged is five before charging is completed, the number of data to be averaged is increased to 100 after charging is completed. In this way, the response to display is delayed, but the insulation resistance value displayed is free from fluctuations. Since the applied voltage to be applied and measured increases until charging is completed, the number of data to be averaged is reduced in this increasing process, and the insulation resistance value that changes momentarily is displayed. Do. It may be displayed without averaging. Since the measurer can recognize that the charging is not completed even with the changing insulation resistance value, there is an advantage that it can be recognized that the measurement will not end together with the display of the waiting time.
上記説明では、容量性負荷の場合について説明したが、抵抗性負荷の場合には、測定開始から直ぐに試験電圧が規定の試験電圧に達するので、待ち時間を表示することなく、待ち時間0として、絶縁抵抗の値を表示するものとしてもよい。また、容量の算出は、測定開始からt1時間経過したときの充電電圧である試験電圧と、t2時間経過したときの試験電圧とから求めていたが、さらに、3つあるいは4つの増加していく試験電圧とから求めることもできる。 In the above description, the case of the capacitive load has been described, but in the case of the resistive load, since the test voltage reaches the specified test voltage immediately after the start of measurement, the waiting time is not displayed and the waiting time is 0. The value of the insulation resistance may be displayed. The capacity was calculated from the test voltage, which is the charging voltage when t 1 time has elapsed from the start of measurement, and the test voltage when t 2 time has elapsed, but it is further increased by three or four. It can also be determined from the test voltage to be
1 絶縁抵抗計
2 電源部
3 電圧検出部
4 電流検出部
5 A/D変換部
6 制御部
7 操作部
8 記憶部
9 表示部
11 測定対象
Claims (4)
前記測定対象に印加されている前記試験電圧の電圧値を印加電圧として検出する電圧検出部と、
前記試験電圧が印加されているときに前記測定対象に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記印加電圧の電圧値および前記検出された電流の電流値に基づいて絶縁抵抗の測定値を算出する演算部と
を備え、
前記演算部は、前記試験電圧の印加開始後に前記測定対象の容量を演算して前記測定対象への充電が完了するまでの時間を表示する手段を備えた
ことを特徴とする絶縁抵抗計。 A power supply unit that applies a test voltage to the measurement target;
A voltage detection unit that detects a voltage value of the test voltage applied to the measurement object as an applied voltage;
A current detection unit that detects a current flowing to the measurement target when the test voltage is applied;
A calculation unit that calculates a measured value of the insulation resistance based on the voltage value of the applied voltage and the current value of the detected current;
The insulation resistance meter characterized in that the calculation unit calculates the capacity of the object to be measured after the start of application of the test voltage and displays the time until the charging of the object to be measured is completed.
前記演算部は、印加している定電流値と、前記試験電圧の印加開始から第一の所定時間経過後の印加電圧値と、第二の所定時間経過後の印加電圧値とに基づいて、前記測定対象の容量を算出し充電が完了するまでの時間を演算する
ことを特徴とする絶縁抵抗計。 In the insulation resistance meter according to claim 1,
The calculation unit is based on a constant current value being applied, an applied voltage value after a first predetermined time has elapsed from the start of application of the test voltage, and an applied voltage value after a second predetermined time has elapsed. An insulation resistance meter characterized by calculating a capacity of the object to be measured and calculating a time until charging is completed.
前記演算部は、充電完了後の絶縁抵抗の測定値の平均処理回数を増加する
ことを特徴とする絶縁抵抗計。 In the insulation resistance meter according to claim 1 or 2,
An insulation resistance meter characterized in that the calculation unit increases the average number of times of measurement of insulation resistance after completion of charging.
前記測定対象に印加されている前記試験電圧の電圧値を印加電圧として検出する電圧検出部と、
前記試験電圧が印加されているときに前記測定対象に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記印加電圧の電圧値および前記検出された電流の電流値に基づいて絶縁抵抗の測定値を算出する演算部と
を備えた絶縁抵抗計の測定方法において、
前記演算部が前記試験電圧の印加開始後に前記測定対象の容量を演算して前記測定対象への充電が完了するまでの時間を表示するステップを実行する
ことを特徴とする絶縁抵抗計の測定方法。 A power supply unit that applies a test voltage to the measurement target;
A voltage detection unit that detects a voltage value of the test voltage applied to the measurement object as an applied voltage;
A current detection unit that detects a current flowing to the measurement target when the test voltage is applied;
A calculation unit that calculates a measured value of the insulation resistance based on the voltage value of the applied voltage and the current value of the detected current.
Performing a step of calculating the capacitance of the object to be measured after the start of the application of the test voltage and displaying the time until the charging of the object is completed; .
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