JP2501364B2 - 絶縁試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 通信線路その他の電気工作物の絶縁試験を行うための
絶縁試験装置に関し、 線路などに不測に接続された電子機器に損傷を与える
ことを未然に防ぎ、安心して絶縁試験を行うことのでき
る絶縁試験装置を提供することを目的とし、 線路の静電容量を測定する容量測定手段と、前記容量
測定手段による測定結果が正常であるか否かを判断する
判断手段と、線路の絶縁試験を行う絶縁試験手段と、前
記容量測定手段と前記絶縁試験手段とを前記線路に選択
的に切り替えて接続するとともに、前記容量測定手段に
よる測定結果が正常であるときに、前記絶縁試験手段を
前記線路に自動的に切り替えて接続する切替え手段とを
有して構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、通信線路その他の電気工作物の絶縁試験を
行うための絶縁試験装置に関する。

近年においては、コンピュータと多数の端末装置など
が通信回線によって結ばれたデータ通信システムの普及
が目覚ましい。

一般に、通信回線などの線路に障害が発生した場合に
は、回線に接続されたコンピュータや端末装置などが誤
動作を起こす恐れがあり、回線の多重化が進行している
ことと相俟って、これによる社会的な影響は極めて大き
い。

したがって、線路の障害を予防し、万が一障害が発生
した場合にはその障害を迅速に取り除くことが極めて重
要である。

〔従来の技術〕

従来より、通信線路その他の電気工作物の絶縁の劣化
の有無を試験するために、絶縁抵抗測定、耐電圧試験な
どの絶縁試験が行われており、そのために、絶縁抵抗計
（メガー）や耐電圧試験装置などの絶縁試験装置が用い
られている。

この中で絶縁抵抗計は、手回し形発電機式、電池式、
超絶縁抵抗計などの種類があり、測定のための操作が比
較的簡単である。

絶縁抵抗計による測定には100〜2000ボルト程度の比
較的高い電圧が使用され、測定電圧が数ボルト程度の低
い電圧であるサーキットテスタ又は電子テスタなどでは
発見不可能な不良箇所も発見可能であるため、線路の敷
設工事終了時の検査やメンテナンス作業において、線路
の絶縁抵抗を測定して線路の不良の有無を検査するため
にしばしば用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、絶縁抵抗計による測定には数百ボルトの高
い電圧を用いるため、撤去し忘れて線路に接続されたま
まとなったコンピュータ、端末装置、又はOA機器などの
電子機器を破損させてしまうことがある。

これを恐れて、絶縁抵抗計による絶縁抵抗測定は、不
測の機器が接続されていることのない線路の新設工事落
成後の検査以外にはほとんど実施されておらず、これに
代えて電子テスタなどによる抵抗測定が実施されてい
る。

上述したように、電子テスタでは測定電圧が低いた
め、線路の絶縁税円状態を検査できないのは勿論のこ
と、線路の短絡又は地絡をも完全に発見することができ
ず、そのため線路の不良に起因する思わぬ障害を招く恐
れがあった。

また、データ通信システムに障害が発生したときに、
その原因の発見に多くの時間と労力を要し、システムの
復旧が遅れて多大の経済的損失に繋がるという問題があ
った。

本発明は、上述の問題に鑑み、線路などに不測に接続
された電子機器に損傷を与えることを未然に防ぎ、安心
して絶縁試験を行うことのできる絶縁試験装置を提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る絶縁試験装置は、上述の課題を解決する
ため、第１図に示すように、線路４の静電容量を測定す
る容量測定手段14と、前記容量測定手段14による測定結
果が正常であるか否かを判断する判断手段20と、線路４
の絶縁試験を行う絶縁試験手段15と、前記容量測定手段
14と前記絶縁試験手段15とを前記線路４に選択的に切り
替えて接続するとともに、前記容量測定手段14による測
定結果が正常であるときに、前記絶縁試験手段15を前記
線路４に自動的に切り替えて接続する切替え手段11とを
有して構成される。

〔作 用〕

容量測定手段14は、線路４の静電容量を測定する。

判断手段20は、容量測定手段14による測定結果が正常
であるか否かを判断する。

絶縁試験手段15は、線路４の絶縁試験を行う。

切替え手段11は、容量測定手段14と絶縁試験手段15と
を線路４に選択的に切り替えて接続するとともに、容量
測定手段14による測定結果が正常であるときに、絶縁試
験手段15を線路４に自動的に切り替えて接続する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明に係る実施例を示す試験装置１のブロ
ック図である。

試験装置１は、それぞれ独立して携帯可能な子機２及
び親機３から構成されており、それぞれ、電線L1〜８及
びアース線Ｅからなる８心のケーブル４の一端側Ｔ又は
他端側Ｒに接続されている。

親機３には、線路切替え部11、同期制御部12、抵抗測
定部13、容量測定部14、絶縁抵抗測定部15、信号レベル
測定部16、入力切替え部17、整流部18、AD変換部19、制
御部20、メモリ21、表示部22、キー入力部23、通話装置
24、ビジィ表示灯25、警報ブザ26などが設けられてい
る。

線路切替え部11は、ケーブル４を接続するためのコネ
クタ又は端子台、リレー接点、抵抗器などからなってお
り、後述する制御部20からの切替え信号によって、ケー
ブル４の電線L1〜８の中の１本又は１対の電線を、同期
制御部12又は各種測定部13〜16などに選択的に切替え接
続する。

以下、線路切替え部11によって選択的に接続された電
線又は電線対を、「選択電線」ということがある。

同期制御部12は、電線L1〜８の選択及び選択した電線
L1〜８の接続箇所などについて、後述する子機２との間
で同期をとるための信号を送信し又は受信する。

抵抗測定部13は、選択電線の直流抵抗を測定し、その
実測値である抵抗値Rmを出力する。

容量測定部14は、選択電線の静電容量を測定し、その
容量Cmを出力する。容量Cmを測定して後述する比較デー
タDcと比較することによって、ケーブル４に不測の分岐
線路や機器などが接続されているかどうかが判明する。

なお、抵抗値Rm及び容量Cmの測定は、プラス数ボルト
程度以下の低い電圧で行われる。

絶縁抵抗測定部15は、選択電線の絶縁抵抗測定を行
い、絶縁抵抗値Mmを出力する。絶縁抵抗値Mmの測定は、
数百ボルト程度の高い電圧で行われる。

信号レベル測定部16は、差動増幅器などからなり、子
機２からの試験信号によって疑似誘導試験を行い、選択
電線の不平衡な度合いである不平衡度Umを測定する他、
選択電線の漏話レベル及び線路ノイズレベルを測定す
る。

入力切替え部17は、各種の測定部13〜16からの出力を
選択的に切替えて出力する。

整流部18は、入力切替え部17からの出力を整流し、必
要に応じて平滑及び波形整形する。

AD変換部19は、整流部18からの出力を量子化してデジ
タル値である測定データDmに変換する。

制御部20は、キー入力部23から入力された線種WTと線
長WL及びメモリ21に格納された標準データDsに基づいて
ケーブル４の電気的特性値である比較データDcを計算に
より求める演算部20a、比較データDcを実測値と比較す
る比較部20b、比較部20bの比較結果に基づいて障害原因
を推定する推定部20cなどを有している。

制御部20は、マイクロプロセッサ、10素子、その他の
周辺素子などからなっており、上述の作用の他に、AD変
換部19からの測定データDmの読み込み、メモリ21へのデ
ータの読み書き、表示部22への表示、キー入力部23から
の入力、警報ブザ26への出力を行うとともに、クロック
信号に基づくタイマーによって線路切替え部11のための
切替え信号を出力するなど、親機３の全体を制御する。

メモリ21は、ROM、RAMなどからなっており、制御部20
での制御に必要なプログラム、及び標準データDsなどが
格納されており、また、制御部20が読み込んだ又は生成
した種々のデータを格納する。

第２図はメモリ21に格納された標準データDsの一部を
示す図である。

標準データDsは、種々のケーブルについて、その型式
で示される線種WTのそれぞれに対して、単位線長当たり
の抵抗値〔Ω/m〕及び容量〔pF/m〕、不平衡度〔％〕、
絶縁抵抗値〔ＭΩ〕、及び、漏話レベル、線路ノイズレ
ベル（いずれも図示せず）などの電気的特性値のデータ
からなり、線種WTが指定されると、それに対する電気的
特性値のデータが読み出される。

表示部22は、適当な大きさの液晶バネルからなってお
り、測定部13〜16で測定した測定データDm、制御部20に
おける演算結果又は推論結果、その他のメッセージなど
を表示する。

キー入力部23は、テンキーや制御キーなどからなり、
試験の対象であるケーブル４の線種WT及び線長WLを線路
データDlとして入力する他、他の設定データや指令デー
タなどを入力するために用いられる。なお、線種WTを入
力することにより、当該ケーブル４の心線数が制御部20
によって自動的に判別される。

通話装置24は、子機２との間で電話による通話を行う
ためのものである。

ビジィ表示灯25は、ケーブル４の実測試験が行われて
いるときに点灯する。この間はケーブル４には測定のた
めの電圧が印加されているため、通話装置24による通話
などが不可能である。

警報ブザ26は、線路試験において異常があった場合に
鳴る。

次に、子機２には、線路切替え部31、同期制御部32、
試験信号発生部33、制御部34、通話装置35、ビジィ表示
灯36などが設けられている。

線路切替え部31は、親機３の線路切替え部11と同様に
ケーブル４を接続するためのコネクタ又は端子台、リレ
ー接点、抵抗器などからなっており、制御部34からの切
替え信号によって親機３による選択電線に対応して電線
L1〜８を選択的に切り替え、選択電線に適当な終端抵抗
を接続し、短絡し、開放し、また試験信号発生部33など
を接続する。

同期制御部32は、親機３の同期制御部12と協働して同
期をとるための信号を送信し又は受信する。

試験信号発生部33には、1KHz程度の正弦波からなる発
振信号を出力する発振器が設けられており、この発振信
号が互いに同一の抵抗値を有する抵抗器を介して選択電
線（電線対）に出力される。つまり、試験信号発生部33
によって、電線L1〜８のいずれかの電線対に対して、互
いに同相で且つ同振幅の試験信号が印加される。

制御部34は、所謂シーケンスコントローラなどからな
り、クロック信号に基づくタイマーによって線路切替え
部31のための切替え信号を出力するなど、子機２の全体
を制御する。なお、ケーブル４の心線数、絶縁抵抗測定
の実施の有無などの制御のために必要なデータは、試験
開始前又は試験途中にケーブル４を通じて親機３から送
られてくる。

通話装置35は、親機３との間で電話による通話を行う
ためのものである。

ビジィ表示灯36は、親機３のビジィ表示灯25と同様に
ケーブル４の実測試験が行われているときに点灯する。

次に、試験装置１による線路試験の内容及び試験装置
１の処理動作について第３図〜第５図に示すフローチャ
ートを参照して説明する。

第３図は試験装置１による線路試験の概略の流れを示
すフローチャートである。

まず、対象となるケーブル４に子機２及び親機３を接
続する（ステップ＃11）。

キー入力部23から、ケーブル４の線路データDlを入力
する（ステップ＃12）。線路データDlは、施工図面又は
仕様書などに基づいて入力されるが、現物をも確認した
上で入力されるのが好ましい。また、線長WLは推定長で
もよい。

入力された線路データDlに基づいて、該当する線種WT
の標準データDsがメモリ21から読み出され、演算部20a
は標準データDsに線長WLを掛け合わせることによって比
較データDcを算出する（ステップ＃13）。

各測定部13〜16によって、抵抗値Rm、容量Cm、不平衡
度Um、絶縁抵抗値Mmの測定が行われる（ステップ＃1
4）。

これらの測定値に基づく測定データDmの全部が正常な
範囲内のものかどうかが、比較部20bによって比較デー
タDcと比較されることにより判断される（ステップ＃1
5）。

正常範囲内であれば、ケーブル４が正常であるのメッ
セージ、及び測定データDmが表示部22は表示され、必要
に応じて図示しないプリンタによって印刷される（ステ
ップ＃17）。

正常範囲内でなければ、推定部20cによって障害診断
が実行され（ステップ＃16）、診断結果及び測定データ
Dmが同様に表示される。

第４図は測定ルーチンの処理内容を示すフローチャー
トである。

キー入力部23から測定の開始指令が入力されると（ス
テップ＃21でイエス）、信号レベル測定部16による漏話
レベルの測定、線路ノイズレベルの測定、容量測定部14
による容量Cmの実測、抵抗測定部13による抵抗値Rmの実
測、信号レベル測定部16による不平衡度Umの実測を順次
実行する（ステップ＃22〜26）。

そして、これらの測定値が全部正常範囲内であり（ス
テップ＃27でイエス）、且つ絶縁抵抗測定の開始指令が
あった場あ（ステップ＃28でイエス）にのみ、絶縁抵抗
測定部15による絶縁抵抗測定が実施され、絶縁抵抗値Mm
が実測される（ステップ＃29）。

第５図はそれぞの実測における動作内容を示すフロー
チャートである。

まず、線路切替え部11,31によって電線の選択が行わ
れる（ステップ＃31）。

測定部13〜16のいずれかによる実測が行われ、その測
定値が入力される（ステップ＃32）。

入力された測定値に基づいた測定データDmと比較デー
タDcとが比較される（ステップ＃33）。

測定データDmが正常範囲内であるか否かが判断される
（ステップ＃34）。

正常範囲であれば、その測定データDmをメモリ21の所
定の領域に格納した後（ステップ＃36）、全部の電線に
ついての実測が終了するまで（ステップ＃37）、ステッ
プ＃31に戻り、線路切替え部11,31を切り替えて次の電
線を選択して実測を行う。

正常範囲内でなければ、警報ブザ26を鳴らし（ステッ
プ＃35）、ステップ＃36へ進む。

第５図のフローチャートに示す１回の処理、すなわち
１つの選択電線に対するステップ＃32〜36の処理は、数
秒間程度で終了し、これがケーブル４の各電線対及び各
電線と大地間との必要な全ての組み合わせに対して実行
される。

また、第３図に示すフローチャートのステップ＃16の
障害診断処理においては、入力された線路デーDl、外部
事象、測定した全ての測定データDm、及び比較データDc
との比較結果などに基づいて、ケーブル４に他のケーブ
ルが分岐接続されていること、ケーブル４又はその分岐
ケーブルに機器が撤去されずに未だ接続されているこ
と、ケーブル４が絶縁不良であること、ケーブル４が断
線していること、ケーブル４の接続が不良で接触不良な
どを起こしており疑似断線状態であること、ケーブル４
と子機２、親機３、又はケーブル４の途中におて接続ミ
スがあることなど、種々の障害の原因が推論される。

上述の実施例によると、試験装置１による線路試験を
行うことによって、比較データDcと測定データDmとが比
較されてケーブル４が正常であるか否か表示され、ま
た、ケーブル４の測定データDm、推論による障害の推定
原因、点検を行うべき箇所、その順番などをも容易に知
ることができ、優れた経験者でなくとも少ない労力と時
間で障害の原因を早期に且つ容易に発見することができ
る。

これによって、ケーブル４の良否の判定の信頼性を向
上させ、ケーブル４に起因つる障害の発生を予防するこ
とができるとともに、障害が発生した後の障害箇所又は
障害原因の探索など、障害による事故対策を迅速に行う
ことができ、ケーブル４の障害による時間と経費の大幅
な削減を図ることが可能となるとともに、ケーブル４を
用いたデータ通信システムの信頼性の向上を図ることが
できる。

上述の実施例によると、信号レベル測定部16などによ
る疑似誘導試験が行われているので、これによってケー
ブル４の平衡状態を容易に知ることができ、ケーブル４
が誘導障害を受け易い状態になっていないかどうか、分
岐線路や機器などの撤去忘れがないかどうかなどを容易
に知ることができる。

上述の実施例によると、絶縁抵抗測定の前に各種の項
目の電気的特性値、特にケーブル４の容量Cmを実測し、
これらの測定結果が正常又は良好である場合にのみ絶縁
抵抗測定部15による絶縁抵抗測定を実施しているので、
ケーブル４から撤去し忘れて接続されている電気機器を
損傷してしまう恐れがなくなって安全性が確保され、絶
縁抵抗測定を安心して実施することができる。

上述の実施例において、線路試験における絶縁抵抗測
定以外の測定項目の測定順序を入れ替え、又は、絶縁抵
抗測定の開始を指令する場合において容量測定以外の測
定項目を省略してもよい。

上述の実施例において、ステップ＃15,27,34の正常範
囲か否かの判断は、その判断内容、許容範囲などを異な
ったものとしておいてもよい。キー入力部23から入力す
る項目として、ケーブル４が敷設されている。周囲の状
況など環境条件に関する項目、天候、気温などを入力す
るようにしてもよい。

上述の実施例において、絶縁抵抗測定部15に代えて、
又はこれとともに、耐電圧試験装置を用いてもよい。子
機２、親機３、及びそれぞれの各部の構成は、上述した
以外の種々のものとすることが可能である。

上述のような試験装置１は、ケーブル４以外の種々の
ケーブル、その他の通信線路、電力供給線路、その他の
電気工作物などの試験に適用することができる。

〔発明の効果〕

本発明によると、線路などに不測に接続された電子機
器に損傷を与えることを未然に防ぎ、安心して絶縁試験
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る実施例を示す試験装置のブロック
図、 第２図はメモリに格納された標準データの一部を示す
図、 第３図は試験装置による線路試験の概略の流れを示すフ
ローチャート、 第４図は測定ルーチンの処理内容を示すフローチャー
ト、 第５図はそれぞれの実測における動作内容を示すフロー
チャートである。 図において、 １は試験装置（絶縁試験装置）、 ４はケーブル（線路）、 11は線路切替え部（切替え手段）、 14は容量測定部（容量測定手段）、 15は絶縁抵抗測定部（絶縁試験手段）、 20は制御部（判断手段）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 建一 東京都品川区大井１丁目20番10号 富士 通システムコンストラクション株式会社 内 (72)発明者 難波 俊治 岡山県倉敷市西阿知町新田46番地号 (56)参考文献 特開 平１−288776（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−155584（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】線路（４）の静電容量を測定する容量測定
   手段（14）と、 前記容量測定手段（14）による測定結果が正常であるか
   否かを判断する判断手段（20）と、 線路（４）の絶縁試験を行う絶縁試験手段（15）と、 前記容量測定手段（14）と前記絶縁試験手段（15）とを
   前記線路（４）に選択的に切り替えて接続するととも
   に、前記容量測定手段（14）による測定結果が正常であ
   るときに、前記絶縁試験手段（15）を前記線路（４）に
   自動的に切り替えて接続する切替え手段（11）と を有してなる絶縁試験装置。