JP2696510B2 - 電路の絶縁抵抗測定方法 - Google Patents

電路の絶縁抵抗測定方法

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JP2696510B2 JP15220787A JP15220787A JP2696510B2 JP 2696510 B2 JP2696510 B2 JP 2696510B2 JP 15220787 A JP15220787 A JP 15220787A JP 15220787 A JP15220787 A JP 15220787A JP 2696510 B2 JP2696510 B2 JP 2696510B2
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辰治 松野
俊二 柏崎
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東洋通信機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は活線状態で電路等の絶縁抵抗を測定する装置
の温度変化域は回路定数の経年変化等に対する補償方法
に関する。 (従来技術) 従来,漏電等の電路に於けるトラブルの早期発見の為
に例えば第2図に示す如き電路の絶縁抵抗測定方法を用
い電路状態を監視するのが一般的であった。 これは負荷Zを有する受電変圧器Tの接地線LEを,商
用電源周波とは異なる周波数f1なる低周波信号発振器OS
Cに接沿されたトランスOTに貫通せしめるか,或いは前
記設置線LEに直列に前記発振器を挿入接続する等して電
路1及び電路2に低周波電圧を印加し,前記接地線LE
貫通しせめた零相変流器ZCTによって電路と大地間に存
在する絶縁抵抗Ro及び対地浮遊容量Coを介して前記接地
線に帰還する前記低周波電圧により生ずる漏洩電流を検
出しこれを増幅器AMPで増幅したのち,フィルタFILによ
って周波数の成分のみを選択し,これを例えば前記
発振器OSCの出力信号を用いて掛算器MULTで同期検波し
て該漏洩電流中の有効分(即ち印加低周波電圧と同相の
成分)を検出することにより電路の絶縁抵抗を測定する
ようにしたものであった。 本発明の理解を助けるためにその測定理論を更に説明
する。 前記接地線LEに印加される低周波信号電圧を例えば正
弦波としてVSinω1t(ω=2π)とすれば,接地
点Eを介して接地線LEに帰還する周波数の漏洩電流
Iは と表わされ,印加する交流電圧と同相の成分,即ち上記
(1)式の右辺第1項の成分に比例した値を同期検波等
の手段で検出すればこの値は絶縁抵抗Roに逆比例したも
のとなるから,これによって電路の絶縁抵抗値を求める
ことができる。しかしこのように前記接地線に帰還する
漏洩電流を変流器ZCTで検出し,更に零相電流器出力に
含まれる周波数の漏洩電流成分をフィルタFILで選
択出力する従来の方法では,通常変流器→増幅器→フィ
ルタの系で周波数の漏洩電流の位相がずれるから,
これらの同期検波出力からRoに逆比例した値を得るため
にはこの位相ずれを補償する必要がある。 このために同図に捨召す如く同期検波器MULTの第1の
入力端又は第2の入力端に固定の移相器PSを挿入し,こ
れによって上記位相ずれを補正し互いの同期をとってい
た。即ちこの移相器PSを設けることにより対地浮遊容量
Coがない状態(Co=0)にて,同期検波器の第1,第2の
入力端に印加される電圧の位相差が零となるように前も
って設定しておくものであった。 しかしながら上述の如き従来の方法では変流器ZCT,フ
ィルタFIL,移相器PS等の位相特性は温度変化または使用
部品特性の経年変化等によって変動するため,この結果
最初の設定値との位相誤差が発生し,正しい測定結果を
提供できなくなる欠点があった。これらに対処するため
に従来は特性変動の少ない極めて高品質な変流器或いは
フィルタ等を採用することによって位相誤差の影響を極
力小さくしていたが,それでもその影響を完全に除去す
ることは困難であった。 (発明の目的) 本発明は以上説明したような従来の絶縁抵抗測定方法
の欠点を除去するためになされたものであって,高価な
部品を必要とせず安価に測定信号の位相ずれを常時補正
し,常に正確な測定結果をもたらしうる絶縁抵抗測定方
法を提供することを目的とする。 (発明の概要) この目的を達成するために、本発明に係る絶縁抵抗測
定方法の特許請求の範囲第1記載の発明は、電路に商用
周波数とは異なる周波数f1の測定用低周波信号電圧を印
加し、電路の接地線に帰還する周波数f1の漏洩電流を検
出する電路の絶縁抵抗測定方法において、前記周波数f1
の漏洩電流を検出する系で発生する漏洩電流の位相推移
をθ、移相器PSの位相推移をθ、該移相器PSと移相器
PSSSとを直列接続したときの移相推移をθ(但し、θ
≠θ)とした場合、前記位相推移θと移相器PSにお
ける位相推移量θとの関係が|θ−θ1|≪1となるよ
うに、前記位相推移θと前記位相推移量θとの関係が
|θ−θ2|≪1となるように前記移相器PSの位相推移量
を調整すると共に前記PSSSの位相推移量を設定し、前記
周波数f1の漏洩電流成分と、前記測定用低周波信号電圧
を前記位相器PSに印加すると共に90位相を推移すること
により位相が(90゜+θ)推移した電圧とを用いて同
期検波することにより第1の出力を得、前記周波数f1
漏洩電流成分と、前記測定用低周波信号電圧を前記移相
器PSを介して前記移相器PSSSに印加すると共に90゜位相
を推移することにより位相が(90゜+θ)位相した電
圧とを用いて同期検波することにより第2の出力を得、
前記第1の出力及び第2の出力との差を用いて電路の絶
縁抵抗を測定したことを特徴とする。 (発明の実施例) 以下図示した実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。 第1図は本発明の一実施例を示すブロック図であって
第2図と同一の記号は同一の意味をもつものとする。即
ち,同図に於てTは変圧器,1及び2はこの変圧器の2次
側低電路であって該電路2には第2種接地工事を施した
接地線LEが接続される。該接地線LEにはトランスOT及び
変流器ZCTとが結合され,該変流器ZCTの出力端は増幅器
AMPに接続し,該AMPの出力端はフィルタFILに接続し,
該フィルタFILの出力は同期検波器MULT1の一入力端に接
続し,他の入力端には第2の移相器PSの出力端と接続
し,該移相器PSの入力端は第1の移相器PSSの出力端と
接続し,該移相器PSSの入力端は発振器OSCの出力端と接
続する。一方同期検波器MULT2の一入力端は前記フィル
タFILの出力端と接続し,他の入力端は前記移相器PSSの
出力端に接続した第3の移相器PSSSの出力端と接続す
る。前記同期検波器MULT1,MULT2の夫々の出力端を引算
回路SUBの入力端と接続する。 このように構成した回路に於て発振器OSCよりトラン
スOTを介して接地線LEに入力した信号は変流器ZCTを介
して帰還し,増幅器AMP,フィルタFILの系を通過する時
に発生する位相のずれをθとすれば該フィルタFIL出力
に於ける周波数の漏洩電流成分は第1式より となり,同期検波器MULT1,MULT2の夫々の一方の入力端
に入力される。 一方、発振器OSCの出力は90゜移相器PSS並びに位相を
θだけ移相する移相器PSを介して第1の同期検波器MU
LT1の他の入力端に加える。この電圧をaocos(ω1t+θ
)とすれば前記第1の同期検波器の出力M1となる。また前記90゜移相器PSSの出力を位相をθ
け移相する移相器PSSSに入力し,該PSSSの出力をaocos
(ω1t+θ)とし,第2の同期検波器MULT2の他の入
力端に入力すると該MULT2の出力M2となる。 更に移相器PS及びPSSSを調整して |θ−θ1|≪1,|θ−θ2|≪1 とすればcos(θ−θ)1,cos(θ−θ)1, sin(θ−θ)θ−θ1,sin(θ−θ)θ−θ
となるから(3),(4)式のM1,M2 と近似される。なお、|θ−θ1|≪1、|θ−θ2|≪1
とするため、上記移相器PSの位相推移量の具体的調整方
法及び移相器PSSSの位相推移量の設定方法としては、例
えばC0=0とすれば、出力 が“0"となるように移相器PSを調整する一方、出力 が“0"ではなく、且つ|θ−θ2|≪1を満たすθとな
るように移相器PSSSの位相推移量を所定の値に設定すれ
ばよい。従って同期検波器MULT1,MULT2夫々の出力を引
算回路SUBに入力すれば,該SUBの出力には に相当する値が得られる。 上記(7)式に於けるθ−θは移相器PSSSによる
固定位相推移量であり,更にV,aoは一定値であるから前
記引算回路SUBの出力を検出することにより絶縁抵抗Ro
に逆比例した電圧を得ることができ,該電圧値により回
路中に於ける各部品の経年変化及び温度変化による位相
特性の影響を受けずに前記絶縁抵抗Roを算出することが
できる。即ち、既知の絶縁抵抗R0=Rに対し、M1′−
M2′の値、M′を測定すれば、 となり、したがって、任意の絶縁抵抗R0の時、引算回路
SUBの出力は、 となり、絶縁抵抗を測定することができる。 (発明の効果) 本発明は以上説明した如く構成し且つ動作するもので
あるから簡易な回路構成で絶縁抵抗測定回路に於ける位
相特性の変動の影響を補償し,正確な絶縁抵抗を測定す
るうえで著効を奏するものである。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示すブロック図,第2図は
従来の絶縁抵抗を測定する方法を示すブロック図であ
る。 T……トランス,1,2……電路, LE……接地線,E……接地点, MULT,MULT1,MULT2……同期検波器,ZCT……変流器,AMP…
…増幅器,FIL……フィルタ, OSC……発振器,OT……注入トランス,PS,PSSS……移相
器, PSS……90゜移相器。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.電路に商用周波数とは異なる周波数f1の測定用低周
    波信号電圧を印加し、電路の接地線に帰還する周波数f1
    の漏洩電流を検出する電路の絶縁抵抗測定方法におい
    て、前記周波数f1の漏洩電流を検出する系で発生する漏
    洩電流の位相推移をθ、移相器PSの位相推移をθ、該
    移相器PSと移相器PSSSとを直列接続したときの位相推移
    をθ(但し、θ≠θ)とした場合、 前記位相推移θと移相器PSにおける位相推移量θとの
    関係が|θ−θ1|≪1となるように、前記位相推移θと
    前記位相推移量θとの関係が|θ−θ2|≪1となるよ
    うに前記移相器PSの位相推移量を調整すると共に前記PS
    SSの位相推移量を設定し、 前記周波数f1の漏洩電流成分と、前記測定用低周波信号
    電圧を前記移相器PSに印加すると共に90位相を推移する
    ことにより位相が(90゜+θ)推移した電圧とを用い
    て同期検波することにより第1の出力を得、 前記周波数f1の漏洩電流成分と、前記測定用低周波信号
    電圧を前記移相器PSを介して前記移相器PSSSに印加する
    と共に90゜位相を推移することにより位相が(90゜+θ
    )位相した電圧とを用いて同期検波することにより第
    2の出力を得、 前記第1の出力及び第2の出力との差を用いて電路の絶
    縁抵抗を測定したことを特徴とする電路の絶縁抵抗測定
    法。
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