JP3194635B2 - 電路の絶縁又は接地抵抗監視装置及び信号印加方法 - Google Patents
電路の絶縁又は接地抵抗監視装置及び信号印加方法Info
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一端接地電路の絶縁監
視あるいは接地抵抗測定装置等における信号の印加装置
に関する。
視あるいは接地抵抗測定装置等における信号の印加装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、低圧電路の絶縁を監視する装置と
して、例えば受電変圧器の低圧側電路の一端を接地する
第２種工事の接地線に結合した注入トランスを介して商
用周波数とは異なる１０〜３０Ｈｚの低周波の測定用の
交流電圧を電路に印加し、この交流電圧により該接地線
に還流する漏洩電流中、該交流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監視し、監視結果のデ
ータで変調した１〜３ｋＨｚの搬送波信号を前記注入ト
ランスを介して電路に印加し、電路の延長上の事務室等
に設けた受信部で、電路と大地間に検出される上記搬送
波信号を復調して、絶縁監視データを得るごとくしてお
り、このような装置については同一出願人による提案が
特開昭６３-１９８２に開示されている。
して、例えば受電変圧器の低圧側電路の一端を接地する
第２種工事の接地線に結合した注入トランスを介して商
用周波数とは異なる１０〜３０Ｈｚの低周波の測定用の
交流電圧を電路に印加し、この交流電圧により該接地線
に還流する漏洩電流中、該交流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監視し、監視結果のデ
ータで変調した１〜３ｋＨｚの搬送波信号を前記注入ト
ランスを介して電路に印加し、電路の延長上の事務室等
に設けた受信部で、電路と大地間に検出される上記搬送
波信号を復調して、絶縁監視データを得るごとくしてお
り、このような装置については同一出願人による提案が
特開昭６３-１９８２に開示されている。
【０００３】しかしながら、従来の装置においては、電
路に注入トランスを介して測定用の低周波信号ならびに
搬送波信号を印加しても、電路の対地インピーダンス
（絶縁抵抗と対地静電容量からなる）が著しく低く、第
２種接地線の接地抵抗が高い場合、電路と大地間の信号
レベルは著しく減衰し、電路の延長上で十分なＳ／Ｎを
確保して搬送波信号を検出することが困難となる場合が
あった。
路に注入トランスを介して測定用の低周波信号ならびに
搬送波信号を印加しても、電路の対地インピーダンス
（絶縁抵抗と対地静電容量からなる）が著しく低く、第
２種接地線の接地抵抗が高い場合、電路と大地間の信号
レベルは著しく減衰し、電路の延長上で十分なＳ／Ｎを
確保して搬送波信号を検出することが困難となる場合が
あった。
【０００４】従来の装置について簡単に説明すれば次の
通りである。図３は、従来の絶縁監視装置を示すブロッ
ク図であり、この図に基づいて、従来の電路への信号印
加手段を説明する。本図に於いて、Ｔは高圧電気を低圧
に変成する変圧器であって、低圧電路１、２の一方、低
圧電路２は接地線３にて接地されている。４は例えば１
０〜３０Ｈｚの低周波信号発生器で増幅器５及び注入ト
ランス６を介し接地線３に低周波電圧Ｅ1を印加する。
接地線３に印加された低周波電圧により電路と大地間の
絶縁抵抗Ｒ0、対地静電容量Ｃ0を介して大地に電流が流
れ、これは前記接地線３に漏洩電流となって帰還する。
そこで、この漏洩電流を接地線３に結合した変流器７で
検出し、判別部８で低周波信号成分のみを分離すると共
に、前記低周波信号発振器４の出力で同期検波すること
によって、注入した低周波電圧と同相の漏洩電流成分を
検出し、この値が所定値に達した時、警報信号として前
記判別部８の出力を発生する。変調器９は例えば周波数
１〜３ｋＨｚの搬送波を発生すると共にこれを前記判別
部８の出力にて変調し、その出力を増幅器５に加えるこ
とにより接地線３を介して電路に搬送信号電圧Ｅ2を印
加する。一方、電路の延長上の所望点と大地間に設けた
受信部１０では、該電路２と大地間にて前記の搬送波信
号電圧を検出した後、復調することにより警報データを
再生し、表示・警報盤等を駆動する。尚この例では絶縁
抵抗等の測定用低周波電圧（低周波信号）を低周波信号
発振器４から、又監視情報伝送用搬送波電圧（搬送波信
号）を変調器９から夫々発生し、共に増幅器５を介して
電路に印加したが、この増幅器を個別に具えてもよいこ
とは云うまでもない。
通りである。図３は、従来の絶縁監視装置を示すブロッ
ク図であり、この図に基づいて、従来の電路への信号印
加手段を説明する。本図に於いて、Ｔは高圧電気を低圧
に変成する変圧器であって、低圧電路１、２の一方、低
圧電路２は接地線３にて接地されている。４は例えば１
０〜３０Ｈｚの低周波信号発生器で増幅器５及び注入ト
ランス６を介し接地線３に低周波電圧Ｅ1を印加する。
接地線３に印加された低周波電圧により電路と大地間の
絶縁抵抗Ｒ0、対地静電容量Ｃ0を介して大地に電流が流
れ、これは前記接地線３に漏洩電流となって帰還する。
そこで、この漏洩電流を接地線３に結合した変流器７で
検出し、判別部８で低周波信号成分のみを分離すると共
に、前記低周波信号発振器４の出力で同期検波すること
によって、注入した低周波電圧と同相の漏洩電流成分を
検出し、この値が所定値に達した時、警報信号として前
記判別部８の出力を発生する。変調器９は例えば周波数
１〜３ｋＨｚの搬送波を発生すると共にこれを前記判別
部８の出力にて変調し、その出力を増幅器５に加えるこ
とにより接地線３を介して電路に搬送信号電圧Ｅ2を印
加する。一方、電路の延長上の所望点と大地間に設けた
受信部１０では、該電路２と大地間にて前記の搬送波信
号電圧を検出した後、復調することにより警報データを
再生し、表示・警報盤等を駆動する。尚この例では絶縁
抵抗等の測定用低周波電圧（低周波信号）を低周波信号
発振器４から、又監視情報伝送用搬送波電圧（搬送波信
号）を変調器９から夫々発生し、共に増幅器５を介して
電路に印加したが、この増幅器を個別に具えてもよいこ
とは云うまでもない。
【０００５】上記した警報信号伝送系に於いて注入した
低周波信号電圧Ｅ1 、搬送波信号電圧Ｅ2 により接地線
に還流する電流経路の等価回路は図４に示される。この
図に於いてｒ2 は第２種接地抵抗値、Ｒ0 は電路の絶縁
抵抗、Ｃ0 は対地静電容量であり、ｒ3 は受信部１０の
電路２と大地Ｅ3 との間の抵抗値であって、主として搬
送波電圧を検出するときの第３種接地抵抗である。
低周波信号電圧Ｅ1 、搬送波信号電圧Ｅ2 により接地線
に還流する電流経路の等価回路は図４に示される。この
図に於いてｒ2 は第２種接地抵抗値、Ｒ0 は電路の絶縁
抵抗、Ｃ0 は対地静電容量であり、ｒ3 は受信部１０の
電路２と大地Ｅ3 との間の抵抗値であって、主として搬
送波電圧を検出するときの第３種接地抵抗である。
【０００６】したがって、注入トランス６の出力端には
低周波信号電圧Ｅ1 と搬送波信号電圧Ｅ2 が印加される
が、第２種接地抵抗ｒ2 が高く、対地静電容量Ｃ0 が著
しく大きいか絶縁抵抗Ｒ0 が小さい時には搬送波の受信
点の電圧ｅは大きく減衰すると共に、電路に印加した低
周波電圧Ｅ1 も変圧器と受信部設置位置との距離のちが
いによって絶縁抵抗Ｒ0 及び対地静電容量Ｃ0 の値が異
なってくることから全電路上で同一とならないことが分
かる。又特に搬送波信号の周波数が高い場合静電容量に
よるリアクタンスが小さくなるため低周波信号の減衰量
が大きくなり受信点の電圧が更に小さくなる。
低周波信号電圧Ｅ1 と搬送波信号電圧Ｅ2 が印加される
が、第２種接地抵抗ｒ2 が高く、対地静電容量Ｃ0 が著
しく大きいか絶縁抵抗Ｒ0 が小さい時には搬送波の受信
点の電圧ｅは大きく減衰すると共に、電路に印加した低
周波電圧Ｅ1 も変圧器と受信部設置位置との距離のちが
いによって絶縁抵抗Ｒ0 及び対地静電容量Ｃ0 の値が異
なってくることから全電路上で同一とならないことが分
かる。又特に搬送波信号の周波数が高い場合静電容量に
よるリアクタンスが小さくなるため低周波信号の減衰量
が大きくなり受信点の電圧が更に小さくなる。
【０００７】
【発明の目的】本発明はこの欠点を除去するためになさ
れたもので、電路と大地間に注入される信号電圧が、電
路と大地間のインピーダンス特性及び接地線接地抵抗の
大小に影響を受けずにほぼ一定となるようにすることに
よって正確に監視情報を伝送する信号印加方法及び装置
を提供することを目的とする。
れたもので、電路と大地間に注入される信号電圧が、電
路と大地間のインピーダンス特性及び接地線接地抵抗の
大小に影響を受けずにほぼ一定となるようにすることに
よって正確に監視情報を伝送する信号印加方法及び装置
を提供することを目的とする。
【０００８】
【発明の概要】本発明はこの目的を達成するために、前
記注入トランスの接地されている近くで、電路と大地間
に検出される低周波の信号電圧ならびに搬送波信号電圧
を共にまたは一方を検出し、この電圧値が所定値となる
ように注入トランスへ印加する信号の大きさを自動調整
する。
記注入トランスの接地されている近くで、電路と大地間
に検出される低周波の信号電圧ならびに搬送波信号電圧
を共にまたは一方を検出し、この電圧値が所定値となる
ように注入トランスへ印加する信号の大きさを自動調整
する。
【０００９】
【実施例】以下本発明を図示した実施例に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例を示す図であり、
図１において図３と同一の記号は同一の意味もしくは機
能を持つ。図１は搬送波信号電圧の電路上での減衰を補
償するための手段を含めたブロック図である。
に説明する。図１は本発明の一実施例を示す図であり、
図１において図３と同一の記号は同一の意味もしくは機
能を持つ。図１は搬送波信号電圧の電路上での減衰を補
償するための手段を含めたブロック図である。
【００１０】図１と図３の構成の相違は、変調器９の出
力を可変利得回路１１を介して増幅器５に印加すると共
に、当該絶縁監視装置の設置された近くの接地側低圧電
路２と第３種接地線Ｅ3との間の前記搬送波信号電圧を
高入力インピーダンス増幅器１２で検出し、その出力を
搬送波信号の周波数帯域成分のみを通過させるフィルタ
１３に印加し、その出力を整流増幅回路１４に印加する
ことにより低電圧電路２と大地（Ｅ3）間の搬送波信号
電圧に比例した直流電圧を得、この電圧を前記可変利得
回路１１の他の入力端に印加することにより該可変利得
回路１１の利得を制御する如く、利得制御ループを構成
した点である。この構成によって整流増幅回路１４の出
力が小さい時には可変利得回路１１は増幅器５へ供給す
る搬送波信号のレベルを大きくし、逆の場合は搬送波レ
ベルを小さくするように制御する。この制御回路自体の
回路は従来から知られた利得制御ループを構成すること
により実現可能であって、この手段によって受信点にお
ける低圧電路２と大地間に存在する搬送波信号レベルを
一定とし、前述の如き第２種接地抵抗ｒ2の大小、対地
インピーダンスの影響を補正するようにする。
力を可変利得回路１１を介して増幅器５に印加すると共
に、当該絶縁監視装置の設置された近くの接地側低圧電
路２と第３種接地線Ｅ3との間の前記搬送波信号電圧を
高入力インピーダンス増幅器１２で検出し、その出力を
搬送波信号の周波数帯域成分のみを通過させるフィルタ
１３に印加し、その出力を整流増幅回路１４に印加する
ことにより低電圧電路２と大地（Ｅ3）間の搬送波信号
電圧に比例した直流電圧を得、この電圧を前記可変利得
回路１１の他の入力端に印加することにより該可変利得
回路１１の利得を制御する如く、利得制御ループを構成
した点である。この構成によって整流増幅回路１４の出
力が小さい時には可変利得回路１１は増幅器５へ供給す
る搬送波信号のレベルを大きくし、逆の場合は搬送波レ
ベルを小さくするように制御する。この制御回路自体の
回路は従来から知られた利得制御ループを構成すること
により実現可能であって、この手段によって受信点にお
ける低圧電路２と大地間に存在する搬送波信号レベルを
一定とし、前述の如き第２種接地抵抗ｒ2の大小、対地
インピーダンスの影響を補正するようにする。
【００１１】補正作用を更に説明すれば、前記図４に示
した等価回路に於いて、第２種接地抵抗ｒ2 の搬送波信
号の負荷側電圧、即ち、電路と大地の絶縁抵抗Ｒ0 と対
地静電容量Ｃ0 の両端電圧は、該両リアクタンスの大小
に応じて増減する。
した等価回路に於いて、第２種接地抵抗ｒ2 の搬送波信
号の負荷側電圧、即ち、電路と大地の絶縁抵抗Ｒ0 と対
地静電容量Ｃ0 の両端電圧は、該両リアクタンスの大小
に応じて増減する。
【００１２】接地線３に印加した低周波信号電圧は該接
地線３の近傍であれ、遠方の受信点近くであれ、ほぼ同
じようにＲ0 及びＣ0 の値に応じて増減することになる
から、接地線３の近傍に於いてこの電圧値を監視し、こ
れが一定値になるように搬送波印加電圧を、可変利得回
路１１によって増減すれば上述した従来の欠点を除去し
受信点に於ける搬送波信号レベルを一定に保つことがで
きる。
地線３の近傍であれ、遠方の受信点近くであれ、ほぼ同
じようにＲ0 及びＣ0 の値に応じて増減することになる
から、接地線３の近傍に於いてこの電圧値を監視し、こ
れが一定値になるように搬送波印加電圧を、可変利得回
路１１によって増減すれば上述した従来の欠点を除去し
受信点に於ける搬送波信号レベルを一定に保つことがで
きる。
【００１３】図２は第２の実施例を示す図であり、この
例が前記図１と異なる点は可変利得回路１１を低周波発
振器４と増幅器５との間に挿入する構成にある。
例が前記図１と異なる点は可変利得回路１１を低周波発
振器４と増幅器５との間に挿入する構成にある。
【００１４】又、この例に於いては電路２と大地（Ｅ
3 ）間の電圧を高入力インピーダンス増幅器１２で検出
し、その出力を低周波信号成分を検出するフィルタ１５
で分離検出し、その出力を整流増幅回路１４に加える。
この出力を可変利得回路１１の他の入力端に印加し利得
制御ループを構成し、電路と大地間に存在する低周波の
測定用信号電圧を一定に制御するものである。即ちこの
例では搬送波に代えて低周波信号電圧によって可変利得
回路１１を制御する。
3 ）間の電圧を高入力インピーダンス増幅器１２で検出
し、その出力を低周波信号成分を検出するフィルタ１５
で分離検出し、その出力を整流増幅回路１４に加える。
この出力を可変利得回路１１の他の入力端に印加し利得
制御ループを構成し、電路と大地間に存在する低周波の
測定用信号電圧を一定に制御するものである。即ちこの
例では搬送波に代えて低周波信号電圧によって可変利得
回路１１を制御する。
【００１５】この実施例の動作及び作用効果は次の通り
である。即ち、この例では絶縁抵抗測定用低周波信号そ
のものの電路と大地間の電圧を監視し、これが一定にな
るようにしたが、同時に上述した第１の実施例と同様に
電路と大地間の絶縁抵抗と対地静電容量によって変化す
る搬送波電圧をほほ一定に保つことができる。尚、絶縁
抵抗測定用低周波信号周波数と搬送波信号周波数は異な
るため、完全に一定に保つことはできないが、実用上問
題ない程度の範囲に保つことは可能である。
である。即ち、この例では絶縁抵抗測定用低周波信号そ
のものの電路と大地間の電圧を監視し、これが一定にな
るようにしたが、同時に上述した第１の実施例と同様に
電路と大地間の絶縁抵抗と対地静電容量によって変化す
る搬送波電圧をほほ一定に保つことができる。尚、絶縁
抵抗測定用低周波信号周波数と搬送波信号周波数は異な
るため、完全に一定に保つことはできないが、実用上問
題ない程度の範囲に保つことは可能である。
【００１６】又、この方法によれば、絶縁抵抗測定にあ
たって接地抵抗ｒ2が大きくなることによって生ずる絶
縁抵抗測定そのものの精度低下を防止することができ
る。即ち、例えば火山灰台地のように接地抵抗の大きい
地域では接地線に還流する測定用低周波信号の増加に伴
って大地と電路間電圧が低下するため正確な絶縁抵抗測
定を行うことが不可能となる傾向があったが、上述のよ
うに電路と大地間の測定信号電圧を一定に保てばこの問
題点を解決することができる。また本発明は前記第１、
図２に示した実施例を同時に実施してもよく、この場合
には、高入力インピーダンス増幅器１２の出力を図１の
フィルタ１３の入力と図２のフィルタ１５の入力へ同時
に加えればよい。尚、本発明の実施に当たっては上記実
施例に限定されることなく各種変形が可能で、実施対象
電路は単相式電力送電線に限らず単相３線あるいは３相
３線式電路、更には送電線以外の電路に広く応用でき
る。
たって接地抵抗ｒ2が大きくなることによって生ずる絶
縁抵抗測定そのものの精度低下を防止することができ
る。即ち、例えば火山灰台地のように接地抵抗の大きい
地域では接地線に還流する測定用低周波信号の増加に伴
って大地と電路間電圧が低下するため正確な絶縁抵抗測
定を行うことが不可能となる傾向があったが、上述のよ
うに電路と大地間の測定信号電圧を一定に保てばこの問
題点を解決することができる。また本発明は前記第１、
図２に示した実施例を同時に実施してもよく、この場合
には、高入力インピーダンス増幅器１２の出力を図１の
フィルタ１３の入力と図２のフィルタ１５の入力へ同時
に加えればよい。尚、本発明の実施に当たっては上記実
施例に限定されることなく各種変形が可能で、実施対象
電路は単相式電力送電線に限らず単相３線あるいは３相
３線式電路、更には送電線以外の電路に広く応用でき
る。
【００１７】
【発明の効果】電路上に注入される警報信号で変調され
た搬送波信号の電圧もしくは低周波の測定用信号電圧を
接地抵抗等の影響を受けず一定に保つことができるの
で、電路の延長上での受信部入力のＳ／Ｎが改善され、
各種情報の遠距離伝送が可能となる。
た搬送波信号の電圧もしくは低周波の測定用信号電圧を
接地抵抗等の影響を受けず一定に保つことができるの
で、電路の延長上での受信部入力のＳ／Ｎが改善され、
各種情報の遠距離伝送が可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す図である。
【図３】従来の装置を説明する図である。
【図４】信号系路を示す図である。
１、２・・・低圧電路、 ７・・・変流器 ３・・・接地線、 ６・・・注入トランス ８・・・判別部、 ４・・・低周波信号発
振器 ５・・・増幅器、 ９・・・変調器 １０・・・受信部、 １１・・・可変利得回
路 １３、１５・・・フィルタ。
振器 ５・・・増幅器、 ９・・・変調器 １０・・・受信部、 １１・・・可変利得回
路 １３、１５・・・フィルタ。
Claims (3)
- 【請求項１】 一端が接地された電路の接地線を介して
当該電路に測定用低周波信号を印加し、前記接地線に帰還する漏洩電流から前記測定用低周波信
号を検出して電路の絶縁状況を 監視し、 その監視結果の情報によって変調した伝送用搬送波信号
を前記接地線を介して前記電路に印加すると共に、 該電路の延長線上にて前記伝送用搬送波信号を検出して
復調し該絶縁状況を表わす信号を検出する装置におい
て、 該測定用低周波信号を注入する手段の近傍における該電
路と大地間の測定用低周波信号を検出し、該検出結果に
基づき当該電路に印加する該測定用低周波信号レベルの
大きさを自動調整する可変利得回路を備えたことを特徴
とする電路の絶縁又は接地抵抗監視装置。 - 【請求項２】 一端が接地された電路の接地線を介して
当該電路に測定用低周波信号を印加し、前記接地線に帰還する漏洩電流から前記測定用低周波信
号を検出して電路の絶縁状況を 監視し、 その監視結果の情報によって変調した伝送用搬送波信号
を前記接地線を介して前記電路に印加すると共に、 該電路の延長線上にて前記伝送用搬送波信号を検出して
復調し該絶縁状況を表わす信号を検出する装置におい
て、 該伝送用搬送波信号を注入する手段の近傍における該電
路と大地間の伝送用搬送波信号を検出し、該検出結果に
基づき当該電路に印加する該伝送用搬送波信号レベルの
大きさを自動調整する可変利得回路を備えたことを特徴
とする電路の絶縁又は接地抵抗監視装置。 - 【請求項３】 一端が接地線を介して接地された電路と
大地間に測定用低周波信号を印加し、 前記接地線に帰還する漏洩電流から前記測定用低周波信
号を検出して電路の絶縁状況又は接地抵抗を監視すると
共に、 その監視結果の情報によって変調した伝送用搬送波信号
を前記接地線を介して前記電路と大地間に印加し、 該伝送用搬送波信号を当該電路の延長上と大地との間で
導出するようにした装置の信号印加方法において、 該電路に測定用低周波信号又は伝送用搬送波信号を印加
する手段の近傍の電路と大地間の前記測定用低周波信号
又は伝送用搬送波信号レベルを検出する手順と、 該信号レベルが規定レベルになるように前記電路に印加
する測定用低周波信号又は伝送用搬送波信号レベルを制
御する手順とを具えたことを特徴とする電路の絶縁又は
接地抵抗監視装置における信号印加方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32590792A JP3194635B2 (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 電路の絶縁又は接地抵抗監視装置及び信号印加方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32590792A JP3194635B2 (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 電路の絶縁又は接地抵抗監視装置及び信号印加方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06148255A JPH06148255A (ja) | 1994-05-27 |
| JP3194635B2 true JP3194635B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=18181930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32590792A Expired - Lifetime JP3194635B2 (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 電路の絶縁又は接地抵抗監視装置及び信号印加方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194635B2 (ja) |
-
1992
- 1992-11-11 JP JP32590792A patent/JP3194635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06148255A (ja) | 1994-05-27 |
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