JP3403847B2 - 絶縁抵抗測定方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両として広く使
用されている電気車において、主電動機の絶縁抵抗を計
測する絶縁抵抗測定方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、鉄道車両は、その殆ど
（９０％以上）が直流電動機を駆動して走行する電気車
である。このような電気車は、変電所から架線（架空電
車線）を介して給電された電力をパンタグラフによって
集電し、抵抗器およびチョッパ制御装置等を介して主電
動機（直流電動機）に供給し、この主電動機が発生する
回転力を車輪に伝達して走行する。また、この架線を介
して主電動機に供給される電流は、車両本体から車輪、
レールを介して変電所に回収される。

【０００３】図６は、主電動機が固定されている台車の
構成例を示す平面図である。この図において、符号１は
台車枠、２は輪軸、３は主電動機、４は継手、また５は
歯車装置（減速機）である。図示するように、１つの台
車枠１には、輪軸２、主電動機３、継手４、また減速機
５が各々１対設けられている。台車枠１は、車両の底部
に離間して２つ取り付けられる。輪軸２は、１対の車輪
２ａ、２ａとこれら車輪２ａ、２ａを連結する車軸２ｂ
によって構成されており、軸ばね（図示略）等を介して
台車枠１にそれぞれ取り付けられている。主電動機３
は、ボルト等によって台車枠１に固定されていると共
に、その軸が継手４に連結されている。

【０００４】減速機５は、大歯車５ａと小歯車５ｂとに
より構成されており、大歯車５ａはその軸心に車軸２ｂ
が嵌入され、また小歯車５ｂは継手４に取り付けられて
いる。継手４は、撓み板を有した撓み継手であり、走行
中の振動等による輪軸２の変位に対して、大歯車５ａと
小歯車５ｂとの軸心間の距離を一定状態に保ちつつ主電
動機３の回転力を減速機５に伝達する。

【０００５】このように構成された台車において、主電
動機３が発生する回転力は、継手４を介して減速機５に
伝達され、さらに減速機５から輪軸２に伝達される。そ
して車両は、車輪２ａ、２ａとレール（図示略）との間
に発生する摩擦力によって走行する。このとき、車両の
速度は、抵抗器の抵抗値を可変することにより主電動機
３に印加する電圧を変化させることによって、およびチ
ョッパ制御装置によって主電動機３に通電される電流の
通電率を変化させる等によって制御される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７は、主
電動機として多用される直巻式の直流電動機の概略図で
ある。この図において、主電動機の端子ａには、架線お
よびパンタグラフを介して電圧Ｖ0が印加され、この結
果、端子ａから界磁巻線、電機子に向かって電流Ｉ0が
流れる。ここで、界磁巻線と界磁巻線が巻回されている
鉄心間の絶縁抵抗および電機子を構成する電機子巻線と
電機子鉄心間の絶縁抵抗が無限大であると仮定した場
合、電流Ｉ0の全てはこれら巻線を経由してレールに流
れる。

【０００７】しかし、絶縁抵抗ＲL（上記各絶縁抵抗の
合成抵抗）を無限大と仮定することができない場合、電
流Ｉ0の一部は、漏れ電流ＩLとして界磁巻線あるいは電
機子巻線から鉄心、主電動機の筐体および台車を介して
レールに流れる。すなわち、端子ａから端子ａ’を介し
てレールに流れる正規の電流ルートに対して、絶縁抵抗
ＲLの値に応じた漏れ電流ＩLが主電動機から筐体を介し
てレールに流れる。この絶縁抵抗ＲLは、界磁巻線と鉄
心間に介挿された絶縁物あるいは電機子巻線と電機子鉄
心との間に介挿された絶縁物等の抵抗であり、この抵抗
値はこれら絶縁物の経時的な劣化によって変化する。

【０００８】この主電動機の絶縁抵抗の確認は、鉄道車
両を安全にかつ確実に運用するために重要な要件であ
る。従来、この絶縁抵抗の計測は、２ないし３年毎に修
繕工場にて行われる車両の定期メンテナンス時に行われ
ていた。この場合、主電動機は車両から取り外され、外
部電源から端子ａ−ａ’間に所定の電圧が印加されて該
端子ａから電機子鉄心に流れる漏れ電流が測定される。
そして、この印加電圧と漏れ電流とによって絶縁抵抗が
算出されていた。すなわち、従来の主電動機の絶縁抵抗
の確認は、オフラインの作業として行われていた。

【０００９】一方、近年、鉄道車両の電子機器化に伴
い、車両のメンテナンスをオンラインで行うことが検討
され、かつ、その一部が実施されてきた。しかるに、主
電動機の絶縁抵抗の確認は、上述したように主電動機を
車両から取り外して行う必要があるため、オンライン化
できない状況にあった。すなわち、主電動機の絶縁抵抗
の計測が一因となって鉄道車両のメンテナンスが効率的
に行えないという問題点があった。

【００１０】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、主電動機を車両本体から取り外すことなく、
主電動機の絶縁抵抗の計測を行うことが可能な絶縁抵抗
測定方法およびその装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、営業走行中に主電動機の絶
縁抵抗の計測を行うことが可能な絶縁抵抗測定方法およ
びその装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の絶縁抵抗
測定方法は、上述した目的を達成するために、電動機を
駆動して走行する鉄道車両において、前記電動機と台車
枠との間及び電動機と減速機との間に設けられた継手に
絶縁部材を介挿することにより前記電動機を電気的に絶
縁して前記車両に装着し、架線を介して供給される電力
に基づいて、前記電動機の巻線から鉄心、筐体を介して
前記車両に流れる漏れ電流及び車両の走行位置に応じて
変化する給電電圧を検出することにより前記電動機の絶
縁抵抗を計測することを特徴としている。

【００１２】請求項２記載の絶縁抵抗測定方法は、電動
機を駆動して走行する鉄道車両において、 ａ．前記電動機と台車枠との間及び電動機と減速機との
間に設けられた継手に絶縁部材を介挿することにより前
記電動機を電気的に絶縁して車両に装着し、 ｂ．架線を介して前記電動機に電力を供給し、 ｃ．前記電動機に印加されると共に車両の走行位置に応
じて変化する電圧および該電動機の巻線から鉄心、筐体
を介して前記車両に流れる漏れ電流をそれぞれ検出し、 ｄ．前記電圧を前記漏れ電流によって除算する、ことを
特徴としている。

【００１３】請求項３記載の絶縁抵抗測定方法は、請求
項２記載の発明において、前記電圧あるいは漏れ電流の
いずれか一方または両方が前記電動機に対して非接触で
検出されることを特徴としている。

【００１４】請求項４記載の絶縁抵抗測定方法は、請求
項３記載の発明において、前記電圧あるいは漏れ電流の
いずれか一方または両方が電気光学変換を介して検出さ
れることを特徴としている。

【００１５】請求項５記載の絶縁抵抗測定方法は、請求
項３記載の発明において、前記電圧あるいは漏れ電流の
いずれか一方または両方が電気磁気変換を介して検出さ
れることを特徴としている。

【００１６】請求項６記載の絶縁抵抗測定装置は、電動
機を駆動して走行する鉄道車両において、架線から供給
される電力により前記電動機の絶縁抵抗を計測する絶縁
抵抗測定装置であって、電動機と台車枠との間及び電動
機と減速機との間に設けられた継手に介挿され、前記電
動機と車両とを電気的に絶縁する絶縁手段と、前記電動
機に印加されると共に車両の走行位置に応じて変化する
電圧を検出する電圧検出手段と、前記電動機の巻線から
鉄心、筐体を介して前記車両に流れる漏れ電流を検出す
る漏れ電流検出手段と、前記電圧を前記漏れ電流によっ
て除算する除算手段と、を具備することを特徴としてい
る。

【００１７】請求項７記載の絶縁抵抗測定装置は、請求
項６記載の発明において、前記電圧検出手段あるいは前
記漏れ電流検出手段のいずれか一方または両方が、非接
触検出手段によって形成されていることを特徴としてい
る。

【００１８】請求項８記載の絶縁抵抗測定装置は、請求
項７記載の発明において、前記電圧を検出する非接触検
出手段が光電圧検出器であることを特徴としている。

【００１９】請求項９記載の絶縁抵抗測定装置は、請求
項７記載の発明において、前記漏れ電流を検出する非接
触検出手段が光電流検出器であることを特徴としてい
る。

【００２０】請求項１０記載の絶縁抵抗測定装置は、請
求項７記載の発明において、前記電圧を検出する非接触
検出手段が直流変成器であることを特徴としている。

【００２１】請求項１１記載の絶縁抵抗測定装置は、請
求項７記載の発明において、前記漏れ電流を検出する非
接触検出手段が直流変流器であることを特徴としてい
る。

【００２２】請求項１２記載の絶縁抵抗測定装置は、請
求項６ないし１１いずれかの項記載の発明において、前
記電圧、前記漏れ電流、および前記除算手段による除算
結果を表示する複数の表示手段を具備することを特徴と
している。

【００２３】

【作用】請求項１記載の絶縁抵抗測定方法によれば、電
動機は車両に対して電気的に絶縁されて装着され、電動
機の絶縁抵抗は架線を介して供給される電力に基づいて
計測される。

【００２４】請求項２記載の絶縁抵抗測定方法によれ
ば、電動機は電気的に絶縁されて車両に装着され、架線
を介して該車両に電力が供給され、電動機に印加される
電圧および該電動機と車両との間を流れる漏れ電流がそ
れぞれ検出され、該電圧および該漏れ電流に基づいて電
動機の絶縁抵抗が算出される。

【００２５】請求項３記載の絶縁抵抗測定方法によれ
ば、電圧あるいは漏れ電流のいずれか一方または両方が
非接触で検出される。

【００２６】請求項４記載の絶縁抵抗測定方法によれ
ば、電圧あるいは漏れ電流のいずれか一方または両方が
電気光学変換を介して検出される。

【００２７】請求項５記載の絶縁抵抗測定方法によれ
ば、電圧あるいは漏れ電流のいずれか一方または両方が
電気磁気変換を介して検出される。

【００２８】請求項６記載の絶縁抵抗測定装置によれ
ば、絶縁手段は電動機と車両とを電気的に絶縁し、電圧
検出手段は電動機に印加される電圧を検出し、漏れ電流
検出手段は該電動機と車両との間に流れる漏れ電流を検
出し、演算手段は電圧を漏れ電流によって除算する。

【００２９】請求項７記載の絶縁抵抗測定装置によれ
ば、非接触検出手段は電圧あるいは漏れ電流のいずれか
一方または両方を非接触で検出する。

【００３０】請求項８記載の絶縁抵抗測定装置によれ
ば、電圧を検出する非接触検出手段は、当該電圧を一旦
光信号に変換し、さらにこの光信号を電気信号に変換し
て当該電圧のレベルを検出する。

【００３１】請求項９記載の絶縁抵抗測定装置によれ
ば、漏れ電流を検出する非接触検出手段は、当該漏れ電
流を一旦光信号に変換し、さらにこの光信号を電気信号
に変換して当該漏れ電流のレベルを検出する。

【００３２】請求項１０記載の絶縁抵抗測定装置によれ
ば、直流変成器は電圧を変成器を介して検出する。

【００３３】請求項１１記載の絶縁抵抗測定装置によれ
ば、直流変流器は漏れ電流を変流器を介して検出する。

【００３４】請求項１２記載の絶縁抵抗測定装置によれ
ば、表示手段は電圧、漏れ電流および除算手段の除算結
果をそれぞれ表示する。

【００３５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図２は、本実施例における台車の構成を
示す平面図である。なお、上述した図６に示した部材と
同一の部材には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００３６】この図において、従来の台車との構造上の
違いは、主電動機と他の部材との接続部に絶縁部材を介
挿した点である。すなわち、この台車では、主電動機
３、３と台車枠１との間に絶縁部材Ｐ1、Ｐ1、を介挿
し、また継手４の主電動機３、３側と減速機５側との間
には絶縁部材Ｐ2、Ｐ2を介挿している。また、図示しな
いが、主電動機３、３を台車枠１に固定するボルトにも
絶縁処理が施されており、主電動機３、３と台車枠１お
よび輪軸２、２との間に流れる漏れ電流の流出ルートが
完全に遮断されている。

【００３７】次に、図１は、本実施例の絶縁抵抗測定装
置の構成を示すブロック図である。この絶縁抵抗測定装
置は、検出ユニットＢと演算ユニットＣとによって構成
されている。検出ユニットＢは、主電動機３の筐体と車
両本体との間に介挿されており、架線１０およびパンタ
グラフ１１を介して主電動機３に印加された電圧Ｖ0は
検出ユニットＢを経由してレール１２に流れる。

【００３８】ここで、多くの鉄道では、変電所から架線
に給電される電圧の定格値は１５００ボルトである。し
かし、実際に車両に給電される電圧は、車両の走行位
置、すなわち車両の変電所に対する距離等によって１０
００ボルトから最大１８００ボルトまでの範囲で変化す
る。したがって、主電動機３には１０００ボルト〜１８
００ボルトの電圧が印加される。

【００３９】検出ユニットＢは、分圧器ｂ1と電流検出
器ｂ2とから構成されている。分圧器ｂ1は、架線および
パンタグラフを介して主電動機３に印加される電圧Ｖ0
を抵抗分割し、電圧ＶBとして出力する。電流検出器ｂ2
は、車両に対して絶縁された主電動機３の筐体と台車枠
１との間に介挿された電線によって主電動機３の巻線か
ら鉄心、筐体を介してレールに流れる漏れ電流ＩLを検
出し、電圧ＶIに変換して出力する。

【００４０】ここで、図３は、この電流検出器の具体的
な構成を示すブロック図である。本実施例では、電流検
出器として交流励磁飽和型直流変流器（直流ＣＴ）を用
いている。図において、符号ｂ2aは一次貫通線であり、
主電動機３の筐体と台車枠１との間に介挿された上記電
線である。この一次貫通線ｂ2aは、漏れ電流ＩLが流れ
ると共に２つ備えられたリング状のコアｂ2b、ｂ2cの内
部を貫通するように設けられている。コアｂ2bとコアｂ
2cとは重ねられた状態とされ、２次巻線ｂ2dが一次貫通
線ｂ2aと逆極性となるように巻回されている。この２次
巻線ｂ2dの片端には、他方が接地された検出抵抗ｂ2eが
接続されており、この検出抵抗ｂ2eの両端に発生する電
圧ＶIとして漏れ電流ＩLが検出される。

【００４１】また、各コアｂ2b、ｂ2cには、検出用巻線
ｂ2f、ｂ2gが同一極性となるように直列に巻回されてい
ると共に、励磁用巻線ｂ2h、ｂ2iが逆極性となるように
巻回されている。検出用巻線ｂ2gの片端は接地され、ま
た検出用巻線ｂ2fの片端は検波器ｂ2kに接続されてい
る。また、励磁用巻線ｂ2h、ｂ2iの片端は励磁用発振器
ｂ2jにそれぞれ接続されていると共に、もう一方の端子
は接地されている。この励磁用発振器ｂ2jは、コアｂ2
b、ｂ2cを励磁する一定周波数の励磁信号を発生する発
振器である。

【００４２】検出用巻線ｂ2f、ｂ2gは、この交流励磁信
号による励磁電流と漏れ電流ＩLとの作用によってコア
ｂ2b、ｂ2cに発生する２次調波磁束（励磁電圧の２倍の
周波数）を検出し、２次調波電圧Ｖfとして検波器ｂ2k
に出力する。検波器ｂ2kは、この２次調波電圧Ｖfを検
波し、２次調波電圧Ｖfのレベルに応じた電圧Ｖkを増幅
器ｂ2lに出力する。増幅器ｂ2lは、電圧Ｖkを増幅する
と共に電流Ｉsに変換して２次巻線ｂ2dの片端にフィー
ドバックする。

【００４３】次に、演算ユニットＣの構成について説明
する。この演算ユニットＣは、増幅器ｃ1、ｃ2、除算器
ｃ3、表示器ｃ4〜ｃ6、レセプタクルｃ7〜ｃ9によって
構成されている。増幅器ｃ1は、ローパスフィルタを有
しており、電圧ＶBに含まれる高周波雑音電圧を除去す
ると共に、当該電圧ＶBを増幅し電圧ＶCとして除算器ｃ
3および表示器ｃ4に出力する。また、増幅器ｃ2も内部
にローパスフィルタを有しており、電圧ＶIに含まれる
高周波雑音電圧を除去すると共に、当該電圧ＶIを増幅
し電圧ＶLとして除算器ｃ3および表示器ｃ5に出力す
る。除算器ｃ3は、この電圧ＶCを電圧ＶLによって除算
し、この結果得られる電圧ＶRを表示器ｃ6に出力する。

【００４４】表示器ｃ4は、７セグメントＬＥＤを有し
ており、電圧ＶCを数値変換して当該７セグメントＬＥ
Ｄに表示する。また、表示器ｃ4は、バッファを介して
電圧ＶCをレセプタクルｃ7に出力すると共に、電圧ＶC
をＢＣＤコードによる電圧データに変換してレセプタク
ルｃ7に出力する。表示器ｃ5は電圧ＶLについて、また
表示器ｃ6は電圧ＶRについて、上述した表示器ｃ4と同
様の処理を行い、それぞれにバッファリングされた電圧
ＶL、ＶRとＢＣＤコードによる電圧データを各レセプタ
クルｃ8、ｃ9に出力する。

【００４５】また、図４は、上述した絶縁抵抗測定装置
の外観図である。分圧器ｂ1から出力される電圧ＶBと電
流検出器ｂ2から出力される電圧ＶIとは、各々専用接続
ケーブルによって検出ユニットＢから演算ユニットＣに
供給される。また、演算ユニットＣには、漏れ電流ＩL
の検出感度を設定する検出レンジ・スイッチが設けられ
ており、この検出レンジ・スイッチは漏れ電流ＩLの検
出感度をフルレンジで１ｍＡあるいは１０ｍＡに設定す
る。また、演算ユニットＣには、計測開始スイッチが設
けられており、この絶縁抵抗測定装置は、この計測開始
スイッチが［ＯＮ」状態とされると絶縁抵抗の計測を開
始する。

【００４６】次に、上述した絶縁抵抗測定装置の動作に
ついて説明する。まず、計測開始スイッチが操作されて
絶縁抵抗の計測が開始される。ここで、架線１０を介し
て主電動機３に印加された電圧Ｖ0は、検出ユニットＢ
内の分圧器ｂ1に常時印加されている。この電圧Ｖ0は、
上述したように１０００ボルト〜１８００ボルトの高圧
電圧である。分圧器ｂ1は、この電圧Ｖ0を抵抗ネットワ
ークによって１／Ｘ（Ｘ：分圧比）に分圧し、電圧ＶB
として演算ユニットＣに出力する。ここで、分圧比Ｘ
は、演算ユニットＣの増幅器ｃ1のダイナミックレンジ
に基づいて決定されている。

【００４７】一方、主電動機３の漏れ電流ＩLは、主電
動機３が車両に対して絶縁されているので、電流検出器
ｂ2の一次貫通線ｂ2aのみに流れる。電流検出器ｂ2は、
この漏れ電流ＩLを以下のように検出し、電圧ＶIとして
演算ユニットＣに出力する。すなわち、図３に示した直
流ＣＴでは、励磁用発振器ｂ2jによってコアｂ2b、ｂ2c
に励磁電圧が印加されており、よってコアｂ2b、ｂ2cは
磁気飽和状態とされている。しかし、励磁用巻線ｂ2hと
励磁用巻線ｂ2iとは互いに逆極性となるようにコアｂ2
b、ｂ2cに巻回されているため、またコアｂ2bとコアｂ2
cとは同一の磁気特性を有する素材によって形成されて
いるため、この状態では２次巻線ｂ2dおよび検出用巻線
ｂ2f、ｂ2gには何等電流が流れない。

【００４８】しかし、ここで、一次貫通線ｂ2aに漏れ電
流ＩLが流れると、コアｂ2bとコアｂ2cとの磁気飽和状
態のバランスが崩れる。この場合、コアｂ2b、ｂ2cにお
ける磁気特性の非線形性が要因となり、コアｂ2b、ｂ2c
には励磁信号による励磁磁束の２倍の周波数を有する２
次調波磁束が発生する。検出用巻線ｂ2f、ｂ2gは、この
バランスのズレ量に応じた２次調波磁束を検出して２次
調波電圧Ｖfとして検波器ｂ2kに出力する。そして、検
波器ｂ2kは励磁信号の２倍の周波数を有する２次調波電
圧Ｖfを検波して電圧Ｖk（直流）に変換して増幅器ｂ2l
に出力する。増幅器ｂ2lは、電圧Ｖkを直流増幅すると
共に電流Ｉsに変換して２次巻線ｂ2dに帰還させる。こ
こで、２次巻線ｂ2dは一次貫通線ｂ2aとは逆極性となる
ようにコアｂ2b、ｂ2cに巻回されているので、漏れ電流
ＩLによるコアｂ2bとコアｂ2cの磁気飽和状態のバラン
スの崩れを補償するように作用する。

【００４９】すなわち、漏れ電流ＩLによる磁気飽和状
態のバランスの崩れが電流Ｉsによって補償、つまり２
次調波磁束が最小となって状態において、コアｂ2b、ｂ
2cを介した検出用巻線ｂ2f、ｂ2gから２次巻線ｂ2dまで
の帰還ループがつり合う。この結果、検出抵抗ｂ2eに
は、このつり合い状態を満足する検出電流Ｉsが流れる
こととなる。この検出電流Ｉsは漏れ電流ＩLに対応した
値であり、これを検出抵抗ｂ2eによって電圧ＶIとして
取り出す。この漏れ電流ＩLの値は、数ミリアンペアか
ら数十ミリアンペアの微小電流であり、この直流ＣＴは
このような微小な漏れ電流ＩLを精度良く検出すること
ができる。

【００５０】ここで、一次貫通線ｂ2aのターン数は１タ
ーンとなっている。いま、検出抵抗ｂ2eの値をＲs、ま
た２次巻線ｂ2dのターン数をｍとすると、電圧ＶIは、
次式で与えられる。 ＶI＝Ｒs・ＩL／ｍ （１） すなわち、電圧ＶIは漏れ電流ＩLに比例した値として与
えられる。この式において比例定数Ｒs／ｍは、この電
流検出器ｂ2の変換効率を示している。

【００５１】次に、演算ユニットＣに入力された電圧Ｖ
B、ＶIは、増幅器ｃ1、ｃ2によって各々高周波雑音成分
が除去されて一定の増幅率Ｋで増幅された後、電圧Ｖ
C、ＶLとして除算器ｃ3に出力される。ここで、電圧ＶC
は、主電動機３に印加された電圧Ｖ0に、分圧器ｂ1の分
圧比Ｘと増幅器ｃ1の増幅率Ｋとによって決定される変
換率Ｔ1を乗じた値として除算器ｃ3に出力される。一
方、電圧ＶLは、漏れ電流ＩLに電流検出器ｂ2の変換効
率Ｒs／ｍと増幅器ｃ2の増幅度Ｋとによって決定される
変換率Ｔ2を乗じた値として除算器ｃ3に出力される。

【００５２】ここで、変換率Ｔ2は変換率Ｔ1と同一とな
るように設定されており、したがって電圧ＶC、ＶLは、
各々に同一の変換率Ｔ1（あるいはＴ2）を乗じた値とし
て除算器ｃ3に入力される。したがって、除算器ｃ3は、
除算係数１で電圧ＶCを電圧ＶLによって除算することに
より、主電動機３の絶縁抵抗ＲLを電圧ＶRとして出力す
る。なお、変換率Ｔ2と変換率Ｔ1とを異なる値として設
定する場合は、上述した除算係数を変換率Ｔ2と変換率
Ｔ1との差に応じて変更すれば良い。

【００５３】この電圧ＶRは、表示器ｃ6に入力されて数
値表示されると共に、アナログ電圧及びＢＣＤコードに
よるデジタル・データとしてレセプタクルｃ9に出力さ
れる。また、主電動機３に印加された電圧Ｖ0を示す電
圧ＶCおよび漏れ電流ＩLを示す電圧ＶLも表示器ｃ4、ｃ
5にそれぞれ入力されて数値表示されると共に、アナロ
グ電圧及びＢＣＤコードによるデジタル・データとして
レセプタクルｃ7、ｃ8にそれぞれ出力される。

【００５４】また、図５は、この絶縁抵抗測定装置によ
る絶縁抵抗の計測結果の一例である。各表示器ｃ4〜ｃ6
には、絶縁抵抗ＲL、主電動機３に印加される電圧Ｖ0お
よび漏れ電流ＩLが同時に表示されるので、当該絶縁抵
抗ＲLの計測時の状態を容易に確認することができる。
また、これらの計測データは、レセプタクルｃ7〜ｃ9を
介してアナログおよびデジタルのデータとして外部に出
力されるので、パソコン等による計測データの記憶、編
集またはオシロスコープ等による波形観測が容易に行え
る。

【００５５】なお、上述した実施例では、抵抗ネットワ
ークによる分圧器によって主電動機に印加させる電圧を
検出したが、本発明は上述した実施例に限定されるもの
ではなく、フォトカプラ等の光電圧検出器を用いて検出
ユニットと演算ユニットとの間をアイソレーションする
ことにより、演算ユニットに高電圧が印加される危険を
防止することができる。このことは、電流検出器につい
ても同様であり、直流ＣＴの代わりにフォトトランジス
タ等の光電流検出器を用いるこが可能である。また、分
圧器として抵抗ネットワークの代わりに直流変成器を用
いても良い。

【００５６】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の絶縁抵
抗測定方法およびその装置は以下のような効果を奏す
る。 （１）電動機を車両に対して電気的に絶縁しているの
で、架線から給電される電力を利用して電動機の絶縁抵
抗を計測することが可能である。 （２）架線から給電される電力によって電動機の絶縁抵
抗が計測されるので、営業走行中に電動機の絶縁抵抗を
計測することが可能である。 （３）電動機を車両から取り外す必要がないので、短時
間で効率的に電動機の絶縁抵抗を計測することが可能で
ある。したがって、車両のメンテナンスに関わるコスト
を削減することが可能である。 （４）容易に電動機の絶縁抵抗を計測することができる
ので、ショートタイムできめ細かな絶縁抵抗の経時変化
の監視が可能となる。 （５）電動機に印加される電圧を漏れ電流で除算するこ
とにより絶縁抵抗が演算されるので、架線に給電される
電圧の変動に対して安定的に絶縁抵抗を計測することが
可能である。 （６）非接触で電圧あるいは漏れ電流が検出されるの
で、電圧あるいは漏れ電流を出力する出力側に架線から
供給される高電圧が印加されることがない。したがっ
て、絶縁抵抗を測定する場合の安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の絶縁抵抗測定装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明に係わる車両において、主電動機が装着
されている台車の構成例を示す平面図である。

【図３】本発明の絶縁抵抗測定装置において、電流検出
器の構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の絶縁抵抗測定装置の一例を示す外観図
である。

【図５】本発明の絶縁抵抗測定装置による計測結果の一
例を示す図である。

【図６】従来の鉄道車両において、主電動機が装着され
ている台車の構成例を示す平面図である。

【図７】従来の鉄道車両において、主電動機として多用
される直巻式の直流電動機の概略図である。

【符号の説明】

１ 台車枠 ２ 輪軸 ３ 主電動機 ４ 継手 ５ 減速機（歯車装置） ＩL 漏れ電流 ＲL 絶縁抵抗 ｂ1 分圧器 ｂ2 電流検出器 ｃ1、ｃ2 増幅器 ｃ3 除算器 ｃ4〜ｃ6 表示器 ｃ7〜ｃ9 レセクタプル

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−173773（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−173765（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−98673（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−202106（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−37979（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 27/18 B60L 3/00

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機を駆動して走行する鉄道車両にお
   いて、前記電動機と台車枠との間及び電動機と減速機との間に
   設けられた継手に絶縁部材を介挿することにより 前記電
   動機を電気的に絶縁して前記車両に装着し、架線を介し
   て供給される電力に基づいて、前記電動機の巻線から鉄
   心、筐体を介して前記車両に流れる漏れ電流及び車両の
   走行位置に応じて変化する給電電圧を検出することによ
   り前記電動機の絶縁抵抗を計測する、 ことを特徴とする絶縁抵抗測定方法。
2. 【請求項２】 電動機を駆動して走行する鉄道車両にお
   いて、 ａ．前記電動機と台車枠との間及び電動機と減速機との
   間に設けられた継手に絶縁部材を介挿することにより前
   記電動機を電気的に絶縁して車両に装着し、 ｂ．架線を介して前記電動機に電力を供給し、 ｃ．前記電動機に印加されると共に車両の走行位置に応
   じて変化する電圧および該電動機の巻線から鉄心、筐体
   を介して前記車両に流れる漏れ電流をそれぞれ検出し、 ｄ．前記電圧を前記漏れ電流によって除算する、 ことを特徴とする絶縁抵抗測定方法。
3. 【請求項３】 前記電圧あるいは漏れ電流のいずれか一
   方または両方が、前記電動機に対して非接触で検出され
   ることを特徴とする請求項２記載の絶縁抵抗測定方法。
4. 【請求項４】 前記電圧あるいは漏れ電流のいずれか一
   方または両方が、電気光学変換を介して検出されること
   を特徴とする請求項３記載の絶縁抵抗測定方法。
5. 【請求項５】 前記電圧あるいは漏れ電流のいずれか一
   方または両方が、電気磁気変換を介して検出されること
   を特徴とする請求項３記載の絶縁抵抗測定方法。
6. 【請求項６】 電動機を駆動して走行する鉄道車両にお
   いて、 架線から供給される電力に基づいて前記電動機の絶縁抵
   抗を計測する絶縁抵抗測定装置であって、電動機と台車枠との間及び電動機と減速機との間に設け
   られた継手に介挿され、 前記電動機と車両とを電気的に
   絶縁する絶縁手段と、 前記電動機に印加されると共に車両の走行位置に応じて
   変化する電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電動機の巻線から鉄心、筐体を介して前記車両に流
   れる漏れ電流を検出する漏れ電流検出手段と、 前記電圧を前記漏れ電流によって除算する除算手段と、 を具備することを特徴とする絶縁抵抗測定装置。
7. 【請求項７】 前記電圧検出手段あるいは前記漏れ電流
   検出手段のいずれか一方または両方が、非接触検出手段
   によって形成されていることを特徴とする請求項６記載
   の絶縁抵抗測定装置。
8. 【請求項８】 前記電圧を検出する非接触検出手段は、
   光電圧検出器であることを特徴とする請求項７記載の絶
   縁抵抗測定装置。
9. 【請求項９】 前記漏れ電流を検出する非接触検出手段
   は、光電流検出器であることを特徴とする請求項７記載
   の絶縁抵抗測定装置。
10. 【請求項１０】 前記電圧を検出する非接触検出手段
    は、直流変成器であることを特徴とする請求項７記載の
    絶縁抵抗測定装置。
11. 【請求項１１】 前記漏れ電流を検出する非接触検出手
    段は、直流変流器であることを特徴とする請求項７記載
    の絶縁抵抗測定装置。
12. 【請求項１２】 前記電圧、前記漏れ電流、および前記
    除算手段による除算結果を表示する複数の表示手段を具
    備することを特徴とする請求項６ないし１１いずれかの
    項記載の絶縁抵抗測定装置。