JP3533983B2 - 直流機の絶縁劣化度診断方法、装置及び直流機 - Google Patents
直流機の絶縁劣化度診断方法、装置及び直流機Info
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- JP3533983B2 JP3533983B2 JP07963899A JP7963899A JP3533983B2 JP 3533983 B2 JP3533983 B2 JP 3533983B2 JP 07963899 A JP07963899 A JP 07963899A JP 7963899 A JP7963899 A JP 7963899A JP 3533983 B2 JP3533983 B2 JP 3533983B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流機の絶縁劣化
度診断方法、装置及び直流機に係り、特に、圧延機、搬
送装置あるいは精密加工等に用いられている直流電動機
の絶縁物の絶縁劣化（又は低下）を診断する際に用いる
のに好適な、部分集中劣化と均等絶縁低下を判別するこ
とが可能な、直流機の絶縁劣化度診断方法、装置、及
び、これらを採用した直流機に関する。
度診断方法、装置及び直流機に係り、特に、圧延機、搬
送装置あるいは精密加工等に用いられている直流電動機
の絶縁物の絶縁劣化（又は低下）を診断する際に用いる
のに好適な、部分集中劣化と均等絶縁低下を判別するこ
とが可能な、直流機の絶縁劣化度診断方法、装置、及
び、これらを採用した直流機に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電気機器の絶縁測定には、メガ
ーと呼ばれる携帯型の絶縁測定器が用いられており、図
１に示す如く、運転停止状態の電気機器（例えば直流電
動機１０）と、その主回路１４を結ぶ配線１２Ｐ、１２
Ｎ（図１の例ではＰ側配線１２Ｐ）と大地との間に、例
えば５００Ｖ又は１０００Ｖの電池又は発電機と、電流
計を含む絶縁抵抗計（メガー）２０を接続して、配線１
２Ｐ、１２Ｎと接地間の絶縁抵抗ＲｐやＲｎを定期的に
測定し、傾向管理を行うことで、劣化度の目安としてい
ることが多い。
ーと呼ばれる携帯型の絶縁測定器が用いられており、図
１に示す如く、運転停止状態の電気機器（例えば直流電
動機１０）と、その主回路１４を結ぶ配線１２Ｐ、１２
Ｎ（図１の例ではＰ側配線１２Ｐ）と大地との間に、例
えば５００Ｖ又は１０００Ｖの電池又は発電機と、電流
計を含む絶縁抵抗計（メガー）２０を接続して、配線１
２Ｐ、１２Ｎと接地間の絶縁抵抗ＲｐやＲｎを定期的に
測定し、傾向管理を行うことで、劣化度の目安としてい
ることが多い。
【０００３】これに対し、特開昭６１−２５８６４５の
ように、例えば図２に示す如く、抵抗ブリッジ３２、電
圧検出回路３４、フィルタ３６及び演算回路３８を含む
オンラインメガー３０を、直流電動機１０のＰ側配線１
２Ｐ及びＮ側配線１２Ｎと大地の間に常時接続し、実際
の地絡電流Ｉｇを検出して、その時の主回路電圧から絶
縁抵抗値を算出することにより、運転中においてもオン
ラインで常時絶縁抵抗を測定し、監視することも提案さ
れている。
ように、例えば図２に示す如く、抵抗ブリッジ３２、電
圧検出回路３４、フィルタ３６及び演算回路３８を含む
オンラインメガー３０を、直流電動機１０のＰ側配線１
２Ｐ及びＮ側配線１２Ｎと大地の間に常時接続し、実際
の地絡電流Ｉｇを検出して、その時の主回路電圧から絶
縁抵抗値を算出することにより、運転中においてもオン
ラインで常時絶縁抵抗を測定し、監視することも提案さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
メガー２０による絶縁測定は、直流機停止時のみしか測
定できず、又、電機子コイル内部等での局所的な絶縁物
の劣化（部分集中劣化と称する）と、ダストやカーボン
による表面汚損等により電機子コイルの絶縁がほぼ均等
に低下している状態（以下、均等絶縁低下と称する）と
の区別が不可能であるという問題点を有していた。
メガー２０による絶縁測定は、直流機停止時のみしか測
定できず、又、電機子コイル内部等での局所的な絶縁物
の劣化（部分集中劣化と称する）と、ダストやカーボン
による表面汚損等により電機子コイルの絶縁がほぼ均等
に低下している状態（以下、均等絶縁低下と称する）と
の区別が不可能であるという問題点を有していた。
【０００５】一方、後者のオンラインメガー３０による
測定では、主回路のＰ側、Ｎ側それぞれにおける対地絶
縁抵抗値Ｒｐ、Ｐｎが近い値である場合（均等絶縁低
下）、地絡電流Ｉｇが流れず、実際の抵抗値よりも高い
値を示すという、測定原理上の問題点を有していた。
測定では、主回路のＰ側、Ｎ側それぞれにおける対地絶
縁抵抗値Ｒｐ、Ｐｎが近い値である場合（均等絶縁低
下）、地絡電流Ｉｇが流れず、実際の抵抗値よりも高い
値を示すという、測定原理上の問題点を有していた。
【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、部分集中劣化と均等絶縁低下を判別
可能とすることを課題とする。
くなされたもので、部分集中劣化と均等絶縁低下を判別
可能とすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、直流機の絶縁
測定による劣化度診断に際して、直流機運転中に、実際
の地絡電流を検出して、その時の主回路電圧から絶縁抵
抗値を算出するオンラインメガーによる測定と、直流機
を停止して、対地間の絶縁抵抗を測定するメガーによる
測定とを併用し、前記オンラインメガーによる測定値と
前記メガーによる測定値がほぼ等しい値の場合は部分集
中劣化であると診断し、前記オンラインメガーによる測
定値が前記メガーによる測定値より十分大きい場合は均
等絶縁低下であると診断する診断方法により、前記課題
を解決したものである。
測定による劣化度診断に際して、直流機運転中に、実際
の地絡電流を検出して、その時の主回路電圧から絶縁抵
抗値を算出するオンラインメガーによる測定と、直流機
を停止して、対地間の絶縁抵抗を測定するメガーによる
測定とを併用し、前記オンラインメガーによる測定値と
前記メガーによる測定値がほぼ等しい値の場合は部分集
中劣化であると診断し、前記オンラインメガーによる測
定値が前記メガーによる測定値より十分大きい場合は均
等絶縁低下であると診断する診断方法により、前記課題
を解決したものである。
【０００８】又、直流機の絶縁測定による劣化度診断を
行う診断装置において、直流機の運転中に、実際の地絡
電流を常時検出して、その時の主回路電圧から絶縁抵抗
値を算出するオンラインメガーと、直流機停止時に、対
地間の絶縁抵抗を測定するメガーと、直流機を定期的に
停止して、該メガーを直流機に接続する手段と、前記オ
ンラインメガーによる測定値と前記メガーによる測定値
がほぼ等しい値の場合は部分集中劣化であると診断し、
前記オンラインメガーによる測定値が前記メガーによる
測定値より十分大きい場合は均等絶縁低下であると診断
する手段とを備えることにより、前記課題を解決したも
のである。
行う診断装置において、直流機の運転中に、実際の地絡
電流を常時検出して、その時の主回路電圧から絶縁抵抗
値を算出するオンラインメガーと、直流機停止時に、対
地間の絶縁抵抗を測定するメガーと、直流機を定期的に
停止して、該メガーを直流機に接続する手段と、前記オ
ンラインメガーによる測定値と前記メガーによる測定値
がほぼ等しい値の場合は部分集中劣化であると診断し、
前記オンラインメガーによる測定値が前記メガーによる
測定値より十分大きい場合は均等絶縁低下であると診断
する手段とを備えることにより、前記課題を解決したも
のである。
【０００９】又、前記診断方法が実施可能とされている
か、又は、前記診断装置を備えた直流機を提供したもの
である。
か、又は、前記診断装置を備えた直流機を提供したもの
である。
【００１０】本発明は、前記課題を解決するために、メ
ガー及びオンラインメガーの欠点を互いに補うようにし
ている。即ち、メガー及びオンラインメガーのほぼ同湿
度における測定値の比較によって、当該直流機が部分集
中劣化しているか、均等絶縁低下しているかを判別す
る。具体的には、部分集中劣化している場合には、メガ
ー及びオンラインメガーの両者で絶縁低下が検出される
ので、ほぼ同湿度における絶縁抵抗値がほぼ等しい値に
なるが、均等絶縁低下の場合には、メガーでのみ検出さ
れるので、メガーの値に対して、オンラインメガーの抵
抗測定値が大きくなる。
ガー及びオンラインメガーの欠点を互いに補うようにし
ている。即ち、メガー及びオンラインメガーのほぼ同湿
度における測定値の比較によって、当該直流機が部分集
中劣化しているか、均等絶縁低下しているかを判別す
る。具体的には、部分集中劣化している場合には、メガ
ー及びオンラインメガーの両者で絶縁低下が検出される
ので、ほぼ同湿度における絶縁抵抗値がほぼ等しい値に
なるが、均等絶縁低下の場合には、メガーでのみ検出さ
れるので、メガーの値に対して、オンラインメガーの抵
抗測定値が大きくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。
実施形態を詳細に説明する。
【００１２】本発明の第１実施形態では、図３に示す如
く、メガー２０及びオンラインメガー３０のほぼ同湿度
における測定値Ｒ１、Ｒ２を比較して（ステップ１０
４）、ほぼ同じ値であればＰ側配線１２Ｐと接地間の絶
縁抵抗Ｒｐ、又は、Ｎ側配線１２Ｎと接地間の絶縁抵抗
Ｒｎのいずれか一方が劣化した部分集中劣化であると診
断し（ステップ１０６）、ここで、オンラインメガー３
０の測定値の方がメガー２０の測定値よりも十分大きけ
れば（ステップ１０８）、Ｐ側配線１２Ｐ及びＮ側配線
１２Ｎの両者の絶縁が劣化した均等絶縁低下であると診
断する（ステップ１１０）。
く、メガー２０及びオンラインメガー３０のほぼ同湿度
における測定値Ｒ１、Ｒ２を比較して（ステップ１０
４）、ほぼ同じ値であればＰ側配線１２Ｐと接地間の絶
縁抵抗Ｒｐ、又は、Ｎ側配線１２Ｎと接地間の絶縁抵抗
Ｒｎのいずれか一方が劣化した部分集中劣化であると診
断し（ステップ１０６）、ここで、オンラインメガー３
０の測定値の方がメガー２０の測定値よりも十分大きけ
れば（ステップ１０８）、Ｐ側配線１２Ｐ及びＮ側配線
１２Ｎの両者の絶縁が劣化した均等絶縁低下であると診
断する（ステップ１１０）。
【００１３】具体的には、メガー２０による測定値をＲ
１、オンラインメガー３０による測定値をＲ２とする
と、ある定数ｒとの関係が、次の（１）式の関係を満足
するときには均等絶縁低下と判定し、次の（２）式を満
足するときには部分集中劣化と判定する。
１、オンラインメガー３０による測定値をＲ２とする
と、ある定数ｒとの関係が、次の（１）式の関係を満足
するときには均等絶縁低下と判定し、次の（２）式を満
足するときには部分集中劣化と判定する。
【００１４】
ｌｏｇ（Ｒ２／Ｒ１）＞ｒ …（１）
ｌｏｇ（Ｒ２／Ｒ１）≦ｒ …（２）
【００１５】次に、オンラインで本発明を実施するのに
適した絶縁劣化度診断装置の実施形態を図４を参照して
説明する。
適した絶縁劣化度診断装置の実施形態を図４を参照して
説明する。
【００１６】本実施形態は、例えば図２に示したような
オンラインメガー３０が既に設けられた直流電動機にお
いて、更に、例えば主回路１４の電源１６を定期的にオ
フとすることにより直流電動機１０を停止して、図１に
示したようなメガー２０を、通常時に接続されているオ
ンラインメガー３０の代りに、直流電動機１０に定期的
に接続する切換スイッチ４０、４２と、前記オンライン
メガー３０による測定結果、及び、メガー２０による測
定結果に基づいて、図３に示したような手順により、直
流機の絶縁の部分集中劣化と均等絶縁劣化を判別する判
別回路５０とを備えたものである。
オンラインメガー３０が既に設けられた直流電動機にお
いて、更に、例えば主回路１４の電源１６を定期的にオ
フとすることにより直流電動機１０を停止して、図１に
示したようなメガー２０を、通常時に接続されているオ
ンラインメガー３０の代りに、直流電動機１０に定期的
に接続する切換スイッチ４０、４２と、前記オンライン
メガー３０による測定結果、及び、メガー２０による測
定結果に基づいて、図３に示したような手順により、直
流機の絶縁の部分集中劣化と均等絶縁劣化を判別する判
別回路５０とを備えたものである。
【００１７】本実施形態によれば、オンラインに組み込
んだままの状態で、定期的に、あるいは手動により、切
換スイッチ４０、４２を切り換えることによって、メガ
ー２０による測定が行われ、部分集中劣化と均等絶縁劣
化の判別が可能となる。
んだままの状態で、定期的に、あるいは手動により、切
換スイッチ４０、４２を切り換えることによって、メガ
ー２０による測定が行われ、部分集中劣化と均等絶縁劣
化の判別が可能となる。
【００１８】
【実施例】図５に、本発明の一実施例における絶縁抵抗
値−湿度特性を示す。当該直流電動機の場合、湿度６０
〜７０％におけるメガー測定値（２回分）が２００ＫΩ
であるのに対して、オンラインメガー測定値（１分毎に
多数回連続的に測定）は６ＭΩ以上の値になっている。
値−湿度特性を示す。当該直流電動機の場合、湿度６０
〜７０％におけるメガー測定値（２回分）が２００ＫΩ
であるのに対して、オンラインメガー測定値（１分毎に
多数回連続的に測定）は６ＭΩ以上の値になっている。
【００１９】前記（１）、（２）式で用いられている定
数ｒをここでは１とすると、次式のようになる。
数ｒをここでは１とすると、次式のようになる。
【００２０】
ｌｏｇ（Ｒ２／Ｒ１）＝ｌｏｇ（６０００／２００）＝１．４８＞１
…（３）
【００２１】従って、当該直流電動機は、ダストやカー
ボンによる表面汚損等が原因の均等絶縁低下していると
診断できる。よって、この直流電動機においては、電機
子洗浄等の対策を施すことで、絶縁抵抗の回復を図るこ
とができ、延命化が可能であると推測できる。
ボンによる表面汚損等が原因の均等絶縁低下していると
診断できる。よって、この直流電動機においては、電機
子洗浄等の対策を施すことで、絶縁抵抗の回復を図るこ
とができ、延命化が可能であると推測できる。
【００２２】なお、前記説明においては、本発明が、直
流電動機に適用されていたが、本発明の適用対象はこれ
に限定されず、例えば電動機以外の直流発電機にも同様
に適用できることは明らかである。
流電動機に適用されていたが、本発明の適用対象はこれ
に限定されず、例えば電動機以外の直流発電機にも同様
に適用できることは明らかである。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、メガー測定値とオンラ
インメガー測定値の比較によって、直流機の劣化の様相
が部分集中劣化であるか均等絶縁低下であるかを判別で
きるようにしたので、その結果に基づいて、適切な直流
機劣化対策をとることが可能となる。
インメガー測定値の比較によって、直流機の劣化の様相
が部分集中劣化であるか均等絶縁低下であるかを判別で
きるようにしたので、その結果に基づいて、適切な直流
機劣化対策をとることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のメガーによる絶縁抵抗測定状態を示す回
路図
路図
【図２】従来のオンラインメガーによる絶縁抵抗測定状
態を示す回路図
態を示す回路図
【図３】本発明の処理手順を示す流れ図
【図４】本発明が採用された直流機の絶縁劣化度診断装
置の構成を示すブロック線図
置の構成を示すブロック線図
【図５】本発明の実施例における絶縁抵抗値−湿度特性
の例を示す線図
の例を示す線図
１０…直流電動機
１２Ｐ、１２Ｎ…配線
１４…主回路
２０…メガー
３０…オンラインメガー
４０、４２…切換スイッチ
５０…判別回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−258645（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−173765（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−69680（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−11177（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−212783（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−262048（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 11/00
G01R 27/00 - 27/32
G01R 31/32 - 31/36
Claims (3)
- 【請求項１】直流機の絶縁測定による劣化度診断に際し
て、 直流機運転中に、実際の地絡電流を検出して、その時の
主回路電圧から絶縁抵抗値を算出するオンラインメガー
による測定と、 直流機を停止して、対地間の絶縁抵抗を測定するメガー
による測定とを併用し、前記オンラインメガーによる測定値と前記メガーによる
測定値がほぼ等しい値の場合は部分集中劣化であると診
断し、前記オンラインメガーによる測定値が前記メガー
による測定値より十分大きい場合は均等絶縁低下である
と診断 することを特徴とする直流機の絶縁劣化度診断方
法。 - 【請求項２】直流機の絶縁測定による劣化度診断を行う
装置において、 直流機の運転中に、実際の地絡電流を常時検出して、そ
の時の主回路電圧から絶縁抵抗値を算出するオンライン
メガーと、 直流機停止時に、対地間の絶縁抵抗を測定するメガー
と、 直流機を定期的に停止して、該メガーを直流機に接続す
る手段と、前記オンラインメガーによる測定値と前記メガーによる
測定値がほぼ等しい値の場合は部分集中劣化であると診
断し、前記オンラインメガーによる測定値が前記メガー
による測定値より十分大きい場合は均等絶縁低下である
と診断 する手段と、 を備えたことを特徴とする直流機の絶縁劣化度診断装
置。 - 【請求項３】請求項１の診断方法が実施可能とされてい
るか、又は、請求項２の診断装置を備えた直流機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07963899A JP3533983B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 直流機の絶縁劣化度診断方法、装置及び直流機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07963899A JP3533983B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 直流機の絶縁劣化度診断方法、装置及び直流機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000278915A JP2000278915A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3533983B2 true JP3533983B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=13695653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07963899A Expired - Fee Related JP3533983B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 直流機の絶縁劣化度診断方法、装置及び直流機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3533983B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105093073A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-11-25 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种发电机手包绝缘对地电位的测试方法 |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP07963899A patent/JP3533983B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105093073A (zh) * | 2014-05-23 | 2015-11-25 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种发电机手包绝缘对地电位的测试方法 |
| CN105093073B (zh) * | 2014-05-23 | 2017-08-29 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种发电机手包绝缘对地电位的测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000278915A (ja) | 2000-10-06 |
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