JP3652852B2 - Ground resistance meter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は接地抵抗計に関し、さらに詳しく言えば、A種(第1種)接地工事などで使用される交流電位差計方式の接地抵抗計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電気設備に施される接地工事は、人体への保安および機器の保全のために必要不可欠とされている。接地工事の際には、地面に埋められる接地体の接地抵抗の大きさを測るために、接地抵抗計を用いる。この接地抵抗計には、交流電位差法によるものがある。
【0003】
この接地抵抗計について、図2を参照してその概略を説明する。この接地抵抗計は、トランス1、このトランス1の二次側巻線1Bに対して並列に接続されている可変抵抗器2、交流の一定電圧を発振する発振回路3、発振回路3と同期して動作する同期整流回路4、検流計5および3つの測定端子E,P,Cを備えている。
【0004】
接地抵抗の測定に際して、接地抵抗計の測定端子Eには、地面に埋め込まれた接地体である被測定接地体(図示を省略する)が接続され、測定端子Pおよび測定端子Cには、別の場所でそれぞれ地面に埋め込まれた補助接地極(図示を省略する)が、それぞれ接続される。つまり、これから述べる測定法は、2つの補助接地極を用いる3電極法である。
【0005】
測定端子Eに接続される被測定接地体の接地抵抗がRxであり、電圧用測定端子Pに接続される補助接地極の接地抵抗が補助接地抵抗Rpである。また、電流用測定端子Cに接続される補助接地極の接地抵抗が補助接地抵抗Rcである。被測定接地体と2つの補助接地極とが地面に埋め込まれると、接地抵抗Rxと補助接地抵抗Rp,Rcは、大地で接続された状態になる。
【0006】
発振回路3を動作させて交流電圧を発振させると、その測定電流が、測定端子C、補助抵抗Rc、接地抵抗Rx、測定端子E、およびトランス1の一次巻線1Aを経て、発振回路3に戻る測定ループを流れる。これにより、接地抵抗Rxと測定電流とによる電圧降下が測定端子E−P間に発生する。
【0007】
これと同時に、この測定電流によりトランス1の2次側巻線1Bに電流が誘起されるため、測定端子Eと可変抵抗器2の可変端子2Aとの間にも電圧降下が生ずる。これら2つの電圧は、発振回路1の発振に同期する同期整流回路4にて検波される。
【0008】
したがって、可変抵抗器2を操作して検流計5をバランスさせて、そのときの可変抵抗器2のダイヤル目盛を読むことにより、接地抵抗Rxが3電極法で求められる。すなわち、測定端子Eと測定端子Pとの間の電圧をEx、測定端子Eと可変抵抗器2の可変端子2Aとの間の抵抗をRs、抵抗Rsによる電圧降下をEs、トランス1の巻線比を1:n、測定ループを流れる電流をIとすると、検流計5がバランスしたときには、次の式が成立する。
Ex=I・Rx
Es=I・Rs/n
Ex=Es
【0009】
これら3つの式から
Rx=Rs/n
の式が成り立ち、この式から、接地抵抗Rxを求めることができる。
【0010】
このような3電極法を用いる場合、2つの補助接地極を地面に埋め込む必要がある。しかしながら、都心部などでは、地面が舗装されていて、2つの補助接地極を埋め込むことができない場合がある。このような場合には、2電極法により接地抵抗Rxを測定することになる。
【0011】
2電極法は、図3に示すように、測定端子Pと測定端子Cとを接続し、商用電源100の接地線101側に測定端子Cを接続する。このような接続の後、可変抵抗器2により検流計5のバランスをとる。これにより、接地線101の接地体の接地抵抗をRoとすると、
Rx+Ro=Rs/n
として、接地抵抗Rxを求めることができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
2電極法を用いる場合、接地抵抗計を商用電源100に接続するに先だって、検電器などを用いてその商用電源100の接地線101と活電線102とを調べて、測定端子Cを接地線101側に接続するようにしている。
【0013】
このように、あらかじめ接地線101側を調べたとしても、不注意などにより誤って測定端子Cを活電線102側に接続する場合がある。すると、測定端子Cを経て、発振回路3やトランス1に商用電源100の電圧が加わり、発振回路3やトランス1が破損するおそれが多分にある。また、商用電源100の電圧がトランス1で誘起されて、同期整流回路4や検流計5が破損する場合もある。
【0014】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、2電極法による接地抵抗の測定に際して、商用電源に対する接続ミスをユーザーに報知し得るようにした接地抵抗計を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、被測定接地体に接続される第1測定端子と、2つの補助接地極の各々に接続される電圧用の第2測定端子および電流用の第3測定端子と、上記第1測定端子と上記第3測定端子との間に接続された一次側巻線を有し、その二次側巻線側には可変抵抗器が並列に接続されているトランスと、上記一次側巻線を含む測定電流路に交流の測定信号を供給する発振回路と、上記発振回路の発振と同期して上記第1測定端子と上記可変抵抗器との間の電圧および上記第2測定端子の電圧を検波する同期整流回路と、この同期整流回路に接続された検流計とを備え、2電極法測定時には上記第2測定端子と上記第3測定端子とが短絡され、上記第3測定端子が商用電源の接地線に接続される接地抵抗計において、上記第3測定端子に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、同電圧検出手段にて上記商用電源が検出された場合に警報を出す警報手段とを備え、上記電圧検出手段は、上記第1測定端子と上記第3測定端子との間に接続された分圧抵抗と、その分圧点にダイオードを介して接続され、所定のしきい値電圧でオンする半導体スイッチとからなることを特徴としている。
【0016】
この構成によれば、第3測定端子を誤って商用電源の活電線側に接続した場合、警報手段が動作するため、ユーザーはその誤りにすぐ気が付くことになる。
【0017】
また、請求項2に記載の発明は、被測定接地体に接続される第1測定端子と、2つの補助接地極の各々に接続される電圧用の第2測定端子および電流用の第3測定端子と、上記第1測定端子と上記第3測定端子との間に接続された一次側巻線を有し、その二次側巻線側には可変抵抗器が並列に接続されているトランスと、上記一次側巻線を含む測定電流路に交流の測定信号を供給する発振回路と、上記発振回路の発振と同期して上記第1測定端子と上記可変抵抗器との間の電圧および上記第2測定端子の電圧を検波する同期整流回路と、この同期整流回路に接続された検流計とを備え、2電極法測定時には上記第2測定端子と上記第3測定端子とが短絡され、上記第3測定端子が商用電源の接地線に接続される接地抵抗計において、上記第3測定端子に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、同電圧検出手段にて上記商用電源が検出された場合に警報を出す警報手段とを備えているとともに、上記第2測定端子から上記同期整流回路に至る間および上記発振回路から上記第3測定端子に至る間には、それぞれ過電圧保護素子が設けられていることを特徴としている。
【0018】
このように、第2測定端子から同期整流回路に至る間および発振回路から第3測定端子に至る間に、それぞれ過電圧保護素子を設けることにより、誤接続時にこれらの回路を保護することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の技術的思想をよりよく理解するために、図1を参照しながら、その好適な実施例について説明する。なお、この実施例において、先に説明した図2の接地抵抗計と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号が付けられている。
【0020】
この接地抵抗計は、トランス1、可変抵抗器2、発振回路3、同期整流回路4、検流計5、サーミスタ6,7、抵抗8,9、ダイオード10、電界効果トランジスタ11、ブザー12およびスイッチ13を備えている。この実施例では、抵抗8,9、ダイオード10、電界効果トランジスタ11により電圧検出手段が構成され、警報手段にはブザー12が用いられている。
【0021】
スイッチ13は、この接地抵抗計を2電極法として用いる場合に、電圧用測定端子P(第2測定端子)と電流用測定端子C(第3測定端子)とを短絡するためのスイッチである。
【0022】
測定端子Cと発振回路3との間には、過電圧保護素子としての正特性サーミスタ6が設けられている。すなわち、商用電源から測定端子Cに例えばAC100Vの高電源が加えられると、このサーミスタ6が発熱を伴なってその抵抗値が高くなるため、これにより測定電流路を流れる電流が絞られる。
【0023】
また、同期整流回路4側にも、同様に、過電圧保護素子としての正特性サーミスタ7が設けられており、これにより同期整流回路4および検流計5が過電圧から保護される。
【0024】
この実施例において、電圧検出手段は、測定端子E(第1測定端子)と測定端子Cとの間に接続された分圧用の抵抗8,9と、ダイオード10を介してその分圧点Bに接続された電界効果トランジスタ(FET)11とを備えている。
【0025】
この場合、ダイオード10は、電界効果トランジスタ11に対して負電圧が加わることを防止するための整流ダイオードである。電界効果トランジスタ11は、エンハンスメントタイプのMOS・FETであり、ゲート電圧が正の方に増加するとオンになる。これにより、そのドレイン−ソース間が導通し、ブザー12が鳴動する。
【0026】
なお、抵抗8,9の各抵抗値は、この電圧検出手段の入力点Aに例えばAC100Vが加えられた場合、その分圧点Bに電界効果トランジスタ11をオンとさせるようなゲート電圧が現れるように設定されている。
【0027】
次に、この実施例の動作について説明する。まず、2電極法によって接地抵抗を測定をする場合、スイッチ13により、測定端子Pと測定端子Cとを短絡する。そして、先に説明したのと同様にして、測定端子Eを被測定接地体に接続し、また、測定端子Cを商用電源の接地線101(図3参照)に接続して、被測定接地体の接地抵抗Rxの測定をする。
【0028】
このとき、電圧検出手段の入力点Aには、発振回路3の交流電圧が加えられるが、その値は商用電源の電圧より低いので、分圧点Bの電圧は、電界効果トランジスタ11をオンにする程の値にはならない。この結果、電界効果トランジスタ11がオフ状態を保ち、ブザー12は警報音を鳴らさない。
【0029】
ところで、測定端子Cを誤って商用電源の活電線102(AC100V,図3参照)に接続すると、測定端子C、サーミスタ6、発振回路3、トランス1、測定端子E、接地抵抗Rxおよび接地抵抗Roを経て測定端子Cにいたる測定ループを流れる電流が増加する。
【0030】
これにより、サーミスタ6は、発熱を伴なってその抵抗値が大きくなるため、測定ループを流れる電流が絞り込まれ、発振回路3やトランス1がAC100Vから保護される。同様にして、サーミスタ7により同期整流回路4もAC100Vから保護される。
【0031】
また、AC100Vは電圧検出手段の抵抗8,9により分圧され、その分圧点Bの電圧がダイオード10を介して電界効果トランジスタ11のゲートに加えられる。これにより、電界効果トランジスタ11がオンになり、ブザー12に電流が流れて、警報音を出力する。
【0032】
このようにして、2電極法で接地抵抗を測定する場合、測定端子Cを誤って商用電源の活電線に接続したとしても、トランス1、発振回路3、同期整流回路4および検流計5がその過電圧から保護されるとともに、ブザー12から警報音が発せられるため、ユーザーがすぐにその誤接続に気が付くことになる。
【0033】
なお、この実施例では警報手段としてブザーを用いているが、ランプ表示を併用もしくはブザーに代えてランプのみとしてもよい。また、電界効果トランジスタ11には、エンハンスメントタイプを用いたが、ダイオード10の接続方向等を変更すれば、ディプレーションタイプのものでもよい。
【0034】
上記実施例では、2電極法による測定例を説明したが、スイッチ13の切り替えにより、従来と同じように、3電極法による測定も可能であることはもちろんである。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、2電極法による測定に際して、補助接地極の測定端子を商用電源の活電線側に接続したとてしも、内部の構成部品がその過電圧から保護されるとともに、警報手段により警報が発せられるため、ユーザーとしては即座にその接続ミスに気づくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示したブロック線図。
【図2】従来の接地抵抗計を示したブロック線図。
【図3】従来の接地抵抗計による2電極法の測定例を示したブロック線図。
【符号の説明】
1 トランス
2 可変抵抗器
3 発振回路
4 同期整流回路
5 検流計
6,7 サーミスタ
8,9 抗抵
10 ダイオード
11 電界効果トランジスタ
12 ブザー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ground resistance meter, and more particularly, to an AC potentiometer type ground resistance meter used in A-type (first type) grounding work or the like.
[0002]
[Prior art]
Grounding work applied to electrical facilities is considered indispensable for the safety of human bodies and the maintenance of equipment. During grounding work, a grounding resistance meter is used to measure the grounding resistance of the grounding body buried in the ground. Some earth resistance meters are based on the AC potential difference method.
[0003]
The outline of this ground resistance meter will be described with reference to FIG. This ground resistance meter is synchronized with the
[0004]
When measuring the ground resistance, a measurement ground E (not shown) which is a ground body embedded in the ground is connected to the measurement terminal E of the ground resistance meter, and the measurement terminal P and the measurement terminal C are separately connected. Auxiliary grounding poles (not shown) embedded in the ground at the locations are connected respectively. That is, the measurement method described below is a three-electrode method using two auxiliary grounding electrodes.
[0005]
The ground resistance of the measured ground connected to the measurement terminal E is Rx, and the ground resistance of the auxiliary ground electrode connected to the voltage measurement terminal P is the auxiliary ground resistance Rp. The ground resistance of the auxiliary ground electrode connected to the current measurement terminal C is the auxiliary ground resistance Rc. When the measured ground body and the two auxiliary grounding electrodes are embedded in the ground, the grounding resistance Rx and the auxiliary grounding resistances Rp and Rc are connected to each other on the ground.
[0006]
When the AC voltage is oscillated by operating the oscillation circuit 3, the measurement current passes through the measurement terminal C, the auxiliary resistance Rc, the ground resistance Rx, the measurement terminal E, and the
[0007]
At the same time, since a current is induced in the secondary winding 1B of the
[0008]
Therefore, by operating the
Ex = I ・ Rx
Es = I · Rs / n
Ex = Es
[0009]
From these three equations, Rx = Rs / n
From this equation, the ground resistance Rx can be obtained.
[0010]
When such a three-electrode method is used, it is necessary to embed two auxiliary grounding electrodes in the ground. However, in the city center or the like, the ground is paved, and the two auxiliary grounding poles may not be embedded. In such a case, the ground resistance Rx is measured by the two-electrode method.
[0011]
In the two-electrode method, as shown in FIG. 3, the measurement terminal P and the measurement terminal C are connected, and the measurement terminal C is connected to the ground line 101 side of the
Rx + Ro = Rs / n
As described above, the grounding resistance Rx can be obtained.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
When the two-electrode method is used, before connecting the ground resistance meter to the
[0013]
As described above, even if the ground wire 101 side is examined in advance, the measurement terminal C may be mistakenly connected to the
[0014]
The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to provide a ground resistance meter capable of notifying a user of a connection error with a commercial power source when measuring the ground resistance by the two-electrode method. It is to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0016]
According to this configuration, when the third measurement terminal is mistakenly connected to the live power line side of the commercial power supply, the alarm means operates, and the user immediately notices the error.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, a first measurement terminal connected to the measured ground body, a second measurement terminal for voltage connected to each of the two auxiliary ground electrodes, and a third measurement for current A transformer having a primary winding connected between the terminal, the first measurement terminal and the third measurement terminal, and a variable resistor connected in parallel to the secondary winding side; An oscillation circuit for supplying an AC measurement signal to a measurement current path including the primary winding, a voltage between the first measurement terminal and the variable resistor in synchronization with oscillation of the oscillation circuit, and the first A synchronous rectifier circuit for detecting the voltage of the two measurement terminals, and a galvanometer connected to the synchronous rectifier circuit, the second measurement terminal and the third measurement terminal are short-circuited during the two-electrode method measurement, In the ground resistance meter in which the third measurement terminal is connected to the ground line of the commercial power supply, A voltage detecting means for detecting a voltage applied to the constant terminal; and an alarm means for issuing an alarm when the commercial power is detected by the voltage detecting means. An overvoltage protection element is provided between the rectifier circuit and the oscillation circuit to the third measurement terminal.
[0018]
As described above, by providing the overvoltage protection element between the second measurement terminal and the synchronous rectification circuit and between the oscillation circuit and the third measurement terminal, it is possible to protect these circuits at the time of erroneous connection.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, in order to better understand the technical idea of the present invention, a preferred embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, components that are the same as or the same as those of the ground resistance meter of FIG. 2 described above are given the same reference numerals.
[0020]
This ground resistance meter includes a
[0021]
The switch 13 is a switch for short-circuiting the voltage measurement terminal P (second measurement terminal) and the current measurement terminal C (third measurement terminal) when the ground resistance meter is used as the two-electrode method.
[0022]
A positive temperature coefficient thermistor 6 as an overvoltage protection element is provided between the measurement terminal C and the oscillation circuit 3. That is, when a high power supply of, for example, AC 100 V is applied from the commercial power supply to the measurement terminal C, the resistance value of the thermistor 6 increases with heat generation, and thereby the current flowing through the measurement current path is reduced.
[0023]
Similarly, a positive temperature coefficient thermistor 7 as an overvoltage protection element is also provided on the side of the synchronous rectifier circuit 4, thereby protecting the synchronous rectifier circuit 4 and the galvanometer 5 from overvoltage.
[0024]
In this embodiment, the voltage detecting means is connected to the voltage dividing point B through the
[0025]
In this case, the
[0026]
The resistance values of the
[0027]
Next, the operation of this embodiment will be described. First, when the ground resistance is measured by the two-electrode method, the measurement terminal P and the measurement terminal C are short-circuited by the switch 13. Then, in the same manner as described above, the measurement terminal E is connected to the measured grounding body, and the measurement terminal C is connected to the ground line 101 (see FIG. 3) of the commercial power source, so that the measured grounding body is connected. Measure the ground resistance Rx.
[0028]
At this time, the AC voltage of the oscillation circuit 3 is applied to the input point A of the voltage detection means. Since the value is lower than the voltage of the commercial power supply, the voltage at the voltage dividing point B turns on the field effect transistor 11. Not enough to do. As a result, the field effect transistor 11 is kept off, and the buzzer 12 does not sound an alarm sound.
[0029]
By the way, if the measurement terminal C is mistakenly connected to the live power line 102 (AC100V, see FIG. 3) of the commercial power supply, the measurement terminal C, the thermistor 6, the oscillation circuit 3, the
[0030]
Thereby, since the resistance value of the thermistor 6 increases with heat generation, the current flowing through the measurement loop is narrowed down, and the oscillation circuit 3 and the
[0031]
Further, AC100V is divided by the
[0032]
In this way, when the ground resistance is measured by the two-electrode method, even if the measurement terminal C is mistakenly connected to the live wire of the commercial power source, the
[0033]
In this embodiment, a buzzer is used as an alarm means. However, a lamp display may be used together or in place of the buzzer. Further, although the enhancement type is used for the field effect transistor 11, a depletion type may be used as long as the connection direction of the
[0034]
In the above-described embodiment, the measurement example by the two-electrode method has been described. However, it is needless to say that the measurement by the three-electrode method can be performed by switching the switch 13 as in the conventional case.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the measurement by the two-electrode method is performed, even if the measurement terminal of the auxiliary grounding electrode is connected to the live power line side of the commercial power source, the internal components are protected from the overvoltage. In addition, since the alarm is issued by the alarm means, the user can immediately notice the connection error.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a conventional ground resistance meter.
FIG. 3 is a block diagram showing a measurement example of a two-electrode method using a conventional ground resistance meter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記第3測定端子に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、同電圧検出手段にて上記商用電源が検出された場合に警報を出す警報手段とを備え、上記電圧検出手段は、上記第1測定端子と上記第3測定端子との間に接続された分圧抵抗と、その分圧点にダイオードを介して接続され、所定のしきい値電圧でオンする半導体スイッチとからなることを特徴とする接地抵抗計。A first measurement terminal connected to the ground to be measured, a second measurement terminal for voltage and a third measurement terminal for current connected to each of the two auxiliary ground electrodes, the first measurement terminal, and the first measurement terminal A transformer having a primary winding connected between the three measurement terminals, a variable resistor connected in parallel on the secondary winding side, and a measurement current path including the primary winding An oscillation circuit that supplies an AC measurement signal to the circuit, and a synchronous rectification circuit that detects the voltage between the first measurement terminal and the variable resistor and the voltage at the second measurement terminal in synchronization with the oscillation of the oscillation circuit And a galvanometer connected to the synchronous rectifier circuit, the second measurement terminal and the third measurement terminal are short-circuited when the two-electrode method is measured, and the third measurement terminal is connected to the ground line of the commercial power source. In the connected earth resistance meter,
Voltage detection means for detecting a voltage applied to the third measurement terminal; and alarm means for issuing an alarm when the commercial power supply is detected by the voltage detection means, and the voltage detection means A voltage dividing resistor connected between one measuring terminal and the third measuring terminal, and a semiconductor switch connected to the voltage dividing point via a diode and turned on at a predetermined threshold voltage. Ground resistance meter.
上記第3測定端子に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、同電圧検出手段にて上記商用電源が検出された場合に警報を出す警報手段とを備えているとともに、上記第2測定端子から上記同期整流回路に至る間および上記発振回路から上記第3測定端子に至る間には、それぞれ過電圧保護素子が設けられていることを特徴とする接地抵抗計。 A first measurement terminal connected to the ground to be measured, a second measurement terminal for voltage and a third measurement terminal for current connected to each of the two auxiliary ground electrodes, the first measurement terminal, and the first measurement terminal A transformer having a primary winding connected between the three measurement terminals, a variable resistor connected in parallel on the secondary winding side, and a measurement current path including the primary winding An oscillation circuit that supplies an AC measurement signal to the circuit, and a synchronous rectification circuit that detects the voltage between the first measurement terminal and the variable resistor and the voltage at the second measurement terminal in synchronization with the oscillation of the oscillation circuit And a galvanometer connected to the synchronous rectifier circuit, the second measurement terminal and the third measurement terminal are short-circuited when the two-electrode method is measured, and the third measurement terminal is connected to the ground line of the commercial power source. In the connected earth resistance meter,
A voltage detection means for detecting a voltage applied to the third measurement terminal; and an alarm means for issuing an alarm when the commercial power supply is detected by the voltage detection means. A ground resistance meter , wherein an overvoltage protection element is provided between the first and second synchronous rectifier circuits and between the oscillation circuit and the third measurement terminal .
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