JP3697616B2

JP3697616B2 - 絶縁監視装置

Info

Publication number: JP3697616B2
Application number: JP2003060559A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　　公一
Original assignee: Toenec Corp
Current assignee: Toenec Corp
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: JP2004271285A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電路の対地絶縁状態を監視する絶縁監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、高低圧変圧器Ｔｒ１の出力側電路の対地絶縁状態を監視する従来の絶縁監視装置の構成を示したものであり、この絶縁監視装置は、交流絶縁監視電圧印加部５１と絶縁抵抗演算部５２と重畳用変成器５３とを備えたものである。尚、高低圧変圧器Ｔｒ１は、中性点もしくは出力側端子（低圧側端子）の一つが接地線ＥＬを介して接地極（例えばＢ種接地極）に直接接地されており、上記重畳用変成器５３は交流絶縁監視電圧印加部５１から出力された商用周波数以外の周波数の交流絶縁監視電圧を接地線ＥＬを介して高低圧変圧器Ｔｒ１の二つのフィーダＦ１，Ｆ２に印加するものである。尚、図３では各フィーダＦ１，Ｆ２を単線で示しているが、実際には単相２線式電路であれば２線の配線であり、複数相式電路であれば、その相数に対応した配線数である。
図３において、Ｃ０１はフィーダＦ１の各配線と大地間の対地静電容量の並列合成容量を示しており、Ｒ０１はフィーダＦ１の各配線と大地間の対地絶縁抵抗の並列合成抵抗を示している。また、Ｃ０２はフィーダＦ２の各配線と大地間の対地静電容量の並列合成容量を示しており、Ｒ０２はフィーダＦ２の各配線と大地間の対地絶縁抵抗の並列合成抵抗を示している。更に、ＺＣＴ１はフィーダＦ１に設けられた零相変流器であり、ＺＣＴ２はフィーダＦ２に設けられた零相変流器である。
【０００３】
以上のように構成された従来の絶縁監視装置で高低圧変圧器Ｔｒ１のフィーダＦ１，Ｆ２の対地絶縁状態を監視する場合、交流絶縁監視電圧印加部５１が商用周波数以外の周波数の交流絶縁監視電圧を重畳用変成器５３に出力すると、その交流絶縁監視電圧が接地線ＥＬを介して高低圧変圧器Ｔｒ１の二つのフィーダＦ１，Ｆ２に印加されるため、絶縁抵抗演算部５２は、交流絶縁監視電圧と零相変流器ＺＣＴ１，ＺＣＴ２により検出される零相電流の大きさと位相差とに基づいて対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２を演算して求める（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
図４は、非接地式の高低圧変圧器Ｔｒ１の出力側電路の対地絶縁状態を監視する従来の絶縁監視装置の構成を示したものであり、この絶縁監視装置は、交流絶縁監視電圧印加部６１と絶縁抵抗演算部６２とを備えたものであって、図３のような重畳用変成器５３は使用しない。このような構成の絶縁監視装置で高低圧変圧器Ｔｒ１のフィーダＦ１，Ｆ２の対地絶縁状態を監視する場合、交流絶縁監視電圧印加部６１が商用周波数以外の周波数の交流絶縁監視電圧を電路の任意の１線と大地間に直接印加すると、絶縁抵抗演算部６２は、交流絶縁監視電圧と零相変流器ＺＣＴ１，ＺＣＴ２により検出される零相電流の大きさと位相差とに基づいて対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２を演算して求める。
【０００５】
また、図５は、従来の別の絶縁監視装置の構成を示したものであり、この絶縁監視装置で高低圧変圧器Ｔｒ１のフィーダＦ１，Ｆ２の対地絶縁状態を監視する場合、直流絶縁監視電圧印加部７１から直流絶縁監視電圧を電路の任意の１線と大地間に直接印加すると、絶縁抵抗演算部７２は、直流絶縁監視電圧と電路の対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２に流れる電流から変圧器バンク全体の絶縁抵抗（図５では対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２の並列抵抗値）を演算して求める。
【０００６】
【非特許文献１】
平成１４年度（第２０回）電気設備学会全国大会「講演論文集」
社団法人電気設備学会平成１４年９月５日、６日ｐ２５２，２５３
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図３、図４に示した従来の絶縁監視装置の場合、商用周波数以外の周波数の交流絶縁監視電圧を高低圧変圧器Ｔｒ１のフィーダＦ１，Ｆ２に印加するものであるが、フィーダＦ１，Ｆ２にその交流絶縁監視電圧と同じ周波数のノイズ電流が存在する場合、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２の正しい値を求めることが出来ないという問題がある。また、フィーダＦ１，Ｆ２の対地静電容量が大きい場合、対地静電容量に流れる電流に対して、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２に流れる電流が極めて小さくなるため、計測誤差が大きくなり、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２の正しい値を求めることが出来ないという問題がある。
また、図５に示した従来の絶縁監視装置の場合、各フィーダＦ１，Ｆ２に、例えばＯＡ機器が接続されており、その機器の電源回路にダイオード整流回路などが設けられている場合、その整流回路に絶縁劣化が生じてフィーダＦ１，Ｆ２に直流漏れ電流が流れると、直流絶縁監視電圧に基づく電流に直流漏れ電流が加わるため、対地絶縁抵抗を正しく求めることができないという問題がある。
【０００８】
そこで本発明では、電路の交流ノイズ電流や直流漏れ電流に影響されること無く、電路の対地絶縁抵抗を正確に測定することができる絶縁監視装置を提供することを解決すべき課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、特許請求の範囲の欄に記載した絶縁監視装置により解決することができる。
【００１０】
請求項１記載の絶縁監視装置によれば、中性点もしくは出力側端子の一つが接地コンデンサを介して電気設備技術基準で定められている接地極に接地されている変圧器の出力側電路の対地絶縁状態を監視する場合、直流電源から変圧器の出力側電路と接地極の間に電流制限抵抗を介して直流定電圧が印加されると、極性切替手段は、変圧器の出力側電路と接地極の間に流れる直流電流が安定した値を示した状態で直流定電圧の印加極性を切り替える。また、電圧検出手段は、直流電流が安定した値を示す毎に電流制限抵抗間の電圧を検出する。絶縁抵抗演算手段は、前記直流定電圧の値、前記電流制限抵抗の値、及び前記直流電流が安定した値を示す毎に検出された前記電流制限抵抗間電圧の値を演算要素とする絶縁抵抗演算式に基づいて、前記変圧器の出力側電路の対地絶縁抵抗値を演算して求める。
このように、絶縁監視用電圧として直流定電圧を電路に印加するため、電路の交流ノイズ電流に影響されることが無く、且つ電路と接地極間に印加される直流定電圧の極性を切り替えるため、電路における直流漏れ電流の影響をキャンセルすることができる。これにより、電路の対地絶縁抵抗を正確に測定することができる。
【００１１】
請求項２記載の絶縁監視装置によれば、中性点や出力側端子が接地されていない非接地式変圧器の出力側電路の対地絶縁状態を監視する場合、直流電源から変圧器の出力側電路と接地極の間に電流制限抵抗を介して直流定電圧が印加されると、極性切替手段は、変圧器の出力側電路と接地極の間に流れる直流電流が安定した値を示した状態で直流定電圧の印加極性を切り替える。また、電圧検出手段は、直流電流が安定した値を示す毎に電流制限抵抗間の電圧を検出する。絶縁抵抗演算手段は、前記直流定電圧の値、前記電流制限抵抗の値、及び前記直流電流が安定した値を示す毎に検出された前記電流制限抵抗間電圧の値を演算要素とする絶縁抵抗演算式に基づいて前記変圧器の出力側電路の対地絶縁抵抗値を演算して求める。
このように、絶縁監視用電圧として直流定電圧を電路に印加するため、電路の交流ノイズ電流に影響されることが無く、且つ電路に印加される直流定電圧の極性を切り替えるため、電路における直流漏れ電流の影響をキャンセルすることができる。これにより、電路の対地絶縁抵抗を正確に測定することができる。
【００１２】
請求項３記載の絶縁監視装置によれば、対地絶縁抵抗値が所定値以下に低下した場合に警報信号を出力することができるため、監視担当者に、電路の対地絶縁抵抗の低下を即座に知らせることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、高低圧変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ２の対地絶縁状態が監視される低圧側電路（以下、電路と記載する）Ｌ１，Ｌ２と、電路Ｌ１，Ｌ２の対地絶縁状態を監視する絶縁監視装置１ａの構成とを示した電気回路図である。尚、電路Ｌ１，Ｌ２は単線で示しているが、実際には単相２線式電路であれば２線の配線であり、複数相式電路であれば、その相数に対応した配線数である。
図１に示しているＣ１，Ｃ２は、高低圧変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ２の中性点もしくは出力側端子の一つを、Ｂ種接地線ＬＢ１，ＬＢ２を介して電気設備技術基準で定められているＢ種接地極ＥＢに接地するための接地コンデンサである。尚、この接地コンデンサＣ１，Ｃ２は、商用周波数の交流に対しては直接接地方式電路と同様の性能を維持するとともに、直流的には電路Ｌ１，Ｌ２を大地と切離すために設置されている。そのため、この接地コンデンサＣ１，Ｃ２は、商用周波数のインピーダンスが数オームとなる、例えば１０００μＦ程度の容量となっている。
【００１４】
図１に示しているＣ０１は電路Ｌ１の各配線と大地間の対地静電容量の並列合成容量を示しており、Ｒ０１は電路Ｌ１の各配線と大地間の対地絶縁抵抗の並列合成抵抗（以下、対地絶縁抵抗と記載する。）を示している。また、Ｃ０２は電路Ｌ２の各配線と大地間の対地静電容量の並列合成容量を示しており、Ｒ０２は電路Ｌ２の各配線と大地間の対地絶縁抵抗の並列合成抵抗（以下、対地絶縁抵抗と記載する。）を示している。尚、接地極ＥＤは、電路Ｌ１，Ｌ２に接続される負荷機器の筐体等を接地するための電気設備技術基準で定められているＤ種接地極である。
【００１５】
絶縁監視装置１ａは、直流定電圧Ｖｄｃを出力する直流電源２と、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電路Ｌ１，Ｌ２と接地極ＥＤの間に印加される直流定電圧Ｖｄｃの印加極性を切り替える切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２と、電路Ｌ１，Ｌ２と接地極ＥＤとの間に直流定電圧Ｖｄｃが印加されて電路Ｌ１，Ｌ２と接地極ＥＤ間に流れる直流電流が安定した値を示した場合に切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を切替制御する極性切替制御部３と、電路Ｌ１，Ｌ２と接地極ＥＤの間に流れる直流電流が安定した値を示す毎に電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間の電圧を検出するとともに、後述の絶縁抵抗演算式に基づいて電路Ｌ１，Ｌ２の対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２の値を演算して求める絶縁抵抗演算部４とを有するものである。
【００１６】
次に、絶縁監視装置１ａを用いて電路Ｌ１，Ｌ２の対地絶縁抵抗値Ｒ０１，Ｒ０２を求める作用について説明する。
切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接点（イ）側に接続されている状態で、直流電源２から直流定電圧Ｖｄｃが出力されると、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して接地コンデンサＣ１，Ｃ２、対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２、及び対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２に直流電流が流れ、そして、接地コンデンサＣ１，Ｃ２、及び対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２が完全に充電されると、直流電流は電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２のみへ流れるようになる。
【００１７】
上記のように接地コンデンサＣ１，Ｃ２、及び対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２が完全に充電され、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２へ流れる直流電流の値が安定したとき、絶縁抵抗演算部４は、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間のそれぞれの電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａを検出し、その電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａを内部のメモリ回路に記憶する。
尚、電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａの検出はローパスフィルタを通して行い、交流ノイズ成分を取り除いた電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａを上記内部のメモリ回路に記憶する。
【００１８】
上記のように、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間のそれぞれの電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａが記憶されると、極性切替制御部３は、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を接点（ロ）側に接続替えする。極性切替制御部３が切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を接点（ロ）側に切り替えると、上記直流電流の通電方向が反転される。この状態で再び接地コンデンサＣ１，Ｃ２、及び対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２が完全に充電され、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２へ流れる直流電流の値が安定したとき、絶縁抵抗演算部４は、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間のそれぞれの電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂを検出し、その電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂを内部のメモリ回路に記憶する。
尚、電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂの検出はローパスフィルタを通して行い、交流ノイズ成分を取り除いた電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂを上記内部のメモリ回路に記憶する。
【００１９】
上記のように、極性切替制御部３は、接地コンデンサＣ１，Ｃ２、及び対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２が完全に充電された状態で切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を接点（イ）または、接点（ロ）側に切り替えるが、その切替タイミングとしては、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間それぞれの電圧の変化を絶縁抵抗演算部４を介して検出し、その変化がゼロとなったとき、即ち、接地コンデンサＣ１，Ｃ２、及び対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２が完全に充電され、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２へ流れる直流電流の値が安定したときと同じ状態となったとき、あるいは切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２が切り替わってから電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間のそれぞれの電圧が安定するまでの時間を計算して求めておき、その時間に若干の余裕を見込んだ時間の間隔で、タイマーにより切り替える手段でもよい。
【００２０】
次の式は対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２それぞれを求めるための絶縁抵抗演算式である。
Ｒ０１＝（Ｖｄｃ−｜Ｖ１ｂ−Ｖ１ａ｜／２）・２Ｒ１／｜Ｖ１ｂ−Ｖ１ａ｜
Ｒ０２＝（Ｖｄｃ−｜Ｖ２ｂ−Ｖ２ａ｜／２）・２Ｒ２／｜Ｖ２ｂ−Ｖ２ａ｜
絶縁抵抗演算部４は、上記絶縁抵抗演算を繰り返し行い、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２を求める。
このように、絶縁抵抗演算部４は、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２を求めることにより、電路Ｌ１，Ｌ２の対地絶縁状態を常時監視し、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２が予め設定した値以下に低下した場合、外部に警報信号を出力する。また、対地絶縁抵抗値を通信手段により外部に出力する。これにより、電路Ｌ１，Ｌ２の対地絶縁抵抗が低下したことを、即座に、絶縁監視担当者に報知することができる。
【００２１】
ここで、上記のように接地コンデンサＣ１，Ｃ２、及び対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２が完全に充電された状態で極性切替制御部３の制御により切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を切り替える理由について説明する。
その結論的理由は、電路Ｌ１，Ｌ２に電子機器などが接続されており、その電子機器のダイオード整流回路などの絶縁が劣化している場合、直流漏れ電流が上記電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２に流れて対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２を正しく求めることができなくなることを防ぐためである。以下、その詳しい説明をする。
電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２に流れる電流のうち、上記電子機器のダイオード整流回路などの直流回路からの漏れ電流をそれぞれＩ１ａ，Ｉ２ａ、前述の直流電源２から供給される電流をＩ１ｂ，Ｉ２ｂとし、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接点（イ）側に接続された状態での電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間に流れる電流をＩ１ａ＋Ｉ１ｂとすれば、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接点（ロ）側に接続された状態での電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間に流れる電流はＩ１ａ−Ｉ１ｂとなる。即ち上記電子機器のダイオード整流回路などの直流回路からの漏れ電流Ｉは一定方向に流れ、直流電源２から供給される電流は、流れる方向が逆になる。従って、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接点（イ）側、（ロ）側それぞれに切り替えられた状態での電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間の電圧は次式で表される。
【００２２】

切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接点（イ）側、（ロ）側それぞれに切り替えられた状態での電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間の電圧の差をとり、その絶対値を２で割ると次のようになる。
｜Ｖ１ｂ−Ｖ１ａ｜／２
＝｜（Ｉ１ａ−Ｉ１ｂ）Ｒ１−（Ｉ１ａ＋Ｉ１ｂ）Ｒ１｜／２
＝Ｉ１ｂ・Ｒ１
｜Ｖ２ｂ−Ｖ２ａ｜／２
＝｜（Ｉ２ａ−Ｉ２ｂ）Ｒ２−（Ｉ２ａ＋Ｉ２ｂ）Ｒ２｜／２
＝Ｉ２ｂ・Ｒ２
このように、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を切り替えることにより、直流電源２から供給される電流のみ、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２を流れたときの電圧となって、前述の直流漏れ電流の影響をキャンセルすることができる。
【００２３】
次に、図２に示した電路Ｌ１，Ｌ２の対地絶縁状態を監視する絶縁監視装置１ｂについて説明する。尚、電路Ｌ１，Ｌ２は単線で示しているが、実際には単相２線式電路であれば２線の配線であり、複数相式電路であれば、その相数に対応した配線数である。また、高低圧変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ２は、中性点もしくは出力側端子の一つが接地されていない非接地方式となっている。
図２に示したＣ０１は電路Ｌ１の各配線と大地間の対地静電容量の並列合成容量を示しており、Ｒ０１は電路Ｌ１の各配線と大地間の対地絶縁抵抗を示している。また、Ｃ０２は電路Ｌ２の各配線と大地間の対地静電容量の並列合成容量を示しており、Ｒ０２は電路Ｌ２の各配線と大地間の対地絶縁抵抗を示している。尚、接地極ＥＤは、電路Ｌ１，Ｌ２に接続される負荷機器の筐体等を接地するための電気設備技術基準で定められているＤ種接地極である。
【００２４】
絶縁監視装置１ｂは、直流定電圧Ｖｄｃを出力する直流電源２と、直流電源２から出力された直流定電圧Ｖｄｃを電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電路Ｌ１，Ｌ２とＤ種接地極ＥＤ間に極性を切り替えて印加する切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する極性切替制御部３と、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接点（イ）側、（ロ）側それぞれに切り替えられた状態での電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間の電圧を検出するとともに、前述の絶縁抵抗演算式に基づいて電路Ｌ１，Ｌ２の対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２の値を演算して求める絶縁抵抗演算部４とを有するものである。
尚、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替タイミングとしては、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間それぞれの電圧の変化を絶縁抵抗演算部４を介して検出し、その変化がゼロとなったとき、即ち、接地コンデンサＣ１，Ｃ２、及び対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２が完全に充電され、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２へ流れる直流電流の値が安定したときと同じ状態となったとき、あるいは切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２が切り替わってから電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間のそれぞれの電圧が安定するまでの時間を計算して求めておき、その時間に若干の余裕を見込んだ時間の間隔で、タイマーにより切り替える手段でもよい。
【００２５】
次に、絶縁監視装置１ｂを用いて電路Ｌ１，Ｌ２の対地絶縁抵抗値Ｒ０１，Ｒ０２を求める作用について説明する。
切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接点（イ）側に接続されている状態で、直流電源２から直流定電圧Ｖｄｃが出力されると、直流定電圧Ｖｄｃは、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電路Ｌ１，Ｌ２とＤ種接地極ＥＤ間に印加される。直流定電圧Ｖｄｃが電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電路Ｌ１，Ｌ２とＤ種接地極ＥＤ間に印加されると、直流電流が電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２、及び対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２へ流れる。
【００２６】
上記のように対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２、及び対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２へ直流電流が流れ、対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２への充電が完全に終了し、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２へ流れる直流電流の値が安定したとき、絶縁抵抗演算部４は、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間のそれぞれの電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａを検出し、その電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａを内部のメモリ回路に記憶する。
尚、電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａの検出はローパスフィルタを通して行い、交流ノイズ成分を取り除いた電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａを上記内部のメモリ回路に記憶する。
【００２７】
上記のように、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間のそれぞれの電圧Ｖ１ａ，Ｖ２ａが記憶されると、極性切替制御部３は、切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を接点（ロ）側に接続替えする。極性切替制御部３が切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を接点（ロ）側に切り替えると、電路Ｌ１，Ｌ２とＤ種接地極ＥＤ間に印加される直流定電圧Ｖｄｃの極性が切り替えられる。この状態で再び対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２へ流れる直流電流の値が安定したとき、絶縁抵抗演算部４は、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間のそれぞれの電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂを検出し、その電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂを内部のメモリ回路に記憶する。
尚、電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂの検出はローパスフィルタを通して行い、交流ノイズ成分を取り除いた電圧Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂを上記内部のメモリ回路に記憶する。
【００２８】
尚、極性切替制御部３が切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を接点（イ）または、接点（ロ）側に切り替える理由は前述と同じであり、切替タイミングは、電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間それぞれの電圧の変化を絶縁抵抗演算部４を介して検出し、その変化がゼロとなったとき、即ち、接地コンデンサＣ１，Ｃ２、及び対地静電容量Ｃ０１，Ｃ０２が完全に充電され、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２へ流れる直流電流の値が安定したときと同じ状態となったとき、あるいは切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２が切り替わってから電流制限抵抗Ｒ１，Ｒ２間のそれぞれの電圧が安定するまでの時間を計算して求めておき、その時間に若干の余裕を見込んだ時間の間隔で、タイマーにより切り替える手段でもよい。
【００２９】
絶縁抵抗演算部４が対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２それぞれを求めるための絶縁抵抗演算式は，前述の絶縁監視装置１ａの場合と同じである。即ち、
Ｒ０１＝（Ｖｄｃ−｜Ｖ１ｂ−Ｖ１ａ｜／２）・２Ｒ１／｜Ｖ１ｂ−Ｖ１ａ｜
Ｒ０２＝（Ｖｄｃ−｜Ｖ２ｂ−Ｖ２ａ｜／２）・２Ｒ２／｜Ｖ２ｂ−Ｖ２ａ｜
絶縁抵抗演算部４は、上記絶縁抵抗演算を繰り返し行い、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２を求める。
このように、絶縁抵抗演算部４は、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２を求めることにより、電路Ｌ１，Ｌ２の対地絶縁状態を常時監視し、対地絶縁抵抗Ｒ０１，Ｒ０２が予め設定した値以下に低下した場合、外部に警報信号を出力する。また、対地絶縁抵抗値を通信手段により外部に出力する。これにより、電路Ｌ１，Ｌ２の対地絶縁抵抗が低下したことを、即座に、絶縁監視担当者に報知することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、電路の交流ノイズ電流や直流漏れ電流に影響されること無く、電路の対地絶縁抵抗を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】絶縁監視装置の構成と絶縁監視装置により監視される電路の電気回路図である。
【図２】絶縁監視装置の構成と絶縁監視装置により監視される電路の電気回路図である。
【図３】従来の技術を説明するための電気回路図である。
【図４】従来の技術を説明するための電気回路図である。
【図５】従来の技術を説明するための電気回路図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ絶縁監視装置
２直流電源
３極性切替制御部
４絶縁抵抗演算部
ＳＷ１，ＳＷ２切替スイッチ
Ｒ１，Ｒ２電流制限抵抗
Ｌ１，Ｌ２電路
Ｃ１，Ｃ２接地コンデンサ
Ｃ０１，Ｃ０２電路と大地間の対地静電容量
Ｒ０１，Ｒ０２電路の対地絶縁抵抗
Ｔｒ１，Ｔｒ２高低圧変圧器

Claims

中性点もしくは出力側端子の一つが接地コンデンサを介して接地極に接地されている変圧器の出力側電路の対地絶縁状態を監視する絶縁監視装置であって、
前記変圧器の出力側電路と前記接地極との間に電流制限抵抗を介して直流定電圧を印加する直流電源と、前記変圧器の出力側電路と前記接地極の間に前記直流定電圧が印加された場合に前記変圧器の出力側電路と前記接地極の間に流れる直流電流が安定した値を示した状態で前記直流定電圧の印加極性を切り替える極性切替手段と、前記直流電流が安定した値を示す毎に前記電流制限抵抗間の電圧を検出する電圧検出手段と、前記直流定電圧の値、前記電流制限抵抗の値、及び前記直流電流が安定した値を示す毎に検出された前記電流制限抵抗間電圧の値を演算要素とする絶縁抵抗演算式に基づいて前記変圧器の出力側電路の対地絶縁抵抗値を演算する絶縁抵抗演算手段とを備えたことを特徴とする絶縁監視装置。
中性点や出力側端子が接地されていない非接地式変圧器の出力側電路の対地絶縁状態を監視する絶縁監視装置であって、
前記変圧器の出力側電路と負荷機器接地用の接地極との間に電流制限抵抗を介して直流定電圧を印加する直流電源と、前記変圧器の出力側電路と前記接地極の間に前記直流定電圧が印加された場合に前記変圧器の出力側電路と前記接地極の間に流れる直流電流が安定した値を示した状態で前記直流定電圧の印加極性を切り替える極性切替手段と、前記直流電流が安定した値を示す毎に前記電流制限抵抗間の電圧を検出する電圧検出手段と、前記直流定電圧の値、前記電流制限抵抗の値、及び前記直流電流が安定した値を示す毎に検出された前記電流制限抵抗間電圧の値を演算要素とする絶縁抵抗演算式に基づいて前記変圧器の出力側電路の対地絶縁抵抗値を演算する絶縁抵抗演算手段とを備えたことを特徴とする絶縁監視装置。
請求項１又は請求項２に記載の絶縁監視装置であって、
前記対地絶縁抵抗値が所定値以下に低下した場合に警報信号を出力するための警報信号出力手段を有することを特徴とする絶縁監視装置。