JP5474718B2 - 漏れ電流測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＥＣ６０６０１−１などの安全規格に基づいて被測定対象機器（電気機器）についての患者測定電流などの漏れ電流を測定する漏れ電流測定装置に関するものである。

この種の漏れ電流測定装置には、下記の非特許文献１の例えば第６ページに記載されているように、被測定対象機器に対して供給している商用交流電圧の極性を切り換える模擬回路が必要とされている。また、この模擬回路の一例としてＩＥＣ６０６０１−１規格には、図３に示す模擬回路６０が記載されている。この模擬回路６０は、絶縁トランス４１、極性切換スイッチ６１および接断スイッチ６２を含んで構成されている。絶縁トランス４１は、商用交流電圧Ｖ１が入力される一対の交流入力端子２ａ，２ｂに一次巻線４１ａが接続されて、絶縁された商用交流電圧Ｖ１を二次巻線４１ｂから出力する。極性切換スイッチ６１は、一例として２極双投形のスイッチ（トグルスイッチやスライドスイッチなど）で構成されている。また、極性切換スイッチ６１は、二次巻線４１ｂの各端部と一対の交流出力端子３ａ，３ｂとをそれぞれ接続する供給電路２４，２５に各極が図３に示す接続状態で接続されている。接断スイッチ６２は、単極単投形のスイッチで構成されている。また、接断スイッチ６２は、供給電路２４，２５のうちの接地される側の供給電路２５内に接続されて、この供給電路２５を接・断（接続または切断）する。なお、図３におけるＰＥは、被測定対象機器５０における保護接地を示し、ＦＥは被測定対象機器５０における機能接地を示しており、模擬回路６０には、各ＰＥ，ＦＥを個別に接地するための２つのスイッチ２９，３０が設けられている。

したがって、この交流入力端子２ａ，２ｂ、交流出力端子３ａ，３ｂおよび模擬回路６０を備えた漏れ電流測定装置６５では、模擬回路６０の極性切換スイッチ６１を操作することにより、被測定対象機器５０に対して供給している商用交流電圧Ｖ１の極性を切り換えることができると共に、接断スイッチ６２を操作することにより、接地側の供給電路２５を接・断することが可能となっており、接地側の供給電路２５を接続状態にして商用交流電圧Ｖ１の極性を切り換えたときの切り換え前後の各状態と、接地側の供給電路２５を切断状態にして商用交流電圧Ｖ１の極性を切り換えたときの切り換え前後の各状態とにおいて、規格に従って接続された不図示の測定ネットワークに流れる電流を漏れ電流として測定可能となっている。

ところが、上記の模擬回路６０を備えた漏れ電流測定装置６５には、以下の課題が存在している。すなわち、この模擬回路６０では、極性切換スイッチ６１を操作して、被測定対象機器５０に対して供給している商用交流電圧Ｖ１の極性を切り換える都度、被測定対象機器５０への商用交流電圧Ｖ１の供給が一時的に中断される。このため、被測定対象機器５０がパソコンを含む構成の場合には、パソコンにおける処理中のデータの破壊を回避する必要がある。したがって、商用交流電圧Ｖ１の極性を切り換えようとするときには、まず、被測定対象機器５０のパソコンをシャットダウンさせ、次いで、極性切換スイッチ６１を操作して商用交流電圧Ｖ１の極性を切り換え、続いて、被測定対象機器５０のパソコンを再起動する（立ち上げ直す）という操作が常に必要となる。このため、パソコンを含む被測定対象機器５０についての漏れ電流の測定に長時間を要するという課題が存在している。

この課題を解決するため、本願発明者は、次のような漏れ電流測定装置（特願２０１０−１３３５１６）を既に開発して提案している。この漏れ電流測定装置は、入力される商用交流電圧の極性を切り換えて被測定対象機器に供給する極性切換回路を含む模擬回路と、被測定対象機器についての漏れ電流の経路を構成する測定ネットワークの両端間電圧を測定する電圧計とを備えた漏れ電流測定装置であって、極性切換回路は、一次巻線に商用の交流電圧が入力される絶縁トランスの二次巻線の両端部に接続されて、二次巻線から出力される商用交流電圧を入力して被測定対象機器に供給する一対の供給電路と、一対の供給電路のうちの任意の一方を選択的に接地する接地スイッチとを備えている。

この漏れ電流測定装置では、２極双投形のスイッチを使用して商用交流電圧の極性を切り換える従来の構成とは異なり、接地スイッチを操作することで、各交流出力端子に商用交流電圧を連続的に出力しつつ、この商用交流電圧の極性を切り換えることができる。このため、被測定対象機器がパソコンを含む構成であっても、パソコンをシャットダウンや再起動させることなく、被測定対象機器についての漏れ電流を測定することが可能となっている。

また、この漏れ電流測定装置では、接地スイッチに対して直列に接続された電流制限抵抗と、電流制限抵抗に対して並列に接続されて電流制限抵抗を短絡可能に構成された短絡スイッチと、電流制限抵抗に流れる電流を検出する電流計とを備えているため、絶縁トランスを別途用意して、その一次巻線に商用交流電圧Ｖ１を供給し、二次巻線から出力される商用交流電圧Ｖ１を模擬回路６０の一対の供給電路２４，２５に供給する構成において、電流計で検出される電流に基づいて絶縁トランスの接続（使用）の有無を判別することが可能となっている。

具体的には、絶縁トランスが接続されているときには、絶縁トランスの二次巻線側は接地に対してフローティング状態にある。このため、二次巻線側を接地したとしても、二次巻線と接地との間に流れる電流の電流値は極めて小さな電流値となる。これにより、この小さな電流値よりも若干大きな電流値をしきい値として規定して、電流計で検出された電流の電流値とこのしきい値とを比較することで、しきい値以下のときには、絶縁トランスが接続されていると判別することができる。したがって、この漏れ電流測定装置によれば、絶縁トランスが正常に接続されていると判別したときにのみ、短絡スイッチを作動させて一対の供給電路のうちの任意の一方を接地スイッチを介して接地することができるため、絶縁トランスを介さずに商用交流電圧を直接入力している状態において、一対の供給電路のうちの一方を接地スイッチを介して接地（短絡）される事態を回避することが可能となっている。

ＨＩＯＫＩ、３１５６リークカレントハイテスタ、ユーザーズガイド、［２０１０年９月９日検索］、インターネット＜URL：http://hioki.jp/tech/pdf/3156UGJ_02.pdf＞

ところが、活電線と共に商用交流ラインを構成する中性線では、接地を基準として中性線に発生する電圧が数ボルトから十数ボルトというような低電圧である場合があり、この場合には、絶縁トランスを接続しない構成であっても、中性線側を電流制限抵抗を介して短絡したときにこの電流制限抵抗に流れる電流がしきい値以下となることがある。このため、上記の漏れ電流測定装置には、このような場合に、絶縁トランスを接続していると誤判別して、この判別結果に基づいて、被測定対象機器に対する商用交流電圧の極性を切り替えるべく、活電線を短絡したときに、商用交流ラインと接地との間に漏電ブレーカの作動電流（感度電流）以上の電流が流れて、その結果として商用交流ラインに配設されている漏電ブレーカが作動して、被測定対象機器に対する商用交流電圧の供給が中断（遮断）される虞があるという解決すべき課題が存在している。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、絶縁トランスの接続を確実に判別して、被測定対象機器に対する商用交流電圧の供給を中断することなくこの商用交流電圧の極性を切り換え得る漏れ電流測定装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の漏れ電流測定装置は、入力される商用交流電圧の極性を切り換えて被測定対象機器に供給する極性切換回路を含む模擬回路と、前記被測定対象機器についての漏れ電流の経路を構成する測定ネットワークの両端間電圧を測定する電圧計と、処理部とを備え、前記極性切換回路は、前記商用交流電圧が一次巻線に入力される絶縁トランスの二次巻線の両端部に接続されて、当該二次巻線から出力される絶縁された前記商用交流電圧を入力して前記被測定対象機器に供給する一対の供給電路と、電流制限抵抗と、当該電流制限抵抗に対して直列に接続されて前記一対の供給電路のうちの任意の一方を当該電流制限抵抗を介して選択的に接地する接地スイッチと、前記電流制限抵抗に対して並列に接続されて当該電流制限抵抗を短絡可能に構成された短絡スイッチと、前記接地スイッチに流れる電流を検出する電流計とを備えて構成され、前記処理部は、前記短絡スイッチが切断状態のときに前記接地スイッチに対する制御を実行することにより、前記一対の供給電路を片方ずつ前記電流制限抵抗を介して接地すると共に接地したときの前記電流の電流値を前記電流計で測定し、当該測定したいずれの電流値についても予め規定されたしきい値以下のときに、前記絶縁トランスが前記極性切換回路に接続されていると判別し、当該測定した電流値の少なくとも一方が前記しきい値を超えているときに、前記絶縁トランスが前記極性切換回路に接続されていないと判別するトランス接続検出処理を実行する。

また、請求項２記載の漏れ電流測定装置は、請求項１記載の漏れ電流測定装置において、前記処理部は、前記トランス接続検出処理において前記絶縁トランスが接続されていないと判別したときに、その旨を出力部に出力する。

請求項１記載の漏れ電流測定装置では、漏れ電流の測定処理の実行に先立ち、処理部が、接地スイッチに対する制御を実行することにより、一対の供給電路を片方ずつ電流制限抵抗を介して接地すると共に接地したときの電流制限抵抗に流れる電流の各電流値を電流計で測定し、測定したいずれの電流値についても予め規定されたしきい値以下のときに、絶縁トランスが極性切換回路に接続されていると判別し、測定した電流値の少なくとも一方がしきい値を超えているときに、絶縁トランスが極性切換回路に接続されていないと判別するトランス接続検出処理を実行する。

したがって、この漏れ電流測定装置によれば、トランス接続検出処理により、絶縁トランスが極性切換回路に接続されているか否かを確実に判別することができるため、被測定対象機器に対する商用交流電圧の極性を切り替えつつ行う漏れ電流の測定処理を、漏電ブレーカによる商用交流ラインの遮断（商用交流電圧の供給の中断）を確実に回避して実行することができる。

また、請求項２記載の漏れ電流測定装置によれば、処理部が、トランス接続検出処理において絶縁トランスが極性切換回路に接続されていないと判別したときに、出力部にその旨を出力することにより、作業者は、絶縁トランスが接続されていない状態であることを確実かつ容易に把握することができる。

漏れ電流測定装置１の構成を示す構成図である。 漏れ電流測定装置１Ａの構成を示す構成図である。 従来の漏れ電流測定装置６５の構成を示す構成図である。

以下、漏れ電流測定装置１の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、漏れ電流測定装置１の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す漏れ電流測定装置１は、絶縁トランス接続用のインレット２、アウトレット３、模擬回路４、測定ネットワーク５、電圧計６、テスト端子７ａ，７ｂ、テストリード８ａ，８ｂ、処理部９、操作部１０および出力部１１を備え、一例としてＩＥＣ６０６０１−１に規定されている漏れ電流としての患者測定電流Ｉ１を被測定対象機器５０について測定可能に構成されている。

インレット２には、図１に示すように、一対の交流入力端子２ａ，２ｂおよび接地端子２ｃが設けられている。一対の交流入力端子２ａ，２ｂには、別途用意される絶縁トランス４１（外部絶縁トランス）における二次巻線４１ｂの各端部が接続される。この絶縁トランス４１は、一次巻線４１ａ、および一次巻線４１ａに対して電気的に絶縁された状態で形成された二次巻線４１ｂ（互いに同じ巻数に規定されている）を備え、一次巻線４１ａに入力される商用交流電圧Ｖ１を、一次側に対して電気的に絶縁された商用交流電圧Ｖ１に変換して二次巻線４１ｂから出力する。また、一対の交流入力端子２ａ，２ｂには、後述する一対の供給電路（電源線）２４，２５が接続されている。接地端子２ｃは、漏れ電流測定装置１において基準電位となる内部接地Ｇ１に接続されている。アウトレット３には、一対の交流出力端子３ａ，３ｂおよび接地端子３ｃが設けられている。

模擬回路４は、図１に示すように、接地スイッチ２１、２つの接断スイッチ２２，２３、一対の供給電路２４，２５、電流制限抵抗２６、電流制限抵抗２６に並列に接続された短絡スイッチ２７、電流計２８および２つの接断スイッチ２９，３０を含んで構成されている。接地スイッチ２１は、単極双投形のスイッチ（本例では一例として、単極双投形のリレー）で構成されて、電流制限抵抗２６および電流計２８と直列に接続された状態で、供給電路２４，２５と内部接地Ｇ１との間に配設されている。また、接地スイッチ２１は、供給電路２４，２５のうちの任意の一方（交流入力端子２ａ，２ｂを介して供給電路２４，２５に接続される二次巻線４１ｂの２つの端部のうちの任意の一方でもある）を選択的に、電流制限抵抗２６および短絡スイッチ２７の並列回路と電流計２８とを介して内部接地Ｇ１に接続可能に構成されている。

電流制限抵抗２６は、短絡スイッチ２７が切断状態（短絡スイッチ２７によって短絡されていない状態）で、かつ一対の供給電路２４，２５に絶縁トランス４１を介さずに、商用電源ライン（中性線および活電線）が直接接続されている状態において、この活電線を接地スイッチ２１を介して内部接地Ｇ１に接続したときに、自身（電流制限抵抗２６）に流れる電流が商用電源ラインに配設されている漏電ブレーカの作動電流（例えば、１２ｍＡ程度）を下回るように抵抗値が予め設定されている（例えば、自身に流れる電流が１０ｍＡ程度となるように抵抗値が設定されている）。

短絡スイッチ２７は、単極単投形のスイッチ（本例では一例として、単極単投形のリレー）で構成されると共に、電流制限抵抗２６に対して並列に接続されている。この構成により、短絡スイッチ２７は、接続状態（オン状態）のときに電流制限抵抗２６を短絡する。電流計２８は、電流制限抵抗２６および短絡スイッチ２７の並列回路、並びに接地スイッチ２１に対して直列に接続されることにより、接地スイッチ２１に流れる電流（電流制限抵抗２６または短絡スイッチ２７に流れる電流）Ｉ３の電流値を測定する。また、電流計２８は、測定した電流Ｉ３の電流値を示す電流データＤｉを処理部９に出力する。

交流入力端子２ａ，２ｂに接続された絶縁トランス４１の二次巻線４１ｂは、接地スイッチ２１、電流制限抵抗２６、短絡スイッチ２７および電流計２８の無い状態ではフローティング状態にある。このため、短絡スイッチ２７によって電流制限抵抗２６が短絡されている状態において、接地スイッチ２１によって供給電路２４，２５のうちのいずれか一方が内部接地Ｇ１に接続されて初めて、二次巻線４１ｂに発生する交流電圧の極性が規定される。つまり、供給電路２４，２５のうちの接地スイッチ２１を介して内部接地Ｇ１に接続された供給電路が、中性線となり、他方の供給電路が活電線となる極性に規定される。したがって、交流入力端子２ａ，２ｂに入力される商用交流電圧Ｖ１の極性を切り換えてアウトレット３に供給（出力）する極性切換回路３１が、供給電路２４，２５、接地スイッチ２１、電流計２８、電流制限抵抗２６および短絡スイッチ２７によって構成されている。

接断スイッチ２２は、一例として単極単投形のスイッチ（本例では一例として、単極単投形のリレー）で構成されて、供給電路２４（交流入力端子２ａと交流出力端子３ａとを接続する電路）内に接続されている。これにより、接断スイッチ２２は、供給電路２４を接・断（接続または切断）可能、つまり、交流入力端子２ａと交流出力端子３ａ（一方の交流出力端子）との間を接・断可能となっている。接断スイッチ２３は、接断スイッチ２２と同様にして単極単投形のスイッチ（本例では一例として、単極単投形のリレー）で構成されて、供給電路２５（交流入力端子２ｂと交流出力端子３ｂとを接続する電路）内に接続されている。これにより、接断スイッチ２３は、供給電路２５を接・断（接続または切断）可能、つまり、交流入力端子２ｂと交流出力端子３ｂ（他方の交流出力端子）との間を接・断可能となっている。

また、模擬回路４には、被測定対象機器５０における保護接地ＰＥと内部接地Ｇ１、被測定対象機器５０における機能接地ＦＥと内部接地Ｇ１とを個別に接地するための２つの接断スイッチ２９，３０が設けられている。なお、接断スイッチ２９は、アウトレット３の接地端子３ｃを経由して保護接地ＰＥと接続される。各接断スイッチ２９，３０は、一例として単極単投形のスイッチ（本例では一例として、単極単投形のリレー）で構成されている。

測定ネットワーク５は、既知の抵抗網で構成されている。また、測定ネットワーク５は、図１に示すように、テスト端子７ａ，７ｂ間に接続されている。また、テスト端子７ａにはテストリード８ａが、またテスト端子７ｂにはテストリード８ｂがそれぞれ接続されている。これにより、患者測定電流Ｉ１が、各テストリード８ａ，８ｂを介して測定ネットワーク５に流れ得るように構成されている。電圧計６は、患者測定電流Ｉ１が流れることによって測定ネットワーク５における所定の部位間（例えば測定ネットワーク５の両端間）に発生する電圧の電圧値を測定する。また、電圧計６は、測定した電圧の電圧値を示す電圧データＤｖを処理部９に出力する。上記したように、測定ネットワーク５は既知の抵抗網で構成されているため、電圧計６によって電圧が測定される部位間の抵抗値も既知である。このため、この既知の抵抗値と電圧計６で測定された電圧の電圧値とに基づいて、患者測定電流Ｉ１の測定が可能となっている。

処理部９は、ＣＰＵ９ａおよびメモリ９ｂを備えて構成されて、操作部１０から出力される切換指示に基づく接地スイッチ２１、接断スイッチ２２，２３、短絡スイッチ２７および接断スイッチ２９，３０に対する制御処理、電流データＤｉに基づいて絶縁トランス４１の接続の有無を検出するトランス接続検出処理、電圧データＤｖに基づく患者測定電流Ｉ１の測定処理（漏れ電流測定処理）、および出力処理を実行する。また、処理部９は、トランス接続検出処理において、接地スイッチ２１に対する制御を実行して、供給電路２４，２５を片方ずつ電流計２８に接続する制御処理を実行する。また、処理部９のメモリ９ｂには、トランス接続検出処理において使用されるしきい値（電流Ｉ３の後述する各電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂに対するしきい値）Ｉｔｈが予め規定されて記憶されている。

操作部１０は、一例として、模擬回路４内の接地スイッチ２１、接断スイッチ２２，２３、短絡スイッチ２７および接断スイッチ２９，３０に対応した操作スイッチを備え、操作された操作スイッチに対応する模擬回路４内の各スイッチ２１，２２，２３，２７，２９，３０に対して、その操作内容に応じた切換指示を生成して、処理部９に出力する。出力部１１は、一例としてＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置で構成されて、処理部９によるトランス接続検出処理の結果や、測定処理の結果を表示する。なお、ＬＣＤに代えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などで出力部１１を構成することもできる。

次に、漏れ電流測定装置１を用いて、被測定対象機器５０についての患者測定電流Ｉ１を測定する手順について、漏れ電流測定装置１の測定動作と共に説明する。

測定の前段階として、絶縁トランス４１を用意して、その二次巻線４１ｂを各交流入力端子２ａ，２ｂ間に接続する。また、漏れ電流測定装置１のアウトレット３に被測定対象機器５０の電源ケーブルＰＷを接続し、かつ漏れ電流測定装置１のテストリード８ａを被測定対象機器５０の一の装着部５１に接続すると共に、テストリード８ｂを被測定対象機器５０の他の装着部５２に接続する。また、インレット２の接地端子２ｃを外部接地Ｇに接続する。

この状態において、まず、漏れ電流測定装置１に対する初期設定として、操作部１０における接地スイッチ２１等に対応する操作スイッチを操作して、処理部９に対して接地スイッチ２１等に対する制御処理を実行させることにより、接地スイッチ２１を供給電路２５側に切り換え、かつ各接断スイッチ２２，２３を接続状態（オン状態）に移行させ、かつ短絡スイッチ２７を切断状態（オフ状態）に移行させる。

次いで、絶縁トランス４１の一次巻線４１ａに商用交流電圧Ｖ１を入力する。これにより、絶縁トランス４１の二次巻線４１ｂには絶縁された商用交流電圧Ｖ１が発生し、この発生した商用交流電圧Ｖ１がインレット２の各交流入力端子２ａ，２ｂ間に印加される。また、上記したように、各接断スイッチ２２，２３が接続状態となっているため、この商用交流電圧Ｖ１は、各供給電路２４，２５、アウトレット３の各交流出力端子３ａ，３ｂおよび電源ケーブルＰＷを経由して被測定対象機器５０に供給される。この際に、上記したように、接地スイッチ２１によって供給電路２５が選択されているため、供給電路２５は、電流制限抵抗２６および電流計２８を介して内部接地Ｇ１に接続された状態となっている。

この状態において、処理部９は、トランス接続検出処理を実行する。このトランス接続検出処理では、処理部９は、まず、このように短絡スイッチ２７が切断状態のときに接地スイッチ２１に対する制御を実行することにより、一対の供給電路２４，２５を片方ずつ電流制限抵抗２６を介して接地すると共に接地したときの電流Ｉ３の電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂを電流計２８で測定する。

具体的には、上記したように、接地スイッチ２１によって供給電路２５が選択されているため、供給電路２５が、電流制限抵抗２６および電流計２８を介して内部接地Ｇ１に接続された状態となっている。したがって、処理部９では、まず、ＣＰＵ９ａが、電流計２８から出力される電流データＤｉに基づいて、供給電路２５から電流制限抵抗２６を介して内部接地Ｇ１に流れる電流Ｉ３の電流値Ｉ３ａを測定（算出）し、測定した電流値Ｉ３ａを供給電路２５に対応させてメモリ９ｂに記憶させる。次いで、ＣＰＵ９ａは、接地スイッチ２１に対する制御処理を実行し、接地スイッチ２１を供給電路２４側に切り換える。続いて、ＣＰＵ９ａは、電流計２８から出力される電流データＤｉに基づいて、供給電路２４から電流制限抵抗２６を介して内部接地Ｇ１に流れる電流Ｉ３の電流値Ｉ３ｂを測定（算出）し、測定した電流値Ｉ３ｂを供給電路２４に対応させてメモリ９ｂに記憶させる。

次いで、ＣＰＵ９ａは、測定した電流Ｉ３の各電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂと予め規定されたしきい値Ｉｔｈとを比較することにより、インレット２の各交流入力端子２ａ，２ｂに絶縁トランス４１が接続されているか否か、つまり、この交流入力端子２ａ，２ｂに接続されている極性切換回路３１に絶縁トランス４１が接続されているか否かを判別する。

この場合、絶縁トランス４１が使用されて、フローティング状態にある絶縁トランス４１の二次巻線４１ｂから極性切換回路３１の供給電路２４，２５に商用交流電圧Ｖ１が供給されているときには、電流制限抵抗２６を介して流れる電流Ｉ３の電流値は、接地スイッチ２１によって供給電路２４，２５のいずれが接続されている場合においても極めて小さい値（例えば、数十μＡ）となる。したがって、予め実験などを行うことにより、このときの電流Ｉ３の電流値を求め、この電流値よりも若干大きな電流値をしきい値Ｉｔｈ（例えば、１ｍＡ）としておくことにより、絶縁トランス４１の使用時に電流制限抵抗２６を介して流れる電流Ｉ３の電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂは常にしきい値Ｉｔｈ以下となる。

一方、絶縁トランス４１が使用されておらず、供給電路２４，２５に商用交流電圧Ｖ１が商用電源ラインから直接供給されているときには、供給電路２４，２５のうちの商用電源ラインを構成する中性線が接続されている供給電路に関しては、中性線に発生している電位が低い場合に、電流Ｉ３の電流値（電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂの一方）がしきい値Ｉｔｈ以下となることもあり得る。一方、供給電路２４，２５のうちの商用電源ラインを構成する活電線が接続されている供給電路に関しては、活電線の電圧（ＡＣ１００Ｖなどの高電圧）が電流制限抵抗２６に印加されると共に、電流制限抵抗２６の抵抗値が上記したような抵抗値に予め規定されているため、１０ｍＡ程度の電流値の電流Ｉ３が電流制限抵抗２６に流れる。つまり、絶縁トランス４１の未使用時には、電流制限抵抗２６を介して流れる電流Ｉ３の電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂの少なくとも一方は常にしきい値Ｉｔｈを超えることとなる。

したがって、ＣＰＵ９ａは、メモリ９ｂに記憶されているしきい値Ｉｔｈと各供給電路２４，２５に対応する電流Ｉ３の電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂとを比較し、測定したいずれの電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂについてもしきい値Ｉｔｈ以下のときに、絶縁トランス４１が極性切換回路３１に接続されている（絶縁トランス４１が使用されている）と判別し、測定した電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂのいずれか（電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂのうちの少なくとも一方）がしきい値Ｉｔｈを超えているときに、絶縁トランス４１が極性切換回路３１に接続されていない（絶縁トランス４１が使用されていない）と判別する。

続いて、ＣＰＵ９ａは、この判別の結果、絶縁トランス４１が接続されていないと判別したときには、その旨を出力部１１に出力する。本例では、出力部１１は表示装置で構成されているため、その画面上にその旨（例えば、「絶縁トランス未接続」の文字）が表示される。この場合、ＣＰＵ９ａは、トランス接続検出処理を完了させると共に、漏れ電流測定装置１の動作を一時停止させる。これにより、作業者は、絶縁トランス４１が接続されていない状態であることを把握できるため、漏れ電流測定装置１への商用交流電圧Ｖ１の供給を停止して、絶縁トランス４１の接続作業を実施することが可能となる。

一方、ＣＰＵ９ａは、この判別の結果、絶縁トランス４１が接続されていると判別したときには、その旨を出力部１１に出力し、トランス接続検出処理を完了させる。本例では、表示装置で構成された出力部１１にその旨（例えば、「絶縁トランス接続済」の文字）が表示される。これにより、作業者は、絶縁トランス４１が正常に接続されている状態であることを把握できるため、患者測定電流Ｉ１の測定処理を実施可能であることを認識することができる。

この患者測定電流Ｉ１の測定処理では、まず、作業者は、操作部１０の各操作スイッチを操作することにより、操作部１０から処理部９に対して、接地スイッチ２１を供給電路２５側に切り換え、かつ短絡スイッチ２７を接続状態に移行させる切換指示を出力させる。これにより、処理部９（具体的には、ＣＰＵ９ａ）がこの切換指示を入力して、接地スイッチ２１を供給電路２５側に切り換えると共に短絡スイッチ２７を接続状態に移行させるため、商用交流電圧Ｖ１は、供給電路２５側が接地電位に規定された状態で被測定対象機器５０に供給される。

この状態において、電圧計６は、測定ネットワーク５の所定の部位間に発生している電圧を測定して、測定した電圧を示す電圧データＤｖを処理部９に出力する。処理部９では、ＣＰＵ９ａが、入力した電圧データＤｖで示される電圧（測定ネットワーク５の所定の部位間に発生している電圧）と測定ネットワーク５における所定の部位間の抵抗値とに基づいて、被測定対象機器５０の各装着部５１，５２間に流れる患者測定電流Ｉ１を算出（測定）して、出力部１１に出力する（本例では、患者測定電流Ｉ１を表示装置に表示させる）。これにより、供給電路２５側を接地電位に規定した極性で商用交流電圧Ｖ１を被測定対象機器５０に供給した状態での患者測定電流Ｉ１の測定が完了する。

次いで、作業者は、操作部１０の各操作スイッチを操作することにより、操作部１０から処理部９に対して、接地スイッチ２１を供給電路２４側に切り換える切換指示を出力させる。これにより、処理部９がこの切換指示を入力して、接地スイッチ２１を供給電路２４側に切り換える。絶縁トランス４１の二次巻線４１ｂ側は、接地スイッチ２１によって内部接地Ｇ１に接続されていない状態では、内部接地Ｇ１に対してフローティング状態となっている。このため、接地スイッチ２１によって供給電路２４が内部接地Ｇ１に接続されることにより、供給電路２５に代えて供給電路２４が接地電位に規定されるため、交流出力端子３ａ，３ｂ間に供給（出力）される商用交流電圧Ｖ１の極性が反転した状態となる（極性が切り換えられる）。この商用交流電圧Ｖ１の極性の切り換えに際して、この漏れ電流測定装置１では、供給電路２４，２５のいずれも切断状態にならないため、商用交流電圧Ｖ１は連続して供給され続ける（商用交流電圧Ｖ１の供給は中断されない）。

この状態において、ＣＰＵ９ａは、電圧計６から出力されている電圧データＤｖで示される電圧（測定ネットワーク５の所定の部位間に発生している電圧）と測定ネットワーク５における所定の部位間の抵抗値とに基づいて、被測定対象機器５０の各装着部５１，５２間に流れる患者測定電流Ｉ１を算出（測定）して、出力部１１に出力する（本例では、患者測定電流Ｉ１を表示装置に表示させる）。これにより、供給電路２４側を接地電位に規定した極性で商用交流電圧Ｖ１を被測定対象機器５０に供給した状態での患者測定電流Ｉ１の測定が完了する。

また、この漏れ電流測定装置１では、各供給電路２４，２５のうちの接地電位に規定されている一方が切断状態となったときの患者測定電流Ｉ１についても測定する必要がある。以下、この条件において、患者測定電流Ｉ１を測定する手順について説明する。上記した患者測定電流Ｉ１の測定に続いて測定を実行するため、供給電路２４側が最初に接地電位に規定されているものとする。

この状態において、まず、作業者は、操作部１０における接断スイッチ２２に対応する操作スイッチを操作することにより、操作部１０から処理部９に対して、接断スイッチ２２を切断状態に移行させる切換指示を出力させる。これにより、ＣＰＵ９ａが接断スイッチ２２を制御して、切断状態に移行させることで、供給電路２４が切断状態に移行させられる。

次いで、ＣＰＵ９ａは、電圧計６から出力されている電圧データＤｖで示される電圧と測定ネットワーク５における所定の部位間の抵抗値とに基づいて、被測定対象機器５０の各装着部５１，５２間に流れる患者測定電流Ｉ１を算出（測定）して、出力部１１に出力する（本例では、患者測定電流Ｉ１を表示装置に表示させる）。これにより、供給電路２４側を接地電位に規定し、かつ供給電路２４を切断状態にしたときの患者測定電流Ｉ１の測定が完了する。

続いて、供給電路２５側を接地電位に規定し、かつ供給電路２５を切断状態にしたときの患者測定電流Ｉ１の測定を実行する。この測定では、まず、作業者は、操作部１０における接地スイッチ２１および接断スイッチ２２，２３に対応する各操作スイッチを操作することにより、操作部１０から処理部９に対して、接地スイッチ２１を供給電路２５側に切り換え、かつ接断スイッチ２２を接続状態に移行させ、かつ接断スイッチ２３を切断状態に移行させる切換指示を出力させる。これにより、ＣＰＵ９ａが、接地スイッチ２１を制御して供給電路２５を電流計２８に接続し、また接断スイッチ２２を制御して接続状態に移行させることで、供給電路２４が接続状態に移行させられ、また接断スイッチ２３を制御して切断状態に移行させることで、供給電路２５が切断状態に移行させられる。

次いで、ＣＰＵ９ａは、電圧計６から出力されている電圧データＤｖで示される電圧と測定ネットワーク５における所定の部位間の抵抗値とに基づいて、被測定対象機器５０の各装着部５１，５２間に流れる患者測定電流Ｉ１を算出（測定）して、出力部１１に出力する（本例では、患者測定電流Ｉ１を表示装置に表示させる）。これにより、供給電路２５側を接地電位に規定し、かつ供給電路２５を切断状態にしたときの患者測定電流Ｉ１の測定が完了する。

このように、この漏れ電流測定装置１では、漏れ電流（患者測定電流Ｉ１）の測定処理の実行に先立ち、処理部９が、接地スイッチ２１に対する制御を実行することにより、一対の供給電路２４，２５を片方ずつ電流制限抵抗２６を介して接地（内部接地Ｇ１に接続）すると共に接地したときの電流制限抵抗２６に流れる電流Ｉ３の電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂを電流計２８で測定し、測定したいずれの電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂについても予め規定されたしきい値Ｉｔｈ以下のときに、絶縁トランス４１が極性切換回路３１の供給電路２４，２５に接続されていると判別し、測定した電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂの少なくとも一方がしきい値Ｉｔｈを超えているときに、絶縁トランス４１が極性切換回路３１の供給電路２４，２５に接続されていないと判別するトランス接続検出処理を実行する。

したがって、この漏れ電流測定装置１によれば、トランス接続検出処理により、絶縁トランス４１が極性切換回路３１に接続されているか否かを確実に判別することができるため、被測定対象機器５０に対する商用交流電圧Ｖ１の極性を切り替えつつ行う漏れ電流（患者測定電流Ｉ１）の測定処理を、漏電ブレーカによる商用交流ラインの遮断（商用交流電圧Ｖ１の供給の中断）を確実に回避して実行することができる。

また、この漏れ電流測定装置１によれば、処理部９が、トランス接続検出処理において絶縁トランス４１が極性切換回路３１に接続されていないと判別したときに、出力部１１にその旨を出力することにより、作業者は、絶縁トランス４１が接続されていない状態であることを確実かつ容易に把握することができる。

なお、上記の漏れ電流測定装置１では、接地スイッチ２１、電流制限抵抗２６、短絡スイッチ２７および電流計２８を１つずつ使用する構成を採用しているが、図２に示す漏れ電流測定装置１Ａのように、電流制限抵抗２６ａおよび短絡スイッチ２７ａの並列回路、接地スイッチ２１ａおよび電流計２８ａを直列に接続して、供給電路２４と内部接地Ｇ１との間に接続し、かつ電流制限抵抗２６ｂおよび短絡スイッチ２７ｂの並列回路、接地スイッチ２１ｂおよび電流計２８ｂを直列に接続して、供給電路２４と内部接地Ｇ１との間に接続する構成を採用することもできる。

この漏れ電流測定装置１Ａでは、接地スイッチ２１ａ，２１ｂとして、単極単投形のスイッチ（リレー）を使用し、この２つの接地スイッチ２１ａ，２１ｂと、２つのび短絡スイッチ２７ａ，２７ｂとが制御されることで、二次巻線４１ｂの各端部（供給電路２４，２５）を選択的に内部接地Ｇ１に接続する（接地する）。また、極性切換回路３１Ａは、供給電路２４，２５、接地スイッチ２１ａ，２１ｂ、電流計２８ａ，２８ｂ、電流制限抵抗２６ａ，２６ｂおよび短絡スイッチ２７ａ，２７ｂによって構成される。なお、漏れ電流測定装置１と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。

この構成では、ＣＰＵ９ａは、２つの短絡スイッチ２７ａ，２７ｂを切断状態に制御した状態において、２つの接地スイッチ２１ａ，２１ｂを片方ずつ接続状態に制御することで、二次巻線４１ｂの各端部（供給電路２４，２５）を選択的に、対応する電流制限抵抗２６ａ（または電流制限抵抗２６ｂ）を介在させた状態で内部接地Ｇ１に接続する。また、ＣＰＵ９ａは、電流制限抵抗２６ａを介在させた状態で供給電路２４を内部接地Ｇ１に接続したときには、電流計２８ａから出力される電流データＤｉａに基づいて電流制限抵抗２６ａに流れる電流Ｉ３１の電流値Ｉ３ａを測定し、電流制限抵抗２６ｂを介在させた状態で供給電路２５を内部接地Ｇ１に接続したときには、電流計２８ｂから出力される電流データＤｉｂに基づいて電流制限抵抗２６ｂに流れる電流Ｉ３２の電流値Ｉ３ｂを測定して、各電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂをしきい値Ｉｔｈと比較する。また、ＣＰＵ９ａは、この比較の結果、測定したいずれの電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂについても予め規定されたしきい値Ｉｔｈ以下のときに、絶縁トランス４１が極性切換回路３１Ａに接続されていると判別し、測定した電流値Ｉ３ａ，Ｉ３ｂの少なくとも一方がしきい値Ｉｔｈを超えているときに、絶縁トランス４１が極性切換回路３１Ａに接続されていないと判別する。

この構成により、漏れ電流測定装置１Ａにおいても、絶縁トランス４１の接続の有無を確実に判別して、出力部１１に出力することができるため、被測定対象機器５０に対する商用交流電圧Ｖ１の極性を切り替えつつ行う漏れ電流（患者測定電流Ｉ１）の測定処理を、漏電ブレーカによる商用交流ラインの遮断（商用交流電圧Ｖ１の供給の中断）を確実に回避して実行することができる。

なお、漏れ電流の一例として患者測定電流Ｉ１を測定する漏れ電流測定装置１について上記したが、漏れ電流測定装置１における模擬回路４は、患者測定電流Ｉ１以外の漏れ電流、接地漏れ電流（被測定対象機器５０の保護接地ＰＥからインレット２の接地端子２ｃを経由して接地に流れる漏れ電流であって、アウトレット３の接地端子３ｃとインレット２の接地端子２ｃとの間に測定ネットワーク５を接続して、この測定ネットワーク５の両端間に発生する電圧の電圧値を測定することで測定する電流）を測定する漏れ電流測定装置に対しても適用できるのは勿論である。また、測定ネットワーク５を内部に備えた漏れ電流測定装置１，１Ａについて説明したが、測定ネットワーク５は漏れ電流測定装置とは別体であってもよいのは勿論である。

１，１Ａ 漏れ電流測定装置
４ 模擬回路
５ 測定ネットワーク
６ 電圧計
９ 処理部
２ａ，２ｂ 交流入力端子
３ａ，３ｂ 交流出力端子
２１ 接地スイッチ
２２，２３ 接断スイッチ
２６ 電流制限抵抗
２７ 短絡スイッチ
２８ 電流計
３１，３１Ａ 極性切換回路
４１ 絶縁トランス
４１ａ 一次巻線
４１ｂ 二次巻線
５０ 被測定対象機器
Ｉ３ａ，Ｉ３ｂ 電流値
Ｉｔｈ しきい値
Ｖ１ 商用交流電圧

Claims (2)

1. 入力される商用交流電圧の極性を切り換えて被測定対象機器に供給する極性切換回路を含む模擬回路と、前記被測定対象機器についての漏れ電流の経路を構成する測定ネットワークの両端間電圧を測定する電圧計と、処理部とを備え、
   前記極性切換回路は、前記商用交流電圧が一次巻線に入力される絶縁トランスの二次巻線の両端部に接続されて、当該二次巻線から出力される絶縁された前記商用交流電圧を入力して前記被測定対象機器に供給する一対の供給電路と、電流制限抵抗と、当該電流制限抵抗に対して直列に接続されて前記一対の供給電路のうちの任意の一方を当該電流制限抵抗を介して選択的に接地する接地スイッチと、前記電流制限抵抗に対して並列に接続されて当該電流制限抵抗を短絡可能に構成された短絡スイッチと、前記接地スイッチに流れる電流を検出する電流計とを備えて構成され、
   前記処理部は、前記短絡スイッチが切断状態のときに前記接地スイッチに対する制御を実行することにより、前記一対の供給電路を片方ずつ前記電流制限抵抗を介して接地すると共に接地したときの前記電流の電流値を前記電流計で測定し、当該測定したいずれの電流値についても予め規定されたしきい値以下のときに、前記絶縁トランスが前記極性切換回路に接続されていると判別し、当該測定した電流値の少なくとも一方が前記しきい値を超えているときに、前記絶縁トランスが前記極性切換回路に接続されていないと判別するトランス接続検出処理を実行する漏れ電流測定装置。
2. 前記処理部は、前記トランス接続検出処理において前記絶縁トランスが接続されていないと判別したときに、その旨を出力部に出力する請求項１記載の漏れ電流測定装置。

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