JP6126372B2 - 接地抵抗計および接地抵抗測定方法、ならびにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、接地抵抗計および接地抵抗測定方法、ならびにプログラムに関する。

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。

従来、補助接地抵抗の良否判定を簡単に行なうことができ、地面に埋め込まれた接地体の接地抵抗を高精度に測定し得るようにした接地抵抗計が用いられていた（例えば、特許文献１）。

また、従来、接地抵抗計においては、装置コストの上昇を抑制しつつ、測定される抵抗値のふらつきを低減し得る技術が用いられていた（例えば、特許文献２）。

特開平１１−１１８８５１号公報 特開２０１２−２６８９６号公報

同期検波方式を用いている接地抵抗計は、同期周波数付近以外の周波数のノイズを除去することができるため、同期周波数付近以外のノイズが多いノイズ環境に強い。換言すれば、同期検波方式を用いた接地抵抗計は、同期周波数と一致するノイズを除去することができないため、測定値がふらつかない、ノイズの少ない同期周波数となるように、ユーザが同期周波数を切り替えながら、接地抵抗を測定するようになされている。

しかしながら、上述した従来の接地抵抗計を用いて被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値を測定するユーザは、測定を実施し、その測定結果を確認して初めて、測定に用いられている同期周波数付近にはノイズが多いか否かを知ることができるので、同期周波数を切り替えて、何度も測定をする必要がある。

そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、ノイズの少ない同期周波数を自動的に検出し、その同期周波数を用いて、被測定接地体の接地抵抗を測定することができる、接地抵抗計および接地抵抗測定方法、ならびにプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の接地抵抗計の一側面は、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を測定する電圧測定手段と、電圧測定手段による電圧値の測定に用いられる周波数の切り替えを制御する周波数制御手段と、周波数制御手段により制御された周波数を用いて電圧測定手段により測定された、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を比較する電圧比較手段と、電圧比較手段による電圧値の比較において最も小さな測定値となった周波数を用いて、被測定接地体の接地抵抗を算出する算出手段とを備え、電圧測定手段は、入力される電圧信号を通過させる複数のバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタを順次切り替えて複数のバンドパスフィルタを通過するそれぞれの周波数の電圧信号の電圧値を測定する手段とを備えることを特徴とする。

本発明の他の側面は、電圧比較手段が、電圧測定手段よって複数の周波数における同期検波により測定された電圧値を取得し、取得された複数の電圧値を比較することを特徴とする。

本発明の他の側面は、電圧比較手段が、電圧測定手段よって測定された複数の周波数近辺の信号のピーク電圧値を取得し、取得された複数の電圧値を比較することを特徴とする。

本発明の接地抵抗測定方法の一側面は、電圧値の測定に用いられる周波数の切り替えを制御する周波数制御ステップと、周波数制御ステップの処理により切り替えられた複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を測定する電圧測定ステップと、電圧測定ステップの処理により測定された、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を比較する電圧比較ステップと、電圧比較ステップの処理による電圧値の比較において最も小さな測定値となった周波数を判断する判断ステップと、判断ステップの処理により最も小さな測定値となった周波数であると判断された周波数を用いて、被測定接地体の接地抵抗を算出する算出ステップとを含み、電圧測定ステップは、複数のバンドパスフィルタを順次切り替えて、複数のバンドパスフィルタを通過するそれぞれの周波数の電圧信号の電圧値を測定するステップを含むことを特徴とする。

本発明のプログラムの一側面は、電圧値の測定に用いられる周波数の切り替えを制御する周波数制御ステップと、周波数制御ステップの処理により切り替えられた複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を測定する電圧測定ステップと、電圧測定ステップの処理により測定された、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を比較する電圧比較ステップと、電圧比較ステップの処理による電圧値の比較において最も小さな測定値となった周波数を判断する判断ステップと、判断ステップの処理により最も小さな測定値となった周波数であると判断された周波数を用いて、被測定接地体の接地抵抗を算出する算出ステップとを含み、電圧測定ステップは、複数のバンドパスフィルタを順次切り替えて、複数のバンドパスフィルタを通過するそれぞれの周波数の電圧信号の電圧値を測定するステップを含むことを特徴とする。

本発明によれば、ノイズの少ない同期周波数を自動的に検出し、その同期周波数を用いて、被測定接地体の接地抵抗を測定することができる。

接地抵抗計１の構成を示す図である。 電圧測定部１３の構成を示す図である。 制御部１４が有する機能を示す図である。 接地抵抗測定処理１について説明するためのフローチャートである。 接地抵抗測定処理１について説明するためのフローチャートである。 接地抵抗計１０１の構成を示す図である。 電圧測定部１１１の構成を示す図である。 制御部１１２が有する機能を示す図である。 接地抵抗測定処理２について説明するためのフローチャートである。 接地抵抗測定処理２について説明するためのフローチャートである。

図１を参照して、接地抵抗計１の構成について説明する。

接地抵抗計１は、信号生成部１１、電流測定部１２、電圧測定部１３、制御部１４、記憶部１５、表示部１６、操作入力部１７、および、接続端子３１，３２，３３を備えている。接地抵抗計１は、接地抵抗の測定において、接続端子３１に接続される第１補助接地極Ｐ、および、接続端子３２に接続される第２補助接地極Ｃを用いて、接続端子３３に接続される被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅを、３電極法によって繰り返し測定する。

信号生成部１１は、後述する制御部１４の制御に基づいて、後述する処理により求められる、ノイズの影響を最も受けにくいと推定される一定の周波数で、かつ一定の振幅の交流電圧（一例として正弦波電圧）Ｖ１を生成して一対の出力端子（不図示）から出力する。また、信号生成部１１は、一対の出力端子のうちの一方の出力端子が接続端子３２に接続され、他方の出力端子が、後述する電流測定部１２に接続されている。

電流測定部１２は、一例として交流電流計で構成されて、一対の入力端子（不図示）のうちの一方の入力端子が信号生成部１１に接続され、かつ他方の入力端子が接続端子３３に接続されることにより、信号生成部１１に直列に接続されて、信号生成部１１、接続端子３２、および、接続端子３３を含む電流経路（測定ループ）を流れる交流電流Ｉ１の電流値を予め決められた周期（一例として、交流電圧Ｖ１の周期に同期した周期）で測定する。また、電流測定部１２は、電流値を測定する都度、測定した電流値（以下、「測定電流値」とも称する）を、後述する制御部１４に出力する。

電圧測定部１３は、複数のバンドパスフィルタと、複数の同期検波部を有している。電圧測定部１３は、一対の入力端子（不図示）のうちの一方の入力端子が接続端子３１に接続されると共に、他方の入力端子が接続端子３３に接続されて、接続端子３３と接続端子３１との間に発生する交流電圧Ｖｅの電圧値を、制御部１４の制御に基づいた同期周波数を用いて、同期検波方式にて測定する。また、電圧測定部１３は、電圧値を測定する都度、測定した電圧値（以下、「測定電圧値」とも称する）を後述する制御部１４に出力する。電圧測定部１３の詳細な構成については、図２を用いて後述する。

制御部１４は、例えば、ＣＰＵなどの演算素子、および、内部メモリなどを備えて構成され、後述する操作入力部１７からユーザの操作入力に対応する信号の入力を受け、電流測定部１２から供給される測定電流値、および、電圧測定部１３から供給される測定電圧値に基づいて、図４および図５を用いて後述する接地抵抗測定処理１を含む処理を実行する。この場合、内部メモリは、ＣＰＵのワークメモリとして機能する。

すなわち、制御部１４は、電圧測定部１３を制御して、被測定接地体Ｅと第１の補助接地極Ｐとの間に発生する地電圧を測定することにより、ノイズの影響が少ない周波数は、図２を用いて後述する複数のバンドパスフィルタのうちのいずれの周波数帯域であるかを自動的に検出する。そして、制御部１４は、信号生成部１１を制御して、ノイズの影響が少ない周波数帯域を有するバンドパスフィルタの中心周波数を、信号生成部１１から出力される電圧の周波数に設定するとともに、電圧測定部１３を制御して、その同期周波数を用いて、被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値を測定することができる。制御部１４が有する機能の詳細については、図３を用いて後述する。

記憶部１５は、例えば、半導体メモリやハードディスクなどで構成され、ＣＰＵなどの制御部１４の演算素子が実行する動作プログラムなどが予め記憶されている。

表示部１６は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのディスプレイ装置で構成されて、制御部１４が実行した各処理での結果を画面上に表示させる。

操作入力部１７は、例えば、ボタン、レバー、ダイヤル、タッチパネルなどの入力デバイスにより構成され、ユーザからの操作入力を受け、ユーザからの操作入力を示す信号を制御部１４に供給する。

接続端子３１には、第１補助接地極Ｐが接続され、接続端子３２には、第２補助接地極Ｃが接続され、接続端子３３には、被測定接地体Ｅが接続される。

図２に、同期検波方式を用いた電圧測定部１３の構成例を示す。

電圧測定部１３は、ｎ個のバンドパスフィルタ５１−１〜５１−ｎ、ｎ個の同期検波部５２−１〜５２−ｎ、スイッチ５３、および、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４を含んで構成されている。

バンドパスフィルタ５１−１〜５１−ｎには、それぞれ異なる周波数が定められ、入力された信号のうち、対応する周波数付近の信号のみを、同期検波部５２−１〜５２−ｎに出力する。例えば、ｎ＝３のとき、バンドパスフィルタ５１−１〜５１−３は、それぞれ、３７５Ｈｚ、５２５Ｈｚ、および、５７５Ｈｚの周波数付近の信号のみを出力するものとすると好適である。

同期検波部５２−１〜５２−ｎのそれぞれは、バンドパスフィルタ５１−１〜５１−ｎから出力された信号を、バンドパスフィルタ５１−１〜５１−ｎのそれぞれに対応する所定の周波数の同期信号で同期検波し、スイッチ５３に出力する。

スイッチ５３は、制御部１４の制御に基づいて、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４に出力する信号を、同期検波部５２−１〜５２−ｎのうちのいずれかの出力となるように切り替える。

電圧用Ａ／Ｄ変換部５４は、スイッチ５３から入力された同期検波出力をデジタル信号に変換して、制御部１４に供給する。

図３は、制御部１４が有する機能について説明するための機能ブロック図である。

制御部１４は、電圧印加制御部７１、スイッチング制御部７２、電圧比較部７３、演算部７４、および、表示制御部７５の機能を有している。

電圧印加制御部７１は、信号生成部１１を制御して、ノイズの影響が少ない周波数帯域を有するバンドパスフィルタ５１−１〜５１−ｎのうちいずれかの中心周波数を出力電圧の周波数に設定して、接続端子３３に接続されている被測定接地体Ｅと接続端子３２に接続されている第２の補助接地極Ｃとの間に電圧Ｖ１を印加させる。

スイッチング制御部７２は、電圧測定部１３のスイッチ５３のスイッチングを制御するための制御信号を生成し、電圧測定部１３のスイッチ５３に供給する。

電圧比較部７３は、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４から供給される信号に基づいて、ｎ個の同期検波部５２−１〜５２−ｎうちのいずれの出力が最も小さいかを検出する。

ｎ個の同期検波部５２−１〜５２−ｎの出力は、すべて、同一カ所の電圧測定値であるので、その測定値が高いことは、対応する周波数付近にノイズが多いことを示すものである。すなわち、ｎ個の同期検波部５２−１〜５２−ｎうち、最も出力が小さな同期検波部５２の同期周波数は、最もノイズの影響を受けない同期周波数である。被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値は、最もノイズの影響を受けない同期周波数で同期検波されて得られる電圧値をもとに測定される。

演算部７４は、電圧測定部１３から供給される、もっともノイズの影響を受けない同期周波数により同期検波されて得られる被測定接地体Ｅ−第１の補助接地極Ｐ間の電圧の測定値、および、電流測定部１２から供給される、第２の補助接地極Ｃに流れる電流の測定値に基づいて、３電極法に基づいて、被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値を求め、表示制御部７５に供給する。

具体的には、被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値の測定において、スイッチング制御部７２は、電圧比較部７３の処理により検出された、最もノイズの影響を受けない同期周波数で同期検波を行う同期検波部５２の出力が電圧用Ａ／Ｄ変換部５４に供給されるよう、電圧測定部１３のスイッチ５３のスイッチングを制御する。したがって、電圧測定部１３は、もっともノイズの影響を受けない同期周波数により同期検波されて得られる被測定接地体Ｅ−第１の補助接地極Ｐ間の電圧の測定値を出力するので、演算部７４は、この測定電圧値と、電流測定部１２から供給される測定電流値とに基づいて、３電極法に基づいて、被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値を求め、表示制御部７５に供給する。

表示制御部７５は、演算部７４から供給された被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値の表示部１６への表示を制御する。

次に、図４および図５のフローチャートを参照して、接地抵抗測定処理１について説明する。

ステップＳ１において、電圧測定部１３は、接続端子３３に接続されている被測定接地体Ｅと接続端子３１に接続されている第１の補助接地極Ｐとの間に発生する地電圧Ｖｅの測定を開始する。

このとき、信号生成部１１は、電圧Ｖ１を印加しない。そして、電圧測定部１３は、接続端子３３に接続されている被測定接地体Ｅと第１の補助接地極Ｐとの間に発生する地電圧の値を測定する。ｎ個のバンドパスフィルタ５１−１〜５２−ｎは、それぞれ、入力される信号のうちの所定の周波数帯域の信号のみを、対応する同期検波部５２−１〜５２−ｎに出力する。ｎ個の同期検波部５２−１〜５２−ｎは、それぞれ、バンドパスフィルタ５１−１〜５１−ｎのそれぞれに対応する所定の周波数の同期信号で同期検波し、スイッチ５３に出力する。

ステップＳ２において、制御部１４のスイッチング制御部７２は、同期検波の周波数を切り替えるための変数Ｎの値を、Ｎ＝１とする。

ステップＳ３において、制御部１４のスイッチング制御部７２は、電圧測定部１３のスイッチ５３を切り替えて、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４へ入力される信号を、同期検波部５２−Ｎの出力信号に切り替える。電圧用Ａ／Ｄ変換部５４は、供給された電圧値をデジタル信号に変換して、制御部１４に出力する。

ステップＳ４において、制御部１４の電圧比較部７３は、Ｎ番目の測定周波数によって得られる同期検波部５２−Ｎからの出力電圧値、すなわち、Ｎ番目の測定周波数における地電圧の測定値を得て、一時記録する。

ステップＳ５において、制御部１４のスイッチング制御部７２は、同期検波の周波数を切り替えるための変数Ｎの値がＮ＝ｎであるか否かを判断する。

ステップＳ５において、変数Ｎの値が、Ｎ＝ｎではなく、Ｎ＜ｎであると判断された場合、ステップＳ６において、制御部１４のスイッチング制御部７２は、同期検波の周波数を切り替えるための変数Ｎの値を、Ｎ＝Ｎ＋１とし、処理は、ステップＳ３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。

ステップＳ５において、変数Ｎの値がＮ＝ｎであると判断された場合、ステップ７において、制御部１４の電圧比較部７３は、一時記録された同期検波部５２−１〜５２−ｎからのｎ個の出力電圧値を比較し、最も低い値を検出する。

ｎ個の同期検波部５２−１〜５２−ｎの出力は、すべて、同一カ所の地電圧の測定値であるので、その測定値が高いことは、対応する周波数付近にノイズが多いことを示すものである。すなわち、ｎ個の同期検波部５２−１〜５２−ｎのうち、最も出力が小さな同期検波部５２の同期周波数は、最もノイズの影響を受けない同期周波数である。

ステップＳ８において、制御部１４の電圧比較部７３は、ステップＳ７において検出された最も低い出力電圧値を出力したのは、同期検波部５２−１〜５２−ｎのいずれであるかを判断し、判断結果をスイッチング制御部７２に供給する。

ステップＳ９において、制御部１４のスイッチング制御部７２は、最も低い出力電圧値を出力した同期検波部５２の出力が、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４に供給されるように、スイッチ５３を切り替える。

ステップＳ１０において、制御部１４の電圧印加制御部７１は、信号生成部１１を制御して、最も低い地電圧の測定値を出力した同期検波部５２に接続されているバンドパスフィルタ５１、すなわち、ノイズの影響が少ない周波数帯域を有するバンドパスフィルタ５１の中心周波数を出力電圧の周波数に設定する。

ステップＳ１１において、制御部１４の電圧印加制御部７１は、信号生成部１１を制御して、接続端子３３に接続されている被測定接地体Ｅと接続端子３２に接続されている第２の補助接地極Ｃとの間に電圧Ｖ１を印加させる。

ステップＳ１２において、制御部１４の演算部７４は、被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅを求め、演算結果を表示制御部７５に供給する。表示制御部７５は、演算部７４から供給された被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値の表示部１６への表示を制御し、処理が終了される。

具体的には、制御部１４の電圧印加制御部７１が、信号生成部１１を制御して、その両端に、最もノイズの影響を受けにくい同期検波の周波数と同じ周波数の電圧Ｖ１を印加させる。そして、電流測定部１２は、第２の補助接地極Ｃに流れる電流の電流値を測定し、得られた測定電流値を制御部１４の演算部７４に供給する。そして、電圧測定部１３は、最も低い出力電圧値を出力した同期検波部５２により検出された電圧測定値、すなわち、最もノイズの影響を受けにくい同期周波数による同期検波が行われて検出された電圧測定値を、制御部１４の演算部７４に供給する。制御部１４の演算部７４は、３電極法を用いて、被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値を演算し、演算結果を表示制御部７５に供給する。表示制御部７５は、演算部７４から供給された被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値の表示部１６への表示を制御し、処理が終了される。

以上のように、電圧値の測定に用いられる周波数を切り替えて、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を測定し、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を比較して、最も小さな測定値となった周波数を用いて、被測定接地体の接地抵抗を算出するようにし、特に、複数の周波数における同期検波により測定された電圧値を比較するようにしたので、最もノイズの影響を受けにくい同期周波数の検出が自動的に行われ、検出された周波数を用いた同期検波による電圧測定値に基づいて被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値が算出される。すなわち、ユーザが手動で同期周波数を変更する手間がなくなる。

また、ピークホールド回路を用いることにより、ノイズによる電圧値のふらつきを、地電圧の最大値により比較することができ、最もノイズの影響を受けにくい同期周波数を求める精度を向上させることができる。

次に、図６を参照して、ピークホールド回路を用いて、最もノイズの影響を受けにくい同期周波数を求めることができる、接地抵抗計１０１について説明する。

なお、図１を用いて説明した接地抵抗計１と同一の部分については、同一の番号を付し、その詳細な説明は省略する。すなわち、接地抵抗計１０１には、電圧測定部１３に代えて、電圧測定部１１１が備えられ、制御部１４に代えて、制御部１１２が備えられている。他の構成は、図１に示した接地抵抗計１と同様の構成を有する。

電圧測定部１１１は、複数のバンドパスフィルタと、複数の同期検波部に加えて、複数のピークホールド回路を有している。電圧測定部１１１は、最もノイズの影響を受けにくい同期周波数を求める場合、ピークホールド回路を用い、被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値を求める場合、同期検波を用いて、電圧を測定し、測定電圧値を制御部１１２に供給する。電圧測定部１１１の詳細な構成については、図７を用いて後述する。

制御部１１２は、例えば、ＣＰＵなどの演算素子、および、内部メモリなどを備えて構成され、操作入力部１７からユーザの操作入力に対応する信号の入力を受け、電流測定部１２から供給される測定電流値、および、電圧測定部１１１から供給される測定電圧値に基づいて、図９および図１０を用いて後述する接地抵抗測定処理２を含む処理を実行する。この場合、内部メモリは、ＣＰＵのワークメモリとして機能する。

すなわち、制御部１１２は、電圧測定部１１１を制御して、被測定接地体Ｅと第１の補助接地極Ｐとの間に発生する地電圧のピーク値を測定することにより、ノイズの影響が少ない周波数は、複数のバンドパスフィルタのうちのいずれの周波数帯域であるかを自動的に検出する。そして、制御部１１２は、信号生成部１１を制御して、ノイズの影響が少ない周波数帯域を有するバンドパスフィルタの中心周波数を、信号生成部１１から出力される電圧の周波数に設定するとともに、電圧測定部１１１を制御して、その同期周波数を用いて、同期検波により、被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値を測定することができる。制御部１１２が有する機能の詳細については、図８を用いて後述する。

図７に、図６の電圧測定部１１１の構成例を示す。

なお、図２を用いて説明した電圧測定部１３と同一の部分については、同一の番号を付し、その詳細な説明は省略する。すなわち、図７に示される電圧測定部１１１には、新たに、ピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎ、および、スイッチ１２２−１〜１２２−ｎが設けられている。他の構成は、図２を用いて説明した電圧測定部１３と同様の構成を有する。

ピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎは、バンドパスフィルタ５１−１〜５１−ｎの出力を受け、出力値の最大値を更新、保持し、その値を、スイッチ１２２−１〜１２２−ｎを介して、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４に供給する。

スイッチ１２２−１〜１２２−ｎは、制御部１１２の制御に基づいて、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４へ入力される信号を、同期検波部５２−１〜５２−ｎとピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎとで切り替える。

次に、図８を参照して、図６の制御部１１２が有する機能について説明する。

なお、図３を用いて説明した制御部１４と同一の部分については、同一の番号を付し、その詳細な説明は省略する。すなわち、図８に示される制御部１１２には、スイッチング制御部７２に代えてスイッチング制御部１３１が設けられ、電圧比較部７３に代えて電圧比較部１３２が設けられている。他の機能は、図３を用いて説明した制御部１４と同様の機能を有する。

スイッチング制御部１３１は、電圧測定部１１１のスイッチ５３のスイッチングを制御するための制御信号を生成し、電圧測定部１１１のスイッチ５３に供給するとともに、電圧測定部１１１のスイッチ１２２−１〜１２２−ｎのスイッチングを制御するための制御信号を生成し、電圧測定部１１１のスイッチ１２２−１〜１２２−ｎに供給する。

電圧比較部１３２は、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４から供給される信号に基づいて、ｎ個のピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎうちのいずれの出力が最も小さいかを検出する。

次に、図９及び図１０のフローチャートを参照して、接地抵抗計１０１が実行する接地抵抗測定処理２について説明する。

ステップＳ２１において、電圧測定部１１１は、接続端子３３に接続されている被測定接地体Ｅと接続端子３１に接続されている第１の補助接地極Ｐとの間に発生する地電圧Ｖｅの測定を開始する。

ステップＳ２２において、制御部１１２のスイッチング制御部１３１は、電圧測定部１１１のスイッチ１２２−１〜１２２−ｎのスイッチングを制御して、スイッチ５３に入力される信号を、ピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎからの出力信号とする。

このとき、信号生成部１１は、電圧Ｖ１を印加しない。そして、電圧測定部１１１は、接続端子３３に接続されている被測定接地体Ｅと第１の補助接地極Ｐとの間に発生する地電圧の値を測定する。ｎ個のバンドパスフィルタ５１−１〜５１−ｎは、それぞれ、入力される信号のうちの所定の周波数帯域の信号のみを、ｎ個のピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎに出力する。ｎ個のピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎは、それぞれ、バンドパスフィルタ５１−１〜５１−ｎの出力を受け、出力値の最大値を更新、保持し、その値を、スイッチ５３に出力する。

ステップＳ２３において、制御部１１２のスイッチング制御部１３１は、周波数を切り替えるための変数Ｎの値を、Ｎ＝１とする。

ステップＳ２４において、制御部１１２のスイッチング制御部１３１は、電圧測定部１１１のスイッチ５３を切り替えて、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４へ入力される信号を、ピークホールド処理部１２１−Ｎの出力信号に切り替える。電圧用Ａ／Ｄ変換部５４は、供給された電圧値をデジタル信号に変換して、制御部１１２に出力する。

ステップＳ２５において、制御部１１２の電圧比較部１３２は、Ｎ番目の測定周波数によって得られるピークホールド処理部１２１−Ｎからの出力電圧値、すなわち、Ｎ番目の測定周波数における地電圧の測定値を得て、一時記録する。

ステップＳ２６において、制御部１１２のスイッチング制御部１３１は、周波数を切り替えるための変数Ｎの値がＮ＝ｎであるか否かを判断する。

ステップＳ２６において、変数Ｎの値が、Ｎ＝ｎではなく、Ｎ＜ｎであると判断された場合、ステップＳ２７において、制御部１１２のスイッチング制御部１３１は、周波数を切り替えるための変数Ｎの値を、Ｎ＝Ｎ＋１とし、処理は、ステップＳ２４に戻り、それ以降の処理が繰り返される。

ステップＳ２６において、変数Ｎの値がＮ＝ｎであると判断された場合、ステップ２８において、制御部１１２の電圧比較部１３２は、一時記録されたピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎからのｎ個の出力電圧値を比較し、最も低い値を検出する。

ｎ個のピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎの出力は、すべて、同一カ所の地電圧の測定値のピーク値であるので、ピーク値が高いことは、対応する周波数付近にノイズが多いことを示すものである。すなわち、ｎ個のピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎのうち、最も出力が小さなピークホールド処理部１２１と接続されているバンドパスフィルタの周波数は、最もノイズの影響を受けない周波数である。

ステップＳ２９において、制御部１１２の電圧比較部１３２は、ステップＳ２８において検出された最も低い出力電圧値を出力したのは、ピークホールド処理部１２１−１〜１２１−ｎのいずれであるかを判断し、判断結果をスイッチング制御部７２に供給する。

ステップＳ３０において、制御部１１２のスイッチング制御部１３１は、電圧測定部１１１のスイッチ１２２−１〜１２２−ｎのスイッチングを制御して、スイッチ５３に入力される信号を、同期検波部５２−１〜５２−ｎからの出力信号とする。

ステップＳ３１において、制御部１１２のスイッチング制御部１３１は、最も低い出力電圧値を出力したピークホールド処理部１２１に対応する同期検波部５２の出力が、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４に供給されるように、スイッチ５３を切り替える。

ステップＳ３２において、制御部１１２の電圧印加制御部７１は、最も低い地電圧のピーク電圧値を出力したピークホールド処理部１２１に接続されていたバンドパスフィルタ５１、すなわち、ノイズの影響が少ない周波数帯域を有するバンドパスフィルタ５１の中心周波数を出力電圧の周波数に設定する。

ステップＳ３３において、制御部１１２の電圧印加制御部７１は、信号生成部１１を制御して、接続端子３３に接続されている被測定接地体Ｅと接続端子３２に接続されている第２の補助接地極Ｃとの間に電圧Ｖ１を印加させる。

ステップＳ３４において、制御部１１２の演算部７４は、被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅを求め、演算結果を表示制御部７５に供給する。表示制御部７５は、演算部７４から供給された被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値の表示部１６への表示を制御し、処理が終了される。

具体的には、制御部１１２の電圧印加制御部７１が、信号生成部１１を制御して、その両端に、最もノイズの影響を受けにくい同期検波の周波数と同じ周波数の電圧Ｖ１を印加させる。そして、電流測定部１２は、第２の補助接地極Ｃに流れる電流の電流値を測定し、得られた測定電流値を制御部１１２の演算部７４に供給する。そして、電圧測定部１１１は、最も低い出力電圧値を出力したピークホールド処理部１２１に対応する同期検波部５２により検出された電圧測定値、すなわち、最もノイズの影響を受けにくい同期周波数による同期検波が行われて検出された電圧測定値を、制御部１１２の演算部７４に供給する。演算部７４は、３電極法を用いて、被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値を演算し、演算結果を表示制御部７５に供給する。表示制御部７５は、演算部７４から供給された被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値の表示部１６への表示を制御し、処理が終了される。

以上のように、電圧値の測定に用いられる周波数を切り替えて、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を測定し、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を比較して、最も小さな測定値となった周波数を用いて、被測定接地体の接地抵抗を算出するようにし、特に、複数の周波数近辺の信号のピーク電圧値を比較するものとしたので、最もノイズの影響を受けにくい同期周波数の検出が自動的に行われ、検出された周波数による同期検波による電圧測定値に基づいて被測定接地体Ｅの接地抵抗Ｒｅの抵抗値が算出される。したがって、ユーザが手動で同期周波数を変更する手間がなくなる。

上述した接地抵抗計１、または、接地抵抗計１０１を用いることにより、例えば、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）などの複雑な演算処理を行うことなく、最もノイズの影響を受けにくい同期周波数の検出を自動的に行うことができる。

また、上述した接地抵抗計１および接地抵抗計１０１においては、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４に入力される信号を、スイッチ５３により切り替えるものとして説明したが、例えば、電圧用Ａ／Ｄ変換部５４をｎ個備えることにより、最もノイズの影響を受けにくい同期周波数の検出にかかる時間を短縮することができるようにしてもよい。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、接地端子を２つ有する接地抵抗計を用いて、２電極法により接地抵抗を用いる場合においても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。なお２電極法の場合、地電圧測定と、接地抵抗測定用の交流出力／電圧の測定は、同じ端子が用いられる。

１…接地抵抗計
１１…信号生成部
１２…電流測定部
１３…電圧測定部（電圧測定手段）
１４…制御部
１５…記憶部
１６…表示部
１７…操作入力部
３１，３２，３３…接続端子
５１−１〜５１−ｎ…バンドパスフィルタ
５２−１〜５２−ｎ…同期検波部
５３…スイッチ
５４…電圧用Ａ／Ｄ変換部
７１…電圧印加制御部
７２…スイッチング制御部（周波数制御手段）
７３…電圧比較部（電圧比較手段）
７４…演算部（算出手段）
７５…表示制御部
１０１…接地抵抗計
１１１…電圧測定部（電圧測定手段）
１１２…制御部
１２１−１〜１２１−ｎ…ピークホールド処理部
１２２−１〜１２２−ｎ…スイッチ
１３１…スイッチング制御部（周波数制御手段）
１３２…電圧比較部（電圧比較手段）

Claims (5)

1. 被測定接地体の接地抵抗を測定する接地抵抗計において、
   複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を測定する電圧測定手段と、
   前記電圧測定手段による電圧値の測定に用いられる周波数の切り替えを制御する周波数制御手段と、
   前記周波数制御手段により制御された周波数を用いて前記電圧測定手段により測定された、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を比較する電圧比較手段と、
   前記電圧比較手段による電圧値の比較において最も小さな測定値となった周波数を用いて、前記被測定接地体の接地抵抗を算出する算出手段と
   を備え、
   前記電圧測定手段は、
   入力される電圧信号を通過させる複数のバンドパスフィルタと、
   前記バンドパスフィルタを順次切り替えて複数のバンドパスフィルタを通過するそれぞれの周波数の電圧信号の電圧値を測定する手段と
   を備える
   ことを特徴とする接地抵抗計。
2. 請求項１に記載の接地抵抗計であって、
   前記電圧比較手段は、前記電圧測定手段よって複数の周波数における同期検波により測定された電圧値を取得し、取得された複数の電圧値を比較する
   ことを特徴とする接地抵抗計。
3. 請求項１に記載の接地抵抗計であって、
   前記電圧比較手段は、前記電圧測定手段よって測定された複数の周波数近辺の信号のピーク電圧値を取得し、取得された複数の電圧値を比較する
   ことを特徴とする接地抵抗計。
4. 被測定接地体の接地抵抗を測定する接地抵抗計の接地抵抗測定方法において、
   電圧値の測定に用いられる周波数の切り替えを制御する周波数制御ステップと、
   前記周波数制御ステップの処理により切り替えられた複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を測定する電圧測定ステップと、
   前記電圧測定ステップの処理により測定された、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を比較する電圧比較ステップと、
   前記電圧比較ステップの処理による電圧値の比較において最も小さな測定値となった周波数を判断する判断ステップと、
   前記判断ステップの処理により最も小さな測定値となった周波数であると判断された周波数を用いて、前記被測定接地体の接地抵抗を算出する算出ステップと
   を含み、
   前記電圧測定ステップは、複数のバンドパスフィルタを順次切り替えて、複数のバンドパスフィルタを通過するそれぞれの周波数の電圧信号の電圧値を測定するステップを含む
   ことを特徴とする接地抵抗測定方法。
5. 被測定接地体の接地抵抗を測定する接地抵抗計において実行されるプログラムであって、
   電圧値の測定に用いられる周波数の切り替えを制御する周波数制御ステップと、
   前記周波数制御ステップの処理により切り替えられた複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を測定する電圧測定ステップと、
   前記電圧測定ステップの処理により測定された、複数の周波数におけるそれぞれの電圧値を比較する電圧比較ステップと、
   前記電圧比較ステップの処理による電圧値の比較において最も小さな測定値となった周波数を判断する判断ステップと、
   前記判断ステップの処理により最も小さな測定値となった周波数であると判断された周波数を用いて、前記被測定接地体の接地抵抗を算出する算出ステップと
   を含み、
   前記電圧測定ステップは、複数のバンドパスフィルタを順次切り替えて、複数のバンドパスフィルタを通過するそれぞれの周波数の電圧信号の電圧値を測定するステップを含む
   ことを特徴とするプログラム。

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