JP6145869B2 - 漏電箇所探査装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の電気設備が設置された建物の漏電箇所を探査するのに好適に用いられる漏電箇所探査装置に関する。

一般に、複数の電気設備が設置された建物の漏電探査を行う方式としては、Ｉgr（アイジーアール）方式、Ｉor（アイゼロアール）方式、Ｉo（アイゼロ）方式等が知られている（例えば、特許文献１，２，３参照）。このうち、Ｉgr（アイジーアール）方式の漏電探査装置は、建物全体の絶縁（漏電）監視を行う絶縁監視ユニットから基準信号の供給を受ける構成としているため、漏洩電流の検出精度を高めることができるという利点がある。絶縁監視ユニットは、前記基準信号を自ら生成することはなく、基準信号電圧発生器から基準信号の供給を受けるものである。

漏洩電流の検出を行う場合、電気設備の電路（電気配線等のケーブル）の接地（アース）相を流れる漏洩電流成分のうち、その抵抗成分電流を検出する必要がある。即ち、電気回路を流れる電流には、静電容量成分電流（一般に、Ｉgcという）と抵抗成分電流（一般に、Ｉgrという）とがあり、両者を加算した電流を漏れ電流Ｉg（Ｉg＝Ｉgc＋Ｉgr）と呼んでいる。静電容量成分電流Ｉgcは、発熱の危険性はないので、必ずしも検出する必要はない。しかし、抵抗成分電流Ｉgrは発熱の可能性があり、火災発生等の原因となるために高精度に検出する必要がある。

一般の事業所（建物）で使用している商用電源（周波数：５０／６０Ｈｚ、電圧ＡＣ１００／２００Ｖ）からの漏洩電流でも、その抵抗成分電流を検出することは可能である。しかし、電気設備の回路構成上、検出できない抵抗成分電流が存在し、十分な漏電箇所の探査（検出）を行うことが困難となる。

このため、建物全体の絶縁監視を行う絶縁監視ユニットでは、商用電源の周波数とは違う周波数（一例としては、２０Ｈｚ）の基準信号の供給を前記基準信号電圧発生器から受け、この基準信号に基づいて電気設備からの漏れ電流Igを検出し、商用電源だけでは検出できない抵抗成分電流を検出することができるようにしている。この場合、基準信号の周波数と位相とは、抵抗成分電流をベクトル演算等で計算するために必須の情報となっている。

特開２０１０−２５７４３号公報 特開２００２−１２５３１３号公報 特開２００７−２７８９５３号公報

ところで、上述した従来技術では、携帯可能な変流器からなるクランプＣＴ（Current Transformer）としてのクランプリークメータを用いて、複数の電気設備のうちいずれの電気設備で漏電が発生しているか否かを探査するときに、下記のような問題が生じる。

即ち、建物全体の絶縁監視を行う絶縁監視ユニットからクランプリークメータに基準信号を入力するために、両者の間を長尺（例えば、全長５メートル）な基準信号入力用ケーブルを用いて接続している。このため、基準信号入力用ケーブルが届く範囲内にある電気設備では、絶縁監視ユニットからの基準信号を直接的にクランプリークメータに対して供給することができる。

しかし、基準信号入力用ケーブルが届かない位置（即ち、絶縁監視ユニットの位置から５メートル以上に離れた位置）に、漏電探査の対象となる電気設備がある場合には、絶縁監視ユニットからの基準信号をクランプリークメータに入力することができない。このため、前記ケーブルが届かない電気設備の場合は、クランプリークメータに基準信号を入力することなく、探査対象の電気設備で漏電が発生しているか否かを検出せざるを得ない。

このように、基準信号を入力することができない場合は、クランプリークメータを用いて前記電気設備の漏れ電流Ｉgを測定したとしても、その抵抗成分電流Ｉgrを正確には測定することができず、漏電箇所の特定が難しくなる。これによって、建物内での絶縁不良箇所の劣化が進んでしまう場合があり、事業所の稼働時間中に建物の漏電遮断器（ブレーカ）が落ちる可能性もある。このような場合には、事業所内での作業が停電により中断されるばかりでなく、コンピュータによる情報処理作業では、データや情報が消失してしまう等の問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、絶縁監視ユニットからの基準信号をクランプリークメータに常に供給できるようにし、全ての電気設備に対する漏電箇所の探査を安定して行うことができるようにした漏電箇所探査装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、複数の電気設備が設置された建物の漏電箇所を探査するためにクランプリークメータが用いられ、該クランプリークメータは、前記電気設備全体の絶縁監視を行う絶縁監視ユニットの端子台からの基準信号に基づいて前記電気設備のうち任意の電路から漏洩電流を検出してなる漏電箇所探査装置に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記クランプリークメータに着脱可能に接続されるアダプタを備え、該アダプタは、前記絶縁監視ユニットの端子台に導電ケーブルを介して接続されることにより、前記絶縁監視ユニットの端子台からの前記基準信号を読込みつつ、この基準信号に従って周波数と位相とが調整され前記基準信号に代替される擬似的な基準信号を生成し、前記絶縁監視ユニットの端子台に対する前記導電ケーブルを介した接続が解除されて前記クランプリークメータに接続された状態で、前記擬似的な基準信号を前記クランプリークメータに出力する構成としたことにある。

また、請求項２の発明によると、前記アダプタは、前記擬似的な基準信号を生成するときに、前記クランプリークメータから取外して分離された状態で前記絶縁監視ユニットの端子台に導電ケーブルを介して接続される構成としている。

さらに、請求項３の発明によると、前記アダプタは、前記導電ケーブルを介した接続が解除されたときに前記擬似的な基準信号をループバック出力する状態に保ち、前記クランプリークメータに接続されたときには前記ループバック状態にある前記擬似的な基準信号を前記クランプリークメータに出力する構成としている。

請求項１の発明によれば、建物に設置された複数の電気設備のうち任意の電路から漏洩電流を検出するクランプリークメータに対し、アダプタを用いて絶縁監視ユニットからの基準信号（前記電気設備に関連して周波数と位相とが予め決められた擬似的な基準信号）を供給することができる。即ち、アダプタは、前記絶縁監視ユニットから前記基準信号を読込みつつ、この基準信号に従って周波数と位相とが調整された擬似的な基準信号を生成するので、絶縁監視ユニットとアダプタとの接続を解除した状態でも、このアダプタからは前記擬似的な基準信号をクランプリークメータに供給することができる。

このため、前記絶縁監視ユニットから遠く離れた電気設備（即ち、従来技術で用いている基準信号入力用ケーブルが届かない位置）の漏電探査をクランプリークメータで行う場合でも、このクランプリークメータに対して前記アダプタを接続することにより、前記基準信号入力用ケーブルを用いることなく、アダプタからの擬似的な基準信号をクランプリークメータに供給することができ、全ての電気設備に対する漏電箇所の探査を安定して行うことができる。

しかも、アダプタは、絶縁監視ユニットの端子台に導電ケーブルを介して接続されることにより、電気設備全体の絶縁監視を行う絶縁監視ユニットから基準信号を読込むことができる。そして、アダプタは、この基準信号に従って周波数と位相とが調整された擬似的な基準信号を生成することができる。このとき、アダプタはクランプリークメータに接続しておく必要はなく、クランプリークメータから取外し分離しておくことができる。

請求項３の発明によると、擬似的な基準信号を生成した状態のアダプタは、絶縁監視ユニットの端子台に対する導電ケーブルを介した接続が解除されたとしても、この状態では前記擬似的な基準信号をループバックで出力可能な状態に保つことができる。そして、アダプタをクランプリークメータに接続したときには、前記ループバック状態にある前記擬似的な基準信号をアダプタからクランプリークメータに供給し続けることができる。即ち、複数の電気設備に対する漏電探査をクランプリークメータで行う場合でも、複数の電気設備（電路）に対してクランプリークメータを取付ける度毎に、アダプタからループバック出力状態にある擬似的な基準信号をクランプリークメータに供給することができる。

漏電箇所の探査対象となる建物の全体構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態による漏電箇所探査装置のクランプリークメータとアダプタとを接続した状態を示す正面図である。 図２中のアダプタをクランプリークメータから取外して導電ケーブルに接続した状態を示す正面図である。 絶縁監視ユニットの端子台とアダプタとを示す接続状態図である。 電気設備の電路に取付けられたクランプリークメータとアダプタとを示す接続状態図である。 電気設備の電路に取付けられたクランプリークメータを基準信号入力用ケーブルにより絶縁監視ユニットの端子台と直接的に接続した状態を示す接続状態図である。 図６中の基準信号入力用ケーブルを示す外観図である。 アダプタの内部構成を示す制御ブロック図である。 擬似的な基準信号をクランプリークメータに供給するアダプタの制御処理を示す流れ図である。 図９中の基準信号調整処理を具体化して示す流れ図である。 変形例によるアダプタの内部構成を示す制御ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態による漏電箇所探査装置を、複数の電気設備が設置された建物の漏電箇所探査に適用した場合を例に挙げ、添付図面の図１〜図１０に従って詳細に説明する。

図において、１は事業所等のビル（建築物）である建物を示し、該建物１は、複数のフロア１Ａ〜１Ｅ（例えば，５階建ての場合）を有し、最上階となる５階のフロア１Ｅ上には、建物１全体の配電設備を統括する変圧器盤等を備えた電気室２が設けられている。この電気室２には、例えば蛍光灯、エアコン等を含めた電気設備３が設置されている。

建物１の１階、２階、３階および４階のフロア１Ａ，１Ｂ，１Ｃおよび１Ｄには、それぞれ他の電気設備４，５，６，７が設けられている。これらの電気設備４〜７は、例えば蛍光灯、エアコン以外に、事業所の業務に関連した複数の電気機器、電子機器等を含んで構成されている。電子機器としては、マイクロコンピュータを搭載した各種の情報処理機器も含まれ、予期しない停電発生時には、データや情報が消失してしまう可能性がある。

建物１の電気室２内には、１階〜５階にわたる全ての電気設備３〜７の絶縁監視を行う絶縁監視ユニット（図示せず）が設けられている。この絶縁監視ユニットは、建物１全体の絶縁監視を行うもので、建物１内で漏電が発生しているか否かを常に監視している。即ち、絶縁監視ユニットは、建物１全体の絶縁監視を行うために基準信号電圧発生器（図示せず）から商用電源の周波数（例えば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）とは違う周波数（一例としては、２０Ｈｚ）の基準信号の供給を受ける。そして、絶縁監視ユニットは、前記基準信号に基づいて電気設備からの漏れ電流Igを検出し、商用電源だけでは検出できない抵抗成分電流Ｉgrを検出することができるようにしている。

前記絶縁監視ユニットの背面側には、図４、図６に示す背面端子台８が設けられ、この端子台８は、中性相８Ａと接地相８Ｂとを有している。従来から用いられている基準信号入力用ケーブル９は、図７に示すように、長さ方向一側に中性相接続用のクリップ９Ａと接地相接続用のクリップ９Ｂとが設けられ、長さ方向他側には後述のクランプリークメータ１１に着脱可能に接続されるコネクタ９Ｃが設けられている。基準信号入力用ケーブル９は、例えば全長５メートルの長尺なケーブルからなり、前記絶縁監視ユニットの端子台８からクランプリークメータ１１に基準信号を入力するために、両者の間を図６に示すように接続する。

即ち、基準信号入力用ケーブル９のクリップ９Ａは、例えば赤色のクリップとして形成され、前記端子台８の中性相８Ａに接続される。一方、赤色とは異なる色（例えば、黒色）に配色して識別可能となったクリップ９Ｂは、前記端子台８の接地相８Ｂに接続される。基準信号入力用ケーブル９は、コネクタ９Ｃを後述のクランプリークメータ１１に接続した状態で、前記絶縁監視ユニットの端子台８からクランプリークメータ１１に基準信号を入力するものである。この場合、基準信号の周波数と位相とは、抵抗成分電流Ｉgrをベクトル演算等で計算するために必須の情報となっている。

１０は電気設備３に電力を供給する電路としての電源ケーブルで、該電源ケーブル１０は、例えば２本の活線相１０Ａ，１０Ｂと１本の中性相１０Ｃとからなる３本の導電線を用いて構成されている。図１に示す電気設備４〜７には、電気設備３と同様に夫々の電気設備４〜７に電力を供給する電路としての電源ケーブル１０が設けられている（図４参照）。後述のクランプリークメータ１１は、これらの電気設備３〜７のうち任意の電路（電源ケーブル１０）にクランプするように取付けられ、この状態で任意の電路側で発生している漏洩電流を検出するものである。

１１は携帯可能な変流器からなるクランプＣＴ（Current Transformer）としてのクランプリークメータである。このクランプリークメータ１１は、図２に示すように、オペレータが手動操作するとき等に把持される長方形状の箱体からなるメータケース１２と、該メータケース１２の一端（先端）側に設けられ開閉部１３Ａの位置で左，右方向（図２中に示す矢示Ａ，Ａ方向）に開閉されるクランプ部１３と、メータケース１２の側面にスライド可能に設けられクランプ部１３の開，閉操作を行うクランプ開閉レバー１４とを備えている。

ここで、クランプリークメータ１１のメータケース１２内には、前記電路側での漏洩電流を検出するために必要な複数の電子機器および電池（いずれも図示せず）等が設けられている。クランプリークメータ１１のクランプ部１３は、オペレータがクランプ開閉レバー１４を下向きにスライドさせると、開閉部１３Ａの位置で左，右方向に二又状をなして開閉され、この状態で電気設備３〜７のうち任意の電路（電源ケーブル１０）を外側からクランプするように取付けられる（図５、図６参照）。

クランプリークメータ１１は、この状態でクランプ部１３内を流れる電流（即ち、任意の電路側で発生している漏洩電流）を検出して、その電流値を測定するものである。クランプリークメータ１１は、基準信号入力時に、基準信号の位相と電圧値を参照し、抵抗成分電流Igrの電流値を算出する。このときの電圧値は、一例として挙げれば基本的に実効値０．５Ｖrms±１０％となる。

クランプリークメータ１１には、メータケース１２の表面側に、電源スイッチ１２Ａ、ホールドスイッチ１２Ｂ、測定モード選択スイッチ１２Ｃ、電路電圧選択スイッチ１２Ｄおよびレンジ選択スイッチ１２Ｅが設けられている。電源スイッチ１２Ａは、オペレータが指先で押したときに前記電池による電源がクランプリークメータ１１に投入される。なお、電源スイッチ１２Ａは、オペレータがもう一度押したときにＯＦＦ状態となり、クランプリークメータ１１への電源投入は解除される。

測定モード選択スイッチ１２Ｃは、漏洩電流の測定モードを選択するもので、抵抗成分電流Ｉgr、漏れ電流Ｉg、漏れ電流Ｉo、静電容量成分電流Ｉgcのいずれを測定するかを手動操作により選択するものである。なお、漏れ電流Ｉgは、抵抗成分電流Ｉgrと静電容量成分電流Ｉgcとを加算した電流（Ｉg＝Ｉgc＋Ｉgr）である。電路電圧選択スイッチ１２Ｄは、測定対象となる電路（電源ケーブル１０）の電圧を選択するスイッチで、具体的には、測定対象がＡＣ１００Ｖ、ＡＣ２００Ｖのいずれであるかを選択操作するものである。レンジ選択スイッチ１２Ｅは、例えば測定操作を「自動」と「手動」のいずれのレンジで行うかを選択操作するものである。

メータケース１２の表面側には、クランプ部１３と電源スイッチ１２Ａとの間に位置して液晶の表示器１５が設けられている。この表示器１５は、測定モード選択スイッチ１２Ｃで選択された漏洩電流の測定値を表示するもので、抵抗成分電流Ｉgr、漏れ電流Ｉg、漏れ電流Ｉoまたは静電容量成分電流Ｉgcのいずれかの測定値を、例えば何アンペアとして表示する。そして、表示器１５の画面に表示された測定値が、予め決められた規定値を越えるか否かにより、測定対象の電路側で漏電が発生しているか否かを判定するものである。

クランプリークメータ１１には、メータケース１２の基端側（図２に示す下端側）に基準信号を入力するためのターミナル（図示せず）が設けられている。このターミナルには、後述するアダプタ１６のコネクタ１８が直接的にスタッキング接続される。なお、このターミナルには、アダプタ１６に替えて基準信号入力用ケーブル９のコネクタ９Ｃが接続されることもある。

１６はクランプリークメータ１１に着脱可能に接続されるアダプタで、該アダプタ１６は、漏洩電流の測定に必要な基準信号をクランプリークメータ１１に供給する基準信号供給装置を構成するものである。図３に示すように、アダプタ１６は、略四角形の箱形ケースとして形成されたアダプタケース１７を有し、このアダプタケース１７内には、図８に示す制御部２４、ＤＤＳデバイス２５および矩形波成形回路２６，２７等が設けられている。また、アダプタケース１７内には、電源としての電池（バッテリ）が取外し可能に設けられている。

アダプタケース１７の一側（図３の上端側）には、クランプリークメータ１１のメータケース１２に下側から嵌合される嵌合部としての凹窪部１７Ａが設けられている。そして、凹窪部１７Ａの底部側には、クランプリークメータ１１の前記ターミナルにスタッキング接続されるコネクタ１８が設けられている。アダプタケース１７の他側（図２、図３の下端側）には、一対の端子１９Ａ，１９Ｂを有したターミナル１９が設けられている。

アダプタケース１７の表面側には、電源スイッチ２０Ａおよび電源ランプ２０Ｂと、開始スイッチ２１Ａおよび状態表示ランプ２１Ｂと、出力スイッチ２２Ａおよび出力ランプ２２Ｂとが設けられている。電源スイッチ２０Ａは、オペレータが指先で押したときに前記電池による電源がアダプタ１６に投入され、これにより電源ランプ２０Ｂが点灯される。その後に、オペレータが電源スイッチ２０Ａをもう一度押したときにはＯＦＦ操作となって、アダプタ１６に対する電源投入が解除される。

開始スイッチ２１Ａは、アダプタ１６による制御処理を開始させるときにオペレータが指先等で押圧操作するもので、この押圧操作に伴って状態表示ランプ２１Ｂが点滅を開始する。そして、後述する基準信号の調整処理（図９のステップ７参照）が行われている間は、状態表示ランプ２１Ｂが点滅を続ける。基準信号の調整処理が完了したときには、状態表示ランプ２１Ｂが点滅状態から点灯状態に切換わり、これによって、オペレータは基準信号の調整処理が完了したことを知ることができる。

出力スイッチ２２Ａは、アダプタ１６からクランプリークメータ１１に擬似的な基準信号を出力するとき（即ち、クランプリークメータ１１を用いて前述した電気設備４〜７の漏電探査を実際に行うとき）に、オペレータが押圧操作するものである。出力ランプ２２Ｂは、出力スイッチ２２Ａを押圧すると点灯し、その後に電源スイッチ２０Ａが押圧（ＯＦＦ）操作されるまでは点灯を続ける。これにより、オペレータはクランプリークメータ１１を用いた漏電探査が可能か否かを出力ランプ２２Ｂを見て知ることができる。

図３に示すように、アダプタ１６のターミナル１９は、導電ケーブル２３を介して前記絶縁監視ユニットの端子台８（図４参照）に接続される。即ち、絶縁監視ユニットの端子台８には、前記基準信号入力用ケーブル９に替えて導電ケーブル２３が着脱可能に接続される。導電ケーブル２３は、２芯ケーブルを用いて形成され、長さ方向一側には中性相接続用のクリップ２３Ａと接地相接続用のクリップ２３Ｂとが設けられている。即ち、導電ケーブル２３には、一方の導線２３Ｃ側に中性相接続用のクリップ２３Ａが取付けられ、他方の導線２３Ｄ側には接地相接続用のクリップ２３Ｂが取付けられている。

導電ケーブル２３の一方の導線２３Ｃは、ターミナル１９の一方の端子１９Ａに圧着端子等を介して接続され、他方の導線２３Ｄは他方の端子１９Ｂに接続される。ここで、導電ケーブル２３のクリップ２３Ａは、例えば赤色のクリップとして形成され、図４に示すように前記端子台８の中性相８Ａに接続される。一方、赤色とは異なる色（例えば、黒色）に配色して識別可能となったクリップ２３Ｂは、前記端子台８の接地相８Ｂに接続される。

導電ケーブル２３は、アダプタ１６のターミナル１９を前記絶縁監視ユニットの端子台８に接続した状態で、前記絶縁監視ユニットの端子台８からアダプタ１６に基準信号を入力するものである。導電ケーブル２３は、基準信号入力用ケーブル９のように長尺なケーブルで形成する必要はなく、例えば１〜３メートル程度の長さであれば、アダプタ１６と端子台８との間を接続して基準信号の読込み操作を行う上でも十分である。

次に、アダプタ１６の内部構成について説明する。アダプタ１６は、後述の制御部２４、ＤＤＳデバイス２５および矩形波成形回路２６，２７等を含んで構成されている。

２４はアダプタケース１７内に回路基板（図示せず）を介して設けられた制御部で、該制御部２４は、中央演算装置（ＣＰＵ）を含んで構成され、入出力制御部（インターフェース）には、ポートＡ部２４Ａ、ポートＢ部２４Ｂ、アナログ出力部２４Ｃ、ＣＬＫ部２４ＤおよびＳＰＩ部２４Ｅ等が設けられている。なお、図１１に示す変形例のように、制御部２４の入出力制御部には、シリアルインターフェースであるＳＰＩ部２４Ｅに替えて、パラレルインターフェースであるパラレル出力部２４Ｆ等を設ける構成としてもよい。

ポートＡ部２４Ａは、前記絶縁監視ユニットの端子台８からアダプタ１６に入力された基準信号（周波数と位相とが予め設定されたアナログ信号）を矩形波成形回路２６で矩形波のデジタル信号Ｓ１に変換した状態で、このデジタル信号Ｓ１から前記基準信号の周波数と位相とを読込むものである。ポートＢ部２４Ｂは、アナログ出力部２４Ｃとの間で後述の如く擬似的な基準信号のループバック出力制御を行うものである。

ＣＬＫ部２４Ｄは、ＤＤＳデバイス２５（即ち、ダイレクトデジタルシンセサイザ）から出力される出力信号Ｓ２（例えば、１０ＭＨｚ）をＣＰＵ動作クロック信号として受信するものである。ＳＰＩ部２４Ｅは、クロック同期式のシリアルインターフェースであり、ＤＤＳデバイス２５の初期出力周波数を設定する。即ち、ＳＰＩ部２４Ｅは、ＣＰＵ動作クロックの初期値を設定するものである。

ダイレクトデジタルシンセサイザであるＤＤＳデバイス２５は、例えば特開平７−２０２６９２号公報に記載の周波数シンセサイザにも用いられており、これらと同様に構成されるものである。矩形波成形回路２６は、前記絶縁監視ユニットの端子台８から入力される基準信号（周波数と位相とが予め設定されたアナログ信号）を矩形波のデジタル信号Ｓ１に変換し、このデジタル信号Ｓ１を制御部２４のポートＡ部２４Ａに出力するものである。

矩形波成形回路２７は、制御部２４のアナログ出力部２４Ｃから出力されたアナログ信号Ｓ３を矩形波のデジタル信号Ｓ４に変換し、このデジタル信号Ｓ４を制御部２４のポートＢ部２４Ｂに出力するものである。これにより、アダプタ１６の制御部２４は、アナログ出力部２４ＣとポートＢ部２４Ｂとの間で矩形波成形回路２７を通じて擬似的な基準信号のループバック出力制御を行う。

即ち、アダプタ１６の制御部２４は、前述の如き基準信号のデジタル信号Ｓ１をポートＡ部２４Ａで読込みつつ、ＤＤＳデバイス２５の出力周波数（即ち、ＣＬＫ部２４Ｄから受取った出力信号Ｓ２の周波数）を、前記デジタル信号Ｓ１に従って変更する周波数調整処理を行う。そして、制御部２４は、このように周波数調整されたアナログ信号Ｓ３をアナログ出力部２４Ｃから矩形波成形回路２７にループバックさせるように出力し、矩形波成形回路２７からポートＢ部２４Ｂにループバックされる周波数調整後のデジタル信号Ｓ４と前記デジタル信号Ｓ１との位相調整処理を行う。

換言すると、アダプタ１６の制御部２４は、前記デジタル信号Ｓ１に対してデジタル信号Ｓ４の周波数と位相を一致させた状態（または、限りなく近似させた状態）で前記基準信号に代替される擬似的な基準信号を、アナログ出力部２４Ｃから出力されるアナログ信号Ｓ３として生成する。即ち、アダプタ１６の制御部２４は、絶縁監視ユニットの端子台８から出力される前記基準信号に代替される擬似的な基準信号を生成するために、周波数調整手段と位相調整手段とを備えている。

ここで、アダプタ１６の制御部２４は、前述の如く基準信号に従って周波数と位相とが調整された擬似的な基準信号（即ち、前記アナログ信号Ｓ３）をループバック出力する状態とし、このループバック出力状態は、前記絶縁監視ユニットの端子台８に対する導電ケーブル２３を介した接続を解除したときにも保持されて待機される。そして、アダプタ１６のコネクタ１８がクランプリークメータ１１の前記ターミナルに接続され、出力スイッチ２２Ａが押下されたときには、前記ループバック状態にある前記擬似的な基準信号がアダプタ１６からクランプリークメータ１１に出力して供給されるものである。

本実施の形態による漏電箇所探査装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その具体的な漏電箇所の探査処理について説明する。

まず、建物１の電気室２内には、１階〜５階にわたる全ての電気設備３〜７の絶縁監視を行う絶縁監視ユニット（図示せず）が設けられている。この絶縁監視ユニットは、建物１全体の絶縁監視を行うもので、建物１内で漏電が発生しているか否かを常に監視している。しかし、電気設備３〜７のうちいずれの位置で漏電が発生しているかを探査するためには、クランプリークメータ１１を用いる必要がある。

図６、図７に示すように、絶縁監視ユニットの背面端子台８とクランプリークメータ１１との間を長尺（例えば、全長５メートル）な基準信号入力用ケーブル９を用いて接続すれば、前記絶縁監視ユニットからクランプリークメータ１１に基準信号を入力することができ、基準信号入力用ケーブル９が届く範囲にある漏電探査対象の電気設備（具体的には、屋上階の電気設備３）においては、漏れ電流Ｉgの抵抗成分電流Ｉgrを正確に測定することができる。

しかし、基準信号入力用ケーブル９が届かない位置にある漏電探査対象の電気設備（具体的には、１〜４階の電気設備４〜７）の場合には、絶縁監視ユニットからの基準信号をクランプリークメータ１１に入力することができない。このため、クランプリークメータ１１を用いて電気設備４〜７の漏れ電流Ｉgを測定したとしても、前記基準信号を入力することができない場合は、その抵抗成分電流Ｉgrを正確には測定することができず、漏電箇所の特定が難しくなる。

そこで、本実施の形態は、このような問題を解決するため、クランプリークメータ１１に着脱可能に接続する構成としたアダプタ１６を用意し、絶縁監視ユニットの端子台８から出力される基準信号に代替される擬似的な基準信号を、アダプタ１６からクランプリークメータ１１に対して供給する構成としている。

即ち、本実施の形態では、アダプタ１６を用いて図９、図１０に示す制御処理を実行することにより、基準信号入力用ケーブル９を用いることなく、アダプタ１６からの擬似的な基準信号をクランプリークメータ１１に供給することができ、全ての電気設備３〜７に対する漏電箇所の探査を安定して行うことができる。

ここで、図９に示す処理動作がスタートすると、ステップ１で基準信号の入力を行う。即ち、導電ケーブル２３を図３に示すように、アダプタ１６のターミナル１９に接続し、導電ケーブル２３の一方のクリップ２３Ａを図４に示すように前記端子台８の中性相８Ａに接続すると共に、他方のクリップ２３Ｂを前記端子台８の接地相８Ｂに接続する。これにより、導電ケーブル２３を用いて絶縁監視ユニットの端子台８とアダプタ１６との間を接続し、絶縁監視ユニットからの基準信号をアダプタ１６に入力できるようにする。

次のステップ２では、アダプタ１６の電源スイッチ２０ＡがＯＮ操作されたか否かを判定し、「ＮＯ」と判定される間は待機状態とする。そして、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ３で電源ランプ２０Ｂを点灯する。これにより、アダプタ１６のオペレータは、電源の投入によりステップ４の処理が開始されたことを知ることができる。

即ち、ステップ４では、図８に示すアダプタ１６の制御部２４により、クロック同期式のシリアルインターフェースであるＳＰＩ部２４Ｅにおいて、ＤＤＳデバイス２５の初期出力周波数を設定する。即ち、ＳＰＩ部２４Ｅは、ＣＰＵ動作クロックの初期値を設定する。

次のステップ５では、アダプタ１６の開始スイッチ２１ＡがＯＮ操作されたか否かを判定し、「ＮＯ」と判定される間は待機状態とする。そして、ステップ５で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ６で状態表示ランプ２１Ｂを点滅させる。次のステップ７では、後述の如く基準信号の調整処理を図１０に示すプログラムに沿って行う。

次のステップ８では基準信号の調整処理が完了したか否かを判定し、「ＮＯ」と判定される間は待機状態とする。そして、ステップ８で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ９で状態表示ランプ２１Ｂを点灯させる。これにより、アダプタ１６のオペレータは、基準信号の調整処理が図１０に示すプログラムに沿って行われ、アダプタ１６の制御部２４は、前述の如く基準信号に従って周波数と位相とを調整した擬似的な基準信号（即ち、図８に示すアナログ信号Ｓ３）のループバック出力が可能な状態になっていることを知ることができる。

そこで、オペレータは、導電ケーブル２３を用いた絶縁監視ユニットの端子台８とアダプタ１６との接続を解除する。即ち、図２に示す導電ケーブル２３をアダプタ１６のターミナル１９から取外し、この状態でアダプタ１６を、例えば建物１の１〜４階にある電気設備４〜７のうち、いずれかの電気設備の位置まで任意に持ち運ぶようにする。

ここで、建物１の１階にある電気設備４に対してクランプリークメータ１１による漏電箇所の探査を行う場合には、建物１の１階部分において、アダプタ１６をクランプリークメータ１１に対し図２および図５に示すように接続する。この間、アダプタ１６は、前記擬似的な基準信号をループバック出力する状態に保持され、信号出力の待機状態となっている。即ち、アダプタ１６は、絶縁監視ユニットの端子台８に対する導電ケーブル２３を介した接続を解除したときにも、擬似的な基準信号をループバック出力することが可能な状態に保持されている。

次に、この状態で、アダプタ１６のコネクタ１８がクランプリークメータ１１のターミナルに接続され、出力スイッチ２２Ａが押下されたときには、図９に示すステップ１０で「ＹＥＳ」と判定される。ステップ１０で「ＮＯ」と判定する間は、アダプタ１６の出力スイッチ２２ＡがＯＮ操作されるのを待機する。そして、ステップ１０で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ１１で出力ランプ２２Ｂを点灯させる。これにより、オペレータはクランプリークメータ１１を用いた漏電箇所の探査作業が可能な状態になっていることを、出力ランプ２２Ｂを見て知ることができる。

次のステップ１２では、前述の如くループバック出力の待機状態にある擬似的な基準信号を、アダプタ１６からクランプリークメータ１１に出力して供給する。これにより、例えば１階の電気設備４に対する漏電箇所の探査をクランプリークメータ１１を用いて行う場合に、アダプタ１６から擬似的な基準信号をクランプリークメータ１１に供給することができ、クランプリークメータ１１を用いて電気設備４の漏れ電流Ｉg（特に、抵抗成分電流Ｉgr）を正確に測定することができる。

次のステップ１３では、アダプタ１６の電源スイッチ２０ＡがＯＦＦ操作されたか否かを判定し、「ＮＯ」と判定される間は１階の電気設備４に対する漏電探査が終了した後に、他の階（例えば、２〜４階）の電気設備５〜７に対する漏電箇所の探査を行う場合であり、この場合には、前記ステップ１２による処理動作を繰返す。そして、ステップ１３で「ＹＥＳ」と判定したときには、全ての電気設備３〜７に対する漏電箇所の探査が完了している場合であり、電源スイッチ２０ＡをＯＦＦ操作することにより、アダプタ１６を用いた図９の制御処理を終了させる。

なお、屋上階の電気設備３に対する漏電箇所の探査は、前述の如くアダプタ１６を用いて電気設備４〜７と同様に行ってもよい。勿論、オペレータの任意な判断により、図６に示すように絶縁監視ユニットの背面端子台８とクランプリークメータ１１との間を基準信号入力用ケーブル９により接続して、漏電箇所の探査を行うようにしてもよい。

次に、アダプタ１６を用いた基準信号の調整処理について図１０を参照して説明する。即ち、この調整処理は、アダプタ１６の開始スイッチ２１ＡがＯＮ操作（図９中のステップ５参照）されることにより開始され、状態表示ランプ２１Ｂが点滅（ステップ６参照）している間に行われるものである。

まず、図１０中のステップ２１で、アダプタ１６の制御部２４は、絶縁監視ユニットの端子台８からアダプタ１６に入力された基準信号（図８に示す如く周波数と位相とが予め設定されたアナログ信号）を矩形波成形回路２６で矩形波のデジタル信号Ｓ１に変換し、この状態のデジタル信号Ｓ１をポートＡ部２４Ａから読込みつつ、前記基準信号の周波数を一定時間（例えば、１〜２分前，後）にわたって測定（検出して認識）する。

次のステップ２２では、図８に示すＤＤＳデバイス２５の出力周波数を変更して調整する。即ち、アダプタ１６の制御部２４は、前記基準信号に擬似した基準信号を出力するのに最適な周波数となるように、ＤＤＳデバイス２５の出力周波数を変更して調整する。換言すると、制御部２４は、前述の如き基準信号のデジタル信号Ｓ１をポートＡ部２４Ａで読込みつつ、ＤＤＳデバイス２５の出力周波数（即ち、ＣＬＫ部２４Ｄから受取った出力信号Ｓ２の周波数）を、前記デジタル信号Ｓ１に従って変更する周波数調整処理を行う。

次のステップ２３では、前述の如く周波数が調整された擬似的な基準信号（図８中に示すアナログ信号Ｓ３）のループバック出力を開始する。次のステップ２４では、周波数が調整されたアナログ信号Ｓ３をアナログ出力部２４Ｃから矩形波成形回路２７にループバックさせるように出力し、矩形波成形回路２７からポートＢ部２４Ｂにループバックされる周波数調整後のデジタル信号Ｓ４（即ち、擬似的な基準信号）と前記デジタル信号Ｓ１（即ち、前記基準信号）との位相差を一定時間（例えば、１０〜２０秒前，後）にわたって測定（検出して認識）する。

次のステップ２５では、前記基準信号と擬似的な基準信号との位相差の平均値で擬似的な基準信号の位相を変更して位相調整処理を行う。これにより、アダプタ１６の制御部２４は、前記デジタル信号Ｓ１に対してデジタル信号Ｓ４の周波数と位相を一致させた状態（または、限りなく近似させた状態）で前記基準信号に代替される擬似的な基準信号を、アナログ出力部２４Ｃから出力されるアナログ信号Ｓ３として生成する。

次のステップ２６では、このように周波数と位相とが調整された擬似的な基準信号（図８中に示すアナログ信号Ｓ３）をループバック出力が可能な状態に保持し、この状態を継続させて信号出力の待機状態とする。そして、次のステップ２７でリターンすることにより、図９に示すステップ８では、基準信号の調整処理が完了していることを「ＹＥＳ」として判定するものである。

かくして、本実施の形態によれば、アダプタ１６をクランプリークメータ１１から取外して分離した状態で、このアダプタ１６を絶縁監視ユニットの端子台８に導電ケーブル２３を介して接続することにより、アダプタ１６は、前記絶縁監視ユニットの端子台８から基準信号を読込みつつ、この基準信号に従って周波数と位相とが調整された擬似的な基準信号を生成する構成としている。そして、擬似的な基準信号を生成した状態のアダプタ１６は、絶縁監視ユニットの端子台８に対する導電ケーブル２３を介した接続を解除した後に、オペレータが手に持って持ち運ばれ、クランプリークメータ１１にコネクタ１８を介して接続される構成としている。

このように構成することにより、建物１に設置された複数の電気設備３〜７のうち任意の電路（電源ケーブル１０）から漏洩電流を検出するクランプリークメータ１１に対し、アダプタ１６を用いて絶縁監視ユニットからの基準信号（前記電気設備３〜７に関連して周波数と位相とが予め決められた擬似的な基準信号）を供給することができる。即ち、アダプタ１６は、前記絶縁監視ユニットから前記基準信号を読込みつつ、この基準信号に従って周波数と位相とが調整された擬似的な基準信号を生成するので、絶縁監視ユニット（端子台８）とアダプタ１６との接続を解除した状態でも、アダプタ１６からは前記擬似的な基準信号をクランプリークメータ１１に供給することができる。

このため、前記絶縁監視ユニットから遠く離れた電気設備４〜７（即ち、基準信号入力用ケーブル９が届かない位置）の漏電探査をクランプリークメータ１１で行う場合でも、クランプリークメータ１１に対してアダプタ１６を接続することにより、基準信号入力用ケーブル９を用いることなく、アダプタ１６からの擬似的な基準信号をクランプリークメータ１１に供給することができ、全ての電気設備３〜７に対する漏電箇所の探査を安定して行うことができる。

特に、本実施の形態によると、擬似的な基準信号を生成した状態のアダプタ１６は、絶縁監視ユニットの端子台８に対する接続が解除されたときにも、この状態では前記擬似的な基準信号をループバックで出力可能な状態に保つことができる。そして、アダプタ１６をクランプリークメータ１１に接続したときには、前記ループバック状態にある前記擬似的な基準信号をアダプタ１６からクランプリークメータ１１に供給し続けることができる。

即ち、複数の電気設備３〜７に対する漏電探査をクランプリークメータ１１で行う場合でも、それぞれの電路（電気設備３〜７の電源ケーブル１０）に対してクランプリークメータ１１をクランプするように取付ける度毎に、アダプタ１６からループバック出力状態にある擬似的な基準信号をクランプリークメータ１１に供給することができ、全ての電気設備３〜７に対する漏電箇所の探査を正確に行うことができる。

なお、屋上階の電気設備３に対する漏電箇所の探査は、前述の如くアダプタ１６を用いて必ずしも行う必要はない。即ち、オペレータの任意な判断により、図６に示すように絶縁監視ユニットの背面端子台８とクランプリークメータ１１との間を基準信号入力用ケーブル９により接続し、この状態で漏電箇所の探査を行ってもよいものである。

また、本発明者等は、絶縁監視ユニットの背面端子台８に無線の送信器（図示せず）を接続し、搬送波を使用して基準信号を無線でクランプリークメータ１１側の受信器（図示せず）に送信することも検討した。この場合、基準信号をクランプリークメータ１１側にリアルタイムで供給することができる。しかし、このような無線設備は、現段階では高価であり、実現は難しいので、基準信号に代替される擬似的な基準信号をアダプタ１６からクランプリークメータ１１に供給する構成を採用したものである。

また、絶縁監視ユニットからの基準信号（または、これに代替される擬似的な基準信号）をメモリ等の記憶手段を用いて更新可能に記憶させることも検討した。しかし、このようにメモリに記憶させた基準信号は、位相にずれが生じ易く、擬似的な基準信号としてクランプリークメータ１１に安定して供給することが難しいものである。

さらに、本実施の形態で採用したアダプタ１６は、絶縁監視ユニットの端子台８に対する接続を解除した状態でも、前記擬似的な基準信号をループバックで出力可能な状態に保つことができる。しかし、この場合の擬似的な基準信号は、例えば１０〜２０時間程度経過したときに、周波数と位相（特に、位相）がずれてしまう。このため、漏電箇所の探査を数時間が経過した後に再び行うような場合には、電源スイッチ２０Ａを一旦はＯＦＦし、その後に実際の漏電箇所探査時にアダプタ１６の電源スイッチ２０Ａを再度投入して、図９に示す制御処理を再度行うようにするのがよいものである。

なお、前記実施の形態では、図８に示す如く、制御部２４の入出力制御部（インターフェース）に、ポートＡ部２４Ａ、ポートＢ部２４Ｂ、アナログ出力部２４Ｃ、ＣＬＫ部２４ＤおよびＳＰＩ部２４Ｅを設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１１に示す変形例のように、制御部２４の入出力制御部には、シリアルインターフェースであるＳＰＩ部２４Ｅに替えてパラレル出力部２４Ｆを設ける構成としてもよい。この場合、パラレル出力部２４Ｆはパラレルインターフェースであり、ＣＰＵ動作クロックの初期値を設定するものである。

また、前記実施の形態では、アダプタ１６をクランプリークメータ１１から取外し両者を分離した状態で、アダプタ１６を絶縁監視ユニットの端子台８に導電ケーブル２３を介して接続する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えばアダプタ１６をクランプリークメータ１１に接続した状態で、アダプタ１６を絶縁監視ユニットの端子台８に導電ケーブル２３を介して接続することも可能であり、このような場合でも、アダプタ１６は絶縁監視ユニットの端子台８から基準信号を読込むことができる。

さらに、前記実施の形態では、建物１全体の絶縁監視を行う絶縁監視ユニットから、例えば２０Ｈｚの基準信号をアース（接地相）側に流す場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば１２．５Ｈｚまたは１５Ｈｚの基準信号を絶縁監視ユニット側で用いる場合もある。そこで、このような場合には、例えば選択スイッチ等を用いて基準信号の周波数を選択できる構成としてもよいものである。

１ 建物（事業所）
２ 電気室
３〜７ 電気設備
８ 端子台（絶縁監視ユニットの端子台）
９ 基準信号入力用ケーブル
１０ 電源ケーブル（電路）
１１ クランプリークメータ
１２ メータケース
１３ クランプ部
１４ クランプ開閉レバー
１５ 表示器
１６ アダプタ
１７ アダプタケース
１８ コネクタ
１９ ターミナル
２０Ａ 電源スイッチ
２１Ａ 開始スイッチ
２２Ａ 出力スイッチ
２３ 導電ケーブル
２４ 制御部
２５ ＤＤＳデバイス（中央演算装置）
２６，２７ 矩形波成形回路

Claims (3)

1. 複数の電気設備が設置された建物の漏電箇所を探査するためにクランプリークメータが用いられ、該クランプリークメータは、前記電気設備全体の絶縁監視を行う絶縁監視ユニットの端子台からの基準信号に基づいて前記電気設備のうち任意の電路から漏洩電流を検出してなる漏電箇所探査装置において、
   前記クランプリークメータに着脱可能に接続されるアダプタを備え、
   該アダプタは、
   前記絶縁監視ユニットの端子台に導電ケーブルを介して接続されることにより、前記絶縁監視ユニットの端子台からの前記基準信号を読込みつつ、この基準信号に従って周波数と位相とが調整され前記基準信号に代替される擬似的な基準信号を生成し、
   前記絶縁監視ユニットの端子台に対する前記導電ケーブルを介した接続が解除されて前記クランプリークメータに接続された状態で、前記擬似的な基準信号を前記クランプリークメータに出力する構成としたことを特徴とする漏電箇所探査装置。
2. 前記アダプタは、前記擬似的な基準信号を生成するときに、前記クランプリークメータから取外して分離された状態で前記絶縁監視ユニットの端子台に導電ケーブルを介して接続される構成としてなる請求項１に記載の漏電箇所探査装置。
3. 前記アダプタは、前記導電ケーブルを介した接続が解除されたときに前記擬似的な基準信号をループバック出力する状態に保ち、前記クランプリークメータに接続されたときには前記ループバック状態にある前記擬似的な基準信号を前記クランプリークメータに出力する構成としてなる請求項１または２に記載の漏電箇所探査装置。

Images