JP6381419B2

JP6381419B2 - Insulation resistance measuring device

Info

Publication number: JP6381419B2
Application number: JP2014236255A
Authority: JP
Inventors: 政博中沢; 健明宮澤
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2034-11-21
Also published as: JP2016099223A

Description

本発明は、正極および負極間から直流電圧を出力する測定対象における一方の電極と接地部位との間に接続されて、検査用直流電圧を測定対象に出力していないときに測定される電気量（電流や電圧）と、検査用直流電圧を測定対象に出力しているときに測定される電気量とに基づいて測定対象における一方の電極と接地部位との間の絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定装置に関するものである。 The present invention is connected between one electrode in a measurement object that outputs a DC voltage from between the positive electrode and the negative electrode and a grounded part, and is measured when the DC voltage for inspection is not output to the measurement object. Insulation that measures the insulation resistance value between one electrode and the grounded part of the measurement object based on (current or voltage) and the amount of electricity measured when the test DC voltage is output to the measurement object The present invention relates to a resistance measuring device.

この種の絶縁抵抗測定装置として、本願出願人は下記の特許文献１に開示された絶縁抵抗測定装置を既に提案している。この絶縁抵抗測定装置は、測定対象としての太陽光発電ユニットの絶縁抵抗値（一対の出力端子のうちの一方の出力端子と接地部位との間の絶縁抵抗値）を、一対の出力端子を短絡することなく測定可能に構成されている。 As this type of insulation resistance measuring device, the present applicant has already proposed the insulation resistance measuring device disclosed in Patent Document 1 below. This insulation resistance measuring apparatus short-circuits a pair of output terminals with an insulation resistance value (insulation resistance value between one output terminal of a pair of output terminals and a grounded part) of a photovoltaic power generation unit as a measurement target. It is possible to measure without having to.

この絶縁抵抗測定装置は、まず、太陽光発電ユニットの一対の出力端子のうちのいずれか一方の出力端子と、接地部位とに接続される。次いで、この状態において絶縁抵抗測定装置は、太陽光発電ユニットに対して検査用電圧を印加（出力）して、この状態において太陽光発電ユニットの一方の出力端子と接地部位との間に流れる電流の電流値（第１の電流値）を測定する。続いて、絶縁抵抗測定装置は、太陽光発電ユニットに対する検査用電圧の印加（出力）を停止し、この状態において太陽光発電ユニットの一方の出力端子と接地部位との間に流れる電流の電流値（第２の電流値）を測定する。最後に、絶縁抵抗測定装置は、第１の電流値から第２の電流値を差し引き、この差し引きによって得られる電流値（太陽光発電ユニットによる太陽光発電によって生じた電圧の影響を除外した電流値）と、検査用電圧の電圧値とに基づいて、太陽光発電ユニットの絶縁抵抗値を演算する。 This insulation resistance measuring device is first connected to either one of the pair of output terminals of the photovoltaic power generation unit and the grounding part. Next, in this state, the insulation resistance measuring device applies (outputs) a test voltage to the photovoltaic power generation unit, and in this state, the current that flows between one output terminal of the photovoltaic power generation unit and the grounded portion. Current value (first current value) is measured. Subsequently, the insulation resistance measuring apparatus stops the application (output) of the inspection voltage to the photovoltaic power generation unit, and the current value of the current flowing between the one output terminal of the photovoltaic power generation unit and the grounding part in this state (Second current value) is measured. Finally, the insulation resistance measuring device subtracts the second current value from the first current value, and obtains the current value obtained by this subtraction (current value excluding the influence of the voltage generated by the photovoltaic power generation by the photovoltaic power generation unit). ) And the voltage value of the inspection voltage, the insulation resistance value of the photovoltaic power generation unit is calculated.

ところで、太陽光発電ユニットの各出力端子と接地部位とに間には、一般的に容量成分が存在しており、この容量成分が充電されている状況下においては、この容量成分から放電電流が流れることに起因して、上記の第２の電流値を正確に測定することは困難である。このため、上記の絶縁抵抗測定装置では、特に明記はしていないが、検査用電圧を印加して第１の電流値を測定し終えた後に、この検査用電圧によって充電状態となっている上記の容量成分に対する放電処理が行われることが前提となっている。 By the way, a capacity component is generally present between each output terminal of the photovoltaic power generation unit and the grounding part. Under the condition that this capacity component is charged, a discharge current is generated from this capacity component. Due to the current flow, it is difficult to accurately measure the second current value. For this reason, in the above-described insulation resistance measuring device, although not specified in particular, after the measurement of the first current value by applying the test voltage, the test voltage is charged by the test voltage. It is assumed that the discharge process is performed on the capacity component.

本願発明者らは、この容量成分の放電処理についても自動的に実施し得る新たな絶縁抵抗測定装置を開発している。この絶縁抵抗測定装置は、放電抵抗を内蔵して、検査用電圧の出力を停止しているときに流れる電流の電流値（上記の第２の電流値）を測定する際には、太陽光発電ユニットにおける絶縁抵抗測定装置に接続される部位間（上記した太陽光発電ユニットの一方の出力端子と接地部位との間）に放電抵抗を接続した状態で測定し、検査用電圧を出力しているときに流れる電流の電流値（上記の第１の電流値）を測定する際には、この放電抵抗を非接続とした状態で測定することが自動的に実行可能に構成されている。 The inventors of the present application have developed a new insulation resistance measuring apparatus that can automatically carry out the discharge treatment of the capacitive component. This insulation resistance measuring device has a built-in discharge resistor, and when measuring the current value of the current that flows when the output of the inspection voltage is stopped (the above-mentioned second current value), Measurement is performed with the discharge resistance connected between the parts connected to the insulation resistance measuring device in the unit (between one output terminal of the photovoltaic power generation unit and the ground part), and the test voltage is output. When measuring the current value of the current that flows sometimes (the above-mentioned first current value), it is possible to automatically perform the measurement in a state where the discharge resistance is not connected.

特開２０１１−１２７９８３号公報（第７−８頁、第１図）Japanese Patent Laying-Open No. 2011-127893 (page 7-8, FIG. 1)

ところが、上記の新たな絶縁抵抗測定装置には、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、この新たな絶縁抵抗測定装置では、検査用電圧の出力を停止しているときには接続され、一方、検査用電圧を出力しているときには非接続にされる（切り離される）放電抵抗を備えている。このため、この新たな絶縁抵抗測定装置では、上記の第２の電流値を測定する際において太陽光発電での電圧に基づいて流れる電流についての電流経路と、上記の第１の電流値を測定する際において太陽光発電での電圧に基づいて流れる電流についての電流経路とが異なることに起因して、太陽光発電での電圧に基づいてこれらの各電流経路に流れる電流の電流値が等しくならない。したがって、この新たな絶縁抵抗測定装置には、第１の電流値から第２の電流値を差し引いた際に、第１の電流値に含まれている太陽光発電での電圧に基づく電流についての電流値をすべて除去できない（つまり、太陽光発電によって生じた電圧の影響を除外した電流値を正確に演算できない）ため、太陽光発電ユニットの絶縁抵抗値を精度良く測定（演算）することが困難であるという改善すべき課題が存在している。 However, the above-described new insulation resistance measuring apparatus has the following problems to be improved. In other words, the new insulation resistance measuring device includes a discharge resistor that is connected when the output of the inspection voltage is stopped, and is disconnected (disconnected) when the output of the inspection voltage is output. Yes. For this reason, in this new insulation resistance measuring apparatus, when measuring the second current value, the current path for the current flowing based on the voltage in solar power generation and the first current value are measured. The current value of the current flowing in each of these current paths based on the voltage in solar power generation is not equal due to the difference in the current path for the current flowing based on the voltage in solar power generation . Therefore, in this new insulation resistance measuring apparatus, when the second current value is subtracted from the first current value, the current based on the voltage in the photovoltaic power generation included in the first current value is determined. It is difficult to accurately measure (calculate) the insulation resistance value of a photovoltaic power generation unit because all current values cannot be removed (that is, the current value excluding the influence of voltage generated by photovoltaic power generation cannot be calculated accurately). There is a problem that should be improved.

本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、放電抵抗を内蔵しつつ測定対象の絶縁抵抗値を精度良く測定し得る絶縁抵抗測定装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in order to improve such a problem, and a main object of the present invention is to provide an insulation resistance measuring apparatus that can accurately measure an insulation resistance value of a measurement object while incorporating a discharge resistance.

上記目的を達成すべく請求項１記載の絶縁抵抗測定装置は、正極および負極間から直流電圧を出力する測定対象における接地部位に接続される第１測定用端子と、等価的に基準電位に規定されて前記正極および前記負極のうちの一方の電極に接続される第２測定用端子と、検査用直流電圧を生成して正側出力端子および負側出力端子間から出力可能な電圧生成部と、前記第１測定用端子と前記正側出力端子との間に接続された抵抗値Ｒ_ＬＩＭの電流制限抵抗と、前記正側出力端子と前記基準電位との間に接続された抵抗値Ｒ_ＤＩＶの分圧抵抗を有して当該分圧抵抗に印加される電圧を分圧して出力する電圧分圧部と、前記第１測定用端子に一端が接続された抵抗値Ｒ_ＤＣＨの放電抵抗と、前記負側出力端子および前記放電抵抗の他端のうちの任意の一方を前記基準電位に選択的に接続する切替接続部と、前記第１測定用端子および前記第２測定用端子に前記測定対象が接続されている状態において当該第１測定用端子および当該第２測定用端子間に流れる電流の電流値を測定する電流測定部と、処理部とを備え、前記各抵抗値Ｒ_ＬＩＭ，Ｒ_ＤＩＶ，Ｒ_ＤＣＨは、下記式（ａ）を満たすように予め規定され、前記処理部は、前記第１測定用端子および前記第２測定用端子に前記測定対象が接続されている状態において、前記切替接続部を制御して前記放電抵抗の前記他端を前記基準電位に接続すると共に前記電流測定部で測定される前記電流の電流値Ｉｏｆｆを測定し、かつ前記電圧分圧部から出力される電圧に基づいて前記基準電位を基準とする前記第１測定用端子の電圧の電圧値Ｖｏｆｆを測定する第１測定処理と、前記切替接続部を制御して前記負側出力端子を前記基準電位に接続すると共に前記電圧生成部を制御して前記検査用直流電圧を生成させ、前記電流測定部で測定される前記電流の電流値Ｉｏｎを測定し、かつ前記電圧分圧部から出力される電圧に基づいて前記分圧抵抗に印加される前記電圧の電圧値Ｖｏｎを測定する第２測定処理と、下記式（ｂ）に基づいて前記測定対象についての前記一方の電極と前記接地部位との間の絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを算出する抵抗算出処理とを実行する。
Ｒ_ＤＣＨ//（Ｒ_ＬＩＭ＋Ｒ_ＤＩＶ）＝Ｒ_ＬＩＭ・・・（ａ）
Ｒ_Ｘ＝（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ−Ｉｏｎ×Ｒ_ＬＩＭ）／（Ｉｏｎ−Ｉｏｆｆ）・・・（ｂ） In order to achieve the above object, an insulation resistance measuring apparatus according to claim 1 is equivalent to a first measuring terminal connected to a grounding part in a measuring object that outputs a DC voltage between a positive electrode and a negative electrode, and is equivalently defined as a reference potential. A second measurement terminal connected to one of the positive electrode and the negative electrode, and a voltage generation unit capable of generating a test DC voltage and outputting it between the positive output terminal and the negative output terminal , A current limiting resistor having a resistance value R _LIM connected between the first measurement terminal and the positive output terminal, and a resistance value R _DIV connected between the positive output terminal and the reference potential. A voltage dividing unit that divides and outputs a voltage applied to the voltage dividing resistor, a discharge resistance having a resistance value R _DCH having one end connected to the first measurement terminal, Of the negative output terminal and the other end of the discharge resistor A switching connection portion for selectively connecting any one of the reference potentials to the reference potential; and the first measurement terminal and the second measurement terminal in a state where the measurement object is connected to the first measurement terminal and the second measurement terminal. A current measurement unit that measures a current value of a current flowing between the second measurement terminals; and a processing unit, wherein the resistance values R _LIM , R _DIV , and R _DCH satisfy the following formula (a) in advance: The processing unit controls the switching connection unit to connect the other end of the discharge resistor to the other end of the discharge resistor in a state where the measurement object is connected to the first measurement terminal and the second measurement terminal. Connected to a reference potential, measures the current value Ioff of the current measured by the current measuring unit, and uses the reference potential as a reference based on the voltage output from the voltage dividing unit. Terminal voltage A first measurement process for measuring a pressure value Voff; and controlling the switching connection unit to connect the negative output terminal to the reference potential and controlling the voltage generation unit to generate the DC voltage for inspection, A current value Ion of the current measured by the current measuring unit is measured, and a voltage value Von of the voltage applied to the voltage dividing resistor is measured based on a voltage output from the voltage voltage dividing unit. and second measurement process, executes a resistance calculation process of calculating the insulation resistance value R _X between the ground portion and the one electrode for said measurement target based on the following formula (b).
R _DCH // (R _LIM + R _DIV ) = R _LIM (a)
R _X = (Von−Voff−Ion × R _LIM ) / (Ion−Ioff) (b)

請求項２記載の絶縁抵抗測定装置は、請求項１記載の絶縁抵抗測定装置において、前記電圧生成部の出力抵抗値がＲ_ＴＨに規定され、前記出力抵抗値Ｒ_ＴＨおよび前記各抵抗値Ｒ_ＬＩＭ，Ｒ_ＤＩＶ，Ｒ_ＤＣＨは、下記式（ｃ）を満たすように予め規定されている。
Ｒ_ＤＣＨ//（Ｒ_ＬＩＭ＋Ｒ_ＤＩＶ）＝Ｒ_ＬＩＭ＋Ｒ_ＤＩＶ//Ｒ_ＴＨ・・・（ｃ） Insulation resistance measuring apparatus according to claim 2, wherein, in the insulation resistance measuring apparatus according to claim 1, the output resistance of the voltage generator is defined in R _TH, the output resistance R _TH and the resistance values R _LIM , R _DIV , R _DCH are defined in advance so as to satisfy the following formula (c).
R _DCH // (R _LIM + R _DIV ) = R _LIM + R _DIV // R _TH (c)

請求項１記載の絶縁抵抗測定装置では、電流制限抵抗、電圧分圧部および放電抵抗の各抵抗値Ｒ_ＬＩＭ，Ｒ_ＤＩＶ，Ｒ_ＤＣＨが上記式（ａ）を満たすように予め規定された状態で、つまり、放電抵抗が接続されている状態において測定対象の直流電圧に起因して流れる電流の電流値と、放電抵抗が切り離されている状態において測定対象の直流電圧に起因して流れる電流の電流値とが揃えられた状態で、処理部が、上記式（ｂ）に基づいて絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを算出する。したがって、この絶縁抵抗測定装置によれば、放電抵抗を内蔵する構成においても、絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを精度良く算出することができる。 In the insulation resistance measuring apparatus according to claim 1, the resistance values R _LIM , R _DIV , and R _DCH of the current limiting resistor, the voltage dividing unit, and the discharge resistor are defined in advance so as to satisfy the above formula (a). That is, the current value of the current that flows due to the DC voltage of the measurement target when the discharge resistor is connected and the current of the current that flows due to the DC voltage of the measurement target when the discharge resistance is disconnected a state where the values are aligned, the processing unit calculates the insulation resistance value R _X based on the above formula (b). Therefore, according to this insulation resistance measuring apparatus, it is possible to calculate the insulation resistance value _RX with high accuracy even in a configuration in which a discharge resistor is incorporated.

請求項２記載の絶縁抵抗測定装置では、電圧生成部の出力抵抗値Ｒ_ＴＨ、および電流制限抵抗、電圧分圧部および放電抵抗の各抵抗値Ｒ_ＬＩＭ，Ｒ_ＤＩＶ，Ｒ_ＤＣＨが上記式（ｃ）を満たすように予め規定された状態で、つまり、放電抵抗が接続されている状態において測定対象の直流電圧に起因して流れる電流の電流値と、放電抵抗が切り離され、かつ検査用直流電圧が生成されている状態において測定対象の直流電圧に起因して流れる電流の電流値とが揃えられた状態で、処理部が、上記式（ｂ）に基づいて絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを算出する。したがって、この絶縁抵抗測定装置によれば、放電抵抗を内蔵する構成においても、絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを精度良く算出することができる。 In the insulation resistance measuring apparatus according to claim 2, the output resistance value R _TH of the voltage generation unit and the resistance values R _LIM , R _DIV , and R _{DCH of the} current limiting resistor, the voltage dividing unit, and the discharge resistance are expressed by the above formula (c ) In a state prescribed in advance so that the discharge resistance is connected, that is, the current value of the current flowing due to the DC voltage to be measured is disconnected from the discharge resistance, and the DC voltage for inspection There in a state in which the current value was aligned in a current flowing due to the DC voltage to be measured in a state being generated, processing unit calculates the insulation resistance value R _X based on the above formula (b). Therefore, according to this insulation resistance measuring apparatus, it is possible to calculate the insulation resistance value _RX with high accuracy even in a configuration in which a discharge resistor is incorporated.

絶縁抵抗測定装置１の構成図である。1 is a configuration diagram of an insulation resistance measuring device 1. FIG. 正極Ｐと接地極Ｅから内部を見たときの太陽光発電ユニット２の等価回路である。It is an equivalent circuit of the photovoltaic power generation unit 2 when the inside is viewed from the positive electrode P and the ground electrode E. 検査用直流電圧Ｖｍを停止させ、かつ放電抵抗１６を接続した状態での絶縁抵抗測定装置１および太陽光発電ユニット２の等価回路である。It is an equivalent circuit of the insulation resistance measuring apparatus 1 and the photovoltaic power generation unit 2 in a state where the inspection DC voltage Vm is stopped and the discharge resistor 16 is connected. 検査用直流電圧Ｖｍを出力させ、かつ放電抵抗１６を切り離した状態での絶縁抵抗測定装置１および太陽光発電ユニット２の等価回路である。It is an equivalent circuit of the insulation resistance measuring apparatus 1 and the photovoltaic power generation unit 2 in a state where the DC voltage Vm for inspection is output and the discharge resistor 16 is disconnected.

以下、絶縁抵抗測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of an insulation resistance measuring apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に、絶縁抵抗測定装置の構成について、図面を参照して説明する。 First, the configuration of the insulation resistance measuring device will be described with reference to the drawings.

図１に示す絶縁抵抗測定装置としての絶縁抵抗測定装置１は、第１測定用端子１１、第２測定用端子１２、電圧生成部１３、電流制限抵抗１４、電圧分圧部１５、放電抵抗１６、切替接続部１７、電流測定部１８、記憶部１９、処理部２０および操作部２１を備えて、測定対象２についての絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを測定する。また、本例での絶縁抵抗測定装置１は、電圧生成部１３の出力回路を保護するためのサーミスタ（一例として、正温度係数サーミスタ）３１を備えているが、省略することもできる。 An insulation resistance measuring device 1 as an insulation resistance measuring device shown in FIG. 1 includes a first measurement terminal 11, a second measurement terminal 12, a voltage generation unit 13, a current limiting resistor 14, a voltage dividing unit 15, and a discharge resistor 16. , switch connection unit 17, current measurement unit 18, storage unit 19, includes a processing unit 20 and the operation unit 21, to measure the insulation resistance value _{R X} of the measurement object 2. Moreover, although the insulation resistance measuring apparatus 1 in this example is provided with the thermistor (for example, a positive temperature coefficient thermistor) 31 for protecting the output circuit of the voltage generation part 13, it can also be abbreviate | omitted.

また、本例の絶縁抵抗測定装置１では、正極および負極間から直流電圧を出力するものを測定対象２とする。以下では、この測定対象２の一例として、正極Ｐおよび負極Ｎ間から直流電圧Ｖｐ（発明の理解を容易にするため、この電圧の電圧値もＶｐで表すものとする）を出力する太陽光発電ユニットを挙げて説明する（以下、「太陽光発電ユニット２」ともいう）。 Moreover, in the insulation resistance measuring apparatus 1 of this example, the thing to output a DC voltage from between a positive electrode and a negative electrode is set as the measuring object 2. Hereinafter, as an example of the measurement object 2, a photovoltaic power generation that outputs a DC voltage Vp between the positive electrode P and the negative electrode N (to facilitate understanding of the invention, the voltage value of this voltage is also expressed by Vp). A description will be given with units (hereinafter also referred to as “solar power generation unit 2”).

この太陽光発電ユニット２では、図１に示すように、接地部位としての接地極Ｅが接地される（接地電位に接続される）。また、この太陽光発電ユニット２では、正極Ｐと接地極Ｅとの間の抵抗値（未知）をＲ１とし、負極Ｎと接地極Ｅとの間の抵抗値（未知）をＲ２としたときに、正極Ｐと接地極Ｅから見た太陽光発電ユニット２の等価回路は、図２に示すように表される。つまり、この等価回路は、太陽光発電によって太陽光発電ユニット２から出力される電圧（直流電圧）をＶｐとしたときに、正極Ｐと接地極Ｅとの間に直流電圧Ｖｐと絶縁抵抗値Ｒ_Ｘとが直列に接続された回路となる。なお、絶縁抵抗値Ｒ_Ｘは、上記した各絶縁抵抗値Ｒ１，Ｒ２の並列合成抵抗値（Ｒ１//Ｒ２）となる。また、この等価回路は、負極Ｎと接地極Ｅから見た太陽光発電ユニット２の等価回路と同じである。なお、記号「//」は、その両側に記載された２つの抵抗値の並列合成抵抗値を示す記号を意味する。 In this photovoltaic power generation unit 2, as shown in FIG. 1, a ground electrode E as a ground part is grounded (connected to a ground potential). Further, in this photovoltaic power generation unit 2, when the resistance value (unknown) between the positive electrode P and the ground electrode E is R1, and the resistance value (unknown) between the negative electrode N and the ground electrode E is R2, An equivalent circuit of the photovoltaic power generation unit 2 viewed from the positive electrode P and the ground electrode E is expressed as shown in FIG. That is, this equivalent circuit has a DC voltage Vp and an insulation resistance value R between the positive electrode P and the ground electrode E, where Vp is a voltage (DC voltage) output from the solar power generation unit 2 by solar power generation. _X is a circuit connected in series. Incidentally, the insulation resistance value _{R X} is a respective above insulation resistance value R1, a parallel combined resistance value of R2 (R1 // R2). This equivalent circuit is the same as the equivalent circuit of the photovoltaic power generation unit 2 as viewed from the negative electrode N and the ground electrode E. The symbol “//” means a symbol indicating a parallel combined resistance value of two resistance values written on both sides thereof.

第１測定用端子１１は、太陽光発電ユニット２における接地部位ＥにプローブＰＬ１を介して接続される。第２測定用端子１２は、太陽光発電ユニット２における正極Ｐおよび負極Ｎのうちの一方の電極（図１中では正極Ｐ）にプローブＰＬ２を介して接続される。なお、第１測定用端子１１にプローブＰＬ１を含めて、これら全体を第１測定用端子１１とみなすこともでき、また第２測定用端子１２にプローブＰＬ２を含めて、これら全体を第２測定用端子１２とみなすこともできる。また、第２測定用端子１２は、電流測定部１８を介して絶縁抵抗測定装置１内の基準電位に規定された部位（内部グランドＧ）に接続される）。電流測定部１８は、一般的に内部抵抗が極めて小さい構成を有している。これにより、第２測定用端子１２は、等価的に内部グランドＧに接続される（基準電位に規定される）。 The first measurement terminal 11 is connected to the grounding part E in the photovoltaic power generation unit 2 via the probe PL1. The second measurement terminal 12 is connected to one electrode (the positive electrode P in FIG. 1) of the positive electrode P and the negative electrode N in the photovoltaic power generation unit 2 via the probe PL2. Note that the first measurement terminal 11 including the probe PL1 can be regarded as the first measurement terminal 11, and the second measurement terminal 12 including the probe PL2 can be regarded as the second measurement. It can also be regarded as the terminal 12 for use. In addition, the second measurement terminal 12 is connected to a part (internal ground G) defined by the reference potential in the insulation resistance measurement apparatus 1 through the current measurement unit 18). The current measuring unit 18 generally has a configuration with extremely small internal resistance. Thereby, the second measurement terminal 12 is equivalently connected to the internal ground G (defined by the reference potential).

電圧生成部１３は、処理部２０によって制御されることにより、検査用直流電圧Ｖｍ（発明の理解を容易にするため、この電圧の電圧値もＶｍで表すものとする）を生成して、正側出力端子１３ａおよび負側出力端子１３ｂ間から出力可能に構成されている。本例では一例として、電圧生成部１３は、内部グランドＧから電気的に分離された出力回路（フローティング回路として構成された回路）で検査用直流電圧Ｖｍを生成し、この出力回路の一対の出力端子としての正側出力端子１３ａおよび負側出力端子１３ｂから出力する。また、負側出力端子１３ｂは、切替接続部１７のａ端子に接続されている。この構成により、電圧生成部１３は、生成した検査用直流電圧Ｖｍを、負側出力端子１３ｂの電位（切替接続部１７のａ端子の電位）を基準とした電圧として両出力端子１３ａ，１３ｂ間から出力する。 The voltage generation unit 13 is controlled by the processing unit 20 to generate a test DC voltage Vm (in order to facilitate understanding of the invention, the voltage value of this voltage is also represented by Vm), An output is possible between the side output terminal 13a and the negative output terminal 13b. In this example, as an example, the voltage generator 13 generates a test DC voltage Vm by an output circuit (circuit configured as a floating circuit) electrically isolated from the internal ground G, and a pair of outputs of the output circuit. Output from the positive output terminal 13a and the negative output terminal 13b as terminals. Further, the negative side output terminal 13 b is connected to the terminal a of the switching connection portion 17. With this configuration, the voltage generation unit 13 uses the generated test DC voltage Vm as a voltage with reference to the potential of the negative output terminal 13b (the potential of the a terminal of the switching connection unit 17) between the output terminals 13a and 13b. Output from.

電流制限抵抗１４は、第１測定用端子１１と正側出力端子１３ａとの間に接続されている。また、電流制限抵抗１４は、抵抗値Ｒ_ＬＩＭ（既知）に規定されている。この場合、本例の絶縁抵抗測定装置１は、上記したように電圧生成部１３を保護するためのサーミスタ３１（抵抗値Ｒ_ＴＨ（既知））を備えているため、電流制限抵抗１４における電圧生成部１３側の一端は、このサーミスタ３１を介して正側出力端子１３ａに出力される。なお、サーミスタ３１を省略したときには、電圧生成部１３側の一端は、正側出力端子１３ａに直接接続される。 The current limiting resistor 14 is connected between the first measurement terminal 11 and the positive output terminal 13a. Further, the current limiting resistor 14 is defined by a resistance value R _LIM (known). In this case, since the insulation resistance measuring apparatus 1 of this example includes the thermistor 31 (resistance value R _TH (known)) for protecting the voltage generation unit 13 as described above, voltage generation in the current limiting resistor 14 is performed. One end on the part 13 side is output to the positive output terminal 13 a via the thermistor 31. When the thermistor 31 is omitted, one end on the voltage generator 13 side is directly connected to the positive output terminal 13a.

電圧分圧部１５は、正側出力端子１３ａ（本例ではサーミスタ３１を備えているため、サーミスタ３１と電流制限抵抗１４との接続点）と内部グランドＧとの間に接続された分圧抵抗（図１では一例として直列接続された抵抗値がそれぞれ既知の２つの抵抗１５ａ，１５ｂ）を有して、この分圧抵抗に印加される電圧を分圧して分圧電圧Ｖｄｉ（発明の理解を容易にするため、この電圧の電圧値もＶｄｉで表すものとする）として出力する。また、この分圧抵抗は、全体の抵抗値（抵抗１５ａ，１５ｂの直列合成抵抗値）が抵抗値Ｒ_ＤＩＶ（既知）に規定されている。 The voltage divider 15 is a voltage dividing resistor connected between the positive output terminal 13a (in this example, the thermistor 31 is provided, and therefore the connection point between the thermistor 31 and the current limiting resistor 14) and the internal ground G. (In FIG. 1, as an example, there are two resistors 15a and 15b connected in series, each having a known resistance value), and the voltage applied to the voltage dividing resistor is divided to obtain a divided voltage Vdi (understand the invention). For the sake of simplicity, this voltage value is also expressed as Vdi). In addition, the overall resistance value (the combined resistance value of the resistors 15a and 15b) of the _{voltage dividing} resistor is defined as a resistance value R _DIV (known).

放電抵抗１６は、一端が第１測定用端子１１に接続され、他端が切替接続部１７のｂ端子に接続されている。また、放電抵抗１６は、抵抗値Ｒ_ＤＣＨ（既知）に規定されている。切替接続部１７は、ａ端子、ｂ端子およびｃ端子を備え、ａ端子およびｂ端子のうちの任意の一方をｃ端子に接続可能に構成されている。また、ｃ端子は内部グランドＧに接続されている。この構成により、切替接続部１７は、ａ端子に接続されている負側出力端子１３ｂおよびｂ端子に接続されている放電抵抗１６の他端のうちの任意の一方を内部グランドＧ（基準電位）に選択的に接続する。 The discharge resistor 16 has one end connected to the first measurement terminal 11 and the other end connected to the b terminal of the switching connection portion 17. Further, the discharge resistor 16 is defined by a resistance value R _DCH (known). The switching connection unit 17 includes an a terminal, a b terminal, and a c terminal, and any one of the a terminal and the b terminal can be connected to the c terminal. The c terminal is connected to the internal ground G. With this configuration, the switching connection unit 17 connects the negative output terminal 13b connected to the a terminal and the other end of the discharge resistor 16 connected to the b terminal to the internal ground G (reference potential). Selectively connect to.

電流測定部１８は、一対の入力端子を備え、本例では一例として、一方の入力端子が第２測定用端子１２に接続され、他方の入力端子が内部グランドＧに接続されることにより、第２測定用端子１２と内部グランドＧとの間に接続されている。また、電流測定部１８は、一般的な電流計と同様にして、一対の入力端子間の抵抗値が極めて小さい状態（ゼロΩに近い状態）に構成されて、第１測定用端子１１および第２測定用端子１２に太陽光発電ユニット２が接続されている状態において両測定用端子１１，１２間に流れる電流Ｉの電流値（後述するＩｏｆｆ，Ｉｏｎ）を正確に測定する。また、電流測定部１８は、測定した電流値を示す電流データＤｉを処理部２０に出力する。 The current measuring unit 18 includes a pair of input terminals. In this example, as an example, one input terminal is connected to the second measurement terminal 12 and the other input terminal is connected to the internal ground G, so that the first 2 Connected between the measurement terminal 12 and the internal ground G. The current measuring unit 18 is configured in a state where the resistance value between the pair of input terminals is extremely small (a state close to zero Ω) in the same manner as a general ammeter. 2 When the photovoltaic power generation unit 2 is connected to the measurement terminal 12, the current value of the current I flowing between the measurement terminals 11 and 12 (Ioff and Ion described later) is accurately measured. Further, the current measuring unit 18 outputs current data Di indicating the measured current value to the processing unit 20.

記憶部１９は、半導体メモリやハードディスク装置で構成されて、処理部２０のための動作プログラムが予め記憶されている。この動作プログラムには、太陽光発電ユニット２の絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを測定（演算）するための式（ｂ）としての下記の式（１）が、既知である抵抗値Ｒ_ＬＩＭ，Ｒ_ＤＩＶ，Ｒ_ＤＣＨ，Ｒ_ＴＨおよび抵抗１５ａ，１５ｂの各抵抗値と共に含まれている。また、記憶部１９には、処理部２０で測定した電圧値や電流値や抵抗値などが記憶される。
Ｒ_Ｘ＝（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ−Ｉｏｎ×Ｒ_ＬＩＭ）／（Ｉｏｎ−Ｉｏｆｆ）・・・（１） The storage unit 19 includes a semiconductor memory or a hard disk device, and stores an operation program for the processing unit 20 in advance. In this operation program, the following equation (1) as the equation (b) for measuring (calculating) the insulation resistance value R _X of the photovoltaic power generation unit 2 includes known resistance values R _LIM , R _DIV , R _DCH , R _TH and resistance values of the resistors 15a and 15b are included. The storage unit 19 stores a voltage value, a current value, a resistance value, and the like measured by the processing unit 20.
R _X = (Von−Voff−Ion × R _LIM ) / (Ion−Ioff) (1)

以下、この式（１）について、図３，４に示す絶縁抵抗測定装置１と太陽光発電ユニット２の等価回路に基づいて説明する。なお、図３は、放電抵抗１６の他端が切替接続部１７を介して内部グランドＧに接続された状態で、かつ絶縁抵抗測定装置１から太陽光発電ユニット２への検査用直流電圧Ｖｍの出力を停止しているとき（Ｖｍがｏｆｆのとき）の等価回路である。なお、電圧生成部１３の負側出力端子１３ｂは切替接続部１７によって内部グランドＧから切り離されて、フローティング状態となっている。このため、この等価回路には、電圧生成部１３の構成は含まれていない。 Hereinafter, Formula (1) will be described based on an equivalent circuit of the insulation resistance measuring apparatus 1 and the photovoltaic power generation unit 2 shown in FIGS. 3 shows a state in which the other end of the discharge resistor 16 is connected to the internal ground G via the switching connection portion 17 and the DC voltage Vm for inspection from the insulation resistance measuring device 1 to the photovoltaic power generation unit 2. This is an equivalent circuit when output is stopped (when Vm is off). The negative output terminal 13b of the voltage generation unit 13 is disconnected from the internal ground G by the switching connection unit 17 and is in a floating state. For this reason, this equivalent circuit does not include the configuration of the voltage generator 13.

また、図４は、放電抵抗１６の他端が切替接続部１７によって内部グランドＧから切り離され、一方、電圧生成部１３の負側出力端子１３ｂが切替接続部１７によって内部グランドＧに接続された状態において、電圧生成部１３から太陽光発電ユニット２へ検査用直流電圧Ｖｍを出力しているとき（Ｖｍがｏｎのとき）の等価回路である。このため、この等価回路には、検査用直流電圧Ｖｍおよびサーミスタ３１が含まれている。 4, the other end of the discharge resistor 16 is disconnected from the internal ground G by the switching connection portion 17, while the negative output terminal 13 b of the voltage generation unit 13 is connected to the internal ground G by the switching connection portion 17. It is an equivalent circuit when the test DC voltage Vm is output from the voltage generator 13 to the photovoltaic power generation unit 2 in the state (when Vm is on). For this reason, this equivalent circuit includes the inspection DC voltage Vm and the thermistor 31.

図３の等価回路から、電流測定部１８で測定される電流Ｉの電流値（Ｖｍがｏｆｆのときのこの等価回路での電流値をＩｏｆｆとする）を求めると、下記式（２）のように表される。なお、この場合の電流値Ｉｏｆｆは、太陽光発電によって太陽光発電ユニット２から出力される直流電圧Ｖｐに起因して、太陽光発電ユニット２および絶縁抵抗測定装置１に流れる電流Ｉｐ１の電流値Ｉｐ１となる。
Ｉｏｆｆ＝Ｉｐ１＝Ｖｐ／［Ｒ_Ｘ＋Ｒ_ＤＣＨ//（Ｒ_ＬＩＭ＋Ｒ_ＤＩＶ）］・・・（２） When the current value of the current I measured by the current measuring unit 18 is obtained from the equivalent circuit of FIG. 3 (the current value in this equivalent circuit when Vm is off is Ioff), the following equation (2) is obtained. It is expressed in Note that the current value Ioff in this case is the current value Ip1 of the current Ip1 flowing through the solar power generation unit 2 and the insulation resistance measuring device 1 due to the DC voltage Vp output from the solar power generation unit 2 by solar power generation. It becomes.
Ioff = Ip1 = Vp / [R _X + R _DCH // (R _LIM + R _DIV )] (2)

また、下記式（３）は、この図３の等価回路での複数の電圧成分に着目して得られる式である。これらの電圧成分のうちの電圧値Ｖｏｆｆは、この等価回路の状態において、絶縁抵抗測定装置１の処理部２０が、電圧分圧部１５から出力される分圧電圧Ｖｄｉの電圧値Ｖｄｉと、電圧分圧部１５を構成する抵抗１５ａ，１５ｂの各抵抗値と、電流制限抵抗１４の抵抗値Ｒ_ＬＩＭとに基づいて算出する電流制限抵抗１４と電圧分圧部１５の直列接続回路の両端間の電圧値（内部グランドＧの電位（基準電位）を基準とする電圧値）である。なお、この電圧値Ｖｏｆｆは、第１測定用端子１１の電圧値でもある。
Ｖｐ−Ｒ_Ｘ×Ｉｐ１＝−Ｖｏｆｆ・・・（３） Further, the following expression (3) is an expression obtained by paying attention to a plurality of voltage components in the equivalent circuit of FIG. Among these voltage components, the voltage value Voff is equal to the voltage value Vdi of the divided voltage Vdi output from the voltage divider 15 by the processing unit 20 of the insulation resistance measuring apparatus 1 in this equivalent circuit state. Between both ends of the series connection circuit of the current limiting resistor 14 and the voltage dividing unit 15 calculated based on the resistance values of the resistors 15a and 15b constituting the voltage dividing unit 15 and the resistance value R _{LIM of} the current limiting resistor 14 This is a voltage value (a voltage value based on the potential of the internal ground G (reference potential)). The voltage value Voff is also the voltage value of the first measurement terminal 11.
Vp−R _X × Ip1 = −Voff (3)

図４の等価回路には、直流電圧Ｖｐに起因して流れる電流Ｉｐ２（発明の理解を容易にするため、この電流の電流値もＩｐ２で表すものとする）と、検査用直流電圧Ｖｍに起因して流れる電流Ｉｍ（発明の理解を容易にするため、この電流の電流値もＩｍで表すものとする）とが流れる。これにより、電流測定部１８で測定される電流Ｉの電流値（検査用直流電圧Ｖｍがｏｎのときのこの等価回路での電流値をＩｏｎとする）は、これら２つの電流Ｉｐ２，Ｉｍの合成電流値（Ｉｐ２＋Ｉｍ）となる。 In the equivalent circuit of FIG. 4, the current Ip2 that flows due to the DC voltage Vp (to facilitate understanding of the invention, the current value of this current is also expressed as Ip2) and the DC voltage Vm for inspection are used. Current Im flows (in order to facilitate understanding of the invention, the current value of this current is also expressed by Im). As a result, the current value of the current I measured by the current measuring unit 18 (the current value in this equivalent circuit when the test DC voltage Vm is on is Ion) is a combination of these two currents Ip2 and Im. The current value (Ip2 + Im) is obtained.

この場合、電流値Ｉｐ２は、以下の式（４）で表される。
Ｉｐ２＝Ｖｐ／（Ｒ_Ｘ＋Ｒ_ＬＩＭ＋Ｒ_ＤＩＶ//Ｒ_ＴＨ）・・・（４） In this case, the current value Ip2 is expressed by the following formula (4).
Ip2 = Vp / (R _X + R _LIM + R _DIV // R _TH ) (4)

また、下記式（５）は、この図４の等価回路での複数の電圧成分に着目して得られる式である。これらの電圧成分のうちの電圧値Ｖｏｎは、この等価回路の状態において、絶縁抵抗測定装置１の処理部２０が、電圧分圧部１５から出力される分圧電圧Ｖｄｉの電圧値Ｖｄｉと、電圧分圧部１５を構成する抵抗１５ａ，１５ｂの各抵抗値（電圧分圧部１５の分圧値）とに基づいて算出する電圧分圧部１５の両端間電圧（電圧分圧部１５への印加電圧）の電圧値である。
Ｖｏｎ＋Ｖｐ＝Ｉｏｎ×（Ｒ_Ｘ＋Ｒ_ＬＩＭ）・・・（５） Further, the following formula (5) is a formula obtained by paying attention to a plurality of voltage components in the equivalent circuit of FIG. Among these voltage components, the voltage value Von is equal to the voltage value Vdi of the divided voltage Vdi output from the voltage divider 15 by the processing unit 20 of the insulation resistance measuring apparatus 1 in the state of this equivalent circuit. Voltage between both ends of the voltage divider 15 calculated based on each resistance value of the resistors 15a and 15b constituting the voltage divider 15 (divided value of the voltage divider 15) (application to the voltage divider 15) Voltage).
Von + Vp = Ion × (R _X + R _LIM ) (5)

ところで、図３，４に示すそれぞれの等価回路において、太陽光発電によって太陽光発電ユニット２から出力される直流電圧Ｖｐに起因して流れる各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２は同じ値（Ｉｐ１＝Ｉｐ２）になるように揃えられなければならない。この場合、電流Ｉｐ１，Ｉｐ２についての上記式（２），（４）に着目すると、それぞれの分子がＶｐで共通であることから、それぞれの分母が同一となることで、各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２が同一になる。そこで、上記式（２），（４）のそれぞれの分母を同一にするという条件から、下記式（６）が成り立ち、この式（６）から最終的に式（ｃ）としての下記式（７）が導かれる。
［Ｒ_Ｘ＋Ｒ_ＤＣＨ//（Ｒ_ＬＩＭ＋Ｒ_ＤＩＶ）］＝（Ｒ_Ｘ＋Ｒ_ＬＩＭ＋Ｒ_ＤＩＶ//Ｒ_ＴＨ）・・・（６）
Ｒ_ＤＣＨ//（Ｒ_ＬＩＭ＋Ｒ_ＤＩＶ）＝Ｒ_ＬＩＭ＋Ｒ_ＤＩＶ//Ｒ_ＴＨ・・・（７） By the way, in each equivalent circuit shown in FIGS. 3 and 4, the currents Ip1 and Ip2 that flow due to the DC voltage Vp output from the photovoltaic power generation unit 2 by photovoltaic power generation have the same value (Ip1 = Ip2). Must be aligned as follows. In this case, paying attention to the above formulas (2) and (4) for the currents Ip1 and Ip2, since each numerator is common to Vp, each denominator is the same, so that each current Ip1 and Ip2 is Be the same. Therefore, the following equation (6) is established under the condition that the respective denominators of the above equations (2) and (4) are the same, and the following equation (7) as the equation (c) is finally obtained from this equation (6). ) Is guided.
[R _X + R _DCH // (R _LIM + R _DIV )] = (R _X + R _LIM + R _DIV // R _TH ) (6)
R _DCH // (R _LIM + R _DIV ) = R _LIM + R _DIV // R _TH (7)

本例の絶縁抵抗測定装置１では、絶縁抵抗測定装置１を構成する各電流制限抵抗１４、電圧分圧部１５、放電抵抗１６およびサーミスタ３１の各抵抗値Ｒ_ＬＩＭ，Ｒ_ＤＩＶ，Ｒ_ＤＣＨ，Ｒ_ＴＨが上記の式（７）を満たすように予め規定されることで、各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２が同一になるように設定されている。 In the insulation resistance measuring device 1 of this example, each resistance value R _LIM , R _DIV , R _DCH , R of each current limiting resistor 14, voltage dividing unit 15, discharge resistor 16 and thermistor 31 constituting the insulation resistance measuring device 1. _The currents Ip1 and Ip2 are set to be the same by preliminarily defining _TH to satisfy the above formula (7).

また、上記した２つの式（３），（５）に着目して、各式に含まれている直流電圧Ｖｐを消去することにより、下記の式（８）が導かれ、電流値Ｉｐ１が電流値Ｉｏｆｆであることから、この式（８）中の電流値Ｉｐ１を電流値Ｉｏｆｆに置き換えることで、絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを表す上記の式（１）が導出される。
Ｒ_Ｘ＝（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ−Ｉｏｎ×Ｒ_ＬＩＭ）／（Ｉｏｎ−Ｉｐ１）・・・（８） Further, by paying attention to the above two formulas (3) and (5), the following formula (8) is derived by erasing the DC voltage Vp included in each formula, and the current value Ip1 is a current value. since the value Ioff, the current value Ip1 in the equation (8) by replacing the current value Ioff, the above equation (1) is derived which represents the insulation resistance value _{R X.}
R _X = (Von−Voff−Ion × R _LIM ) / (Ion−Ip1) (8)

また、この式（８）の分母としての（Ｉｏｎ−Ｉｐ１）に着目すると、上記したように電流値Ｉｏｎは各電流Ｉｐ２，Ｉｍの合成電流値（Ｉｐ２＋Ｉｍ）であり、しかも、この絶縁抵抗測定装置１では、上記したように上記の式（７）を満たすように各抵抗値Ｒ_ＬＩＭ，Ｒ_ＤＩＶ，Ｒ_ＤＣＨ，Ｒ_ＴＨが予め規定されることで、各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２が同一になるように設定されている。したがって、本例の絶縁抵抗測定装置１では、電流値Ｉｏｎから電流値Ｉｐ１を減算することで、式（８）の分母、すなわち式（１）の分母は電流値Ｉｍのみとなることから、太陽光発電によって太陽光発電ユニット２から出力される直流電圧Ｖｐに起因して、太陽光発電ユニット２および絶縁抵抗測定装置１に流れる各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２の影響がキャンセル可能になっている。 Further, focusing on (Ion−Ip1) as the denominator of the equation (8), as described above, the current value Ion is the combined current value (Ip2 + Im) of the currents Ip2 and Im, and this insulation resistance measuring apparatus. 1, the resistance values R _LIM , R _DIV , R _DCH , and R _TH are defined in advance so as to satisfy the above equation (7) as described above, so that the currents Ip 1 and Ip 2 are the same. Is set. Therefore, in the insulation resistance measuring apparatus 1 of the present example, by subtracting the current value Ip1 from the current value Ion, the denominator of Expression (8), that is, the denominator of Expression (1) becomes only the current value Im. Due to the DC voltage Vp output from the photovoltaic power generation unit 2 by photovoltaic power generation, the influences of the currents Ip1 and Ip2 flowing through the photovoltaic power generation unit 2 and the insulation resistance measuring device 1 can be canceled.

処理部２０は、Ａ／Ｄ変換器およびＣＰＵなどを含むコンピュータで構成されて、記憶部１９に記憶されている動作プログラムに従って動作することで、測定対象２の絶縁抵抗値Ｒｘを測定する絶縁抵抗測定処理を実行する。操作部２１には不図示の測定開始キーが配設されている。また、操作部２１は、この測定開始キーに対する操作が行われたときには、処理部２０に対して測定開始信号Ｓ１を出力する。 The processing unit 20 is configured by a computer including an A / D converter and a CPU, and operates according to an operation program stored in the storage unit 19 to measure the insulation resistance value Rx of the measurement target 2. Execute the measurement process. The operation unit 21 is provided with a measurement start key (not shown). In addition, the operation unit 21 outputs a measurement start signal S1 to the processing unit 20 when an operation is performed on the measurement start key.

次いで、太陽光発電ユニット２についての絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを測定する絶縁抵抗測定装置１の動作について説明する。なお、図１に示すように、第１測定用端子１１は太陽光発電ユニット２の接地極Ｅに、また第２測定用端子１２は太陽光発電ユニット２の正極Ｐに予め接続されているものとする。 Next, a description will be given insulation resistance behavior of the insulation resistance measuring apparatus 1 for measuring a R _X for solar power generation unit 2. As shown in FIG. 1, the first measurement terminal 11 is connected in advance to the ground electrode E of the photovoltaic power generation unit 2, and the second measurement terminal 12 is connected in advance to the positive electrode P of the photovoltaic power generation unit 2. And

まず、処理部２０は、操作部２１から測定開始信号Ｓ１が出力されているか否かを検出する開始指示検出処理を実行する。処理部２０は、この開始指示検出処理において測定開始信号Ｓ１の出力を検出したときには、絶縁抵抗測定処理を実行する。 First, the processing unit 20 executes a start instruction detection process for detecting whether or not the measurement start signal S1 is output from the operation unit 21. When the processing unit 20 detects the output of the measurement start signal S1 in the start instruction detection process, the processing unit 20 executes an insulation resistance measurement process.

この絶縁抵抗測定処理では、処理部２０は、まず、切替接続部１７に対する制御を実行して、実線で示すようにｂ端子をｃ端子に接続することで、放電抵抗１６の他端を内部グランドＧに接続する。これにより、太陽光発電ユニット２における正極Ｐと接地極Ｅとの間、および負極Ｎと接地極Ｅとの間に存在している各容量成分に対する放電処理が実施される。 In this insulation resistance measurement process, the processing unit 20 first controls the switching connection unit 17 to connect the b terminal to the c terminal as shown by the solid line, thereby connecting the other end of the discharge resistor 16 to the internal ground. Connect to G. As a result, the discharge process is performed on each capacitance component existing between the positive electrode P and the ground electrode E and between the negative electrode N and the ground electrode E in the photovoltaic power generation unit 2.

この放電処理の完了後、絶縁抵抗測定装置１および太陽光発電ユニット２は、図３に示す等価回路の状態に移行する。この状態において、処理部２０は、第１測定処理を実行する。この第１測定処理では、処理部２０は、電流測定部１８から出力されている電流データＤｉを入力すると共に、この入力した電流データＤｉに基づいて、太陽光発電によって太陽光発電ユニット２から出力されている直流電圧Ｖｐに起因して、太陽光発電ユニット２および絶縁抵抗測定装置１に流れる（つまり、電流測定部１８に流れる）電流Ｉの電流値（上記した図３に示す等価回路での電流値Ｉｏｆｆ）を測定（算出）して、記憶部１９に記憶させる。 After the completion of this discharge process, the insulation resistance measuring device 1 and the photovoltaic power generation unit 2 shift to the equivalent circuit state shown in FIG. In this state, the processing unit 20 executes the first measurement process. In the first measurement process, the processing unit 20 inputs the current data Di output from the current measurement unit 18, and outputs from the solar power generation unit 2 by solar power generation based on the input current data Di. The current value of the current I flowing in the photovoltaic power generation unit 2 and the insulation resistance measuring device 1 (that is, flowing in the current measuring unit 18) due to the direct current voltage Vp (in the equivalent circuit shown in FIG. 3 described above) (Current value Ioff) is measured (calculated) and stored in the storage unit 19.

また、処理部２０は、電圧分圧部１５から出力される分圧電圧Ｖｄｉを入力すると共に、Ａ／Ｄ変換器でデジタルデータに変換し、この変換されたデジタルデータで示される分圧電圧Ｖｄｉの電圧値Ｖｄｉと、電圧分圧部１５を構成する抵抗１５ａ，１５ｂの各抵抗値と、電流制限抵抗１４の抵抗値Ｒ_ＬＩＭとに基づいて、電流制限抵抗１４と電圧分圧部１５の直列接続回路の両端間の電圧値Ｖｏｆｆ（第１測定用端子１１の電圧値でもある）を測定（算出）して、記憶部１９に記憶させる。これにより、第１測定処理が完了する。 Further, the processing unit 20 receives the divided voltage Vdi output from the voltage dividing unit 15 and converts it into digital data by an A / D converter, and the divided voltage Vdi indicated by the converted digital data. The current limiting resistor 14 and the voltage dividing unit 15 are connected in series based on the voltage value Vdi, the resistance values of the resistors 15a and 15b constituting the voltage dividing unit 15, and the resistance value R _LIM of the current limiting resistor 14. The voltage value Voff between both ends of the connection circuit (which is also the voltage value of the first measurement terminal 11) is measured (calculated) and stored in the storage unit 19. Thereby, the first measurement process is completed.

次いで、処理部２０は、第２測定処理を実行する。この第２測定処理では、処理部２０は、まず、切替接続部１７に対する制御を実行して、破線で示すようにａ端子をｃ端子に接続することで、電圧生成部１３の負側出力端子１３ｂを内部グランドＧに接続する。これにより、放電抵抗１６は、内部グランドＧから切り離される。次いで、処理部２０は、電圧生成部１３に対する制御を実行して、検査用直流電圧Ｖｍを生成させる。これにより、電圧生成部１３の正側出力端子１３ａおよび負側出力端子１３ｂ間から、内部グランドＧを基準とする検査用直流電圧Ｖｍが出力される。 Next, the processing unit 20 executes a second measurement process. In the second measurement process, the processing unit 20 first performs control on the switching connection unit 17 and connects the a terminal to the c terminal as indicated by a broken line, thereby allowing the negative output terminal of the voltage generation unit 13 to be connected. 13b is connected to the internal ground G. As a result, the discharge resistor 16 is disconnected from the internal ground G. Next, the processing unit 20 executes control on the voltage generation unit 13 to generate the inspection DC voltage Vm. As a result, the test DC voltage Vm with the internal ground G as a reference is output from between the positive output terminal 13a and the negative output terminal 13b of the voltage generator 13.

この際に、処理部２０は、電圧分圧部１５から出力される分圧電圧Ｖｄｉを入力すると共に、Ａ／Ｄ変換器でデジタルデータに変換し、この変換されたデジタルデータで示される分圧電圧Ｖｄｉの電圧値Ｖｄｉと、電圧分圧部１５を構成する抵抗１５ａ，１５ｂの各抵抗値とに基づいて、電圧分圧部１５の両端間の電圧値Ｖｏｎを測定（算出）する。また、処理部２０は、この測定している電圧値Ｖｏｎが予め規定された電圧値で維持されるように、電圧生成部１３に対して検査用直流電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍを変化させる動作を実行させる。これにより、絶縁抵抗測定装置１および太陽光発電ユニット２は、図４に示す等価回路の状態に移行する。また、処理部２０は、一定に維持された状態での電圧値Ｖｏｎを記憶部１９に記憶させる。また、絶縁抵抗測定装置１では、このようにしてサーミスタ３１における第１測定用端子１１側の端子（出力側の端子）の電圧でもある電圧値Ｖｏｎが一定に制御される構成のため、サーミスタ３１を電圧生成部１３の出力ラインに配置された出力抵抗としてみなすこともできる（つまり、サーミスタ３１の抵抗値Ｒ_ＴＨを電圧生成部１３の出力抵抗値としてみなすこともできる）。 At this time, the processing unit 20 receives the divided voltage Vdi output from the voltage dividing unit 15 and converts it into digital data by an A / D converter, and the divided voltage indicated by the converted digital data. Based on the voltage value Vdi of the voltage Vdi and the resistance values of the resistors 15a and 15b constituting the voltage divider 15, the voltage value Von between both ends of the voltage divider 15 is measured (calculated). Further, the processing unit 20 performs an operation of changing the voltage value Vm of the test DC voltage Vm to the voltage generating unit 13 so that the measured voltage value Von is maintained at a predetermined voltage value. Let it run. Thereby, the insulation resistance measuring apparatus 1 and the photovoltaic power generation unit 2 shift to the state of the equivalent circuit shown in FIG. Further, the processing unit 20 stores the voltage value Von in a state maintained constant in the storage unit 19. In addition, in the insulation resistance measuring apparatus 1, the voltage value Von, which is also the voltage of the terminal on the first measurement terminal 11 side (terminal on the output side) in the thermistor 31, is thus controlled to be constant. Can be regarded as the output resistance arranged on the output line of the voltage generator 13 (that is, the resistance value R _TH of the thermistor 31 can also be regarded as the output resistance value of the voltage generator 13).

また、処理部２０は、この状態において、電流測定部１８から出力されている電流データＤｉを入力すると共に、この入力した電流データＤｉに基づいて、太陽光発電ユニット２から出力されている直流電圧Ｖｐに起因して太陽光発電ユニット２および絶縁抵抗測定装置１に流れる電流Ｉｐ２の電流値Ｉｐ２と、電圧生成部１３から出力されている検査用直流電圧Ｖｍに起因して太陽光発電ユニット２および絶縁抵抗測定装置１に流れる電流Ｉｍの電流値Ｉｍとの合成電流値（Ｉｐ２＋Ｉｍ）を電流値Ｉｏｎとして測定（算出）して、記憶部１９に記憶させる。これにより、第２測定処理が完了する。 Further, in this state, the processing unit 20 inputs the current data Di output from the current measurement unit 18 and, based on the input current data Di, the DC voltage output from the photovoltaic power generation unit 2. The photovoltaic power generation unit 2 and the current value Ip2 of the current Ip2 flowing through the photovoltaic power generation unit 2 and the insulation resistance measuring device 1 due to Vp, and the test DC voltage Vm output from the voltage generator 13 and The combined current value (Ip2 + Im) of the current Im flowing through the insulation resistance measuring apparatus 1 is measured (calculated) as the current value Ion and stored in the storage unit 19. Thereby, the second measurement process is completed.

続いて、処理部２０は、抵抗算出処理を実行する。この抵抗算出処理では、処理部２０は、記憶部１９に記憶されている各電流値Ｉｏｆｆ，Ｉｏｎおよび各電圧値Ｖｏｆｆ，Ｖｏｎと、動作プログラム中に規定されている抵抗値Ｒ_ＬＩＭおよび式（１）とに基づいて、式（１）で表される絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを算出して、記憶部１９に記憶させる。これにより、抵抗算出処理が完了し、絶縁抵抗測定処理も完了する。 Subsequently, the processing unit 20 executes a resistance calculation process. In this resistance calculation process, the processing unit 20 includes the current values Ioff and Ion and the voltage values Voff and Von stored in the storage unit 19, the resistance value R _LIM defined in the operation program, and the formula (1 ) and on the basis, to calculate the insulation resistance value R _X of the formula (1), in the storage unit 19. Thereby, the resistance calculation process is completed, and the insulation resistance measurement process is also completed.

このように、この絶縁抵抗測定装置１では、電圧生成部１３の出力抵抗値でもあるサーミスタ３１の抵抗値Ｒ_ＴＨ、および各抵抗１４，１５，１６の抵抗値Ｒ_ＬＩＭ，Ｒ_ＤＩＶ，Ｒ_ＤＣＨが上記式（７）を満たすように予め規定された状態で、つまり、各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２の値が揃えられた状態で、処理部２０が、上記式（１）に基づいて絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを算出（測定）する。したがって、この絶縁抵抗測定装置１によれば、放電抵抗１６を内蔵する構成においても、絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを精度良く算出することができる。 As described above, in this insulation resistance measuring apparatus 1, the resistance value R _{TH of} the thermistor 31, which is also the output resistance value of the voltage generation unit 13, and the resistance values R _LIM , R _DIV , and R _{DCH of the} resistors 14, 15, and 16 In a state defined in advance so as to satisfy the above equation (7), that is, in a state where the values of the currents Ip1 and Ip2 are aligned, the processing unit 20 performs the insulation resistance value R _X based on the above equation (1). Is calculated (measured). Therefore, according to the insulation resistance measuring apparatus 1, even in the structure with a built-in discharge resistor 16, it is possible to accurately calculate the insulation resistance value R _X.

なお、上記の例では、電圧生成部１３の正側出力端子１３ａと、電流制限抵抗１４および電圧分圧部１５の接続点との間にサーミスタ３１を配置する構成を採用しているが、上記したようにこのサーミスタ３１を省く構成を採用することもできる。詳細な説明については省略するが、この構成においての上記式（７）に対応する式は、式（７）中の抵抗値Ｒ_ＴＨをゼロとして得られる式（ａ）としての下記式（９）となる。
Ｒ_ＤＣＨ//（Ｒ_ＬＩＭ＋Ｒ_ＤＩＶ）＝Ｒ_ＬＩＭ・・・（９） In the above example, the thermistor 31 is disposed between the positive output terminal 13a of the voltage generation unit 13 and the connection point between the current limiting resistor 14 and the voltage voltage dividing unit 15. As described above, a configuration in which the thermistor 31 is omitted may be employed. Although a detailed description is omitted, the equation corresponding to the equation (7) in this configuration is the following equation (9) as the equation (a) obtained by setting the resistance value R _TH in the equation (7) to zero. It becomes.
R _DCH // (R _LIM + R _DIV ) = R _LIM (9)

したがって、このサーミスタ３１を省略した構成の絶縁抵抗測定装置１でも、各抵抗１４，１５，１６の抵抗値Ｒ_ＬＩＭ，Ｒ_ＤＩＶ，Ｒ_ＤＣＨを上記式（９）を満たすように予め規定することにより、各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２の値を揃えることができるため、放電抵抗１６を内蔵する構成においても、処理部２０が、上記式（１）に基づいて絶縁抵抗値Ｒ_Ｘを精度良く算出（測定）することができる。 Therefore, even in the insulation resistance measuring apparatus 1 having the configuration in which the thermistor 31 is omitted, the resistance values R _LIM , R _DIV , and R _DCH of the resistors 14, 15, and 16 are defined in advance so as to satisfy the above equation (9). , it is possible to align the values of the currents Ip1, Ip2, even in the structure with a built-in discharge resistor 16, processor 20, accurately calculated (measured) and the insulation resistance value R _X based on the equation (1) can do.

また、測定対象２の一例として太陽光発電ユニット２を例に挙げて説明したが、この絶縁抵抗測定装置１は、太陽光発電ユニット２以外にも、正極および負極間から直流電圧を出力するもの（例えば、電池）などを測定対象２として、その絶縁抵抗を測定することができる。 Moreover, although the solar power generation unit 2 was described as an example as an example of the measurement target 2, the insulation resistance measuring apparatus 1 outputs a DC voltage between the positive electrode and the negative electrode in addition to the solar power generation unit 2. The insulation resistance can be measured using (for example, a battery) as the measurement object 2.

１絶縁抵抗測定装置
２太陽光発電ユニット
１１第１測定用端子
１２第２測定用端子
１３電圧生成部
１３ａ正側出力端子
１３ｂ負側出力端子
１４電流制限抵抗
１５電圧分圧部
１６放電抵抗
１７切替接続部
１８電流測定部
２０処理部
Ｅ接地極
Ｎ負極
Ｐ正極 1 Insulation resistance measuring device
2 Photovoltaic power generation unit 11 First measurement terminal 12 Second measurement terminal 13 Voltage generation unit 13a Positive side output terminal 13b Negative side output terminal 14 Current limiting resistor 15 Voltage dividing unit 16 Discharge resistor 17 Switching connection unit 18 Current measurement Part 20 Processing part
E Grounding electrode
N negative electrode
P positive electrode

Claims

A first measurement terminal connected to a grounded part in a measurement object that outputs a DC voltage between the positive electrode and the negative electrode;
A second measuring terminal equivalently defined at a reference potential and connected to one of the positive electrode and the negative electrode;
A voltage generator capable of generating a test DC voltage and outputting it between the positive output terminal and the negative output terminal;
A current limiting resistor having a resistance value R _LIM connected between the first measurement terminal and the positive output terminal;
A voltage dividing unit having a voltage dividing resistor having a resistance value R _DIV connected between the positive output terminal and the reference potential, and dividing and outputting a voltage applied to the voltage dividing resistor;
A discharge resistance having a resistance value R _DCH having one end connected to the first measurement terminal;
A switching connection for selectively connecting any one of the negative output terminal and the other end of the discharge resistor to the reference potential;
A current measurement unit that measures a current value of a current flowing between the first measurement terminal and the second measurement terminal in a state where the measurement object is connected to the first measurement terminal and the second measurement terminal. When,
A processing unit,
The resistance values R _LIM , R _DIV , and R _DCH are defined in advance so as to satisfy the following formula (a),
In the state where the measurement object is connected to the first measurement terminal and the second measurement terminal,
The switching connection unit is controlled to connect the other end of the discharge resistor to the reference potential and measure the current value Ioff of the current measured by the current measurement unit and output from the voltage dividing unit. A first measurement process for measuring a voltage value Voff of the voltage of the first measurement terminal based on the reference potential based on the reference potential;
The switching connection unit is connected to connect the negative output terminal to the reference potential, and the voltage generation unit is controlled to generate the DC voltage for inspection, and the current of the current measured by the current measurement unit A second measurement process for measuring the value Ion and measuring the voltage value Von of the voltage applied to the voltage dividing resistor based on the voltage output from the voltage dividing unit;
Formula (b) Insulation resistance measuring apparatus for performing the resistance calculation process of calculating the insulation resistance value R _X between the ground portion and the one electrode for said measurement target based on.
R _DCH // (R _LIM + R _DIV ) = R _LIM (a)
R _X = (Von−Voff−Ion × R _LIM ) / (Ion−Ioff) (b)

The output resistance value of the voltage generator is defined as R _TH ,
The insulation resistance measuring device according to claim 1, wherein the output resistance value R _TH and the resistance values R _LIM , R _DIV , and R _DCH are defined in advance so as to satisfy the following formula (c).
R _DCH // (R _LIM + R _DIV ) = R _LIM + R _DIV // R _TH (c)