JP6420957B2 - 試験装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、導体の絶縁試験に関し、特に、電力供給ネットワークにおける導体の絶縁を試験する装置及び方法に関する。特に、本発明の例示的な実施例は、単相及び３相電力供給ネットワークの絶縁試験に関する。

絶縁抵抗試験は、典型的には、供給される直流電圧を用いて、電力供給ネットワークの導体の絶縁抵抗を測定する。かかる絶縁試験は、例えば、欠陥のあるワイヤ（導線）による火災を防止するために必要である。絶縁試験の試験手順は、ＡＮＳＩ／ＮＥＴＡ_ＡＴＳ−２００９標準を含む種々の標準規格にて定義されている。この標準規格は、電気機器の最も多くの形式に対する試験手順と許容レベルを定めている。ＡＮＳＩ／ＮＥＴＡ_ＡＴＳ−２００９標準によれば、２５０Ｖの公称電圧の電力供給ネットワークに対して、最低試験電圧は、絶縁試験用の５００Ｖである。電力供給ネットワークの異なる公称電圧に対して、より高い試験電圧又はより低い試験電圧が要求される。

特開２００８−１０４２１０号公報

公称電圧が２５０Ｖの電力供給ネットワークの絶縁抵抗は、５００ｋΩ未満であってはならない。単相交流電力供給ネットワークにおいて絶縁抵抗を試験するためには、試験電圧を電力供給ネットワークの各１対の導体に、例えば、相導体及び中性導体に、中性導体及び保護接地導体に、及び保護接地導体及び相導体に供給しなければならない。絶縁抵抗試験をパスするためには、これら３つの測定抵抗が５００ｋΩ未満であってはならない。ほとんどの場合、測定抵抗は、５００ｋΩの臨界値を大幅に超える。

所定時間毎のインターバルで又は電力供給ネットワークの変更の後に、絶縁抵抗試験測定を実行しなければならない。絶縁試験を開始する前に、電力供給ネットワークに接続された全ての電気器具を切断しなければならない。高い試験電圧のために、コンピュータ、電話機又はテレビジョンの如き装置が試験電圧により破壊されることがある。さらに、絶縁試験期間中に電力供給ネットワークに接続された電気器具が試験結果をゆがめることもある。

多くの場合、特にオフィスにおいて、試験を実行する電気技師は、被試験電力供給ネットワークに接続された全ての電気器具を識別するのが困難であることが判った。いくつかの電気器具は、机、ボード等により覆われているかもしれず、見ることができない。その結果、いくつかの場合、たとえ絶縁試験が必須であったとしても、電気技師は、電気器具が破壊されることを案じるので、絶縁試験を実施しない。これにより、火災又は感電のリスクが生じる。

本発明の目的は、絶縁試験を実施する前に、電気器具がまだ接続されているか否かを試験する技術を提供することにより、電力供給ネットワークに電気器具が接続されているときを確認しなければならない問題を解決するものである。本発明は、また、種々の実施例において、絶縁試験装置及び方法を提供する。

本発明の第１の概念によれば、電気装置などの電気器具が電力供給ネットワークに接続されているか否かを判断する方法を提供する。電気器具が電力供給ネットワークに接続されているか否かを試験する本発明の少なくとも１つの実施例によれば、電力供給ネットワークの少なくとも１つの相導体及び１つの中性導体の間に第１電圧を供給し、電力供給ネットワークの相導体及び中性導体の間の第１抵抗を測定する。別の方法では、代わりに第１電圧を中性導体に供給でき、１対の導体の第１抵抗を測定する。電力供給ネットワークの動作電圧以下の第１電圧を選択して、第１電圧が供給された後に、電力供給ネットワークに依然接続されている可能性のある電気器具が破壊されないことを確実にするのが望ましい。

何らかの電気器具が電力供給ネットワークに接続されているか否かを識別するために、測定した最初の抵抗（第１抵抗）を第１しきい抵抗値と比較する。第１抵抗が所定の第１しきい抵抗値以下ならば、少なくとも１つの電気器具が電力供給ネットワークに接続されていると判断する。したがって、電気器具が電力供給ネットワークに依然接続されているか否かを判断できる。測定した第１抵抗は、電力供給ネットワークに接続されている少なくとも１つの電気器具のワイヤ絶縁抵抗又はその電気器具の抵抗のはずである。

本発明の少なくとも１つの実施例によれば、２０Ｖから１２０Ｖの範囲内でＤＣ電圧又はＡＣ電圧の一方である第１電圧を電力供給ネットワークの少なくとも１対の導体に供給することが都合よい。種々の実施例において、第１電圧は、３０Ｖから１００Ｖの範囲内でもよく、いくつかの実施例においては、約５０Ｖの第１電圧を用いる。かかる電圧により、１２０Ｖ以上の公称動作電圧によって、接続された電気器具を破損することがない。

本発明の他の実施例によれば、第１しきい抵抗値は、１０ｋΩから２５０ｋΩの範囲内で選択できる。種々の実施例において、第１しきい抵抗値は、３０ｋΩから１００ＫΩの範囲内でもよく、いくつの実施例において、第１しきい抵抗値は、５０ｋΩでもよい。最新の電気器具は、待機状態において、典型的には１Ｗ以下の消費電力で済む。１Ｗの電力のならば、負荷が約５０ｋΩであり、これは、５００ｋΩという要求される最小絶縁抵抗よりも非常に低い。

本発明の更なる実施例によれば、電気器具が検出されないと、その後に絶縁抵抗試験を完了できる。よって、第２電圧を電力供給ネットワークの少なくとも１対の導体に供給でき、これら１対の導体の間で第２抵抗を測定する。第２抵抗を所定の第２しきい抵抗値と比較し、更に、第２抵抗が所定の第２しきい抵抗値以下か否かを判断して、少なくとも１対の導体の絶縁欠陥を検出できる。

本発明のこの実施例の利点は、第１電圧を供給した後に、電力供給ネットワークの絶縁抵抗を判断するための第２電圧を供給することである。ＡＮＳＩ／ＮＥＴＡ_ＡＴＳ−２００９標準によれば、第２電圧は、電力供給ネットワークの動作電圧よりも大幅に高くなければならない。この実施例によれば、電気器具が電力供給ネットワークに接続されていないと判断した後のみに第２電圧を供給するので、第２電圧が電気器具を破壊しないし、電気器具が絶縁試験自体に影響しないことを更に保証できる。

本発明の少なくとも１つの実施例によれば、ＤＣ電圧又はＡＣ電圧の何れかを２５０Ｖから２５００Ｖの範囲内で、電力供給ネットワークの少なくとも１対の導体に供給できるのは、利点であろう。種々の実施例において、第２電圧は、２５０Ｖから１０００Ｖの範囲内でよく、いくつかの実施例において、第２電圧は、５００Ｖでもよい。かかる電圧は、ＡＮＳＩ／ＮＥＴＡ_ＡＴＳ−２００９標準による試験電圧の条件を満たす。

本発明の他の実施例によれば、第１しきい抵抗値は、５００ｋΩから１０ＭΩの範囲内で選択できる。特に、第１しき抵抗値は、５００ｋΩでよい。かかる抵抗値は、多くの電力供給ネットワークに要求される最小絶縁抵抗値である。

本発明の他の実施例によれば、第２電圧を電力供給ネットワークの各対の導体に供給し、これら導体の各対の間で第２抵抗を測定する。少なくとも１つの第２抵抗が所定の第２しきい抵抗値以下であるかを比較して、導体の各々の絶縁欠陥を検出する。

本発明の更なる実施例によれば、導体の１つの絶縁欠陥を検出するか否かを表示できるのが利点である。電気器具が電力供給ネットワークに接続されているか否かを表示できるのも利点である。

本発明の実施例における独自の特徴又は特典による概念は、次の通りである。
（１）電圧源と；測定機器と；制御器と；少なくとも２つの接続要素とを備え；上記少なくとも２つの接続要素は、少なくとも相導体及び中性導体を有する電力供給ネットワークに接続可能であり；上記電圧源は、少なくとも第１電圧及び第２電圧を上記電力供給ネットワークの１対の導体に供給するように構成され、上記第１電圧が上記第２電圧と異なり；上記測定機器は、少なくとも上記第１電圧又は上記第２電圧と上記１対の導体を流れる電流とに基づいて上記電力供給ネットワークの１対の導体の間の抵抗を測定するように構成され；上記制御器は、上記第１電圧を上記１対の導体に供給するように上記電圧源を制御し、上記１対の導体の間で上記測定機器に測定された第１抵抗を所定の第１しきい抵抗値と比較し、上記第１抵抗が上記第１しきい抵抗値以下のときに上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されていると検出するように構成され；上記電気器具が検出されないときに、上記制御器は、上記第２電圧を上記電力供給ネットワークの上記１対の導体に供給するように上記電圧源を制御し、上記測定機器が測定した第２抵抗を所定の第２しきい抵抗値と比較し、上記第２抵抗が上記所定の第２しきい抵抗値以下の場合に上記導体の少なくとも１つの絶縁欠陥を検出するように更に構成されていることを特徴とする試験装置。

（２）上記第１電圧が２０Ｖから１２０Ｖの範囲内であり、上記第２電圧が２５０Ｖから２５００Ｖの範囲内であり、上記制御器は、上記第１電圧及び上記第２電圧を上記範囲内で段階的に又は連続的に変化させるように上記電圧源を制御するように構成されていることを特徴とする概念１の試験装置。
（３）上記第１しきい抵抗値が１０ｋΩから２０ｋΩの範囲内であり、第２しきい抵抗値が５００ｋΩから１０ＭΩの範囲内であることを特徴とする概念１の試験装置。
（４）上記電圧源は、バッテリ、インダクタンス、少なくとも１つのスイッチ及びコンデンサを備え；上記バッテリが上記インダクタンス、ダイオード及び上記少なくとも１つのスイッチを介して上記コンデンサに接続され；上記少なくとも１つのスイッチが上記バッテリ及び上記コンデンサを接続又は切断するように構成され；上記制御器が、上記第１電圧又は上記第２電圧を供給するようにパルス幅変調信号を用いて上記少なくとも１つのスイッチを動作させるように構成されていることを特徴とする概念１の試験装置。
（５）上記電圧源が、１０ｋΩから１５０ｋΩの範囲内の少なくとも１つの抵抗器を介して上記電力供給ネットワークの導体の各々に接続されていることを特徴とする概念１の試験装置。
（６）上記少なくとも１つの抵抗器は、１０ｋΩから１５０ｋΩの範囲内の総合抵抗を有する直列接続され複数の抵抗器であることを特徴とする概念５の試験装置。
（７）上記制御器は、上記電力供給ネットワークの異なる対の導体に上記第２電圧を供給し、上記導体の各対の間で上記測定機器に測定された上記第２抵抗を上記所定の第２しきい抵抗値と比較し、上記の第２抵抗の任意のものが上記所定の第２しきい抵抗値以下であるならば、上記導体の絶縁欠陥を検出するように構成されたことを特徴とする概念１の試験装置。
（８）上記導体の１つの絶縁欠陥を検出したか否かを表示するように構成された表示要素を更に備えることを特徴とする概念１の試験装置。
（９）上記表示要素は、上記電力供給ネットワークの上記導体の特定の導体の絶縁欠陥を表示するように更に構成されたことを特徴とする概念８の試験装置。
（１０）電気器具が上記電力供給ネットワークに接続されているか否かを表示するように構成された表示装置を更に備えることを特徴とする概念１の試験装置。
（１１）上記電力供給ネットワークが保護アース導体を更に有することを特徴とする概念１の試験装置。

（１２）電圧源と；測定機器と；制御器と；３つの接続要素とを備え；上記３つの接続要素は、相導体、中性導体及び保護アース導体を有する電力供給ネットワークに接続可能であり；上記電圧源は、少なくとも第１電圧及び第２電圧を上記電力供給ネットワークの少なくとも１対の導体に供給するように構成され、上記第１電圧が約５０Ｖであり、上記第２電圧が約５００Ｖであり；上記測定機器は、少なくとも上記第１電圧又は上記第２電圧と上記１対の導体を流れる電流とに基づいて上記電力供給ネットワークの１対の導体の間の抵抗を測定するように構成され；上記制御器は、上記第１電圧を上記１対の導体に供給するように上記電圧源を制御し、上記１対の導体の間で上記測定機器に測定された第１抵抗を約５０ｋΩの所定の第１しきい抵抗値と比較し、上記第１抵抗が上記第１しきい抵抗値以下のときに上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されていると検出するように構成され；電気器具が検出されないときに、上記制御器は、上記第２電圧を上記電力供給ネットワークの上記１対の導体に供給するように上記電圧源を制御し、上記測定機器が測定した第２抵抗を約５００ｋΩの所定の第２しきい抵抗値と比較し、上記第２抵抗が約５００ｋΩ以下の場合に上記導体の少なくとも１つの絶縁欠陥を検出するように更に構成されていることを特徴とする試験装置。

（１３）電圧源と；測定機器と；制御器と；３つの接続要素とを備え；上記３つの接続要素は、相導体、中性導体及び保護アース導体を有する電力供給ネットワークに接続可能であり；上記電圧源は、バッテリと、トランスと、少なくとも１つのスイッチと、コンデンサとを備え、上記バッテリが上記トランス、ダイオード及び上記少なくとも１つのスイッチを介して上記コンデンサに接続され、上記少なくとも１つのスイッチが上記バッテリ及び上記コンデンサを接続又は切断するように構成され、上記電圧源は、少なくとも第１電圧を上記電力供給ネットワークの少なくとも１対の導体に供給するように構成され、上記第１電圧が２０Ｖから１２０Ｖの範囲内であり；上記測定機器は、少なくとも上記第１電圧と上記１対の導体を流れる電流とに基づいて上記電力供給ネットワークの１対の導体の間の抵抗を測定するように構成され；上記制御器は、パルス幅変調信号を用いて上記少なくとも１つのスイッチを動作させて上記１対の導体の間に上記第１電圧を供給するように上記電圧源を制御し、上記１対の導体の間で上記測定機器が測定した第１抵抗を、１０ｋΩから２５０ｋΩの範囲内の所定の第１しきい抵抗値と比較し、上記第１抵抗が上記所定の第１しきい抵抗値以下のときに上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されていると検出するように構成されていることを特徴とする試験装置。

（１４）電圧源と、電圧及び電流を測定するように構成された測定機器と、制御器と、少なくとも２つの接続要素とを備えた装置の動作方法であって；上記装置の上記少なくとも２つの接続要素を、少なくとも相導体及び中性導体を有する電力供給ネットワークの１対の導体に接続し；上記電力供給ネットワークの上記１対の導体に上記電圧源から第１電圧を供給し、上記１対の導体の間の第１抵抗を測定し；上記第１抵抗を所定の第１しきい抵抗値と比較し、上記第１抵抗が上記所定の第１しきい抵抗値以下であるか否かを判断して、上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されているかを、上記制御器によって検出し；上記電気器具が検出されないと、その後、上記電圧源から第２電圧を上記電力供給ネットワークの上記１対の導体に供給して、上記１対の導体の間の第２抵抗を測定し；上記第２抵抗を所定の第２しきい抵抗値と比較し、上記第２抵抗が上記所定の第２しきい抵抗値以下であるか否かを判断して、上記導体の少なくとも１つの絶縁欠陥を、上記制御器によって検出することを特徴とする方法。
（１５）上記装置が、更に表示要素を備え、上記電力供給ネットワークに接続された電気器具を検出する制御器に応答して、上記表示要素を、電気器具が上記電力供給ネットワークに接続されていることをユーザに表示するように動作させる方法であって、上記表示要素が上記電力供給ネットワークに接続された電気器具がないことを表示するまで、上記制御器が、上記電圧源が上記第２電圧を上記電力供給ネットワークの上記１対の導体に供給しないようにさせることを特徴とする概念１４の方法。

（１６）上記第１電圧が２０Ｖから１２０Ｖの範囲内であり、上記第２電圧が２５０Ｖから２５００Ｖの範囲内であり、上記方法は、上記第１電圧及び上記第２電圧を上記範囲内で段階的に又は連続的に変化させることを特徴とする概念１５の方法。
（１７）更に、上記第１しきい抵抗値が１０ｋΩから２０ｋΩの範囲内で選択され、第２しきい抵抗値が５００ｋΩから１０ＭΩの範囲内で選択されることを特徴とする概念１５の方法。
（１８）更に、第２電圧を上記電力供給ネットワークの各対の導体に供給し、上記１対の導体の間の第２抵抗を測定し；上記第２抵抗を所定の第２しきい抵抗値と比較し、上記第２抵抗が上記所定の第２しきい抵抗値以下であるか否かを判断して、上記導体の各々の絶縁欠陥を、上記制御器によって検出することを特徴とする概念１５の方法。
（１９）更に、上記導体の少なくとも１つの絶縁欠陥の検出を表示するように、上記測定機器によって測定された上記第２抵抗と上記所定の第２しきい抵抗値との比較に基づいて表示要素を動作させる概念１４の方法。
（２０）上記表示要素を動作させることは、上記電力供給ネットワークの複数導体の特定の導体の絶縁欠陥を表示することである概念１９の方法。
（２１）更に、上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されているか否かを表示するように、上記測定機器によって測定された上記第１抵抗と上記所定の第１しきい抵抗値との比較に基づいて表示要素を動作させる概念１４の方法。
（２２）概念１による装置を用いる概念１４による方法。

（２３）電圧源と、電圧及び電流を測定するように構成された測定機器と、制御器と、３つの接続要素とを備えた装置を、電力供給ネットワークに接続された電気器具を検出すると共に上記電力供給ネットワーク内の導体の絶縁欠陥を検出するために動作させる方法であって；上記装置の上記３つの接続要素を電力供給ネットワークに接続し；上記電力供給ネットワークの１対の導体に約５０Ｖの第１電圧を供給し、上記１対の導体の間の第１抵抗を測定し；上記第１抵抗が約５０ｋΩ以下か否かを判断して、上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されているかを、上記制御器によって検出し；電気器具が検出されないと、その後、約５００Ｖの第２電圧を上記電力供給ネットワークの１対の導体に供給して、上記１対の導体の間の第２抵抗を測定し；上記第２抵抗が５００ｋΩ以下か否かを判断して、上記導体の少なくとも１つの絶縁欠陥を、上記制御器によって検出し；上記導体の１つの絶縁欠陥の検出を表示するように表示要素を動作させることを特徴とする方法。
（２４）更に、上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されているか否かを表示するように上記表示要素を動作させる概念２３の方法。
（２５）概念１による装置を用いる概念１９による方法。

本発明の上述の概念及び多くの付随した利点は、添付図を参照した以下の詳細説明から一層容易に明らかとなり理解できよう。

本発明による装置の一実施例を示す回路図である。 本発明による装置の他の実施例を示す回路図である。 本発明による方法の一実施例を示す流れ図である。

本発明の実施例を図示し以下に説明するが、本発明の要旨を逸脱することなくこれら実施例に種々の変形を行えることが明らかであろう。この点に関し、添付図を参照して詳細な説明を以下に行うが、これは、本発明の種々の実施例の単なる説明であり、実施例のみを示そうとするものではない。なお、図において、同様な素子は同様な参照符号で示す。ここで説明する各実施例は、単に例又は図として示すものであり、他の実施例よりも好適又は有利なものとして示すものではない。ここで示す例が網羅的であるとする意図はなく、又、開示したそのものに本発明を限定するものでもない。同様に、本発明による方法において、ここで説明する如何なるステップは、同じ又は実質的に類似した結果を達成するために、他のステップ又は複数ステップの組合せと交換可能である。

本発明の実施例は、電圧源と、測定機器と、制御器と、電力供給ネットワークに試験装置を接続するように構成された接続要素とを備えたこの試験装置と共に実施できる。

図１は、本発明の試験装置の一実施例を示す回路図である。絶縁試験装置１は、ＤＣ電圧源１３とコンデンサ１５の形式の電圧源３を備えている。第１スイッチ１９が繰り返し閉じたり開いたりしていると、インダクタンス１６（例えば、トランス）を介して電圧源１３によりコンデンサ１５を充電できる。第１スイッチ１９の開閉は、制御器９により制御される。

本発明の少なくとも１つの実施例によれば、パルス幅変調信号によって制御器９が第１スイッチ１９を駆動する。ここで、電圧源３の出力電圧の結果としての振幅は、パルス幅変調のパルス／休止関係により決定する。よって、制御器９は、電圧源３を制御して、この電圧源の出力電圧を所定の範囲内で段階的に又は連続的に変化させることができる。他の実施例において、電圧源３は、異なるように実現でき、例えば、ＤＣ電圧源のみ、コンデンサのみでも実現でき、又は電圧源、インダクタンス及びコンデンサの組合せでも実現できる。本発明の一例によれば、ＤＣ電圧源１３は、バッテリの形式で提供することもできる。

オプションとして、第２スイッチ２１の助けにより、コンデンサ１５は、第２抵抗器２３及び第３スイッチ２５を介して接続要素１１ａ、１１ｂ、１１ｃに電気的に接続できる。第２抵抗は、電力供給ネットワーク１４に供給する電流を低減するのを助ける。これにより、電力供給ネットワークに接続された電気器具（電気機器又は電気装置を含む）を破壊するリスクを低減できる。

本発明の少なくとも１つの実施例によれば、１つ以上の抵抗器２３を直列接続で配置して、所望の抵抗を得ることができる。本発明の一実施例によれば、抵抗器２３の抵抗は、約５０ｋΩであるか、又は直列接続された抵抗器２３の全体抵抗は、５０ｋΩを超えない。抵抗器２３の寸法は、電圧源３の寸法とこの電圧源３の所望出力電圧とに応じて決まる。

第３スイッチ２５の助けにより、電圧源３の電圧を接続要素１１ａ、１１ｂ、１１ｃの各々に続いて供給できる。制御器９が第２スイッチ２１及び第３スイッチ２５を制御する。

本発明の種々の実施例において、電力供給ネットワーク１４は、相導体２７、中性導体２９及び保護アース導体３１を備え、試験装置１は、３つの接続要素１１ａ、１１ｂ、１１ｃによって、この電力供給ネットワーク１４に接続可能である。本発明の一実施例によれば、これら３つの接続要素１１ａ、１１ｂ、１１ｃを電気プラグ内に配置し、この電気プラグは、電力供給ネットワーク１４の電気ソケット（図示せず）に接続可能である。

測定機器５、５’は、１対の導体の間の抵抗、例えば、導体（接続要素）１１ａ及び１１ｂの間の抵抗、導体１１ａ及び１１ｃの間の抵抗、又は導体１１ｂ及び１１ｃの間の抵抗を測定できる。例えば、測定機器５、５’は、１対の導体の間の電圧と共に、１対の導体に流れる電流を測定できる。制御器９は、これら電圧及び電流の測定値に基づいて抵抗を計算することもできる。もちろん、測定機器は、電圧を測定電流で単に割り算することにより、抵抗を求めることができる。

本発明の一実施例によれば、装置１は、表示要素３７、３９も備えており、電力供給ネットワークに電気器具が接続されているか否かを示すと共に、電力供給ネットワークの導体の１つ又は各々の絶縁抵抗が、要求されるしきい値以下か否かを示す。

本発明の一実施例に応じて、装置１の動作を以下に述べる。接続要素１１ａ、１１ｂ、１１ｃを電力供給ネットワーク１４の導体２７、２９、３１に接続する。電気器具が電力供給ネットワークに接続されているか否かを判断するために、制御器９は、パルス幅変調信号により第１スイッチ１９を交互に開閉するように作動して、コンデンサ１５を充電し、測定に必要な電圧を提供する。よって、電圧源３の出力電圧は、パルス幅変調のパルス／休止関係で決まる。第３スイッチ２５は、制御器９により作動され、コンデンサ１５を電力供給ネットワーク１４の相導体２７に電気的に接続する。その時点において、第１電圧を相導体２７及び中性導体２９に供給する。第４スイッチ３３は、制御器９により作動されて、測定機器５、５’が相導体２７及び中性導体２９の間の第１抵抗を求められるようにする。したがって、測定機器５、５’は、１対の導体２７、２９の間の電圧と、１対の導体２７、２９内に流れる電流とを測定できるように作動される。測定機器５、５’は、１ボルト未満の典型的な電圧降下を有する。この電圧降下は、例えば、５０ボルト以上の一層高い試験電圧に比較して無視できる。第１抵抗が第１しきい値未満ならば、表示要素３７が作動されて、１つ以上の器具が電力供給ネットワーク１４に接続されているとユーザに表示する。かかる場合、電力供給ネットワーク１４に器具が接続されていないと表示要素３７が示すまで、電力供給ネットワークの絶縁試験を行わない。

最近の電気器具は、待機状態において、典型的には、１Ｗより多くの電力を消費しない。１Ｗの電力の結果は、負荷が５０ｋΩであるが、これは、５００ｋΩの要求される最小絶縁抵抗よりも大幅に小さい。したがって、本発明の少なくとも１つの実施例によれば、第１しきい抵抗値を１０ｋΩから２５０ｋΩの範囲内で選択できるという利点がある。本発明の種々の実施例において、第１しきい抵抗値は、３０ｋΩから１００ｋΩの範囲で選択され、いくつかの実施例において、第１しきい抵抗値は、５０ｋΩに選択される。

本発明の実施例によれば、供給される第１電圧は、電力供給ネットワークの導体の１つへ供給され、２０Ｖから１２０Ｖの範囲内のＤＣ電圧である。種々の実施例において、第１電圧は、３０Ｖから１００Ｖの範囲内でもよく、いくつかの実施例において、第１電圧は、５０Ｖである。かかる電圧では、接続された電気器具に損傷を与えない。

本発明の更なる実施例によれば、電気器具が検出されないとき、その後に絶縁抵抗試験を実施できる。第２電圧は、電力供給ネットワーク１４の導体２７、２９、３１の少なくとも１対に供給され、第２抵抗が導体２７、２９、３１の対の間で測定される。第２抵抗を所定の第２しきい抵抗値と比較し、第２抵抗が所定の第２しきい抵抗値以下であるか否かを判断することにより、導体２７、２９、３１の少なくとも１つの絶縁欠陥を検出できる。電圧を導体２７、２９、３１の上記対に供給するために、上述の動作と類似して、制御器９が第３スイッチ２５及び第４スイッチ３３を作動する。導体２７、２９、３１の１つ以上の対の測定、又は特にこれら導体の全ての対の測定をできるように、第３スイッチ２５及び第４スイッチ３３を作動できる。

本発明の実施例によれば、２５０Ｖから２５００Ｖの範囲内のＤＣ電圧である第２電圧を、電力供給ネットワークの導体２７、２９、３０の１対に供給するように、電圧源を作動できるのが利点である。種々の実施例において、２５０Ｖから１０００Ｖの範囲内の第２電圧を供給し、いくつかの実施例において、第２電圧は、５００Ｖである。

本発明の他の実施例によれば、第１しきい抵抗値は、５００ｋΩから１０ＭΩの範囲内で選択できる。いくつかの実施例において、第１しきい抵抗値は、約５００ｋΩでもよい。かかる抵抗値は、典型的な電力供給ネットワークに要求される最小絶縁抵抗値である。

本発明の更なる実施例によれば、導体２７、２９、３１の１つの絶縁欠陥、特に、導体２７、２９、３１の特定の各々の絶縁欠陥を検出したか否かを表示できることが利点である。かかる表示は、表示要素３９の助けにより達成できる。

図２は、本発明の代わりの実施例を示す。図示するこの実施例による絶縁試験装置１’は、３相電力供給ネットワーク１４’に接続可能である。図１に示す実施例の違いは、３相電力供給ネットワークの５つの導体２７、２９、３１、４１、４３の各対に電圧を供給できる２つの５端子スイッチ２５’、３３’を用いることである。図２に示す装置１’の一般的な動作は、図１の装置１の動作と類似しているので、これ以上の説明を省略する。

図３は、本発明の方法の実施例を示す流れ図である。絶縁試験装置は、電圧源と、電圧及び電流を測定するように構成された測定機器と、制御器と、少なくとも２つの接続要素とを備えている。本発明の方法は、電気器具が電力供給ネットワークに接続されているか否かを検出し、電力供給ネットワークの１対の導体の絶縁欠陥を検出するために、かかる装置を作動させる。第１ステップ５０において、この方法は、メイン電圧をオフに切り替えて、被試験電力供給ネットワークに接続された電気器具を切断する。その後、ステップ５２にて、接続要素により、試験装置を電力供給ネットワークに接続する。この代わりに、電気器具を切断した後のみで試験装置が動作する限り、試験装置を電力供給ネットワークに接続した後に、電気器具を電力供給ネットワークから切断することもできる。次のステップ５４において、例えば約５０Ｖの第１ＤＣ電圧を電力供給ネットワークの相導体及び中性導体の間に供給し、ステップ５６にて、電力供給ネットワークの相導体及び中性導体の間の第１抵抗を測定する。ステップ５８にて、電気器具が電力供給ネットワークに接続されたままならば、第１抵抗を、例えば５０ｋΩの第１しきい抵抗値と比較し、この第１抵抗が第１しきい抵抗値以下であるか否かを判断して、電気器具を検出する（器具の接続の有無を識別する）。電力供給ネットワークに依然として電気器具が接続されていることを検出すると（ステップ６０）、この検出結果をユーザに対して表示要素に表示するので、ユーザは、電気器具を探して、ステップ５０に戻り、この電気器具を切断することができる。残った電気器具を切断した後、ステップ５４にて第１電圧を再び供給する。なお、この場合、試験装置は既に接続されているので、ステップ５２を省略する。再び、ステップ５６及び５８にて、上述のように、電力供給ネットワークに更なる電気器具がまだ接続されているかを確認する（器具の接続の有無を識別する）。

電気器具（又は電気装置）が検出されないと（ステップ６２）、その後に、ステップ６４にて、例えば５００Ｖの第２ＤＣ電圧を電力供給ネットワークの導体の各対に供給し、ステップ６６にて、これら導体の各対の間の第２抵抗を測定する。ステップ６８にて、第２抵抗を、例えば５００ｋΩの第２しきい抵抗値と比較し、第２抵抗の少なくとも１つが第２しきい抵抗値以下か否かを判断して、導体の少なくとも１つの絶縁欠陥を検出できる（絶縁抵抗を決定する）。オプションとして、表示要素は、導体の１つの絶縁欠陥の検出を表示できる。

本発明の更なる実施例において、第１及電圧及び第２電圧並びに第１しきい抵抗値及び第２しきい抵抗値は、上述の例示の値と異なってもよい。第１電圧及び第２電圧並びに第１しきい抵抗値及び第２しきい抵抗値にとって有用な値については、上述と、ＡＮＳＩ／ＮＥＴＡ_ＡＴＳ−２００９標準の如き適用可能な標準が参考になる。さらに、導体の１対のみ、又は１対以上の抵抗を測定できることが明らかであろう。

１、１’ 試験装置
３ 電圧源
５、５’ 測定機器
９ 制御器
１１、１１’ 接続要素
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ，１１ｅ 導体（接続要素）
１３ バッテリ
１４、１４’ 電力供給ネットワーク
１６ インダクタンス（トランス）
１９、２１、２５、２５’、３３、３３’ スイッチ
２０ ダイオード
２３ 抵抗値
２７ 相導体
２９ 中性導体
３１ 保護アース導体
３７、３９ 表示要素
４１、４３ 導体

Claims (13)

1. 電圧源と、
   測定機器と、
   制御器と、
   少なくとも２つの接続要素とを備え、
   上記少なくとも２つの接続要素は、少なくとも相導体及び中性導体を有する電力供給ネットワークに接続可能であり；
   上記電圧源は、少なくとも第１電圧及び第２電圧を上記電力供給ネットワークの１対の導体に供給するように構成され、上記第１電圧が上記第２電圧と異なり、
   上記測定機器は、少なくとも上記第１電圧又は上記第２電圧と上記１対の導体を流れる電流とに基づいて上記電力供給ネットワークの１対の導体の間の抵抗を測定するように構成され、
   上記制御器は、上記第１電圧を上記１対の導体に供給するように上記電圧源を制御し、上記１対の導体の間で上記測定機器に測定された第１抵抗を所定の第１しきい抵抗値と比較し、上記第１抵抗が上記第１しきい抵抗値以下のときに上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されていると検出するように構成され、
   上記電気器具が検出されないときに、上記制御器は、上記第２電圧を上記電力供給ネットワークの上記１対の導体に供給するように上記電圧源を制御し、上記測定機器が測定した第２抵抗を所定の第２しきい抵抗値と比較し、上記第２抵抗が上記所定の第２しきい抵抗値以下の場合に上記導体の少なくとも１つの絶縁欠陥を検出するように更に構成されていることを特徴とする試験装置。
2. 上記電圧源は、バッテリ、インダクタンス、少なくとも１つのスイッチ及びコンデンサを備え、
   上記バッテリが上記インダクタンス、ダイオード及び上記少なくとも１つのスイッチを介して上記コンデンサに接続され、
   上記少なくとも１つのスイッチが上記バッテリ及び上記コンデンサを接続又は切断するように構成され、
   上記制御器が、上記第１電圧又は上記第２電圧を供給するようにパルス幅変調信号を用いて上記少なくとも１つのスイッチを動作させるように構成されていることを特徴とする請求項１の試験装置。
3. 上記制御器は、上記電力供給ネットワークの異なる対の導体に上記第２電圧を供給し、上記導体の各対の間で上記測定機器に測定された上記第２抵抗を上記所定の第２しきい抵抗値と比較し、上記の第２抵抗の任意のものが上記所定の第２しきい抵抗値以下であるならば、上記導体の絶縁欠陥を検出するように構成されたことを特徴とする請求項１の試験装置。
4. 上記導体の１つの絶縁欠陥を検出したか否かを表示するように構成された表示要素を更に備えることを特徴とする請求項１の試験装置。
5. 電気器具が上記電力供給ネットワークに接続されているか否かを表示するように構成された表示装置を更に備えることを特徴とする請求項１の試験装置。
6. 電圧源と、
   測定機器と、
   制御器と、
   ３つの接続要素とを備え、
   上記３つの接続要素は、相導体、中性導体及び保護アース導体を有する電力供給ネットワークに接続可能であり、
   上記電圧源は、少なくとも第１電圧及び第２電圧を上記電力供給ネットワークの少なくとも１対の導体に供給するように構成され、上記第１電圧が約５０Ｖであり、上記第２電圧が約５００Ｖであり、
   上記測定機器は、少なくとも上記第１電圧又は上記第２電圧と上記１対の導体を流れる電流とに基づいて上記電力供給ネットワークの１対の導体の間の抵抗を測定するように構成され、
   上記制御器は、上記第１電圧を上記１対の導体に供給するように上記電圧源を制御し、上記１対の導体の間で上記測定機器に測定された第１抵抗を約５０ｋΩの所定の第１しきい抵抗値と比較し、上記第１抵抗が上記第１しきい抵抗値以下のときに上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されていると検出するように構成され、
   上記電気器具が検出されないときに、上記制御器は、上記第２電圧を上記電力供給ネットワークの上記１対の導体に供給するように上記電圧源を制御し、上記測定機器が測定した第２抵抗を約５００ｋΩの所定の第２しきい抵抗値と比較し、上記第２抵抗が約５００ｋΩ以下の場合に上記導体の少なくとも１つの絶縁欠陥を検出するように更に構成されていることを特徴とする試験装置。
7. 電圧源と、
   測定機器と、
   制御器と、
   ３つの接続要素とを備え、
   上記３つの接続要素は、相導体、中性導体及び保護アース導体を有する電力供給ネットワークに接続可能であり、
   上記電圧源は、バッテリと、トランスと、少なくとも１つのスイッチと、コンデンサとを備え、上記バッテリが上記トランス、ダイオード及び上記少なくとも１つのスイッチを介して上記コンデンサに接続され、上記少なくとも１つのスイッチが上記バッテリ及び上記コンデンサを接続又は切断するように構成され、上記電圧源は、少なくとも第１電圧を上記電力供給ネットワークの少なくとも１対の導体に供給するように構成され、上記第１電圧が２０Ｖから１２０Ｖの範囲内であり、
   上記測定機器は、少なくとも上記第１電圧と上記１対の導体を流れる電流とに基づいて上記電力供給ネットワークの１対の導体の間の抵抗を測定するように構成され、
   上記制御器は、パルス幅変調信号を用いて上記少なくとも１つのスイッチを動作させて上記１対の導体の間に上記第１電圧を供給するように上記電圧源を制御し、上記１対の導体の間で上記測定機器が測定した第１抵抗を、１０ｋΩから２５０ｋΩの範囲内の所定の第１しきい抵抗値と比較し、上記第１抵抗が上記所定の第１しきい抵抗値以下のときに上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されていると検出するように構成されていることを特徴とする試験装置。
8. 電圧源と、電圧及び電流を測定するように構成された測定機器と、制御器と、少なくとも２つの接続要素とを備えた装置の動作方法であって、
   上記装置の上記少なくとも２つの接続要素を、少なくとも相導体及び中性導体を有する電力供給ネットワークの１対の導体に接続し、
   上記電力供給ネットワークの上記１対の導体に上記電圧源から第１電圧を供給し、上記１対の導体の間の第１抵抗を測定し、
   上記第１抵抗を所定の第１しきい抵抗値と比較し、上記第１抵抗が上記所定の第１しきい抵抗値以下であるか否かを判断して、上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されているかを、上記制御器によって検出し、
   上記電気器具が検出されないと、その後、上記電圧源から第２電圧を上記電力供給ネットワークの上記１対の導体に供給して、上記１対の導体の間の第２抵抗を測定し、
   上記第２抵抗を所定の第２しきい抵抗値と比較し、上記第２抵抗が上記所定の第２しきい抵抗値以下であるか否かを判断して、上記導体の少なくとも１つの絶縁欠陥を、上記制御器によって検出することを特徴とする方法。
9. 上記装置が、更に表示要素を備え、
   上記電力供給ネットワークに接続された電気器具を検出する制御器に応答して、上記表示要素を、電気器具が上記電力供給ネットワークに接続されていることをユーザに表示するように動作させる方法であって、
   上記表示要素が上記電力供給ネットワークに接続された電気器具がないことを表示するまで、上記制御器が、上記電圧源が上記第２電圧を上記電力供給ネットワークの上記１対の導体に供給しないようにさせることを特徴とする請求項８の方法。
10. 更に、第２電圧を上記電力供給ネットワークの各対の導体に供給し、上記１対の導体の間の第２抵抗を測定し、
    上記第２抵抗を所定の第２しきい抵抗値と比較し、上記第２抵抗が上記所定の第２しきい抵抗値以下であるか否かを判断して、上記導体の各々の絶縁欠陥を、上記制御器によって検出することを特徴とする請求項９の方法。
11. 更に、上記導体の少なくとも１つの絶縁欠陥の検出を表示するように、上記測定機器によって測定された上記第２抵抗と上記所定の第２しきい抵抗値との比較に基づいて表示要素を動作させる請求項８の方法。
12. 更に、上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されているか否かを表示するように、上記測定機器によって測定された上記第１抵抗と上記所定の第１しきい抵抗値との比較に基づいて表示要素を動作させる請求項８の方法。
13. 電圧源と、電圧及び電流を測定するように構成された測定機器と、制御器と、３つの接続要素とを備えた装置を、電力供給ネットワークに接続された電気器具を検出すると共に上記電力供給ネットワーク内の導体の絶縁欠陥を検出するために動作させる方法であって、
    上記装置の上記３つの接続要素を電力供給ネットワークに接続し、
    上記電力供給ネットワークの１対の導体に約５０Ｖの第１電圧を供給し、上記１対の導体の間の第１抵抗を測定し、
    上記第１抵抗が約５０ｋΩ以下か否かを判断して、上記電力供給ネットワークに電気器具が接続されているかを、上記制御器によって検出し、
    上記電気器具が検出されないと、その後、約５００Ｖの第２電圧を上記電力供給ネットワークの１対の導体に供給して、上記１対の導体の間の第２抵抗を測定し、
    上記第２抵抗が５００ｋΩ以下か否かを判断して、上記導体の少なくとも１つの絶縁欠陥を、上記制御器によって検出し、
    上記導体の１つの絶縁欠陥の検出を表示するように表示要素を動作させることを特徴とする方法。

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