JP6922816B2 - 絶縁計測装置及び絶縁計測方法 - Google Patents

Description

本開示は、電源から３相モータに接続される３相配線の抵抗成分漏れ電流を計測する絶縁計測装置及び絶縁計測方法に関するものである。

従来、例えばモータへの配線において、絶縁抵抗の劣化に起因して生じる漏れ電流を検出するセンサとして零相変流器（ＺＣＴ：Zero-phase-sequence Current Transformer）が広く利用されている。

零相変流器（ＺＣＴ）は、交流３相分の電線を一括して変流器に通すことにより、３相分の貫通電流を合成した零相電流を検出するものである。

ここで、零相変流器（ＺＣＴ）は、貫通電流を１次巻線とし、かつ零相変流器（ＺＣＴ）の内部のコイルを２次巻線とした変圧器であるため、巻線比に応じた電流が零相変流器（ＺＣＴ）の２次側に出力される。このため、３相分の貫通電流を一括して零相変流器（ＺＣＴ）に通すと、３相分の貫通電流を合成した零相電流が２次側に流れる。この場合、３相交流は、各相とも同じ大きさでそれぞれが１２０°ずつ位相がずれているので、３相交流の３相分の貫通電流を合成した零相電流は零になる。すなわち、普段の状態では零相変流器（ＺＣＴ）の２次側には電流は流れない。

一方、零相変流器（ＺＣＴ）の二次側に零相電流が流れるというのは、３相の電流のバランスが崩れたとき、つまり３相の電線のうち１本の電線から電気が大地に流れた状態つまり漏れ電流が発生したときである。この結果、零相変流器（ＺＣＴ）を用いることにより、３相の相配線のいずれかが所定の絶縁抵抗以下になったことを検出することができる。

この種の技術として、例えば特許文献１に開示された地絡電圧感度試験方法が知られている。

特許文献１に開示された地絡電圧感度試験方法で用いられる地絡電圧感度試験装置１００は、図９に示すように、零相変流器１０１と、地絡方向継電器１０２と、電圧計測部１０３と、トランスＴと、残留電圧消去装置１０４と、電源１０５と、測定試験器１０６と、電圧検出器１０７とを備えている。

この地絡電圧感度試験方法では、電圧計測部１０３にて残留電圧つまり漏れ電圧を計測し、残留電圧が発生しているときには、残留電圧消去装置１０４を電源１０５に接続し、残留電圧消去装置１０４の出力端子ｙ１・ｙ２と電圧計測部１０３の出力端子ｙ１・ｙ２とを接続して、位相調整器１０４ａで位相を調整し、かつ電圧調整器１０４ｂで電圧を調整して電圧検出器１０７に現れる残留電圧を零としている。

これにより、電圧計測部１０３の残留電圧が除去された状態となるので、残留電圧には影響されない正確な地絡電圧を測定できるものとなっている。

特開平４−４８２７３号公報（１９９８年９月８日公開） 特開２０１０−２５７４３号公報（２０１０年２月４日公開）

ところで、従来の特許文献１に開示された地絡電圧感度試験方法では、モータが劣化していないことを前提にして残留電流を含む零相電流の値を零にすることによって、残留電流（特許文献１では残留電圧）を補正している。しかし、初期状態でモータが僅かでも劣化している場合には、初期誤差を含んだ状態になってしまう。また、配電線の零相変流器１０１への貫通位置や貫通電流が変化すると補正値の位相や大きさが変化してしまうため、再度、補正が必要になるという問題点を有している。

これらの問題について、以下に詳述する。

すなわち、漏れ電流（Ｉｏ）は、通常流れ得る静電容量成分漏れ電流（Ｉｏｃ）と火災や事故の要因になり得る抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）との二つの成分を持っている。抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）は、絶縁劣化と共に徐々に上昇し、所定の絶縁抵抗以下になったとき、絶縁破壊を起し、モータが破壊される。この抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測するために、二つの成分を分離する手法がＩｏｒ方式といわれ、広く利用されている。

Ｉｏｒ方式では、図１０に示すように、電圧取得部で絶縁抵抗つまり３相配線にかかる電圧を計測する（Ｓ１０１）。次いで、零相変流器（ＺＣＴ）で零相電流を測定する（Ｓ１０２）。その後、零相電流を静電容量成分漏れ電流（Ｉｏｃ）と抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）とに分離する（Ｓ１０３）。最後に、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）と電圧とから絶縁抵抗値を演算する（Ｓ１０４）。

ここで、ユーザが早期に絶縁劣化を知るためには、例えば１０ＭΩ程度の絶縁抵抗に流れる微小な抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測する必要がある。１０ＭΩ相当の抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）は、２００Ｖ系のモータの場合、２０μＡ程度である。さらに、前述したように、零相変流器（ＺＣＴ）は、３相配線の貫通電流を１次巻線とし、かつ零相変流器（ＺＣＴ）の内部のコイルを２次巻線とした変圧器であるため、巻線比に応じた零相電流が零相変流器（ＺＣＴ）の２次側に出力される。零相変流器（ＺＣＴ）の２次側に出力される零相電流は、通常１／１０００程度となるため、ｎＡオーダーの計測精度が必要になる。この結果、零相変流器（ＺＣＴ）の２次側に出力される零相電流は、周囲環境の誘導ノイズの影響も受けてしまうため、零相変流器（ＺＣＴ）のコイルや２次側出力線及び電流計測回路には十分な金属シールドが必要となる。

さらに、モータの駆動電流はモータ容量によって異なり、一般的な低圧モータの高容量品３００ｋＷの場合、６００Ａ程度流れることになる。そのため、６００Ａの１次電流からｎＡオーダーの２次電流を計測するという、非常にシビアな計測システムのため、周囲ノイズの影響を除去する対策が必要となる。

また、周囲ノイズだけでなく、零相変流器（ＺＣＴ）の計測精度も問題となる。零相変流器（ＺＣＴ）は、２次側において零相電流を計測したときに、残留電流という誤差電流が発生する。この残留電流という誤差電流は、零相変流器（ＺＣＴ）を構成する鉄心の製造ムラ又はコイルの巻きムラ等の構造ばらつきによって、貫通電流が発生させる磁束を、精度よく取り切れないために発生する。零相変流器（ＺＣＴ）は、３相配線の漏れ電流、つまり３相配線のアンバランスな成分を計測するため、構造ばらつきによるアンバランスな成分は誤差となる。このような構造ばらつきについては、例えば、３相配線と零相変流器（ＺＣＴ）との位置関係によっても残留電流の大きさや位相差が変化し得るので、誤差要因の特定が困難である。

本来計測する必要のある、絶縁抵抗１０ＭΩ時の抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）に対して誤差を含む残留電流は非常に大きいため、微小な抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）の計測はできず、１０ＭΩよりも十分に絶縁劣化が進んでから計測可能となってしまう。十分に絶縁劣化が進んでしまうと絶縁破壊を引き起こすまでの時間的な余裕がなくなり、ユーザは急にメンテナンスをする必要があり、計画的な保全ができない。

前述したように、残留電流は、零相変流器（ＺＣＴ）の構造上のばらつきが起因して誤差を含むのであり、３相配線の貫通位置によって残留電流の大きさや位相が変化してしまう。また、モータはモータ容量によって駆動する電流が変化し、その電流の大きさに応じて残留電流の大きさも変化するという問題点を有している。

尚、静電容量成分漏れ電流（Ｉｏｃ）と抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）との二つの成分を分離したＩｏｒ方式を採用した従来技術として例えば特許文献２に開示された絶縁計測装置が知られている。しかし、特許文献２に開示された絶縁計測装置においても、このような多種の誤差を含む残留電流の解析までは行っていない。

本開示の一態様は、前記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、検出時の誤差要因を的確に除去して真の抵抗成分漏れ電流を精度良く求め得る絶縁計測装置及び絶縁計測方法を提供することにある。

本発明者らは、３相モータの残留電流（誤差に基づく電流）の発生要因を調査し、零相変流器と３相モータへの３相配線との貫通位置を導電部材で固定することによって、残留電流の位相と大きさとが変化しないことを発見し、本開示の絶縁計測装置及び絶縁計測方法を完成するに至った。

本開示の絶縁計測装置及び絶縁計測方法の具体的な一態様は以下の通りである。

本開示の一態様における絶縁計測装置は、上記の課題を解決するために、電源から３相モータに接続される３相配線の抵抗成分漏れ電流を計測する絶縁計測装置において、前記３相配線をそれぞれ中継する各導電部材と、貫通孔を有し、各前記導電部材を前記貫通孔に絶縁的に固定支持して貫通させ、かつ各前記導電部材に流れる各貫通電流を合成した零相電流を検出する零相変流器と、少なくとも１つの前記導電部材に流れる貫通電流を検出する貫通電流変流器と、前記貫通電流変流器にて検出した少なくとも１つの前記貫通電流を用いて、検出した前記零相電流を補正し、前記抵抗成分漏れ電流を計測する制御部とを備えていることを特徴としている。

本開示の一態様における絶縁計測方法は、上記の課題を解決するために、電源から３相モータに接続される３相配線の抵抗成分漏れ電流を計測する絶縁計測方法において、前記３相配線をそれぞれ中継する各導電部材を設ける工程と、零相変流器にて、各前記導電部材を貫通孔に絶縁的に固定支持して貫通させ、かつ各前記導電部材に流れる各貫通電流を合成した零相電流を検出する工程と、貫通電流変流器にて、少なくとも１つの前記導電部材に流れる貫通電流を検出する工程と、前記貫通電流変流器にて検出した少なくとも１つの前記貫通電流を用いて、検出した前記零相電流を補正し、前記抵抗成分漏れ電流を計測する工程とを含むことを特徴としている。

従来、一般的に、３相配線の零相電流を零相変流器で検出すると、誤差である残留電流が問題となるため、ユーザは接地線の零相電流を計測して、計測した零相電流を静電容量成分漏れ電流（Ｉｏｃ）と抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）とに分離して、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測している。しかし、接地線には漏れ電流（Ｉｏ）しか流れず、大電流が流れることがないため、誤差である残留電流の影響も問題にはならない。一方、系統接地線での零相電流の計測は、その系統に接続されたモータやその他の負荷を含む複数の負荷の漏れ電流を計測することになるため、一つのモータの負荷の絶縁劣化状態を監視することはできなかった。

そこで、本開示の一態様における絶縁計測装置では、３相配線をそれぞれ中継する各導電部材を設けている。そして、零相変流器の貫通孔に各導電部材を絶縁的に固定支持して貫通させ、該零相変流器にて、各導電部材に流れる各貫通電流を合成した零相電流を検出している。この結果、本開示の一態様においては、３相モータへの動力線の零相電流を直接検出するので、３相モータのみの絶縁劣化状態を示す抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測することができる。

また、導電部材は導電性を有し、各導電部材は零相変流器の貫通孔に絶縁的に固定支持して貫通されている。このため、零相変流器の貫通孔内におけるに３相モータの動力線の位置を固定するので、残留電流の位相と大きさとが変化しなくなる。この結果、零相変流器の貫通孔における、各３相配線の貫通位置によって残留電流の大きさや位相が変化するという誤差要因を排除することができる。したがって、残留電流の補正が可能となり、ｎＡレベルの微小抵抗成分漏れ電流を計測することができる。

さらに、本開示の一態様における絶縁計測装置では、貫通電流変流器にて検出した少なくとも１つの貫通電流を用いて、検出した零相電流を補正し、抵抗成分漏れ電流を計測する制御部を備えている。

これにより、貫通電流変流器にて検出した少なくとも１つの貫通電流を用いて、計測零相電流を補正するので、３相モータのモータ容量に基づく誤差要因を排除することができる。また、制御部にて、抵抗成分漏れ電流を計測するので、計測零相電流を補正した後、真の抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を求めることができる。

それゆえ、検出時の誤差要因を的確に除去して真の抵抗成分漏れ電流を精度良く求め得る絶縁計測装置及び絶縁計測方法を提供することができる。延いては、３相モータの絶縁劣化を早期に発見できるので、計画的な保守が可能となる。

本開示の一態様における絶縁計測装置では、前記導電部材は、剛性を有していることが好ましい。

これにより、零相変流器の貫通孔の内部で各導電部材を固定支持する場合に、簡易な支持部材にて導電部材が容易に動かないようにすることができる。

本開示の一態様における絶縁計測装置では、前記制御部は、前記零相変流器にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める第１計測零相電流取得部と、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を用いて、前記貫通電流変流器にて検出した前記貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、前記計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて前記計測零相電流を補正して補正後の零相電流を求める第１補正部と、前記導電部材の少なくとも１つの相配線間電圧の大きさ及び位相を計測して導電部材電圧を取得する第１電圧取得部と、前記補正後の零相電流と前記導電部材電圧とにより、前記抵抗成分漏れ電流を演算する第１演算部とを備えているとすることができる。

これにより、第１計測零相電流取得部は、零相変流器にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める。

また、第１補正部は、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を用いて、貫通電流変流器にて検出した貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて計測零相電流を補正して補正後の零相電流を求める。この補正後の零相電流は、略真の零相電流を示す。

さらに、第１電圧取得部は、導電部材の少なくとも１つの相配線間電圧の大きさ及び位相を計測して導電部材電圧を取得する。第１演算部は、補正後の零相電流と導電部材電圧とにより、抵抗成分漏れ電流を演算する。

この結果、具体的に、検出時の誤差要因を的確に除去して真の抵抗成分漏れ電流を精度良く求め得る絶縁計測装置を提供することができる。

本開示の一態様における絶縁計測装置では、前記第１補正部は、前記導電部材に第１貫通電流を流したときの、前記貫通電流変流器にて検出した該第１貫通電流の大きさに応じた誤差を含む第１残留電流と、前記導電部材に第２貫通電流を流したときの、前記貫通電流変流器にて検出した該第２貫通電流の大きさに応じた誤差を含む第２残留電流とから、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を予め求めておく。

すなわち、出願人は、貫通電流の大きさと残留電流の大きさはリニアに変化する特性を特定することができた。そこで、予め、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を補正式として用意しておく。

具体的には、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値の補正式が貫通電流の１次式で表されることから、第１貫通電流を流したときの第１残留電流と第２貫通電流を流したときの第２残留電流とによって、補正式の勾配と切片とが求まる。この結果、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を求めておくことが可能となる。

したがって、貫通電流の大きさによって変化する残留電流の補正値を補正式にて決定することができるので、ユーザが補正する手間が省け、利便性を有する絶縁計測装置を提供することができる。

本開示の一態様における絶縁計測装置では、前記貫通電流変流器は、各前記導電部材に流れる貫通電流をそれぞれ検出するように３つ設けられているとすることができる。

すなわち、電源環境の悪化で電流不平衡が発生し各相で貫通電流が変化してしまう場合がある。つまり、３相配線の貫通電流がそれぞれ異なる場合がある。この結果、各相で貫通電流の電流不平衡によって残留電流の補正値が変化することになる。

しかし、本開示の一態様における絶縁計測装置では、貫通電流変流器は、各導電部材に流れる貫通電流をそれぞれ検出するように３つ設けられているので、各相の貫通電流を計測することによって、不平衡状態の貫通電流を常時モニタリングすることができる。したがって、電流不平衡に合わせた補正が可能となる。

本開示の一態様における絶縁計測装置では、前記制御部は、前記零相変流器にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める第２計測零相電流取得部と、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を予め求めておくと共に、前記貫通電流変流器にて検出した各前記導電部材に流れる各前記貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、前記計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて前記計測零相電流を補正して補正後の零相電流を求める第２補正部と、前記導電部材の相配線間電圧の大きさ及び位相を計測して導電部材電圧を取得する第２電圧取得部と、前記補正後の零相電流と前記導電部材電圧とにより、前記抵抗成分漏れ電流を演算する第２演算部とを備えているとすることができる。

これにより、第２計測零相電流取得部は、零相変流器にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める。

また、第２補正部は、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を予め求めておくと共に、貫通電流変流器にて検出した各貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて計測零相電流を補正して補正後の零相電流を求める。この補正後の零相電流は、略真の零相電流を示す。

さらに、第２電圧取得部は、導電部材の相配線間電圧の大きさ及び位相を計測して導電部材電圧を取得する。第２演算部は、補正後の零相電流と導電部材電圧とにより、抵抗成分漏れ電流を演算する。

この結果、各導電部材に不平衡状態の貫通電流が流れる場合に、具体的に、検出時の誤差要因を的確に除去して真の抵抗成分漏れ電流を精度良く求め得る絶縁計測装置を提供することができる。

本開示の一態様における絶縁計測装置では、前記制御部は、電気的及び磁気的にシールドするシールド材からなる筐体の内部に設けられているとすることができる。

これにより、制御部をシールド材からなる筐体で覆うことによって、制御部を微小ノイズから隔離することができる。この結果、誘導ノイズによる誤差を小さくし、ｎＡレベルの微小電流計測が可能となる。

本開示の一態様によれば、検出時の誤差要因を的確に除去して真の抵抗成分漏れ電流を精度良く求め得る絶縁計測装置及び絶縁計測方法を提供するという効果を奏する。

本開示の実施形態１における絶縁計測装置の全体構成を示す斜視図である。 前記絶縁計測装置における工場出荷時の補正方法を示すフローチャートである。 前記絶縁計測装置における補正情報を導くための概念を示すグラフである。 前記絶縁計測装置におけるユーザ使用時の補正方法を示すフローチャートである。 （ａ）は前記絶縁計測装置における、計測した零相電流から残留電流を補正して真の零相電流を求めるためのベクトル図であり、（ｂ）は残留電流の補正が無い場合の零相電流を示すベクトル図である。 本開示の実施形態２における絶縁計測装置の全体構成を示す斜視図である。 前記絶縁計測装置における不平衡状態の補正情報を導くための概念を示すグラフである。 （ａ）は前記絶縁計測装置における不平衡状態の補正情報であるγを算出するための図であり、（ｂ）は不平衡状態の補正情報であるδを算出するための図である。 従来の地絡電圧感度試験装置の構成を示す回路図である。 従来の絶縁計測装置において、補正が無い場合の計測フローを示すフローチャートである。

以下、本開示の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。

（適用例）
まず、図１に基づいて、本開示が適用される場面の一例について説明する。図１は、本開示の一態様における絶縁計測装置１０Ａの全体構成を示す斜視図である。

図１に示すように、本開示の一態様における絶縁計測装置１０Ａは、電源１から３相モータ２に接続される３相配線ＴＲＳの抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測する。そして、３相配線ＴＲＳをそれぞれ中継する各ブスバー１１・１１・１１と、貫通孔１２ａを有し、各ブスバー１１・１１・１１を貫通孔１２ａに絶縁的に固定支持して貫通させ、かつ各ブスバー１１・１１・１１に流れる各貫通電流を合成した零相電流を検出する零相変流器（ＺＣＴ）１２と、少なくとも１つのブスバー１１・１１・１１に流れる貫通電流を検出する貫通電流変流器（ＣＴ）１３と、貫通電流変流器（ＣＴ）１３にて検出した少なくとも１つの貫通電流を用いて、検出した前記零相電流を補正し、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測する制御部１４とを備えている。

また、本開示の一態様における絶縁計測方法は、３相配線ＴＲＳをそれぞれ中継する各ブスバー１１・１１・１１を設ける工程と、零相変流器（ＺＣＴ）１２にて、各ブスバー１１・１１・１１を貫通孔１２ａに絶縁的に固定支持して貫通させ、かつ各ブスバー１１・１１・１１に流れる各貫通電流を合成した零相電流を検出する工程と、貫通電流変流器（ＣＴ）１３にて、少なくとも１つのブスバー１１・１１・１１に流れる貫通電流を検出する工程と、貫通電流変流器（ＣＴ）１３にて検出した少なくとも１つの貫通電流を用いて、検出した零相電流を補正し、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測する工程とを含んでいる。尚、ブスバー１１は本開示の導電部材としての機能を有している。

これにより、３相モータ２への動力線の零相電流を直接検出するので、３相モータ２のみの絶縁劣化状態を示す抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測することができる。

また、ブスバー１１・１１・１１は導電性を有し、各ブスバー１１・１１・１１はＺＣＴ１２の貫通孔１２ａに絶縁的に固定支持して貫通されている。このため、ＺＣＴ１２の貫通孔１２ａ内におけるに３相モータ２の動力線の位置を固定するので、残留電流の位相と大きさとが変化しなくなる。この結果、ＺＣＴ１２の貫通孔１２ａにおける、各３相配線ＴＲＳの貫通位置によって残留電流の大きさや位相が変化するという誤差要因を排除することができる。したがって、残留電流の補正が可能となり、ｎＡレベルの微小抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測することができる。

さらに、本開示の一態様における絶縁計測装置１０Ａでは、貫通電流変流器（ＣＴ）１３にて検出した少なくとも１つの貫通電流を用いて、検出した零相電流を補正し、抵抗成分漏れ電流を計測する制御部１４を備えている。

これにより、貫通電流変流器（ＣＴ）１３にて検出した少なくとも１つの貫通電流を用いて、計測零相電流を補正するので、３相モータ２のモータ容量に基づく誤差要因を排除することができる。また、制御部１４にて、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測するので、計測零相電流を補正した後、真の抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を求めることができる。

それゆえ、検出時の誤差要因を的確に除去して真の抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を精度良く求め得る絶縁計測装置１０Ａ及び絶縁計測方法を提供することができる。延いては、３相モータ２の絶縁劣化を早期に発見できので、計画的な保守が可能となる。

〔実施の形態１〕
本開示の実施の形態について図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

（構成例）
本実施の形態の絶縁計測装置１０Ａの全体構成について、図１に基づいて説明する。図１は、本実施の形態における絶縁計測装置の全体構成を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態の絶縁計測装置１０Ａは、電源１から３相モータ２に接続される３相配線ＴＲＳの絶縁抵抗値を求めるものである。尚、電源１は、インバータの２次側でもよい。

絶縁計測装置１０Ａは、３相配線ＴＲＳをそれぞれ中継する３つの導電部材としてのブスバー１１・１１・１１と、貫通孔１２ａを有すると共に、３つのブスバー１１・１１・１１を貫通孔１２ａに絶縁的に固定支持して貫通させ、かつブスバー１１・１１・１１にそれぞれ流れる貫通電流に含まれる漏れ電流を計測する零相変流器１２（以下、「ＺＣＴ１２」という）と、３つのブスバー１１・１１・１１の少なくともいずれか１つに流れる貫通電流の大きさを計測する貫通電流変流器１３（以下、「ＣＴ１３」という）とを備えている。

ブスバー１１は、板状の金属板からなっており、導電性かつ剛性を有している。各ブスバー１１・１１・１１は、ＺＣＴ１２の貫通孔１２ａの内部を貫通していると共に、各ブスバー１１・１１・１１の間及び貫通孔１２ａとブスバー１１・１１・１１との間は絶縁されている。具体的には、これらの間は、図示しない絶縁材が装着されており、絶縁材によって、各ブスバー１１・１１・１１が貫通孔１２ａの内部で動かないように固定支持されている。尚、ブスバー１１は、本実施の形態では、剛性を有していることが好ましいが、必ずしも剛性を有していなくても、絶縁材で固定して支持されていれば足りる。

各ブスバー１１・１１・１１は、一端が電源１への３相配線ＴＲＳに接続されている一方、他端が３相モータ２への３相配線ＴＲＳにそれぞれ接続されている。

ＺＣＴ１２は、図示しないコイルを有しており、各ブスバー１１・１１・１１に流れる貫通電流を１次巻線とし、かつＺＣＴ１２の内部のコイルを２次巻線とした変圧器として機能するものであり、巻線比に応じた電流がＺＣＴ１２の２次側である後述する制御部１４に出力される。

ＣＴ１３は、中央部に貫通孔１３ａを有し、貫通型電流器となっている。本実施の形態では、ＣＴ１３の貫通孔１３ａは、３つのブスバー１１・１１・１１の３つのいずれか１つを貫通させるようにして設けられている。ＣＴ１３は、３ついずれか１つのブスバー１１に流れる貫通電流の電流値を測定するようになっている。本実施の形態では、ＣＴ１３は、ブスバー１１の３相モータ２側に設けられているが、必ずしもこれに限らず、ブスバー１１の電源１側に設けることも可能である。

本実施の形態の絶縁計測装置１０Ａでは、例えば、ＺＣＴ１２の上側に制御部１４が設けられている。制御部１４は、電気的及び磁気的にシールドするシールド部材からなる筐体の内部に設けられている。筐体をシールド部材にて構成するのは、制御部１４をシールド部材で覆うことによって、微小ノイズから制御部１４を隔離するためである。これにより、誘導ノイズによる誤差を少なくし、ｎＡレベルの微小電流計測を可能とするものとなっている。

制御部１４は、図１に示すように、第１計測零相電流取得部としての計測零相電流取得部１４ａと、第１補正部としての補正部１４ｂと、第１電圧取得部としての電圧取得部１４ｃと、第１演算部としての演算部１４ｄとを含んでいる。

計測零相電流取得部１４ａは、ＺＣＴ１２にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める。補正部１４ｂは、工場出荷時において、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を求める。補正部１４ｂは、また、ＣＴ１３にて検出した貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて計測零相電流を補正して補正後の零相電流を求める。この補正後の零相電流は、略真の零相電流を示す。電圧取得部１４ｃは、ブスバー１１の少なくとも１つの相配線間電圧の大きさ及び位相を計測して導電部材電圧としてのブスバー電圧を取得する。演算部１４ｄは、ＣＰＵにて構成されており、真の零相電流とブスバー電圧とにより、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）及び絶縁抵抗値を演算する。演算結果は、図示しない記憶部に記憶しておくことができる。

前述した構成を備えた絶縁計測装置１０Ａにて、３相配線ＴＲＳに漏れ電流が存在するか否か及び３相配線ＴＲＳの絶縁抵抗値を求める制御動作について、図２〜図５の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図２は、本実施の形態の絶縁計測装置１０Ａにおける工場出荷時の補正方法を示すフローチャートである。図３は、補正情報を導くための概念を示すグラフである。図４は、本実施の形態の絶縁計測装置１０Ａにおけるユーザ使用時の補正方法を示すフローチャートである。図５の（ａ）は、絶縁計測装置１０Ａにおける、計測した零相電流から残留電流を補正して真の零相電流を求めるためのベクトル図である。図５の（ｂ）は、残留電流の補正が無い場合の零相電流を示すベクトル図である。

図２及び図３に示すように、本実施の形態の絶縁計測装置１０Ａにおいては、ブスバー電圧に流れる任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を工場出荷時に求めておく。すなわち、ブスバー１１・１１・１１に流れる貫通電流の大きさと残留電流の大きさはリニアに変化する特性を有している。そこで、予め、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を補正式として用意しておく。

具体的には、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値の補正式は、貫通電流の１次式で表される。これにより、ブスバー１１に第１貫通電流を流したときの第１残留電流と、ブスバー１１に第２貫通電流を流したときの第２残留電流とによって、補正式の勾配と切片とが求まる。この結果、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を求めておくことが可能となる。

具体的な、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値の算出方法は以下の通りである。

図２及び図３に示すように、まず、ブスバー１１に流した第１貫通電流Ｉ_Ｔ１にて第１残留電流Ｉ_Ｒ１の大きさ及び位相を計測し（Ｓ１）、次いで、ブスバー１１に流した第２貫通電流Ｉ_Ｔ２にて第２残留電流Ｉ_Ｒ２の大きさを計測する（Ｓ２）。具体的には、図１に示す電源１から３相モータ２に３相配線ＴＲＳ及びブスバー１１・１１・１１を介して第１貫通電流Ｉ_Ｔ１を供給し、ＣＴ１３にて第１残留電流Ｉ_Ｒ１の大きさ及び位相を計測する。また、図１に示す電源１から３相モータ２に３相配線ＴＲＳ及びブスバー１１・１１・１１を介して第２貫通電流Ｉ_Ｔ２を供給し、ＣＴ１３にて第２残留電流Ｉ_Ｒ２の大きさを計測する。尚、本実施の形態では、各ブスバー１１・１１・１１がＺＣＴ１２の貫通孔１２ａの内部で動かないように固定支持されている。このため、各ブスバー１１・１１・１１に第１貫通電流Ｉ_Ｔ１を流したときと第２貫通電流Ｉ_Ｔ２を流したときとにおいては、第１残留電流Ｉ_Ｒ１及び第２残留電流Ｉ_Ｒ２の位相は変化せず、互いに同じとなる。このため、位相の測定は第１残留電流Ｉ_Ｒ１又は第２残留電流Ｉ_Ｒ２のいずれか一方で足りる。そこで、本実施の形態では、例えば第１残留電流Ｉ_Ｒ１の位相のみを計測している。

これにより、図３に示すグラフから、残留電流補正値として、
残留電流Ｉ_Ｒ＝α＊貫通電流Ｉ_Ｔ＋β ……（式１）
の関係式を導くことができ、具体的な定数α及び定数βを求めることができる。

この結果、実際の貫通電流に対する残留電流補正値つまり電流対応補正値は、
残留電流補正値＝−（α＊貫通電流＋β） ……（式２）
で表される。（式２）の貫通電流は、ユーザが実際に測定したときに得られる貫通電流である。また、（式２）にマイナスが付加されているのは、残留電流補正値＝−（残留電流Ｉ_Ｒ）であり、計測した零相電流に対して補正は、マイナス側に働くためである。これらの演算は、補正部１４ｂが行う。

尚、図３に示す残留電流は、ブスバー１１に第１貫通電流Ｉ_Ｔ１を流したときには、その第１貫通電流Ｉ_Ｔ１に応じた第１残留電流Ｉ_Ｒ１が生じ、ブスバー１１に第２貫通電流Ｉ_Ｔ２を流したときには、その第２貫通電流Ｉ_Ｔ２に応じた第２残留電流Ｉ_Ｒ２が生じることを示している。また、第１貫通電流Ｉ_Ｔ１の大きさは、使用する３相モータ２の最小モータ容量の貫通電流であると共に、第２貫通電流Ｉ_Ｔ２の大きさは、使用する３相モータ２の最大モータ容量の貫通電流であることが好ましい。

この結果、図２に示すように、算出された残留電流Ｉ_Ｒの補正情報（α，β）は演算部１４ｄの記憶部に保持される（Ｓ３）。

図４に示すように、一方、この絶縁計測装置１０Ａを購入したユーザは、使用に際しては、まず、ＣＴ１３にて貫通電流を求める（Ｓ１１）。具体的には、図１に示す電源１から３相モータ２に３相配線ＴＲＳ及びブスバー１１・１１・１１を介して第３貫通電流Ｉ_Ｔ３を供給する。これにより、ＣＴ１３及び補正部１４ｂにて第３貫通電流Ｉ_Ｔ３の大きさを計測する。そして、求めた第３貫通電流Ｉ_Ｔ３から（式１）にて電流対応補正値、つまり第３貫通電流Ｉ_Ｔ３に対応する残留電流補正値を補正部１４ｂで決定する（Ｓ１２）。

次いで、電圧取得部１４ｃでブスバー１１・１１・１１に関して絶縁抵抗にかかる相配線間電圧及び位相を計測すると共に（Ｓ１３）、ＺＣＴ１２及び計測零相電流取得部１４ａにて零相電流及び位相を計測する（Ｓ１４）。

ここで、図５の（ａ）に示すように、計測した零相電流は、静電容量成分漏れ電流（Ｉｏｃ）と抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）とを含んでいると共に、残留電流による誤差を含んでいる。そこで、計測した零相電流に残留電流補正値をベクトル合成する。これにより、真の零相電流が求まる（Ｓ１５）。

次いで、図４及び図５の（ａ）に示すように、真の零相電流を静電容量成分漏れ電流（Ｉｏｃ）と抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）とに分離する（Ｓ１６）。分離する場合には、計測した零相電流の位相と絶縁抵抗にかかる電圧の位相との位相差により、静電容量成分漏れ電流（Ｉｏｃ）と抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）とに分離する。

次いで、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）と電圧取得部１４ｃにて取得した絶縁抵抗にかかる相配線間電圧とから絶縁抵抗値を演算部１４ｄにて演算する（Ｓ１７）。絶縁抵抗値は、電圧取得部１４ｃにて取得した絶縁抵抗にかかる電圧を、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）で除算することにより求めることができる。

尚、このような補正をしなかった場合には、図５の（ｂ）に示すように、計測した零相電流に基づいて、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を算出するので、残留電流による誤差を含む抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を算出してしまうことになる。

このように、本実施の形態の絶縁計測装置１０Ａは、電源１から３相配線ＴＲＳにて接続される３相モータ２の抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測する。３相配線ＴＲＳをそれぞれ中継する導電部材としての各ブスバー１１・１１・１１と、貫通孔１２ａを有し、各ブスバー１１・１１・１１を貫通孔１２ａに絶縁的に固定支持して貫通させ、かつ各ブスバー１１・１１・１１に流れる各貫通電流を合成した零相電流を検出する零相変流器（ＺＣＴ）１２と、少なくとも１つのブスバー１１・１１・１１に流れる貫通電流を検出する貫通電流変流器（ＣＴ）１３と、ＣＴ１３にて検出した少なくとも１つの貫通電流を用いて、検出した前記零相電流を補正し、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測する制御部１４とを備えている。

また、本実施の形態における絶縁計測方法は、電源１から３相配線ＴＲＳにて接続される３相配線ＴＲＳの抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測する。３相配線ＴＲＳをそれぞれ中継する各導電部材としてのブスバー１１・１１・１１を設ける工程と、零相変流器（ＺＣＴ）１２にて、各ブスバー１１・１１・１１を貫通孔１２ａに絶縁的に固定支持して貫通させ、かつ各ブスバー１１・１１・１１に流れる各貫通電流を合成した零相電流を検出する工程と、貫通電流変流器（ＣＴ）１３にて、少なくとも１つのブスバー１１・１１・１１に流れる貫通電流を検出する工程と、ＣＴ１３にて検出した少なくとも１つの貫通電流を用いて、検出した零相電流を補正し、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測する工程とを含む。

これにより、３相モータ２への動力線の零相電流を直接検出するので、３相モータ２のみの絶縁劣化状態を示す抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測することができる。

また、ブスバー１１・１１・１１は導電性を有し、各ブスバー１１・１１・１１はＺＣＴ１２の貫通孔１２ａに絶縁的に固定支持して貫通されている。このため、ＺＣＴ１２の貫通孔１２ａ内におけるに３相モータ２の動力線の位置を固定するので、残留電流の位相と大きさとが変化しなくなる。この結果、ＺＣＴ１２の貫通孔１２ａにおける、各３相配線ＴＲＳの貫通位置によって残留電流の大きさや位相が変化するという誤差要因を排除することができる。したがって、残留電流の補正が可能となり、ｎＡレベルの微小抵抗成分漏れ電流を計測することができる。

さらに、本実施の形態における絶縁計測装置１０Ａでは、ＣＴ１３にて検出した少なくとも１つの貫通電流を用いて、検出した零相電流を補正し、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測する制御部１４を備えている。

これにより、ＣＴ１３にて検出した少なくとも１つの貫通電流を用いて、計測零相電流を補正するので、３相モータ２のモータ容量に基づく誤差要因を排除することができる。また、制御部１４にて、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を計測するので、計測零相電流を補正した後、真の抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を求めることができる。

それゆえ、検出時の誤差要因を的確に除去して真の抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を精度良く求め得る絶縁計測装置１０Ａ及び絶縁計測方法を提供することができる。延いては、３相モータ２の絶縁劣化を早期に発見できので、計画的な保守が可能となる。

また、本実施の形態における絶縁計測装置１０Ａでは、ブスバー１１は、剛性を有している。これにより、ＺＣＴ１２の貫通孔１２ａの内部で各ブスバー１１・１１・１１を固定支持する場合に、簡易な支持部材にてブスバー１１・１１・１１が容易に動かないようにすることができる。

また、本実施の形態における絶縁計測装置１０Ａでは、制御部１４は、ＺＣＴ１２にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める第１計測零相電流取得部としての計測零相電流取得部１４ａと、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を予め求めておくと共に、ＣＴ１３にて検出した貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて計測零相電流を補正して補正後の零相電流を求める第１補正部として補正部１４ｂと、ブスバー１１・１１・１１の少なくとも１つの相配線間電圧の大きさ及び位相を計測して導電部材電圧としてのブスバー電圧を取得する第１電圧取得部としての電圧取得部１４ｃと、補正後の零相電流とブスバー電圧とにより、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を演算する第１演算部としての演算部１４ｄとを備えている。

これにより、計測零相電流取得部１４ａは、ＺＣＴ１２にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める。また、補正部１４ｂは、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を用いて、ＣＴ１３にて検出した貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて計測零相電流を補正して補正後の零相電流である真の零相電流を求める。

さらに、電圧取得部１４ｃは、ブスバー１１・１１・１１の少なくとも１つの相配線間電圧の大きさ及び位相を計測してブスバー電圧を取得する。演算部１４ｄは、真の零相電流とブスバー電圧とにより、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を演算する。

この結果、具体的に、検出時の誤差要因を的確に除去して真の抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を精度良く求め得る絶縁計測装置１０Ａを提供することができる。

また、本実施の形態における絶縁計測装置１０Ａでは、補正部１４ｂは、ブスバー１１・１１・１１に第１貫通電流Ｉ_Ｔ１を流したときの、ＣＴ１３にて検出した該第１貫通電流の大きさに応じた誤差を含む第１残留電流Ｉ_Ｒ１と、ブスバー１１・１１・１１に第２貫通電流Ｉ_Ｔ２を流したときの、ＣＴ１３にて検出した該第２貫通電流の大きさに応じた誤差を含む第２残留電流Ｉ_Ｒ２とから、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を予め求めておく。

具体的には、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値の補正式が貫通電流の１次式で表されることから、第１貫通電流Ｉ_Ｔ１を流したときの第１残留電流Ｉ_Ｒ１と第２貫通電流Ｉ_Ｔ２を流したときの第２残留電流Ｉ_Ｒ２とによって、補正式の勾配と切片とが求まる。この結果、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を求めておくことが可能となる。

したがって、貫通電流の大きさによって変化する残留電流の補正値を補正式にて決定することができるので、ユーザが補正する手間が省け、利便性を有する絶縁計測装置１０Ａを提供することができる。

また、本実施の形態における絶縁計測装置１０Ａでは、制御部１４は、電気的及び磁気的にシールドするシールド材からなる筐体の内部に設けられている。これにより、制御部１４をシールド材からなる筐体で覆うことによって、制御部１４を微小ノイズから隔離することができる。この結果、誘導ノイズによる誤差を小さくし、ｎＡレベルの微小電流計測が可能となる。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図６〜図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の絶縁計測装置１０Ｂは、前記実施の形態１の絶縁計測装置１０Ａの構成に加えて、図６に示すように、３つのブスバー１１・１１・１１のそれぞれにＣＴ２３ａ・２３ｂ・２３ｃが設けられている点が異なっている。

本実施の形態の絶縁計測装置１０Ｂの全体構成について、図６に基づいて説明する。図６は、本実施の形態の絶縁計測装置１０Ｂの全体構成を示す斜視図である。

図６に示すように、本実施の形態の絶縁計測装置１０Ｂは、３つのブスバー１１・１１・１１のそれぞれにＣＴ２３ａ・２３ｂ・２３ｃが設けられている。尚、ＣＴ２３ａ・２３ｂ・２３ｃは、実施の形態１のＣＴ１３と同じ部材である。

図６に示すように、制御部２４には、第２計測零相電流取得部としての計測零相電流取得部２４ａと、第２補正部としての補正部２４ｂと、第２電圧取得部としての電圧取得部２４ｃと、第２演算部としての演算部２４ｄとが設けられている。

計測零相電流取得部２４ａは、ＺＣＴ１２にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める。補正部２４ｂは、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を用いて、ＣＴ１３・１３・１３にて検出した各ブスバー１１・１１・１１に流れる各貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて計測零相電流を補正して真の零相電流を求める。電圧取得部２４ｃは、ブスバー１１・１１・１１の少なくとも１つの相配線間電圧の大きさ及び位相をそれぞれ計測してブスバー電圧を取得する。演算部２４ｄは、真の零相電流と少なくともいずれか１つのブスバー電圧とにより、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を演算する。

前記構成を備えた絶縁計測装置１０Ｂにて、３相配線ＴＲＳに漏れ電流が存在するか否か及び３相配線ＴＲＳの絶縁抵抗値を求める制御動作について、図７及び図８の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図７は、絶縁計測装置１０Ｂにおける不平衡状態の補正情報を導くための概念を示すグラフである。図８の（ａ）は絶縁計測装置１０Ｂにおける不平衡状態の補正情報であるγを算出するための図である。図８の（ｂ）は、不平衡状態の補正情報であるδを算出するための図である。

まず、本実施の形態の絶縁計測装置１０Ｂでは、工場等においては、電源環境の悪化で電流不平衡が発生し３相配線ＴＲＳの各相で貫通電流が変化してしまう場合があることを想定したものとなっている。つまり、一般的には、３相配線ＴＲＳの貫通電流は同じであるが、工場等に設置された３相モータ３では、３相配線ＴＲＳの貫通電流がそれぞれ異なる場合がある。この結果、各相での貫通電流の電流不平衡によって残留電流の補正値が変化することになる。

そこで、本実施の形態における絶縁計測装置１０Ｂでは、ＣＴ２３ａ・２３ｂ・２３ｃが、各ブスバー１１・１１・１１に流れる貫通電流をそれぞれ検出するように３つ設けられている。そして、各ＣＴ２３ａ・２３ｂ・２３ｃで、各相の貫通電流をそれぞれ計測することによって、不平衡状態の貫通電流を常時モニタリングすることができる。したがって、電流不平衡に合わせた補正が可能となる。

本実施の形態の絶縁計測装置１０Ｂにおける計測した零相電流の補正方法について、以下に説明する。

図７に示すように、絶縁計測装置１０Ｂにおいて、工場出荷時にて補正する場合には、まず、第１貫通電流Ｉ_Ｔ１にて第１残留電流Ｉ_Ｒ１の大きさを計測し、第２貫通電流Ｉ_Ｔ２にて第２残留電流Ｉ_Ｒ２の大きさを計測する。具体的には、図６に示す電源１から３相モータ３に３相配線ＴＲＳ及び各ブスバー１１・１１・１１を介して第１貫通電流Ｉ_Ｔ１を供給し、ＣＴ２３ａ・２３ｂ・２３ｃのいずれか１つ及び補正部２４ｂにて第１残留電流Ｉ_Ｒ１の大きさを計測する。また、図６に示す電源１から３相モータ３に３相配線ＴＲＳ及びブスバー１１・１１・１１を介して第２貫通電流Ｉ_Ｔ２を供給し、ＣＴ２３ａ・２３ｂ・２３ｃのいずれか１つ及び補正部２４ｂにて第２残留電流Ｉ_Ｒ２の大きさを計測する。

尚、工場の出荷時には、不平衡状態は発生しないので、一つのブスバー１１に流れる第１貫通電流Ｉ_Ｔ１及び第２貫通電流Ｉ_Ｔ２を流せばよい。この結果、この処理は、前記実施の形態１での処理と同じである。

これにより、前記図３に示すように、一般的な残留電流補正値として、実施の形態１で示した以下の（式１）を得ることができる。

残留電流Ｉ_Ｒ＝α＊貫通電流Ｉ_Ｔ＋β ……（式１）
そして、（式１）により、第１貫通電流Ｉ_Ｔ１、第１残留電流Ｉ_Ｒ１、第２貫通電流Ｉ_Ｔ２、及び第２残留電流Ｉ_Ｒ２により、具体的な定数α及び定数βを求めることができる。この演算は、演算部２４ｄが行う。

ここで、ＣＴ２３ａ・２３ｂ・２３ｃは、合計３つ存在するので、（式１）より、図７に示すように、個別の残留電流補正値、つまり電流対応補正値として、
残留電流補正値＝−（α’＊貫通電流＋β’） ……（式３）
の関係式が得られる。この場合、
α’＝α＊γ（不平衡係数） ……（式４）
β’＝β＊δ（不平衡係数） ……（式５）
として表すことができる。

これらの不平衡係数γ・δは、図８の（ａ）に示す不平衡係数γ算出テーブル及び図８の（ｂ）に示す不平衡係数δ算出テーブルより求めることができる。

具体的には、図８の（ａ）の縦軸には、３相配線ＴＲＳにおけるＲ相配線に対してＳ相配線の貫通電流が、０．７倍、０．８倍、０．９倍、１．０倍、１．１倍、１．２倍、１．３倍のいずれであるかを示し、図８の（ａ）の横軸には、３相配線ＴＲＳにおけるＲ相配線に対してＴ相配線の貫通電流が、０．７倍、０．８倍、０．９倍、１．０倍、１．１倍、１．２倍、１．３倍のいずれであるかを示している。そして、それぞれの交点に、不平衡係数γが示されている。

これにより、例えば、Ｒ相配線に対してＳ相配線の貫通電流が０．８倍であり、Ｒ相配線に対してＴ相配線の貫通電流が０．９倍である場合には、不平衡係数γは、０．９となる。この結果、
α’＝α＊γ（不平衡係数）＝０．９＊α
となる。

また、図８の（ｂ）の縦軸には、３相配線ＴＲＳにおけるＲ相配線に対してＳ相配線の貫通電流が、０．７倍、０．８倍、０．９倍、１．０倍、１．１倍、１．２倍、１．３倍のいずれであるかを示し、図８の（ｂ）の横軸には、３相配線ＴＲＳにおけるＲ相配線に対してＴ相配線の貫通電流が、０．７倍、０．８倍、０．９倍、１．０倍、１．１倍、１．２倍、１．３倍のいずれであるかを示している。そして、それぞれの交点に、不平衡係数δが示されている。

これにより、例えば、Ｒ相配線に対してＳ相配線の貫通電流が０．８倍であり、Ｒ相配線に対してＴ相配線の貫通電流が０．９倍である場合には、不平衡係数δは、０．９となる。この結果、
β’＝β＊δ（不平衡係数）＝０．９＊β
となる。

したがって、（式３）にこれらのα’・β’を代入し、Ｒ相配線の貫通電流を代入することにより、計測した零相電流に対して補正して、真の零相電流を求めることができる。

その後、真の零相電流から抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を求めると共に、別途、電圧取得部２４ｃで求めた相配線間電圧を、前記抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）で除算することにより、３相配線ＴＲＳの絶縁抵抗値を求めることができる。この場合、各３相配線ＴＲＳ及び各ブスバー１１・１１・１１に流れる貫通電流が互いに異なっていても、各相配線間電圧は殆ど変化しない。したがって、相配線間電圧については、１つの相配線間電圧の計測で足りる。

尚、図８の（ａ）（ｂ）に示すテーブルは、不平衡状態として電流値の大きさがそれぞれの３相配線ＴＲＳで互いに異なることに着目して不平衡係数γ・δを表したものとなっている。しかし、不平衡状態としては位相もそれぞれ変化するので、位相についても補正する必要がある。そこで、位相に関しても位相用の不平衡係数を求めるテーブルを用意して残留電流補正値を算出することが好ましい。

このように、本実施の形態における絶縁計測装置１０Ｂでは、ＣＴ２３ａ・２３ｂ・２３ｃは、各ブスバー１１・１１・１１に流れる貫通電流をそれぞれ検出するように３つ設けられている。これにより、３相配線ＴＲＳにおける各相の貫通電流を計測することによって、不平衡状態の貫通電流を常時モニタリングすることができる。したがって、電流不平衡に合わせた補正が可能となる。

また、本実施の形態における絶縁計測装置１０Ｂでは、制御部２４は、ＺＣＴ１２にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める第２計測零相電流取得部としての計測零相電流取得部２４ａと、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を用いて、ＣＴ２３ａ・２３ｂ・２３ｃにて検出した各ブスバー１１・１１・１１に流れる各貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて計測零相電流を補正して補正後の零相電流である真の零相電流を求める第２補正部としての補正部２４ｂと、ブスバー１１・１１・１１の相配線間電圧の大きさ及び位相を計測してブスバー電圧を取得する第２電圧取得部としての電圧取得部２４ｃと、真の零相電流とブスバー電圧とにより、抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を演算する第２演算部としての演算部２４ｄを備えている。

この結果、各ブスバー１１・１１・１１に不平衡状態の貫通電流が流れる場合に、具体的に、検出時の誤差要因を的確に除去して真の抵抗成分漏れ電流（Ｉｏｒ）を精度良く求め得る絶縁計測装置１０Ｂを提供することができる。

尚、本開示は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 電源
２ ３相モータ
１０Ａ・１０Ｂ 絶縁計測装置
１１ ブスバー（導電部材）
１２ ＺＣＴ（零相変流器）
１２ａ・１３ａ 貫通孔
１３ ＣＴ（貫通電流変流器）
２３ａ・２３ｂ ＣＴ（貫通電流変流器）
１４ 制御部
１４ａ 計測零相電流取得部（第１計測零相電流取得部）
１４ｂ 補正部（第１補正部）
１４ｃ 電圧取得部（第１電圧取得部）
１４ｄ 演算部（第１演算部）
２４ 制御部
２４ａ 計測零相電流取得部（第２計測零相電流取得部）
２４ｂ 補正部（第２補正部）
２４ｃ 電圧取得部（第２電圧取得部）
２４ｄ 演算部（第１演算部）
Ｉ_Ｒ１ 第１残留電流
Ｉ_Ｒ２ 第２残留電流
Ｉ_Ｔ１ 第１貫通電流
Ｉ_Ｔ２ 第２貫通電流
Ｉ_Ｔ３ 第３貫通電流
ＴＲＳ ３相配線
α・β 定数
γ・δ 不平衡係数

Claims (8)

1. 電源から３相モータに接続される３相配線の抵抗成分漏れ電流を計測する絶縁計測装置において、
   前記３相配線をそれぞれ中継する各導電部材と、
   貫通孔を有し、各前記導電部材を前記貫通孔に絶縁的に固定支持して貫通させ、かつ各前記導電部材に流れる各貫通電流を合成した零相電流を検出する零相変流器と、
   少なくとも１つの前記導電部材に流れる貫通電流を検出する貫通電流変流器と、
   任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を用いて、前記貫通電流変流器にて検出した少なくとも１つの前記貫通電流に応じた電流補正値を演算して、検出した前記零相電流を補正し、前記抵抗成分漏れ電流を計測する制御部とを備えていることを特徴とする絶縁計測装置。
2. 前記導電部材は、剛性を有していることを特徴とする請求項１に記載の絶縁計測装置。
3. 前記制御部は、
   前記零相変流器にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める第１計測零相電流取得部と、
   任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を用いて、前記貫通電流変流器にて検出した前記貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、前記計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて前記計測零相電流を補正して補正後の零相電流を求める第１補正部と、
   前記導電部材の少なくとも１つの相配線間電圧の大きさ及び位相を計測して導電部材電圧を取得する第１電圧取得部と、
   前記補正後の零相電流と前記導電部材電圧とにより、前記抵抗成分漏れ電流を演算する第１演算部とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の絶縁計測装置。
4. 前記第１補正部は、
   前記導電部材に第１貫通電流を流したときの、前記貫通電流変流器にて検出した該第１貫通電流の大きさに応じた誤差を含む第１残留電流と、前記導電部材に第２貫通電流を流したときの、前記貫通電流変流器にて検出した該第２貫通電流の大きさに応じた誤差を含む第２残留電流とから、任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を予め求めておくことを特徴とする請求項３に記載の絶縁計測装置。
5. 前記貫通電流変流器は、各前記導電部材に流れる貫通電流をそれぞれ検出するように３つ設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の絶縁計測装置。
6. 前記制御部は、
   前記零相変流器にて検出した零相電流から該零相電流の大きさ及び位相を計測して計測零相電流を求める第２計測零相電流取得部と、
   任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を用いて、前記貫通電流変流器にて検出した各前記導電部材に流れる各前記貫通電流に応じた電流対応補正値を演算し、前記計測零相電流に対して該電流対応補正値を用いて前記計測零相電流を補正して補正後の零相電流を求める第２補正部と、
   前記導電部材の相配線間電圧の大きさ及び位相を計測して導電部材電圧を取得する第２電圧取得部と、
   前記補正後の零相電流と前記導電部材電圧とにより、前記抵抗成分漏れ電流を演算する第２演算部とを備えていることを特徴とする請求項５に記載の絶縁計測装置。
7. 前記制御部は、電気的及び磁気的にシールドするシールド材からなる筐体の内部に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁計測装置。
8. 電源から３相モータに接続される３相配線の抵抗成分漏れ電流を計測する絶縁計測方法において、
   前記３相配線をそれぞれ中継する各導電部材を設ける工程と、
   零相変流器にて、各前記導電部材を貫通孔に絶縁的に固定支持して貫通させ、かつ各前記導電部材に流れる各貫通電流を合成した零相電流を検出する工程と、
   貫通電流変流器にて、少なくとも１つの前記導電部材に流れる貫通電流を検出する工程と、
   任意の貫通電流に対応する残留電流補正値を用いて、前記貫通電流変流器にて検出した少なくとも１つの前記貫通電流に応じた電流補正値を演算して、検出した前記零相電流を補正し、前記抵抗成分漏れ電流を計測する工程とを含むことを特徴とする絶縁計測方法。

Images