JPH01114765A - 簡易絶縁抵抗測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は活線状態にて電路等の絶縁抵抗を測定する方法
、殊に対地浮遊容量が大きい場合無視しえなくなる接地
抵抗への影響を補償しかつ対地浮遊容量ならびに接地抵
抗をも同時に４１１；定可能とする簡易絶縁抵抗測定方
法に関する。

（従来技術） 従来、漏電等の早期発見の為には第４図に示すような電
路の絶縁抵抗測定方法を用いるのが一般的であった。

即ち、負荷２を有する受電変圧器Ｔの接地線ＬＥ　’＆
　、商用電源周波数とは異なる周波数ｆｌなる測定用低
周波信号を発振する発振器ＯＳ　ＣＫ接続されたトラン
スＯＴに貫通させろか、或は接地線を切断しこれに直列
に発振器を接続する等して電路Ｌ１及びＬ！に測定用低
周波電圧を印加し、前記接地線ＬＥを貫通せしめた変流
器ＺＣＴによって電路と大地間に存在する絶縁抵抗ＲＯ
及び対地浮遊容ｔＣＯを介して前記接地線に帰還する漏
洩電流を検出し、これを増幅器ＡＭＰで増幅したのち、
フィルタＦＩＬにて商用周波成分を除去した周波数ｆｌ
の成分のみを選択し、この成分を整流器ＤＥＴに加えて
得られる直流電圧を用いて電路の絶縁抵抗を測定するも
のであって、これは第３図に示す等価回路で表示するこ
とができる。

同図に於いてＲｏは被測定電路の絶縁抵抗。

Ｃｏは同じく対地浮遊容量であって、前記接地線ＬＥに
誘起して被測定電路に流れる測定用低周波発振器Ｏ８Ｃ
の出力信号が前記Ｒｏ及びＣ。

を介し接地線へ再び帰還する場合を示している。

同ｒは接地点Ｅの接地抵抗である。

従来、このような等価回路に基づいて以下の計算から絶
縁抵抗を求めていた。

即ち、同図に於いて接地点Ｅ　、　Ｅ　ｒを介して周波
数ｆ１の発振器Ｏ８ＣＫ流れる電流を工１とし、これを Ｉｘ＝（Ａ＋ｊＨ）Ｖ　　・・・・・・・・・（１）と
する。淘。

（但し、　ωｌ＝２πす１である） である。

一般に　Ｒｏ　＞　ｒ″′Ｃあシ。

（ωｔｃｏｒ）２＜１　　　　・・・・・・・・・・・
・　（４）となるようにωｌを選ぶことができるから前
記（２）式は 又前記（３）式は Ｂ主ωｌＣＯ・・・・・・・・・・・・（６）と表わす
ことができるから前記帰還電流工１を実迎１することに
よって上述のＡ及びＢを、更にはこれらから絶縁抵抗Ｒ
ｏを求めていた。

しかしながら、上述の如き従来の絶縁抵抗測定方法では
前記式（５）及び（６）から明らかな如く対地浮遊容量
ＣＯが大きい時、又低周波信号の周波数ｆ１が篩くなる
とＣｏが関与する成分が大きくなり正確な絶縁抵抗ＲＯ
Ｏ値が求められないばかシでなく、さらにこれが大きく
なると接地抵抗ｒの影響が無視できなくなシ測定そのも
のが不可能になると云う欠点があった。

（発明の目的及び概要） 本発明はこのような従来の電路の絶縁抵抗の画定方法に
於ける欠陥を除去すべくなされたものでおって、変圧器
の接地線を介して電路に又は電路に直接周波数ｆｌ及び
ｆ２なる測定用低周波信号を印加すると共に、前記接地
線又は電路を貫通させた変流器ＺＣＴとトランスＯＴの
コアに誘起する信号が互いに逆相となるよう導出する如
く貫通する新たなループ接続線を設け、このループに可
変コンデンサを挿入接続すると共に前記周波数ｆ１なら
びにｆ２なろ迎１定用信号電圧をそれぞれ印加して得る
前記整流器ＤＥＴ出力が最小となるように前記可変コン
デンサな訴１整した後に得る前記整流器ＤＥＴの出力の
周波数ｆ１及びｆｘに於ける値を用いて活線状態のまま
で容易に絶縁抵抗値を算出するようにした簡易な絶縁抵
抗測定方法を提供することを目的とする１、 （実施例） 以下本発明を図示した実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

本図に於いて、前記第４、図と同じものは同一記号を付
してあシこれに新らたに次のものを付加構成する。

即ち、前記トランスＯＴに接続する６１１（定用低周波
信号発振器として周波数が異るｆｌ及びｆ２の２つの発
掘器０８Ｃ１及び０８Ｃ２を備えこれらを切替スイッチ
ＳＷｔ　を介して切替え可能な如く接続すると共に、前
記トランス０Ｔｆｆ：貫通し零相変流器ＺＣＴを貫通す
る接地線ＬＥとは逆相となる如くこれらを貫通する新ら
たなループ接続線Ｌｐを設けかつこれに可変コンデンサ
Ｃｖを直列に挿入接続するよう構成したものである。

このように構成した測定回路を使用して電路の緒特性を
求めるには次の如き手順で行う。

同図に於いて今、前記切替スイッチＳＷＩをａに切替え
て被６１１１定電路に供給する測定用低周波信号ｆ　ｆ
　１となし、上述の如く電路の絶縁抵抗ＲＯと浮遊容量
ＣＯを介して前記接地線Ｌｖに帰還する６）１］定用低
周波信号によりてＨ変流器コアに誘起する電流はこれに
接続した増幅器ＡＭＰ　　、フィルタＦ’ＩＬ及び整流
回路ＤＥＴを介してその出力端０ＩＪＴ　Ｋｌ流電圧信
号として得られる。この場合前記ループ接続線Ｌｐがな
い場合のフィルタＦＩＬ出力信号Ｉｇ１は前式％式％（
６） 一方上述の如く新らたにループ接Ｖｉ線Ｌｐを設けた場
合これに接続した可変コンデンサＣｖＫ流れる電流がＩ
ｇｘ　に対゛して逆相となるため互に打消す方向で作用
する。

可変コンデンサＣｖの値をＣＩフィルタｌ”　Ｉ　Ｌの
出力をＩｇｔ　’とすると。

・・・・・・・・・（８） となる。したがって整流器出力０ＵＴＩは・・・・・・
・・・（９） となる。

そこでまず可変コンデンサＣｖを調節して整流器出力０
ＵＴＩが最小となる値をＣｔとすると前記式（９）から
　Ｃｏ＝Ｃ１が求まる。。

このときの整流器出力なＸｉとすれば と表わせる。

次に前記迎１定用低周波発蛋器をＯ２０！に切替え被測
定電路に供給する信号なｆ！とじて上述と同様の操作を
行い、このときの整流器出力０ＵＴ２　　の最小値をＸ
２とすれば となる。

従って１．卸式よシ なる式が求まる。

をし、これとＸＩとの差をとることによシ被測定電路の
絶縁抵抗値を求めることができろ。

（９）式から明らかなようにコンデンサＣｖを変えて整
流器出力が最小となる条件は周波数ｆ１゜ｆ２いづれも
同じＣｏ＝Ｃのときであり、したがって周波数ｆ１でコ
ンデンサＣｖ　′ｆｔｐ整後は。

周波数ｆｚに変えてもコンデンサＣｖを調整することな
く整流器出力を利用してもよい。

第２図は本発明の他の実施例を示す構成図であって、第
１図と同一の記号は同一の意味・をもつものとする。

この実施例では電路への周波数ｆｌ、ｆｔの信号の印加
を接地線を介さずに印加トランスＯＴに電路Ｌｔ、Ｌｘ
を貫通させて行ったが、第１図と同様に電路に信号な印
加が可能である。また変流器ＺＣＴも電路Ｌｌ、Ｌ２に
貫通させることにより接地線ＬＥＫ帰還する漏洩電流を
検出できることは明らかである。

又、印加トランスＯＴの巻線には発恨器０８Ｃｘ、０８
Ｃｚ　を接続し、変流器ＺＣＴ出力を増幅器ＡＭＰで増
幅後１周波数ｆＩＦｉｉ分のみを選択するフィルタＦＩ
ＬＩ　、周波数ｆ２構成のみを選択するフィルタＦＩＬ
ｚに加え、それぞれの出力を整流器Ｄ１２Ｔ　ｌ、　Ｄ
ＥＴ　ｔに入力する。

かくして、整流器ＤＥＴｌの出力０ＴＪＴｔが最小とな
るように可変コンデンサＣｖを訓整後、整流器ＤＥＴ＋
の出力には１式のＸｉが得られ、整流器ＤＥＴｇの出力
には卸式のｘ２が得られる。そこで、整流器ＤＢ’［’
ｔの出力を引算器５ＬＡＢの一方の入力に加え、また整
流器ＤＥ’Ｌ’２の出力ｘ２を係数回路ＣＦＩ　Ｋ印加
しかつ（、ｆｌ／ｆり２倍した後、引ｎ器Ｓ［ＪＢの他
の入力に加えることに更に引算器ＳＵＢの出力を係数回
路ＣＦ２に印を６川定しうろことになる。

又、対地静電容量Ｃｏ　＝　Ｃｓが求まっているからＶ
　／ｆｌ　ｏが得られれば、１式から接地抵抗ｒはとな
るから、（１３１式に測定したＣｔ、ｘｔならびにＶ／
Ｒｏから得たＲＯを代入して演算すれば、接地抵抗を算
出することもできる。

向、上記説明では接続線Ｌｐを注入トランス０Ｔ　、変
流器ＺＣＴに単に１］ｉ気配線とは逆相となる如く貫通
させていたが、接＠線を例えば。

注入トランス０ＴＶｃＮ回巻線し、変流器ＺＣＴには単
に逆相となるように貫通はせれば、コンデンサＣｖの値
Ｃは等制約にＣ／Ｎの値のものを用意すればよいことに
なる。又、同様に変流器ＺＣ’Ｌ’側のみをＮ回巻線し
てもよく更に、ｖ１１者に巻線し、その巻線回数比をＮ
とすれば同様の結果が得られる。′ 冑本発明の実施例においては説明簡単のため単相２線式
電路の場合を例示したが２本発明は何等これに限定され
る必然性はなく２例えば単相３線式或は３相３線式電路
の場合に於いても同様に有効であることは説明を要しな
いであろう。

更には上述の如く可変コンデンサＣｖ　’ｆ（６１１１
定周波数ｆ１及びｆ！に於ける接地線ＬＥへの帰還信号
成分が最小（零）となるようにＵ−１節を行うにあたり
これを自動調整ループ回路を設けろことによって自動的
に行なわしめれば測定の簡素化がはかれろばかシでなく
これを間欠的に行えば常時を路の絶縁状態を監視するこ
とが可能であり障害に対する対応を早くすることができ
ろ。

父上記説明では印加電圧より９０°位相推移した漏洩電
流成分を打消すの忙可変コンデンサＣｖに流れる電流を
用いたが、トランスＯＴのコアに巻線して得る電圧を９
０度移相器に印加し。

この出力電圧を抵抗等で終端した時に得られる電流を接
続線に流し、これを変流器ＺＣＴの一次電流として逆相
で流す如くシ、移相器の出力電圧を可変にするか、又は
終端した抵抗値を可変にする等しても同等の打消電流を
発生することができる。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように構成した装置を用いて電路
等の絶縁抵抗を測定したものであるから、電路と大地と
の間の静電容量が大きくなった場合であっても正確に絶
縁抵抗を迎１定することができろ。

又、同時に接地抵抗及び静電容量をも算出することがで
きるから、１！路の状態監視を兼ねて行ううえで都合が
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は本発明の他
の実施例を示す図、第３図は電路の絶縁抵抗測定系の等
価回路を示す図、第４図は従来の方法を説明する図であ
る。 ′Ｖ・・・・・・・・・変圧器、　　　　Ｌｌ、Ｌ２・
・・・・・・・・電路。 ＬＥ・・・・・・・・・接地線、　　　　Ｏ２０，０８
Ｃｔ、０８Ｃ２・・・・・・・・・発振器、　　　　Ａ
ＭＰ・・・・・・・・・増幅器、　　　　　ＦＩＬ、Ｆ
ＩＬｌ、ＦＩＬｚ　−・−・・−−−−フ４ルタ、　　
　　ＺＣＴ・・・・・・・・・変流器。 ０１′・・・・・・・・・測定用信号印加トランス。 Ｌｐ・・・・・・・・・接続ループ、　　　　Ｃｖ・パ
・・°・・°可変コンデンサ。 時計出願人　　東洋通信機株式会社 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 変圧器の接地線又は電路を商用周波数とは異なる周波数
   ｆ＿１及びｆ＿２（ｆ＿１＞ｆ＿２）なる測定用低周波
   信号を同時に又は交互に印加したトランスのコアに貫通
   せしめることにより被測定電路に前記低周波信号を印加
   し、かつ該接地線に帰還する前記低周波信号成分の漏洩
   電流を検出するための手段としての変流器に該接地線又
   は電路を貫通せしめると共に、該変流器と該トランスの
   コアとを互いに逆相となるように貫通せしめた新たなル
   ープ接続線を設け、これに可変コンデンサを挿入接続し
   、前記低周波信号ｆ＿１及びｆ＿２の漏洩電流成分の大
   きさが最小となるように、前記可変コンデンサを調整し
   た状態にて得られる前記漏洩電流成分の夫々の大きさか
   ら被測定電路に於ける絶縁抵抗値を算出するようにした
   ことを特徴とする簡易絶縁抵抗測定方法。 ２、上記接続線が上記トランスのコアもしくは上記変流
   器のいずれか一方、もしくは両者に巻線してなることを
   特徴とする特許請求の範囲１記載の簡易絶縁抵抗測定方
   法。