JPH01272980A - 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
抗をも同時に測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Ｚを有する受電変圧器Ｔの接地線ＬＥを、商
用電源周波数とは異なる周波数ｆ１なる測定用低周波信
号を発掘する発振器Ｏ８Ｃに接続された印加トランスＯ
Ｔ　Ｋ貫通させるか、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Ｌｌ及びＬ２に測定用低周
波電圧Ｖを印加し、前記接地線ＬＥ；を貫通せしめた変
流器ＺＣＴＶＣよって電路と天地間に存在する絶縁抵抗
Ｒｏ及び対地浮遊容量Ｃｏを介して前記接地線に帰還す
る漏洩’ｆｔＫを検出し、これを増幅器ＡＭＰで増幅し
たのち、フィルタＦ’ｌＬ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ＤＥ
Ｔ　Ｋ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Ｉｆｉｌ
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Ｃ０を介して接地線へ
再ひ帰還する場合を示している。伺ｒは接地点Ｅの接地
抵抗である。

従来、このよう々等価回路に基づいて以下の計算から漏
洩電流値を求め絶縁抵抗を測定していた。

即ち、同図に於いて接地点Ｅ、Ｅ’を介して周波数ｆ１
の発掘器Ｏ８Ｃｖｃ流れる電流を１１とし、これを １＋＝（Ａ＋ｊＢ）Ｖ　　　・・−・・・・・　（１）
とする。伺。

（但し、Ｃ１−２πｆ１である） である。

一般Ｋ　　Ｒ，ｏ＞ｒ　　であり。

（ωＩＣｏ　ｒ　）　２＜　１　　　−　　（４１とな
るようにＣ１を選ぶことができるから前記（２）式は 又前記（３）式は Ｂ主ωＩＣＯ・・・・・・・・・（６）と表わすことが
できるから対地浮遊容量Ｃｏが小さく且つ周波数ｆ１が
低いとき前記帰還電流値■１を実測することにより得た
１１１１から絶縁抵抗Ｒｏ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′
ｌ′ＣＯが大きい時、又低周波信号の周波数ｆｌが高く
なるとＣＯが関与する成分が大きく々り正確な絶縁抵抗
Ｒｏの値が求められないばかりでなく、さらにこれが大
きく々ると接地抵抗ｒの影養が無視できなくなり測定そ
のものが不可能になると云う欠点があった。

（発明の目的） 本発明はこのような従来の電路の絶縁抵抗の測定方法に
於ける欠陥を除去すべくなされたものであって、電路と
天地間の静電容量が大きくなった場合であっても正確な
絶縁抵抗を測定することを可能とした絶縁抵抗測定方法
を提供することを目的とする。

（発明の概要） この目的を達成す４）為に本発明の絶縁抵抗測定方法は
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
∫１及び∫２ｃｆ１＞ｆ２）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ろ
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＠に帰還する前記低周波信号成分の漏波電流を検
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
互いに逆相とがるように貫通せしめた新たなループ接＠
、線を設け、これに可変コンデンサを折入接続し、前記
周波数ｆ＋及びｆ２若しくＶｉ∫１、∫２のいずれか一
方の漏洩電流値或は該漏洩電流中の無効分の大きさか所
定値以下となるように前記可変コンデンサを調整した後
に得る周波数ｆ１及びｆ２の漏８電流の有効分（印加電
圧と同相の成分）を用いて絶縁抵抗佃を算出するよう手
段を講する。

−６＝ （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
１、 第１図は本発明の実施にあたって用いる装置の一実施例
を示すブロック図である。

同図に於いて、前記第４図と同一のものけ同一の記号を
付しその脱明を省略する。

同図に示す如く接地線ＬＥＶＣ付設された変流器ＺＣＴ
及び印加トランスＯＴｔ前記接地線とは逆相となる如く
これらを貫通する新たな接続線Ｌｐを設は可変コンデン
サＣｖで終端する。

前記変流器ＺＣ’ｌ’の出力端はアンプＡＭＰＶＣ接続
しその出力端ねフィルタＦＩＬｌ、ＦＩＬｇＫ接続する
。

前記フィルタＦＩＬ１の出力端は整流器ＤＥＴ及び同期
検波器ＭＬＩＬ’ｐｔの一入力端へ接続し。

前記フィルタ１１’ＬＬ２の出力端は同期検波器ＭＬＩ
ＬＴ２　　の−入力端と接続する。

前記−」期検波器ＭＴＪＬ’Ｊ）　１　、　ＭＬＩＬ’
ｐ　２　　の他の入力端には移相器ＰＳ１及びＰＳｚが
夫々接続し。

該移相器ＰＳＩ、ＰＳ２　　け印加トランスＯＴ　Ｋ接
続し７た発振器０８ＣＩ、０８Ｃ２と接続している。

更に前記ＭＩＪＬＴｚの出力端は、係数回路ＣｆｘＫ接
続し該Ｃｆｌ出力端は引算器ＳＵＢの一入力端と接続す
ると共に該引負器５ＩＪＢの他の入力端には前記ＭＬＩ
Ｌ’ｌ’ｔの出力端が接続する。又、前記整流器ＤＥＴ
　ＶｉメーターＭと接続している。

このようにｍ成した絶縁膨抗測定り置に於いて発振器Ｏ
８Ｃ＋　、０８Ｃ２から商用周波数と異なるａｊ１周波
信号Ｃｆ１及び、ｔ２）を印加トランスＯＴＫ印加する
と電路の絶縁接抗Ｒｏと浮遊容量Ｃｏをブｒして前記接
地線ＪＪＥＶｃ帰還する測定用低周波信号のうち周波数
ｆ＋の成分は増幅器ＡＭＰ　　、周波数ｆ１成分を選択
するフィルタｌ”　ｌ　Ｌｌを介して抽出されろ。この
とき前記ループ接＠＆！ｈｐがない場合、フィルタドｌ
Ｌｔ出力信号１ｇＩは前人（１１、（５１及び（６）か
らで表わされる。

一方上述の如く新らたにループ接続線Ｌｐを設けた場合
これに接続した可変コンデンサＣｖに流れる電流がＩｇ
ｌに対して逆相となるため互に打消す方向で作用し、可
変コンデンサＣｖの値をＣ，フィ、りＦＩＬの出力を１
ｇ　′とすると。

１ｇ’　−（−”−＋　（ωｔｃｏ）　ｒ　十ｊωｔ（
Ｃｏ　−Ｃ）　Ｖ　−＝−・ｌＲｏ ・・・・・・（８） となる。従ってフィルタＦ　ｉ　Ｌの出力端に接続され
た整流器ＤＥＴの出力Ｍは ・・・・・・・・・（９） となシ、可変コンテンサＣｖを調節して整流器出力Ｍが
所定値以下となるよう圧するとフィルタＦ　Ｉ　Ｌ出力
、ｇ＋、のダイナミックレンジを充分小さくすることが
できる。

このときのフィルタＦ　Ｉ　Ｌの出力を同期検波器ＭＵ
ＬＴｘＫ入力し該ＭＴＪＬＴＩの他の入力として発振器
０８Ｃ１出力を移相器ＰＳ１を介して入力すると前記Ｍ
Ｌ）Ｌ’ｌ’ｔの出力には前記（８）式の漏洩電流中有
効分が得られ、該有効分Ｘｌはシフトを補償するための
ものである。

次に周波数ｆｔの漏洩電流鏡ついても同様圧検出し同期
検波を行なうと同期検波器ＭＴＪＬＴ２の出力には が得られる。

従って、■、圓式より なる式が導入される。

ち（−）の重みづけを係数回路Ｃ，ｆ’ｌで付加しω２ 、これと同期検波器ＭＵＬＴｔの出力Ｘ１との差を引算
器５ＴＪＢでとることによシ該引算器ＳＵＢ出力０ＵＴ
ＩＶＣは被測定電路の絶縁抵抗値が求まる。

又、前記（９）式から明らかな如くコンデンサＣｖを変
えることによυ整流器ＤＥＴ出力Ｍか所定値以下となる
条件は周波数ｆｔ、ｆ２では異なるが、双方の周波数が
極端に相異していないときｖｃｆ′ｉ周波数すｌの漏洩
電流成分についてのみＣｖを調整すれはよい。

第２図は本発明の実施にあたって用いる装置の他の実施
例を示す図であって前記第１図と異なる点は測定用信号
の印加、検出を接地線にて行なわず電路Ｌｌ、ＩＪ２Ｖ
Ｃて行なうと共に移相器ＰＳ＋出力から移相器ＰＳｙＩ
ｌ−介し同期検波器ＭＵＬ’ｌ’ｓの一入力端に入力し
、他の入力端［はフィルタＦ　Ｉ　Ｌ　を出力を印加し
、該ＭＬＩＬＴａ出力端に絶対値回路ＡＢＳ　　、メー
ターＭ１を付設した点である。

このように構成した絶縁抵抗測定＆；　ｆｆｉは前述し
た装置と同様の動作を行なうと共に移相器ＰＳ１出力を
９０パ移相器ＰＳ　Ｋ加え、フィルタＦＩＬ１出力と前
記９００移相器ＰＳ出力を同期検波器ＭＴＪＬＴ８に入
力することにより該ＭＵＬＴＩＩ出力には前記（８）式
に次ける無効分を得、該無効分Ｘ８は Ｘ８＝ω１（ＣＯ−Ｃ）Ｖ　　−（１３１となり次段の
絶対値回路Ａｌ−１ｓに印加するとその出力Ｍ　ｓけω
１ｌｃｏ−ＣｔＶとなる。従って可変コンデンサＣｖを
訴１整し前記ＡＢＳ出力Ｍ１が所定値以下、即ちＣｖ中
Ｃとなるようにし前記第１図で説明した如き手法で演算
を行なうと漏洩電流中の無効分による影響を抑圧するこ
とができ正しい絶縁抵抗を測定することができる。

同、前記説明では接続＆！Ｌｐを注入トランスＯＴ及び
整流器ＺＣＴ　Ｋ対し単に電気配線が逆相となる如く貫
通させていたが、接続線を例えハ、注入トランスＯＴに
へ回巻線し、変り器ＺＣＴ　Ｋは単に逆相となるように
貫通させれば。

コンデンサＣｖの値Ｃは等測的Ｋｃ／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ＺＣＴ＠ｌ
ｌのみをＮ回巻線してもよく更に、両者に巻線し、その
巻線回数比をＮとすれば同様の結果が得られる。

同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９本発明は何等これに限定され
る必然性はなく１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ｆｆ：要
しないであろう。

更にけ上述の如＜　ＯＪ変コンテンサＣｖを測定周波截
ｊ１及びＪ２もしくはｆ＋　、ｆ２のいづれか一方に於
ける出力ＭもしくはＭ１所定値以下となるように調節を
行ったが、これを自動調整ループ回路を設けることによ
って自動的に行なわしめれば測定の簡素化がはかれるは
かシでなくこれを間欠的に行えば常時電路の絶縁状態を
監視することが用油であり障害に対する対応な早くする
ことができる。

又上記説明では印加電圧より９０°位相推移した漏洩電
流成分を抑圧するのに可変コンデンサＣｖ　Ｋ流れろ電
流を用いたが、トランスＯＴのコアに巻線して得る電圧
を９０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Ｚ
ＣＴ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、を路と大地と
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
縁抵抗を測定することができる。

【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σ）絶縁抵抗測定系の
等何回路を示す図、第４図は従来の方法を説明する図で
ある。 Ｔ・・・・・・・・変圧器、　　　　Ｌ＋、Ｌ２曲り電
路。 ＬＥ−−−−接地線、　　　　Ｏ８Ｃ，０８Ｃｓ、０８
Ｃ２・・・・・・・・発振器、　　　　ＡＭＰ・・・・
・増幅器、　　　　　ＦＩＬ、ＦＩＬｔ　、ＦＩＬ２・
・・川・・フィルタ、　　　　ＺＣＴ・・・・・・・・
変流器。 ＯＴ・・・・・・・・測定用信号印加トランス。 Ｌｐ・−・・・・接続ループ、　　　　Ｃｖ・・・・・
・用可変コンテンサ。 特許出願人　　東洋通信機株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）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∫＿１及び∫＿２（∫＿１＞∫＿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、前記周波数∫＿１及び∫＿２若しくは∫＿１、
   ∫＿２のいずれか一方の漏洩電流成分の大きさが所定値
   以下となるように、前記可変コンデンサを調整した状態
   にて得られる前記周波数∫＿１及び∫＿２の漏洩電流成
   分中の有効分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. （２）前記周波数∫＿１及び∫＿２若しくは∫＿１、∫
   ＿２のいずれか一方の漏洩電流成分中の無効分の大きさ
   が所定値以下となるように前記可変コンデンサを調整す
   ることを特徴とした特許請求の範囲第１項記載の簡易絶
   縁抵抗測定方法。