JPH027031B2 - - Google Patents

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JPH027031B2
JPH027031B2 JP16475578A JP16475578A JPH027031B2 JP H027031 B2 JPH027031 B2 JP H027031B2 JP 16475578 A JP16475578 A JP 16475578A JP 16475578 A JP16475578 A JP 16475578A JP H027031 B2 JPH027031 B2 JP H027031B2
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JP
Japan
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voltage
frequency
transformer
injection
coil
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JP16475578A
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JPS5590862A (en
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Nobuo Nakajima
Eiji Hayashi
Noboru Unosawa
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Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、注入用と検出用のクリツプ式変成器
を使用した抵抗測定装置に関するもので、注入用
変成器によつて閉回路網に注入される注入電圧を
一定値に制御することにより、注入用変成器のコ
アの噛合いの具合等に関係なく高精度で回路網に
接続された抵抗素子の値を測定することができる
ようにしたものである。以下、先ずこの種の測定
装置の従来例について第1図を用いて説明する。
第1図において、Rxは被測定の抵抗素子、SO
はその出力周波数がf1の回路電源を示すもので、
これらによつて活線状態にある閉回路網CLが形
成されている。RSはクリツプ式変成器を使用し
た抵抗測定装置である。
抵抗測定装置RSにおいて、CT1は注入用変成
器、CT2は検出用変成器で、両変成器は共に半円
環状のコアCO1,CO2を有し、これらのコアをそ
れぞれ閉磁路になるように環状に配置した構成と
なつている。変成器CT1,CT2は回路網CLの接
続導線lをクリツプすることが可能なように、コ
アCO1,CO2はそれぞれ一方の分割端11部分を
支点として他方の分割端12が開口できるように
なつている。NPは注入コイル、NDは検出コイ
ルで、コイルNPは変成器CT1のコアCO1(CO2
に、コイルNDは変成器CT2のコアCO1(CO2)に
それぞれ巻装されている。OSCは前記回路電源
SOの出力周波数f1とは充分弁別し得るような周
波数f2の電圧を出力する発振器、PAは電力増幅
器で、発振器OSCの出力は電力増幅器に与えら
れ、この増幅器PAで増幅されたのち注入コイル
NPに加えられる。
RDは検出コイルNDに並列に接続された抵抗
素子、BPAは抵抗素子RDによつて得られるコイ
ルNPの誘起電圧のうちの周波数f2成分のみを通
過させる周波数選択増幅回路、REは整流増幅回
路、Mは指示計である。周波数選択増幅回路
BPAの出力は整流増幅回路REで整流増幅された
のち、指示計Mに加えられる。
このような構成の測定装置RSにおいて、使用
するときには図示の如く閉回路網CLの接続導線
lに注入用と検出用変成器CT1,CT2をそれぞれ
の分割端12より挿入し、この導線lをクリツプ
する。そして、発振器OSCの出力を電力増幅器
PAを介して注入コイルNPに電圧e1として供給す
る。電圧e1によつて変成器CT1のコアCO1,CO2
が励磁され、このため変成器CT1の2次導体に相
当する接続導線lにはこの接続導線が1ターンで
あることから、下式(1)で示す周波数f2の電流ixが
注入される。
ix=e1/NP・1/Rx (1) (1)式において、e1は注入コイルNPに供給され
る電圧の値、NPは注入コイルNPの巻数、Rxは
被測定抵抗の値である。(1)式の電流ixによる電磁
作用によつて検出用コイルNDには電流が誘起
し、この電流によつて抵抗RDには e2=ix・RD/ND (2) の電圧が生じ、この電圧は周波数選択増幅回路
BPAに与えられる。なお、(2)式においてNDは検
出コイルNDの巻数を、RDは抵抗素子RDの抵抗
値を示すものである。検出用変成器CT2には回路
電源SOによる周波数f1の電流ieによつても電流が
誘起するが、この電流成分は周波数選択増幅回路
BPAによつてカツトされ、第(2)式に示す周波数
f2の電圧e2のみが選択増幅回路BPAによつて選択
される。選択増幅回路BPAを通過した電圧e2
整流増幅回路REで整流増幅され、指示計Mで指
示される。(1)式と(2)式よりRxは Rx=RD/NP・ND・e1/e2 (3) となる。(3)式から明らかなように、被測定抵抗
Rxの値は電圧e2の逆数目盛として指示計Mで計
測することができる。
このような第1図に示す抵抗測定装置RSは、
閉回路網CLの抵抗素子Rxの値を接続導線lをク
リツプするだけで測定することができて便利であ
る。しかし、この種のクリツプ式の変成器CT1
CT2においては、変成器CT1を構成するコア
CO1,CO2の分割端11,12に異物がはさまつ
たり、あるいは経年変化等によりこの分割端1
1,12におけるエアギヤツプが変化するおそれ
がある。コアCO1,CO2の分割端11,12にお
ける噛合せが悪くなりエアギヤツプが変化する
と、第(3)式に示す電圧e1を一定値に制御しても二
次導体である閉回路網CLに注入される電圧が変
化する。注入電圧が変化すると被測定抵抗Rxの
値が一定でも電流ixが変化し、それに対応して検
出電圧e2が変化する。注入電流ixは被測定抵抗
Rxの値に応じて変わるものであり、Rxの値が一
定の場合には常に一定値でなければならない。若
し、上記のように被測定抵抗Rxの値が一定の場
合でも注入電流ixが変わることは基準値、すなわ
ち零点が変動したことになり、これは直ちに指示
誤差となつて現われる。また、第1図の装置にお
いて、発振器OSCの出力レベルあるいは増幅器
PAのゲイン等が変わるおそれがあるが、そのた
め第(3)式に示す電圧e1が変化し、この場合も変成
器CT1のエアギヤツプと同様に注入電圧が変化
し、指示誤差の原因となる。
本発明はほこのような欠点を除くためになされ
たもので、注入用変成器に帰還ループを付加し、
変成器CT1の噛合せが悪くなりエアギヤツプが変
化しても、あるいは回路のゲイン等が変化しても
常に注入電圧が一定になるようにし、正確に被測
定抵抗Rxの値を測定することができるようにし
たもので、その構成を第2図に示す。なお、検出
側の変成器CT2のエアギヤツプも系全体としては
影響するが、その影響量は注入側変成器CT1のエ
アギヤツプにおける影響に対して1/10程度で、
実用上問題ないものである。
第2図において、NFは帰還コイルで、注入用
変成器CT1を構成するコアCO1(又はCO2)に巻
装されている。RE1は帰還コイルNFに誘起する
電圧e3を整流増幅する整流増幅回路、SVは基準
電圧e4を発生する基準電圧発生回路、INGは基準
電圧発生回路SVの出力電圧e4と整流増幅回路
RE1の出力e5との差を積分する積分器である。な
お、この積分器には積分方向指定形のものが用い
られている。OSCは方形波発振器、SWはその制
御端に与えられる方形波発振器OSCの出力e7によ
つて開閉が制御され、積分器IGの出力e6を断続
するスイツチ回路、BPBは周波数選択形バツフ
ア増幅回路で、この増幅回路はスイツチSWを通
過した方形波電圧e8のうちの交流分のみを増幅す
るものである。周波数選択形バツフア増幅回路
BPBの出力電圧e1は前記した注入コイルNPに与
えられる。而して帰還コイルNF、整流増幅回路
RE1、基準電圧発生回路SV、積分器ING、スイ
ツチ回路SW、周波数選択形バツフア増幅回路
BPBにより注入用変成器CT1に与えられる電圧e1
の帰還ループが形成されている。なお、他の部分
の構成は第1図と全く同一であるので、第1図と
同一付別を付してそれらの再説明は省略する。こ
のような構成の本考案装置の動作を説明する。
注入用変成器CT1と検出用変成器CT2はそれぞ
れ活線状態にある接続導線lをクリツプし、かつ
発振器OSCは周波数f2の方形波信号を発振してい
る。基準電圧発生回路SVの発生電圧e4は積分器
INGに加えられ、積分器INGの出力e6がスイツチ
回路SW及び周波数選択形バツフア増幅回路BPB
を介して注入コイルNPに与えられることにより
初期条件が満される。電圧e1が注入コイルNPに
与えられることにより、閉回路網CLに電流ixが
注入される。又、注入コイルNPに電圧e1が与え
られて変成器CT1のコアCO1,CO2を励磁するこ
とにより、帰還巻線NFにはその巻線数に応じた
電圧e3が誘起する。なお、実際には帰還巻線NF
には回路電源SOによる周波数f1の電流ieによつて
も電圧が誘起する。しかし、発振器OSCの発振
周波数f2を周波数f1に比して十分高い値に選定し
ておけば、周波数f1成分による帰還巻線NFに誘
起する電圧は実用上無視することができる。以下
の式においてはすべて回路電源SOの周波数f1
よつて帰還巻線NFに誘起する電圧は無視して表
わしてある。誘起電圧e3は整流増幅回路RE1で整
流増幅され、その出力電圧e5は基準電圧発生回路
SVの出力電圧e4とは逆の極性で積分器INGに加
えられる。積分器INGはe4とe5の差を積分し、そ
の出力端に直流電圧e6を発生し、この電圧はスイ
ツチ回路SWに与えられる。スイツチ回路SWは
第3図ロに示す如くの方形波電圧e7を発生し、こ
の方形波電圧e7はスイツチ回路SWの制御端に与
えられる。このため積分器INGの出力電圧e6は発
振器OSCの出力周波数に同期して断続される。
すなわち、e6の値はe4とe5の差に応じて変わる
が、電圧e8は第3図のロに示す如く発振器OSCの
出力周波数に同期し、そして電圧e6の大きさに応
じてその振幅が変る方形波電圧となる。この方形
波電圧e8は周波数選択形バツフア増幅器BPBに
加えられてその高調波分が除去されると共に基本
波分だけが増幅され、BPBは第3図イに示す如
くその周波数が発振器OSCの周波数f2に同期した
正弦波電圧e1を出力する。この電圧e1は注入用変
成器CT1の注入コイルNPに供給される。この場
合、積分器INGは整流増幅回路RE1の出力e5と基
準電圧発生回路SVの出力e4の差を積分するが、
電圧e4は一定なので、積分器INGの出力電圧e6
の間には次の関係が成立する。
e6=∫(e4−e5)dt=const (4) e4=e5 電圧e5は帰還コイルNFに誘起した電圧e3を整
流増幅した電圧なので、第(4)式から明らかなよう
に帰還コイルNFの電圧e3は一定値に制御される
ことになる。すなわち、いま、変成器CT1分割端
11,12におけるエヤギヤツプが増加し、ある
いは発振器OSCの出力レベル等が減少すると、
e3,e5が減少し、e6,e8が増加し、これによつて
e1が増加、そしてe4=e5(e3)となつて系は平衡
する。CT1の分割端11,12におけるエアギヤ
ツプが減少し、あるいは発振器OSCの出力レベ
ル等が増加すると電圧e1〜e8の増・減は前記と逆
になる。電圧e6はe1に比例するので、CT1のギヤ
ツプが増・減したときの必要電圧の直流分がe6
表われることになる。
上記のように帰還コイルNFに生じる電圧e3
より注入コイルNPに供給される電圧e1を増減す
る帰還ループを設けた第2図の装置においては、
前記した第(3)式は下式の如く表わされる。
Rx=RD/ND・NF・e3/e2 (5) 第2図装置に示す帰還ループは電圧e3が一定値
になるように制御しているのでRD/NP・ND・ NF・e3を定数kとおくと、(5)式は Rx=k1/e2 (6) となる。すなわち、帰還ループを設け電圧e1を可
変して電圧e3を一定値に制御するようにした第2
図の装置においては、閉回路網CLに注入される
電圧は変成器CT1のコアCO1,CO2の分割端1
1,12のエアギヤツプが変化しても、あるいは
発振器OSCの出力レベル、増幅器のゲイン等が
変動しても変化せず、常に一定の値となる。した
がつて、電流ixは被測定抵抗Rxに比例し、その
電流ixに応じて誘起する検出用変成器CT2の電圧
e2によつて第(6)式に示す如く被測定抵抗Rxを正
確に測定することができる。
以上説明した如く、本発明によれば注入用変成
器に帰還ループを設けたことによりこの注入用変
成器のコアの噛合いの具合が悪くても、あるいは
発振器の出力レベル等が変動してもこれらに無関
係に常に閉回路網の接地抵抗を活線状態のまま測
定することのできる抵抗測定装置が簡単な構成に
よつて実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の抵抗測定装置のブロツク図、第
2図は本発明装置の一実施例のブロツク図、第3
図は第2図装置の動作を説明するための波形図で
ある。 SO…回路電源、Rx…被測定抵抗、CL…閉回
路網、CT1…注入用変成器、CT2…検出用変成
器、BPA…周波数選択回路、M…表示手段、
OSC…発振器、NP…注入コイル、NC…帰還コ
イル、RE1…整流増幅回路、SV…基準電圧発生
回路、ING…積分器、SW…スイツチ回路、BPB
…周波数選択形バツフア増幅回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 活線状態にある被測定回路網の接続導線をク
    リツプしこの回路網に在る周波数f1の電流と弁別
    し得る周波数f2の電流をこの回路網に注入する注
    入用変成器と前記被測定回路網に流れている周波
    数f1及び周波数f2の電流を前記接続導線にクリツ
    プして検出する検出用変成器と、前記検出用変成
    器の出力のうち周波数f2の成分を取出す周波数選
    択回路と、及びこの周波数選択回路の出力を表示
    する表示手段を具備し、前記注入用変成器は発振
    器の出力電圧が与えられて周波数f2の電流を前記
    回路網に注入する注入コイル及び帰還コイルを有
    し、帰還コイルに誘起する電圧が一定値に制御さ
    れるように前記注入コイルに供給される電圧を可
    変するようにした帰還ループを具備したことを特
    徴とする抵抗測定装置。
JP16475578A 1978-12-28 1978-12-28 Device for measuring resistance Granted JPS5590862A (en)

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