JPH03242562A - 絶縁試験装置 - 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】 〔概　要〕 通信線路その他の電気工作物の絶縁試験を行うための絶
縁試験装置に関し、 線路などに不測に接続された電子機器に損傷を与えるこ
とを未然に防ぎ、安心して絶縁試験を行うことのできる
絶縁試験装置を提供することを目的とし、 線路の静電容量を測定する容量測定手段と、前記容量測
定手段による測定結果が正常であるか否かを判断する判
断手段と、線路の絶縁試験を行う絶縁試験手段と、前記
容量測定手段と前記絶縁試験手段とを前記線路に選択的
に切り替えて接続するとともに、前記容量測定手段によ
る測定結果が正常であるときに、前記絶縁試験手段を前
記線路に自動的に切り替えて接続する切替え手段とを有
して構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、通信線路その他の電気工作物の絶縁試験を行
うための絶縁試験装置に関する。

近年においては、コンピュータと多数の端末装置などが
通信回線によって結ばれたデータ通信システムの普及が
目覚ましい。

一般に、通信回線などの線路に障害が発生した場合には
、回線に接続されたコンピュータや端末装置などが誤動
作を起こす恐れがあり、回線の多重化が進行しているこ
とと相俟って、これによる社会的な影響は極めて大きい
。

したがって、線路のｌ！！害を予防し、万が一￥ｉＪＮ
が発生した場合にはその障害を迅速に取り除くことが極
めて重要である。

〔従来の技術］ 従来より、通信線路その他の電気工作物の絶縁の劣化の
有無を試験するために、絶縁抵抗測定、耐電圧試験など
の絶縁試験がｊテわれており、そのために、絶縁抵抗計
（メガ−）や耐電圧試験装置などの絶縁試験装置が用い
られている。

この中で絶縁抵抗計は、手回し形発電機式、電池式、超
絶縁抵抗計などの種類があり、測定のための操作が比較
的簡単である。

絶縁抵抗計による測定には１００〜２０００ボルト程度
の比較的高い電圧が使用され、測定電圧が数ボルト程度
の低い電圧であるサーキットテスタ又は電子テスタなど
では発見不可能な不良箇所も発見可能であるため、線路
の敷設工事終了時の検査やメンテナンス作業において、
線路のｖ７！、縁抵抗を測定して線路の不良の有無を検
査するためにしばしば用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、絶縁抵抗計による測定には数百ボルトの高い
電圧を用いるため、撤去し忘れて線路に接続されたまま
となったコンピュータ、端末装置、又はＯＡ機器などの
電子機器を破損させてしまうことがある。

これを恐れて、絶縁抵抗計による絶縁抵抗測定は、不測
の機器が接続されていることのないｌ路の新設工事落成
後の検査以外にはほとんど実施されておらず、これに代
えて電子テスタなどによる抵抗測定が実施されている。

上述したように、電子テスタでは測定電圧が低いため、
線路の絶縁状態を検査できないのは勿論のこと、線路の
短絡又は地絡をも完全に発見することができず、そのた
め線路の不良に起因する思わぬ障害を招く恐れがあった
。

また、データ通信システムに障害が発生したときに、そ
の原因の発見に多くの時間と労力を要し、システムの復
旧が遅れて多大の経済的損失に繋がるという問題があっ
た。

本発明は、上述の問題に鑑み、線路などに不測に接続さ
れた電子機器に損傷を与えることを未然に防ぎ、安心し
て絶縁試験を行うことのできる絶縁試験装置を提供する
ことを目的としている。

［課題を解決するための手段〕 本発明に係る絶縁試験装置は、上述の課題を解決するた
め、第１図に示すように、線路４のｎ電容量を測定する
容量測定手段１４と、前記容量測定手段１４による測定
結果が正常であるか否かを判断する判断手段２０と、線
路４の絶縁試験を行う絶縁試験手段１５と、前記容量測
定手段１４と前記絶縁試験手段１５とを前記線路４に選
択的に切り替えて接続するとともに、前記容量測定手段
１４による測定結果が正常であるときに、前記絶縁試験
手段１５を前記線路４に自動的に切り替えて接続する切
替え手段１１とを有して構成される。

〔作　用〕

容量測定手段１４は、線路４の静電容量を測定する。

判断手段２０は、容量測定手段１４による測定結果が正
常であるか否かを判断する。

絶縁試験手段１５は、線路４の絶縁試験を行う。

切替え手段１１は、容量測定手段１４と絶縁試験手段１
５とを線路４に選択的に切り替えて接続するとともに、
容量測定手段１４による測定結果が正常であるとき′に
、絶縁試験手段１５を線路４に自動的に切り替えて接続
する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明に係る実施例を示す試験装置ｌのブロッ
ク図である。

試験装置ｌは、それぞれ独立して携帯可能な子ｌ８１２
及び親機３から構成されており、それぞれ、を線Ｌ１〜
８及びアース線Ｅからなる８心のケーブル４の一端側Ｔ
又は他端側Ｒに接続されている。

親機３には、線路切替え部１１、同期制御部１２、抵抗
測定部１３、容量測定部１４、絶縁抵抗測定部１５、信
号レヘル測定部１６、入力切替え部１７、整流部１８、
ＡＤ変換部１９、制御部２０、メモリ２１、表示部２２
、キー人力部２３、通話装置２４、ビジィ表示灯２５、
警報ブザ２６などが設けられている。

線路切替え部１１は、ケーブル４を接続するためのコネ
クタ又は端子台、リレー接点、抵抗器などからなってお
り、後述する制御部２０からの切替え信号によって、ケ
ーブル４の電ＮＩＡＬ１〜８の中の１本又は１対の電線
を、同期制御部１２又は各種測定部１３〜１６などに選
択的に切替え接続する。

以下、線路切替え部１１によって選択的に接続された電
線又は電線対を、「選択Ｔ４ＩＩＩ」ということがある
。

同期制御部１２は、電線Ｌ１〜８の選択及び選択した電
線Ｌ１〜８の接続箇所などについて、後述する子機２と
の間で同期をとるための信号を送信し又は受信する。

抵抗測定部１３は、選択電線の直流抵抗を測定し、その
実測値である抵抗値Ｒｍを出力する。

容量測定部１４は、選択電線の静電容量を測定し、その
容量Ｃｍを出力する。容量Ｃｍを測定して後述する比較
データＤｃと比較することによって、ケーブル４に不測
の分岐線路や機器などが接続されているかどうかが判明
する。

なお、抵抗（ｉＲｍ及び容量Ｃｍの測定は、プラス故ボ
ルト程度以下の低い電圧で行われる。

絶縁抵抗測定部１５は、選択電線の絶縁抵抗測定を行い
、絶縁抵抗値Ｍｍを出力する。絶縁抵抗値Ｍｍの測定は
、数百ボルト程度の高い電圧で行われる。

信号レヘル測定部１６は、差動増幅器などからなり、子
［２からの試験信号によって疑似誘導試験を行い、選択
電線の不平衡な度合いである不平衡度Ｕｍを測定する他
、選択電線の漏話レヘル及び線路ノイズレヘルを測定す
る。

人力切替え部１７は、各種の測定部１３〜１６からの出
力を選択的に切替えて出力する。

整流部１８は、人力切替え部１７からの出力を整流し、
必要に応して平滑及び波形整形する。

Ａ　Ｄ変換部１９は、整流部１８からの出力を量子化し
てデジタル値である測定データＤｍに変換する。

制御部２０は、キー人力部２３から入力された線種ＷＴ
と線長ＷＬ及びメモリ２１に格納された８Ｎ準データＤ
ｓに基づいてケーブル４の電気的特性値である比較デー
タＤａを計算により求める演算部２０ａ、比較データＤ
ｃを実測値と比較する比較部２０ｂ、比較部２０ｂの比
較結果に基づいて障害原因を推定する推定部２０ｃなど
を有している。

制御部２０は、マイクロプロセッサ、ＩＯ素子、その他
の周辺素子などからなっており、上述の作用の他に、Ａ
Ｄ変換部１９からの測定データＤｍの読み込み、メモリ
２１へのデータの読み書き、表示部２２への表示、キー
人力部２３からの入力、警報ブザ２６への出力を行うと
ともに、クロック信号に基づくタイマーによって線路切
替え部１１のための切替え信号を出力するなど、親機３
の全体を制御する。

メモリ２１は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなっており、制
御部２０での制御に必要なプログラム、及び標準データ
Ｄｓなどが格納されており、また、制御部２０が読み込
んだ又は生成した種々のデータを格納する。

第２図はメモリ２１に格納された標準データＤＳの一部
を示す図である。

標準データＤｓは、種々のケーブルについて、その型式
で示される線種ＷＴのそれぞれに対して、単位線長当た
りの抵抗値〔Ω／ｍ）及び容量〔ｐＦ／ｍ）、不平衡度
〔％］、絶縁抵抗値〔ＭΩ］、及び、漏話レベル、線路
ノイズレベル（いずれも図示せず）などの電気的特性値
のデータからなり、線種ＷＴが指定されると、それに対
する電気的特性値のデータが読み出される。

表示部２２は、適当な大きさの液晶パネルからなってお
り、測定部１３〜１６で測定した測定データＤｍ、制御
部２０における演算結果又は推論結果、その他のメンセ
ージなどを表示する。

キー人力部２３は、テンキーや制御キーなどからなり、
試験の対象であるケーブル４の線種ＷＴ及び線長ＷＬを
線路データＤｆとして人力する他、他の設定データや指
令データなどを入力するために用いられる。なお、線種
ＷＴを入力することにより、当該ケーブル４の心線数が
制御部２０によって自動的に判別される。

通話装置２４は、子機２との間で電話による通話を行う
ためのものである。

ビジィ表示灯２５は、ケーブル４の実測試験が行われて
いるときに点灯する。この間はケーブル４には測定のた
めの電圧が印加されているため、通話装置２４による通
話などが不可能である。

警報ブザ２６は、線路試験において異常があった場合に
鳴る。

次に、子機２には、線路切替え部３１、同期制御部３２
、試験信号発生部３３、制御部３４、通話装置３５、ビ
ジィ表示灯３６などが設けられている。

線路切替え部３１は、親機３の線路切替え部１１と同様
にケーブル４を接続するためのコネクタ又は端子台、リ
レー接点、抵抗器などからなっており、制御部３４から
の切替え信号によって親機３による選択電線に対応して
電線Ｌ１〜８を選択的に切り替え、選択電線に適当な終
端抵抗を接続し、短絡し、開放し、また試験信号発生部
３３などを接続する。

同期制御部３２は、親機３の同期制御部１２と協働して
同期をとるための信号を送信し又は受信する。

試験信号発生部３３には、ＩＫＨｚ程度の正弦波からな
る発振信号を出力する発振器が設けられており、この発
振信号が互いに同一の抵抗値を有する抵抗器を介して選
択電線（電線対）に出力される。つまり、試験信号発生
部３３によって、電線Ｌ１〜８のいずれかの電線対に対
して、互いに同相で且つ同振幅の試験信号が印加される
。

制御部３４は、所謂シーケンスコントローラなどからな
り、クロック信号に基づくタイマーによって線路切替え
部３１のための切替え信号を出力するなど、子機２の全
体を制御する。なお、ケーブル４の心線数、絶縁抵抗測
定の実施の有無などの制御のために必要なデータは、試
験開始前又は試験途中にケーブル４を通して親４１！３
から送られてくる。

通話装置３５は、親機３との間で電話による通話を行う
ためのものである。

ビジィ表示灯３６は、親機３のビジィ表示灯２５と同様
にケーブル４の実測試験が行われているときに点灯する
。

次に、試験装置１による線路試験の内容及び試験装置ｌ
の処理動作について第３図〜第５図に示すフローチャー
トを参照して説明する。

第３図は試験装置ｌによる線路試験の概略の流れを示す
フローチャートである。

まず、対象となるケーブル４に子機２及び親機３を接続
する（ステップ＃１１）。

キー人力部２３から、ケーブル４の線路データＤｌを入
力する（ステップ＃１２）。線路データＤ２は、施工図
面又は仕様書などに基づいて入力されるが、現物をも確
認した上で人力されるのが好ましい。また、線長ＷＬは
推定長でもよい。

人力された線路データＤｉに基づいて、該当する線ＮＷ
Ｔの標準データＤｓがメモリ２１から読み出され、演算
部２０ａは標準データＤｓに線長ＷＬを掛は合わせるこ
とによって比較データＤｃを算出する（ステップ＃１３
）。

各測定部１３〜１Ｇによって、抵抗値Ｒｍ、容ｌ　Ｃｍ
、不平衡度Ｕｍ、絶縁抵抗値Ｍｍの測定が行われる（ス
テップ＃１４）。

これらの測定値に基づく測定データＤｍの全部が正常な
範囲内のものかどうかが、比較部２０ｂによって比較デ
ータＤｃと比較されることにより判断される（ステップ
＃１５）。

正常範囲内であれば、ケーブル４が正常である旨のメツ
セージ、及び測定データＤｍが表示部２２に表示され、
必要に応して図示しないプリンタによって印刷される（
ステップ＃１７）。

正常範囲内でなければ、推定部２０ｃによって障害診断
が実行され（ステップ＃１６）　、診断結果及び測定デ
ータＤｍが同様に表示される。

第４図は測定ルーチンの処理内容を示すフローチャート
である。

キー人力部２３から測定の開始指令が人力されると（ス
テップ＃２Ｉでイエス）、信号レヘル測定部１６による
漏話レヘルの測定、線路ノイズレヘルの測定、容量測定
部１４による容量Ｃｍの実測、抵抗測定部１３による抵
抗値Ｒｍの実測、信号レベル測定部１６による不平衡度
Ｕｍの実測を順次実行する（ステップ＃２２〜２６）。

そして、これらの測定値が全部正常範囲内であり（ステ
ップ＃２７でイエス）、且つ絶縁抵抗測定の開始指令が
あった場合（ステップ＃２８でイエス）にのみ、絶縁抵
抗測定部１５による絶縁抵抗測定が実施され、絶縁抵抗
４ｆｚＭｍが実測される（ステップ＃２９）。

第５図はそれぞれの実測における動作内容を示すフロー
チャートである。

まず、線路切替え部１１．３１によって電線の選択が行
われる（ステップ＃３１）。

測定部１３〜１６のいずれかによる実測が行われ、その
測定値が入力される（ステップ＃３２）。

入力された測定値に基づいた測定データＤｍと比較デー
タＤｃとが比較される（ステップ＃３３）。

測定データＤｍが正常範囲内であるか否かが判断される
（ステップ＃３４）。

正常範囲内であれば、その測定データＤｍをメモリ２１
の所定の領域に格納した後（ステップ＃３６）、全部の
電線についての実測が終了するまで（ステップ＃３７）
、ステップ＃３Ｉに戻り、線路切替え部１１．３１を切
り替えて次の電線を選択して実測を行う。

正常範囲内でなけれ：ｆ、警報ブザ２６を鳴らしくステ
ップ＃３５）、ステップ＃３６へ進む。

第５図のフローチャートに示す１回の処理、すなわち１
つの選択電線に対するステップ＃３２〜３６の処理は、
数秒間程度で終了し、これがケーブル４の各電線対及び
各電線と大地間との必要な全ての組み合わせに対して実
行される。

また、第３図に示すフローチャートのステップ＃１６の
障害診断処理においては、入力された線路データＤ２、
外部事象、測定した全ての測定ブタＤｍ、及び比較デー
タＤｃとの比較結果などに基づいて、ケーブル４に他の
ケーブルが分岐接続されていること、ケーブル４又はそ
の分岐ケフルに機器が撤去されずに未だ接続されている
こと、ケーブル４が絶縁不良であること、ケーブル４が
断線していること、ケーブル４の接続が不良で接触不良
などを起こしており疑似断線状態であること、ケーブル
４と子１１！２、親機３、又はケーブル４の途中におい
て接続ミスがあることなど、種々の障害の原因が推論さ
れる。

上述の実施例によると、試験装置１による線路試験を行
うことによって、比較データＤｃと測定データＤｍとが
比較されてケーブル４が正常であるか否か表示され、ま
た、ケーブル４の測定データＤｍ、推論による障害の推
定原因、点検を行うべき箇所、その順番などをも容易に
知ることができ、優れた経験者でな（とも少ない労力と
時間で障害の原因を早期に且つ容易に発見することかで
きる。

これによって、ケーブル４の良否の判定の信頼性を向上
させ、ケーブル４に起因する障害の発生を予防すること
ができるとともに、障害が発生した後の障害箇所又は障
害原因の探索など、障害による事故対策を迅速に行うこ
とができ、ケーブル４の障害による時間と経費の大幅な
削減を図ることが可能となるとともに、ケーブル４を用
いたデータ通信ンステムの信頼性の向上を図ることがで
きる。

上述の実施例によると、信号レベル測定部１６などによ
る疑似誘導試験が行われているので、これによってケー
ブル４の平衡状態を容易に知ることができ、ケーブル４
が誘導障害を受は易い状態になっていないかどうか、分
岐線路や機器などの撤去忘れがないかどうかなどを容易
に知ることができる。

上述の実施例によると、絶縁抵抗測定の前に各種の項目
の電気的特性値、特にケーブル４の容量Ｃｍを実測し、
これらの測定結果が正常又は良好である場合にのみ絶縁
抵抗測定部１５による絶縁抵抗測定を実施しているので
、ケーブル４から撤去し忘れて接続されている電子機器
を損傷してしまう恐れがなくなって安全性が確保され、
絶縁抵抗測定を安心して実施することができる。

上述の実施例において、線路試験における絶縁抵抗測定
以外の測定項目の測定順序を入れ替え、又は、絶縁抵抗
測定の開始を指令する場合において容量測定以外の測定
項目を省略してもよい。

上述の実施例において、ステフプ＃１５．２７３４の正
常範囲か否かの判断は、その判断内容、許容範囲などを
異なったものとしておいてもよい。

キー人力部２３から人力する項目として、ケーブル４が
敷設されている周囲の状況など環境条件に関する項目、
天候、気温などを入力するようにしてもよい。

上述の実施例において、絶縁抵抗測定部１５に代えて、
又はこれとともに、耐電圧試験装置を用いてもよい。子
機２、ｆｆ１ｉ！３、及びそれぞれの各部の構成は、上
述した以外の種々のものとすることが可能である。

上述のような試験装置１は、ケーブル４以外の種々のケ
ーブル、その他の通信線路、電力供給線路、その他の電
気工作物などの試験に適用することができる。

〔発明の効果］ 本発明によると、線路などに不測に接続された電子機器
に損傷を与えることを未然に防ぎ、安心して絶縁試験を
行うことができる。

したがって、線路の障害の発生の予防、及び障害が発生
した場合にその原因を早期に且つ容易に発見することが
可能となる。

図において、 １は試験装置（絶縁試験装置）、 ４はケーブル（線路）、 １１は線路切替え部（切替え手段）、 １４は容量測定部（容量測定手段）、 １５は絶縁抵抗測定部（絶縁試験手段）、２０は制御部
（判断手段）である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例を示す試験装置のブロフク
図、 第２図はメモリに格納された標準データの一部を示す図
、 第３図は試験装置による線路試験の概略の流れを示すフ
ローチャート、 第４図は測定ルーチンの処理内容を示すフローチャート
、 第５図はそれぞれの実測における動作内容を示すフロー
チャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）線路（４）の静電容量を測定する容量測定手段（
   １４）と、 前記容量測定手段（１４）による測定結果 が正常であるか否かを判断する判断手段（２０）と、 線路（４）の絶縁試験を行う絶縁試験手段 （１５）と、 前記容量測定手段（１４）と前記絶縁試験 手段（１５）とを前記線路（４）に選択的に切り替えて
   接続するとともに、前記容量測定手段（１４）による測
   定結果が正常であるときに、前記絶縁試験手段（１５）
   を前記線路（４）に自動的に切り替えて接続する切替え
   手段（１１）と を有してなる絶縁試験装置。