JPH0473553B2 - - Google Patents

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JPH0473553B2
JPH0473553B2 JP27540084A JP27540084A JPH0473553B2 JP H0473553 B2 JPH0473553 B2 JP H0473553B2 JP 27540084 A JP27540084 A JP 27540084A JP 27540084 A JP27540084 A JP 27540084A JP H0473553 B2 JPH0473553 B2 JP H0473553B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は活線状態で電路等の絶縁抵抗並びに対
地浮遊容量等を測定する装置の温度変化或は回路
定数の経年変化等に対する補償方法に関する。
(従来技術) 従来、漏電等の電路に於けるトラブルの早期発
見の為には第2図に示す如き電路の絶縁抵抗測定
方法を用いるのが一般的であつた。
これはZなる負荷を有する受電変圧器Tの第2
種接地線LEを商用電源周波数とは異なる周波数1
なる測定用低周波信号発振器OSCに接続された
トランスOTに貫通せしめるか、或は接地線を切
断しこれに直列に前記発振器を接続する等して電
路1及び電路2に測定用低周波電圧を印加し、前
記接地線LEを貫通せしめた零相変流器ZCTによ
つて電路と大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
洩電流を検出しこれを増幅器AMPで増幅したの
ち、フイルタFILに加え周波数1の成分のみを選
択し、その漏洩電流中の有効分(即ち、印加側定
用低周波電圧と同相の成分)を検出すると共にこ
れを例えば前記発振器OSCの出力信号を用いて
掛算器MULTで同期検波して電路の絶縁抵抗を
測定するよう構成したものであつた。
その測定理論を更に説明するならば、前記接地
線LEに印加される測定用信号電圧を例えば正弦
波としてEsinω1t(ω1=2〓1)とすれば、接地
点Eを介して帰還する周波数1の漏洩電流Iは I=M/Rosinω1t+ω1CoVcosω1t ……(1) であるから、印加する交流電圧と同相の成分、即
ち上記(1)式の右辺第1項の成分を比例した値を同
期検波等の手段で検出すれば絶縁抵抗Roに逆比
例した測定値を得ることができこれによつて電路
の絶縁抵抗値を求めるものであつた。しかしこの
ように前記接地線に帰還する漏洩電流を零相変流
器ZCTで検出し、更に零相変流器出力に含まれ
る周波数1の漏洩電流成分をフイルタFILで選択
出力した場合、零相変流器→増幅器→フイルタの
系で周波数1の漏洩電流は必ず位相がずれるた
め、これらの同期をとるためにはこの位相ずれを
補償する必要がありこのために同期検波器の第1
の入力端又は第2の入力端に移相器PSを挿入し、
これによつて上記位相ずれを補い互いの同期をと
つていた。即ちこの移相器PSを設けることによ
り対地浮遊容量Coがない状態(Co=0)にて、
同期検波器の第1,第2の入力端に印加される電
圧の位相差が零となるように前もつて設定してお
き固定するものであつた。
しかしながら上述の如き従来の方法では零相変
流器ZCT、フイルタFIL等の周波数1における位
相特性が温度変化または使用部品特性の経年変化
等によつて変動すると最初の調整値との位相誤差
が発生し、正しい測定結果を提供できなくなる欠
点があつた。これらに対処するためには従来は特
性変動の少ない極めて高品質な零相変流器或はフ
イルタ等を必要とするが、これらを採用しても位
相誤差の影響をなくすことは困難であつた。
(発明の目的及び概要) 本発明はこれらの欠点を解決するためになされ
たものであつて、電路と大地間に強制的にコンデ
ンサを挿入接続した場合と、挿入接続しない場合
の同期検波出力の差が零となるように同期検波器
の第2の入力端に印加する発振器出力を自動位相
調整するようにした絶縁抵抗測定装置の位相補償
方法を提供することを目的とするものである。
(実施例) 先ず本発明に係る測定方法を説明する前にその
理解を助ける為従来の方法の欠点を少しく詳細に
説明する。
第(1)式にて示される周波数∫1の漏洩電流成分I
が零相変流器ZCT、増幅器AMP、フイルタFIL
の系で発生する位相ずれをθとすればフイルタ
FIL出力I1は I1=V/Rosin(ω1t+θ) +ω1CoVcos(ω1t+θ) ……(2) となり、これは同期検波器MULTの第1の入力
端に印加される。
また同期検波器の第2の入力端に印加される電
圧を例えば一定振幅のaOsin(ω1t+θ1)とすれば、
同期検波器の出力に得られる直流分Dは D=1×O11) ……(3) (−は直流分を意味する) =VaO/2Rocos(θ−θ1) −ωACoVaO/2sin(θ−θ1) ……(4) 従つてθ=θ1のときの直流出力Doは Do=VaO/2Ro ……(5) となり、V,aOは一定となるから絶縁抵抗Roに
逆比例した値を測定することができる。したがつ
て位相ずれをθ−θ1が零でない時の上記Doに対
するDの誤差Eは E=Do−D/Do =1−cos(θ−θ1) −ω1CoRosin(θ−θ1) ……(6) となる。
今、例えばθ−θ1=1(度)のとき(6)式にて1
=25Hzで、Ro=20KΩ、Co=5μFとするとき
ω1C0R015.7となるから誤差εは27.4%となり著
しく測定誤差が大きくなることが分る。
本発明は上述の位相ずれに伴う誤差の発生を極
力抑える方法を提案するものである。
第1図は本発明に係る絶縁抵抗測定方法の一実
施例を示す回路図であつて第2図と同一の記号は
同一の意味をもつものとする。
同図に於いて接地線LEに周波数1なる低周波発
生用の発振器OSCをトランスOTを介して直列に
接続して電圧Vなる電圧を印加する。この際接地
線に直列挿入されるトランスのインピーダンスは
十分に低く選ぶ。前記零相変流器ZCT出力を周
波数1の成分を通し、商用周波成分を除去するフ
イルタFILに印加することにより(2)式に相当する
出力が得られ、これを同期検波器MULTの第1
の入力端1に印加する。
一方、電路にコンデンサCをスイツチSWを介
して、例えば接地電路と接地点E間に挿入すれば
スイツチSWがオンのとき接地線には
ω1CVcosω1tなる電流が追加されて流れることに
なり、接地線に流れる印加低周波成分の漏洩電流
I0は I0=V/Rosinω1t +ω1CoVcosω1t+ω1CVcosω1t ……(7) となる。したがつてフイルタFILの出力I2は(2)式
の関係から I2=V/Rosin(ω1t+θ1) +(Co+C)ω1Vcosω1t ……(8) となり、このときの同期検波器MULTの出力の
直流分D1は、(4)止式の関係から D1=VaO/2Rocos(θ−θ1) −(Co+C)ω1VaO/2sin(θ−θ1) ……(9) となる。又、スイツチSWがオフのときの同期検
波器MULTの出力の直流分D((4)式に相当)とオ
ンのときの直流分D1との差dを求めると d=D−D1 =Cω1VaO/2sin(θ−θ1) ……(10) となる。そこで上記dが零となるように同期検波
器の第2の入力端に印加される一定振幅の電圧aO
sin(ω1t+θ1)の位相θ1を調整すれば θ−θ1→0 となり位相同期をとることができる。
したがつてスイツチの所定の間隔でオン・オフ
を繰り返えし行ない、オンのときとオフのときの
同期検波器出力の直流分の差が常に零となるよう
に上記θ1の位相を自動調整するものでありこのと
きの同期検波器出力OUT2を用いて絶縁抵抗を測
定する。またここで必要な自動位相制御回路は既
存の技術で容易に実現できるものであるから詳述
を省略する。
上述の説明ではコンデンサCを接地電路と大地
間に挿入する場合を述べたが、本発明はこれに限
定する必要はなく例えば非接地電路と大地間に挿
入してもよい。ただし、この場合はコンデンサC
に商用電源が印加されるためコンデンサC及びス
イツチSWに流れる電流は著しく大きくなるから
これに耐え得るものを使用する必要がある。
また、上記説明では電路にコンデンサを挿入し
たが、抵抗を挿入してもよく、このときはスイツ
チがオンならびにオフ時の前記同期検波器
MULTの出力の直流分の差が最大となるように
位相調整すればよく、この場合の各ブロツクの制
御方法は上記考え方に基いて容易に導出すること
ができるからその詳細説明は省略する。
尚(10)式のdを求めるためには、同期検波器
MULTの出力を引算器SUBの一方の入力に印加
し、他方の入力に同期検波器の出力をホールドす
るコンデンサ4を設け、スイツチSWがオンのと
き、スイツチSW1をオンしてその時の同期検波器
MULT出力をホールドし、次にスイツチSWがオ
フのときはスイツチSW1をオフし、そのときの同
期検波器MULT出力とホールドされている値の
差をとり、引算器SUBの出力が零となるように
位相制御回路PCにて位相を調整すればよい。な
お、(10)式のdが零となる位相はθ−θ1=2nπ(n=
0,1,2,……)とする必要があるため、あら
かじめ位相制御回路から出力され位相同期回路の
第2の入力端に印加される位相は固定値に設定
し、温度等による位相ずれのみを上述の自動位相
制御にて補償することがのぞましい。
また上記説明では測定用信号電圧を正弦波とし
て説明したが、これに限定されるものではなく例
えば矩形波であつてもよくその基本波成分或は高
調波成分を用いてもよい。
また上記実施例では単相2線式電路の場合で示
したが、単相3線式電路、3相3線式電路であつ
てもよい。
(発明の効果) 以上説明したごとく、本発明は絶縁抵抗測定回
路の位相特性変動を自動位相調整を可能にするも
のであるから極めて安定な測定方法を実現するう
えで著効を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は従来の絶縁抵抗を測定する方法を示すブ
ロツク図である。 T……トランス、1,2……電路、4……コン
デンサ、LE……接地線、E……接地点、ZCT…
…零相変流器、AMP……増幅器、FIL……フイ
ルタ、MULT……同期検波回路、OSC……発振
器、OT……印加トランス、PS……移相器、
SUB……引算器、SW1,SW……スイツチ、PC
……位相制御回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 変圧器の接地線を介して電路に商用周波数と
    異なる周波数1なる測定用低周波信号電圧を電磁
    誘動或は直列結合等によつて印加し、前記接地線
    に結合せしめた零相変流器出力中に含まれる前記
    周波数1の漏洩電流成分を抽出すると共にこの抽
    出した出力を前記測定用低周波信号電圧で同期検
    波することにより得られる直流電圧と、前記電路
    と大地との間にコンデンサを挿入接続したときの
    前記同期検波出力の直流電圧との差が零に近づく
    ように同期検波に必要な前記測定用低周波信号の
    位相を自動的に調整するようにしたことを特徴と
    する位相補償を施した絶縁抵抗測定方法。
JP27540084A 1984-12-28 1984-12-28 位相補償を施した絶縁抵抗測定方法 Granted JPS61155869A (ja)

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JPS61155869A JPS61155869A (ja) 1986-07-15
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JPH0731219B2 (ja) * 1986-07-21 1995-04-10 東洋通信機株式会社 絶縁抵抗測定装置の位相補償方法
JPH0713647B2 (ja) * 1986-09-09 1995-02-15 東洋通信機株式会社 絶縁抵抗測定装置の位相調整方法
JPH0713648B2 (ja) * 1986-09-12 1995-02-15 東洋通信機株式会社 絶縁抵抗測定装置に於ける位相補正方法
JPH0690245B2 (ja) * 1987-05-14 1994-11-14 四国電力株式会社 絶縁劣化関係量測定装置
JP2584251B2 (ja) * 1987-10-23 1997-02-26 矢崎総業株式会社 絶縁劣化診断装置
CN102317800B (zh) * 2009-03-05 2014-07-30 三菱电机株式会社 绝缘老化检测装置

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