JPH0552465B2 - - Google Patents

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JPH0552465B2
JPH0552465B2 JP59018994A JP1899484A JPH0552465B2 JP H0552465 B2 JPH0552465 B2 JP H0552465B2 JP 59018994 A JP59018994 A JP 59018994A JP 1899484 A JP1899484 A JP 1899484A JP H0552465 B2 JPH0552465 B2 JP H0552465B2
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JP
Japan
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insulation resistance
ground
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grounding
frequency
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Tatsuji Matsuno
Yoshio Nomura
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 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なる場合無視し
えなくなる接地抵抗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、漏電等の早期発見の為には第1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。
即ち、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を発振す発振器OSCに接
続されたトランスOTに貫通させるか、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L1及びL2に測定用低周波電圧に印加し、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R0及び対
地浮遊容量C0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、商用周波成分を除去し
周波数1の成分のみを選択し、フイルタ出力を整
流器DETに加えて得られる電圧を用いて電路の
絶縁抵抗を測定するものであつて、これは第2図
に示す如き等価回路で表示することができる。
即ち同図に於いて、R0は被測定電路の絶縁抵
抗、C0は同じく対地浮遊容量であつて、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OSCの出力信号が前記R0及びC0を介
し接地線へ再び帰還する場合を示している。尚r
は接地点EとE′との間の接地抵抗である。
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′を介して周波
1の発振器OSCに流れる電流をI1とし、これを I1=(A+jB)V …… とする。このとき A=R0+r+(ω1C0R02・r/(R0+r)2+(ω1
C0R0r)2…… B=ω1C0R0 2/(R0+r)2+(ω1C0R0r)2 …… (但し、ω1=2π1 1である) である。
一般にR0≫rであり、 (ω1C0r)2≪1 …… となるようにω1を選ぶことができるから前記
式は A1/R0+(ω1C02r …… 又前記式は Bω1C0 …… と表わすことができるから前記帰還電流I1を実測
することによつて上述のA及びBを、更にはこれ
らから絶縁抵抗R0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
法では前記式及びから明らかな如く対地浮遊
容量C0が大きくなると正確な絶縁抵抗R0の値が
求められないばかりでなく、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り測定
そのものが不可能になると云う欠点があつた。
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
あつて、変圧器の接地線を介して電路に周波数1
及び2なる測定用低周波信号を印加すると共に、
前記零相変流器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
可変コンデンサと可変抵抗器との並列回路を挿入
接続すると共に前記周波数1ならびに2なる測定
用信号電圧をそれぞれ印加して得る前記整流器
DET出力を最小となす前記可変コンデンサ及び
可変抵抗器の夫々の周波数1及び2に於ける値の
逆数に(122の重み付けをして両者の差をと
ることにより活線状態のまま容易に絶縁抵抗値と
浮遊容量を、また夫々の可変抵抗器の値から該電
路の接地線の接地抵抗をも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。
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3図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。
本図に於いて、前記第1図と同じものは同一記
号を付してあり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に接続する測定用低周
波信号発振器として周波数が異る1及び2の2つ
の発振器OSC1及びOSC2を備えこれらを切替スイ
ツチSW1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OTを貫通し零相変流器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
れに可変抵抗器Rvと可変コンデンサCvとの並列
回路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
諸特性を求めるには次の如き手順で行う。
同図に於いて今、前記切替スイツチSW1をaに
切替えて被測定電路に供給する測定用低周波信号
1となし、上述の如く電路の絶縁抵抗R0と浮
遊容量C0を介して前記接地線LEに帰還する測定
用低周波信号によつて零相変流器コアに誘起する
電流はこれに接続した増幅器AMP、フイルタ
FIL及び整流回路DETを介してその出力端OUT
に直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がない場合のフイルタFIL出力信号
Ig1は前式(1)、(5)及び(6)から Ig1=〔(1/R0)+(ω1C02r+jω1C0〕V ……(7) 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抵抗器Rvと可変容
量Cvの並列回路に流れる電流がIg1に対して逆相
となるため互に打消す方向で作用する。このとき
の電流をIg1′とすると、 Ig′1=〔1/R0−1/R+(ω1C02r+jω1 (C0−C)〕V …… となる。したがつて整流器出力OUT1は OUT1=〔{1/R0−1/R+(ω1C02r}2 +ω1 2(C0−C)21/2・V …… 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OUT1が最小となる値をC1とすると前記
式(9)からC0=C1が求まり更に前記可変抵抗器Rv
を調節して整流器出力OUT1を最小、即ち零に
近接せしめる。ときの値をR1としそのときの該
出力を仮に零とすると前記式(9)から (1/R0)−(−1/R1)+(ω1C02r=0 ……(10) と表わせる。
次に前記測定用低周波発振器をOSC2に切替え
被測定電路に供給する信号を2として上述と同様
の操作を行ないこのときの整流器出力OUT2が
最小となるときの可変抵抗器Rv及び可変容量Cv
の値を夫々R2及びC2とすると次式を得る。
C0=C2 ……(11) 更には可変抵抗器Rvを調節してOUT2を最小
としそのときの該出力を零と仮定すると (1/R0)−(1/R2)+(ω2C02r=0 ……(12) なる式を得る。
従つて上記式(10)と(12)の差を求めれば (1/R1)−(1/R2)=C0 2(ω1 2−ω2 2)r……(13
) となるから接地抵抗rは上式(13)から r={1/C0 2(ω1 2−ω2 2)}{(1/R1) −(1/R2)} ……(14) ここでC0=C1=C2 なる式から算出することができる。
更に前記式(12)に式(13)を代入することにより 1/R0=1/(ω1 2−ω2 2){(ω1 2/R2) −(ω2 2/R1)} ……(15) を得るから、これに上述の如くして求めた抵抗値
R1及びR2と既知数であるω1及びω2を代入すれば
被測定電路に於ける絶縁抵抗値を求めることがで
きる。
尚前記式(15)は更に次式の如く変形することがで
きる、即ち 1/R0=〔2 2/(1 222)〕 〔(1221/R2−1/R1〕 ……(16) となる。この式は1/R2に(f1/f22の重み付け
を行つた後( 1/f22・1/R2 と1/R1との差
をとることにより容易に1/R0を求めることが
できるから絶縁抵抗R0を算出するのに複雑な計
算を要しない利点があることは容易に理解できよ
う。
尚第3図の実施例においてフイルタFILは周波
1ならびに2の成分を通過し、商用周波成分を
除去しうるものとすべきことは説明を要しないで
あろう。
更に本発明は次の如く変形してもよい。即ち第
4図は本発明の他の実施例を示すブロツク図であ
つて、前記第3図に示した実施例と異るところ
は、前記測定用低周波発振器をOSC31つとしこれ
を例えば矩形波の如き高調波成分を含んだ信号波
形の発振器となしかつ接地線に帰還する信号成分
検出回路に設けた前記フイルタFILを前記矩形波
発振信号のうち基本波周波数1を選択するフイル
タFIL1とその高調波信号成分2を抽出するフイ
ルタFIL2との2つのフイルタを備えると共にこ
れらの出力スイツチSW2によつて切替えるよう接
続したものである。このように接続した測定回路
に於いては上述と同様の測定及び算出を行なえば
よいがこの際前記第3図の実施例と異るところは
信号周波数の切替えをフイルタ側のスイツチSW2
にて行うことのみであり他は何ら変るところはな
く、斯くすることによつて一つの発振器によつて
測定が可能である。
尚この場合前記のスイツチSW2を設けず代りに
2つの整流器DETを備えフイルタFIL1及びFIL2
の夫々に接続して個別に測定してもよいことは自
明であろう。
更に、上記実施例に於いては測定用低周波信号
を電路に供給する手段としてトランスOTを用い
たが本発明は何等これに限定する必要はなく例え
ば第5図に示す如く前記接地線LEの途中に発振
器OSC3を挿入接続すると共に前記ループ接続線
Lpを切断し該切断点に前記発振器OSC3を挿入接
続してもよい。
この際該ループ接続線Lpを零相変流器ZCTの
コアを貫通するにあたつては前述と同様にこれを
貫通する接地線LEとは逆相となるようにすべき
ことは云うまでもない。
また零相変流器ZCTとトランスOTのコアを
夫々分割型コアとすれば現場での作業がより簡易
となる。
本発明は以上説明した如き手法によつて電路の
絶縁抵抗、接地抵抗及び対地浮遊容量を測定する
ものであるから被測定電路を活線状態のまま測定
が可能でありかつ浮遊容量が大なる場合に於いて
も現場等にて極めて簡単にこれらを正確に測定す
るうえで著しい効果を発揮する。
尚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、本発明は何等
これに限定される必然性はなく、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及び可変
抵抗器Rvを測定周波数1及び2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
調節を行うにあたりこれを自動調整ループ回路を
設けることによつて自動的に行なわしめれば測定
の簡素化がはかれるばかり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可能
であり障害に対する対応を早くすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の絶縁抵抗測定方法を説明するブ
ロツク図、第2図はその等価回路、第3図は本発
明の一実施例を示すブロツク図、第4図及び第5
図は本発明の他の実施例を示すブロツク図であ
る。 T……受電変圧器、L1及びL2……電路、LE
…接地線、OSC,OSC1,OSC2及びOSC3……発
振器、AMP……増幅器、FIL,FIL1及びFIL2
……フイルタ、DET……整流回路、ZCT……零
相変流器、OT……測定用信号印加トランス、Lp
……接続ループ、R0……絶縁抵抗、C0……対地
浮遊容量、R……可変抵抗器、C……可変コンデ
ンサ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 接地線を介して一端が接地された電路と大地
    間に前記接地線に結合したトランスを介して周波
    数f1及びf2(f1≠f2、角周波数ω1、ω2)なる測定用
    低周波信号を同時に又は交互に印加し、前記接地
    線に結合した変流器を介して前記接地線に還流す
    る前記低周波信号を導出することによつて当該電
    路の絶縁抵抗、静電容量を測定する方法におい
    て、前記トランスに結合したループ接続線を前記
    接地線とは逆向きに前記変流器に貫通すると共
    に、該ループ接続線に可変コンデンサと可変抵抗
    器との並列回路を挿入し、前記接地線に還流する
    夫々の周波数の低周波信号のレベルが最小となる
    前記可変抵抗器の値と可変コンデンサの値及び前
    記低周波信号の周波数とから、当該電路と大地間
    の絶縁抵抗、浮遊容量を算出し、または前記接地
    線の接地抵抗を算出することを特徴とする簡易絶
    縁抵抗測定方法。 2 前記測定用低周波信号を矩形波等の高調波成
    分を含む信号とし、前記二つの周波数f1、f2を該
    信号の基本波及びその高調波のいづれかとしたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲1項記載の簡易絶
    縁抵抗測定方法。 3 前記可変抵抗及び可変コンデンサの調節を行
    うにあたり、自動調整ループを設け、前記調整を
    自動的に行うようにしたことを特徴とする特許請
    求の範囲1又は2項記載の簡易絶縁抵抗測定方
    法。
JP1899484A 1984-02-03 1984-02-03 簡易絶縁抵抗測定方法 Granted JPS60162963A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5745469A (en) * 1980-09-01 1982-03-15 Nissin Electric Co Ltd Insulating resistance measuring device
JPS58127174A (ja) * 1982-01-26 1983-07-28 Toyo Commun Equip Co Ltd 活線回路の簡易絶縁抵抗測定方法

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