JPH08201469A - 絶縁監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムを停止することなく、運転中でも必
要に応じて容易に絶縁測定ができる絶縁監視装置を得る
ことを目的とする。 【構成】 水中ポンプＰ１…Ｐ４を関連させ、それぞれ
の水中ポンプを起動又は停止させながら間欠的に運転す
るポンプ制御パネル５より、水中ポンプＰ１…Ｐ４の状
態を読み、運転状態判定手段２６により、運転中に停止
した水中ポンプが知らせられたとき、測定機器切換制御
手段２８がその水中ポンプを停止状態にさせる信号をポ
ンプ制御パネル５に出力しながら、その水中ポンプの各
相に電圧発生器１３を接続させることにより、漏れ電流
を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は絶縁監視装置に関し、複
数の電動機を関連させ、それぞれの電動機を起動又は停
止させながら間欠的に運転する制御盤により制御される
電動機の絶縁抵抗を運転中に自動計測する絶縁監視装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に配電線間と大地間には静電容量が
あり、この配電線と大地間との電圧によって、常時電流
が流れ（以下単に漏れ電流という）ており、この漏れ電
流によって重大な事故を発生する場合がある。例えば、
コンピュータによって電動機を制御した場合は、この漏
れ電流がコンピュータ側に回り込んで制御不能にさせた
りする。そして、大地間の絶縁を測定する場合は、電動
機を一旦停止させて測定するものである。

【０００３】例えば、複数の区画に、それぞれ水中ポン
プを設け、これらの区画の水量を制御する水中ポンプシ
ステムにおいては、コンピュータ内蔵の制御盤（以下ポ
ンプ制御パネルという）に複数のポンプを接続し、ポン
プ制御パネルが各水中ポンプの状態を把握しながら水中
ポンプを全て動作状態にして各水中ポンプを連動させ、
連続自動運転する。

【０００４】そして、この自動運転中は、ポンプ部に設
けられたセンサからの信号により間欠的に運転と停止を
繰り返すシーケンスで制御するものである。

【０００５】このような連続運転システムにおいては、
全てのポンプを連動させながら連続運転しているため、
絶縁測定又は保守点検時には、一旦システムを停止させ
て絶縁測定又は保守点検していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように連続運転のシステムの場合、常に各ポンプと連
動させて連続運転しているものであり、何時システムを
停止させてよいかわ容易には判断できない。

【０００７】従って、絶縁測定のためのシステム停止が
困難であり、絶縁状態がシステムに重大な影響を及ぼす
としても、絶縁測定が必要に応じて容易には出来ないと
いう問題点があった。

【０００８】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたもので、システムを停止することなく、運転中で
も必要に応じて容易に絶縁測定ができる絶縁監視装置を
得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる絶縁監視
装置は、複数の電動機を関連させ、それぞれの電動機を
起動又は停止させながら間欠的に運転する制御盤により
制御される電動機の各相に対して電圧発生器からの所定
の電圧を印加しながら、各相漏れ電流を検出し、漏れ電
流に基づいて絶縁抵抗を求めて表示させると共に、この
絶縁抵抗が警報レベル以上のとき、警報を発生させる絶
縁監視装置において、制御盤より、複数の電動機の状態
を読み、運転中に停止した電動機を判定する運転状態判
定手段と、運転中に停止したと判定された電動機を、絶
縁抵抗を測定する電動機と判定し、制御盤に、その電動
機を停止状態にさせる信号を出力しながら、その電動機
の各相に電圧発生器を切換接続させて絶縁抵抗を算出さ
せる測定機器切換制御手段とを備えたものである。

【００１０】また、測定機器切換制御手段は、絶縁抵抗
を算出させているとき、制御盤が停止した電動機を再度
起動させたときは、その電動機と電圧発生器との接続を
電気的に解放し、再び停止されたときに、その電動機と
電圧発生器と再度接続させるものである。

【００１１】

【作用】本発明においては、複数の電動機を関連させ、
それぞれの電動機を起動又は停止させながら間欠的に運
転する制御盤より、複数の電動機の状態を読み、運転中
に停止した電動機があったとき、その電動機を停止状態
にさせる信号を制御盤に出力しながら、その電動機の各
相に電圧発生器を接続させることにより、漏れ電流が検
出される。

【００１２】また、制御盤が停止した電動機を再度起動
させたときは、その電動機と電圧発生器との接続を電気
的に解放し、再び停止されたときに、その電動機と電圧
発生器と再度接続させられるため、所定電圧がその電動
機に再度印加わり、漏れ電流が検出される。

【００１３】

【実施例】本例では４台の水中ポンプを制御する水中ポ
ンプ制御システムを例にして説明する。

【００１４】図１は実施例の概略構成図である。図にお
いて、１ａ〜１ｄは水中ポンプであり、各水槽毎に設け
られ、そのＲ、Ｓ、Ｔ相にマグネットスイッチＭｇが挿
入されてモータに接続され、かつリレーＲｙが挿入さ
れ、またモータは筐体に接地（第２種接地）されてい
る。３ａ〜３ｄは水位を検出するセンサであり、各水槽
に設けられている。

【００１５】５はポンプ制御パネルである。ポンプ制御
パネル５は、自動運転中は各センサ３ａ〜３ｄからの信
号に基づいて、水中ポンプ１ａ〜水中ポンプ１を起動又
は停止させ、ポンプを自動運転しているときは、そのポ
ンプが運転中であることを示す自動運転中信号Ｐｘ（Ｐ
ｘ；Ｐ１、…Ｐ４）を出力し、また停止させたときはそ
のポンプが停止していることを示すポンプ停止信号Ｐｘ
（Ｐｘ；Ｐ１、…Ｐ４）を出力し、またポンプの絶縁抵
抗を測定していることを示す測定中信号が入力すると、
センサの出力信号の状態にかかわらず、その間はポンプ
を停止させる。

【００１６】７は絶縁抵抗成分電流検出回路である。絶
縁抵抗成分電流検出回路７は第２接地アース側から流れ
るポンプの漏れ電流を検出し、商用電源周波数による電
流成分を除去し、対地静電容量である浮遊容量に漏れ電
流を相殺して真の絶縁抵抗による漏れ電流のみを出力す
る。

【００１７】９はインタフェース回路である。インタフ
ェース回路９は、少なくとも絶縁抵抗成分電流検出回路
７からの検出電流をデジタル変換して出力する。

【００１８】１１は測定ポンプ切換器である。測定ポン
プ切換器１１は切換信号に基づいて、測定するポンプの
各相のリレーＲｙを閉じさせると共に、電圧発生回路１
３からの電圧を出力する。

【００１９】２０はコンピュータ部である。コンピュー
タ部２０は少なくとも以下のプログラム構成となってい
る。

【００２０】２２は電圧制御手段である。電圧制御手段
２２は電圧発生器１３より規定電圧を発生させながら、
電圧発生器１３からの電圧を検出し、この電圧が常に規
定電圧になるように電圧発生器１３を制御する。

【００２１】２６は運転状態判定手段である。運転状態
判定手段２６は、ポンプ制御パネル５からの自動運転中
信号Ｐｘと停止信号Ｐｘを入力し、自動運転中信号があ
って、かつ停止信号Ｐｘが出力されたポンプを測定する
ポンプと判定し、判定したポンプの絶縁抵抗を測定させ
る測定起動信号Ｐｘを出力する。

【００２２】２８は測定機器切換制御手段である。測定
機器切換制御手段２８は、測定起動信号Ｐｘのポンプを
測定対象機器と判定した後に、測定周期設定手段３０の
測定周期になったとき、判定した測定対象機器の番号を
切換信号として測定ポンプ切換器１１に出力すると共
に、その測定対象機器を測定中であることを示す測定中
信号Ｐｘをポンプ制御パネル５に出力する。

【００２３】また、測定中に、そのポンプが何等からの
理由により運転が再開されたときは、そのポンプの番号
をセーブし、再び運転が停止されたときに、セーブした
ポンプ番号をリードして、そのポンプの絶縁抵抗を測定
させる切換信号を測定ポンプ切換手段１１に出力する。

【００２４】３２は絶縁抵抗算出手段である。絶縁抵抗
算出手段３２はインタフェース回路９からのデジタルの
漏れ電流に基づいて、絶縁抵抗を求めて表示器３８に表
示させる。

【００２５】３４は警報判定手段である。警報判定手段
３４は、求められた絶縁抵抗と基準の警戒レベルと比較
し、警戒レベルを越えたとき出力信号を外部出力制御回
路３６に出力して、警報等を発生させる。

【００２６】次に動作を説明する。図２及び図３は動作
を説明するシーケンス図である。本例では、ポンプＰ１
を代表にして説明する。例えば、図２に示すように、ポ
ンプ制御パネル５がいずれかのポンプを自動運転する
と、その間は、そのポンプが自動運転していることを示
すポンプ自動運転信号Ｐｘを出力する。

【００２７】このポンプ自動運転信号Ｐｘを運転状態判
定手段２６が入力する。このとき、図２に示すようにポ
ンプ制御パネル５から、このポンプを停止していること
を示すポンプ停止信号が出力されると、このポンプの絶
縁抵抗を測定させる抵抗測定起動信号Ｐｘを測定機器切
換制御手段２８に出力する。

【００２８】次に、測定機器切換制御手段２８は、測定
起動信号Ｐｘが例えばＰ１を示しているときは、ポンプ
Ｐ１を測定対象機器と判定した後に、測定周期設定手段
３０の測定周期になったとき、判定した測定対象機器の
番号を切換信号として測定ポンプ切換器１１に出力する
と共に、その測定対象機器を測定中であることを示す測
定中信号Ｐｘをポンプ制御パネル５に出力する。本例で
は測定周期は前回の測定から２４時間たったとき、測定
をさせるようにされている。

【００２９】また、ポンプ制御パネル５は、抵抗中測定
信号Ｐｘが出力されている間は、そのポンプのセンサよ
り出力信号があったとしても、運転を再開することはな
い。測定ポンプ切換器１１は、例えば切換信号がポンプ
Ｐ１を示しているときは、ポンプＰ１の各相のリレーＲ
ｙを閉じさせる２値化データを出力すると共に、電圧発
生回路１３からの電圧を出力する。

【００３０】これにより、図２に示すように、所定後に
Ｐ１の各相に電圧が印加えられ、絶縁状態が絶縁抵抗成
分電流検出回路７が漏れ電流を検出し、絶縁抵抗算出手
段３２に出力する。絶縁抵抗算出手段３２は図２に示す
ように、ポンプの相間の絶縁状態が安定する時間が経過
した後に、検出電流を受付けて絶縁抵抗を測定し、測定
後に、測定機器切換制御手段２８の抵抗測定起動信号を
停止させると共に抵抗測定出力信号の出力を停止させ、
かつ測定ポンプ切換器１１からそのポンプの各相への電
圧の印加を停止させる。

【００３１】このとき、警報判定手段３４によって絶縁
抵抗が警報レベル以上かが判定され、必要に応じて外部
出力制御回路３６が警報等を発生させ、また表示器３８
が測定した絶縁抵抗を表示する。

【００３２】また、ポンプ制御パネル５は抵抗測定中信
号が出力されている間は、そのポンプのセンサから出力
信号があっても運転を再開することはないと上記で述べ
たがセンサからの出力信号より、さらに優先度が高い割
込みが発生したときは、運転を再開する。

【００３３】このようなときの、シーケンスが図３であ
る。次に、図３に基づいて動作を説明する。

【００３４】本例では、ポンプＰ１を代表にして説明す
る。ポンプ制御パネル５がいずれかのポンプを自動運転
すると、その間は、そのポンプが自動運転していること
を示すポンプ自動運転信号Ｐｘを出力する。

【００３５】このポンプ自動運転信号Ｐｘを運転状態判
定手段２６が入力する。このとき、図３に示すようにポ
ンプ制御パネル５から、このポンプを停止していること
を示すポンプ停止信号が出力されると、このポンプの絶
縁抵抗を測定させる抵抗測定起動信号Ｐｘを測定機器切
換制御手段２８に出力する。

【００３６】次に、測定機器切換制御手段２８は、測定
起動信号Ｐｘが例えばＰ１を示しているときは、ポンプ
Ｐ１を測定対象機器と判定した後に、測定周期設定手段
３０の測定周期になったとき、判定した測定対象機器の
番号を切換信号として測定ポンプ切換器１１に出力する
と共に、その測定対象機器を測定中であることを示す測
定中信号Ｐｘをポンプ制御パネル５に出力する。本例で
は測定周期は前回の測定から２４時間たったとき、測定
をさせるようにされている。

【００３７】測定ポンプ切換器１１は、例えば切換信号
がポンプＰ１を示しているときは、ポンプＰ１の各相の
リレーＲｙを閉じさせる２値化データを出力すると共
に、電圧発生回路１３からの電圧を出力する。

【００３８】これにより、図３に示すように、所定後に
Ｐ１の各相に電圧が印加えられ、絶縁状態が絶縁抵抗成
分電流検出回路７が漏れ電流を検出し、絶縁抵抗算出手
段３２に出力する。

【００３９】そして、例えば、図３に示すように、ポン
プの相間の絶縁状態が安定する時間が経過する前に、何
等かの理由により、ポンプＰ１が停止中であることを示
すポンプ停止信号Ｐ１が停止されて運転が再開される
と、測定機器切換制御手段２８は、図３に示すように、
直ちに抵抗測定中信号Ｐ１のポンプ制御パネル５への出
力を停止し、抵抗測定起動信号を停止させると共に抵抗
測定出力信号の出力を停止させ、かつ測定ポンプ切換器
１１からそのポンプの各相への電圧の印加を停止させ
る。このとき、測定機器切換制御手段２８は、絶縁抵抗
算出手段３２が絶縁抵抗を算出する前に、運転が再開さ
れたので、再び測定できるように、測定対象であるポン
プＰ１の番号をメモリにセーブする。つまり、絶縁抵抗
の測定中に運転が再開されたときは、測定を途中で放棄
する。

【００４０】そして、図３に示すように、再びポンプＰ
１が停止されたときは、上記と同様に、測定機器切換制
御手段２８は、セーブしたポンプＰ１の番号をリード
し、切換信号として測定ポンプ切換器１１に出力すると
共に、その測定対象機器を測定中であることを示す測定
中信号Ｐｘをポンプ制御パネル５に出力する。

【００４１】測定ポンプ切換器１１は、例えば切換信号
がポンプＰ１を示しているときは、ポンプＰ１の各相の
リレーＲｙを閉じさせる２値化データを出力すると共
に、電圧発生回路１３からの電圧を出力する。

【００４２】これにより、図２に示すように、所定後に
Ｐ１の各相に電圧が印加えられ、絶縁状態が絶縁抵抗成
分電流検出回路７が漏れ電流を検出し、絶縁抵抗算出手
段３２に出力する。絶縁抵抗算出手段３２は図３に示す
ように、ポンプの相間の絶縁状態が安定する時間が経過
した後に、検出電流を受付けて絶縁抵抗を測定し、測定
後に、測定機器切換制御手段２８の抵抗測定起動信号を
停止させると共に抵抗測定出力信号の出力を停止させ、
かつ測定ポンプ切換器１１からそのポンプの各相への電
圧の印加を停止させる。

【００４３】このとき、警報判定手段３４によって絶縁
抵抗が警報レベル以上かが判定され、必要に応じて外部
出力制御回路３６が警報等を発生させ、また表示器３８
が測定した絶縁抵抗を表示する。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数の電
動機を関連させ、それぞれの電動機を起動又は停止させ
ながら間欠的に運転する制御盤より、複数の電動機の状
態を読み、運転中に停止した電動機があったとき、その
電動機を停止状態にさせる信号を制御盤に出力しなが
ら、その電動機の各相に電圧発生器を接続させることに
より、漏れ電流を検出することができるので、制御盤に
よりシステムを停止しなくとも、運転中に自動的に絶縁
抵抗を測定することができるという効果が得られてい
る。

【００４５】また、絶縁抵抗を算出させているとき、制
御盤が停止した電動機を再度起動させたときは、その電
動機と電圧発生器との接続を電気的に解放し、再び停止
されたときに、その電動機と電圧発生器と再度接続させ
ることにより、何等かの原因で電動機が再度起動されて
も、その電動機はかならず絶縁抵抗が測定されるという
効果が得られている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の概略構成図である。

【図２】動作を説明するシーケンス図である。

【図３】動作を説明するシーケンス図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 水中ポンプ ３ａ〜３ｄ センサ ５ ポンプ制御パネル ７ 絶縁抵抗成分電流検出回路 ９ インタフェース回路 １１ 測定ポンプ切換器 １３ 電圧発生器 ２０ コンピュータ部 ２２ 電圧制御手段 ２６ 運転状態判定手段 ２８ 測定機器切換制御手段 ３２ 絶縁抵抗算出手段 ３４ 警報判定手段

フロントページの続き (72)発明者 田村 茂樹 東京都千代田区丸の内一丁目６番５号 東 日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 鈴木 肇 東京都渋谷区広尾５丁目４番３号 ミドリ 安全株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電動機を関連させ、それぞれの電
   動機を起動又は停止させながら間欠的に運転する制御盤
   により制御される電動機の各相に対して電圧発生器から
   の所定の電圧を印加しながら、前記各相漏れ電流を検出
   し、該漏れ電流に基づいて絶縁抵抗を求めて表示させる
   と共に、この絶縁抵抗が警報レベル以上のとき、警報を
   発生させる絶縁監視装置において、 前記制御盤より、前記複数の電動機の状態を読み、運転
   中に停止した電動機を判定する運転状態判定手段と、 前記運転中に停止したと判定された電動機を、絶縁抵抗
   を測定する電動機と判定し、前記制御盤に、その電動機
   を停止状態にさせる信号を出力しながら、その電動機の
   各相に前記電圧発生器を切換接続させて絶縁抵抗を算出
   させる測定機器切換制御手段とを有する絶縁監視装置。
2. 【請求項２】 前記測定機器切換制御手段は、前記絶縁
   抵抗を算出させているとき、制御盤が停止した電動機を
   再度起動させたときは、その電動機と前記電圧発生器と
   の接続を電気的に解放し、再び停止されたときに、その
   電動機と前記電圧発生器と再度接続させることを特徴と
   する請求項１記載の絶縁監視装置。