JPH1068749A - 抵抗成分漏電計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】分割型変流器で単相回路の電線を把握するだけ
で、抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERが測定できる抵抗成分漏電計
を実現する。 【解決手段】交流導体を１次導体とし、２次巻線を有す
る変流器と、１次導体から、１次導体と２次巻線との間
の浮遊静電容量Ｃ_Sを通り、装置の内部インピーダンス
Ｚ_INSを通り、外部インピーダンスＺ_OUTSを通って大地
などに流れる、浮遊電流Ｉ_Sを計測するＩ_S計測回路と、
総合インピーダンス（Ｃ_ST＋Ｚ_INS＋Ｚ_OUTS）を静電容
量に十分近くするＺ_INSと、変流器を貫通して大地へ流
れる全漏れ電流Ｉ_E0を、 変流器の２次巻線の出力から
計測するＩ_E0計測回路と、Ｉ_E0計測回路の出力値とＩ_S
計測回路の出力値とから、Ｉ_E0の抵抗成分である抵抗成
分漏れ電流Ｉ_ERを計測するＩ_ER計測回路とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本件の発明は、全漏れ電流に含ま
れる抵抗成分漏れ電流を測定する漏電計即ち抵抗成分漏
電計に係わる。更に用途について詳しく述べれば、家庭
・工場・ビルなどの単相交流電源に接続された負荷回路
の漏れ電流のうちの、真に危険な漏れ電流成分である抵
抗成分漏れ電流を、簡易かつ迅速に測定し探索するため
に用いる。例えば、本件の発明の抵抗成分漏電計を用い
れば、家庭において絶縁劣化が生じているかどうかが測
定でき、絶縁劣化箇所（地絡点）の探索ができる。また
例えば、配線や負荷電気機器やの絶縁が悪くなり地絡事
故が発生したとき、本件の発明の抵抗成分漏電計を用い
れば、地絡回路を早期に発見でき、感電など危険性のあ
る地絡点を早く除去するのに役立つ。

【０００２】

【従来の技術】従来、地絡点の発見には、クランプ型漏
電計や絶縁抵抗計（メガ）やが用いられた。抵抗成分漏
電計は、当社でも試作されていたが、電圧計測の煩雑さ
も一因となって、実際には使用されなかった。

【０００３】

【従来技術の問題点】メガで地絡箇所を探索するために
は必ず、被測定回路を電圧供給元から断路する必要があ
り、活線での地絡点の探索は出来なかった。被測定回路
の断路は、客先の了承を得さえすれば、回路遮断器によ
り簡単に行う事ができる。しかし、遮断器負荷側で分岐
した回路のどこが地絡箇所なのかを特定するためには、
負荷機器への配線を切り離して測定する必要があるとと
もに、地絡探索終了時には復旧する必要があり手間がか
かっていた。また、被測定回路中に例えば２４時間稼働
の生産機器があるなど一時遮断による損傷が発生する場
合もかなりある。

【０００４】従来用いられてきたクランプ型漏電計は、
全漏れ電流（漏れ電流の絶対値）を測定する機器であ
る。図２は漏れ電流の位相関係を示す。これらの漏れ電
流は電源電圧Ｖ₁から流れる。全漏れ電流Ｉ_E0は抵抗成
分漏れ電流Ｉ_ERと静電容量成分漏れ電流Ｉ_ECとのベクト
ル合成である。電源電圧Ｖ₁と抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERと
は、複素平面上で同一方向である。静電容量成分漏れ
電流Ｉ_ECは、地絡が無くても生じる漏れ電流であり探索
する必要がない。地絡によって発生し、探索して取り除
く必要があるのは、抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERである。漏れ
電流には抵抗成分とそれに直交する容量・リアクタンス
成分の２つがある。リアクタンス成分は、抵抗成分に比
べ十分少ない漏れ電流値であるのでここでは無視してあ
る。

【０００５】従来のクランプ型漏電計は、全漏れ電流し
か測定できないので、静電容量成分漏れ電流に対して抵
抗成分漏れ電流が小さいとき、または、抵抗成分漏れ電
流に対して静電容量成分漏れ電流が大きいときは、地絡
点の探索が非常に困難であった。また、測定した漏れ電
流値が大きいとき、絶縁劣化によるものか、静電容量に
よるものかの区別ができなかった。

【０００６】従来のクランプ型漏電計は、メガによる測
定で地絡があると判明した回路の漏れ電流を測定したと
き、その値の中にＩ_ER成分が存在しているかの測定はで
きなかった。言い替えると、負荷への配線をそのままに
しての測定はできなかった。測定開始前に、最初の漏れ
電流値と、負荷側電線を入れ替えたときの漏れ電流値と
を比較して、値の多いときの結線にする作業が必要であ
った。

【０００７】従来当社で試作された抵抗成分漏電計で
は、全漏れ電流から静電容量成分漏れ電流の影響を除去
するために必要な電圧計測の方法として、電圧計測１と
電圧計測２との２つの方法があった。

【０００８】従来の電圧計測１は、図３に例示するよう
に測定用リード線２本で電圧計測を行うものである。し
かし、活線での測定であるので、安全処置が必要であ
り、しかも、電路の被覆をむく事なく電路に電圧の測定
線を接続できる箇所は場所が限られていた。従って、電
圧の測定線を接続した後、その接続のまま電路をたどっ
て地絡点を探索する事は容易ではなかった。また、測定
用リード線を長くした場合、測定範囲は広がるけれど
も、測定用リード線がかさばり、取り扱いに注意と労力
とを要し、実用的とは言えなかった。

【０００９】従来の電圧計測２は、実願平３−１１４２
９５の電圧計測であり、図４はその原理図である。電線
Ｗ₂に高抵抗センサを押し当てている。Ｒ_Sはセンサの高
抵抗体である。Ｚ_W2は電線Ｗ₂の被覆インピーダンスで
ある。Ｚ_Sは内部インピーダンスである。Ｚ_H2は人間Ｈ₂
のインピーダンスである。人間が電線の被覆部分にセン
サを押し当るだけで、電圧測定が行われる。

【００１０】従来の電圧計測２を抵抗成分漏電計に用い
ると、位相がズレ易く、抵抗成分漏電計に必要な精度が
出なかった。その理由は、センサ以外のインピーダンス
が０に近い場合はセンサ電流は抵抗成分であるが、セン
サ以外のインピーダンスが静電容量性になり、しかも高
インピーダンス（小静電容量）になると、センサ電流の
位相は静電容量電流の方向にズレるからである。実際、
電線の絶縁被覆のインピーダンスは静電容量成分であっ
て、電線の種類によっては、小さい値の静電容量成分に
なる。また、把握して使用する人間と大地との間のイン
ピーダンスは小さな浮遊静電容量になってインピーダン
スが高くなる事がある。

【００１１】従来の当社試作の抵抗成分漏電計は形状が
大きく操作性が良くなかった。

【００１２】従来、変流器の出力のＩ_E0計測には、図１
０に示すような入力回路を用いる事が多かった。しか
し、この回路で計測されるのは、Ｉ_S／２＋ｋ＊Ｉ_E0で
あり、浮遊電流Ｉ_Sが計測誤差となる問題点があった。
この誤差はＩ_E0が小さいときに 顕著に現れ、９０度位
相のズレた電流が混入するので、測定値およびＩ_ER，Ｉ
_ECの比率の誤差が大きくなる。

【００１３】

【発明の目的】本発明の目的１は、小形で取り扱いが便
利な抵抗成分漏電計を実現する事である。

【００１４】本発明の目的２は、抵抗成分漏れ電流を計
測可能とし、それにより停電と配線の切り離しとをなる
べく少なくする事である。

【００１５】本発明の目的３は、電圧計測が簡単である
事である。

【００１６】本発明の目的４は、位相ズレの少ない、測
定精度の高い電圧計測を行う事である。

【００１７】本発明の目的５は、Ｉ_E0計測からＩ_Sの影
響を除去する事である。

【００１８】

【目的を達成するための手段及び効果】請求項１の抵抗
成分漏電計の手段は、交流導体を１次導体とし、２次巻
線を有する変流器と、１次導体から、１次導体と２次巻
線との間の浮遊静電容量Ｃ_Sを通り、装置の内部インピ
ーダンスＺ_INSを通り、外部インピーダンスＺ_OUTSを通
って大地などに流れる浮遊電流Ｉ_Sを計測するＩ_S計測
回路と、総合インピーダンス（Ｃ_ST＋Ｚ_INS＋Ｚ_OUTS）
を静電容量に十分近くするＺ_INSと、変流器を貫通して
大地へ流れる全漏れ電流Ｉ_E0を変流器の２次巻線の出力
から計測するＩ_E0計測回路と、Ｉ_E0計測回路の出力値と
Ｉ_S計測回路の出力値とからＩ_E0の抵抗成分で ある抵
抗成分漏れ電流Ｉ_ERを計測するＩ_ER計測回路とを有する
事である。

【００１９】請求項１の手段は抵抗成分漏電計であるの
で、目的２が達成され、停電と配線の切り離しとが少な
くなる。電圧計測に浮遊静電容量Ｃ_Sを用いているの
で、電圧測定用リード線が不要であり、目的３が達成さ
れ、電圧計測が簡単になる。また、総合インピーダンス
（Ｃ_ST＋Ｚ_INS＋Ｚ_OUTS）が静電容量に十分近いので、
目的４が達成され、位相ズレの少ない、高精度の電圧
計測を行う。電圧計測が簡単である事は、目的１の達成
に寄与し、小形で取り扱いが便利になる。

【００２０】請求項２の抵抗成分漏電計の手段は、請求
項１における全漏れ電流Ｉ_E0を計測するＩ_E0計測回路
が、浮遊電流Ｉ_Sの影響を差し引く計測回路である事で
ある。これにより、目的５が達成され、Ｉ_E0計測回路か
らＩ_Sの影響が除去される。ま た、目的４が達成さ
れ、位相ズレの少ない高精度の電圧計測を行う事ができ
る。

【００２１】請求項３の抵抗成分漏電計の手段は、請求
項１における外部インピーダンスＺ_OUTSが配線インピー
ダンスである事である。このとき、浮遊電流Ｉ_Sは最大
となり、電圧計測が最も確実に行われる。従って目的４
が達成され、位相ズレの少ない精度の高い電圧測定が行
われる。

【００２２】請求項４の抵抗成分漏電計の手段は、請求
項１における外部インピーダンスＺ_OUTSが、装置に接触
する人体を通して形成される事である。これにより、人
間が装置に手でさわる事により電圧測定が自動的に行わ
れるので、目的３が達成され、電圧計測が簡単になり、
同時に目的１が達成され、小形で取り扱いが便利にな
る。

【００２３】請求項５の抵抗成分漏電計の手段は、請求
項３の抵抗成分漏電計であって、変流器を分割型とし、
装置は変流器に内蔵し、装置全体を絶縁ケースで覆うと
ともに、内部インピーダンスＺ_INSの端点に大地などに
接続する導体（アース）を該絶縁ケースから引き出した
事である。これにより、目的１が達成され、小形で取り
扱いが便利になる。

【００２４】請求項６の抵抗成分漏電計の手段は、請求
項４の抵抗成分漏電計であって、変流器を分割型とし、
装置は変流器に内蔵し、装置全体を絶縁ケースで覆うと
ともに、該絶縁ケースに、内部インピーダンスＺ_INSの
端点に接続される導電部を設け、人体が導電部に接触す
れば、抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERが測定できるようにした事
である。これにより、目的１が達成され、小形で取り扱
いが便利になる。

【００２５】請求項７の抵抗成分漏電計の手段は、請求
項１または請求項２または請求項３または請求項４また
は請求項５または請求項６の抵抗成分漏電計であって、
浮遊電流Ｉ_Sを計測するＩ_S計測回路の出力から、全漏れ
電流Ｉ_E0が抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERに一致するときＩ_E0の
計測波形のゼロクロス点で反転するように調整した矩形
波を得、該矩形波の切り替わり毎にＩ_E0の計測値の符号
を反転させて得た値を、平均または積分して計測する同
期整流の方法により、抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERを計測する
事である。この手段により、目的２が達成され、抵抗成
分漏れ電流を計測する事ができ、停電と配線の切り離し
とが少なくなる。

【００２６】請求項８の抵抗成分漏電計の手段は、請求
項１または請求項２または請求項３または請求項４また
は請求項５または請求項６の抵抗成分漏電計であって、
浮遊電流Ｉ_Sを計測するＩ_S計測回路の出力から、全漏れ
電流Ｉ_E0が抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERに一致するときＩ_E0の
計測波形のゼロクロス点で反転するように調整した矩形
波を得、該矩形波のゼロクロス点とＩ_E0のゼロクロス点
との位相差と、Ｉ_E0の絶対値とから、抵抗成分漏れ電流
Ｉ_ERを計測する事である。この手段により、目的２が達
成され、抵抗成分漏れ電流を計測する事ができ、停電と
配線の切り離しとが少なくなる。

【００２７】本発明は、地絡による抵抗成分漏れ電流Ｉ
_ER値を測定するため、静電容量に迷わされる事なく確実
に地絡点探索ができる。

【００２８】感電の危険性は非接地極の地絡のときにあ
る。かつ、非接地極の方が、電圧が印加されている分だ
け地絡の可能性が高い。従って、地絡点探索の緊急度は
非接地極の方が、接地極の方よりも高い。本発明は、そ
の非接地極の地絡点を、停電せずに容易に探索する事が
できる。停電作業が不要であるから、客先への遮断の確
認は不要になり、配線の切り離し・復旧など停電作業を
必要とする作業も不要になり、地絡点の探索作業が大幅
に簡易になる。

【００２９】本発明によっても、接地極の地絡の探索に
は停電作業が必要である。しかし、遮断器の負荷側の配
線処理のときに停電するだけで、後は非接地極と同様に
測定できる。従って、接地極の地絡の探索であっても、
停電と配線の切り離しとが従来と比べて大幅に少なくな
り、地絡点探索の作業上の効果が大きい。接地極の地絡
のときの探索方法は、遮断器を遮断し、遮断器負荷の接
地極を切り離し、非接地極だけの接続とするか、また
は、遮断器の負荷側電線を入れ換えて遮断器を投入する
かして探索する。その後の探索は非接地極の地絡検出と
同様である。遮断器部分での結線の入れ替えは、そのほ
かの箇所での配線の切り離しよりも簡単であるから、停
電時間も少なくて済む。なお、探索完了後には負荷側電
線の復旧が必要である。

【００３０】商用電圧から流れる漏れ電流を探索する場
合、元のＩ_ERの測定値が０であるなら、地絡発生が接地
極であって、非接地極ではない。即ち、接地極の地絡で
あっても、接地極の地絡である事が抵抗成分漏れ電流Ｉ
_ERの測定だけでわかり、遮断器をオフして負荷側を停電
し結線を入れ換えて比較して調査する手間が無くなり、
停電や配線替えやが少なくなる。

【００３１】本発明により、停電や切り離しやが少なく
なり、メガによる測定やＩ_E0測定器（クランプ型漏電
計）での問題点が解消され、地絡点を迅速にかつ簡単に
探索する抵抗成分漏電計が実現できる。

【００３２】本発明の手段により、電路の全漏れ電流
（漏れ電流の絶対値）を測定するとともに、電路に直接
検出線を接続する事なく、電路の電圧の漏れ電流に対す
る位相ズレを測定する事が可能となり、被測定電路を活
線のまま、しかも容量成分漏れ電流が大きい電路でも正
確に、且つ、従来のクランプ型漏電計と全く同じ操作性
で移動容易に測定できるような抵抗成分漏電計を提供す
る事ができる。

【００３３】

【実施例の説明】図１は本発明の請求項１の実施例の図
である。交流の１次導体が変流器を貫通している。電気
的説明のため、部分的に１次導体の絶縁被覆を省略して
図示してある。変流器には２次巻線が巻いてある。１次
導体と２次巻線との間に浮遊静電容量Ｃ_Sがある。Ｃ_Sの
測定値はどちらの１次導体から測定してもほぼ同じ数値
なので、区別せずに図示してある。浮遊電流Ｉ_Sは１次
導体と２次巻線との間の浮遊静電容量Ｃ_Sを通って２次
巻線に流れる。また浮遊電流Ｉ_Sは導電部を通って外部
に流れ出すが、２次巻線から導電部までのインピーダン
スを内部インピーダンスＺ_INSとし、導電部からアース
までのインピーダンスを外部インピーダンスＺ_{O UTS}とし
ている。従って浮遊電流Ｉ_Sは、浮遊静電容量Ｃ_Sと内部
インピーダンス Ｚ_INSと外部インピーダンスＺ_OUTSと
を通り、図１ではアースに流れる。浮遊電 流Ｉ_SはＩ_S
計測回路で測定される。

【００３４】図１の変流器を貫通した交流導体から大地
に向かって、抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERと、静電容量成分漏
れ電流Ｉ_ECとが流れており、Ｉ_ERとＩ_ECとのベクトル和
が全漏れ電流Ｉ_E0である。全漏れ電流Ｉ_E0は変流器の２
次巻線に接続されたＩ_E0計測回路で計測される。Ｉ_E0計
測回路の出力値とＩ_S計測回路の出力値とが接続された
Ｉ_ER計測回路があり、抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERが計測され
る。

【００３５】図１の個別の１次導体から、変流器の２次
巻線までの浮遊静電容量がＣ_Sのとき、鵬テブナンの定
理による総合浮遊静電容量をＣ_STとすると、浮遊電流Ｉ
_Sを 定める総合インピーダンスは（Ｃ_ST＋Ｚ_INS＋Ｚ
_OUTS）となる。Ｃ_STは、Ｃ_Sが既知であるから、数値範
囲を定める事ができる。Ｚ_OUTSは定まっていないが、人
体のインピーダンスであるから範囲は予想される。この
状態でＺ_INSは総合インピ ーダンス（Ｃ_ST＋Ｚ_INS＋Ｚ
_OUTS）を静電容量に十分近くする値に設計される。

【００３６】浮遊静電容量Ｃ_Sは小さくインピーダンス
が大であり、通常、人体インピーダンスは浮遊静電容量
Ｃ_Sに比べて十分小さなインピーダンスのため、人体イ
ンピ ーダンスの影響は無視できる。また、ゴム靴など
アースに対する絶縁が良いとき外部インピーダンスＺ
_OUTSは容量性である。従って、内部インピーダンスＺ
_INS のインピーダンスをＣ_Sのインピーダンスに比べて
十分小さくすれば総合インピ ーダンス（Ｃ_ST＋Ｚ_INS
＋Ｚ_OUTS）を静電容量に十分近くする値に設計できる。

【００３７】なお、内部インピーダンスＺ_INS自体を近
似的に静電容量成分にする事によっても、総合インピー
ダンス（Ｃ_ST＋Ｚ_INS＋Ｚ_OUTS）を静電容量に十分近く
する 値に、設計できる。Ｚ_INSを大きくすると、全漏
れ電流Ｉ_Sは、浮遊静電容量Ｃ_S や人体のインピーダン
スやが異なっても変化しにくくなる。

【００３８】以上、設計上無理をする事なく、簡単に、
電流Ｉ_Sを近似的に静電容量成分にする事ができる。

【００３９】図１の浮遊電流Ｉ_Sを定める総合インピー
ダンスは、静電容量性になるように設計されているの
で、外部インピーダンスが変動しても、浮遊電流Ｉ_Sが
位相ズ レを起こす事が無い。即ち目的４が達成され、
位相ズレの少ない正確な電圧測定が行われる。それによ
り、安定した抵抗成分漏れ電流の測定が可能になり、大
地静電容量Ｃ_ECが大きい場合でも、地絡抵抗Ｒ_ERが大き
い場合でも、抵抗成分漏れ電流が正確に測定できるよう
になる。

【００４０】図１の抵抗成分漏電計は、クランプ型漏電
計に比べて、Ｉ_S計測回路とＩ_ER計測回路とが増えてい
るが、その他の点では、クランプ型漏電計と同じであ
る。即ち、クランプ型漏電計を抵抗成分漏電計に変更す
るための追加回路と、導電性物体などとを追加・内蔵し
さえすれば、クランプ型漏電計に抵抗成分漏電計の機能
を追加する事ができる。外観上従来のクランプ漏電計と
ほぼ同じ形状・構造であって、抵抗成分漏れ電流を計測
できる抵抗成分漏電計が実現される。本発明は製品開発
の費用が少なく、製品単価が安く、小形で取り扱いが容
易である。

【００４１】電圧測定については、変流器自体に既に存
在している浮遊静電容量Ｃ_Sを用いており、新たにセン
サを追加する必要が無く、電圧測定用のリード線を接続
する必要も無い。使用者は、電圧測定を意識しなくても
測定ができる。従って、本発明は、取り扱いが便利で小
形にできる抵抗成分漏電計である。

【００４２】本発明は、抵抗成分漏電計の電圧測定にと
って重要なのは、信号の振幅ではなく、信号の位相の安
定性である事に着目した電圧計測である。即ち、外部イ
ンピーダンスが変化すると振幅が変化する浮遊電流Ｉ_S
を用い、総合インピーダンスが静電容量性になるように
設計して、位相を安定化する。本発明により、電圧測定
が簡単になり、位相の安定した抵抗成分漏電計が実現で
きる。

【００４３】図８も本発明の請求項１の実施例の図であ
る。床が高絶縁物の場合で、測定者が本発明の抵抗成分
漏電計を持っても、浮遊電流Ｉ_Sが流れない。そこで測
定者は、交流導体を被覆の上から掴む事により、浮遊電
流Ｉ_Sを流している。このと き、浮遊電流Ｉ_Sは掴んだ
交流導体の電圧に流れる。

【００４４】なお、単相３線式配線では中性線が接地さ
れているので、導体の電圧の和は大地電位にほぼ等し
い。従って、浮遊電流Ｉ_Sは０に近くなる。このとき
は、絶縁電線の１本を被覆の上から空いた手で掴み、浮
遊電流Ｉ_Sを流す事によって、抵 抗成分漏れ電流の測
定を行う。なお、このとき浮遊電流Ｉ_Sは大地にも、掴
んだ 絶縁電線の導体にも流れる。

【００４５】図５は本発明の請求項２の実施例の図であ
る。Ｉ_E0計測回路の出力は、２次巻線の両端電圧の引き
算であり、図１０の符号からわかるように、この引き算
によってＩ_Sが除去される。

【００４６】図６も本発明の請求項２の実施例の図であ
る。オペアンプの性質により、２次巻線の出力電流は等
価的に、電子回路のグランドに流れる。最初の反転増幅
回路２個の後に差動増幅回路があり、Ｉ_Sが除去され
る。

【００４７】図７も本発明の請求項２の実施例の図であ
る。Ｉ_E0計測回路は反転増幅回路であるが、導電部から
のＩ_S除去用抵抗により、Ｉ_Sが除去される。

【００４８】図９は本発明の請求項３の実施例の図であ
る。導体線が引き出され、アースに接続されている。即
ち、請求項１における外部インピーダンスＺ_OUTSが導体
線による配線インピーダンスになっている。このとき、
浮遊電流Ｉ_Sが最大となり、最も確実な電圧計測が行わ
れ、安定した抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERが得られる。即ちさ
らに精度の良い抵抗成分漏電計が実現できる。

【００４９】図１は本発明の請求項４の実施例の図でも
ある。外部インピーダンスＺ_OUTSは装置に接触する人体
を通して形成されている。人間が装置を持つだけで、ほ
とんど無意識的に電圧計測ができ、簡易・小形で操作性
の良い抵抗成分漏電計が実現できる。

【００５０】図８も本発明の請求項４の実施例の図にな
っている。請求項１の外部インピーダンスＺ_OUTSは人体
を通って形成されている。高絶縁物の上で計測するとき
も、被覆電線を被覆の上から掴めば浮遊電流Ｉ_Sが流
れ、電圧計測が行われるので、簡易・小形で操作性の良
い抵抗成分漏電計が実現できる。

【００５１】図９は本発明の請求項５の実施例の図でも
ある。変流器は分割型である。装置は変流器に内蔵して
いる。装置全体は絶縁ケースで覆われている。絶縁ケー
スから、大地などに接続する導体を引き出している。な
お、導体線は装置内部で、内部インピーダンスＺ_INSの
端点に接続されている。本発明は図からわかるように、
小形で、従来の電圧測定用リード線を２本接続する方法
に比べると、安全で操作性が良い。

【００５２】図１は本発明の請求項６の実施例の図でも
ある。請求項６では変流器は分割型である。図では、回
路説明のために装置を大きく描いてあるが、実際は小形
にでき、装置を変流器に内蔵する事ができる。装置全体
を絶縁ケースで覆い、絶縁ケースに内部インピーダンス
Ｚ_INSの端点に接続される導電部が設けてあり、人体が
導電部に接触すれば、浮遊電流Ｉ_Sが流れて、抵抗成分
漏れ電流Ｉ_ERが計測で きる。図のように装置を小形に
でき、電圧測定に測定用リード線を接続する必要がな
く、操作性の良い抵抗成分漏電計が実現できる。

【００５３】図８も本発明の請求項６の実施例の図でも
ある。請求項６では変流器は分割型である。装置は変流
器に内蔵してある。装置全体は絶縁ケースで覆われ、絶
縁ケースに内部インピーダンスＺ_INSの端点に接続され
る導電部が設けてあり、人体が導電部に接触すれば、Ｉ
_Sが流れて、抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERが測定できる。図
のように装置を小形にでき、電圧測定に測定用リード線
を接続する必要がなく、操作性の良い抵抗成分漏電計が
実現できる。

【００５４】Ｉ_ER計測回路は、図５、図６および図７に
例示するように、Ｉ_E0計測回路の出力とＩ_S計測回路の
出力とから、抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERを計測する回路であ
る。

【００５５】図５は本発明の請求項７の実施例の図でも
ある。全漏れ電流Ｉ_E0が抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERに一致す
る状態のとき、言い替えると、変流器の漏れ電流が抵抗
成分漏れ電流Ｉ_ERだけで、容量成分漏れ電流Ｉ_ECが無い
状態のとき、Ｉ_S計測回路の出力から調整によって、Ｉ
_E0の０クロス点で反転する矩形波を得る。この矩形波の
反転毎に、Ｉ_E0の符号を反転させて得た値を、平均また
は積分して計測する同期整流の方法により、抵抗成分漏
れ電流Ｉ_ERを計測する。図５では、平均または積分以降
は計測処理部で行われる。なお調整は、Ｉ_E0計測回路側
で行っても、Ｉ_S計測回路側で行っても、Ｉ_ER計測が可
能である。

【００５６】本発明の請求項８の実施例の図は無いが、
漏れ電流の絶対値と、漏れ電流の位相とがわかれば、抵
抗成分漏れ電流は計算できる。全漏れ電流Ｉ_E0が抵抗成
分漏れ電流Ｉ_ERに一致する状態のとき、言い替えると、
変流器の２次側に検出された漏れ電流が抵抗成分漏れ電
流Ｉ_ERだけで、容量成分漏れ電流Ｉ_ECが無い状態のと
き、Ｉ_S計測回路の出力から調整によって、Ｉ_E0の０ク
ロス点で反転する矩形波を得る。この矩形波と全漏れ電
流Ｉ_E0との位相差と、Ｉ_E0の絶対値とから、抵抗成分漏
れ電流が計算できる。なお調整は、Ｉ_E0計測回路側で行
っても、Ｉ_S計測 回路側で行っても、Ｉ_ER計測が可能
である。

【００５７】抵抗成分漏れ電流の計測の方法には、他
に、ＦＦＴを用いる方法もある。

【００５８】浮遊電流Ｉ_Sの計測回路の例を図５、図
６、図７に例示する。なお、浮遊電流Ｉ_Sは導電部に電
子回路の任意点をＲ，Ｌ，Ｃ等を通して接続する事によ
り、流 す事ができる。例えば電子回路の電源から抵抗
で導電部まで接続しても、浮遊電流Ｉ_Sを流す事ができ
る。

【００５９】以上、商用電源からの漏れ電流の測定につ
いて述べてきた。しかし、本発明は、絶縁状態監視装置
により、アースと接地極との間に注入される低周波電圧
からの漏れ電流の測定にも適用できる。この場合、接地
極の地絡は、非接地極の地絡と全く同様に測定でき、遮
断器をオフして停電する必要がない。

【００６０】絶縁電線から、その絶縁電線を分割型漏電
計で把握した人間を通ってアースに流れる電流は、絶縁
電線から、それを被覆の上から持った人間を通ってアー
スに流れる電流の最大値よりも小さい。中間に入る分割
型漏電計が高いインピーダンスを持っているからであ
る。

【００６１】低圧電路であれば、絶縁電線を被覆の上か
ら人間が持っても安全である。人間が持つ事のできる絶
縁電線であれば、人間が分割型変流器で電線を把握して
計測しても安全である。本発明は低圧単相回路の測定器
であり、電線は一般的には絶縁電線が使用されているの
で、本発明は安全である。

【００６２】なお、導電性物体を明示するか、しないか
であるが、抵抗成分漏電計においては、明示した方が便
利であろう。つまり、導電性物体を、人が意識せずにご
く自然に触れる箇所に設け、見た目にわからない形状に
するのではなくて、金属で形成するなど、見た目にもわ
かり、確実に触れる目安になる形状にする。明示しない
でおくと、使用者がＩ_E0測定器（クランプ型漏電計）を
使い慣れている場合、使用者は、分割型変流器で１次導
体を把握したまま手を離したとき、表示が出ると期待す
るのに、抵抗成分漏電計では表示が出なくなるので、非
常にまごつくからである。それに対して、導電性物体を
明示すると、使用者に、導電性物体に触って測定すると
いう、意識が形成される。また、明示しないときには、
無意識に触れるようにするため、導電部の接触面積を増
やすよう設計しなくてはならないので、導電部が複数の
電圧端子に当たったときに悪影響が心配される。それに
対して、導電部を明示すると、使用者が導電部に意識的
に触れてくれるので、面積を少なくする事ができ、複数
の電圧端子に同時に当たる可能性が少なくなり、電圧端
子に当たったときの悪影響の可能性が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の請求項１、４、６の実施例の図

【図２】 漏れ電流の位相関係の図

【図３】 従来の電圧計測１の１例の図

【図４】 従来の電圧計測２の原理図

【図５】 本発明の請求項２、７の実施例の図

【図６】 本発明の請求項２の実施例の図

【図７】 本発明の請求項２の実施例の図

【図８】 本発明の請求項１、４、６の実施例の図

【図９】 本発明の請求項３、５の実施例の図

【図１０】 従来の全漏れ電流Ｉ_E0計測回路の説明図

【符号の説明】

Ｃ_EC 大地静電容量 Ｃ_S １次導体と変流器の２次巻線との間の浮遊静電容
量 Ｃ_ST 鵬テブナンの定理による総合浮遊容量 Ｈ₂ 人体 Ｉ_E0 全漏れ電流 Ｉ_EC 静電容量成分漏れ電流 Ｉ_ER 抵抗成分漏れ電流 Ｉ_S １次導体から本発明の抵抗成分漏電計を通って流
れ出す浮遊電流 ｋ 変流器の１次電流から２次電流への変換比率 Ｒ_ER 地絡抵抗 Ｒ_S 高抵抗センサ Ｖ₁ 地絡電圧 Ｖ＋ 電子回路の＋電源 Ｖ− 電子回路の−電源 Ｗ₂ １次導体 Ｚ_H2 人間を通るインピーダンス Ｚ_INS 本発明の抵抗成分漏電計の変流器の２次巻線か
ら、導電部や、引き出し線やまでの内部インピーダンス Ｚ_S 内部インピーダンス Ｚ_OUTS 本発明の抵抗成分漏電計から浮遊電流Ｉ_Sが流
れ出してから、大地などに流れ込むまでの外部インピー
ダンス Ｚ_W2 一次導体の被覆インピーダンス アース 大地 計測処理部 Ｉ_E0とＩ_Sとから同期整流の方法で抵抗成
分漏れ電流を計測・表示する部分 大地 アース 導電部 本発明の抵抗成分漏電計から浮遊電流Ｉ_Sが流
れ出す部分

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流導体を１次導体とし、２次巻線を有
   する変流器と、１次導体から１次導体と２次巻線との間
   の浮遊静電容量Ｃ_Sを通り、装置の内部インピーダンス
   Ｚ_INSを通り外部インピーダンスＺ_OUTSを通って大地な
   どに流れる浮 遊電流Ｉ_Sを計測するＩ_S計測回路と、総
   合インピーダンス（Ｃ_ST＋Ｚ_INS＋Ｚ_{OUT S}）を静電容量
   に十分近くするＺ_INSと、変流器を貫通して大地へ流れ
   る全漏れ電流Ｉ_E0を変流器の２次巻線の出力から計測す
   るＩ_E0計測回路と、Ｉ_E0計測回路の出力値とＩ_S計測回
   路の出力値とからＩ_E0の抵抗成分である抵抗成分漏れ電
   流Ｉ_{E R}を計測するＩ_ER計測回路とを有する事を特徴とす
   る抵抗成分漏電計。
2. 【請求項２】 請求項１における全漏れ電流Ｉ_E0を計測
   するＩ_E0計測回路が浮遊電流Ｉ_Sの影響を差し引く計測
   回路である事を特徴とする抵抗成分漏電計。
3. 【請求項３】 請求項１における外部インピーダンスＺ
   _OUTSが配線インピーダンスである事を特徴とする抵抗成
   分漏電計。
4. 【請求項４】 請求項１における外部インピーダンスＺ
   _OUTSが装置に接触する人体を通して形成される事を特徴
   とする抵抗成分漏電計。
5. 【請求項５】 請求項３の抵抗成分漏電計であって、変
   流器を分割型とし、装置は変流器に内蔵し、装置全体を
   絶縁ケースで覆うとともに、内部インピーダンスＺ_INS
   の端点に接続し、外部に大地などに接続する導体を引き
   出した事を特徴とする抵抗成分漏電計。
6. 【請求項６】 請求項４の抵抗成分漏電計であって、変
   流器を分割型とし、装置は変流器に内蔵し、装置全体を
   絶縁ケースで覆うとともに、該絶縁ケースに内部インピ
   ーダンスＺ_INSの端点に接続される導電部を設け、人体
   が導電部に接触すれば抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERが測定でき
   るようにした事を特徴とする抵抗成分漏電計。
7. 【請求項７】 請求項１または請求項２または請求項３
   または請求項４または請求項５または請求項６の抵抗成
   分漏電計であって、浮遊電流Ｉ_Sを計測するＩ_S計測回路
   の出力から、全漏れ電流Ｉ_E0が抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERに
   一致すると きＩ_E0の計測波形のゼロクロス点で反転す
   るように調整した矩形波を得、該矩形波の切り替わり毎
   にＩ_E0の計測値の符号を反転させて得た値を、平均また
   は積分して計測する同期整流の方法により、抵抗成分漏
   れ電流Ｉ_ERを計測する事を特徴とする抵抗成分漏電計。
8. 【請求項８】 請求項１または請求項２または請求項３
   または請求項４または請求項５または請求項６の抵抗成
   分漏電計であって、浮遊電流Ｉ_Sを計測するＩ_S計測回路
   の出力から、全漏れ電流Ｉ_E0が抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERに
   一致すると きＩ_E0計測波形のゼロクロス点で反転する
   ように調整した矩形波を得、該矩形波のゼロクロス点と
   Ｉ_E0のゼロクロス点との位相差と、Ｉ_E0の絶対値とか
   ら、抵抗成分漏れ電流Ｉ_ERを計測する事を特徴とする抵
   抗成分漏電計。