JPS60155981A - 絶縁抵抗測定方法 - Google Patents

絶縁抵抗測定方法

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JPS60155981A
JPS60155981A JP1246484A JP1246484A JPS60155981A JP S60155981 A JPS60155981 A JP S60155981A JP 1246484 A JP1246484 A JP 1246484A JP 1246484 A JP1246484 A JP 1246484A JP S60155981 A JPS60155981 A JP S60155981A
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JP
Japan
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resistance
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insulation resistance
line
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JP1246484A
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Inventor
Tatsuji Matsuno
松野 辰治
Yoshio Nomura
野村 義夫
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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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】 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
、殊に対地浮遊容量大なる場合無視し得なくなる接地抵
抗を補償した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った。
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を介して発振器O8Cから商用周波数と異なった周
波数flなる測定用低周波信号電圧を電路I、+及びL
2に印加し、前記接地線Lw’を貫通する零相変流器Z
CTによって絶縁抵抗R3及び浮遊容量c−1介して帰
還する漏洩電流を検出する。
この際前記零相変流器ZCTの出力に含まれる周波数f
1の成分をフィルりFILT にて検出しその漏洩電流
中の有効分を例えば前記発振器O8Cの出力音用いて掛
算器MOLTで同期検波して電路の絶縁抵抗全測定する
ものであった。
その測定理論を第2図の等何回路を用いて更に説明する
ならば前記接地線LEの接地点Eを介して前記発振器O
8Cに帰還する電流iIとすると であるから印加する交流電圧と同相の成分、即ち上記(
1)式右辺第1項に比例した値を同期検波等の手法を用
いて検出すれば絶縁抵抗R・に逆比例した測定値を得る
ものである。
しかしながら上記(1)式からも明らめ)な如くこの測
定法は接地線LEに大地を介して帰還する電流を測定す
るにも拘らず接地抵抗を無視しているので対地浮遊容量
Cが大きくなると接地抵抗の影響が現われ測定値が現実
の電路の絶縁抵抗とはなはだしくかけ離れたものとなる
、即ち正確な絶縁抵抗の測定が不可能になるという欠陥
があった。
本発明は上述の如き従来の絶縁抵抗測定方法の欠陥を除
去すべくなされたものであって、変圧器の接地線を介し
て電路にflなる低周波数効分ならびに無効分(印加し
た信号電圧と90゜位相の異なる成分)を同期検波によ
って抽出すると共に前記有効分から前記無効分を2乗し
た値に既知の接地抵抗値で重み付けを与えた値を差し引
くことによって活線状態の電路の絶縁抵抗を測定するよ
うにした絶縁抵抗測定方法を提供せんとするものである
以下本発明をその理、論と図面に示す実施例とに基づい
て詳細に説明する。
先ず、本発明に係る絶縁抵抗測定方法を説明する前に、
その理解を助ける為従来の手法の欠陥を少しく詳細に説
明する。
第3図は接地抵抗γを考慮した場合の等価回路図である
この場合接地点Eye介して発振器O8Cに帰還する電
流411としこれを ■t =(A+jB)V ・・・・・・・・・・・・(
2)とする。このとき、 であり(2)式で接地抵抗γを無視すれば前記(1)式
と同一になることはいうまでもない。
さて(3)式において、対地浮遊容量C=00ときAは
丁となるが一般にR=>rであるからAは]/R・と考
えてよく前記(2)式の同相分はV/R・となり、同相
分を検出することにより絶縁抵抗を測定することができ
る。しかし浮遊容量Cが大きいときには同相分を検出し
ても(3)式で示される如く正しい絶縁抵抗を測定して
いないことになる。
このような誤差が実際上どの程度になるかを以下に示す
一般にR,>γであるから(3)式においてB・十γ→
R・とすると と表し得る。
ここで例えば f+==20Hz、C=5JjF。
r=100Ωとすると (ωter)2= (2ffX20X5X10″×1o
o)2≧3.95X10 となり(ωICγ)2(1である。
したがって(4)式は とみなしてよい。
従ッテ、例えばf+ =20Hz 、 C=57JF 
、 R,=100にΩ、γ=100Ωの場合前記(5)
式の()内は1+(ω+C)2B・γ=4.95 となり、同相分から検出されるべき絶縁抵抗値100に
Ωは 100にΩ/4.95=20.2にΩとして測定
されてしまうことになる。
斯くの如く、従来の接地抵抗を無視した絶縁抵抗測定方
法では対地浮遊容量が大きい場合極めて測定誤差が大き
くなる欠陥を有すること前述の通りである。更に対地浮
遊容量には一般電子機器の電源回路に付加されるノイズ
フィルりのキャパシタンスも含まれるので今後対地浮遊
容量は大きくなっていく傾向にあるから従来の方法では
ますます正確な測定結果が得られないことになる。
この問題を解決する為本発明に於いては以下の如き手法
をとる。
即ち、周波数f1の印加信号によって得られる同相分、
即ち有効分音ig+ とすると前記(2)及び(5)式
から となる。
一方、(3)式から印加信号と90°位相のずれた成分
Bは、 一般にR・)rなるから また (ωICγ)2(1 なるから BセωIC・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (
7)となり、接地抵抗γの影響は実用上はとんど受けな
いことになる。
従ってflなる印加、信号によって得られる無成分をi
gzとすれば(7)式から igz−ω】C■ ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・(8)となり、igzを2乗し、重み係数kを掛け
(6)式に示す有効分ig2から差し引くととなる。こ
こで接地抵抗rは一般に実測により知ることが可能であ
るから重み係数kをに=T ・・・・・・・・・・・・
・・・ (11の如く選ぶことにより、(9)式の第2
項は零となり第1項のV/R・から絶縁抵抗に逆比例し
た値を、接地抵抗γ、対地浮遊容量Cの影響を除去して
測定しうろことが理解されよう。
このような測定方法を実現する為には以下の如くすれば
よい。
第4図は本発明に係る絶縁測定方法を実現する為の回路
の一実施例を示す図である。
即ち、接地線LEに周波数f1なる低周波信号発生用の
発振器O8Cを直列に接続して、電圧■なる電圧全印加
する。一方前記零相変流器ZCT出力を中心周波数f1
なるバンド・パスフィルタBPFに印加して、商用周波
成分と分11L該バンドバスフィルりBPFの出力を第
1の同期検波回路MUI、’、[”lの一方の入力端に
入力せしめると共に前記発振器O8Cの出力を第1の同
期検波回路MULTIの第2の入力端に入力せしめる。
かくして第一1の同期検波回路MULT1の出力を第1
のローパスフィルりLPF11C印加し直流分のみを得
れば、前述の(6)式に相当する信号igrが得られる
一方、前記バンドパスフィルタl3PFの出力を分岐し
て第2の同期検波回路MULT2の一方の入力端に入力
せしめると共に前記発振器O8Cの出力を移相器PSに
印加して90’位相を推移せしめその出力を第2の同期
検波回路MtJLT2の第2の入力端に入力せしめる。
かくして第2の同期検波回路MULT2の出力を第2の
ローパスフィルタLPF2 VC,印加し直流分のみを
得れば前述の(8)式に′相当する信号ig2が得られ
る。
第2のローパスフィルりLPF2に得られたigzを2
乗回路SQに印加することにより、2乗回路SQの出力
には(igz)”が得られる。2乗回路SQの出力を重
み係数になる係数回路COに印加する。第1のローパス
フィルタ出力を引算器SUBの第1の入力端に印加する
と共に引算器SUBの第2の入力端に係数回路COの出
力全印加することにより引算器S[JBの出力OUTに
は、(9)式に相当する信号が得られる。ここで前記係
数回路COの係数kefII式の如く、接地抵抗γに比
例した値に設定することにより引算器SUBの出力には
絶縁抵抗値R・に逆比例した値を得ることができる。
伺、接地抵抗γは接地線の接地工事を行った竣工時の値
に対し若干の経年変化がおるため、適切な時期に接地抵
抗を測定しこの値をもって前記係数回路の係数kを変更
することがのぞましい。
本発明は以上説明した如き手法によって電路の絶縁抵抗
を測定するものであるから接地抵抗の影響全完全にキャ
ンセルすることが可能となるのみならず発振器等の出力
抵抗の影響をも接地抵抗に加味して補償するので対地浮
遊容量増大の傾向にある電子回路を含んだ電路等の絶縁
抵抗全正確に測定する上で著しい効果を発揮する。
更に実施例からも明らかな如く本発明の測定方法を実現
する測定用回路は極めて簡単、従って安価に供給可能で
あるから工場、各家庭等の電路の絶縁状態自動監視シス
テムに適用する際殊に効果的である。
伺、実施例に於いては説明簡単の為単相2線の場合を示
したが本発明はこれに限定する必然性は全くなく単相3
線或は3相3線の場合であ°りても同一の原理に基づい
て実施可能なことは明らかであろう。
なお、上記実施例においては零相電流の検出に零相変流
器を用いているが接地線LE’5=切断しこれに低抵抗
を直列接続しこの抵抗の両端電圧をもって零相電流を検
出してもよい。また電路への低周波電圧の印加に当って
は接地線LE′を切断してこれに発振器を直列に挿入接
続するのではなく、接地線を発振器出力のトランスを貫
通させる等してもよい。
【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ック図
、第2図はその等価回路図、第3図は接地侭抗を考慮し
た場合の等価回路図、第4図は本発明に係る絶縁抵抗測
定方法を実現する為の一実施例を示すブロック図である
。 T・・・・・・・・・変圧器、 Ll及びL2・・・・
・・・・・電路。 L、・・・・・・・・・接地線、 OSC・・・・・・
・・・発振器。 MULT・・・・・・・・・同期検波回路、 LPFI
、2・・・・・・・・・ローパスフィルり、 SUB・
・・・・・・・・411回路、 BPF・・・・旧・・
バンドパスフィルタ、PS・・・・・・・・・90’移
相器特許出願人 東洋通信機株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 変圧器の接地線金倉して電路に商用周波数と異なる周波
    数f1なる低周波の測定信号電圧を魅 電磁誘動或は直列給金によって印加し前記接地線に帰還
    する周波数f1の漏洩電流を検出しその有効分ならびに
    無効分を夫々同期検波により抽出すると共に前記有効分
    と前記無効分の2乗値に接地抵抗値で重みを付した値と
    の差をめることによって接地抵抗を補償して活線状態に
    て電路の絶縁抵抗を測定するようにしたことを特徴とす
    る絶縁抵抗測定方法。
JP1246484A 1984-01-25 1984-01-25 絶縁抵抗測定方法 Granted JPS60155981A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014006144A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Hioki Ee Corp 交流抵抗測定装置および交流抵抗測定方法
KR101471341B1 (ko) * 2014-10-29 2014-12-09 서울과학기술대학교 산학협력단 송배전 시스템에서의 회귀전류를 이용한 송배전 선로의 유효 접지저항 계산 방법

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JPH0458582B2 (ja) 1992-09-17

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