JPS63135872A - 電路等の絶縁低抗測定に於ける浮遊容量補償方法 - Google Patents

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】 還する漏洩電流を用いて電路等の絶縁監視を行う場合の
浮遊容量補償方法に関する。

従来技術） 高圧にて送電された電力を低圧に変換して所望装置に供
給する場合、低、圧電路の漏電事故等を未然に防止して
安定に電力を供給するために。

電路の絶縁抵抗測定装置を備えるのが一般的である。

従来、電路の絶縁抵抗測定方法としては電路と大地との
間の絶縁抵抗を介して大地に流れ変圧器に施した第２種
接地線に帰還する漏洩電流を検出することによって行う
ことが提案されて−る。

この場合検出する漏洩電流成分は商用電源そＯものの漏
洩分であってもよいが、測定用に電路に印加した商用電
源と異なる周波数の低周波信号の漏洩成分を抽出する方
がより正確なものとなる。しかしこの方法による測定で
は電路と大地間の浮遊容量を介して漏洩する成分によっ
て大きな測定誤差を生ずると云う欠点があった。

この欠点を除去するため従来、を路間に強制的に例えば
コンデンサを接続し該コンデンサに流れる電流を前記接
地線に結合して漏洩電流を検出する手段に関与せしめ、
このコンデンサに流れる電流によって該漏洩電流中に含
まれる電路の浮遊容量を介して流れる成分を相殺する方
法がとられていた。

しかしながら、この方法を例えば第２図に示す如く単相
３線電路に適用する場合、電路の負荷の大切、負荷設備
の増設変更等に際しては前記コンデンサ等に流れる電流
と漏洩電流に含まれる浮遊容量を介して流れる電流とが
正しく相殺されず、場合によってはよシ一層誤差が大き
くなることがあった。

（発明の目的） 本発明は上述した従来の電路の絶縁抵抗測定方に於ける
欠点を除去するために表されたものであって、負荷の状
態にかかわらず常に正確に電路の絶縁抵抗の測定を可能
とした浮遊容量補償方法を提供することを目的とする。

（発明の概要） 本発明はこの目的を達成するためにｊＪ、下の手段をと
る。

即ち、変圧器等に施した接地線に変流器等を結合して電
路と大地間に流れる漏洩電流を導出しこれを同期検波す
ることによってＷＬ路の絶縁抵抗を測定する方法に於い
て、前記漏洩電流を電路に流れる電流とは９０°位相が
シフトした電流若しくは電圧によって同期検波しその値
が正か負かに基づいて、前記接地線から漏洩電流を導出
する手段１例えば前記接地線に接続した変流器に電路に
流れる電流と９０°位相が進んだ信号か又は遅れた信号
のうちいづれか一方を切替えて関与せしめるよう柩成す
る。

（実施例） 以下１図示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。

その前に２本発明の理解を助けるために、第２図に示し
た従来の浮遊容量補償方法の概要とその欠点について少
しく詳細に説明する。

第２図は上述した従来の補償方法を単相３線式電路に適
用した場合の絶縁抵抗測定装置のブロック図である。

同図に於いて１は高圧電気を低圧電気圧変換する変圧器
であって、２次低圧側はＲ，Ｎ、Ｔの３線であシ、うち
ＮＩＣは第２種接地線Ｌｘが施されたものである。

これら２次電路のうち非接地電路Ｒ及びＴと大地との間
には通常絶縁抵抗ｒ１．ｒ２及び浮遊容量Ｃ１，ｃ２が
存在し、これらを測定するために前記接地線Ｌｘに変流
器２を介して絶縁監視装置３が接続され、前記電路から
絶縁抵抗を介して大地に流れ接地線Ｌｘに帰還する商用
電力或は測定用低周波信号の漏洩成分を抽出しこれを同
期検波する等の手段によって前記漏洩成分中の有効成分
のみを導出すればこの結果は前記絶縁抵抗ｒ１．ｒ２に
逆比例したものとなるから電路の絶縁抵抗を知ることが
できる。

しかし、電路と大地間に浮遊容量ｃ１．ｃ２が存在する
と、これを介して流れる漏洩電流によって前記測定結果
に誤差を生ずること上述した通導であって、この誤差を
補償するため、接地電路Ｎと非接地電路Ｔとの間に可変
コンデンサＣｐを接続し、これに流れる電流を前記変流
器２に関与せしめる。

この場合の前記接地線Ｌｇに流れる電流工〇は絶縁抵抗
１１．ｒ２に流れる電流Ｉｒと浮遊容量Ｃ□、ｃ２に流
れるＩＣ及び前記コンデンサＣｐに流れる電流Ｉｐ３者
のベクトル合成値となるが、これらのうち浮遊容量Ｃ□
、ｃｌとコンデンサＣｐ夫々に流れる電流が逆相であれ
ば互いにしかし、前記浮遊容量Ｃ□、Ｃ２は電路に接続
される負荷機器の種類、状態によって種々変化するため
測定誤差を発生すること上述した通りである。

第２図（ｂｌは前記各電流の関係を図示したベクトル図
であって、ＩｃとＩｐの絶対値が等しく符号が反対の場
合はＩｏはＩｒのみとなるが。

ＩＣとＩｐの絶対値が等しく々い場合はＩｏはＩｏ’と
なって正確なＩｒとならないばかりでな（、ＩｃとＩｐ
の符号が同じ場合誤差が拡大されることが理解できよう
。

即ち、電路電圧な■とすれば接地線Ｌｚに帰還する電流
Ｉｏは ・・・・・・・・・（１） となる。したがって絶縁抵抗による漏洩電流Ｉｒは。

一方浮遊容量による漏洩電流Ｉｃは ＩＣ＝　ωｏ（Ｃ，−Ｃ２）　Ｖ　　＝−・・・・−（
３１となる。即ち浮遊容量による電流はＣ１と０２の大
小により極性が反転することが分る。したがって従来の
ように例えばＣ□）　Ｃ２の状態でＩｃを第２図（ｂｌ
の如く電流Ｉｐで補償した時、Ｃ１〈Ｃ２の如くなれば
、変流器出力に得られる浮遊容量による電流は−（Ｉｃ
＋Ｉｐ）となシ、したがって絶縁検出器３で検出する漏
洩電流はＩＯ″となり補償電流がかえって悪い効果をも
たらすという現象が発生する。

本発明はこのような不具合を除去するためになされたも
のであって１本発明に係かる絶縁監視装置の一実施例の
ブロック図を第１図に示す。

同図に於いて１．Ｒ，Ｎ、Ｔ　は変圧器及び低圧２次電
路であって、前記第２図（ａ）と同様に電路Ｎには第２
種接地線ＬＥと、該接地線に結合した変流器２を介して
絶縁監視装置３を接続する。

更に、接地電路Ｎと非接地電路Ｔとの間に可変コンデン
サＣを接続しその接続線４の一部を前記変流器２に貫通
する如く関与せしめるが。

この際該接続線４に連動する２つの切替スイッチＳＷＩ
　　ＳＷｚを挿入しこのスイッチ操作によって前記コン
デンサＣに流れる電流の向きが反転して前記変流器２に
作用するよう結線する。

又、前記変流器２の出力の一部を同期検波器５に導くと
共に、該同期検波器５の比較信号入力端には前記可変コ
ンデンサＣを接続した電路ＮとＴから導出した信号を９
０°移相器６を介して入力し、更に前記同期検波器５の
出力をモス性検出回路７に入力せしめ、該極性検出回路
７に於いて検出した結果に基づいて前記切替スイッチ８
’Ａ’　１．８ｖ１’　２及び可変コンデンサＣを制御
する如く構成する。

以下、この装置の動作を数式を用いて詳細に説明する。

今、を路Ｎと１間の電路電圧なＶｓｉｎωＯ１とすれば
これを９０°移相したもの、即ち９０°移相器６の出力
はｅ。ｃｏｓωＯ１と表わし得る。

一方、変流器２の出力電流Ｉｏは上述した如く（１）式
にて表わされるから同期検波器５の出力Ｄｏは Ｄｏ　＝　Ｉｏ　＊　ｅＣＯ５ωＯｔ （ここで□は角周波数ω０以 上の周波数成分を除去するこ とを示す。） となる。したがってＣ□〉Ｃ２ならＤ　ｏ〉０　、　ｃ
　１（Ｃ２ならＤＯ〈０となる。そこで同期検波器５の
出力を極性検出回路７に印加し、もし極性が正ならスイ
ッチＳＷｚ、ＳＷｚを共に実線方向に又極性が負なら破
線方向に切替えれば、各スイッチにはコンデンサＣを介
して電路電圧が印加されるため変流器２に貫通した接続
線４にはスイッチの切替により電路電圧と９０°位相の
異なる電流が正相又は逆相接続線４に流れるから浮遊容
量電流を抑圧する方向で補償することが可能となる。ま
た極性検出回路７に入力される信号は（４）式の如く表
わされるからこの大きさに比例して補償電流発生のため
のコンデンサの値を固定でなく可変にしてもよい。これ
は可変コンデンサを制御してもよいし或は枚数のコンデ
ンサを設は極性検出回路の入力信号の絶体値に対応せし
めて所要のコンデンサに切替えて使用すれば容易に実現
することができる０、 伺１以上の説明に於いて絶縁監視装置３．極性検出回路
７等については既存の技術によって容易に実現可能であ
るからその詳細説明は省略した。

又１本発明の実施にあたっては上述した実施例に限定す
る必要はなく種々変形が考えられる。

例えば９本発明は単相３線式電路に限らず単相２線式或
は３相電路等広く適用可能なること自明であろう。

尚、更には電路に限らず同様の条件を満す絶縁抵抗測定
に於いて本応用可能である。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように電路の浮遊容量の変化及び
これを流れる電流極性に応じて、漏洩電流導出手段の補
正を行うものであるから電路負荷の状態にかかわらず常
に正確な電路の絶縁抵抗を測定するうえで著効を奏する
。

【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ック図、第２図（
ａｌは従来の電路の絶縁抵抗測定に於ける浮遊容量補償
装置を示すブロック図である。 第２図（ｂｌは各電流のベクトル図。 １・・・・−・・・・受電変圧器、　　　２・・・・・
・・・・変流器３・・・・・・・・・絶縁監視装置。 ４・・・・・・・・・接続線、　　　　Ｌｖ・・・・・
・・・・接地線。 ５・・・・・・・・・同期検波器、　　　６・・・・パ
°°゛移相器、　　　７・・・・・・・・・極性検出器
。 Ｒ，Ｎ、Ｔ・・・・−・・・・電路、　　　Ｃ・・・・
・・・・・コンデンｆ　、　　　　ＳＷｌ、ＳＷ２・・
・・・・・・・スイッチ。 特許出願人　　東洋通信機株式会社 ｚ　Ｚ　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、受電変圧器の低圧側一端接地線に流れる漏洩電流を
   検出して電路の絶縁状態を監視する方法に於いて、前記
   漏洩電流を上記電路電圧とは９０°位相の推移した電圧
   で同期検波することにより得られる電圧の極性によって
   、前記漏洩電流を導出する手段に電路電圧と９０°位相
   の推移した所定値の電流を同相又は逆相で流れる如く切
   替えることにより、上記漏洩電流導出手段出力中に含ま
   れる電路と大地間に存在する 浮遊容量によって生じる漏洩電流成分を抑圧若しくは相
   殺したことを特徴とする電路等の絶縁抵抗測定に於ける
   浮遊容量補償方法。 ２、前記同期検波することにより得られる電圧の大きさ
   により上記電路電圧と９０°位相の推移した電流の大き
   さを決定する如くなしたことを特徴とする特許請求の範
   囲１記載の電路等の絶縁抵抗測定に於ける浮遊容量補償
   方法。