JPS63281064A - 接地抵抗の影響を補償した絶縁抵抗測定方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は活線状態にて電路等の絶縁抵抗を沖１定する方
法、殊に対地浮遊容量大なる場合無視し得たくなる接地
抵抗の影響を補償した絶縁抵抗測定方法に関する。

（従来技術） 従来、漏電等の早期発明の為には第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、２なる負荷を有する受電変圧器Ｔの第２種鱗地線
Ｌｘを介して発振器Ｏ８Ｃから商用周波数と異なりた周
波数ｆ１なる測定用低周波信号電圧Ｖｌｓｉｎ（２ｊｒ
ｆｘｔ）を電路Ｌ１及びＬ２に入力し、前記接地線ＬＥ
に接続された変圧器ＺＣＴによって絶縁抵抗Ｒ及び浮遊
容量Ｃを介して帰還する漏洩電流を検出する。

これを更に周波数ｆ１の成分の信号電圧のみをフィルタ
ＦＩＬＴにて検出し、その検出した漏洩電流を前記入力
信号の同相信号によって掛算器ＭＵＬＴで同期検波する
ことによシミ路の絶縁抵抗に逆比例した値を得これに基
づいて電路の絶縁抵抗を測定するものであった。

その測定理論を第２図の等価回路を用いて更に説明する
。前記接地線ＬＦ、の接地点Ｅ２を介して前記発振器Ｏ
８ＣＫ帰還する電流をＩ　（ｔｌとすると （但し　ω１＝２πｆｌ）　　・・・・・・・・・　（
１）であるから入力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ＲＫ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）式からも明らか
な如くこの測定法は接地線ＬＥＥ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
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値と甚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欠点が
あった。

この欠点を補う手段として同一出願人は、特願５８−１
４５４６４　ｒ絶縁抵抗測定方法」に於て接地抵抗を補
償した絶縁抵抗測定方法を提示している。その方法を第
５図面の簡単な説明する。接地線ＬＥに夫々ｆ１及びｆ
２Ｃｆｌ＼ｆ２）なる低周波信号発生用の発振器０８Ｃ
１及び０８Ｃ２から同一電圧Ｖなる信号を入力する。一
方。

変流器ＺＣＴの出力を分枝して夫々ｆｌ及びｆ２のバン
ドパルスフィルタＢＦＰ　１及びＢＦＰｚを介して同期
検波回路ＭＵＬＴＩ及びＭＵＬＴ２の一入力端に入力す
ると共に前記両発振器０８Ｃ１及び０８Ｃｚの出力を夫
々前記同期検波回路ＭＬＩＬＴｌ及びＭＵＬＴｚの他の
入万端に入力する。これによシ前記同期検波回路ＭＬＩ
ＬＴＩの出力から同相分、即ち有効分ｉｇ１及びＭＬＩ
ＬＴｚの出力がらｉｇ、を得、その値を下記演算式に代
入する。

但し これＫよシ接地抵抗ｒの影響を補償して電路の絶縁抵抗
ＲＫ逆比例したＶ／Ｒを測定することができる。

しかし、上記方法に於いては変圧器の接地線を介して電
路に入力する周波数ｆ１及びｆ２なる低周波の測定信号
供給源として２個の発振器０８ＣＩ　、　０８Ｃｚが必
要となるので測定信号用発振回路の構成が複雑かつ高価
となる欠点があった。

（発明の目的） 本発明は上述の如き、従来の絶縁抵抗測定方法の欠点を
解決するもので接地抵抗の影響を補　□償して電路の絶
縁抵抗を正確に測定する方法に於いて接地線に入力する
測定信号１ｆｔ１つとし更にはとの抑ｊ定信号をも商用
周波数電圧を代用することによシそのための発振器を不
安として回路構成を極めて簡単にした接地抵抗の影響な
補償した絶縁抵抗測定方法を提供することを目的とする
。

（発明の概要） この目的を達成するために本発明では、変圧器の接地線
を介しては電路に直接周波数ｆｌの交流信号電圧Ｖ　１
ｓｉｎω１ｔを入力し、接地線に帰還する周波数ｆ１の
漏洩電流成分Ｉ、（ｔｌを検出すると共に、電路の延長
上の任意の１点と大地間との電圧ｅ　（ｔｌを検出する
。更に前記電流Ｉ、（ｔｌと前記電圧ｅ（ｔｌとを同期
検波をし積の直流分を得ると共に、前記電圧ｅ　（ｔ）
を整流して得た直流電圧の４乗の値で上記積の直流分を
除することにより接地抵抗の影４Ｎを受けずに電路の絶
縁抵抗を測定するものである。

：実施例） 以下図示した実施例に基づき本発明の詳細な説明する。

先づ１本発明の理論を示す。第３図は接地線の接地抵抗
ｒを考慮した場合の６１１ｉｊ定系の等価回路図である
。この場合接地線に帰還する電流１、（ｔｌは １１（ｔｌ＝ＡＩＶｔ３ｉｎωｔｔ＋ＢｘＶｔｃｏｓω
ｔｔ　　＝＝＝・・−（３１ここで であシ、一般に接地抵抗ｒは絶縁抵抗Ｒに比べて充分に
低い値を持つがらＴ＜ｉとなるので（４）式は。

・・１・・・・・・（５） となる。従って従来の如く久方電圧と同相の成分を求め
ても（５）式のＡＩＫ示される様に浮遊容得られないの
で浮遊容量ＣＫ対する補償が必要である。次に電路上の
任意の点と大地間に於いて周波数ｆ＝の成分の電圧を検
出する。これは第３図ａ　−ｂ間の電圧ｅ　（ｔｌに相
当する。第３図の発振器Ｏ８Ｃの電圧はＶ　１５ｉＩＩ
ωＩｔなるから電圧ｅ（ｔｌは。

ｅ　（ｔ）　＝　Ａ　２　Ｖ　１３ｉ（１ωｔｔ−Ｂ２
ＶＩＣＤ！ω１ｔ・・・・・・・・・（６）ここで ・・・・・・・・・（７） π（１なるので（７）式は ・・・・・・・・・　（８） となる。

次ＫＩｘ（ｔｌとｅ（ｔｌとの積の直流分りを求めると
Ｄ　＝＝　Ｉ　１（ｔａｘ　ｅ（ｔ）　　　　−”−・
（９）（ここで□は直流成分を意味する） ｃｏｓωＢ） 一方、検出した電圧ｅ（ｔｌは ｅ（”＝ＪＡ７＋Ｂｚ”　Ｖｉ３ｉ（１（ａ＋ｔｔ−Ｉ
Ｆ）−−−−−１，−ｆ）３Ｊとなるので前記電圧ｅ　
（ｔ）を整流し、エンベロープ成分ｄを求めると　ｄ＝
ｖ／Ａｆｆｉ２十Ｂ２２■１　とな＃、（８１式を代入
することによシ を得る。従って前記直流分りをエンベロープ成分ｄの４
乗で除する事にょシ となＪ）Ｖｔは一定なるから電路の絶縁抵抗を接地抵抗
ｒの影響を受けずに測定することが可能となる。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図に於て第４図及び第５図の同一の記号は同一の意味を
持つ。

まず発振周波数ｆｘなる発振器Ｏ８Ｃの出力を電力増幅
器ＰＡＭＰの入力端に入力する。電力増幅器ＰＡＭＰの
出力を注入トランスＯＴを介シて接地線ＬＥに接続する
。かくして電路Ｌｌ、Ｌｘと大地の間にはＶｔ３Ｂωｌ
ｔなる電圧が入力される。

接地線Ｌｘが貫通する変流器ＺＣＴの出力には周波数ｆ
１なる漏洩電流１１（ｔｌが含まれるから周波数ｆ１の
成分を通すフィルタＢＰＩの出力には（３）式に相当す
る電流Ｉｗ（ｔ）が抽出される。

フィルタＢＰＩの出力は掛算器ＭＵＬＴＩの一入力端に
入力する。一方電路上の一点Ｐと大地（Ｅ３）との間の
電圧を検出するために例えば電路Ｌ２にコンデンサＣ１
を介して高入力インピーダンスの差動増幅器の一入力端
に接続し、前記差動増幅器の他の入力端を大地Ｅ３に接
続する。ここでコンデンサＣ１は電路の絶縁抵抗を直流
電圧を印加して測定する場合の保護用である。差動増幅
器ＡＭＰの出力を周波数ｆｌの成分を通すフィルタＢＰ
２に入力すればＢＦ２の出力には（６）弐に相当する電
圧ｅ　（ｔｌが得られる。

電圧ｅ　（ｔｌを更に掛算器ＭｔＪＬＴの他の入力端に
入力することによシ得た出力をローパスフィルタＬＰに
て直流分のみを抽出する。この直流分は（ト）式に相当
する直流電圧りである。

又、フィルタＢＰ２の出力を整流回路ＤＥＴにも入力す
ることにより（２）式に相当する電圧ｄを整流回路ＤＥ
Ｔ出力よシ得、前記電圧ｄを４東回路ＱＤに入力し、ｄ
４なる電圧を得る。ローパルスフィルタＬＰの出力及び
４東回路ＱＤの出力を割算器ＤＶに入力すれば割算器Ｄ
Ｖの出力端には（２）式に相当する出力を得るので、電
路の絶縁抵抗を測定することができる。

上記説明では交流信号電圧を接地線を介して入力したが
、電路（Ｌｌ　、Ｌ２　）　　を一括して貫通させたト
ロイダルコア型トランスにて測定信号を入力する方法も
可能なこと、は明らかであシ。

又、説明簡単の為単相２線式電路の場合について示した
が本発明の方法はこれに限定する必然性はなく、単相３
線式及び３相３線の電路構成であってもよい。更に単相
２線式電路の場合には交流信号電圧を入力せず商用周波
電圧を交流信号電圧の代替として使用することが可能な
ことは明らかである。

（発明の効果） 本発明は以上説明した如く接地抵抗の影響を補償した（
絶縁抵抗測定）回路に於て沖１定信号を１つとし更には
との測定信号をも商用周波数電圧を代用することによシ
測定信号を入力するための発振器を不要とし１回路構成
を極めて簡単にした為装置のコスト低減に著しく効果を
発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の絶縁抵抗測定方法を実現するための一
実施例を示すブロック図、第２図は電路の等価回路図、
第３図は接地抵抗を考慮した場合の電路の等価回路図、
第４図及び第５図は従来の絶縁抵抗測定方法を説明する
図。 Ｔ・・・・・・・・・変圧器、　　　　Ｌｓ、Ｌ２・・
・・・・用電路。 ＬＥ・・・・・・・・・接地線、　　　　ＯＳＣ曲旧・
・発振器、　　　　ＭＵＬＴＩ、ＭＵＬＴ２・・・曲・
・掛算器。 ＦＩＬ、ＢＰＩ、ＢＦ２・・・叫・・フィルタ。 ＰＡＭＰ・・・・・・・・・電力増幅器、　　　　ＡＭ
Ｐ・・・・・曲増幅器、　　　　ＬＰ・・・川−ａ−パ
スフィルタ。 ＱＤ・・・・・・・・・４乗回路、　　　　ＤＩＶ・・
・叫・・割算器、　　　　５ＬＡＢ・・・叫・・引算回
路。　　０Ｔ＝−・ｔＥ屹器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）変圧器の接地線を介して電路に又該電路に結合し
   た変流器を介して周波数ｆ１の交流信号電圧を入力し、
   前記接地線に帰還する周波数ｆ１の漏洩電流成分を検出
   したものと、上記電路の延長上の地点での電路と大地間
   に存在する周波数ｆ１なる成分の電圧を検出したものと
   で積の直流分を得、更に上記電路と大地間に存在する周
   波数ｆ１なる成分の電圧を整流して得た直流電圧の４乗
   の値で上記直流分を除することにより得た信号に基づい
   て電路の絶縁抵抗を測定したことを特徴とする接地抵抗
   の影響を補償した絶縁抵抗測定方法。
2. （２）上記周波数ｆ１の交流信号電圧を電路に入力する
   代りに電路の商用周波数電圧をもって交流信号電圧とす
   ることを特徴とする特許請求の範囲１項記載の接地抵抗
   を補償した絶縁抵抗測定方法。