JPS637349B2 - - Google Patents
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- JPS637349B2 JPS637349B2 JP4732480A JP4732480A JPS637349B2 JP S637349 B2 JPS637349 B2 JP S637349B2 JP 4732480 A JP4732480 A JP 4732480A JP 4732480 A JP4732480 A JP 4732480A JP S637349 B2 JPS637349 B2 JP S637349B2
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- insulation resistance
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- current transformer
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- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 24
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims 1
- 101100381996 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) BRO1 gene Proteins 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/025—Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は電路の絶縁抵抗測定方法、殊に活線状
態に於ける電路の絶縁抵抗を測定する方法に関す
る。
態に於ける電路の絶縁抵抗を測定する方法に関す
る。
（従来技術）
従来、活線状態にある電路の絶縁状態を測定す
る場合には通常は変流器（以下ZCTと略称する）
を使用して漏洩電流を検出しているがこの漏洩電
流には漏洩抵抗（以下絶縁抵抗と呼称する）によ
る成分の他に対地静電容量（以下浮遊容量と呼称
する）によつて流れる成分も含まれる。一般に浮
遊容量による電流は絶縁抵抗のそれにくらべて著
しく大なるため絶縁抵抗の測定誤差が大となる。
更にこれらの電流は負荷の入切れによつても変動
する。また活線回路のオンライン監視等において
は測定系のその都度の調整が本来できない性質を
もつため測定系には無調整化が要求される。しか
も絶縁劣化に伴つて生ずる広範囲にわたる絶縁抵
抗の変動値を正確で、安定に測定することを必要
とする。従来から用いられている絶縁抵抗測定方
法として例えば特開昭53−7378に詳述されている
ものがあり、それを第１図及び第２図に示す。
る場合には通常は変流器（以下ZCTと略称する）
を使用して漏洩電流を検出しているがこの漏洩電
流には漏洩抵抗（以下絶縁抵抗と呼称する）によ
る成分の他に対地静電容量（以下浮遊容量と呼称
する）によつて流れる成分も含まれる。一般に浮
遊容量による電流は絶縁抵抗のそれにくらべて著
しく大なるため絶縁抵抗の測定誤差が大となる。
更にこれらの電流は負荷の入切れによつても変動
する。また活線回路のオンライン監視等において
は測定系のその都度の調整が本来できない性質を
もつため測定系には無調整化が要求される。しか
も絶縁劣化に伴つて生ずる広範囲にわたる絶縁抵
抗の変動値を正確で、安定に測定することを必要
とする。従来から用いられている絶縁抵抗測定方
法として例えば特開昭53−7378に詳述されている
ものがあり、それを第１図及び第２図に示す。
第１図においては接地線にZCTを入れ、第２
図においては電路間にZCTを入れて漏洩電流を
求めているが、入れる場所に相異があるだけで両
者共にZCTには同一値の漏洩電流が得られる。
第１図に於てZCTは変流器であつて該ZCTを接
地線に貫通せしめ該ZCTによつて電路から大地
に流れ接地線を介して帰還する漏洩電流を検出す
る。該ZCTに得られる漏洩電流igには測定すべき
絶縁抵抗Ｒを介して流れる電流iRと浮遊容量Ｃを
介して流れる電流iCとが含まれる。商用電源の角
周波数をω0、トランスTRの２次側電圧ＶをＶ＝
V0sinω0tとおくと漏洩電流igは ig＝iR＋iC ＝（V0／Ｒsinω0t＋ω0CV0cosω0t）Ｋ ……(1) となる。Ｋは比例定数である。この電流がZCT
の２次側出力に得られ、このigはバツフアアンプ
BFにて電流・電圧変換されてＫ＝１となつたも
のがかけ算器MULTの一端の入力に加えられる。
かけ算器の他端入力には電源電圧Ｖ＝V0sinω0t
が加えられる（これは電源電圧をトランス等で分
圧したものでもよい）。かけ算器MULT出力
OUTにはigとＶとの積が得られ Vxig＝V0 2／Ｒ−V0 2／2Rcos2ω0t ＋ω0CV0／２sin2ω0t ……(2) となる。
図においては電路間にZCTを入れて漏洩電流を
求めているが、入れる場所に相異があるだけで両
者共にZCTには同一値の漏洩電流が得られる。
第１図に於てZCTは変流器であつて該ZCTを接
地線に貫通せしめ該ZCTによつて電路から大地
に流れ接地線を介して帰還する漏洩電流を検出す
る。該ZCTに得られる漏洩電流igには測定すべき
絶縁抵抗Ｒを介して流れる電流iRと浮遊容量Ｃを
介して流れる電流iCとが含まれる。商用電源の角
周波数をω0、トランスTRの２次側電圧ＶをＶ＝
V0sinω0tとおくと漏洩電流igは ig＝iR＋iC ＝（V0／Ｒsinω0t＋ω0CV0cosω0t）Ｋ ……(1) となる。Ｋは比例定数である。この電流がZCT
の２次側出力に得られ、このigはバツフアアンプ
BFにて電流・電圧変換されてＫ＝１となつたも
のがかけ算器MULTの一端の入力に加えられる。
かけ算器の他端入力には電源電圧Ｖ＝V0sinω0t
が加えられる（これは電源電圧をトランス等で分
圧したものでもよい）。かけ算器MULT出力
OUTにはigとＶとの積が得られ Vxig＝V0 2／Ｒ−V0 2／2Rcos2ω0t ＋ω0CV0／２sin2ω0t ……(2) となる。
すなわちかけ算器の出力OUTの直流分はV0 2/
ＲとなりV0を一定とすればこゝに絶縁抵抗に逆比
例した値が得られることになる。
ＲとなりV0を一定とすればこゝに絶縁抵抗に逆比
例した値が得られることになる。
この値は浮遊容量Ｃに関係しない。ところでiR
とiCの大きさを比較すると一般にiRはiCよりもは
るかに小さい値である。このため測定装置の感度
を高めようとするとiC成分によつてバツフアアン
プ或は同期検波が飽和し誤差等が発生すると云う
問題を生じる。したがつて(1)式の第２項はかけ算
をする前に十分に小さくしておかねばならない。
この点について従来の技術（例えば特開53−
68290）ではＶを90゜移相器で90゜位相をずらせ
（てV2cosω0tを作り）、更にその極性を反転して
補正信号を作ると共にその振幅値V2を調整して
(1)式のigに加えることにより(1)式の第２項が減少
する方法を採用している。
とiCの大きさを比較すると一般にiRはiCよりもは
るかに小さい値である。このため測定装置の感度
を高めようとするとiC成分によつてバツフアアン
プ或は同期検波が飽和し誤差等が発生すると云う
問題を生じる。したがつて(1)式の第２項はかけ算
をする前に十分に小さくしておかねばならない。
この点について従来の技術（例えば特開53−
68290）ではＶを90゜移相器で90゜位相をずらせ
（てV2cosω0tを作り）、更にその極性を反転して
補正信号を作ると共にその振幅値V2を調整して
(1)式のigに加えることにより(1)式の第２項が減少
する方法を採用している。
しかしながら上記方法に於ても精度の高い絶縁
測定を行なうには補正信号の振幅値を人手によつ
て調整する必要があり、極めて煩わしいものであ
るという欠点があつた。
測定を行なうには補正信号の振幅値を人手によつ
て調整する必要があり、極めて煩わしいものであ
るという欠点があつた。
（発明の目的）
本発明は以上説明したような従来の絶縁抵抗測
定方法の欠点を除去するためになされたものであ
つて、煩雑な補正信号の調整を自動的に行ない高
精度の絶縁抵抗を測定しうる絶縁抵抗測定方法を
提供することを目的とする。
定方法の欠点を除去するためになされたものであ
つて、煩雑な補正信号の調整を自動的に行ない高
精度の絶縁抵抗を測定しうる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は電路又は接
地線に結合せしめた変流器の出力と電路の線間電
圧を90゜移相させた電圧とを用いて同期検波する
ことによつて得た出力のうち直流分のみを係数倍
し、該係数倍して得た出力と前記電路の線間電圧
を90゜移相させた電圧とを用いて第２の同期検波
器で同期検波することにより出力を得、該出力と
前記変流器出力との差をとり誤差の電圧と前記電
路の線間電圧とを第３の同期検波器にて同期検波
して得られる出力の直流分を測定することによつ
て漏洩電流中の絶縁抵抗による有効成分を測定す
るものである。
地線に結合せしめた変流器の出力と電路の線間電
圧を90゜移相させた電圧とを用いて同期検波する
ことによつて得た出力のうち直流分のみを係数倍
し、該係数倍して得た出力と前記電路の線間電圧
を90゜移相させた電圧とを用いて第２の同期検波
器で同期検波することにより出力を得、該出力と
前記変流器出力との差をとり誤差の電圧と前記電
路の線間電圧とを第３の同期検波器にて同期検波
して得られる出力の直流分を測定することによつ
て漏洩電流中の絶縁抵抗による有効成分を測定す
るものである。
（実施例）
以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
実施例の説明に先立つて本発明の理解を助ける
為本発明の理論を簡単に説明する。
為本発明の理論を簡単に説明する。
変流器ZCTの出力電流igには前記第１式に示し
た如くの他に浮遊容量による電流iCが含まれる
が、該igのうち右辺第２項にて示される浮遊容量
を介して流れる成分ω0CVcosω0tを減少させるよ
うに補正信号ｉを導出しこれを前記igに加算す
る。
た如くの他に浮遊容量による電流iCが含まれる
が、該igのうち右辺第２項にて示される浮遊容量
を介して流れる成分ω0CVcosω0tを減少させるよ
うに補正信号ｉを導出しこれを前記igに加算す
る。
ig＋ｉ＝V0／Ｒsinω0t
＋（ω0CV0−ａ）cosω0t ……(3)
今、前記第(3)式中の電流ｉ＝−acosω0tの振幅
値ａをω0CV0と常に等しくなるよう前記補正信
号導出手段を制御すれば絶縁抵抗を介して流れる
漏洩電流のみを検出することができる。
値ａをω0CV0と常に等しくなるよう前記補正信
号導出手段を制御すれば絶縁抵抗を介して流れる
漏洩電流のみを検出することができる。
前記BAの出力端と共に加算器ADDに接続さ
れ、該ADDの出力端を前記MULT２の一方の入
力端に接続し、該MULT２の出力端はローパス
フイルタLPF２に接続する。
れ、該ADDの出力端を前記MULT２の一方の入
力端に接続し、該MULT２の出力端はローパス
フイルタLPF２に接続する。
上述の如く構成した回路に於て各部の動作を数
式を用いて更に詳細に説明する。
式を用いて更に詳細に説明する。
ZCTの２次出力はバツフアアンプBAに加えら
れて(1)式のigが得られる。一方、電路からはトラ
ンスTROを介して電圧Ｖ＝V2sinω0tが得られる。
該トランスTROの出力は90度移相器PSに加えら
れて90度位相をシフトされV2cosω0tが得られる。
それは更に極性反転回路INVに入力してその出
力には−V2cosω0tが得られ、INVの出力は同期
検波器MULT３の一方の入力に加えられる。
れて(1)式のigが得られる。一方、電路からはトラ
ンスTROを介して電圧Ｖ＝V2sinω0tが得られる。
該トランスTROの出力は90度移相器PSに加えら
れて90度位相をシフトされV2cosω0tが得られる。
それは更に極性反転回路INVに入力してその出
力には−V2cosω0tが得られ、INVの出力は同期
検波器MULT３の一方の入力に加えられる。
バツフアアンプBA出力は同期検波器MULT１
の一方の入力端に加えられ、先の移相器PSの出
力V2cosω0tが同期検波器MULT１の他の入力端
に加えられる。従つて該MULT１の出力M1は M1＝ig×V2cosω0t＝ω0CV0／２V2 ＋ω0CV0／２V2cos2ω0t＋V0V2／2Rsin2ω0t ……(4) なる信号が得られる。該信号をローパスフイルタ
LPF１に加えることにより前記(3)式右辺第１項
に相当する直流分Ｄ Ｄ＝ω0CV0／２V2 ……(5) を得、該LPF１の出力を更に係数器CFで２／V2 2倍 して同期検波器MULT３の他の入力端に加える
ことによつて、その出力M3は M3＝−V2cosω0t×ω0CV0／２V2×２／V2 2 ＝−V2cosω0t×ω0CV0／V2 ＝−ω0CV0cosω0t ……(6) に相当する信号が得られる。該出力M3とバツフ
アアンプBA出力とを加算器ADDに入力すること
によつてig＋（−ω0CV0cosω0t）、即ち(3)式の第２
項が十分小となつた信号を得、該信号と前記トラ
ンスTROの出力Ｖ＝V2sinω0tとの積を同期検波
器MULT２でとることによりその出力M2は M2＝｛ig＋（−ω0CV0cosω0t）｝ ×V2sinω0t＝V0／Ｒsinω0t×V2sinω0t ＝V0V2／Ｒ・１／２｛１−cos2ω0t｝ ……(7) となり、該M2をローパスフイルタLPF２にて直
流分を検出すればその出力には LPF２ OUT＝V0V2／Ｒ ……(8) が得られる。これは絶縁抵抗Ｒに逆比例した量と
なる為、該LPF２ OUTより電路の絶縁抵抗を
検出することができる。
の一方の入力端に加えられ、先の移相器PSの出
力V2cosω0tが同期検波器MULT１の他の入力端
に加えられる。従つて該MULT１の出力M1は M1＝ig×V2cosω0t＝ω0CV0／２V2 ＋ω0CV0／２V2cos2ω0t＋V0V2／2Rsin2ω0t ……(4) なる信号が得られる。該信号をローパスフイルタ
LPF１に加えることにより前記(3)式右辺第１項
に相当する直流分Ｄ Ｄ＝ω0CV0／２V2 ……(5) を得、該LPF１の出力を更に係数器CFで２／V2 2倍 して同期検波器MULT３の他の入力端に加える
ことによつて、その出力M3は M3＝−V2cosω0t×ω0CV0／２V2×２／V2 2 ＝−V2cosω0t×ω0CV0／V2 ＝−ω0CV0cosω0t ……(6) に相当する信号が得られる。該出力M3とバツフ
アアンプBA出力とを加算器ADDに入力すること
によつてig＋（−ω0CV0cosω0t）、即ち(3)式の第２
項が十分小となつた信号を得、該信号と前記トラ
ンスTROの出力Ｖ＝V2sinω0tとの積を同期検波
器MULT２でとることによりその出力M2は M2＝｛ig＋（−ω0CV0cosω0t）｝ ×V2sinω0t＝V0／Ｒsinω0t×V2sinω0t ＝V0V2／Ｒ・１／２｛１−cos2ω0t｝ ……(7) となり、該M2をローパスフイルタLPF２にて直
流分を検出すればその出力には LPF２ OUT＝V0V2／Ｒ ……(8) が得られる。これは絶縁抵抗Ｒに逆比例した量と
なる為、該LPF２ OUTより電路の絶縁抵抗を
検出することができる。
尚、この自動調整に於て加算器ADD出力中の
iCによる成分は微少となるからADD出力を整流
しても同様な結果を得ることができ、更に本発明
の実施例に於ては極性反転回路INVを用いた為、
加算器を使用したが、極性反転回路を用いない場
合には引算器SUBを使用すればよいことは自明
である。
iCによる成分は微少となるからADD出力を整流
しても同様な結果を得ることができ、更に本発明
の実施例に於ては極性反転回路INVを用いた為、
加算器を使用したが、極性反転回路を用いない場
合には引算器SUBを使用すればよいことは自明
である。
又、本実施例に於ては第１図に示した如く接地
線にZCTを設けたものについて説明したがこれ
に限るわけではなく第２図に示した如く電路間に
ZCTを挿入しても同様の結果が得られ、更に単
相３線式、３相等の場合にも同様に適用可能であ
ることは明らかである。
線にZCTを設けたものについて説明したがこれ
に限るわけではなく第２図に示した如く電路間に
ZCTを挿入しても同様の結果が得られ、更に単
相３線式、３相等の場合にも同様に適用可能であ
ることは明らかである。
第１図、第２図は従来の絶縁抵抗測定方法、第
３図は本発明の絶縁抵抗測定装置の実施例を示
す。 ZCT……変流器、TR……トランス、TR0……
トランス、BF，BA……バツフアアンプ、
MULT，MULT１，MULT２，MULT３……
同期検波器、ZL……負荷、Ｃ……浮遊容量、Ｒ
……絶縁抵抗、PS……90度移相器、INV……極
性反転回路、CF……係数器、ADD……加算器、
LPF１，LPF２……ローパスフイルタ。
３図は本発明の絶縁抵抗測定装置の実施例を示
す。 ZCT……変流器、TR……トランス、TR0……
トランス、BF，BA……バツフアアンプ、
MULT，MULT１，MULT２，MULT３……
同期検波器、ZL……負荷、Ｃ……浮遊容量、Ｒ
……絶縁抵抗、PS……90度移相器、INV……極
性反転回路、CF……係数器、ADD……加算器、
LPF１，LPF２……ローパスフイルタ。
Claims (1)
- １ 電路の漏洩電流を変流器で検出し、且つ該変
流器の出力と該電路の線間電圧とを用いて漏洩電
流中の絶縁抵抗による有効成分を検出する方法に
於て、前記電路の線間電圧とは90゜移相した電圧
と前記変流器出力とを用いて同期検波して得た出
力のうち直流分を係数倍して得た信号と前記電路
の線間電圧とは90゜移相した電圧とを用いて第２
の同期検波器で同期検波することによつて出力を
得、該出力信号と前記変流器出力との差をとり、
該差の電圧と前記電路の線間電圧とを第３の同期
検波器にて同期検波して得られる出力を測定する
ことによつて漏洩電流中の絶縁抵抗による有効成
分を測定したことを特徴とする絶縁抵抗測定方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4732480A JPS56142468A (en) | 1980-04-09 | 1980-04-09 | Insulation resistance measuring method |
| US06/226,620 US4422034A (en) | 1980-01-22 | 1981-01-19 | Method for measuring insulation resistance and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4732480A JPS56142468A (en) | 1980-04-09 | 1980-04-09 | Insulation resistance measuring method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56142468A JPS56142468A (en) | 1981-11-06 |
| JPS637349B2 true JPS637349B2 (ja) | 1988-02-16 |
Family
ID=12772073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4732480A Granted JPS56142468A (en) | 1980-01-22 | 1980-04-09 | Insulation resistance measuring method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56142468A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02159554A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-19 | Shimizu Corp | 病原体あるいはアレルゲンのモニタリング方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010025743A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Multi Keisokuki Kk | 絶縁監視装置及び絶縁監視方法 |
-
1980
- 1980-04-09 JP JP4732480A patent/JPS56142468A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02159554A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-19 | Shimizu Corp | 病原体あるいはアレルゲンのモニタリング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56142468A (en) | 1981-11-06 |
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