JP2007278952A

JP2007278952A - Leakage survey instrument of scalar system

Info

Publication number: JP2007278952A
Application number: JP2006108147A
Authority: JP
Inventors: Hideki Osawa; 秀樹大澤
Original assignee: TOHOKU DENKI HOAN KYOKAI
Current assignee: TOHOKU DENKI HOAN KYOKAI
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2007-10-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a leakage survey instrument of scalar system which is simple in structure, easy in operation and capable of attaining a low cost, the cable way of which is free from affection of the static capacitance to the earth. <P>SOLUTION: In the low voltage cable way, the grounding conductor 4 of class B, non-sinusoidal wave AC voltage is superposed from CT 9 of a super positional signal injector 5, the signal flowing in the shunt circuit for leakage survey signal is detected by using a clamp CT for detection. In the clamp type leakage survey instrument, the detected leakage current survey signal processed such as amplifying by an input circuit 14. The information detected by a BPF 16 for fundamental wave, and the BPF for n-th harmonic wave is input to a resistance component operation circuit 18 so as to be able to display the information of leakage current to an output circuit 19. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、低圧電路に発生する漏電に関して、その発生した場所とその状況を、対地静電容量に影響されずに確実に探査可能なスカラー方式漏電探査器に関する。 The present invention relates to a scalar-type earth leakage probe that can reliably investigate the location and the situation of an earth leakage occurring in a low piezoelectric path without being affected by the capacitance to ground.

スカラー方式漏電探査器の目的
低圧電路の絶縁状態の監視には、Ｉｇｒ検出器または地絡電流「Ｉｏ」検出器が用いられているが、これらの装置は低圧電路全体の絶縁状態の検知が目的であり、漏電箇所、部位の探査はできないため、正確、簡便な漏電探査器の開発が求められている。
従来の漏電探査器のうち、漏れ電流の大きさのみを検知する漏電探査器は、装置が簡便で操作性が良好であっても、対地静電容量の影響を受けて、探査が不正確となりやすい傾向がある。また、抵抗地絡成分の漏れ電流（以下「Ｉｇｒ」という）を検知するＩｇｒ漏電探査器は、対地静電容量の影響を受けないが、装置が複雑で操作が煩雑となる傾向があった。
スカラー方式漏電探査器は、重畳信号の漏れ電流の基本波及びその高調波成分の電流の大きさから、漏電探査に必要な絶縁抵抗成分より流れる電流を演算・検知し、抵抗地絡箇所を特定する機能があり、被探査電路に対し、検出クランプをクランプさせるか、または磁気センサを接近させるだけの簡便な操作性と、対地静電容量に影響されない正確な漏電探査を行うことを目的としている。 Purpose of scalar type earth leakage probe Igr detector or ground fault current “Io” detector is used to monitor the insulation state of the low piezoelectric path, but these devices are intended to detect the insulation state of the entire low piezoelectric path. Therefore, since it is not possible to search for the location and part of the earth leakage, the development of an accurate and simple earth leakage probe is required.
Among the conventional earth leakage probes, the earth leakage probe that detects only the magnitude of the leakage current is inaccurate due to the influence of the ground capacitance even if the device is simple and the operability is good. It tends to be easy. In addition, the Igr leakage probe that detects the leakage current of the resistance ground fault component (hereinafter referred to as “Igr”) is not affected by the ground capacitance, but has a tendency to be complicated and difficult to operate.
The scalar type earth leakage probe calculates and detects the current that flows from the insulation resistance component necessary for earth leakage investigation from the magnitude of the fundamental wave of the leakage current of the superimposed signal and the current of its harmonic component, and identifies the resistance ground fault location The purpose of this is to perform a simple operability by simply clamping the detection clamp or bringing the magnetic sensor close to the electric circuit to be searched, and an accurate earth leakage exploration that is not affected by the capacitance to the ground. .

前記漏れ電流の大きさのみを検出する漏電探査器としては、例えば、特開平１０−３３９７５７号公報（特許文献１）に開示されているような、簡易型Ｉｇｒ漏電探査器が知られており、前記従来例においては、図５に説明するブロック図のように構成されている。前記図５に示す従来例の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器１０Ａでは、クランプＣＴ１２に接続されて、その情報を入力するヘッドアンプ２１と、ローパスフィルタ回路２２、商用周波数除去フィルタ回路２３、重畳信号用バンドパスフィルタ回路２４および、整流・ゲイン調整回路２６を、順次接続して構成している。そして、前記整流・ゲイン調整回路２５で得られた情報を、ディスプレイ２６に表示するようにしている。 As an earth leakage probe that detects only the magnitude of the leakage current, for example, a simple type Igr earth leakage probe as disclosed in JP-A-10-339757 (Patent Document 1) is known, The conventional example is configured as shown in the block diagram of FIG. In the conventional simplified Igr leakage probe 10A shown in FIG. 5, a head amplifier 21, a low-pass filter circuit 22, a commercial frequency elimination filter circuit 23, and a superimposition signal band connected to the clamp CT12 and inputting the information. A pass filter circuit 24 and a rectification / gain adjustment circuit 26 are sequentially connected. Information obtained by the rectification / gain adjustment circuit 25 is displayed on the display 26.

前記クランプＣＴ１２を配置する低圧電路には、商用周波数（５０〜６０Ｈｚ）と、Ｉｇｒ検出用の正弦波としての異なる重畳周波数、例えば、１２．５Ｈｚ等の、前記商用周波数と一致しない周波数の電流が流されているもので、前記商用周波数と重畳周波数の２つの周波数の信号が、前記クランプＣＴから得られるのである。 In the low piezoelectric path in which the clamp CT12 is disposed, a current having a frequency that does not match the commercial frequency, such as a commercial frequency (50 to 60 Hz) and a different superposition frequency as a sine wave for Igr detection, for example, 12.5 Hz. A signal having two frequencies of the commercial frequency and the superposition frequency is obtained from the clamp CT.

前記漏電探査器１０Ａにおいて、前記クランプＣＴ８はクランプ型変流器により構成されているもので、磁気的結合により低圧電路の一次電流を二次電流に変換して、ヘッドアンプ２１に入力する。このヘッドアンプ２１は、前記クランプＣＴ１２から入力される二次電流を電圧に変換し、信号処理に必要とされる電圧まで増幅する機能を持っており、その増幅された電圧信号を商用周波数除去フィルタ回路２３に伝達して、商用周波数を減衰させた信号を、重畳信号用バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）回路２４に向けて出力させる。なお、この例においては、低圧電路に流れる商用周波数（５０〜６０Ｈｚ）成分は必要とされないため、その後の信号処理で不要とされる商用周波数成分のみを減衰させるのである。 In the earth leakage probe 10A, the clamp CT8 is constituted by a clamp-type current transformer, and converts the primary current of the low piezoelectric path into a secondary current by magnetic coupling and inputs it to the head amplifier 21. The head amplifier 21 has a function of converting the secondary current input from the clamp CT12 into a voltage and amplifying the voltage to a voltage required for signal processing, and the amplified voltage signal is a commercial frequency elimination filter. The signal transmitted to the circuit 23 and attenuated in the commercial frequency is output to the superimposed signal band-pass filter (BPF) circuit 24. In this example, since the commercial frequency (50-60 Hz) component flowing in the low piezoelectric path is not required, only the commercial frequency component which is unnecessary in the subsequent signal processing is attenuated.

前記重畳信号用バンドパスフィルタ回路２４では、漏電監視用の重畳信号成分のみを通過させて、前記整流・ゲイン調整回路２６にその信号を伝達し、その信号を受けた前記整流・ゲイン調整回路２６では、重畳信号成分を整流して直流に変換するものとして構成する。前記回路２６でゲイン調整を行って、商用周波数の電圧に適合した漏洩電流値を、ディスプレイ２７に表示させるが、その他に、装置の動作状態および漏洩電流値などの情報を、選択的に表示させる機能をも持っている。 The superimposition signal band-pass filter circuit 24 passes only the superimposition signal component for leakage monitoring, transmits the signal to the rectification / gain adjustment circuit 26, and receives the signal, the rectification / gain adjustment circuit 26. In this case, the superimposed signal component is rectified and converted to direct current. The circuit 26 performs gain adjustment to display a leakage current value suitable for the commercial frequency voltage on the display 27. In addition, information such as the operating state of the apparatus and the leakage current value is selectively displayed. It also has a function.

前記漏電探査器において、低圧電路とアースの間には、図６に説明するような等価回路を構成しているものであり、対地抵抗Ｒと対地静電容量Ｃがあり、漏洩監視用重畳電圧による対地間電流Ｉｇは、対地抵抗による電流Ｉｇｒと、対地静電容量による電流Ｉｃとの合成電流となる。ここで、対地静電容量は通常一定で、低圧電路の絶縁状態により対地抵抗が変化するので、図７のベクトル図に示すように、対地抵抗による電流Ｉｇｒと、対地静電容量による電流Ｉｃとの合成電流Ｉｇを検出するようにしている。
特開平１０−３３９７５７号公報 In the earth leakage probe, an equivalent circuit as shown in FIG. 6 is configured between the low piezoelectric path and the ground, and there is a ground resistance R and a ground capacitance C, and a leakage monitoring superimposed voltage. The ground-to-ground current Ig is a combined current of the current Igr due to ground resistance and the current Ic due to ground capacitance. Here, the ground capacitance is usually constant, and the ground resistance changes depending on the insulation state of the low piezoelectric path. Therefore, as shown in the vector diagram of FIG. 7, the current Igr due to the ground resistance, the current Ic due to the ground capacitance, The combined current Ig is detected.
JP-A-10-339757

Ｉｏ方式探査器は、商用周波数の電路に流れる漏れ電流をクランプＣＴにより検知し、その大きさを表示することにより、漏電探査を行う探査器である。
前記Ｉｏ方式探査器は、電路にクランプＣＴをクランプするだけで使用できるため、操作性は良いが、商用周波数の漏れ電流の大きさは、電路の対地静電容量の影響を顕著に受けるため、前記簡易型Ｉｇｒ漏電探査器、磁気センサ形漏電探査器と同様な特性があり、漏電探査が困難であることが多い。 The Io-type probe is a probe that detects a leakage current flowing in a commercial frequency electric circuit by a clamp CT and displays the magnitude of the leakage current to detect a leakage current.
Since the Io type probe can be used simply by clamping the clamp CT on the electric circuit, the operability is good, but the magnitude of the leakage current at the commercial frequency is significantly affected by the earth capacitance of the electric circuit. It has the same characteristics as the simple type Igr earth leakage probe and the magnetic sensor type earth leakage probe, and the earth leakage investigation is often difficult.

前記Ｉｇｒ漏電探査器は、Ｉｇｒ検出器の設置された設備において使用されるもので、Ｉｇｒ検出器の重畳信号を利用した漏電探査器である。
前記Ｉｇｒ漏電探査器は、Ｉｇｒ検出器の重畳電圧注入回路を除いたものと回路内容が同じであるため、使用するにあたり、Ｉｇｒ検出器が電路に重畳している重畳電圧信号を確保する必要があり、使用の都度、重畳電圧信号用のコードを、分電盤のアースと電路の中性線へ接続する必要がある。 The Igr leakage probe is used in a facility where an Igr detector is installed, and is a leakage probe using a superimposed signal of the Igr detector.
The Igr leakage probe has the same circuit content as that of the Igr detector except for the superimposed voltage injection circuit. Therefore, it is necessary to secure a superimposed voltage signal superimposed on the electric circuit when the Igr detector is used. Yes, it is necessary to connect the cord for the superimposed voltage signal to the ground of the distribution board and the neutral line of the electric circuit each time it is used.

また、絶縁体の分電盤にはアースポイントが確保できないため、測定困難であり、操作が繁雑で、Ｉｇｒ漏電探査器は、位相検波回路を内蔵しているため、重畳電圧信号とクランプ型変流器（以下「クランプＣＴ」という）の位相が合致しなければ使用できない等の欠点がある。
さらに、重畳電圧用コードの極性と、クランプＣＴの極性を常に適合させる必要があり、本体の動作確認と極性確認が測定の都度必要となり、操作が困難であるとともに、回路構成が複雑であるため、装置が高価で大型となり、片手で操作、運搬する装置は困難である。 In addition, since the earthing point cannot be secured on the insulating distribution board, measurement is difficult, operation is complicated, and the Igr leakage probe has a built-in phase detection circuit. There is a drawback that the flower (hereinafter referred to as “clamp CT”) cannot be used unless the phases match.
Furthermore, it is necessary to always match the polarity of the superimposed voltage cord and the polarity of the clamp CT, and it is necessary to check the operation and polarity of the main body every time it is measured, which is difficult to operate and the circuit configuration is complicated. The apparatus is expensive and large, and it is difficult to operate and carry with one hand.

前記簡易型Ｉｇｒ漏電探査器は、前記のＩｇｒ探査器の問題点を解決するために開発されたもので、安価な上、電路をクランプＣＴでクランプするだけで使用できるという、簡便な操作性が認められ、全国的に普及している。しかしながら、前記簡易型Ｉｇｒ探査器は、重畳信号の漏れ電流の大きさのみにより、漏電探査する装置であり、電路を流す重畳電流の大きさは、絶縁抵抗のみではなく、対地静電容量によっても左右されるため、漏電探査が不正確になる場合がある。
また、対地静電容量の大きい幹線系統においては、絶縁抵抗成分の影響により、対地静電容量の影響が大きくなることが多く、幹線系統への適用は困難であり、高抵抗地絡の場合は、対地静電容量の影響が相対的に大きくなるため、探査は困難となる。 The simplified type Igr earth leakage probe has been developed to solve the problems of the Igr probe, and is inexpensive and can be used simply by clamping the electric circuit with a clamp CT. Recognized and popular throughout the country. However, the simplified type Igr probe is a device that conducts a leakage check only by the magnitude of the leakage current of the superimposed signal, and the magnitude of the superimposed current flowing through the electric circuit is not only determined by the insulation resistance but also by the ground capacitance. Because it depends, the earth leakage survey may become inaccurate.
Also, in the trunk line system with a large ground capacitance, the influence of the ground capacitance is often large due to the influence of the insulation resistance component, and it is difficult to apply to the trunk line system. Exploration becomes difficult due to the relatively large influence of the ground capacitance.

磁気センサ型漏電探査器は、変圧器のＢ種接地線に漏電探査用交流信号を重畳し、回路に流れる重畳信号成分の電流により生じた交流磁界の大きさを、磁気センサにより検知し漏電探査を行うものである。前記磁気センサ型漏電探査器は、磁気センサを電線または機器に接触または接近させるだけで漏電探査を行うが、以下の問題点がある。
・対地静電容量の影響を受けることがあり、重畳信号周波数が前述のＩｇｒ検出器と比較して、高い（Ｉｇｒ検出器は数十Ｈｚ、磁気センサ型漏電探査器は数ｋＨｚ）ため、対地静電容量の影響は、簡易型Ｉｇｒ漏電探査器よりさらに顕著である。したがって、検知する磁界の大きさは、絶縁抵抗のみではなく、対地静電容量によって大きく左右されるために、漏電探査が不正確となることが多い。そして、対地静電容量の大きい幹線系統においては、絶縁抵抗成分の影響により、対地静電容量の影響が大きくなることが多く、幹線系統への適用は困難である。さらに、高抵抗地絡の場合は、対地静電容量の影響が相対的に大きくなるため、探査は困難となる。等の問題がある。 The magnetic sensor type earth leakage probe superimposes the AC signal for earth leakage investigation on the class B ground wire of the transformer, detects the magnitude of the alternating magnetic field generated by the current of the superimposed signal component flowing in the circuit, and detects the earth leakage. Is to do. The magnetic sensor type earth leakage probe performs an earth leakage probe simply by bringing a magnetic sensor into contact with or approaching an electric wire or equipment, but has the following problems.
・ Since it may be affected by the capacitance to ground, the superimposed signal frequency is higher than the above-mentioned Igr detector (several tens of Hz for Igr detector and several kHz for magnetic sensor type earth leakage probe). The influence of the electrostatic capacity is more conspicuous than the simple type Igr earth leakage probe. Therefore, since the magnitude of the magnetic field to be detected is greatly influenced not only by the insulation resistance but also by the capacitance to the ground, the leakage search is often inaccurate. And in the trunk line system with a large ground capacitance, the influence of the ground capacitance is often increased due to the influence of the insulation resistance component, and it is difficult to apply to the trunk system. Furthermore, in the case of a high-resistance ground fault, the influence of the ground capacitance becomes relatively large, so that exploration becomes difficult. There are problems such as.

Ｉｏ方式探査器は、商用周波数の電路に流れる漏れ電流をクランプＣＴにより検知し、その大きさを表示することにより、漏電探査を行う探査器である。この装置は、電路にクランプＣＴをクランプするだけで使用できるために、操作性は良いが、商用周波数の漏れ電流の大きさは電路の対地静電容量の影響を受けるため、前記簡易型Ｉｇｒ漏電探査器、磁気センサ型漏電探査器と同様の特性があり、漏電探査が困難であることが多い。 The Io-type probe is a probe that detects a leakage current flowing in a commercial frequency electric circuit by a clamp CT and displays the magnitude of the leakage current to detect a leakage current. Since this device can be used simply by clamping the clamp CT to the electric circuit, the operability is good. However, since the magnitude of the leakage current at the commercial frequency is affected by the ground capacitance of the electric circuit, the simplified Igr leakage It has the same characteristics as a probe and a magnetic sensor type earth leakage probe, and it is often difficult to make an earth leakage investigation.

本発明は、従来の位相検波方式を利用したＩｇｒ漏電探査器とは異なり、重畳電圧信号回路及び位相検波回路を不要とした、スカラー方式によるＩｇｒ検出により、高精度。低コスト化を図るとともに、作業性の向上を目的とする。 Unlike the conventional Igr leakage probe using the phase detection method, the present invention is highly accurate by the Igr detection by the scalar method that does not require the superimposed voltage signal circuit and the phase detection circuit. The objective is to reduce costs and improve workability.

本発明は、電気設備の低圧電路のＢ種接地線に対して重畳用ＣＴを配置し、低圧電路の漏電箇所を探査する検出用ＣＴを設けたスカラー方式漏電探査器に関する。
請求項１の発明は、前記重畳用ＣＴには重畳信号注入器を配置し、前記重畳信号注入器から前記Ｂ種接地線に漏電探査用の、電源周波数及び電源周波数の高調波に一致しない、非正弦波交流電圧の重畳信号を前記重畳用ＣＴを介して低圧電路に重畳し、
前記低圧電路の被検知回路に配置した、前記漏電探査器の検出用ＣＴから出力された信号を、入力回路を介して前記重畳信号の基本波成分を検出する基本波用バンドパスフィルタ及び、十分に高い重畳信号の高調波成分を検出する第ｎ調波用バンドパスフィルタを配置し、
前記基本波用バンドパスフィルタから出力される、前記重畳信号の基本波成分の信号の大きさと、前記重畳信号の第ｎ調波成分の信号の大きさの、２つの信号を抵抗成分演算回路に入力させて、演算処理により低圧電路の絶縁抵抗を演算し、その演算した情報に基づいて、入力回路に設けている表示装置で表示することを特徴とする。 The present invention relates to a scalar type earth leakage survey device in which a superposition CT is arranged on a B-type ground line of a low piezoelectric path of an electrical facility, and a detection CT for searching for a leakage location of the low piezoelectric path is provided.
In the invention of claim 1, a superposition signal injector is arranged in the superposition CT, and the power supply frequency and the harmonics of the power supply frequency are not coincident with each other for ground leakage exploration from the superposition signal injector to the type B ground line. Superimposing a non-sinusoidal AC voltage superposition signal on the low piezoelectric path through the superposition CT,
A fundamental bandpass filter for detecting a fundamental wave component of the superimposed signal via an input circuit, the signal output from the detection CT of the earth leakage probe disposed in the circuit to be sensed of the low piezoelectric path, and a sufficient A band pass filter for the nth harmonic that detects the harmonic component of the high superimposed signal at
Two signals, the magnitude of the fundamental wave component signal of the superimposed signal and the magnitude of the nth harmonic component signal of the superimposed signal, output from the fundamental wave bandpass filter to the resistance component arithmetic circuit. It is characterized in that the insulation resistance of the low piezoelectric path is calculated by calculation processing and displayed on a display device provided in the input circuit based on the calculated information.

請求項２の発明は、前記基本波用ＢＰＦと第ｎ調波用ＢＰＦの情報を抵抗成分演算回路に入力して、抵抗成分を演算して抵抗値の情報を求め、
その演算により求めた情報にもとづいて、出力回路を介して外部装置に向けて情報を出力することを特徴とする。 The invention of claim 2 inputs the information of the fundamental wave BPF and the n-th harmonic BPF into a resistance component calculation circuit, calculates the resistance component, and obtains information on the resistance value,
Information is output to an external device via an output circuit based on information obtained by the calculation.

請求項３の発明は、前記低圧電路での漏電検知を行うための漏電探査器においては、検出用の手段として磁気センサを設け、前記磁気センサから得られる情報を重畳周波数検知回路に入力する、磁気センサ形漏電探査器として構成することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the leakage probe for detecting leakage in the low piezoelectric path, a magnetic sensor is provided as a means for detection, and information obtained from the magnetic sensor is input to the superimposed frequency detection circuit. It is configured as a magnetic sensor type earth leakage probe.

請求項４の発明は、前記漏電探査器においては、磁気センサから出力された信号を、重畳信号検知回路に入力し、前記重畳信号検知回路に設けた基本波用バンドパスフィルタ及び、第ｎ調波用バンドパスフィルタから得られた情報を、抵抗成分演算回路での情報の解析に供することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the earth leakage probe, a signal output from the magnetic sensor is input to a superimposed signal detection circuit, and a fundamental bandpass filter provided in the superimposed signal detection circuit, and an nth adjustment Information obtained from the wave band-pass filter is used for information analysis in a resistance component calculation circuit.

前述したように構成したことにより、以下に例示するような特徴を発揮できる。
なお、本探査器は、スカラー方式を用い、重畳信号の漏れ電流の基本波およびその高調波成分の電流から漏電探査に必要な、絶縁抵抗成分により流れる電流（以下「Ｉｇｒ」という）を検知し、正確に抵抗地絡箇所を特定する機能がある。したがって、従来方式とは異なる方式により、対地静電容量に影響されない確実な漏電探査が可能となることから、省力化や電気安全の向上に資することを目的とすることができる。
そして、本発明においては、
対地静電容量の影響がない。：つまり、前記構成を有するために、原理的に対地静電容量の影響を受けないので、極めて効率的で正確な漏電探査が可能である。
また、幹線系統への適用が容易であり、対地静電容量の大きい幹線系統でも、正確な探査が可能である。
さらに、高抵抗地絡の検出が容易であり、対地静電容量の影響を受けないため、高抵抗地絡の検出も容易である。 By configuring as described above, the following features can be exhibited.
This probe uses a scalar method to detect the current (hereinafter referred to as “Igr”) flowing through the insulation resistance component necessary for leakage detection from the fundamental wave of the leakage current of the superimposed signal and its harmonic component current. There is a function to accurately identify the resistance ground fault location. Therefore, a method different from the conventional method enables reliable earth leakage exploration that is not affected by the capacitance to the ground, which can contribute to labor saving and improvement of electrical safety.
In the present invention,
There is no influence of ground capacitance. : In other words, since it has the above-described configuration, it is not influenced by the capacitance to ground in principle, so that it is possible to perform extremely efficient and accurate earth leakage exploration.
In addition, it can be easily applied to the trunk line system, and accurate survey is possible even in the trunk line system having a large ground capacitance.
Furthermore, the detection of the high resistance ground fault is easy and the detection of the high resistance ground fault is easy because it is not affected by the capacitance to the ground.

前記クランプＣＴ形漏電探査器は、重畳電圧信号が不要のため、電線をクランプＣＴでクランプするだけで、正確なＩｇｒが測定でき、極めて作業性が良い。また、磁気センサ形漏電探査器も電線、機器に接触または接近させるのみの作業で、迅速な作業ができる。本発明の装置は、回路構成が簡単であるため、従来のクランプメータに組み込むなど、小型軽量化が図れ、安価で高精度な製品が提供できる。
したがって、クランプＣＴや重畳電圧信号用コートの極性を適合させる必要がなく、また、周波数自動切換方式を用いた場合の操作は、回路電圧の切換のみの簡単な操作で作業ができる、等の本発明の特徴を発揮できる。 Since the clamp CT type earth leakage probe does not require a superimposed voltage signal, accurate Igr can be measured simply by clamping the electric wire with the clamp CT, and the workability is extremely good. Also, the magnetic sensor type earth leakage probe can be quickly operated simply by bringing it into contact with or approaching an electric wire or device. Since the apparatus of the present invention has a simple circuit configuration, it can be reduced in size and weight, such as being incorporated in a conventional clamp meter, and an inexpensive and highly accurate product can be provided.
Therefore, it is not necessary to adapt the polarity of the clamp CT or the superimposed voltage signal coat, and the operation when the automatic frequency switching method is used can be done with a simple operation of only switching the circuit voltage. The features of the invention can be demonstrated.

図示する例にしたがって、本発明のスカラー方式漏電探査器の構成を説明する。以下に説明するクランプＣＴ形漏電探査器または磁気センサ形漏電探査器においては、図１または図３に図示する例のように、高圧電路１から給電される高圧電流を変圧器２により低圧電流として低圧電路３に給電する。そして、低圧電路で漏電が発生した時の情報を、容易に検知できるように構成しているものである。前記低圧電路３には、分岐線３ａ、３ｂ……を配線用遮断器３Ａ、３Ｂ……を介して接続し、それ等の配線用遮断器の各々に対して、以下に説明する検知手段を用いて、漏電検知の作業を行うことを可能にしている。
以下に説明する装置においては、クランプＣＴ形漏電探査器１０または磁気センサ形漏電探査器１１に対して、その検知器に組み込まれる各回路構成部材としては、以下に説明する機能と同等な働きを行う部材であれば、特にその例に開示した回路機構のみに限定するものではない。 The configuration of the scalar type earth leakage probe of the present invention will be described according to the illustrated example. In the clamp CT type earth leakage probe or magnetic sensor type earth leakage probe described below, the high voltage current fed from the high piezoelectric path 1 is converted into the low voltage current by the transformer 2 as in the example shown in FIG. 1 or FIG. Power is supplied to the low piezoelectric path 3. And it is comprised so that the information at the time of electric leakage having occurred in the low piezoelectric path can be easily detected. The branch lines 3a, 3b,... Are connected to the low piezoelectric path 3 via wiring breakers 3A, 3B,..., And detection means described below is provided for each of the wiring breakers. It is possible to perform the work of detecting leakage.
In the apparatus described below, each circuit constituent member incorporated in the detector with respect to the clamp CT type earth leakage probe 10 or the magnetic sensor type earth leakage probe 11 has the same function as the function described below. The member to be performed is not limited to the circuit mechanism disclosed in the example.

図１に示すクランプＣＴ形漏電探査器の実施例において、高圧電路１から給電される高圧電流を変圧器２により低圧電流として、低圧電路３に給電して需要家側での受電を可能としている。この給電回路において、低圧電路３からのＢ種接地線４を、Ｂ種接地極４ａを介して接続しており、前記Ｂ種接地線４に対して重畳用ＣＴ９を配置し、重畳信号注入器５から重畳信号をＣＴ９を介して電路に注入するように設けている。前記重畳信号注入器５には、電源装置６と、発振回路７から電力増幅器８に向けて信号を発振し、電力増幅器８から重畳用ＣＴ９に増幅した信号を伝達して、接地線４に重畳電圧を印加する。 In the embodiment of the clamp CT type earth leakage probe shown in FIG. 1, the high voltage current fed from the high piezoelectric path 1 is converted into a low voltage current by the transformer 2, and the low piezoelectric path 3 is fed to enable power reception on the consumer side. . In this power supply circuit, a B-type ground wire 4 from the low piezoelectric path 3 is connected via a B-type ground electrode 4a, and a superposition CT 9 is arranged on the B-type ground wire 4, and a superposition signal injector. 5 so that the superimposed signal is injected into the electric circuit via CT9. The superimposed signal injector 5 oscillates a signal from the power supply device 6 and the oscillation circuit 7 toward the power amplifier 8, transmits the amplified signal from the power amplifier 8 to the superposition CT 9, and superimposes it on the ground line 4. Apply voltage.

なお、この重畳信号注入器５に設けている各回路において、電源回路６は、重畳信号注入器の電源用回路で、電池または商用電源を用いての動作等が可能なものとして構成している。また、発振回路７では、非正弦交流を発振する回路を構成しており、重畳用ＣＴ９は、磁心型変流器であり、電路４に電力増幅器８からの重畳電圧を注入する。この例において、探査器が既設のＩｇｒ検出器等の重畳信号を利用する場合は、重畳信号注入器５は不要となる。
前記Ｂ種接地線４に対して配置する重畳用ＣＴ９は、重畳信号注入器５が磁心型変流器として構成されているもので、電源回路６と発振回路７からの信号を、電力増幅回路８で増幅して、前記Ｂ種接地線４に対して注入する。
前記重畳信号は、基本周波数及びその高調波に適合した周波数を適宜設定して、重畳用ＣＴから注入することができる。 In each circuit provided in the superimposed signal injector 5, the power supply circuit 6 is a circuit for power supply of the superimposed signal injector and is configured to be able to operate using a battery or a commercial power source. . The oscillation circuit 7 constitutes a circuit that oscillates non-sinusoidal alternating current, and the superposition CT 9 is a magnetic core type current transformer, and injects the superposition voltage from the power amplifier 8 into the electric circuit 4. In this example, when the probe uses a superimposed signal such as an existing Igr detector, the superimposed signal injector 5 is not necessary.
The superposition CT 9 arranged for the B-type grounding wire 4 is such that the superposition signal injector 5 is configured as a magnetic core type current transformer, and the signal from the power supply circuit 6 and the oscillation circuit 7 is converted into a power amplification circuit. Amplified at 8 and injected into the B-type ground line 4.
The superposition signal can be injected from the superposition CT by appropriately setting a frequency suitable for the fundamental frequency and its harmonics.

前記低圧電路３には、配線用遮断器３Ａ、３Ｂ……を介して分岐路３ａ、３ｂ……を分岐し、各負荷に対する給電経路を設けている。前記分岐路での漏電を検知するために、図１に示す例では、検出用クランプＣＴ１２を分岐路に対して用いて、クランプＣＴ形漏電探査器１０として構成した検知手段を用い、検知の動作を行うものとして構成している。前記クランプＣＴ形漏電探査器１０において、検出用クランプＣＴ１２で検知した分岐路３ｂの検知情報は、入力回路１４を介して重畳周波数検知回路１５、基本波用ＢＰＦ１６および第ｎ調波用ＢＰＦ１７にそれぞれ入力される。前記入力回路１４からの信号が並列に入力される基本波用ＢＰＦ１６と第ｎ調波用ＢＰＦ１７とは、それぞれ特定周波数の情報を解析するためのものであり、重畳周波数検知回路１５では、重畳信号注入器５から重畳用ＣＴ９を用いて、Ｂ種接地線４に注入した重畳信号成分を検知するものとして構成している。 In the low piezoelectric path 3, branch paths 3a, 3b,... Are branched via circuit breakers 3A, 3B,. In order to detect the leakage in the branch path, in the example shown in FIG. 1, the detection operation is performed using the detection means configured as the clamp CT type earth leakage probe 10 using the detection clamp CT12 for the branch path. Is configured to perform. In the clamp CT type earth leakage probe 10, the detection information of the branch path 3 b detected by the detection clamp CT 12 is supplied to the superimposed frequency detection circuit 15, the fundamental wave BPF 16 and the nth harmonic BPF 17 via the input circuit 14. Entered. The fundamental wave BPF 16 and the n-th harmonic BPF 17 to which signals from the input circuit 14 are input in parallel are for analyzing information on a specific frequency, respectively. The superposition signal component injected into the B-type ground line 4 is detected from the injector 5 using the superposition CT 9.

前記クランプＣＴ形漏電探査器１０に組み込まれて、分岐路での漏電を検知する動作を行う、各回路部材の構成およびその回路での動作を以下に説明する。
検出用クランプＣＴ１２は、検出用クランプＣＴで、電路に流れる重畳信号成分の電流を検知して、入力回路１４にその検知情報を伝達する。
入力回路１４は、検出ＣＴの入力回路で、入力保護回路、増幅器および本探査器の信号系には、商用周波数成分は不要のため、商用周波数を減衰させるバンドパスフィルタ（ＢＥＦ）などから構成される。 The configuration of each circuit member that is incorporated in the clamp CT type earth leakage probe 10 and detects the leakage in the branch path and the operation in the circuit will be described below.
The detection clamp CT12 is a detection clamp CT that detects the current of the superimposed signal component flowing in the electric circuit and transmits the detection information to the input circuit 14.
The input circuit 14 is a detection CT input circuit, and the signal system of the input protection circuit, the amplifier, and the probe is not required to have a commercial frequency component, and thus includes a bandpass filter (BEF) that attenuates the commercial frequency. The

Ｉｇｒ検出器等において、電路へ注入する重畳信号の周波数や電圧値は、メーカーまたは機種により定まっている値であり、これを使用するにあたり、手動でこれらのデータを入力する方法もある。
重畳周波数検知回路１５は、これらの操作を自動設定する場合に使用する回路で、前記重畳周波数検知回路１５により電路に重畳されている重畳周波数を検知し、重畳周波数検知回路１５からの基準信号を、基本波用ＢＰＦ１６及び、第ｎ調波用ＢＰＦへ送り、重畳信号基本波周波数及び重畳信号の高調波周波数に、各フィルタの通過周波数を一致させるとともに、重畳周波数と連動した電圧値を、自動設定することができる。 In an Igr detector or the like, the frequency and voltage value of the superimposed signal injected into the electric circuit are values determined by the manufacturer or model, and there is a method of manually inputting these data when using this.
The superposition frequency detection circuit 15 is a circuit that is used when these operations are automatically set. The superposition frequency detection circuit 15 detects a superposition frequency superimposed on the electric circuit by the superposition frequency detection circuit 15 and outputs a reference signal from the superposition frequency detection circuit 15. , To the fundamental wave BPF 16 and the nth harmonic BPF, the pass frequency of each filter is matched with the superimposed signal fundamental frequency and the harmonic frequency of the superimposed signal, and the voltage value linked to the superimposed frequency is automatically set. Can be set.

前記重畳周波数検知回路１５において、重畳周波数の選択は前記のように手動入力することもできるが、電路への重畳信号の周波数や電圧値は、メーカーまたは機種により定まっている値である。これを利用し、電路から重畳信号の基本波周波数及び第Ｎ次高調波、及び電圧値に適合させることにより、周波数と電圧値の自動設定を行うことができる。また、この機能は専用の重畳信号注入器を用いて、周波数を選択できる。 In the superposition frequency detection circuit 15, the superposition frequency can be manually input as described above, but the frequency and voltage value of the superposition signal to the electric circuit are values determined by the manufacturer or model. By using this, the frequency and voltage value can be automatically set by adapting from the electric circuit to the fundamental wave frequency and the Nth harmonic of the superimposed signal and the voltage value. This function can also select a frequency by using a dedicated superimposed signal injector.

前記基本波用ＢＰＦ１６は、入力回路１４と重畳周波数検知回路１５からの信号を受けて、重畳信号周波数検知回路の信号を基準信号として、重畳信号の基本波周波数にフィルタの通過周波数を一致させ、抵抗成分演算回路１８に向けて処理した情報を伝達する。
また、基本波用ＢＰＦ１６に通過周波数可変形フィルタを１個用いて、絶縁抵抗Ｒを検出する場合には、最初に、重畳信号基本波の大きさを測定・記録し、次に、通過周波数を変えて、第ｎ次高調波の大きさを測定・記録し、絶縁抵抗Ｒを検出することもできる。さらに、重畳信号の高調波から任意の２つの周波数を絶縁抵抗検出用データとして用いることも、前記重畳周波数検知回路１４との間で、任意に設定可能である。 The fundamental wave BPF 16 receives signals from the input circuit 14 and the superimposed frequency detection circuit 15 and uses the signal of the superimposed signal frequency detection circuit as a reference signal to match the pass frequency of the filter with the fundamental frequency of the superimposed signal, The processed information is transmitted to the resistance component calculation circuit 18.
When detecting the insulation resistance R by using one pass frequency variable filter for the fundamental wave BPF 16, first measure and record the magnitude of the superimposed signal fundamental wave, and then determine the pass frequency. Alternatively, the insulation resistance R can be detected by measuring and recording the magnitude of the nth harmonic. Further, it is possible to arbitrarily set two frequencies from the harmonics of the superimposed signal as insulation resistance detection data with the superimposed frequency detection circuit 14.

第ｎ調波用ＢＰＦ１７は、重畳信号の第ｎ調波を通過するフィルタであり、通過周波数可変形フィルタを用いる場合は、重畳信号周波数検知回路の信号を基準信号として、重畳周波数の第Ｎ調波をフィルタの通過周波数と一致させる。そして、この第ｎ調波用ＢＰＦ１７から出力される情報は、基本波用ＢＰＦ１６からの情報と合わせて抵抗成分演算回路１８に入力され、前記２つの情報にもとづいて、分岐路での漏電の検知を行う。 The nth harmonic BPF 17 is a filter that passes the nth harmonic of the superimposed signal. When a variable pass frequency filter is used, the Nth harmonic of the superimposed frequency is obtained using the signal of the superimposed signal frequency detection circuit as a reference signal. Match the wave with the pass frequency of the filter. The information output from the nth harmonic BPF 17 is input to the resistance component calculation circuit 18 together with the information from the fundamental BPF 16, and based on the two informations, detection of leakage in the branch path is detected. I do.

前記抵抗成分（Ｉｇｒ）演算回路１８は、前記第ｎ調波用ＢＰＦ１７と基本波用ＢＰＦ１６からの情報を合わせて入力するもので、電路に流れる電流の基本波成分の大きさと、十分に高い高調波次数の電流の大きさを求め、２つの電流の大きさから絶縁抵抗Ｒを演算処理により求める。また、絶縁抵抗Ｒから、電路電圧から算出されるＩｇｒの大きさに換算する他に、必要に応じ、データの平均化等の処理を行うことが可能である。 The resistance component (Igr) calculation circuit 18 inputs information from the n-th harmonic BPF 17 and the fundamental BPF 16 together. The resistance component (Igr) calculation circuit 18 has a sufficiently high harmonic and a magnitude of the fundamental component of the current flowing in the electric circuit. The magnitude of the current of the wave order is obtained, and the insulation resistance R is obtained from the magnitude of the two currents by calculation processing. In addition to conversion from the insulation resistance R into the magnitude of Igr calculated from the circuit voltage, processing such as data averaging can be performed as necessary.

クランプＣＴ形漏電探査器１０のディスプレイ・操作部１９には、商用周波数の電路電圧、重畳周波数等の入力機構を設ける。
ディスプレイは、抵抗成分演算回路１８からの情報を元に、商用周波数の電路電圧から算出されるＩｇｒ値と、各種設定状態等を表示するとともに、処理した情報を記録計等へ出力させる機能等の複数の機能を持たせている。 The display / operation unit 19 of the clamp CT type earth leakage probe 10 is provided with an input mechanism such as an electric line voltage of a commercial frequency and a superposed frequency.
The display displays the Igr value calculated from the circuit voltage at the commercial frequency and various setting states based on the information from the resistance component calculation circuit 18, and outputs the processed information to a recorder, etc. It has multiple functions.

前記クランプＣＴ形漏電探査器１０においては、前述したように、絶縁抵抗Ｒのデータから。商用周波数の電路電圧から算出されるＩｇｒの大きさを、そのまま表示することができる装置として構成しており、装置の操作は、商用周波数の電路電圧入力、感度切換等を行う。また、Ｉｇｒ検出器で用いる重畳信号周波数、電圧値の情報は、装置のメーカーにより、各様で種々な仕様があり、漏電探査用の重畳信号注入周波数、電圧値も異なることがあり、周波数選択等のデータの手動入力が必要な場合もある。 In the clamp CT type earth leakage probe 10, as described above, from the data of the insulation resistance R. It is configured as a device that can display the magnitude of Igr calculated from the circuit voltage of the commercial frequency as it is, and the operation of the device performs commercial circuit voltage input, sensitivity switching, and the like. In addition, the information on the superimposed signal frequency and voltage value used in the Igr detector has various specifications depending on the manufacturer of the device, and the superimposed signal injection frequency and voltage value for earth leakage exploration may differ. In some cases, it is necessary to manually input such data.

本発明のＩｇｒ検出器の動作の原理：
図２に示すような等価回路を用いて、本発明のＩｇｒ検出器の動作を説明するが、この等価回路の説明図において、Ｖ：絶縁検出用重畳電圧、Ｒ：対地抵抗（絶縁抵抗）、Ｃ：対地静電容量、Ｉｒ：対地抵抗により流れる電流、Ｉｃ：対地静電容量により流れる電流Ｉ：Ｉｃ、Ｉｒの合成電流（電路に流れる電流）をそれぞれ表しているもので、ＣＴは検出ＣＴ１２である。
なお、この等価回路において、装置を有効に作用させるための要件と、それによる演算の式等に関しては、後で説明する。 Principle of operation of the Igr detector of the present invention:
The operation of the Igr detector of the present invention will be described using an equivalent circuit as shown in FIG. 2. In the explanatory diagram of this equivalent circuit, V: insulation detection superimposed voltage, R: ground resistance (insulation resistance), C: ground capacitance, Ir: current flowing due to ground resistance, Ic: current flowing due to ground capacitance I: combined current of Ic, Ir (current flowing in the electric circuit), and CT is the detected CT12 It is.
In this equivalent circuit, the requirements for effectively operating the device and the calculation formulas and the like will be described later.

前記クランプＣＴ形漏電探査器１０を用いて漏電検知を行う場合の他に、本発明においては、図３に説明するように、磁気センサ形漏電探査器１１として構成することもできる前記磁気センサ形漏電探査器１１を用いる漏電探査器においては、変圧器のＢ種接地線に漏電探査用交流信号を重畳し、回路に流れる重畳信号成分の電流により生じた交流磁界の大きさを、磁気センサにより検知し漏電探査を行うものである。磁気センサ型漏電探査器は、磁気センサを電線または機器に接触または接近させるだけで漏電探査を行うことができる。 In addition to the case where leakage detection is performed using the clamp CT leakage detector 10, the present invention can be configured as a magnetic sensor leakage detector 11 as described in FIG. 3. In the earth-leakage probe using the earth-leakage explorer 11, the AC signal for earth-leakage exploration is superimposed on the B-type ground wire of the transformer, and the magnitude of the alternating magnetic field generated by the current of the superimposed signal component flowing in the circuit is It detects and conducts earth leakage exploration. The magnetic sensor type earth leakage probe can perform an earth leakage probe simply by bringing the magnetic sensor into contact with or approaching an electric wire or equipment.

前記磁気センサ形漏電探査器１１を用いる漏電探査器においては、磁気センサ形漏電探査器のディスプレイ・操作部１９は、商用周波数の電路電圧、重畳周波数、検出感度調整等の入力機構を設ける。
直線状の電路から発生する磁界の強さは、流れる電流に比例し、電路からの距離に反比例する。
この性質から、探査時は被探査回路から磁気センサまでの距離が、Ｉｇｒ漏れ電流値に影響するため、Ｉｇｒ値は被探査回路から磁気センサまでの距離の関数となる。したがって、探査時は被探査回路と磁気センサの距離は一定ではないため、ディスプレイの探査結果の表示はＩｇｒ値ではなく、漏電の有無、検出レベルの変化等を表示するランプ、メータ表示等を行うとともに、各種設定状態等の表示をする。 In the earth leakage survey device using the magnetic sensor type earth leakage survey device 11, the display / operation unit 19 of the magnetic sensor type earth leakage survey device is provided with an input mechanism for adjusting the commercial circuit voltage, superposition frequency, detection sensitivity, and the like.
The strength of the magnetic field generated from the linear electric circuit is proportional to the flowing current and inversely proportional to the distance from the electric circuit.
Because of this property, the distance from the searched circuit to the magnetic sensor during the search affects the Igr leakage current value, so the Igr value is a function of the distance from the searched circuit to the magnetic sensor. Therefore, since the distance between the circuit to be searched and the magnetic sensor is not constant during the exploration, the display of the exploration result on the display is not an Igr value, but a lamp that displays the presence or absence of electric leakage, a change in the detection level, a meter display, etc. At the same time, various setting statuses are displayed.

この実施例で使用する磁気センサ１３は、電路に流れる重畳信号成分の電流により発生した交流磁界を検知するセンサであり、磁性体にコイルを巻いたものや、ホール素子により磁気検出を行う機構のものを用いることができる。
前記例示された２つの装置を用いて、電路での漏電の検知を行う場合には、次に説明するようにして実施する。図４に示すモデル電路では、低圧電路３から、負荷別に複数に分岐した分岐回路３ａ、３ｂ……を、配線用遮断器３Ａ、３Ｂ……を介して配置している。前記分岐回路での漏電探査を行う場合には、探査器１０または１１により、順次分岐回路の測定を行い、漏電回路を追求し、漏電機器、箇所を探査する。 The magnetic sensor 13 used in this embodiment is a sensor that detects an alternating magnetic field generated by a current of a superimposed signal component flowing in an electric circuit, and has a mechanism in which a coil is wound around a magnetic material or a mechanism that performs magnetic detection by a Hall element. Things can be used.
When detecting the leakage in the electric circuit using the two exemplified devices, it is carried out as described below. In the model circuit shown in FIG. 4, branch circuits 3a, 3b,... Branched from the low piezoelectric path 3 into a plurality of loads are arranged via wiring breakers 3A, 3B,. In the case of conducting a leakage check in the branch circuit, the branch circuit is sequentially measured by the searcher 10 or 11, the leakage circuit is pursued, and the leakage device and the location are searched.

前記スカラー方式漏電探査器を用いて電路での絶縁抵抗を求めるには、低圧電路に非正弦波交流を重畳し、回路に流れる重畳信号の基本波成分の、電流Ｉの大きさと、十分に高い高調波次数の漏れ電流（以下「Ｉｃｎ」という）の２つのスカラー量を、検出ＣＴまたは磁気センサにより検出し、次の式のような簡単な演算により算出できる。
Ｒ＝（４Ｅ／π）・（Ｉ²−Ｉcn²）^1/2×π× ２^1/2
上の式は、波高値Ｅの方形波を注入し、基本波成分の漏れ電流の大きさをＩ、十分に高い周波数の漏れ電流をＩｃｎとした場合の抵抗値を示しているものである。 In order to obtain the insulation resistance in the electric circuit by using the scalar type earth leakage probe, the non-sinusoidal alternating current is superimposed on the low piezoelectric circuit, and the magnitude of the current I of the fundamental wave component of the superimposed signal flowing in the circuit is sufficiently high. Two scalar quantities of harmonic order leakage current (hereinafter referred to as “Icn”) can be detected by detection CT or a magnetic sensor, and can be calculated by a simple calculation such as the following equation.
R = (4E / π) · (I ² −Icn ² ) ^1/2 × π × 2 ^1/2
The above equation shows the resistance value when a square wave having a peak value E is injected, the magnitude of the leakage current of the fundamental wave component is I, and the leakage current of a sufficiently high frequency is Icn.

本発明のＩｇｒ検出器の動作の原理：
図２に示すような等価回路を用いて、本発明のＩｇｒ検出器の動作を説明するが、この等価回路の説明図において、Ｖ：絶縁検出用重畳電圧、Ｒ：対地抵抗（絶縁抵抗）、Ｃ：対地静電容量、Ｉｒ：対地抵抗により流れる電流、Ｉｃ：対地静電容量により流れる電流Ｉ：Ｉｃ、Ｉｒの合成電流（電路に流れる電流）をそれぞれ表しているもので、ＣＴは、検出ＣＴ８である。 Principle of operation of the Igr detector of the present invention:
The operation of the Igr detector of the present invention will be described using an equivalent circuit as shown in FIG. 2. In the explanatory diagram of this equivalent circuit, V: insulation detection superimposed voltage, R: ground resistance (insulation resistance), C: Ground capacitance, Ir: Current flowing due to ground resistance, Ic: Current flowing due to ground capacitance I: Ic, Ir combined current (current flowing in the circuit), CT is detected CT8.

前記等価回路に対して、以下の処理動作を行うことにより、装置を有効に作用させる。ａ：電路に重畳信号である非正弦波交流Ｖを印加する。
重畳電圧の波高値をＥ、基本波の角周波数をωの方形波とすると、電圧波形に含まれる各高調波成分は、次の式で表される。
Ｖ＝（４Ｅ／π）・（sin ωt+1/3 ×sin ωt+1/5 ×sin5ωt+…
……＋1/N ×sinNωｔ）…（ａ）
上の式で表され、基本波の波高値を１とすると、第三高調波の波高値は１／３、第五高調波の波高値は１／５となり、Ｎ次高調波の波高値では１／Ｎとなる。（Ｎは奇数） By performing the following processing operation on the equivalent circuit, the apparatus is effectively operated. a: A non-sinusoidal alternating current V that is a superimposed signal is applied to the electric circuit.
Assuming that the peak value of the superimposed voltage is a square wave of E and the angular frequency of the fundamental wave is a square wave, each harmonic component included in the voltage waveform is expressed by the following equation.
V = (4E / π) · (sin ωt + 1/3 × sin ωt + 1/5 × sin5ωt +…
…… + 1 / N × sinNωt) ... (a)
If the peak value of the fundamental wave is 1, the peak value of the third harmonic is 1/3, the peak value of the fifth harmonic is 1/5, and the peak value of the Nth harmonic is 1 / N. (N is an odd number)

ｂ対地抵抗（絶縁抵抗）に流れる電流
前記（ａ）式のように、重畳電圧が印加された際に、対地抵抗に流れる各高調波の電流Ｉｃは、次の式で表される。
Ｉｒ＝（４Ｒ／π）・（sin ωt+1/3 ×sin ωt+1/5 ×sin5ωt+……
…＋1/N ×sinNωｔ）……………（ｂ）
ｃ対地静電容量に流れる電流
上記の重畳電圧が印加された際に、対地静電容量Ｃに流れる各高調波の電流Ｉｃは次の式で表される。
Ｉｃ＝４Ｅ／π（ωＣ×ｓｉｎωｔ＋３ωＣ×１／３×ｓｉｎ３ωｔ＋
５ωＣ×１／５×ｓｉｎ５ωｔ＋……＋ＮωＣ×１／Ｎ×ｓｉｎＮωｔ）…（ｃ） b Current flowing in ground resistance (insulation resistance) As shown in the equation (a), when a superimposed voltage is applied, each harmonic current Ic flowing in the ground resistance is expressed by the following equation.
Ir = (4R / π) · (sin ωt + 1/3 × sin ωt + 1/5 × sin5ωt + ……
… + 1 / N × sinNωt) ………… (b)
c Current that flows to ground capacitance When each of the above superimposed voltages is applied, each harmonic current Ic that flows to ground capacitance C is expressed by the following equation.
Ic = 4E / π (ωC × sinωt + 3ωC × 1/3 × sin3ωt +
5ωC × 1/5 × sin5ωt +... + NωC × 1 / N × sinNωt) (c)

ｄ絶縁抵抗、対地静電容量に流れる電流の大きさ（スカラー量）の特徴
前記の式から絶縁抵抗に流れる電流の大きさは、基本波を１とすると、第３高調波では１／３、第５高調波では１／５となり、高調波次数が高まるにつれて反比例して小さくなる。
また、対地静電容量に流れる電流の大きさは。前記した式より、各高調波とも電流の大きさは等しく、高調波次数が高まるにつれて減少することはない。 d. Characteristics of Insulation Resistance and Current Magnitude (Scalar Amount) to Ground Capacitance From the above equation, the magnitude of current flowing through the insulation resistance is 1/3 for the third harmonic, where the fundamental wave is 1. It becomes 1/5 at the fifth harmonic, and decreases in inverse proportion as the harmonic order increases.
What is the magnitude of the current flowing through the ground capacitance? From the above equation, the currents are equal in magnitude for each harmonic and do not decrease as the harmonic order increases.

ｅ絶縁抵抗の検出
（１）対地静電容量に流れる電流の検出
前記のように、重畳電圧の高調波次数が高まるにつれて、減少する絶縁抵抗に流れる電流の特性から、絶縁抵抗に流れる電流が無視できる程度の、十分に高い高調波次数（以下「第ｎ調波」という）の電流を検出することにより、対地静電容量Ｃのみに流れる電流と見なすことができる。
このときの検出ＣＴに流れる電流の実効値を、Ｉｃｎとする。 e Detection of insulation resistance (1) Detection of current flowing to ground capacitance As described above, the current flowing through the insulation resistance is ignored due to the characteristics of the current flowing through the insulation resistance that decreases as the harmonic order of the superimposed voltage increases. By detecting a sufficiently high harmonic order (hereinafter referred to as “nth harmonic”) current as much as possible, it can be regarded as a current that flows only to the ground capacitance C.
The effective value of the current flowing through the detection CT at this time is defined as Icn.

（２）基本波成分を検出した際に流れる電流
基本波成分による絶縁抵抗に流れる電流をＩｒ１′とすると、この値は次の式で表される。
Ｉｒ１′＝４Ｅ／Ｒπ×ｓｉｎωｔ
上記式の時間関数ωｔを省略し、実効値に換算してＩｒ１とすると、その式は、次のように表される。
Ｉｒ１＝４Ｅ／Ｒπ×２^1/2 となる。
そして、基本波成分により対地静電容量に流れる電流をＩｃ１′とすると次の式で表される。
Ｉｃ１′＝４ＥωＣ／π×ｓｉｎωｔ
実効値をＩｃ１とすると、
Ｉｃ１＝４ＥωＣ／π×２^1/2となる。 (2) Current that flows when the fundamental wave component is detected If the current flowing through the insulation resistance due to the fundamental wave component is Ir1 ′, this value is expressed by the following equation.
Ir1 ′ = 4E / Rπ × sinωt
If the time function ωt in the above equation is omitted and converted to an effective value to be Ir1, the equation is expressed as follows.
Ir1 = 4E / Rπ × 2 ^1/2 .
When the current flowing through the ground capacitance due to the fundamental wave component is Ic1 ′, it is expressed by the following equation.
Ic1 ′ = 4EωC / π × sinωt
If the effective value is Ic1,
Ic1 = 4EωC / π × 2 ^1/2

（３）絶縁抵抗の算出
前記ＩｃｎとＩｃ１の大きさは等しいため、Ｉｃ１をＩｃｎとし、抵抗成分により流れる電流をＩｒ１とすると、検出ＣＴに流れる基本波の電流の大きさ（スカラー量）は、次の式で表される。
Ｉ＝（Ｉｒ１²＋Ｉ_cn ²）^1/2 となる。
上の式を変形し、抵抗成分に流れる電流Ｉｒ１を求めると、
Ｉｒ１＝（Ｉ²＋Ｉ_cn ²）^1/2
上記式より、絶縁抵抗Ｒは、
Ｒ＝４Ｅ／（Ｉ²＋Ｉ_cn ²）^1/2×π×２^1/2 で表される。 (3) Calculation of Insulation Resistance Since the magnitudes of Icn and Ic1 are equal, if Ic1 is Icn and the current flowing through the resistance component is Ir1, the magnitude of the fundamental current flowing through the detection CT (scalar amount) is It is expressed by the following formula.
I = (Ir1 ² + I _cn ² ) ^1/2
By transforming the above equation and obtaining the current Ir1 flowing through the resistance component,
Ir1 = (I ² + I _cn ² ) ^1/2
From the above formula, the insulation resistance R is
R = 4E / (I ² + I _cn ² ) ^1/2 × π × 2 ^1/2

（Ａ）原理のまとめ
前式から、絶縁抵抗Ｒを求めるには、回路に非正弦波交流を重畳し、回路に流れる重畳信号基本波成分の電流Ｉの大きさと、十分に高い高調波次数の電流Ｉｃｎの２つのスカラー量を、検出ＣＴにより検出し、簡単な演算処理により算出する。
以上は、方形波を重畳した例を説明したが、三角波等の他の非正弦波交流を用いた場合は、高調波次数に含まれる高調波の実効値が異なるため、換算式を重畳波形に適合したものにすることにより、多様な重畳波形に適合することができる。 (A) Summary of Principle From the previous equation, in order to obtain the insulation resistance R, a non-sinusoidal alternating current is superimposed on the circuit, the magnitude of the current I of the superimposed signal fundamental wave component flowing in the circuit, and a sufficiently high harmonic order Two scalar quantities of the current Icn are detected by the detection CT and calculated by a simple arithmetic process.
In the above, an example in which a square wave is superimposed has been described. However, when other non-sinusoidal alternating current such as a triangular wave is used, the effective value of the harmonic included in the harmonic order is different, so the conversion formula is changed to the superimposed waveform. By making it suitable, it can adapt to various superposition waveforms.

（Ｂ）絶縁抵抗ＲからＩｇｒへの変換
本検出器は、回路の絶縁抵抗Ｒを検出するが、一般的には、絶縁抵抗Ｒによる漏れ電流値Ｉｇｒに換算され、表示・管理されることが多い。
Ｉｇｒへの換算は、１００Ｖ回路、２００Ｖ回路では、絶縁抵抗Ｒから次の式によって行う。
１００Ｖ回路Ｉｇｒ＝１００／Ｒ
２００Ｖ回路Ｉｇｒ＝１２０／Ｒ
となり、換算式の分母に電路の電圧を代入して計算する。 (B) Conversion from Insulation Resistance R to Igr This detector detects the insulation resistance R of the circuit, but in general, it is converted into a leakage current value Igr due to the insulation resistance R and displayed and managed. Many.
Conversion to Igr is performed from the insulation resistance R according to the following formula in the 100V circuit and the 200V circuit.
100V circuit Igr = 100 / R
200V circuit Igr = 120 / R
The calculation is performed by substituting the voltage of the electric circuit into the denominator of the conversion formula.

なお、前記本発明の実施例は、新たに専用の重畳信号注入器を電路に対して設置して、漏電探査を行う場合で説明したが、従来のＩｇｒ検出器が設置されている設備を用いて、漏電探査を行うことも可能である。そのためには、次に説明するように、従来のＩｇｒ検出器の設置された設備での漏電探査用の重畳信号の注入方法を用いることができる。 Although the embodiment of the present invention has been described in the case where a dedicated superimposition signal injector is newly installed in the electric circuit and the electric leakage survey is performed, the facility in which the conventional Igr detector is installed is used. In addition, it is possible to conduct an earth leakage survey. For this purpose, as described below, a method of injecting a superimposed signal for leak detection in a facility where a conventional Igr detector is installed can be used.

（１）従来型Ｉｇｒ検出器の重畳信号を利用する場合
従来型Ｉｇｒ検出器の重畳電圧波形は正弦波のため、本方式を用いた漏電探査器を使用する場合は、Ｉｇｒ検出器の重畳波出力端子等に正弦波の一定の波高値以上を制限するリミッタ回路（電圧波形リミッタ用アダプタ）を接続し、正弦波交流電圧を非正弦波交流電圧に変えて重畳ＣＴにより電路に注入し、漏電探査用信号として利用する。
（２）スカラー方式Ｉｇｒ検出器の重畳信号を利用する場合
スカラー方式Ｉｇｒ検出器の重畳信号は、非正弦波交流であるため、スカラー方式Ｉｇｒ検出器の重畳信号を利用する。
（３）専用の重畳信号
Ｉｇｒ検出器等が設置されていない設備においては、専用の重畳信号注入器により、商用周波数および商用周波数の高調波と一致しない非正弦波交流を重畳ＣＴにより注入する。
以上のような各種の手段を用いて、検出用の重畳信号を低圧電路に注入し、漏電の検出に本発明の装置を用いることができるものとされる。 (1) When using the superimposed signal of the conventional type Igr detector Since the superimposed voltage waveform of the conventional type Igr detector is a sine wave, when using the earth leakage probe using this method, the superimposed wave of the Igr detector is used. Connect a limiter circuit (adapter for voltage waveform limiter) that limits the sine wave above a certain peak value to the output terminal, etc., change the sine wave AC voltage to a non-sine wave AC voltage, and inject it into the electric circuit by superimposed CT, Used as a search signal.
(2) When using the superimposed signal of the scalar type Igr detector The superimposed signal of the scalar type Igr detector is a non-sinusoidal alternating current, so the superimposed signal of the scalar type Igr detector is used.
(3) Dedicated superimposition signal In equipment where an Igr detector or the like is not installed, a non-sinusoidal alternating current that does not coincide with the commercial frequency and the harmonics of the commercial frequency is injected by superposed CT using a dedicated superimposition signal injector.
By using various means as described above, a superimposition signal for detection is injected into a low piezoelectric path, and the apparatus of the present invention can be used for detecting leakage.

クランプＣＴ形漏電探査器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a clamp CT type earth-leakage explorer. 図１の回路に対応する等価回路の説明図である。It is explanatory drawing of the equivalent circuit corresponding to the circuit of FIG. 磁気センサ形漏電探査器を用いた装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the apparatus using a magnetic sensor type earth-leakage explorer. 漏電探査の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a leak investigation. 処理回路の従来例の説明図である。It is explanatory drawing of the prior art example of a processing circuit. 図４の回路に対応する等価回路の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an equivalent circuit corresponding to the circuit of FIG. 4. 従来例での電流のベクトル図である。It is a vector diagram of current in a conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

１高圧電路、２変圧器、３低圧電路、４Ｂ種接地線、
５重畳信号注入器、６電源装置、７発振回路、８電力増幅器、９重畳用ＣＴ、１０クランプＣＴ形漏電探査器、
１１磁気センサ形漏電探査器、１２検出用クランプＣＴ、
１３磁気センサ、１４入力回路、１５重畳周波数検知回路、
１６基本波用ＢＰＦ、１７第ｎ調波用バンドパスフィルタ、
１８抵抗成分（Ｉｇｒ）演算回路、１９出力回路、
２１ヘッドアンプ、２２ローパスフィルタ、
２３商用周波数除去フィルタ、２４重畳信号用バンドパスフィルタ、
２５整流・ゲイン調整回路、２６ディスプレイ。 1 High voltage path, 2 Transformer, 3 Low voltage path, 4 Class B ground wire,
5 superposition signal injector, 6 power supply, 7 oscillation circuit, 8 power amplifier, 9 superposition CT, 10 clamp CT type earth leakage probe,
11 Magnetic sensor type earth leakage probe, 12 Detection clamp CT,
13 magnetic sensor, 14 input circuit, 15 superposition frequency detection circuit,
16 BPF for fundamental wave, 17 Band pass filter for nth harmonic,
18 resistance component (Igr) arithmetic circuit, 19 output circuit,
21 head amplifier, 22 low-pass filter,
23 commercial frequency rejection filter, 24 bandpass filter for superimposed signal,
25 Rectification and gain adjustment circuit, 26 Display.

Claims

電気設備の低圧電路のＢ種接地線に対して重畳用ＣＴを配置し、低圧電路の漏電箇所を探査する検出用ＣＴを設けたスカラー方式漏電探査器であって、
前記重畳用ＣＴには重畳信号注入器を配置し、前記重畳信号注入器から前記Ｂ種接地線に漏電探査用の、電源周波数及び電源周波数の高調波に一致しない、非正弦波交流電圧の重畳信号を前記重畳用ＣＴを介して低圧電路に重畳し、
前記低圧電路の被検知回路に配置した、前記漏電探査器の検出用ＣＴから出力された信号を、入力回路を介して前記重畳信号の基本波成分を検出する基本波用バンドパスフィルタ及び、十分に高い重畳信号の高調波成分を検出する第ｎ調波用バンドパスフィルタを配置し、
前記基本波用バンドパスフィルタから出力される、前記重畳信号の基本波成分の信号の大きさと、前記重畳信号の第ｎ調波成分の信号の大きさの、２つの信号を抵抗成分演算回路に入力させて、演算処理により低圧電路の絶縁抵抗を演算し、その演算した情報に基づいて、入力回路に設けている表示装置で表示することを特徴とするスカラー方式漏電探査器。 A scalar type earth leakage probe that has a CT for superposition arranged on a Class B ground line of a low piezoelectric path of an electrical facility, and is provided with a detection CT for searching for a leakage point of the low piezoelectric path,
A superposition signal injector is disposed in the superposition CT, and a superposition of a non-sinusoidal AC voltage that does not coincide with the power supply frequency and the harmonics of the power supply frequency for leakage detection from the superposition signal injector to the type B ground line. A signal is superimposed on the low piezoelectric path via the superposition CT,
A fundamental bandpass filter for detecting a fundamental wave component of the superimposed signal via an input circuit, the signal output from the detection CT of the earth leakage probe disposed in the circuit to be sensed of the low piezoelectric path, and a sufficient A band pass filter for the nth harmonic that detects the harmonic component of the high superimposed signal at
Two signals, the magnitude of the fundamental wave component signal of the superimposed signal and the magnitude of the nth harmonic component signal of the superimposed signal, output from the fundamental wave bandpass filter to the resistance component arithmetic circuit. A scalar type earth leakage probe characterized by being inputted, calculating an insulation resistance of a low piezoelectric path by a calculation process, and displaying it on a display device provided in an input circuit based on the calculated information.

前記基本波用バンドパスフィルタと第ｎ調波用バンドパスフィルタの情報を抵抗成分演算回路に入力して、抵抗成分を演算して抵抗値の情報を求め、
その演算により求めた情報にもとづいて、出力回路を介して外部装置に向けて情報を出力することを特徴とする請求項１に記載のスカラー方式漏電探査器。 Information on the fundamental bandpass filter and the nth harmonic bandpass filter is input to a resistance component calculation circuit, and a resistance component is calculated to obtain resistance value information.
The scalar-type earth-leakage explorer according to claim 1, wherein information is output to an external device via an output circuit based on information obtained by the calculation.

前記低圧電路での漏電検知を行うための漏電探査器においては、検出用の手段として磁気センサを設け、前記磁気センサから得られる情報を重畳周波数検知回路に入力する、磁気センサ形漏電探査器として構成することを特徴とする請求項１に記載のスカラー方式漏電探査器。 In a leakage detector for detecting leakage in the low piezoelectric path, a magnetic sensor is provided as a means for detection, and information obtained from the magnetic sensor is input to a superposed frequency detection circuit. The scalar type earth leakage survey device according to claim 1, which is configured.

前記漏電探査器においては、磁気センサから出力された信号を、重畳信号検知回路へ入力し、
前記重畳信号検知回路に設けた基本波用バンドパスフィルタ及び、第ｎ調波用バンドパスフィルタから得られた情報を、抵抗成分演算回路での情報の解析に供することを特徴とする請求項１または２に記載のスカラー方式漏電探査器。 In the earth leakage probe, the signal output from the magnetic sensor is input to the superimposed signal detection circuit,
The information obtained from the fundamental wave band-pass filter and the n-th harmonic band-pass filter provided in the superimposed signal detection circuit is used for information analysis in a resistance component arithmetic circuit. Or the scalar type earth leakage probe described in 2.