JP2590232B2 - 電気機器の絶縁診断方法 - Google Patents
電気機器の絶縁診断方法Info
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- JP2590232B2 JP2590232B2 JP23119688A JP23119688A JP2590232B2 JP 2590232 B2 JP2590232 B2 JP 2590232B2 JP 23119688 A JP23119688 A JP 23119688A JP 23119688 A JP23119688 A JP 23119688A JP 2590232 B2 JP2590232 B2 JP 2590232B2
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- Japan
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- insulation
- phase difference
- current
- voltage
- phase
- Prior art date
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は巻線を備えた電気機器の絶縁診断方法に関す
る。
る。
（従来の技術） 近年の半導体技術の発展により、電気機器には、例え
ばインバータ装置からの出力波形のように、方形波パル
ス電圧の集合による疑似正弦波が印加される機会が多く
なっている。ところが、かかる電圧波形は急峻サージを
含むことが多いため、電気機器の絶縁が問題になり易
い。
ばインバータ装置からの出力波形のように、方形波パル
ス電圧の集合による疑似正弦波が印加される機会が多く
なっている。ところが、かかる電圧波形は急峻サージを
含むことが多いため、電気機器の絶縁が問題になり易
い。
この点に関し、従来の電気機器の絶縁診断方法として
は、直流絶縁抵抗計を用いた直流漏れ電流を測定する方
法、或いは、交流電圧を印加して誘電損角を測定する方
法があった。
は、直流絶縁抵抗計を用いた直流漏れ電流を測定する方
法、或いは、交流電圧を印加して誘電損角を測定する方
法があった。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、いずれの方法も特別の装置・試験器を
使用して測定結果を読取り、これを人が判断しなくては
ならないから、実際には相当に面倒である。このため、
本来定期的に必要な絶縁診断試験が確実に行われること
は少なく、現実には、電源投入後に発煙やスパークが発
生して初めて絶縁異常が発見されるというのが実情であ
った。
使用して測定結果を読取り、これを人が判断しなくては
ならないから、実際には相当に面倒である。このため、
本来定期的に必要な絶縁診断試験が確実に行われること
は少なく、現実には、電源投入後に発煙やスパークが発
生して初めて絶縁異常が発見されるというのが実情であ
った。
そこで、本発明の目的は、電気機器の運転開始前に絶
縁診断を簡単且つ確実に行うことができる電気機器の絶
縁診断方法を提供するにある。
縁診断を簡単且つ確実に行うことができる電気機器の絶
縁診断方法を提供するにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の電気機器の絶縁診断方法の一つは、運転開始
前に電気機器の巻線端子と鉄心との間にパルス電圧を印
加し、このときに流れる電流とパルス電圧との位相差を
検出してその位相差が所定値以下のときに異常報知をす
るところに特徴を有する。
前に電気機器の巻線端子と鉄心との間にパルス電圧を印
加し、このときに流れる電流とパルス電圧との位相差を
検出してその位相差が所定値以下のときに異常報知をす
るところに特徴を有する。
また、他の一つは、上述の方法における巻線端子と鉄
心との間に代えて、電気機器のスター結線部を開放した
異なる相の巻線間にパルス電圧を印加するところに特徴
を有する。
心との間に代えて、電気機器のスター結線部を開放した
異なる相の巻線間にパルス電圧を印加するところに特徴
を有する。
（作用） 電気機器の絶縁物に電圧が印加されたときに流れる電
流は、第４図に示すように電圧と同相の漏れ電流と、電
圧から90゜進んだ充電電流との合成電流である。そし
て、劣化していない新しい絶縁物の漏れ電流は約10-10A
〜10-19Aと極めて小さく、漏れ電流／充電電流の比は十
分に小さいから、誘電損角δは小さい。
流は、第４図に示すように電圧と同相の漏れ電流と、電
圧から90゜進んだ充電電流との合成電流である。そし
て、劣化していない新しい絶縁物の漏れ電流は約10-10A
〜10-19Aと極めて小さく、漏れ電流／充電電流の比は十
分に小さいから、誘電損角δは小さい。
従って、巻線端子と鉄心と間或いはスター結線部を開
放した異なる相の巻線間にパルス電圧を印加したとき、
印加電圧とその時に流れる電流との位相差Δは、絶縁物
が劣化していないときには大きく、異常報知はされな
い。
放した異なる相の巻線間にパルス電圧を印加したとき、
印加電圧とその時に流れる電流との位相差Δは、絶縁物
が劣化していないときには大きく、異常報知はされな
い。
ところが、例えば長時間の使用による熱酸化分解等に
より絶縁物が劣化すると、絶縁物は吸湿し易くなった
り、トラッキングによる局部的炭化等が生じたりして漏
れ電流が増大する。すると、パルス電圧を印加したとき
の印加電圧と電流との位相差Δは所定値以上に大きくな
り、異常報知がされる。
より絶縁物が劣化すると、絶縁物は吸湿し易くなった
り、トラッキングによる局部的炭化等が生じたりして漏
れ電流が増大する。すると、パルス電圧を印加したとき
の印加電圧と電流との位相差Δは所定値以上に大きくな
り、異常報知がされる。
（実施例） 以下、本発明をモータの絶縁診断方法に適用した一実
施例につき図面を参照して説明する。
施例につき図面を参照して説明する。
全体の概略的構成は第２図に示す通りで、高周波パル
ス発生回路１、電流位相検出回路２、電圧−電流位相比
較回路３及び表示器４を備える。高周波パルス発生回路
１は、例えば周波数200KHZの高周波パルスを出力し、こ
れがモータ５の巻線端子と鉄心（アース）との間或いは
巻線相互間に印加される。尚、図示しないがモータ５に
は巻線のスター結線部を分離・開放する電磁接触器が備
えられている。電流位相検出回路２は、電流検出器2aか
らの信号に基づきモータ５の巻線に流れ込む電流の位相
を検出する。また、電圧−電流位相比較回路３は、高周
波パルス発生回路１から出力されるパルス電圧の位相
と、前記電流位相検出回路２により検出した電流の位相
とを比較し、その位相差が所定値以上であるときにはモ
ータ５と電源６との間に設けた電磁接触器７を投入さ
せ、位相差が所定値以下であるときに電磁接触器７の投
入を阻止して表示器４を作動させる。
ス発生回路１、電流位相検出回路２、電圧−電流位相比
較回路３及び表示器４を備える。高周波パルス発生回路
１は、例えば周波数200KHZの高周波パルスを出力し、こ
れがモータ５の巻線端子と鉄心（アース）との間或いは
巻線相互間に印加される。尚、図示しないがモータ５に
は巻線のスター結線部を分離・開放する電磁接触器が備
えられている。電流位相検出回路２は、電流検出器2aか
らの信号に基づきモータ５の巻線に流れ込む電流の位相
を検出する。また、電圧−電流位相比較回路３は、高周
波パルス発生回路１から出力されるパルス電圧の位相
と、前記電流位相検出回路２により検出した電流の位相
とを比較し、その位相差が所定値以上であるときにはモ
ータ５と電源６との間に設けた電磁接触器７を投入さ
せ、位相差が所定値以下であるときに電磁接触器７の投
入を阻止して表示器４を作動させる。
さて、本実施例の機能的構成を具体的に表わすと第１
図に示すようになる。
図に示すようになる。
モータ５の運転スイッチをオン操作して運転開始命令
を与えると、直ちに電流位相検出回路２が作動状態にな
り、次いで、まずモータ５の巻線の各端子と鉄心との間
に高周波パルス発生回路１から数パルスの高周波パルス
電圧が印加される。そして、そのときに巻線に流れ込む
電流の位相が電流位相検出回路２により検出され、その
電流位相とパルス電圧の位相とが電圧−電流位相比較回
路３により比較される。ここで、その位相差が所定値以
下であるときには、電磁接触器７が投入されることな
く、表示器４において「対地絶縁異常」の表示がされ
る。この位相差が大であることは、第４図において角度
Δが大きく、対地絶縁物が劣化して漏れ電流が大きくな
っていることを意味する。これにより、対地絶縁物が劣
化しているのに運転が行われてモータ５の燒損事故に至
ることを未然に防止することができる。
を与えると、直ちに電流位相検出回路２が作動状態にな
り、次いで、まずモータ５の巻線の各端子と鉄心との間
に高周波パルス発生回路１から数パルスの高周波パルス
電圧が印加される。そして、そのときに巻線に流れ込む
電流の位相が電流位相検出回路２により検出され、その
電流位相とパルス電圧の位相とが電圧−電流位相比較回
路３により比較される。ここで、その位相差が所定値以
下であるときには、電磁接触器７が投入されることな
く、表示器４において「対地絶縁異常」の表示がされ
る。この位相差が大であることは、第４図において角度
Δが大きく、対地絶縁物が劣化して漏れ電流が大きくな
っていることを意味する。これにより、対地絶縁物が劣
化しているのに運転が行われてモータ５の燒損事故に至
ることを未然に防止することができる。
一方、対地絶縁に異常がなく上記位相差が所定値以上
となるときには、次いで図示しない電磁接触器が作動
し、モータ５の巻線のスター結線部がアースから分離さ
れ且つ互いに開放される。この後、各相の巻線間（Ｕ−
V,V−W,W−Ｕ）に高周波パルス発生回路１から高周波パ
ルス電圧が順次印加され、そのときに巻線に流れ込む電
流の位相が電流位相検出回路２により検出される。その
電流位相とパルス電圧の位相とが電圧−電流位相比較回
路３により比較される。ここで、いずれかの巻線間の位
相差が所定値以下であるときには、相間絶縁物が劣化し
て漏れ電流が大きくなっていることを意味するから、や
はり電磁接触器７が投入されることなく、表示器４にお
いて「相間絶縁異常」の表示がされる。これにより、相
間絶縁物が劣化しているのに運転が行われてモータ５の
燒損事故に至ることを未然に防止することができる。ま
た、相間絶縁に異常がなく上記位相差が所定値以上とな
るときには、電磁接触器が作動してモータ４の巻線スタ
ー結線部が閉じられ、更に電磁接触器７が投入されてモ
ータ５の運転が開始される。
となるときには、次いで図示しない電磁接触器が作動
し、モータ５の巻線のスター結線部がアースから分離さ
れ且つ互いに開放される。この後、各相の巻線間（Ｕ−
V,V−W,W−Ｕ）に高周波パルス発生回路１から高周波パ
ルス電圧が順次印加され、そのときに巻線に流れ込む電
流の位相が電流位相検出回路２により検出される。その
電流位相とパルス電圧の位相とが電圧−電流位相比較回
路３により比較される。ここで、いずれかの巻線間の位
相差が所定値以下であるときには、相間絶縁物が劣化し
て漏れ電流が大きくなっていることを意味するから、や
はり電磁接触器７が投入されることなく、表示器４にお
いて「相間絶縁異常」の表示がされる。これにより、相
間絶縁物が劣化しているのに運転が行われてモータ５の
燒損事故に至ることを未然に防止することができる。ま
た、相間絶縁に異常がなく上記位相差が所定値以上とな
るときには、電磁接触器が作動してモータ４の巻線スタ
ー結線部が閉じられ、更に電磁接触器７が投入されてモ
ータ５の運転が開始される。
このように本実施例では、モータ５の運転スイッチを
オン操作する度に、対地及び相間の絶縁物の絶縁診断が
され、絶縁不良であるときには運転が開始されず、絶縁
が正常であるときに限り運転が開始されるから、絶縁物
の劣化等に起因するモータ５の燒損事故を未然に防止す
ることができる。一般に、産業用のモータの燒損事故に
は、長時間休止後の運転再開時等に多いという事情があ
るから、本実施例のように運転開始の度に絶縁診断を行
うことは、事故防止の観点から極めて有効である。ま
た、絶縁診断のために巻線に印加する電圧は高周波パル
スの数パルスであるから、迅速な診断が可能である。ま
た、高周波パルスは低周波数の商用電源に比較して絶縁
物に与える電力が少ないから、モータ５の運転の度に診
断が行われるという事情があっても絶縁物の損傷は事実
上問題にならない。この点は、第３図に示したモータ巻
線の課電寿命特性から明らかにされている。同図におい
て、縦軸には電圧、横軸にはパルス数をとると共に、周
波数は60HZと200KHZとを比較しており、同−電圧でも20
0KHZの場合には長寿命となることが示されている。
オン操作する度に、対地及び相間の絶縁物の絶縁診断が
され、絶縁不良であるときには運転が開始されず、絶縁
が正常であるときに限り運転が開始されるから、絶縁物
の劣化等に起因するモータ５の燒損事故を未然に防止す
ることができる。一般に、産業用のモータの燒損事故に
は、長時間休止後の運転再開時等に多いという事情があ
るから、本実施例のように運転開始の度に絶縁診断を行
うことは、事故防止の観点から極めて有効である。ま
た、絶縁診断のために巻線に印加する電圧は高周波パル
スの数パルスであるから、迅速な診断が可能である。ま
た、高周波パルスは低周波数の商用電源に比較して絶縁
物に与える電力が少ないから、モータ５の運転の度に診
断が行われるという事情があっても絶縁物の損傷は事実
上問題にならない。この点は、第３図に示したモータ巻
線の課電寿命特性から明らかにされている。同図におい
て、縦軸には電圧、横軸にはパルス数をとると共に、周
波数は60HZと200KHZとを比較しており、同−電圧でも20
0KHZの場合には長寿命となることが示されている。
尚、上記実施例では、モータ巻線の絶縁診断方法に適
用した例を示したが、これに限らず、変圧器等の他の電
気機器の絶縁診断方法に適用しても良いことは勿論であ
る。
用した例を示したが、これに限らず、変圧器等の他の電
気機器の絶縁診断方法に適用しても良いことは勿論であ
る。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、電気機器の巻線
端子と鉄心との間、或いはスター結線部を開放した異な
る相の巻線間にパルス電圧を印加し、このときに流れる
電流とパルス電圧との位相差に基づき異常報知をするよ
うにしているから、電気機器の運転開始前に絶縁診断を
簡単且つ確実に行うことができるという優れた効果を奏
する。
端子と鉄心との間、或いはスター結線部を開放した異な
る相の巻線間にパルス電圧を印加し、このときに流れる
電流とパルス電圧との位相差に基づき異常報知をするよ
うにしているから、電気機器の運転開始前に絶縁診断を
簡単且つ確実に行うことができるという優れた効果を奏
する。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図はフローチャー
ト、第２図はブロック図、第３図はモータ巻線の課電寿
命特性図、第４図は絶縁物に電圧を印加したときの電流
位相を示すベクトル図である。 図面中、１は高周波パルス発生回路、２は電流位相検出
回路、３は電圧−電流位相比較回路、４は表示器、５は
モータ（電気機器）である。
ト、第２図はブロック図、第３図はモータ巻線の課電寿
命特性図、第４図は絶縁物に電圧を印加したときの電流
位相を示すベクトル図である。 図面中、１は高周波パルス発生回路、２は電流位相検出
回路、３は電圧−電流位相比較回路、４は表示器、５は
モータ（電気機器）である。
Claims (2)
- 【請求項１】運転開始前に電気機器の巻線端子と鉄心と
の間にパルス電圧を印加し、このときに流れる電流と前
記パルス電圧との位相差を検出してその位相差が所定値
以下のときに異常報知をすることを特徴とする電気機器
の絶縁診断方法。 - 【請求項２】運転開始前に電気機器の巻線のスター結線
部を開放して異なる相の巻線間にパルス電圧を印加し、
このときに流れる電流と前記パルス電圧との位相差を検
出してその位相差が所定値以下のときに異常報知をする
ことを特徴とする電気機器の絶縁診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23119688A JP2590232B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 電気機器の絶縁診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23119688A JP2590232B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 電気機器の絶縁診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0279750A JPH0279750A (ja) | 1990-03-20 |
| JP2590232B2 true JP2590232B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=16919846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23119688A Expired - Lifetime JP2590232B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 電気機器の絶縁診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590232B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100377476C (zh) * | 2003-08-29 | 2008-03-26 | 丰田自动车株式会社 | 电动机的制造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101819246B (zh) * | 2010-04-27 | 2012-10-17 | 重庆大学 | 超高频局部放电放电量监测采集方法、装置和*** |
| DE102018105824B3 (de) * | 2018-03-13 | 2019-07-11 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Prüfgerät für einen elektrochirurgischen Generator |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP23119688A patent/JP2590232B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100377476C (zh) * | 2003-08-29 | 2008-03-26 | 丰田自动车株式会社 | 电动机的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0279750A (ja) | 1990-03-20 |
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