JP2671169B2 - 導体の交流抵抗測定方法 - Google Patents
導体の交流抵抗測定方法Info
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- JP2671169B2 JP2671169B2 JP9108991A JP9108991A JP2671169B2 JP 2671169 B2 JP2671169 B2 JP 2671169B2 JP 9108991 A JP9108991 A JP 9108991A JP 9108991 A JP9108991 A JP 9108991A JP 2671169 B2 JP2671169 B2 JP 2671169B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電線、ケーブル等の導
体の交流抵抗を測定する方法に関するものである。
体の交流抵抗を測定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に電線、ケーブル等の導体の交流抵
抗を測定するためには、導体に交流電流を通電して、そ
の通電電流Ｉと、導体の２点間の電位差Ｖ、および電流
と電位差との位相差θを知る必要がある。ところが位相
差θは直接測定することが困難であることから、導体の
交流抵抗測定法の１つとして、従来から電力計法が用い
られている。
抗を測定するためには、導体に交流電流を通電して、そ
の通電電流Ｉと、導体の２点間の電位差Ｖ、および電流
と電位差との位相差θを知る必要がある。ところが位相
差θは直接測定することが困難であることから、導体の
交流抵抗測定法の１つとして、従来から電力計法が用い
られている。
【０００３】この電力計法は、導体に交流電流を通電し
たときの電力Ｗが、 Ｗ＝ＶＩｃｏｓθ であらわされるところから、電力計によって電力を測定
するとともに電流Ｉ、電位差Ｖを測定すればｃｏｓθを
知得することができ、したがって電流の測定値から求め
られたｃｏｓθの値と、電流Ｉおよび電位差Ｖに基いて
交流抵抗Ｒacが、 Ｒac＝（Ｖ／Ｉ）ｃｏｓθ によって求められるという原理によるものである。
たときの電力Ｗが、 Ｗ＝ＶＩｃｏｓθ であらわされるところから、電力計によって電力を測定
するとともに電流Ｉ、電位差Ｖを測定すればｃｏｓθを
知得することができ、したがって電流の測定値から求め
られたｃｏｓθの値と、電流Ｉおよび電位差Ｖに基いて
交流抵抗Ｒacが、 Ｒac＝（Ｖ／Ｉ）ｃｏｓθ によって求められるという原理によるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のような電力計法
による導体の交流抵抗測定法においては、次のような問
題があった。すなわち、電力計は、電位差が小さい場合
には測定誤差が著しく大きくなって電力の測定が困難と
なるのが通常であり、そこで従来の電力計による導体交
流抵抗測定法では、測定可能な程度の大きさの電位差を
電力計に与えるために、導体試料の長さ（電位差を測定
する２つの標点間の距離）を大きくしたり、通電電流を
大きくしたりする必要があった。しかしながら大きな電
位差を与えるために導体試料の長さを長くすれば、測定
装置構成が大きくなってスペース上の問題等が生じ、ま
た通電電流を大きくすれば、通電電流による測定器への
誘導が大きくなるとともに、測定中に導体温度が上昇
し、そのため測定誤差が大きくなり、その結果正確な測
定が困難となるおそれがある。
による導体の交流抵抗測定法においては、次のような問
題があった。すなわち、電力計は、電位差が小さい場合
には測定誤差が著しく大きくなって電力の測定が困難と
なるのが通常であり、そこで従来の電力計による導体交
流抵抗測定法では、測定可能な程度の大きさの電位差を
電力計に与えるために、導体試料の長さ（電位差を測定
する２つの標点間の距離）を大きくしたり、通電電流を
大きくしたりする必要があった。しかしながら大きな電
位差を与えるために導体試料の長さを長くすれば、測定
装置構成が大きくなってスペース上の問題等が生じ、ま
た通電電流を大きくすれば、通電電流による測定器への
誘導が大きくなるとともに、測定中に導体温度が上昇
し、そのため測定誤差が大きくなり、その結果正確な測
定が困難となるおそれがある。
【０００５】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、導体の交流抵抗測定にあたって、試料長さを
極端に長くしたり、通電電流を大きくしたりすることな
く、導体交流抵抗を容易かつ正確に測定することができ
る方法を提供することを目的とするものである。
たもので、導体の交流抵抗測定にあたって、試料長さを
極端に長くしたり、通電電流を大きくしたりすることな
く、導体交流抵抗を容易かつ正確に測定することができ
る方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、この発明の導体交流抵抗測定方法では、測定のため
の交流電流を流した導体の２点間の電位差を一旦増幅器
により増幅して、電力計において電力値を正確に測定で
きる程度のレンジの電位差とし、かつ増幅器による増幅
時の入出力間での位相のずれおよび増幅度に関する補正
を加えて導体の交流抵抗を求めることとした。
め、この発明の導体交流抵抗測定方法では、測定のため
の交流電流を流した導体の２点間の電位差を一旦増幅器
により増幅して、電力計において電力値を正確に測定で
きる程度のレンジの電位差とし、かつ増幅器による増幅
時の入出力間での位相のずれおよび増幅度に関する補正
を加えて導体の交流抵抗を求めることとした。
【０００７】具体的には、この発明の導体交流抵抗測定
方法は、測定対象となる導体に交流電流を通電し、導体
の２点間の電位差を増幅器により所定の増幅度αで増幅
するとともにその増幅の前後での位相差φを検出し、通
電電流と増幅後の電位差を電力計に与えてその電力計に
より電力値Ｗを測定するとともに、前記増幅後の電位差
Ｖp と通電電流Ｉを測定し、前記測定電力値Ｗと電位差
Ｖp 、通電電流Ｉに基づき、前記位相差φおよび増幅度
αについての補正を加えて導体の交流抵抗を求めること
を特徴とするものである。
方法は、測定対象となる導体に交流電流を通電し、導体
の２点間の電位差を増幅器により所定の増幅度αで増幅
するとともにその増幅の前後での位相差φを検出し、通
電電流と増幅後の電位差を電力計に与えてその電力計に
より電力値Ｗを測定するとともに、前記増幅後の電位差
Ｖp と通電電流Ｉを測定し、前記測定電力値Ｗと電位差
Ｖp 、通電電流Ｉに基づき、前記位相差φおよび増幅度
αについての補正を加えて導体の交流抵抗を求めること
を特徴とするものである。
【０００８】
【作用】この発明の導体交流抵抗測定方法では、測定の
ための交流電流を流した導体の２標点間の電位差Ｖを増
幅器によって所定の増幅度αで増幅して、電力計での測
定可能なレンジの電位差Ｖp （＝αＶ）とする。このと
き、増幅器の入力−出力間では位相のずれが生じるか
ら、後述する補正のためにその位相差φを検出してお
く。なお通電電流Ｉと導体の２標点間の電位差Ｖとの間
には、本来の位相差θがあることはもちろんである。
ための交流電流を流した導体の２標点間の電位差Ｖを増
幅器によって所定の増幅度αで増幅して、電力計での測
定可能なレンジの電位差Ｖp （＝αＶ）とする。このと
き、増幅器の入力−出力間では位相のずれが生じるか
ら、後述する補正のためにその位相差φを検出してお
く。なお通電電流Ｉと導体の２標点間の電位差Ｖとの間
には、本来の位相差θがあることはもちろんである。
【０００９】電力計には、通電電流Ｉと増幅後の電位差
Ｖp を与えて、電力値Ｗを測定する。このときの電力値
Ｗは、通電電流値Ｉ、増幅後の電位差Ｖp （＝αＶ）、
および本来の位相差θと増幅器の入出力間での位相差φ
とによって次の（１）式 Ｗ＝Ｖp Ｉｃｏｓ（θ＋φ） … （１） で与えられる。
Ｖp を与えて、電力値Ｗを測定する。このときの電力値
Ｗは、通電電流値Ｉ、増幅後の電位差Ｖp （＝αＶ）、
および本来の位相差θと増幅器の入出力間での位相差φ
とによって次の（１）式 Ｗ＝Ｖp Ｉｃｏｓ（θ＋φ） … （１） で与えられる。
【００１０】したがってｃｏｓ（θ＋φ）は次の（２）
式 ｃｏｓ（θ＋φ）＝Ｗ／Ｖp Ｉ … （２） で与えられる。
式 ｃｏｓ（θ＋φ）＝Ｗ／Ｖp Ｉ … （２） で与えられる。
【００１１】ここで、Ｗ，Ｖp ，I はそれぞれ測定値と
して検出されるから、（２）式からｃｏｓ（θ＋φ）の
値が判明する。したがって（θ＋φ）の値も判明する
が、φの値は別に検出されて既知であり、結局θの値が
判明する。
して検出されるから、（２）式からｃｏｓ（θ＋φ）の
値が判明する。したがって（θ＋φ）の値も判明する
が、φの値は別に検出されて既知であり、結局θの値が
判明する。
【００１２】ところで導体の交流抵抗Ｒacは次の（３）
式 Ｒac＝（Ｖ／Ｉ）ｃｏｓθ … （３） で与えられるが、既に述べたように増幅度αについてＶ
p ＝αＶであるから、 Ｖ＝Ｖp ／α … （４） であり、結局（２）式から増幅器における位相差φを除
去して求められたθと、測定電位差Ｖp と、測定電流値
Ｉと、既知の増幅度αとによって、 Ｒac＝（Ｖp ／αＩ）ｃｏｓθ … （５） により交流抵抗Ｒacが求められることになる。
式 Ｒac＝（Ｖ／Ｉ）ｃｏｓθ … （３） で与えられるが、既に述べたように増幅度αについてＶ
p ＝αＶであるから、 Ｖ＝Ｖp ／α … （４） であり、結局（２）式から増幅器における位相差φを除
去して求められたθと、測定電位差Ｖp と、測定電流値
Ｉと、既知の増幅度αとによって、 Ｒac＝（Ｖp ／αＩ）ｃｏｓθ … （５） により交流抵抗Ｒacが求められることになる。
【００１３】なお実際の演算では、本来の交流抵抗Ｒａ
ｃを求める前に、すなわち増幅器による位相差φについ
ての補正を加える前に、（２）式から求められるｃｏｓ
（θ＋φ）の値をそのまま用いて、見掛けの交流抵抗値
Ｒａｃｐを、 Ｒａｃｐ＝（Ｖ＋Ｉ）ｃｏｓ（θ＋φ） ＝（Ｖｐ／αＩ）ｃｏｓ（θ＋φ） … （６） により求めておき、その後増幅器の位相差φによる補正
を加えて、（５）式で規定される本来の交流抵抗Ｒａｃ
を求めても良いことはもちろんである。
ｃを求める前に、すなわち増幅器による位相差φについ
ての補正を加える前に、（２）式から求められるｃｏｓ
（θ＋φ）の値をそのまま用いて、見掛けの交流抵抗値
Ｒａｃｐを、 Ｒａｃｐ＝（Ｖ＋Ｉ）ｃｏｓ（θ＋φ） ＝（Ｖｐ／αＩ）ｃｏｓ（θ＋φ） … （６） により求めておき、その後増幅器の位相差φによる補正
を加えて、（５）式で規定される本来の交流抵抗Ｒａｃ
を求めても良いことはもちろんである。
【００１４】いずれにしても、測定電力値Ｗと、測定電
位差Ｖp 、測定電流値Ｉに基づき、増幅器における位相
差φと増幅度αに関しての補正を加えることによって、
交流抵抗Ｒacを求めることができる。
位差Ｖp 、測定電流値Ｉに基づき、増幅器における位相
差φと増幅度αに関しての補正を加えることによって、
交流抵抗Ｒacを求めることができる。
【００１５】
【実施例】図１にこの発明の方法を実施するための装置
の全体構成を示す。
の全体構成を示す。
【００１６】測定対象となるケーブル１は例えば導体２
の外面に絶縁被覆および遮蔽層３を形成したものであ
る。そしてケーブル１の両端部付近において導体２が露
出されるとともに、その露出導体部分に電位差検出用端
子５Ａ，５Ｂが取付けられている。
の外面に絶縁被覆および遮蔽層３を形成したものであ
る。そしてケーブル１の両端部付近において導体２が露
出されるとともに、その露出導体部分に電位差検出用端
子５Ａ，５Ｂが取付けられている。
【００１７】さらに導体２の両端には、全体として閉回
路を構成するように、閉回路形成用通電路６が接続され
ている。そしてその閉回路形成用通電路６の一端側に
は、その通電路６と導体２によって形成される閉回路に
測定のための交流電流を供給するための通電用コイル７
が取付けられている。また閉回路形成用通電路６の他端
側には、電流測定用変流器８が取付けられている。
路を構成するように、閉回路形成用通電路６が接続され
ている。そしてその閉回路形成用通電路６の一端側に
は、その通電路６と導体２によって形成される閉回路に
測定のための交流電流を供給するための通電用コイル７
が取付けられている。また閉回路形成用通電路６の他端
側には、電流測定用変流器８が取付けられている。
【００１８】前記各電位差検出用端子５Ａ，５Ｂには、
それぞれ２本の電位差検出用リード線９１Ａ，９２Ａ；
９１Ｂ，９２Ｂが接続されている。これらの電位差検出
用リード線は、各々２本が互いに反対方向へ同一のピッ
チでケーブル１上に巻付けられ、電位差検出用端子５
Ａ，５Ｂの間の中央位置においてリード線９１Ａ，９２
Ａが相互に短絡されるとともにリード線９１Ｂ，９２Ｂ
が相互に短絡され、その短絡点からリード線９３，９４
が撚られながら測定装置本体１０へ向けて引出されてい
る。ここで上述のようにそれぞれ２本の電位差検出用リ
ード線９１Ａ，９２Ａ；９１Ｂ，９２Ｂを反対方向へ同
一のピッチでケーブル１上に巻付けているのは、通電電
流による誘導の影響を受けないように、すなわち、誘導
電流を相殺して無誘導状態で検出するためである。
それぞれ２本の電位差検出用リード線９１Ａ，９２Ａ；
９１Ｂ，９２Ｂが接続されている。これらの電位差検出
用リード線は、各々２本が互いに反対方向へ同一のピッ
チでケーブル１上に巻付けられ、電位差検出用端子５
Ａ，５Ｂの間の中央位置においてリード線９１Ａ，９２
Ａが相互に短絡されるとともにリード線９１Ｂ，９２Ｂ
が相互に短絡され、その短絡点からリード線９３，９４
が撚られながら測定装置本体１０へ向けて引出されてい
る。ここで上述のようにそれぞれ２本の電位差検出用リ
ード線９１Ａ，９２Ａ；９１Ｂ，９２Ｂを反対方向へ同
一のピッチでケーブル１上に巻付けているのは、通電電
流による誘導の影響を受けないように、すなわち、誘導
電流を相殺して無誘導状態で検出するためである。
【００１９】前記測定装置本体１０内には、増幅器１
１、位相計１２、測定計器群１３が設けられており、こ
の測定計器群１３は、電力計１４、電流計１５、および
電圧計１６によって構成されている。そして前記リード
線９３，９４が増幅器１１の入力端子に接続され、この
増幅器１１の出力端子は測定計器群１３に電気的に導か
れている。また増幅器１１の入力端子−出力端子間には
前記位相計１２が接続されている。一方前述の電流測定
用変流器８の出力も測定計器群１３に電気的に導かれて
いる。
１、位相計１２、測定計器群１３が設けられており、こ
の測定計器群１３は、電力計１４、電流計１５、および
電圧計１６によって構成されている。そして前記リード
線９３，９４が増幅器１１の入力端子に接続され、この
増幅器１１の出力端子は測定計器群１３に電気的に導か
れている。また増幅器１１の入力端子−出力端子間には
前記位相計１２が接続されている。一方前述の電流測定
用変流器８の出力も測定計器群１３に電気的に導かれて
いる。
【００２０】以上の実施例において、交流電源によって
通電用コイル７に交流電流を流せば、導体２と閉回路形
成用通路６とからなる閉回路に測定用の交流電流が誘導
される。この測定用の交流電流の電流値Ｉは電流測定用
変流器８によりピックアップされて、測定計器群１３に
与えられる。一方ケーブル１の導体２における電位差検
出用端子５Ａ，５Ｂ間の電位差Ｖはリード線９１Ａ，９
２Ａ；９１Ｂ，９２Ｂを介して増幅器１１に与えられ
て、増幅度αで増幅されてから、Ｖp ＝αＶの値として
測定計器群１３に与えられる。増幅器１１の入力端子−
出力端子間では位相のずれが生じるが、その位相差φは
位相計１２によって検出される。測定計器群１３におい
ては、電力計１４により電力値Ｗ、すなわち前記（１）
式で与えられる値が測定されるとともに、電流計１５、
電圧計１６によって電流値Ｉと増幅後の電位差Ｖp が測
定される。そしてこれらの測定値と、位相計１２によっ
て検出された位相差φと、増幅度αとによって、既に述
べたように交流抵抗Ｒacが求められる。
通電用コイル７に交流電流を流せば、導体２と閉回路形
成用通路６とからなる閉回路に測定用の交流電流が誘導
される。この測定用の交流電流の電流値Ｉは電流測定用
変流器８によりピックアップされて、測定計器群１３に
与えられる。一方ケーブル１の導体２における電位差検
出用端子５Ａ，５Ｂ間の電位差Ｖはリード線９１Ａ，９
２Ａ；９１Ｂ，９２Ｂを介して増幅器１１に与えられ
て、増幅度αで増幅されてから、Ｖp ＝αＶの値として
測定計器群１３に与えられる。増幅器１１の入力端子−
出力端子間では位相のずれが生じるが、その位相差φは
位相計１２によって検出される。測定計器群１３におい
ては、電力計１４により電力値Ｗ、すなわち前記（１）
式で与えられる値が測定されるとともに、電流計１５、
電圧計１６によって電流値Ｉと増幅後の電位差Ｖp が測
定される。そしてこれらの測定値と、位相計１２によっ
て検出された位相差φと、増幅度αとによって、既に述
べたように交流抵抗Ｒacが求められる。
【００２１】なおこの最終的な計算のための具体的手段
は任意であり、各計器から読取った値に基いて計算機等
により計算しても良く、あるいは計器から測定値信号が
デジタル信号として出力される場合にはその信号を直接
コンピユータ等に入力して演算処理しても良い。なおま
た、増幅器１１としては直流増幅器を用いるのが一般的
であるが、交流増幅器を用いても良い。
は任意であり、各計器から読取った値に基いて計算機等
により計算しても良く、あるいは計器から測定値信号が
デジタル信号として出力される場合にはその信号を直接
コンピユータ等に入力して演算処理しても良い。なおま
た、増幅器１１としては直流増幅器を用いるのが一般的
であるが、交流増幅器を用いても良い。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
の導体交流抵抗測定方法においては、電力計を用いては
いるが、その電力計に入力される電位差の信号を予め増
幅しているため、導体間の測定標点間の電位差がたとえ
著しく小さいような場合でも、電力値を正確に検出して
導体の交流抵抗を正確に求めることができる。そしてこ
のように導体間の測定標点間の電位差が小さくても構わ
ないため、測定導体試料の長さを短くすることができる
から、測定装置全体構成を小さくすることができ、その
ためスペース上有利となり、また通電電流も大きくする
必要がないため、過大な通電電流により測定器へ誘導に
よる影響が与えられることを防止できるとともに測定中
の導体の温度上昇も少なくなり、その結果、測定誤差を
充分に小さくすることができる。
の導体交流抵抗測定方法においては、電力計を用いては
いるが、その電力計に入力される電位差の信号を予め増
幅しているため、導体間の測定標点間の電位差がたとえ
著しく小さいような場合でも、電力値を正確に検出して
導体の交流抵抗を正確に求めることができる。そしてこ
のように導体間の測定標点間の電位差が小さくても構わ
ないため、測定導体試料の長さを短くすることができる
から、測定装置全体構成を小さくすることができ、その
ためスペース上有利となり、また通電電流も大きくする
必要がないため、過大な通電電流により測定器へ誘導に
よる影響が与えられることを防止できるとともに測定中
の導体の温度上昇も少なくなり、その結果、測定誤差を
充分に小さくすることができる。
【図１】この発明の導体交流抵抗測定方法を実施する装
置の一例を示す略解図である。
置の一例を示す略解図である。
２ 導体 １１ 増幅器 １２ 位相計 １４ 電力計 １５ 電流計 １６ 電圧計
Claims (1)
- 【請求項１】 測定対象となる導体に交流電流を通電
し、導体の２点間の電位差を増幅器により所定の増幅度
αで増幅するとともにその増幅の前後での位相差φを検
出し、通電電流と増幅後の電位差を電力計に与えてその
電力計により電力値Ｗを測定するとともに、前記増幅後
の電位差Ｖp と通電電流Ｉを測定し、前記測定電力値Ｗ
と電位差Ｖp 、通電電流Ｉに基づき、前記位相差φおよ
び増幅度αについての補正を加えて導体の交流抵抗を求
めることを特徴とする導体の交流抵抗測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9108991A JP2671169B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 導体の交流抵抗測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9108991A JP2671169B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 導体の交流抵抗測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301774A JPH04301774A (ja) | 1992-10-26 |
| JP2671169B2 true JP2671169B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=14016796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9108991A Expired - Fee Related JP2671169B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 導体の交流抵抗測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671169B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP9108991A patent/JP2671169B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04301774A (ja) | 1992-10-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970520 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |