JP2873697B2 - 非接地電路の絶縁劣化監視方法 - Google Patents
非接地電路の絶縁劣化監視方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は非接地電路の絶縁状態の劣化を監視する方法
に関するものである。
に関するものである。
（従来技術） 医療機器、通信・放送機器等では地絡時の漏洩電流を
抑制し、また地絡時に発生する雑音電流が人体及び負荷
機器等に影響を与えないようにするために非接地方式の
低圧電路が利用されている。
抑制し、また地絡時に発生する雑音電流が人体及び負荷
機器等に影響を与えないようにするために非接地方式の
低圧電路が利用されている。
非接地方式では一線地絡時の漏洩電流は少ないが、二
線以上に於て地絡した時には大きな電流がながれ危険な
ため電路の絶縁監視が必要であり、これを解決するため
に従来より各種方法が提案されている。
線以上に於て地絡した時には大きな電流がながれ危険な
ため電路の絶縁監視が必要であり、これを解決するため
に従来より各種方法が提案されている。
例えば、特公平１−16088に開示された方法がある。
この方法は非接地電路の中性点と大地との間に商用周波
数と僅かに異なり電圧が電路の大地電圧とほぼ等しい補
助電圧を印加し中性点と大地との間に流れる電流の極大
値を検出するものであるが、この方法は同公報の明細書
にも記載されている如く、あくまで非接地電路と大地間
のインピーダンスの劣化を検出するものであって、絶縁
抵抗のみの絶縁劣化を検出するものではなく、対地静電
容量が大となった場合でも上記インピーダンスが下がる
ため異常ありと判定してしまう欠点を有す。
この方法は非接地電路の中性点と大地との間に商用周波
数と僅かに異なり電圧が電路の大地電圧とほぼ等しい補
助電圧を印加し中性点と大地との間に流れる電流の極大
値を検出するものであるが、この方法は同公報の明細書
にも記載されている如く、あくまで非接地電路と大地間
のインピーダンスの劣化を検出するものであって、絶縁
抵抗のみの絶縁劣化を検出するものではなく、対地静電
容量が大となった場合でも上記インピーダンスが下がる
ため異常ありと判定してしまう欠点を有す。
ところで、近年の電子機器には電源雑音除去用のライ
ンフィルタが具備されることが多く、電子機器の増設等
にともない非接地電路の対地静電容量は益々増加する傾
向にある。
ンフィルタが具備されることが多く、電子機器の増設等
にともない非接地電路の対地静電容量は益々増加する傾
向にある。
また、これらの電子機器の電源の入切によっても対地
静電容量は変動する。
静電容量は変動する。
したがって、電路と大地間のインピーダンスで電路の
絶縁劣化を検出しても、本来の電路と大地間の絶縁抵抗
の劣化を正確に検出できないと云う問題があった。さら
に、従来の非接地電路の絶縁監視装置では非接地電路の
夫々の電路の絶縁抵抗を独立に監視することが出来ず、
どちらの電路の絶縁抵抗が劣化しているのか、また、両
者が絶縁劣化し、危険な状態であるのかを判定できない
と共に、測定のための補助電源を必要とし、経済的でな
いと云う問題点があった。
絶縁劣化を検出しても、本来の電路と大地間の絶縁抵抗
の劣化を正確に検出できないと云う問題があった。さら
に、従来の非接地電路の絶縁監視装置では非接地電路の
夫々の電路の絶縁抵抗を独立に監視することが出来ず、
どちらの電路の絶縁抵抗が劣化しているのか、また、両
者が絶縁劣化し、危険な状態であるのかを判定できない
と共に、測定のための補助電源を必要とし、経済的でな
いと云う問題点があった。
（発明の目的） 本発明は上述した如き従来の非接地電路の絶縁劣化監
視方法の問題点に鑑みなされたものであって、非接地電
路夫々の対地絶縁抵抗を正確かつ経済的な装置で監視す
ることが可能な非接地電路の絶縁劣化監視方法を提供す
ることを目的とする。
視方法の問題点に鑑みなされたものであって、非接地電
路夫々の対地絶縁抵抗を正確かつ経済的な装置で監視す
ることが可能な非接地電路の絶縁劣化監視方法を提供す
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の非接地電路におけ
る絶縁劣化監視方法は、非接地電路の中性点と大地との
間に抵抗を挿入し、該抵抗に流れる漏洩電流中の第１の
有効分と、前記非接地電路中の一方の電路と大地間に所
定のコンデンサを挿入した時に該抵抗に流れる漏洩電流
中の第２の有効分との大小を比較判定することにより前
記一方の電路の大地絶縁抵抗の劣化を判定することを特
徴とする。
る絶縁劣化監視方法は、非接地電路の中性点と大地との
間に抵抗を挿入し、該抵抗に流れる漏洩電流中の第１の
有効分と、前記非接地電路中の一方の電路と大地間に所
定のコンデンサを挿入した時に該抵抗に流れる漏洩電流
中の第２の有効分との大小を比較判定することにより前
記一方の電路の大地絶縁抵抗の劣化を判定することを特
徴とする。
（実施例） 以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
同図において１は変圧器、２、４は非接地電路、３は
中性点、５は降圧トランスであり、R1、R2は電路２、４
並びに負荷Ｚの対地絶縁抵抗、C1、C2は電路２、４並び
に負荷Ｚの対地静電容量である。中性点３は抵抗ｒを介
して大地に接地する。抵抗ｒの両端電圧は高入力インピ
ーダンス増幅器Ａで増幅され、同期検波器Ｍの一方の入
力端に印加される。電路２、４の電圧は降圧トランス５
を経て同期検波器の他の入力端に印加される。該同期検
波器Ｍの出力は引算器DIFの一方の入力に印加されると
共にスイッチ３を介してコンデンサＣに記憶し、該コン
デンサＣ出力を前記引算器DIFの他方の入力に印加す
る。更に、引算器DIFの出力は極性判定のための比較器C
Pに入力されている。また、電路２はスイッチSW1を介し
てコンデンサC0で大地に接地され、同様に電路４はスイ
ッチSW2を介してコンデンサC0で大地に接地されてい
る。
中性点、５は降圧トランスであり、R1、R2は電路２、４
並びに負荷Ｚの対地絶縁抵抗、C1、C2は電路２、４並び
に負荷Ｚの対地静電容量である。中性点３は抵抗ｒを介
して大地に接地する。抵抗ｒの両端電圧は高入力インピ
ーダンス増幅器Ａで増幅され、同期検波器Ｍの一方の入
力端に印加される。電路２、４の電圧は降圧トランス５
を経て同期検波器の他の入力端に印加される。該同期検
波器Ｍの出力は引算器DIFの一方の入力に印加されると
共にスイッチ３を介してコンデンサＣに記憶し、該コン
デンサＣ出力を前記引算器DIFの他方の入力に印加す
る。更に、引算器DIFの出力は極性判定のための比較器C
Pに入力されている。また、電路２はスイッチSW1を介し
てコンデンサC0で大地に接地され、同様に電路４はスイ
ッチSW2を介してコンデンサC0で大地に接地されてい
る。
スイッチSW1、SW2、SW3がオフの状態で抵抗ｒに流れ
る電流I0は非接地電路２、４の線間電圧をV0、商用周波
数をω0/2πとすると となる。従って抵抗ｒの両端を電圧rI0を増幅器Ａで増
幅し、電路の線間電圧を降圧トランス５を介して得た電
圧と前記増幅器Ａ出力とを同期検出器Ｍで同期検波すれ
ば、電路電圧と同相の成分、即ち有効分A0 に比例した電圧を同期検波器Ｍの出力に得ることがで
き、このときスイッチSW3をオンすればコンデンサＣにA
0の値を記憶することが出来る。
る電流I0は非接地電路２、４の線間電圧をV0、商用周波
数をω0/2πとすると となる。従って抵抗ｒの両端を電圧rI0を増幅器Ａで増
幅し、電路の線間電圧を降圧トランス５を介して得た電
圧と前記増幅器Ａ出力とを同期検出器Ｍで同期検波すれ
ば、電路電圧と同相の成分、即ち有効分A0 に比例した電圧を同期検波器Ｍの出力に得ることがで
き、このときスイッチSW3をオンすればコンデンサＣにA
0の値を記憶することが出来る。
記憶終了後スイッチSW3をオフする。
次にスイッチSW1をオンすると電路２の大地静電容量
はC1からC1＋C0に変化する。このとき抵抗ｒに流れる電
流は式のC1をC1＋C0に置換したものに相当するから、
このときの同期検波器Ｍの出力に得られる有効分A1は となる。このときの同期検波器出力A1と、既にコンデン
サＣに記憶されている前記式のA0との差をとると、 となる。式の分子（C1＋C0）２−C12＞０となるから となる。従って引算器DIFの出力を比較器CPCに印加すれ
ば、式のA0−A1の正負（極性）を判定することが出来
る。
はC1からC1＋C0に変化する。このとき抵抗ｒに流れる電
流は式のC1をC1＋C0に置換したものに相当するから、
このときの同期検波器Ｍの出力に得られる有効分A1は となる。このときの同期検波器出力A1と、既にコンデン
サＣに記憶されている前記式のA0との差をとると、 となる。式の分子（C1＋C0）２−C12＞０となるから となる。従って引算器DIFの出力を比較器CPCに印加すれ
ば、式のA0−A1の正負（極性）を判定することが出来
る。
即ち、この判定結果により電路２の対地絶縁抵抗R1が
抵抗ｒより大きいか、小さいかの判定が出来、もし抵抗
ｒより小さければ警報信号を発生する等（図示せず）す
れば絶縁劣化を監視することが出来る。
抵抗ｒより大きいか、小さいかの判定が出来、もし抵抗
ｒより小さければ警報信号を発生する等（図示せず）す
れば絶縁劣化を監視することが出来る。
電路４についても同様であり、先ずスイッチSW1をオ
フし、スイッチSW2をオンすれば、このとき抵抗ｒを流
れる漏洩電流は式のC2をC2＋C0に変換したものに相当
する。既にコンデンサC0に記憶されているA0との差を引
算器DIFでとり、電路２の場合と同様に引算器の出力の
正負の判定を行うことにより電路４の対地絶縁抵抗R2が
抵抗ｒより大きいか、小さいか判定することが出来るこ
とは明かである。
フし、スイッチSW2をオンすれば、このとき抵抗ｒを流
れる漏洩電流は式のC2をC2＋C0に変換したものに相当
する。既にコンデンサC0に記憶されているA0との差を引
算器DIFでとり、電路２の場合と同様に引算器の出力の
正負の判定を行うことにより電路４の対地絶縁抵抗R2が
抵抗ｒより大きいか、小さいか判定することが出来るこ
とは明かである。
即ち、スイッチSW1、２、３を上記の如く逐次動作さ
せれば、絶縁監視を行うことが出来る。
せれば、絶縁監視を行うことが出来る。
上述の如く、抵抗ｒの値を絶縁劣化警報を発生する基
準値としておけば、前記説明の如く非接地電路２、４が
所定の絶縁抵抗値ｒ以上か否かの判定を容易になしうる
ことが分かる。
準値としておけば、前記説明の如く非接地電路２、４が
所定の絶縁抵抗値ｒ以上か否かの判定を容易になしうる
ことが分かる。
例えば、電路２、４の夫々の絶縁抵抗が100KΩ以下と
なったとき、劣化警報を出したいときには抵抗ｒの値を
100KΩとすればよい。
なったとき、劣化警報を出したいときには抵抗ｒの値を
100KΩとすればよい。
尚、第１図の実施例では中性点３をトランス１の２次
側の中間タップからとっているが、本発明はこれに限定
されるものでなく、例えば電路２、４間に抵抗を挿入し
その中点をもって中性点とする等、中性点の選定は各種
変形することが可能である。
側の中間タップからとっているが、本発明はこれに限定
されるものでなく、例えば電路２、４間に抵抗を挿入し
その中点をもって中性点とする等、中性点の選定は各種
変形することが可能である。
また、上記説明では有効分を検出するのに同期検波器
を使用したが、他の方法（例えば特願昭59−18994）を
用いても検出することが出来ることは明かであり、また
本発明は次のように変形することもできる。
を使用したが、他の方法（例えば特願昭59−18994）を
用いても検出することが出来ることは明かであり、また
本発明は次のように変形することもできる。
即ち、式から明らかなように、例えば電路２に関し
ｒ＝R1のときA0＝A1となるから、スイッチSW1をオン、
オフした時に同期検波器Ｍの出力に得られる有効分A1と
A0が等しくなるように抵抗ｒの値を自動調整し、A1A0
の時の抵抗ｒの値をr1とすればr1R1となり、電路２の
絶縁抵抗R1を測定することが出来る。これは電路４につ
いても同様に、スイッチSW2をオンオフしたときの同期
検波器Ｍの出力が等しくなるように抵抗ｒを自動調整
し、このときの抵抗ｒをr2とすれば r2R2となり電路
４の絶縁抵抗R2を測定することが出来る。このように抵
抗ｒを自動調整する手段は容易に実現できるものであ
る。
ｒ＝R1のときA0＝A1となるから、スイッチSW1をオン、
オフした時に同期検波器Ｍの出力に得られる有効分A1と
A0が等しくなるように抵抗ｒの値を自動調整し、A1A0
の時の抵抗ｒの値をr1とすればr1R1となり、電路２の
絶縁抵抗R1を測定することが出来る。これは電路４につ
いても同様に、スイッチSW2をオンオフしたときの同期
検波器Ｍの出力が等しくなるように抵抗ｒを自動調整
し、このときの抵抗ｒをr2とすれば r2R2となり電路
４の絶縁抵抗R2を測定することが出来る。このように抵
抗ｒを自動調整する手段は容易に実現できるものであ
る。
尚、本発明の方法で、例えばスイッチSW1をオフ→オ
ンすることにより電路２の対地静電容量はC1→C1＋C0に
変わるが、スイッチSW1がオフからオンに切り換えてい
る最中に電路並びに負荷機器の対地絶縁抵抗、対地静電
容量が若干変動することも予想される。これを解決する
には１回の測定ではなく数回の測定を行い、その結果か
ら絶縁劣化の警報もしくは絶縁抵抗の測定を行えば信頼
できる絶縁監視を行うことが出来る。
ンすることにより電路２の対地静電容量はC1→C1＋C0に
変わるが、スイッチSW1がオフからオンに切り換えてい
る最中に電路並びに負荷機器の対地絶縁抵抗、対地静電
容量が若干変動することも予想される。これを解決する
には１回の測定ではなく数回の測定を行い、その結果か
ら絶縁劣化の警報もしくは絶縁抵抗の測定を行えば信頼
できる絶縁監視を行うことが出来る。
また、本発明の説明では抵抗ｒを流れる漏洩電流の検
出を抵抗ｒの両端電圧を用いているが、他の方法、例え
ば中性点から抵抗ｒを介して大地に接地する接地線に零
相変流器を結合しても本実施例に示したものと同様に抵
抗ｒを流れる漏洩電流を抽出することが出来る。
出を抵抗ｒの両端電圧を用いているが、他の方法、例え
ば中性点から抵抗ｒを介して大地に接地する接地線に零
相変流器を結合しても本実施例に示したものと同様に抵
抗ｒを流れる漏洩電流を抽出することが出来る。
さらに、スイッチSW1、SW2に接続されるコンデンサの
値を共にC0として説明したが、これに限定されるもので
はなく互いに異なっても良いことは明らかである。
値を共にC0として説明したが、これに限定されるもので
はなく互いに異なっても良いことは明らかである。
（発明の効果） 本発明によれば、従来のように非接地電路と対地間の
インピーダンスに基づいて絶縁劣化を判定するものでな
く、真の絶縁抵抗の劣化を各電路ごとに正確に判定する
ことが出来ると共に測定のための補助電源を必要としな
いため安価に装置を構成することが出来、通信機器、電
子機器、放送機器あるいは医療機器等に用いられる非接
地電路の絶縁劣化検出に極めて効果的である。
インピーダンスに基づいて絶縁劣化を判定するものでな
く、真の絶縁抵抗の劣化を各電路ごとに正確に判定する
ことが出来ると共に測定のための補助電源を必要としな
いため安価に装置を構成することが出来、通信機器、電
子機器、放送機器あるいは医療機器等に用いられる非接
地電路の絶縁劣化検出に極めて効果的である。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。 Ａ……増幅器、Ｍ……同期検波器、 DIF……引算器、CP……比較器
Claims (2)
- 【請求項１】非接地電路の中性点と大地との間に抵抗を
挿入し、該抵抗に流れる漏洩電流中の第１の有効分と、
前記非接地電路中の一方の電路と大地間に所定のコンデ
ンサを挿入した時に該抵抗に流れる漏洩電流中の第２の
有効分との大小を比較判定することにより前記一方の電
路の大地絶縁抵抗の劣化を判定することを特徴とする非
接地電路の絶縁劣化監視方法。 - 【請求項２】前記第１、第２の有効分が互いに等しくな
るように前記抵抗の値を調整することにより前記一方の
電路の大地絶縁抵抗を測定することを特徴とする非接地
電路の絶縁劣化監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17624389A JP2873697B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 非接地電路の絶縁劣化監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17624389A JP2873697B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 非接地電路の絶縁劣化監視方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0341371A JPH0341371A (ja) | 1991-02-21 |
| JP2873697B2 true JP2873697B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=16010149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17624389A Expired - Fee Related JP2873697B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 非接地電路の絶縁劣化監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873697B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103869165A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 北京华电蜂鸟科技有限责任公司 | 高压输电线路悬式瓷绝缘子绝缘电阻带电测量方法 |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP17624389A patent/JP2873697B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0341371A (ja) | 1991-02-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |