JP5003460B2 - 絶縁抵抗測定用端子器具 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁抵抗計と測定対象を電気的に接続する絶縁抵抗測定用端子器具及び、絶縁抵抗計と絶縁抵抗測定用端子器具とを備えた絶縁抵抗測定システムに関する。

従来から、電気機器等の絶縁抵抗値に基づいて機器交換の要否の判断等を行うために、電気機器等の測定対象の絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗計が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
測定対象の絶縁抵抗を測定する際、絶縁抵抗計と測定対象を電気的に接続するための器具として、絶縁抵抗測定用端子器具が絶縁抵抗計と測定対象との間に配設して使用される。

前記絶縁抵抗測定用端子器具は、絶縁抵抗計と測定対象を単純に電気的に接続するように構成されており、絶縁抵抗計の正測定端子、負測定端子に各々接続される第１、第２接続端子と、絶縁抵抗測定時に測定対象に当接する第１、第２測定端子と、導電性の芯線及び前記芯線を被覆する絶縁被覆とを有し前記第１、第２接続端子を各々前記第１、第２測定端子に電気的に接続する複数の電気ケーブルとを備えている。

測定対象の絶縁抵抗を測定する場合、絶縁抵抗計の正測定端子、負測定端子を各々、絶縁抵抗測定用端子器具の第１接続端子、第２接続端子と接続し、第１測定端子、第２測定端子を測定対象の測定対象部位に当接させる。この状態で、絶縁抵抗計によって測定対象の絶縁抵抗を測定することにより、絶縁抵抗計の指示計に絶縁抵抗値が表示される。

このようにして、絶縁抵抗計と測定対象を電気的に接続して測定を行うが、絶縁抵抗計には測定可能な範囲である測定レンジがあり、測定対象の絶縁抵抗が前記測定レンジを超える場合、オーバーレンジとなって測定できなくなる。
この問題を解決するために、絶縁抵抗計毎に測定レンジを拡張した構成にすると構造が複雑になると共に高価になるという問題がある。

特開平８−６２２６４号公報

本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、簡単且つ廉価な構成により、オーバーレンジになるのを防いで絶縁抵抗を測定できるようにすることを課題としている。

本発明によれば、絶縁抵抗計の正測定端子、負測定端子に各々接続される第１、第２接続端子と、絶縁抵抗測定時に測定対象に当接させる第１、第２測定端子と、導電性の芯線及び前記芯線を被覆する絶縁被覆とを有し前記第１、第２接続端子を各々前記第１、第２測定端子に電気的に接続する複数の電気ケーブルとを備えた絶縁抵抗測定用端子器具において、前記電気ケーブルの絶縁被覆を前記第１、第２接続端子間の抵抗部材として使用して成り、前記抵抗部材の抵抗値は、前記測定対象の絶縁抵抗測定時に、前記絶縁抵抗計がオーバーレンジにならない値に設定されることを特徴とする絶縁抵抗測定用端子器具が提供される。
電気ケーブルの絶縁被覆を第１、第２接続端子間の抵抗部材として使用して成り、前記抵抗部材の抵抗値は、測定対象の絶縁抵抗測定時に、絶縁抵抗計がオーバーレンジにならない値に設定される。

ここで、前記第１、第２接続端子間に接続され、前記抵抗部材の抵抗値を、前記絶縁抵抗計がオーバーレンジにならない値に設定するスイッチを備えて成るように構成してもよい。
また、前記第１、第２測定端子は、前記絶縁抵抗計が前記測定対象の面抵抗を測定するように、各々、相互接続された複数の測定ピンを有する第１、第２測定ピン組を備えて成るように構成してもよい。

また、前記各測定ピンを保持する筐体と、前記各測定ピンを前記筐体から突出する方向に付勢する付勢部材とを有し、前記各測定ピンは前記付勢部材によって付勢され、それらの先端が前記筐体から突出するように前記筐体に保持されて成るように構成してもよい。
また、前記いずれかの測定端子に接続されると共に、相互接続された複数の測定ピンを有する第３測定ピン組を更に設けて成るように構成してもよい。

また、本発明によれば、正測定端子及び負測定端子を有し測定対象の絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗計と、
前記正測定端子と負測定端子に各々接続される第１、第２接続端子と、絶縁抵抗測定時に前記測定対象に当接させる第１、第２測定端子と、導電性の芯線及び前記芯線を被覆する絶縁被覆とを有し前記第１、第２接続端子を各々前記第１、第２測定端子に電気的に接続する複数の電気ケーブルとを有する絶縁抵抗測定用端子器具とを備えた絶縁抵抗測定システムにおいて、
前記絶縁抵抗測定用端子器具として、前記いずれか一に記載の絶縁抵抗測定用端子器具を用いて成ることを特徴とする絶縁抵抗測定システムが提供される。
絶縁抵抗測定用端子器具は絶縁抵抗計がオーバーレンジにならないようにし、この状態で絶縁抵抗計が測定対象の絶縁抵抗を測定する。

本発明の絶縁抵抗測定用端子器具によれば、簡単且つ廉価な構成により、絶縁抵抗計がオーバーレンジにならないようにすることができる。また、１つの絶縁抵抗測定用端子器具を複数の絶縁抵抗計に共通して使用できるという効果がある。
また、本発明の絶縁抵抗測定システムによれば、簡単且つ廉価な構成により、絶縁抵抗測定時にオーバーレンジになることを防止できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る絶縁抵抗測定用端子器具及び絶縁抵抗測定システムについて説明する。尚、各図において、同一部分には同一符号を付している。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る絶縁抵抗測定端子器具を用いた絶縁抵抗測定システムの回路図である。

図１において、絶縁抵抗測定システムは、絶縁抵抗計１０１及び絶縁抵抗計１０１と測定対象１０３を電気的に接続する絶縁抵抗測定用端子器具１０２を備え、電気機器等の測定対象１０３の絶縁抵抗を測定するように構成されている。
絶縁抵抗計１０１は、測定した絶縁抵抗値を表示する指示計１０４、測定対象１０３に測定用の直流電圧を供給する直流電源１０５、正電圧側の測定端子である正測定端子１０６、負電圧側の測定端子である負測定端子１０７及び接地端子１０８を備えている。

絶縁抵抗測定用端子器具１０２は、正測定端子１０６に接続される端子である第１接続端子１１８、負測定端子１０７に接続される端子である第２接続端子１１９、接地端子１０８に接続される端子である第３接続端子１２０、絶縁抵抗測定時に測定対象１０３に当接される第１測定端子１１４、第２測定端子１１５を備えている。
第１接続端子１１８と第１測定端子１１４は電気ケーブル１１６によって接続され又、第２接続端子１１９と第２測定端子１１５は電気ケーブル１１７によって接続されている。電気ケーブル１１６、１１７は、導電性の芯線及び前記芯線を被覆する絶縁被覆とを有している。本実施の形態では、電気ケーブル１１７はシールド被覆１０９を有するシールド線によって構成されている。

また、絶縁抵抗測定用端子器具１０２は、第１、第２接続端子１１８、１１９間（換言すれば、第１、第２測定端子１１４、１１５間）に接続される複数（図１の例では２つ）の抵抗１１１、１１２及び開閉スイッチ１１３を有している。抵抗１１１には抵抗１１２とスイッチ１１３の並列回路が接続されており、スイッチ１１３が閉状態のときに抵抗１１２が抵抗１１１に並列接続されるように構成されている。

抵抗１１１、１１２の抵抗値は、スイッチ１１３が開状態のときには絶縁抵抗計１０１がオーバーレンジになる場合でも、スイッチ１１３を閉状態にすることによって抵抗１１１、１１２が並列接続された状態では、絶縁抵抗計１０１に流れる電流が抵抗１１１、１１２の並列回路に分流され、絶縁抵抗計１０１がオーバーレンジにならない値に設定されている。
抵抗１１１、１１２及びスイッチ１１３はシールド部材１１０によってシールドされている。シールド部材１１０は電気ケーブル１１７のシールド被覆１０９に接続され、シールド被覆１０９は第３接続端子１２０に接続されている。

シールド被覆１０９、シールド部材１１０、測定対象１０３を、第３接続端子１２０を介して絶縁抵抗計１０１の接地端子１０８に接続することにより、矢印で示すように、シールド部材１１０等を流れる漏れ電流が指示計１０４に流れないため、測定対象１０３の絶縁抵抗を高精度に測定することが可能になる。尚、前記漏れ電流を考慮する必要がない場合には、絶縁抵抗計１０１には接地端子１０８は設けなくてもよく又、絶縁抵抗測定用端子器具１０２には第３接続端子１２０は設けなくてもよい。

図２は絶縁抵抗測定用端子器具１０２の内部構成を明示した図で、図３は絶縁抵抗測定用端子器具１０２の端子部分図である。
また、図４は、絶縁抵抗測定用端子器具１０２の部分拡大図である。電気ケーブル１１７は、導電性の芯線４０１、絶縁部材によって構成され芯線４０１を覆う絶縁被覆４０２、導電性部材によって構成され絶縁被覆４０２を覆うシールド被覆１０９、絶縁部材によって構成されシールド被覆１０９を覆う外被４０３を備えている。

図２〜図４において、電気ケーブル１１７の絶縁被覆４０２には電気ケーブルの芯線を巻き付けた２つの巻き付け部２０４、２０５が設けられている。図１に示したように、巻き付け部２０４、２０５はスイッチ１１３を介して接続されている。
第１接続端子１１８から、巻き付け部２０４及び絶縁被覆４０２を介して第２接続端子１１９に至る回路が抵抗１１１を構成している。スイッチ１１３から巻き付け部２０５及び絶縁被覆４０２を介して第２接続端子１１９に至る回路が抵抗１１２を構成している。

巻き付け部２０４、２０５、スイッチ１１３は、略直方体状の筐体２０１内に保持されており又、筐体２０１内に配設されたシールド部材１１０によってシールドされている。スイッチ１１３は、筐体２０１から突出した操作部２０３を操作する毎に、開状態と閉状態が交互に切り替わるように構成されている。

第１、第２測定端子１１４、１１５が筐体２０１から突出するように配設されている。第１測定端子１１４は、相互に接続された複数の測定ピン２０８から成る第１測定ピン組２０６によって構成されている。第２測定端子１１５は、相互に接続された複数の測定ピン２０９から成る第２測定ピン組２０７によって構成されている。これにより、測定対象１０３の面抵抗を測定できるように構成されている。第１測定端子１１４は電気ケーブル１１６に接続され、第２測定端子１１５は電気ケーブル１０９に接続されている。

以上のように構成された絶縁抵抗測定システムを用いて測定対象１０３の表面絶縁抵抗を測定する場合、スイッチ１１３の操作部２０３を操作することによってスイッチ１１３を開状態にし、絶縁抵抗計１０１の正測定端子１０６、負測定端子１０７、接地端子１０８に、各々、絶縁抵抗測定用端子器具１０２の第１、第２、第３接続端子１１８、１１９、１２０を接続する。

この状態で、絶縁抵抗測定用端子器具１０２の第１、第２測定端子１１４、１１５を測定対象１０３の所望の位置に当接させて絶縁抵抗を測定する。このとき、第１、第２測定端子１１４、１１５は、図５に示すように、測定対象１０３を矩形状に囲むように位置するため、測定によってえられる抵抗値は、第１、第２測定端子１１４、１１５によって囲まれた領域５０１の面抵抗値となる。
絶縁抵抗計１０１がオーバーレンジになったときには、スイッチ１１３の操作部２０３を操作することによってスイッチ１１３を閉状態にする。これにより、抵抗１１１に抵抗１１２が並列接続され、抵抗１１２に電流が分流されるため、オーバーレンジが解消されて正確な測定が行われることになる。

このとき、絶縁抵抗計１０１が測定した抵抗値（指示計１０４の表示値）をＲΣ、抵抗１１１、１１２の合成抵抗値（スイッチ１１３が開状態の時は抵抗１１１の抵抗値Ｒｍ１、スイッチ１１３が閉状態の時は抵抗１１１と抵抗１１２（抵抗値Ｒｍ２）の並列抵抗値）をＲｍ、測定対象１０３の絶縁抵抗値をＲｈとすると次式が成立する。尚、抵抗値Ｒｍ１、Ｒｍ２は予め測定した既知の値である。

ＲΣ＝Ｒｈ・Ｒｍ／（Ｒｈ＋Ｒｍ）
したがって、測定対象１０３の絶縁抵抗値Ｒｈは次式によって求められる。
Ｒｈ＝ＲΣ・Ｒｍ／（Ｒｍ−ＲΣ）
よって、スイッチ１１３が開状態か閉状態かに応じた合成抵抗値Ｒｍと、指示計１０４の表示値から測定対象１０３の絶縁抵抗値Ｒｈを求めることができる。

以上のように、本発明の第１の実施の形態に係る絶縁抵抗測定用端子器具１０２によれば、絶縁抵抗測定用端子器具１０２の構成要素である電気ケーブルの絶縁被覆を分流用の抵抗部材として使用するため、簡単且つ廉価な構成により、絶縁抵抗計がオーバーレンジにならないようにすることができる。また、１つの絶縁抵抗測定用端子器具１０２を測定レンジの異なる複数の絶縁抵抗計に共通して使用できるという効果がある。
また、本発明の第１の実施の形態に係る絶縁抵抗測定システムによれば、簡単且つ廉価な構成により、絶縁抵抗測定時にオーバーレンジになることを防止でき、正確な測定が可能になる。

また、絶縁抵抗計１０１と測定対象１０３との間に絶縁抵抗測定用端子器具１０２を挿入して測定を行うため、測定対象である機器の絶縁物表面の絶縁抵抗を、機器を取り外すことなく直接測定することが可能になり、機器の劣化の程度や機器の交換時期等を容易に知ることが可能になる。
尚、図３に示した構成において、周知のスライド機構を用いて、第１測定端子１１４と第２測定端子１１５を相互に矢印方向に移動自在に構成するようにしてもよい。これにより、測定対象１０３の測定面積を所望の面積に可変することができる。
また、前記実施の形態では２つの抵抗１１１、１１２と１つの開閉スイッチ１１３を設けて抵抗値を設定するように構成したが、抵抗１１２とスイッチ１１３のみを設けたり、より多くの抵抗やスイッチを使用することにより、オーバーレンジに対して幅広い対応が可能になる。

図６は本発明の第２の実施の形態に係る絶縁抵抗測定用端子器具の部分正断面図、図７はその部分側面図で、測定ピン周辺を示している。
図６及び図７において、筐体６０１には、第１測定端子６０２、第２測定端子６０３が保持されている。

第１測定端子６０２は、導電性部材によって構成された直方体状の支持部材６０４を有している。支持部材６０４には複数の有底穴６０９が形成されており、各穴６０９には測定ピン６０６が脱落しないようにその端部が収納されており、又、各穴６０９内には測定ピン６０６を外方向（矢印方向）に突出するように付勢する付勢部材としてのバネ６０８が収容されている。

同様に、第２測定端子６０３は、導電性部材によって構成された直方体状の支持部材６０５を有している。支持部材６０５には複数の有底穴６１０が形成されており、各穴６１０には測定ピン６０７が脱落しないようにその端部が収納されており、又、各穴６１０内には測定ピン６０７を外方向（矢印方向）に突出するように付勢する付勢部材としてのバネ（図示せず）が収容されている。

各測定ピン６０６はバネ６０８を介して支持部材６０４と電気的に接続され、各測定ピン６０７は各穴６１０内のバネを介して支持部材６１０と電気的に接続されている。複数の測定ピン６０６は第１測定ピン組を構成し又、複数の測定ピン６０７は第２測定ピン組を構成している。

このように構成されているため、各測定ピン６０６、６０７は、所定量だけ支持部材６０４、６０５から突出可能に、即ち、所定量だけ筐体６０１から突出可能に付勢されて筐体６０１に保持されると共に、支持部材６０４、６０５から飛び出して脱落しないように構成されている。
その他の構成は、図１〜図５で説明した絶縁抵抗測定用端子器具１０２と同一構成である。

測定対象１０３の絶縁抵抗を測定する場合、各測定ピン６０６、６０７を測定対象１０３に当接させて測定する。各測定ピン６０６、６０７は、筐体６０１から突出するように付勢されているため、測定対象１０３の表面に凹凸がある場合や曲面がある場合でも、各測定ピン６０６、６０７は測定対象１０３の表面に確実に当接することができる。したがって、測定対象１０３の表面抵抗を良好に測定することが可能である。

図８は本発明の第３の実施の形態に係る絶縁抵抗測定用端子器具の測定ピンの配置構成を示す図である。
図８において、複数の測定ピン８０４を有する第１測定ピン組８０１、複数の測定ピン８０５を有する第２測定ピン組８０２、複数の測定ピン８０６を有する第３測定ピン組８０３を有している。

複数の測定ピン８０４は相互に電気的に接続され、複数の測定ピン８０５も相互に電気的に接続され、複数の測定ピン８０６も相互に電気的に接続されている。また、第１測定ピン組８０１と第２測定ピン組８０２は電気的に接続されているが、第３測定ピン組８０３は他の測定ピン組８０１、８０２とは電気的に接続されていない。これにより、第１、第２測定ピン組８０１、８０２は第１測定端子を構成し、第３測定ピン組８０３は第２測定端子を構成している。他の構成は、前記第１の実施の形態や第２の実施の形態と同じである。

以上のように構成された絶縁抵抗測定用端子器具及び絶縁抵抗計を用いて測定対象１０３の絶縁抵抗を測定する場合、測定ピン組８０１〜８０３を測定対象１０３の所望測定位置に当接させ、前記第１の実施の形態と同様にして測定対象１０３の絶縁抵抗を測定する。
このとき、第１測定端子を構成する測定ピン組８０１及び測定ピン組８０２と、第２測定端子を構成する測定ピン組８０３とが３列になるように配設されているため、絶縁抵抗を測定する面が面８０７、８０８となり、前記第１、第２の実施の形態の場合に比べて、測定面積を２倍に拡大することが可能になるという効果を奏する。
尚、前記各実施の形態では、測定端子を複数の測定ピンによって構成する例を説明したが、１つの測定端子を１つの測定ピンによって構成するようにしてもよい。

面抵抗のみならず、体積抵抗、線抵抗を測定する絶縁抵抗測定用端子器具や絶縁抵抗測定システムに利用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る絶縁抵抗測定端子器具を用いた絶縁抵抗測定システムの回路図である。 本発明の第１の実施の形態に係る絶縁抵抗測定端子器具の内部構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る絶縁抵抗測定端子器具の構成を示す端子部分図である。 本発明の第１の実施の形態に係る絶縁抵抗測定端子器具の部分拡大図である。 本発明の第１の実施の形態に係る絶縁抵抗測定端子器具の測定ピンの配置構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る絶縁抵抗測定端子器具の部分正断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る絶縁抵抗測定端子器具の部分側面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る絶縁抵抗測定用端子器具の測定ピンの配置構成を示す図である。

符号の説明

１０１・・・絶縁抵抗計
１０２・・・絶縁抵抗測定用端子器具
１０３・・・測定対象
１０４・・・指示計
１０５・・・直流電源
１０６・・・正測定端子
１０７・・・負測定端子
１０８・・・接地端子
１０９・・・シールド被覆
１１０・・・シールド部材
１１１、１１２・・・抵抗
１１３・・・スイッチ
１１４、６０２・・・第１測定端子
１１５、６０３・・・第２測定端子
１１６、１１７・・・電気ケーブル
１１８・・・第１接続端子
１１９・・・第２接続端子
１２０・・・第３接続端子
２０１・・・筐体
２０３・・・操作部
２０４、２０５・・・巻き付け部
２０６、８０１・・・第１測定ピン組
２０７、８０２・・・第２測定ピン組
２０８、２０９、６０６、６０７、８０４、８０５、８０６・・・測定ピン
４０１・・・芯線
４０２・・・絶縁被覆
４０３・・・外被
５０１・・・領域
６０１・・・筐体
６０４、６０５・・・支持部材
６０９、６１０・・・穴
６０８・・・バネ
８０３・・・第３測定ピン組
８０７、８０８・・・面

Claims (4)

1. 絶縁抵抗計の正測定端子、負測定端子に各々接続される第１、第２接続端子と、絶縁抵抗測定時に測定対象に当接させる第１、第２測定端子と、導電性の芯線及び前記芯線を被覆する絶縁被覆とを有し前記第１、第２接続端子を各々前記第１、第２測定端子に電気的に接続する複数の電気ケーブルとを備えた絶縁抵抗測定用端子器具において、
   前記電気ケーブルの絶縁被覆を前記第１、第２接続端子間の抵抗部材として使用し、
   前記第１、第２接続端子間に接続され、前記抵抗部材の抵抗値を、前記測定対象の絶縁抵抗測定時に、前記絶縁抵抗計がオーバーレンジにならない値に設定するスイッチを備えて成り、
   前記スイッチを閉状態にすることで、前記電気ケーブルの被覆によって前記第１、第２接続端子間に形成される抵抗部材に、前記電気ケーブルの被覆によって形成される抵抗部材を並列接続することにより、前記第１、第２接続端子間に接続される抵抗部材の抵抗値は、前記測定対象の絶縁抵抗測定時に、前記絶縁抵抗計がオーバーレンジにならない値に設定されることを特徴とする絶縁抵抗測定用端子器具。
2. 前記第１、第２測定端子は、前記絶縁抵抗計が前記測定対象の面抵抗を測定するように、各々、相互接続された複数の測定ピンを有する第１、第２測定ピン組を備えて成ることを特徴とする請求項１記載の絶縁抵抗測定用端子器具。
3. 前記各測定ピンを保持する筐体と、前記各測定ピンを前記筐体から突出する方向に付勢する付勢部材とを有し、
   前記各測定ピンは前記付勢部材によって付勢され、それらの先端が前記筐体から突出するように前記筐体に保持されて成ることを特徴とする請求項２記載の絶縁抵抗測定用端子器具。
4. 前記いずれかの測定端子に接続されると共に、相互接続された複数の測定ピンを有する第３測定ピン組を更に設けて成ることを特徴とする請求項２又は３記載の絶縁抵抗測定用端子器具。

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