JPH05180884A - 負荷機器の絶縁抵抗測定方法 - Google Patents
負荷機器の絶縁抵抗測定方法Info
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- JPH05180884A JPH05180884A JP35771391A JP35771391A JPH05180884A JP H05180884 A JPH05180884 A JP H05180884A JP 35771391 A JP35771391 A JP 35771391A JP 35771391 A JP35771391 A JP 35771391A JP H05180884 A JPH05180884 A JP H05180884A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一線を接地した電路の負荷機器の絶縁抵抗
を、高価な零相電流器等を用いることなく安価な装置に
て測定する方法を提供すること。 【概要】 接地線等を介して低周波信号を印加した電路
に接続された負荷機器の匡体や接地端子と負荷機器用接
地点との間に異なる複数の抵抗値を切替可能に挿入し、
夫々の抵抗値に於ける前記負荷機器接地端子と接地電路
間の低周波信号電圧値から負荷機器の絶縁抵抗を算出す
る。
を、高価な零相電流器等を用いることなく安価な装置に
て測定する方法を提供すること。 【概要】 接地線等を介して低周波信号を印加した電路
に接続された負荷機器の匡体や接地端子と負荷機器用接
地点との間に異なる複数の抵抗値を切替可能に挿入し、
夫々の抵抗値に於ける前記負荷機器接地端子と接地電路
間の低周波信号電圧値から負荷機器の絶縁抵抗を算出す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電路に接続された負荷
機器の絶縁抵抗を測定する方法に関する。
機器の絶縁抵抗を測定する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】一線を接地した電路に接続された負荷機器
の絶縁抵抗を測定する方法の１例として同一出願人によ
る発明が特公平１ー４５５８９号公報に開示されてい
る。この方法は、図４に示すように受電トランスＴの低
圧側１、２のうち電路を接地する接地線ＥＬに低周波測
定信号電圧発生器ＯＳＣを接続したトランスＯＴを結合
することによって、前記電路に低周波信号を印加し、電
路１、２を貫通するよう結合した変流器ＺＣＴによって
電路に接続された負荷機器を経て大地に流れる上記低周
波の漏洩電流を検出し、これによって当該負荷機器の絶
縁抵抗を測定するものである。この方法では負荷機器に
電力を供給する電路のうち、接地側電路と大地間の電圧
を検出することにより、前記測定用信号と同相分の電圧
を検出し、この電圧を基準電圧として、上記ＺＣＴによ
って検出した漏域電流を同期検波することによって負荷
機器の絶縁抵抗を測定するものであった。
の絶縁抵抗を測定する方法の１例として同一出願人によ
る発明が特公平１ー４５５８９号公報に開示されてい
る。この方法は、図４に示すように受電トランスＴの低
圧側１、２のうち電路を接地する接地線ＥＬに低周波測
定信号電圧発生器ＯＳＣを接続したトランスＯＴを結合
することによって、前記電路に低周波信号を印加し、電
路１、２を貫通するよう結合した変流器ＺＣＴによって
電路に接続された負荷機器を経て大地に流れる上記低周
波の漏洩電流を検出し、これによって当該負荷機器の絶
縁抵抗を測定するものである。この方法では負荷機器に
電力を供給する電路のうち、接地側電路と大地間の電圧
を検出することにより、前記測定用信号と同相分の電圧
を検出し、この電圧を基準電圧として、上記ＺＣＴによ
って検出した漏域電流を同期検波することによって負荷
機器の絶縁抵抗を測定するものであった。
【０００３】この方法を詳細に記すると、即ち第２種接
地線ＥＬに注入トランスＯＴを介して、低周波発振器Ｏ
ＳＣの出力電圧を印加すると共に、負荷機器Ｚの匡体を
第３種接地線Ｅｐにて接地する。第３種接地線Ｅｐと接
地側電路２間の電圧を高入力インピーダンス増幅器Ａ1
で検出し、その出力中の低周波（一般に１０〜２０ＨＺ
程度）の測定信号電圧をフィルタＦ1 で検出する。負荷
機器の漏域電流を検出する変流器ＺＣＴの出力は増幅器
Ａ2 で増幅され、フィルタＦ1 と同等の特性をもつフィ
ルタＦ2 に加え、その出力を同期検波器Ｍの一方の入力
に加え、先に得られている測定用信号電圧で同期検波す
ると、その出力には、絶縁抵抗に逆比例した電圧が得ら
れるものであった。しかし、このような絶縁抵抗測定方
法を装置化するに当っては、高価な零相電流器や２つの
フィルタ、同期検波器を必要とし、測定方法としての精
度はよいが、経済的に安価な装置を提供するのが困難で
あった。
地線ＥＬに注入トランスＯＴを介して、低周波発振器Ｏ
ＳＣの出力電圧を印加すると共に、負荷機器Ｚの匡体を
第３種接地線Ｅｐにて接地する。第３種接地線Ｅｐと接
地側電路２間の電圧を高入力インピーダンス増幅器Ａ1
で検出し、その出力中の低周波（一般に１０〜２０ＨＺ
程度）の測定信号電圧をフィルタＦ1 で検出する。負荷
機器の漏域電流を検出する変流器ＺＣＴの出力は増幅器
Ａ2 で増幅され、フィルタＦ1 と同等の特性をもつフィ
ルタＦ2 に加え、その出力を同期検波器Ｍの一方の入力
に加え、先に得られている測定用信号電圧で同期検波す
ると、その出力には、絶縁抵抗に逆比例した電圧が得ら
れるものであった。しかし、このような絶縁抵抗測定方
法を装置化するに当っては、高価な零相電流器や２つの
フィルタ、同期検波器を必要とし、測定方法としての精
度はよいが、経済的に安価な装置を提供するのが困難で
あった。
【０００４】
【発明の目的】本発明は経済的に負荷機器の絶縁抵抗を
測定する方法を提供するものであり、その原理は従来の
方法と全く異なるものである。
測定する方法を提供するものであり、その原理は従来の
方法と全く異なるものである。
【０００５】
【発明の概要】以上目的を達成するために本発明では次
のような原理に基づいて測定を行なう。即ち、一端を接
地した電路の接地線に低周波の測定電圧（電圧ｅ、周波
数ｆ1）を印加する。該低周波信号は従来から所謂Ｉｇ
ｒ絶縁抵抗検出器等でも同様に電路に印加することが多
いから、これを兼用して利用してもよい。図４に示した
電路を例にすると測定信号電圧による漏域電流の流れ
は、図３の如き等価回路で示すことができる。図３に於
いて、抵抗ｒ2 、ｒ3 は夫々、接地線ＥＬの第２種接地
抵抗、機器Ｚの第３種接地線の接地抵抗であり、また負
荷機器の絶縁抵抗をＲ0 、対地静電容量をＣ0 である。
このように表わせば接地電路と第３種接地線間の電圧ｅ
0 は、次式（１）
のような原理に基づいて測定を行なう。即ち、一端を接
地した電路の接地線に低周波の測定電圧（電圧ｅ、周波
数ｆ1）を印加する。該低周波信号は従来から所謂Ｉｇ
ｒ絶縁抵抗検出器等でも同様に電路に印加することが多
いから、これを兼用して利用してもよい。図４に示した
電路を例にすると測定信号電圧による漏域電流の流れ
は、図３の如き等価回路で示すことができる。図３に於
いて、抵抗ｒ2 、ｒ3 は夫々、接地線ＥＬの第２種接地
抵抗、機器Ｚの第３種接地線の接地抵抗であり、また負
荷機器の絶縁抵抗をＲ0 、対地静電容量をＣ0 である。
このように表わせば接地電路と第３種接地線間の電圧ｅ
0 は、次式（１）
【０００６】
【数１】 となる。
【０００７】ところで地絡状態でなければ接地抵抗ｒ
2 、ｒ3 ＜＜Ｒ0 となるから（１）式は、次式
2 、ｒ3 ＜＜Ｒ0 となるから（１）式は、次式
【０００８】
【数２】 となり、例えば、ｒ2 ＝１０Ω、ｒ3 ＝３００Ω、ｆ1
＝１０ＨＺ、Ｃ0 ＝５μＦ程度としても上記式右辺の一
部は { ωc0(r2+r3)2}2=9.5×10-3 となり、{ ω c0(r2+r3)}2<<1 であるから、次式(2) の
ようになる。
＝１０ＨＺ、Ｃ0 ＝５μＦ程度としても上記式右辺の一
部は { ωc0(r2+r3)2}2=9.5×10-3 となり、{ ω c0(r2+r3)}2<<1 であるから、次式(2) の
ようになる。
【０００９】
【数３】 ところで、図２のように第３種接地線に直列するスイッ
チＳＷを挿入し、常時はスイッチＳＷを接点Ｓ0 に設定
する。この場合の漏洩電流の流れは図３と等価となるか
ら上記各式にて示した通りとなる。
チＳＷを挿入し、常時はスイッチＳＷを接点Ｓ0 に設定
する。この場合の漏洩電流の流れは図３と等価となるか
ら上記各式にて示した通りとなる。
【００１０】次に、接点をＳ1 に設定した場合は、抵抗
Ｒ1 が介在することからスイッチＳと接地電路間の電圧
ｅ1 は、 e1=1/(r2+r3+R1)[ {(1/R0)+ ( 1/(r2+r3+R1)）}2+(ω1c0)2]-1/2e ・・・（３） となる。ところでｒ2、ｒ3 ＜＜Ｒ1 となるように抵抗値
Ｒ1 を選べば、 e1=(1/R1)[{(1/R0) + (1/R1)}2+(ω1 c0)2]-1/2e ・・・（４） となる。
Ｒ1 が介在することからスイッチＳと接地電路間の電圧
ｅ1 は、 e1=1/(r2+r3+R1)[ {(1/R0)+ ( 1/(r2+r3+R1)）}2+(ω1c0)2]-1/2e ・・・（３） となる。ところでｒ2、ｒ3 ＜＜Ｒ1 となるように抵抗値
Ｒ1 を選べば、 e1=(1/R1)[{(1/R0) + (1/R1)}2+(ω1 c0)2]-1/2e ・・・（４） となる。
【００１１】同様に、接点をＳ2 に設定すれば、抵抗Ｒ
2 が介在しスイッチＳと接地側電路間の電圧ｅ2 は次式
（５）
2 が介在しスイッチＳと接地側電路間の電圧ｅ2 は次式
（５）
【００１２】
【数４】 となり、ｒ2 、ｒ3 ＜＜Ｒ2 となるように抵抗地Ｒ2 を
選べば、 e2=(1 ／R2)[{(1/R0) + (1/R2)}2+(ω1 c0)2]-1/2e ・・・（６） となる。
選べば、 e2=(1 ／R2)[{(1/R0) + (1/R2)}2+(ω1 c0)2]-1/2e ・・・（６） となる。
【００１３】即ち、（４）（６）式から明らかなように
上記測定電圧ｅ1 、ｅ2 には対地静電容量Ｃ0 の影響が
含まれている。そこで、この影響を次の方法で除去しつ
つ絶縁抵抗を求める。
上記測定電圧ｅ1 、ｅ2 には対地静電容量Ｃ0 の影響が
含まれている。そこで、この影響を次の方法で除去しつ
つ絶縁抵抗を求める。
【００１４】即ち（４）式から {(1/R0)+(1/R1)}2+(ω1 c0)2={e/(R1e1)}2・・・（４）’ （６）式から {(1/R0)+(1/R2)}2+(ω1 c0)2={e/(R2e2)}2・・・（６）’ （４）’（６）’式の差をとると、 {(1/R0)+(1/R1)}2− {(1/R0)+(1/R2)}2={e/(R1e1)}2-{e/(R2e2)}2 ・・・（７） （７）式を整理すると、 1/R0=[(R2/R1){(e/e1)2-1}-(R1/R2){(e/e2)2-1}] ／(R2-R1) ・・・（８） となり、（８）式で、Ｒ1 、Ｒ2 は定数値、ｅ1 、ｅ2
は測定値、又、電圧ｅは一定であるから、静電容量Ｃ0
の影響なく絶縁抵抗Ｒ0 を算出することができる。
は測定値、又、電圧ｅは一定であるから、静電容量Ｃ0
の影響なく絶縁抵抗Ｒ0 を算出することができる。
【００１５】
【実施例】以下、図示した実施例に基づいて、本発明を
更に詳細に説明する。本発明の実施例を図１に示す。
更に詳細に説明する。本発明の実施例を図１に示す。
【００１６】同図に於いてＴは受電トランスであって、
その低圧側電路１、２の一方２を接地線ＥＬを介して第
２種接地したものであり、この接地線ＥＬに結合した注
入トランスＯＴを介して電路１、２に低周波発振器ＯＳ
Ｃの出力を印加する。この注入回路は図示していない既
存のＩｇｒ絶縁検出器用のものを流用してもよいことは
上述した通りである。また、負荷機器Ｚの接地端子Ｇに
スイッチＳＷを設け、その一つの接点Ｓ0 に設定されて
いる時は直接第３種設置され、接点Ｓ1 に設定されてい
る時は抵抗Ｒ1 を、又接点Ｓ2 に設定されている場合は
抵抗Ｒ2 を介して接地されるように接続し、更に抵抗Ｒ
3 をスイッチＳＷのコモン端子と接地Ｅ3 間に接続する
ことによって接地端子と接地間がオープンになるのを防
ぐようにしている。更に、接地電路２と接地端子Ｇ間の
電圧を高入力インピーダンス増幅器Ａで検出し、フィル
タＦによりその出力中に含まれる商用周波の成分を除去
し、周波数ｆ1 の測定信号成分を検出する。フィルタＦ
の出力は整流回路Ｄで整流し、その出力はアナログデジ
タル変換器Ａ／Ｄにてデジタル信号に変換して演算回路
ＣＯＭＰに入力する。一方、演算回路ＣＯＭＰにはスイ
ッチＳＷの設定状態を表わす信号線３が入力される。
その低圧側電路１、２の一方２を接地線ＥＬを介して第
２種接地したものであり、この接地線ＥＬに結合した注
入トランスＯＴを介して電路１、２に低周波発振器ＯＳ
Ｃの出力を印加する。この注入回路は図示していない既
存のＩｇｒ絶縁検出器用のものを流用してもよいことは
上述した通りである。また、負荷機器Ｚの接地端子Ｇに
スイッチＳＷを設け、その一つの接点Ｓ0 に設定されて
いる時は直接第３種設置され、接点Ｓ1 に設定されてい
る時は抵抗Ｒ1 を、又接点Ｓ2 に設定されている場合は
抵抗Ｒ2 を介して接地されるように接続し、更に抵抗Ｒ
3 をスイッチＳＷのコモン端子と接地Ｅ3 間に接続する
ことによって接地端子と接地間がオープンになるのを防
ぐようにしている。更に、接地電路２と接地端子Ｇ間の
電圧を高入力インピーダンス増幅器Ａで検出し、フィル
タＦによりその出力中に含まれる商用周波の成分を除去
し、周波数ｆ1 の測定信号成分を検出する。フィルタＦ
の出力は整流回路Ｄで整流し、その出力はアナログデジ
タル変換器Ａ／Ｄにてデジタル信号に変換して演算回路
ＣＯＭＰに入力する。一方、演算回路ＣＯＭＰにはスイ
ッチＳＷの設定状態を表わす信号線３が入力される。
【００１７】かくして、スイッチＳＷが、接点Ｓｏｖ−
に設定されている場合、Ａ／Ｄ変換器出力には、前記
（２）式で示されるように測定信号電圧ｅが測定され、
デジタル値として演算回路ＣＯＭＰに入力される。
に設定されている場合、Ａ／Ｄ変換器出力には、前記
（２）式で示されるように測定信号電圧ｅが測定され、
デジタル値として演算回路ＣＯＭＰに入力される。
【００１８】次にスイッチＳＷがＳ1 に設定されている
場合、抵抗Ｒ1'が（１／Ｒ1'）＋（１／Ｒ3 ）＝１／Ｒ
1 となるように前もって抵抗値を定めておけば、Ａ／Ｄ
変換器出力には、前記（４）式に等価な電圧ｅ1 のデジ
タル値が出力される。また、演算回路ＣＯＭＰは上記ス
イッチの切替えによる各値を記憶するメモリを具える。
場合、抵抗Ｒ1'が（１／Ｒ1'）＋（１／Ｒ3 ）＝１／Ｒ
1 となるように前もって抵抗値を定めておけば、Ａ／Ｄ
変換器出力には、前記（４）式に等価な電圧ｅ1 のデジ
タル値が出力される。また、演算回路ＣＯＭＰは上記ス
イッチの切替えによる各値を記憶するメモリを具える。
【００１９】次に、スイッチＳＷが接点Ｓ2 に設定され
ている場合、抵抗Ｒ2'を、（１／Ｒ2'）＋（１／Ｒ3 ）
＝１／Ｒ2 となるように前もって抵抗値を定めておけ
ば、Ａ／Ｄ変換器の出力には前記（６）式に等価なデジ
タル値が出力される。各スイッチの設定状態を信号線３
にて演算回路に入力するから、演算回路では、例えば
（８）式の右辺の演算を測定量ｅ、ｅ1 、ｅ2 として前
もって演算回路に初期値として設定してある定数値（Ｒ
1 、Ｒ2 ）から絶縁抵抗Ｒ0 が算出される。演算結果が
求まれば、スイッチＳＷを接点Ｓ0 に復帰させることに
より測定は終了する。なお、電圧器ｅは注入電圧値であ
るから測定しなくても定数値として取扱うことが可能で
ある。
ている場合、抵抗Ｒ2'を、（１／Ｒ2'）＋（１／Ｒ3 ）
＝１／Ｒ2 となるように前もって抵抗値を定めておけ
ば、Ａ／Ｄ変換器の出力には前記（６）式に等価なデジ
タル値が出力される。各スイッチの設定状態を信号線３
にて演算回路に入力するから、演算回路では、例えば
（８）式の右辺の演算を測定量ｅ、ｅ1 、ｅ2 として前
もって演算回路に初期値として設定してある定数値（Ｒ
1 、Ｒ2 ）から絶縁抵抗Ｒ0 が算出される。演算結果が
求まれば、スイッチＳＷを接点Ｓ0 に復帰させることに
より測定は終了する。なお、電圧器ｅは注入電圧値であ
るから測定しなくても定数値として取扱うことが可能で
ある。
【００２０】なお、スイッチがＳ0 に設定されている状
態で接地側電路２と第３種接地線間の電圧が電路１、２
間の商用電圧に近い場合、負荷機器Ｚは地絡状態か、第
３種接地線が断線もしくは不完全な状態となっていると
判定することができる。これは増幅器Ａの出力を整流回
路ＤＥＴで検出し、この値が異常性を示すか否かを確認
することで判定される。もしこの値が異常なときは匡体
等が漏電しており感電事故の可能性があるから人体への
感電防止のためスイッチＳ1 、Ｓ2 に設定しないよう制
御する。また、Ｓ1 、Ｓ2 設定中に、整流回路ＤＥＴの
値が異常値となることが発生したならば速やかにスイッ
チの設定をＳ0 に復帰させる必要のあることは同様に感
電防止上有効である。
態で接地側電路２と第３種接地線間の電圧が電路１、２
間の商用電圧に近い場合、負荷機器Ｚは地絡状態か、第
３種接地線が断線もしくは不完全な状態となっていると
判定することができる。これは増幅器Ａの出力を整流回
路ＤＥＴで検出し、この値が異常性を示すか否かを確認
することで判定される。もしこの値が異常なときは匡体
等が漏電しており感電事故の可能性があるから人体への
感電防止のためスイッチＳ1 、Ｓ2 に設定しないよう制
御する。また、Ｓ1 、Ｓ2 設定中に、整流回路ＤＥＴの
値が異常値となることが発生したならば速やかにスイッ
チの設定をＳ0 に復帰させる必要のあることは同様に感
電防止上有効である。
【００２１】又、本発明の実施例は一端接地した単相２
線式電路の場合について説明したが、受電電圧器の低圧
側を一端を接地した単相３線式電路、三相３線式電路等
にも本発明の測定法方が適用可能なことは明らかであ
る。
線式電路の場合について説明したが、受電電圧器の低圧
側を一端を接地した単相３線式電路、三相３線式電路等
にも本発明の測定法方が適用可能なことは明らかであ
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明の方法によれば、高価な零相変流
器を用いる必要がなく装置化が容易であり、安価な測定
装置を提供することができる。
器を用いる必要がなく装置化が容易であり、安価な測定
装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の原理を示すための等価回路図である。
【図３】漏洩電流の流れを示す等価回路図である。
【図４】従来の方法を示す図である。
【符号の説明】 Ｔ 受電トランス Ｚ 負荷 ＯＴ 注入トランス Ａ 増幅器 Ａ1 増幅器 Ａ2 増幅器 Ｆ フィルタ Ｆ1 フィルタ Ｆ2 フィルタ Ｄ 整流回路 Ａ／Ｄ アナログデジタル変換器 ＣＯＭＰ 演算回路
Claims (1)
- 【請求項１】 一端接地電路の接地線を介して電路に低
周波の測定用信号電圧を印加し、該電路の負荷機器の接
地端子と負荷機器部接地線との間に第１の所定値の抵抗
を挿入したときの該接地端子と接地側電路間の低周波の
電圧値と、前記第１の抵抗を第２の所定値の抵抗に切替
えたときの前記接地端子と接地側電路間の低周波の電圧
値とを測定し、該負荷機器の絶縁抵抗を所定の演算によ
り算出することを特徴とする負荷機器の絶縁抵抗測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35771391A JP3301627B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 負荷機器の絶縁抵抗測定装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35771391A JP3301627B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 負荷機器の絶縁抵抗測定装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180884A true JPH05180884A (ja) | 1993-07-23 |
| JP3301627B2 JP3301627B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=18455535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35771391A Expired - Lifetime JP3301627B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 負荷機器の絶縁抵抗測定装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3301627B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002132218A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-09 | Sony Corp | 表示装置、輝度制限回路及び表示装置の駆動方法 |
| JP2008239324A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Hitachi Building Systems Co Ltd | エレベータの絶縁抵抗測定方法 |
| CN107209217A (zh) * | 2014-09-26 | 2017-09-26 | 德利信电机株式会社 | 漏电流算出装置及漏电流算出方法 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP35771391A patent/JP3301627B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002132218A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-09 | Sony Corp | 表示装置、輝度制限回路及び表示装置の駆動方法 |
| JP2008239324A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Hitachi Building Systems Co Ltd | エレベータの絶縁抵抗測定方法 |
| CN107209217A (zh) * | 2014-09-26 | 2017-09-26 | 德利信电机株式会社 | 漏电流算出装置及漏电流算出方法 |
| CN107209217B (zh) * | 2014-09-26 | 2018-11-30 | 德利信电机株式会社 | 漏电流算出装置及漏电流算出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3301627B2 (ja) | 2002-07-15 |
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