JPH079447B2 - 絶縁抵抗測定方法及び装置 - Google Patents
絶縁抵抗測定方法及び装置Info
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- JPH079447B2 JPH079447B2 JP18273085A JP18273085A JPH079447B2 JP H079447 B2 JPH079447 B2 JP H079447B2 JP 18273085 A JP18273085 A JP 18273085A JP 18273085 A JP18273085 A JP 18273085A JP H079447 B2 JPH079447 B2 JP H079447B2
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- frequency
- component
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- low
- insulation resistance
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は活線状態にて電路等の絶縁抵抗を測定する方法
及びその方法を用いた絶縁抵抗測定装置の構成に関す
る。
及びその方法を用いた絶縁抵抗測定装置の構成に関す
る。
（従来技術） 従来より漏電等の早期発見のために電路の絶縁抵抗を常
時監視することが行われているが、この種の測定方法と
しては第２図に示すものが一般的であった。
時監視することが行われているが、この種の測定方法と
しては第２図に示すものが一般的であった。
受電変圧器Ｔの二次側電路L1、L2のうち一方の電路L2に
第２種接地線LEが設けられ、前記電路L1、L2が負荷Ｚで
終端された電路の絶縁抵抗監視には同図に示すごとく、
接地線LEに挿入した発振器OSC1より商用周波数と異なる
低周波信号f1を電路L1、L2に印加すると共に、接地線LE
に零相変流器ZCT1を結合せしめ、電路L1、L2と大地との
間に存在する絶縁抵抗Ｒと対地浮遊容量Ｃとを介して接
地線LEに還流する前記低周波信号f1漏洩電流をバンドパ
スフィルタBPF1によって抽出し、該バンドパスフィルタ
BPF1出力と前記発振器OSC1出力とを掛け算器MULT1に入
力し、同期検波することによって電路の絶縁抵抗を測定
するものであった。
第２種接地線LEが設けられ、前記電路L1、L2が負荷Ｚで
終端された電路の絶縁抵抗監視には同図に示すごとく、
接地線LEに挿入した発振器OSC1より商用周波数と異なる
低周波信号f1を電路L1、L2に印加すると共に、接地線LE
に零相変流器ZCT1を結合せしめ、電路L1、L2と大地との
間に存在する絶縁抵抗Ｒと対地浮遊容量Ｃとを介して接
地線LEに還流する前記低周波信号f1漏洩電流をバンドパ
スフィルタBPF1によって抽出し、該バンドパスフィルタ
BPF1出力と前記発振器OSC1出力とを掛け算器MULT1に入
力し、同期検波することによって電路の絶縁抵抗を測定
するものであった。
従来の絶縁抵抗値算出方法を以下簡略に説明する。
第２図の測定を等価回路にて表わせば第３図に示すごと
く低周波発振器OSC1に並列に絶縁抵抗Ｒと浮遊容量Ｃと
が接続されたものとなり、これらを介して接地線に帰還
いる電流をI1すれば、 I1＝（V/R）＋ｊω1CV ……（１） 但し、Ｖは発振器OSC1の印加信号であって、低周波信号
の振幅値の実効値またはピーク電圧値、ω１は印加する
低周波信号f1の角速度でω１＝２πf1である。
く低周波発振器OSC1に並列に絶縁抵抗Ｒと浮遊容量Ｃと
が接続されたものとなり、これらを介して接地線に帰還
いる電流をI1すれば、 I1＝（V/R）＋ｊω1CV ……（１） 但し、Ｖは発振器OSC1の印加信号であって、低周波信号
の振幅値の実効値またはピーク電圧値、ω１は印加する
低周波信号f1の角速度でω１＝２πf1である。
いま（１）式で表わされる電流I1を発振器OSC1の出力を
用いて同期検波等の手段によって同相成分（有効分）、
即ち、同式右辺第１項を抽出すれば、絶縁抵抗Ｒに逆比
例した値となり、これから絶縁抵抗を導出することがで
きる。
用いて同期検波等の手段によって同相成分（有効分）、
即ち、同式右辺第１項を抽出すれば、絶縁抵抗Ｒに逆比
例した値となり、これから絶縁抵抗を導出することがで
きる。
しかしながら、この方法によれば電路の対地浮遊容量が
大きくなると（１）式右辺第２項によって表わされる漏
洩電流の無効成分が大きくなり、上述した同期検波回路
等のダイナミックレンジの制約から有効成分の正確な抽
出が困難となる欠陥があった。
大きくなると（１）式右辺第２項によって表わされる漏
洩電流の無効成分が大きくなり、上述した同期検波回路
等のダイナミックレンジの制約から有効成分の正確な抽
出が困難となる欠陥があった。
この無効成分を小さくする手段としては、印加する低周
波信号f1の周波数を低くすることも考えられるが、この
場合には低周波信号の印加にあたって使用するトランス
或いは漏洩電流の導出にあたって使用する零相変流器の
リアクタンスを大きくすべく形状が大型とならざるを得
ず、不経済であった。
波信号f1の周波数を低くすることも考えられるが、この
場合には低周波信号の印加にあたって使用するトランス
或いは漏洩電流の導出にあたって使用する零相変流器の
リアクタンスを大きくすべく形状が大型とならざるを得
ず、不経済であった。
一般には前記低周波信号f1としては10〜30Hz程度が使用
されるため、対地浮遊容量の増大によって絶縁抵抗の測
定は極めて困難であった。
されるため、対地浮遊容量の増大によって絶縁抵抗の測
定は極めて困難であった。
（発明の目的） 本発明はこのような従来の電路の絶縁抵抗測定方法の欠
陥を除去すべくなされたものであって、浮遊容量の増大
に関係なく、常に正確な抵抗測定を可能とした方法を提
供することを目的とする。
陥を除去すべくなされたものであって、浮遊容量の増大
に関係なく、常に正確な抵抗測定を可能とした方法を提
供することを目的とする。
（発明の概要） この目的のため本発明では電路に印加する低周波信号を
２波とし、この２つの低周波信号の漏洩成分のうち、一
方を他方の周波数と同一になる如く周波数変換すると共
に、該周波数変換した信号と前記他方の信号とを減算し
無効成分を相殺せしめることによって絶縁抵抗に逆比例
した有効成分のみを導出し、もって無効成分に無関係に
電路の絶縁抵抗を検出するように構成する。
２波とし、この２つの低周波信号の漏洩成分のうち、一
方を他方の周波数と同一になる如く周波数変換すると共
に、該周波数変換した信号と前記他方の信号とを減算し
無効成分を相殺せしめることによって絶縁抵抗に逆比例
した有効成分のみを導出し、もって無効成分に無関係に
電路の絶縁抵抗を検出するように構成する。
（実施例） 以下、本発明を図示した実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
電路に印加する低周波信号を更にもう一つ追加し、この
周波数をf2とすると、これによる漏洩電流I2は I2（V/R）＋ｊω2CV ……（２） と表わされる。
周波数をf2とすると、これによる漏洩電流I2は I2（V/R）＋ｊω2CV ……（２） と表わされる。
但し、ω２＝２πf2とし、Ｖは周波数f2の低周波信号の
振幅値の実効値またはピーク電圧値であって、前記第一
の周波数f1と低周波信号の振幅値と同一値とする。
振幅値の実効値またはピーク電圧値であって、前記第一
の周波数f1と低周波信号の振幅値と同一値とする。
そこで前記（１）式の両辺にω2/ω１を乗じた上で
（２）式を引き算し、整理すれば （V/R）｛（ω2/ω１）−１｝＝（ω2/ω１）I1−I2 …
…（３） が求まる。
（２）式を引き算し、整理すれば （V/R）｛（ω2/ω１）−１｝＝（ω2/ω１）I1−I2 …
…（３） が求まる。
（３）式から明らかなように引き算した結果には無効成
分が含まれないから電路の無効成分の増大に関係なく絶
縁抵抗を求めることができる。
分が含まれないから電路の無効成分の増大に関係なく絶
縁抵抗を求めることができる。
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、Ｔ、L1、L2、ZCT及びLEは第２図と同様
に受電変圧器、二次側電路、零相変流器ZCT及び第２種
接地線であって、該接地線LEに結合した発振器OSC2は、
夫々周波数が異なるf1、f2の２つの低周波信号を同時に
電路に出力すると共に周波数f1＋f2なる信号を後述する
変調器MODに出力するものである。
に受電変圧器、二次側電路、零相変流器ZCT及び第２種
接地線であって、該接地線LEに結合した発振器OSC2は、
夫々周波数が異なるf1、f2の２つの低周波信号を同時に
電路に出力すると共に周波数f1＋f2なる信号を後述する
変調器MODに出力するものである。
また零相変流器ZCT出力は２つに分岐し、そのうち一方
の出力は周波数f1のみを抽出するバンドパスフィルタBP
F2と増幅器AMPを介して減算器SUBTの一方の入力端に入
力し、また零相変流器ZCT出力のうち他方の分岐出力は
周波数f2のみを抽出するバンドパスフィルタBPF3、変調
器MOD、ローパスフィルタLPF及び移相器PSを介して前記
減算器SUBTのもう一方の入力端に入力し、前記変調器MO
Dの変調信号入力端には前記発振器のOSC2が出力する周
波数f1＋f2なる信号を入力する。
の出力は周波数f1のみを抽出するバンドパスフィルタBP
F2と増幅器AMPを介して減算器SUBTの一方の入力端に入
力し、また零相変流器ZCT出力のうち他方の分岐出力は
周波数f2のみを抽出するバンドパスフィルタBPF3、変調
器MOD、ローパスフィルタLPF及び移相器PSを介して前記
減算器SUBTのもう一方の入力端に入力し、前記変調器MO
Dの変調信号入力端には前記発振器のOSC2が出力する周
波数f1＋f2なる信号を入力する。
発振器OSC2が変調器MODに供給している周波数f1＋f2信
号発生方法は周波数f1なる信号と周波数f2なる信号の積
をとることにより周波数f1±f2の信号を得、フィルタ等
を用いて周波数f1＋f2の成分を抽出すればよい。
号発生方法は周波数f1なる信号と周波数f2なる信号の積
をとることにより周波数f1±f2の信号を得、フィルタ等
を用いて周波数f1＋f2の成分を抽出すればよい。
以下、このように構成した絶縁抵抗測定装置の動作を数
式を用いて説明する。
式を用いて説明する。
発振器OSC2から電路に印加する２つの信号f1、f2の電圧
を共に同一のＶ（ボルト）とすれば、バンドパスフィル
タBPF2出力（信号f1出力）x1は x1＝（V/R）sinω1t＋ω1CVcosω1t ……（４） と表わされ、またバンドパスフィルタBPF3の出力（周波
数f2出力）x2は x2＝（V/R）sinω2t＋ω2CVcosω2t ……（５） と表わされる。
を共に同一のＶ（ボルト）とすれば、バンドパスフィル
タBPF2出力（信号f1出力）x1は x1＝（V/R）sinω1t＋ω1CVcosω1t ……（４） と表わされ、またバンドパスフィルタBPF3の出力（周波
数f2出力）x2は x2＝（V/R）sinω2t＋ω2CVcosω2t ……（５） と表わされる。
前記バンドパスフィルタBPF3出力と発振器OSC2が出力す
る周波数f1＋f2なる信号とを変調器MODに入力すると、
変調器MODの出力には周波数f2±（f1＋f2）の２つの混
合成分が含まれ、次段のローパスフィルタLPFにて両者
の差分ｙ、即ち周波数f1成分のみを抽出すれば、周波数
f2周波数f1に周波数シフトしたものとなる。
る周波数f1＋f2なる信号とを変調器MODに入力すると、
変調器MODの出力には周波数f2±（f1＋f2）の２つの混
合成分が含まれ、次段のローパスフィルタLPFにて両者
の差分ｙ、即ち周波数f1成分のみを抽出すれば、周波数
f2周波数f1に周波数シフトしたものとなる。
即ち、（５）式にて示されるバンドパスフィルタBPF3の
出力x2は、角周波数ω２をもった周波数f2の漏洩成分で
あるが、これに変調器MODにおいて（f1＋f2）なる信号
を混合すると、変調器MOD出力は両者の和である周波数f
1＋2f2成分を含む信号と両者の差である周波数f1成分を
含む信号となり、このうち両者の差である周波数f1成分
を含む信号は（５）式の角周波数ω２をω２−（ω１＋
ω２）に置換したものとなる。
出力x2は、角周波数ω２をもった周波数f2の漏洩成分で
あるが、これに変調器MODにおいて（f1＋f2）なる信号
を混合すると、変調器MOD出力は両者の和である周波数f
1＋2f2成分を含む信号と両者の差である周波数f1成分を
含む信号となり、このうち両者の差である周波数f1成分
を含む信号は（５）式の角周波数ω２をω２−（ω１＋
ω２）に置換したものとなる。
したがって、差分ｙは次式で表わされる。
ｙ＝（V/R）sin｛ω２−（ω１＋ω２）｝ｔ ＋ω2CVcos｛ω２−（ω１＋ω２）｝ｔ＝ −（V/R）sinω１＋ω2CVcosω1t ……（６） そこで、前記バンドパスフィルタBPF2出力を次段の増幅
器AMPによってω2/ω１倍したものとローパスフィルタL
PF出力とを減算器SUBTに入力し、引き算すれば (ω１+ω２)x１-y=(V/R){(ω２/ω１)+1}sinω１t ……
（７） となって、これは低周波信号の漏洩成分の有効分に比例
した信号であるから、これを整流するか或いは同期検波
することにより電路の絶縁抵抗を求めることができる。
器AMPによってω2/ω１倍したものとローパスフィルタL
PF出力とを減算器SUBTに入力し、引き算すれば (ω１+ω２)x１-y=(V/R){(ω２/ω１)+1}sinω１t ……
（７） となって、これは低周波信号の漏洩成分の有効分に比例
した信号であるから、これを整流するか或いは同期検波
することにより電路の絶縁抵抗を求めることができる。
尚、移相器PSは減算器SUBTにおいて引き算する２つの信
号の位相を補正するためのものである。
号の位相を補正するためのものである。
このように構成すれば、以上の説明から明らかな如く漏
洩電流の無効成分に無関係に絶縁抵抗を求めることがで
きる。
洩電流の無効成分に無関係に絶縁抵抗を求めることがで
きる。
本発明の実施にあたっては上述した実施例に限定する必
要はなく、他にも種々のものが考えられる。例えば、電
路に印加する周波数f1、f2の信号電圧はV1とV2のごとく
異なってもよく、この場合は増幅器AMPの利得を（V2/
V1）・（ω2/ω１）とすれば良いことは容易に理解でき
よう。
要はなく、他にも種々のものが考えられる。例えば、電
路に印加する周波数f1、f2の信号電圧はV1とV2のごとく
異なってもよく、この場合は増幅器AMPの利得を（V2/
V1）・（ω2/ω１）とすれば良いことは容易に理解でき
よう。
（発明の効果） 本発明は以上説明したように構成するものであるから、
無効分の影響を受けずに正確に電路の絶縁抵抗を求める
うえで著効を奏する。
無効分の影響を受けずに正確に電路の絶縁抵抗を求める
うえで著効を奏する。
第１図は本発明の絶縁抵抗測定方法の一実施例を示すブ
ロック図、 第２図は従来の絶縁抵抗測定回路を示すブロック図、 第３図は第２図の等価回路図である。 Ｔ……受電変圧器、 L1、L2……電路、 Ｒ……絶縁抵抗、 Ｃ……対地静電容量、 Ｚ……電路の負荷、 ZCT……零相変流器、 OSC1、OSC2……発振器、 BPF1、BPF2、BPF3……バンドパスフィルタ、 MULT1……同期検波器、 LPF……ローパスフィルタ、 PS……移相器、 SUBT……減算器
ロック図、 第２図は従来の絶縁抵抗測定回路を示すブロック図、 第３図は第２図の等価回路図である。 Ｔ……受電変圧器、 L1、L2……電路、 Ｒ……絶縁抵抗、 Ｃ……対地静電容量、 Ｚ……電路の負荷、 ZCT……零相変流器、 OSC1、OSC2……発振器、 BPF1、BPF2、BPF3……バンドパスフィルタ、 MULT1……同期検波器、 LPF……ローパスフィルタ、 PS……移相器、 SUBT……減算器
Claims (2)
- 【請求項１】接地線を介して電路に印加した、商用電源
周波数と異なる周波数f1及びf2の二つの低周波信号の対
地漏洩電流を前記接地線に結合した変流器及びこれに接
続したバンドパスフィルタによって分離抽出すると共
に、該二つの低周波信号の漏洩電流成分のうち周波数f2
成分の信号を、電路に印加した周波数f1及びf2の低周波
信号を用いて周波数f1の信号となるように周波数変換
し、該周波数変換して得た周波数f1の信号成分と前記バ
ンドパスフィルタによって分離抽出した周波数f1の漏洩
電流成分とを減算して、漏洩電流成分の有効成分のみを
導出したことを特徴とする絶縁抵抗測定方法。 - 【請求項２】接地線を介して電路に商用周波数と異なる
周波数f1、f2の二つの低周波信号を印加すると共に、該
二つの低周波信号の対地漏洩電流を前記接地線から導出
する手段と、 前記導出された二つの低周波信号のうち周波数f2成分の
漏洩電流と電路に印加した二つの低周波信号の周波数和
（f1＋f2）の信号とを混合する手段と、 前記混合手段出力からf1成分のみを抽出する手段と、 該抽出手段の出力と前記導出手段出力のうち周波数f1成
分の信号とを入力して両出力を減算する手段とを備えた
ことを特徴とする絶縁抵抗測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18273085A JPH079447B2 (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 絶縁抵抗測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18273085A JPH079447B2 (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 絶縁抵抗測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6243572A JPS6243572A (ja) | 1987-02-25 |
| JPH079447B2 true JPH079447B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=16123437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18273085A Expired - Lifetime JPH079447B2 (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 絶縁抵抗測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079447B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851761A (en) * | 1988-11-03 | 1989-07-25 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | Method for measuring insulation resistance of electric line |
| US4857830A (en) * | 1988-11-03 | 1989-08-15 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | Method for measuring insulation resistance of electric line |
| US4857855A (en) * | 1988-11-03 | 1989-08-15 | Toyo Communication Equipment Co., Ltd. | Method for compensating for phase of insulation resistance measuring circuit |
| PL233390B1 (pl) * | 2017-11-14 | 2019-10-31 | Politechnika Gdanska | Sposób i układ do oceny stanu izolacji elektrycznej w urządzeniach elektrycznych |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP18273085A patent/JPH079447B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6243572A (ja) | 1987-02-25 |
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