JPH01116456A - 電路の簡易絶縁抵抗測定方法 - Google Patents

電路の簡易絶縁抵抗測定方法

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JPH01116456A
JPH01116456A JP27532187A JP27532187A JPH01116456A JP H01116456 A JPH01116456 A JP H01116456A JP 27532187 A JP27532187 A JP 27532187A JP 27532187 A JP27532187 A JP 27532187A JP H01116456 A JPH01116456 A JP H01116456A
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Tatsuji Matsuno
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電気配線等の電路の絶縁抵抗測定方法に関し、
殊に対地静電容量による測定誤差を除去した電路の簡易
絶縁抵抗測定方法に関する。
(従来技術) 電気配線等の電路の絶縁抵抗を監視しておき、漏電等の
事故な未然に防止する必要がおるが、その測定方法は基
本的には被測定電路に低周波信号を印加すると共にその
漏洩成分を抽出し電路の絶縁抵抗に対応した信号電圧/
電流を得るものが一般的である。
この際、電路と大地間あるいは電路に接続された負荷に
よる静電容量の大きさによって前記漏洩成分レベルが変
化しこの値が多い場合測定誤差を生ずることがある。
静電容量の影響を排除して正確な絶縁抵抗値を測定する
方法として同一出願人は既に特開昭58−12714に
て有効な手法を拭案済みである。
この方法は第3図に示すように、−万が接地された電路
1,2にリング形注入トランスCTと変流器ZCTとを
結合すると共に注入トランスCT&Cは低周波発振器O
8Cを、又変流器ZCT Ktl1幅sAMP 、バン
ドパスフィル/BPF、整流回路DET及びメータMを
含む漏洩電流検出回路を夫々接続した電路の絶縁抵抗測
定装置に於いて、前記注入トランスCTと変流器ZCT
とに電路とは逆相になるように、Sらたな接続線LIN
Kを貫通しかつコンデンサCOを介してループ状に結線
した回路を付加する。
この絶縁抵抗測定回路の動作を説明すれば。
発振器O8Cからの周波数flなる出力信号電圧Vsi
nω1t (ωt =2 w f l)は電路1.2と
大地間に印加され、その間の静電容量Cと絶縁抵抗Rと
を介して漏洩電流iが流れる。
この漏洩電流は前記接続線LINKが無い場合には変流
器ZCT Kよって検出され、増幅器AMPと周波数f
s  のみを通過するバンドパスフィルタBPF Kよ
って次式(1)&C示す電流iが導出される。
1=(V/R)siaa+xt+a+tcVcosa+
xt  =・=  (1)この漏洩電流it−?に段の
整流回路DET Ic入力すれば前記(11式右辺に含
まれる直流成分が導出されるが、この中には右辺第2項
の静電容量Cによるものも含まれること忙なシ、正確な
絶縁抵抗成分のみを抽出することができない。
そこで、この提案では上述したようにコンデンサCOを
挿入した接続線LINKを介在させ、前記静電容量CK
よる漏洩電流を該コンデンサC。
に流れる信号成分によって相殺すること罠よって前記第
(1)式右辺j%2項を零とするよう機能させる。
即ち、接続線LINKが挿入されると、前記導出される
漏洩電流isは i 1 ” (V/R)sioω1t +a+t (C
−Co ) VCO3(131<・・・・・・・・・(
2) となるから、これを整流するとその出力1111はl 
is l =V ((1/R”)+ω1” (C−Co
 )” J” −(3)となる。
そζで、前記コンデンサCoの値を調整して、メータM
の指示値を監視すれば、 C=Coのとき1itl=v
/Hと最小値となシ、この値は電路の絶縁抵抗そのもの
の逆数となる。
即ち、この方法によりてメータMの指示値が最小となる
ようにコンデンサCOを調整すれば、静電容量Cの影響
を除去して、極めて正確な絶縁抵抗値を求めろことがで
きる。
第2因は、コンデンサCOを変化した場合のメータMの
指示値の変化を示した図でありて。
この図からも上述したこの提案の趣旨が理解できよう。
しかしながら、上述した従来の方法では、コンデンサC
Oの値を調整する忙あた夛、逐次C。
の値を変更しつつ、メータMの値を監視しなければなら
ず迅速な調整が困難であった。特にCOとCとの値の隔
シが大きい場合前記第(1)式右辺に於ける1 /R”
の項よりω5(C−Co)”の方が著しく大きくなシ、
調整に要する時間が大きくなると云う問題があった。
(発明の目的) 本発明は上述したような従来の電路等の絶縁抵抗測定方
法の問題点を理解するためになされたものであって、静
電容量値Cの大小c−A−かわらず極めて短時間に正確
な絶縁抵抗値を得ることができるようにした電路等の絶
縁抵抗測定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本発明の絶縁抵抗測定方法では
、上記接続線をコンデンサCoで終端しない状態に於て
電路に印加した電圧とは90度移相した電圧で、上記変
流器出力中の周波数f1の漏洩電流iとの積の直流分か
ら対地静電容量を推定し、しかるのち上記接続線を上記
推定された対地静電容量値とハソ等価なコンデンサCo
f初期値として挿入することによシ初期状態でのIc−
cOlの値を小さくするように設定しく即ち0字Coの
ため)、更に要する調整のための時間を短縮できると共
に、高精度な調整を可能にするものである。
また前もって既知の値のコンデンサCOを挿入しておい
て上記方法で対地静電容量を測定すればC−Co即ち対
地静電容量と上記コンデンサCoの値の差を得、これに
よって対地静電容量Cの近似値を得、この近似値をコン
デンサCOK設定したのち、コンデンサCoの値を微調
して前記検出された周波数flの漏洩電流が最小KL、
この時の漏洩電流の大きさで絶縁抵抗を測定してもよい
(実施例) 本発明の絶縁抵抗測定方法を図示した実施例に基づき詳
細忙説明する。
第1図は本発明の絶縁抵抗測定方法を実施する場合の装
置の実施例を示すブロック図であり、第3図と同一の記
号は同一の意味をもつものとする。
同第1図に於いて、Tは高圧電気を低圧に変換するトラ
ンス、l、2は該トランスTの2次コイルに接続された
電路でありて、その−万2には接地線Lmが接続されて
いる。
この実施例ではこのような電路の絶縁抵抗を測定する場
合の装置を示したもので、電路l。
2両者を一括して貫通せしめたリング形注入トランスC
Tと変流器ZCTと、該両者に電路と互いに逆相となる
如く貫通した接続線LINKとを備え、かつこの接続線
LINKは断続用スーイツチSWと可変コンデンサCO
とを直列に挿入してリング状に接続する。
更に、注入トランスCTKは2つの2次巻線Nl、N!
を設け、その一方NIKは低周波発振器O8Cを、又他
方N3には移相器PS、掛算器MLILT、低周波フィ
ルタLPF及びMCから成る直列回路を接続する。
又、変流器ZCTの2次コイルには増幅器AMP 、バ
ンドパスフィルタBPF 、II流1DBT及びメータ
Mからなる直列回路を付加すると共に、バンドパスフィ
ルタBPF出力の一部を前記掛算器MυLTの比較信号
として入力するよう構成したものである。
伺、電路1と大地との間の容量Cと抵抗Rとは夫々電路
と大地間の静電容量と絶縁抵抗を模式的に表記したもの
である。
この構成に於いて動作を説明する。
即ち、測定に当っては先ず接続線LINKに設けたスイ
ッチSWを”オフ”の状態に設定する。
注入トランスCTの巻線N1に接続された発振器O8C
よシミ路1.2に周波数f1の低周波電圧V sinω
ltを印加する′。かくして第3図の説明と同様に変流
器ZCTの出力を増幅器AMPで増幅し、フィルタBP
Fによシ周波数flの成分をとシ出せば、フィルタBP
Fの出力には(11式のiに相当する漏洩電流が検出さ
れろ。又注入トランスCTの巻線N!の出力電圧e s
inωItを90度移相器ps!/c印加すれば、その
出力は6cos(ωt t + (j )となる、ここ
で、0は位相誤差でありこれには変流器→増幅器→フィ
ルタの系によって生じる位相誤差も含まれたものとなる
フィルタBPFの出力iを掛算器MTJLTの一部の入
力に又他の入力端に移相器PSの出力を印加すれば掛算
器MUL’l’の出力は十〇) ・・・・・・・・・(
4) 掛算出力をローパスフィルタLPFに入力し。
掛算器出力の直流分りを求めれば となり、Iθ1(1ならば。
となる。したがって(6)式のfJ42項は一般に十分
小さく、ωs、e、V が一定値とすればローパスフィ
ルタ出力の値から対地静電容量を近似的に推定できると
と忙なる。
即ち、ローパスフィルタDをメータMCで表示すること
によって大略の対地静電容量が測定され、この値をC′
 とする。
次にコンデンサCoの値を前記測定された対地静電容量
Cの近似値C′に設定する。また接続線LINKに設け
たスイッチSWを1オン”にすればこの接続線には注入
トランスCTK誘起する低周波信号が流れるが変流器に
対しては電路と逆相となって貫通するから接続線LIN
Kには電流ωIC’VCO5ω1tが流れることKなシ
、バンドパスフィルタBPFの出力il′は(2)式と
PQ41に求めれば l V。
i 1= 丁51ata l t+ωt (C−C’ 
)Vcosωt t・・・・・・・−・(7) となる。更に整流器出力1 i1’ Iはとなυ、この
値が最小となるようにコンデンサCOの値を微調整すれ
ば、絶縁抵抗に関与した直流電流を求めることができる
上記のよう忙コンデンサCoの値を調整するに当って初
期値C′としてfi’fcK等しい値を設定すれば極め
て短時間に、かつ高精度に整流器DBTの値が最小とな
るよう調整することができる。メータMの最小値が電路
の絶縁抵抗を正しく表わす結果であること上述した通り
である。
同、上記説明では対地静電容量の近似値C′をメーター
MC等で表示し、その値となるよう可変コンデンサCo
を手動で調整する場合を説明したが9本発明の実施にあ
たってはこれに限定する必要はなく、スイッチSWを所
定時間1オフ”シソの間のローパスフィルタLPFの出
力から近似値C′を求め、この値に基づいて電子的に可
変コンデンサCoを調整し、ll流回路DETの出力が
最小となるようKJ!にコンデンサCOの値を微調整す
る如く、自動化することは当業者の技術をもりて容易に
実現可能である。
この際の可変コンデンサとしては例えばバリキャップダ
イオード等が適当であろう。
又、スイッチSWを設けずに直接コンデンサCo′%:
挿入したままで静電容量を検出することも可能である。
即ち、上記説明から明らかなようにスイッチSWをとり
去シ直接コンデンサCoを挿入した場合のローパスフィ
ルタLPFの出力D’uとなるが、 +61<1のとき
(CO313”q 1 s Sla a−6であるから
) となシ、(6)式の場合と同様にローパスフィルタLP
Fの出力D′から静電容量C−coの推定値を測定しう
ることになる。xCO社設定値であり既知であるからC
−Coから対地静電容量C7Ij!:推定することが出
来この推定偏圧なるよう前記コンデンサCoの値を変更
して、更にメータMの表示が最小を示すようにコンデン
サCoの値を微調整してもよいことは明らかである。当
然C−Coは正、負両方の値をとるが正のときはC0を
増加し、負のときはCoを減少させることになる。
又上記説明は一端接地電路として単相2線の場合につい
て説明したが、単相3線、3相3線式電気配線等の電路
であっても同様に測定が可能である。
岡、更に上記説明では接地線LINKを注入トランス、
変流器ZCTに単に電路とは逆相となる如く貫通させて
いたが、接続線を例えば、注入トランスCTでN回巻線
し、変流器ZCTには単に逆相となるよう忙いずれか一
方をN回巻線すれば、コンデンサCOの値は等測的にC
o/Nの値とすればよく、任意に実現可能な可変コンデ
ンサを用いる仁とができる。この方法は変流器ZCT&
CN回巻線しても同様であシ、又両者にそれぞれ所定の
巻線をしてもよい。
(発明の効果) 本発明は以上説明したよう罠、電路に印加した低周波信
号の漏洩電流を検出することKよってその絶縁抵抗を沖
]定する方法に於いて、静電容量による測定誤差を除去
するために付加した調整用コンデンサの初期値を最終的
に設定すべき値に近似して定めるようKしたものである
から、測定時間を短縮しかつ測定精度の向上をはかる上
で効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を用いた装置の一実施例を示す図
、第2図は従来の方法の動作を示す図、第3図は従来の
方法を示す図。 T・・・・・・・・・受電トランス、    CT・・
・・・・・・・注入トランス、    ZCT・・・・
・・・・・変流器。 O20・・・・・・・・・発振器、    AMP・・
・・・・・・・増幅器BPF・・・・・・・・・フィル
タ、    DET・・・・・・・・・整流器、   
 Mc、M・・・・・・・・・メーター。 PS・・・・・・・−・移相器、    MtJLT・
・・・・・・・・かけ算器、    LPF・・・・・
・・・・ローパスフィルタ。 特許出願人  東洋通信機株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電路に低周波電圧を印加するトランスのコアと漏洩
    電流を検出する変流器とを結合し、上記低周波電圧の位
    相90度移相した電圧と上記変流器出力中の上記低周波
    の成分との積の直流分を導出することによって前記電路
    の対地静電容量の推定値を測定するとともに、前記トラ
    ンスのコアと変流器とに前記電路とは逆相となるように
    貫通する新たな接続線を設け、かつ上記電路の接続線に
    は前記測定した対地静電容量の推定値と等価な値のコン
    デンサを初期値として挿入し、該コンデンサの値を更に
    増減して上記変流器出力中に含まれる上記低周波の成分
    が最小となるように調整した後の上記低周波成分の大き
    さから絶縁抵抗を測定することを特徴とする電路の簡易
    絶縁抵抗測定方法。 2、特許請求の範囲第1項において前記トランスのコア
    と変流器とを前記電路とは逆相となるように貫通する接
    続線をコンデンサで終端し、上記低周波電圧の位相を9
    0度移相した電圧と上記変流器出力中の上記低周波の成
    分との積の直流分から前記対地静電容量と上記コンデン
    サの容量の差の推定値を測定し、該推定値から前記対地
    静電容量の推定値を算出し、該コンデンサの値を上記推
    定値におきかえて設定し、上記変流器出力中に含まれる
    上記低周波の成分が最小となるように上記コンデンサの
    値を更に増減して調整した後の上記低周波成分の大きさ
    から絶縁抵抗を測定することを特徴とする電路の簡易絶
    縁抵抗測定方法。 3、上記接続線が上記トランスのコアもしくは上記変流
    器のいずれか一方、又は両者に巻線してなることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項、第2項記載の電路の簡易
    絶縁抵抗測定方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009168664A (ja) * 2008-01-17 2009-07-30 Chugoku Electric Power Co Inc:The クランプメータおよび直流地絡回線探査方法

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