JPH03185367A - 主電源装置の線抵抗値を測定する装置 - Google Patents

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、交流電源から給電される第１の導体と第２の
導体とを６°する主電源装置の導電性の連続監視を装置
に関するものである 〔従来の技術〕 主電源装置において導電性低下の問題は、たとえば低電
圧配電盤のバーへの接続のような不良接続、または、た
とえば遮断器接点のような、主電源装置に挿入されてい
る開閉装置の不良接触のいずれかに結び付く。接続がゆ
るむと局部的な加熱が生ずる。この加熱によって附近の
機器に損傷をひき起こしたり、火災を発生したりするこ
とがある。

接点の局部的な加熱を検出する子９段により接点を監視
することが堤案されている。第１の監担手続きに従って
接点温度が＃Ｊ定される。監視すべき各接点にサーミス
タまたは熱雷対が組合わされる。

その手続きは、監視すべき接点１個あたり１個の温度セ
ンサを設けるから、多数の温度センサを必要とする。ま
た、各センサは情報処理装置に接続させなければならな
いから、多数の信号線を必要とすることをも意味する。

第２の手続きに従って、母線上の高温の点を検出するた
めにサーモグラフ写真を撮影するためにカメラが用いら
れる。もちろん、監視すべき各点に向き合わせてカメラ
を置＜、＆法はないから、連続監視のためにその手続き
を使用することはできず、たまの保守作業のためにしか
用いられない。

ドイツ特許第１，１３７．５０９号明細書は、短絡の検
出を可能にするために構成された、主電源装置の内部抵
抗値の測定装置を取扱っている。抵抗と整流器で形成さ
れた直列回路を主電源装置の測定点に設けることにより
、電源が投入されている主電源装置に対して測定が行わ
れる。測定点の端子における電圧の直流成分がフィルタ
により測定され、表示される。この成分は主電源装置の
内部抵抗値を表す。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、主電源装置の導電性を連続して監視す
ることを可能にする、簡１１ｔかつ信頼できる装置を得
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

上記ドイツ特許明細書に開示されている技術に匹敵する
技術が、主電源装置の導電性を監視するために本発明に
従って用いられる。

本発明の測定装置は、少なくとも１つの測定モジュール
と、第１の導体の上の点と第２の導体の上の点との間に
加えられた電圧を測定する測定手段と、前記電圧の直流
成分を取出す取出し手段とを備え、前記少なくとも１つ
の測定モジュールは前記２つの点の間直流電流成分の発
生手段を備えている、主電源装置の少なくとも一部の導
電度の連続監視を行うように構成され、取出し手段の出
力端子は、主電源装置の一部の線抵抗値を表す値を計算
する計算手段と、前記値の変化を検出する検出手段と、
前記変化と予め設定されたしきい値とを比較する比較手
段と、前記変化が前記しきい値を超えた時に導通の障害
を指示する指示手段とを備えた処理および指示回路の入
力端子に接続される。

本発明の一実施例に従って、直流電流成分の発生手段は
、第１の導体の接触のない部分により構成されたシャン
ト抵抗を、第１の点と、第１の点に近い、第１の導体の
第３の点との間で限界を定めるように、前記第２の点と
前記第３の点の間に接続されるように構成され、測定モ
ジュールは、シャント抵抗の端子における電圧を測定す
るａｐｌ定手段と、シャント抵抗の端子における電圧の
直流成分の取出し手段とを備え、処理回路により計算さ
れる線抵抗値を表す値は、前記第１の点と第２の点の間
で＃１定された電圧の直流成分とシャント抵抗の端子に
おいて測定された？１ｉＪｆの直流成分との比に比例す
るという重大により、測定モジュールから下流側の主電
源装置に接続されている負荷の＝Ｉ能な作用が無くされ
る。

本発明の別の実施例に従って、この装置は、少なくとも
１つの循環モジュールを備え、この循環モジュールは、
主電源装置の第１の導体にある第４の点と第５の点にそ
れぞれ接続されるように構成された入力端子を備え、測
定モジュール処理回路により：１算された線抵抗値は主
電源装置のうち、ａ−１定モジユールと循環モジュール
の間で構成されている部分の線抵抗値である。

測定モジュールとサーボモジュールを主電源装置に沿っ
て交互に置くことにより、それらのモジュールの間に構
成されている主電源装置の全ての部分の導電性を監辣し
、主電源装置のどの部分にｉＸ性の障害が起きたかの検
出をｎ■能にする。

この種の装置は既存の主電源装置に何らの間通もなしに
使用することができる。それは装置のモジュールを主電
源装置の導体に接続するのに実際上十分である。種々の
モジュールの間に付加接続がないと、その装置を構成す
ることがはるかに容易であることに注目するべきである
。

本発明の別の実施例に従って、測定モジュールの直流電
流成分の発生手段は制御整流器をＨする。

この制御整流器の制御電極は調整器の出力端子に接続さ
れる。本発明の装置は、測定モジュールの制御整流器の
電源投入を制御するように、各測定モジュールに接続さ
れている中央処理装置を有する。

それから、複数の分岐を備えた主電源装置を、監視すべ
き主電源装置の各端末分岐から下流側の線に接続される
１１定モジユールを備え、中央処理４ｊｔ置は測定モジ
ュールの制御整流器の順次トリガを制御し、かつ種々の
測定モジュールの端子における電圧の＠流成分を表す値
を前記測定モジュールから連続して受け、中央処理装置
は主電源装置の種々の部分の線抵抗値を表す手段の＝Ｉ
算手段と、前記値の変化の検出手段と、前記変化と予め
設定されているそれぞれのしきい値との比較手段と、前
記部分に関連する値の変化が対応するしきい値を超えた
時に、１つの前記部分における導通障害を指示する指示
手段とを備えた装置により監視することが可能である。

〔実施例〕

第１図において、低電圧変圧器ｌＯの出力端子に接続さ
れている単相主電源装置へその変圧器から交流電圧が供
給される。抵抗Ｒ１１とＲ１２で、主電源装置の導線１
２と１４のそれぞれの点Ａ、Ｂから上流側の線抵抗値を
それぞれ表す。抵抗ＲｃｌとＲｅ４で、変圧器１０と点
Ａ、　Ｈの間に、主電源装置への接触ないし接続が行イ
）れることによる接触抵抗値を表す。交流電流１ａが主
電源装置を流れる。

点Ａ、　　Ｂの上流側の主電源装置の線抵抗値Ｒ１，が
各導線の線抵抗値Ｒ１１とＲＩ２の和で構成され、点Ａ
、　　Ｈの上流側の導電性を表す。

たとえば、接触が机になったために主電源装置の導電性
が乱されると、線抵抗値ＲＬが丈際に高くなる。線抵抗
値ＭＬを連続測定するものとすると、線抵抗値のどのよ
うな上昇も検出でき、十分であると考えられる予め設定
されたしきい値を超えると、直ちにそれが指示される。

好適な実施例では、線抵抗！Ｉ！ＲＬの０，１　ミリオ
ームより大きいどのような変化も異常であるとみなされ
て、ユーザーに向けて指示される。

線抵抗値ＲＬの測定が誘導現象により乱されないように
するために、たとえば１００　ｍＡ程度の直流電流成分
１ｃが交流電流１ａに測定中に重畳させられる。

本発明の装置は直流成分を発生する発生手段を含む測定
モジュールを有する。第１図においては、それらのｆ段
は、点Ａ、Ｂの間に接続された負荷批抗Ｒとそれに直列
のダイオードＤとにより概略的に示されている。直流電
流１ｃはダイオードＤと抵抗Ｒを流れる。点Ａ、Ｂの上
流側にある主電源装置部分には、Ｉ＝Ｉａ◆ＩＣなる電
流が流れる。点ＡとＢの間の電圧Ｖは交流成分Ｖと直流
成分Ｖｃ−Ｒ１゜・ＩＣにより構成される。したがって
、点ＡとＢにおける電圧Ｖの直流成分Ｖｃの値と電流の
直流成分１ｃの値との間の関係ｖｅ／Ｉｃから線抵抗＠
Ｒ１，を得ることができる。

抵抗値Ｒは既知であり、それの端子における電圧Ｖｒｓ
Ｒ・１ｃは電流の直流成分１ｃを表す。電圧ＶとＶ「を
Ａｌ１定し、それからそれらの電圧の直流成分を取出す
ことによりｖｃと１ｃを表す値を得ることが可能にされ
、線抵抗値Ｒ１，を計算することができる。

電圧Ｖから直流成分ｖｃを取出すために、測定モジュー
ルにはフィルタが含まれている。そのフィルタの入力端
子に電圧信号Ｖが加えられ、フィルタは信号Ｗｅを出力
端子に発生する。低損失型であるそのフィルタの後には
、好適な丈施例においては第４種のｌ？Ｌフィルタ（第
２図）が続く。たとえば、この主電源装置には５０１１
ｚの交流電圧がＯ（給される。このフィルタを構成する
部品の値は、遮断周波数が０．５１１ｚで、５０Ｈｚに
おける減衰が１６０ｄＢに近いようにして選択される。

第１図にホされている原理に従って行われる測定は、点
ＡとＢの下流側で主電源装置に負荷が接続された晴に、
乱されることがある。実際に、ｔｉｌｌ定される抵抗値
は負荷抵抗に並列な線抵抗ｉｆ！Ｒ１，により構成され
る。負荷抵抗値が線抵抗値１？＋、よりはるかに高い時
に、°その測定の乱れは無視できる。

付加直流成分を生ずる非χ・Ｉ称的な負荷が点ＡとＢの
下流側に接続された時にも、測定は乱されることがある
。この場合には、測定される電流の直流成分は線抵抗値
Ｒ１，を流れる電流の直流成分には対応しない。

第３図は第１図に示す測定原理の改良を示すものであっ
て、たとえば変圧器の一次巻線により構成された比較的
小さい負荷、または、たとえば付加直流成分を導入する
半波整流器のような非対称負殉が、点ＡとＢの下流側に
在在し得ることに結びつけられた諸制約を、測定中に負
ＧＩを切離すことなし、に克服できるようにするもので
ある。

第３図に示すように、監視すべき線の接点の接触のない
部分により表されるシャント批抗Ｒｓに対して電流測定
が行われる。図に示すように、シャント抵抗Ｒｓは、線
１２のＡ点と、このＡ点の下流側のＡ′点の間の線部分
により構成される。ダイオードＤと抵抗Ｒが点Ａ′と線
！４のＢ′点の間に直列接続される。Ｂ′点とＢ点は１
６１じであることが好ましい。シャント抵抗Ｒｓの抵抗
値は既知であり、点ＡとＡ′の間で測定された電圧Ｖｓ
の直流成分は、線抵抗１ｉｕＲ＋、を流れる電流の直流
成分を表す値を供給し、点ＡとＢの間で測定された電圧
Ｖの直流成分に組合わされて、負荀とは独立に線抵抗値
Ｒ１，の値を得ることを可能にする。電圧ＶとＶｓの直
流成分の比は線抵抗値ＲＬとシャント抵抗値の比に等し
い。この比が高くなることは線抵抗値が高くなると解釈
される。

たとえば、主電源装置が銅母線により構成されているよ
うな低７［配電盤においてＡｌ１定が行われたとすると
、シャント批抗Ｒｓは母線の直流成分ＡとＡ′の間の部
分により形成される。６３Ｇへの定格電流を流すための
輻が５０ｍｍ、厚さが５ｍｍである母線では、長さ１０
ｃｍの部分のシャント抵抗Ｒｓの値は８マイクロオーム
で娶る。同様に、主電源装置がケーブルで構成されてい
る領域に対して測定を行うものとすると、シャント抵抗
はそのケーブルの一部により構成される。６平方園−の
ケーブルの場合には、長さｌ０ｃｏ＋のシャント抵抗Ｒ
ｓの値は３００マイクロオームのオーダーである。

同じ電流が線抵抗値とシャント抵抗Ｒｓを流れるから、
温度上昇による線抵抗値の変化はシャント抵抗値の等し
い変化により補償される。線抵抗値とシャント抵抗値の
比ＲＬ／Ｒｓに等しい電圧Ｖの直流成分と電圧Ｖｓの直
流成分の比は、接触が粗にならなければ、どのような温
度でも一定のままである。したがって、線抵抗値とシャ
ント抵抗値を同峙に高くする母線の異常な過熱は接触が
ゆるくなったとは解されず、２つの抵抗値の間の比だけ
が考慮に入れられる。

第４図に示すように、点ＡとＢの上流側に負荷Ｒｃｂが
接続されると、線抵抗値Ｒ１，を、変圧器１０と負荷Ｒ
ｃｌ＋の主電源装置（１２，１４）への接続点の間の抵
抗Ｒ１，１とそれらの接続点と点Ａ、　Ｂの間の抵ｌＡ
ｌ？１．２との２つの部分線抵抗値に分けることができ
る。そうすると、実効的に測定された抵抗蛇はＲ１，２
＋（１？Ｉ、Ｉ／Ｒｅｌ＋）に一致し、Ｉ？Ｌ−ＲＬＩ
＋ＲＬ２には一致しない。本発明の一丈施例によって、
点ＡとＢの上流側に接続されている負殉の影響をなくす
ことができる。この丈施例に従って、Ａｌ１１足された
線抵抗＆ＨＬは、点ＡとＢの間およびＡｔ点（線１２の
）とＢ１点（１ｉ１１４の）間で構成された線部分の抵
抗値である。それらの点の間に電流の直流成分を循環さ
せることを可能にする手段が接続される。それらの循環
手段は、点Ａ１とＢ１の間の抵抗Ｒと同じ値の抵抗と直
列接続されている第２のダイオードにより構成される。

この第２ダイオードはダイオードＤとは逆極性にされる
。

第５図に示す好適な丈施例に従って、循環手段は、電流
を［１４からｖｉｓ２へ、すなわち、ダイオードＤから
逆向きに、流すことができるようにして接続されている
サイリスタＴｈｌと心列の消費抵抗Ｍｌにより構成され
る。サイリスタＴｈｌは、点ＡｔとＢ１における市江ｖ
ｌの直流成分Ｖｌｃを打消すように制御される。このよ
うにして、比Ｗｅ／１ｃは、点ＡとＢの間およびＡ１と
Ｂｌの間の線部分から下流側または上流側に接続できる
負荷により影響を受けることなしに、その線部分の線抵
抗値を実効的に与える。

上流側に接続できる負荷により測定結果が影響を受けな
いことを望むとすると、下流側に接続される負荷は無視
できるほど十分に高く、第１図に示されている測定原理
を用いる装置に同じ直流循環手続きを適用することもで
きる。それから、点ＡとＢおよびＡｌとＢｌの間の主電
源装置部分の線抵抗値が、たとえば、直流成分Ｖ１ｃを
零に調整し、電圧■とＶｒの直流成分を測定することに
より、測定される。正確なａｌｌ定が不要な時は、直流
電流１ｃが一定（たとえば１００■Ａ）で、電ＪＩ：ｖ
の直流成分Ｖｅが線抵抗値を表すものと、第１の近似と
してみなすことができる。線抵抗値がどのように変化し
ても直流成分Ｖｃがそれに比例して変化する結果となる
。この成分の変化だけが監視され、ｐめ設定されたしき
い値、たとえば１０マイクロボルト、より大きいどのよ
うな変化も指示される。そうすると測定モジュールは非
常に簡単である。

第５図に示されている原理を用いる測定装置は、主電源
装置の点ＡＳＡ’　、Ｂおよび応用できるならばＢ′に
接続される少なくとも１つの測定モジュールと、点Ａｌ
と８１に接続されるサーボモジュールとを有する。

したがって、この主電源装置は線の部分（Ａ−ＡｌとＢ
−Ｂ１）に分けられる。それらの部分の端部は測定モジ
ュールとサーボモジュールへそれぞれ接続されて、線の
この部分の線抵抗値を監視する。主電源装置をこのよう
に区分することにより主電源装置全体にわたって導電性
を監視でき、かつ導通障害を容易に探知できる。装置の
高い感度を保つためには、測定モジュールとサーボモジ
ュールの間の監視される線部分を制限するとよい。丈際
に、測定される線抵抗値１？Ｌはバーまたはケーブルの
線抵抗値と、監視する線部分における介在させられた接
続の接触抵抗値との和で構成される。接触がゆるくなっ
たこと、すなわち、接触抵抗の上柱、を検出するために
、バーまたはケーブルの線抵抗値と接触抵抗値の比を妥
当なものにせねばならない。たとえば、監視すべき線部
分が抵抗値が０．０７５ミリオ一ム／ｍである５０Ｘ５
のバーで製作されており、バーの抵抗値の５９６を構成
する０、１ミリオームの接触抵抗値をこの装置が検出せ
ねばならないとすると、監視できるバーの長さは２７メ
ートルである。

第６図に示す測定モジュール１８は主電源装置の点Ａ、
　　Ｂ、　Ａ’　、　　Ｂ’に夫々接続されるようにさ
れた端子２０．２２．２４．２８を有する。点ＡとＡ′
の間の距離は主電源装置の種類に関して決定される。

５０×５のバーの場合にはその距離はたとえば１０ｃｍ
である。端子２４と２６はダイオードＤにより抵抗Ｒに
直列接続される。端子２０と２２は、たとえば第２図に
示されているような種類の第１の低域フィルタ２８の入
力端ｆ・に接続される。端子２０と２４は、前のフィル
タと同じ種類の第２の低域フィルタ３０の入力端子に接
続される。電圧ＶとＶｓの直流成分をそれぞれ表すフィ
ルタ２８と３０の出力ｔａ号が処理およびｆｇ号回路３
２の入力端子に加えられる。

処理およびｆ！号開回路３２監視すべき主電源装置部分
の線抵抗値の値を計算する。その線抵抗値はシャント抵
抗値Ｒｓと、電圧ＶとＶｓのそれぞれの直流成分Ｖｅと
（Ｖｓ）ｃの比との積に等しい。シャント抵抗値Ｒｓの
値は予め決定できる。表が、線１２を構成している導体
の種類に応じて距離Ａ＾′の対応する値を示す。別の実
施例に従って、処理および信号回路３２は値がＲｓの入
力手段、たとえばポテンショメータまたはスイッチを含
むことができる。

処理および信号回路３２は線抵抗値の変化を監視する。

第７図に示されている実施例に従って、処理およびｆ５
号開回路２は少なくとも１つのＲＯＭに接続されるマイ
クロプロセッサを有する。監視すべき主電源装置にモジ
ュールが接続されると、レジスタの内容１を０にセット
する初期化段階（１７０）を経た後で、マイクロプロセ
ッサはレジスタの内容ｉを増加しくＰＩ）、それから値
Ｖｃと（Ｖｓ）ｃを読出しくＶ２．　Ｐ３）　、線抵抗
１ｉｔ！ｌ？Ｌを計算する（Ｆ４）。計算された第１の
値が含まれると（Ｐ５：１−１）、この初期値１？Ｌｉ
が記憶される〈Ｆ６）。他の場合には、マイクロプロセ
ッサは、最後に計算された線抵拭値ＲＬと最初の線批抗
値Ｒ口との差ＤＲＬを計算する（Ｆ７）。この差をＹ−
め設定されているしきい値ｓｌｓたとえば０．１　ミリ
オーム、と比較する。その差がしきい値より大きいと、
マイクロプロセッサは障害指示命令を送る（Ｆ９）。差
ＤＲ１，がそのしきい値Ｓ１より小さいと、新しい測定
サイクルが始まる。したがって、モジュールは線抵抗値
を常に監視し、予め設定されているしきい値Ｓ１より大
きい線抵抗値の増加を指示する。

線抵１人値の増加だけを監視することにより、種々の−
Ｊ’法の線を部分を監視することが可能である。

土の説明においては、監視すべき主電源装置部分は、測
定装置が主電源装置に接続されていない時はゆるい接触
が行われていないと仮定している。

大隊には、この手続きは接触が部分的にゆるい時にも適
用できる。大町に、第８図に示すように、ゆるみカーブ
が診しい指数関数的な態様で時間とともに女化し、ゆる
い接触の接触抵抗値Ｒｅはまず徐々に増加し、それから
非常に速く増加する。たとえば、時刻１゛ｌに接続が行
われたとすると、線抵ｔλ値の増加はマイクロプロセッ
サの少しの測定サイクルで検出できるようなものである
。

マイクロプロセッサが第２の測定サイクルを開始する前
に初期値Ｒ１，１をしきい値Ｓ２と比較できるＣＦＩＯ
）。しきいｆｆ１ｓ２は、装置により測定される全ての
線抵抗値に対して不Ｑ接触を表すように十分高い。初期
値Ｒ１，ｉがしきいｍｓ２より大きいと、マイクロプロ
セッサは障害指示命令を送り（Ｆ９〉、もし大きくなけ
れば新しい測定サイクルが行われる。

第９図に示されているサーボモジュール３４は２つの入
力端子３６と３８を有する。それらの入力端子３Ｂ、３
８は点Ａ１とＢ１にそれぞれ接続されて、監視すべき線
（１２，１４）の部分の端部を範囲を限る。

サーボモジュール３４の端子３Ｂと３８は区域フィルタ
４０の入力端子に接続される。その低域フィルタは第２
図に示されているような種類のものとすることができる
。低域フィルタ４０の出力信号は点ＡＩとＢｌの間の電
圧Ｖｌの直流成分Ｖｌｅを表す。この直流成分Ｖｌｅは
サーボモジュール３４において零に調整される。直流成
分Ｖ１ｃと零設定点電圧Ｖｃｏｎｓは調整器４２の入力
端子に加えられる。その調整器４２はＰＩＤ　　（比例
・積分・微分）型の通常の調整器とすることができる。

調整器４２からの出力電圧信号８１が′１Ａ御回路４４
の入力端子へ加えられる。その制御回路の出力信号Ｓ２
が、直流成分１ｃを循環させるように構成されている回
路（ＲＩ．Ｔｈｌ　）により構成された電力段の制御入
力端子に加えられる。第９図において、信号Ｓ２はサイ
リスクＴｈ＋のトリがか入力端子に加えられる。制御回
路４４は、監視すべき主電源装置の線１２と１４に加え
られる交流電圧の周波数に同期されるパルスを発生する
。その／くルスの持続時間はサイリスクの点弧遅れ時間
を決定するものであって、調整器４２の出力電圧Ｓｔの
所定の関数である。パルスＳ２を主電源装置の周波数に
同期させるために、制御回路の入力端ｒ・が端ｒ・３Ｂ
へ接続される。

第１Ｏ図はサーボモジュール３４の電力段の別の実施例
を示す。ダイオードブリッジＤ１〜Ｄ４が、サーボモジ
ュールの端子３Ｂと３８の間に抵抗Ｒ１と直列に接続さ
れてい。ＭＯＳ　ＰＥＴ　＋＋；のトランジスタＴ１が
ダイオードブリッジの直流出力端子の間に接続される。

制御回路の出力パルスＳ２が光結合器ＯＰによりトラン
ジスタＴ１のベースに加え６れる。変圧器ＴＲが光結合
器ＯＰの受光部に電力を供給する。その変圧器の１次巻
線がサーボモジュールの端子３６と３８に接続され、２
次巻線がダイオードブリ・ソジ０５１こ接続される。

第１１図に示されている、持続時間がｄであるパルスＳ
２が加えられると、トランジスタＴ１と抵抗Ｒ１を流れ
る電流はｉｔｔ図に示されている波形を有し、その電流
の平均値１ｃは、１ｃ−Ｖｏ／πＲＩＸｓｉｎ　ｙｒ　
・ｄ／Ｔで与えられる。ここに、１゛とｖＯは、それぞ
れ、監視すべき主電源装置に加えられた交流電圧■の周
期とビーク電比を表す。ｄはパルスＳ２の持続時間ｄで
ある。パルスＳ２の持続時間ｄを調整器の出力電ＩｆＳ
ｌに粘びつける所定関数が、　Ａｒｃ　ｓｉｎ　（ＳＬ
）の関数であるように制御！ｌＩ！！ｌ路４４が構成さ
れているものとすると、電流ＩＣのｌ均値は電圧Ｓ１に
比例する。

電力段の他の実施例も考えることができる。とくに、消
費抵抗Ｒ１を無くすために、主電源装置の周波数に同調
させられた非消費回路（１，Ｃ）の使用を考えることが
できる。

別の実施例によれば、端子＾１とＢｌの間にトライアッ
クと直列接続されるインダクタンスにより形成されて、
非消費回路を構成する。トライアックは、第９図に示さ
れているサイリスタＴｈｌと同様に、制御回路４４から
の出力信号により制御される。

その実施例においては、トライアックを流れるＩＡ程度
の平均電流に対しては、たとえばミリヘンリーのオーダ
ーとすることができる。

主電源装置のインピーダンスの変化と無関係な最適な：
Ｊ！Ｊ整を行えるように、調整器４２は適応調整器とす
ることができる。

特定の実施例によれば、低域フィルタ２ｇ、　３０゜４
０は第１２図に示されているようなｆ’ｉ類のものであ
って、第１Ｏ種のバターワース（ＢＵＴＴ）：Ｉ？ＷＯ
ｌ？ＴＨ）型コンデンサ切換え型フィルタ４Ｂである。

このフィルタ４Ｂの速断周波数は１５Ｈｚであって、ピ
ーク電圧が２２ＯＬ周波数が５０Ｈ２で人力Ａ、Ｃ，電
圧に対して、フィルタ４６の入力端子と出力電圧はそれ
ぞれ３．５Ｖ。

２０マイクロボルトである。直流成分の次の「しい処理
を可能にするために、フィルタ４Ｂの出力端子が、利得
が１０で、オフセット電圧が５マイクロボルトより小さ
い増幅器４８の入力端子に接続される。

測定モジュールとサーボモジュールを標準化するために
、測定モジュールを流れる電流の直流成分を発生する売
上手段（Ｄ、　ｌ？）を、第９図を参照して説明したの
と同じ種類のサーボループにより、直流成分Ｖｃから制
御されるサーボモジュール（第９図および第１Ｏ図）と
同種類の電力段で置き換えることができる。それにおけ
る設定点Ｖｃｏｎｓは零とは異なる。インダクタンスと
直列接続されているトライアックにより電力回路が構成
される場合には、設定点値が零ではないこと、および測
定モジュールが直流成分ＡとＡ′および処理回路３２に
接続されるように構成されているフィルタ３０を更に有
する点において、測定モジュールはサーボモジュールと
異なるだけである。もちろん、サイリスクが使用された
とすると、そのサイリスクは、測定モジュールとサーボ
モジュールのいずれが含まれるかに応じて、そのサイリ
スクは逆向きに接続される。

第１６図に示されている二重測定モジュール５０により
、監視すべき線のモジュールの上流側と下流側を同時に
監視できる。この二重測定モジュールは、監視すべき線
の導体１２の点Ａ°の上流側と下流側にそれぞれ存在す
る、線の部分ＡａＡ’　とＡ’　Ａｄにより構成されて
いる２つのシャント抵抗の端子における電圧を同特に設
定する点が、・第６図に示されている測定モジュールと
は異なる。シャント抵抗Ａａ＾′の端子における電圧Ｖ
ｓａと点＾ａおよびＢ’　　（おそらく点＾ａとＢａの
間、Ｂａは導体１４の点＾ａに向き合って配置される）
の端子における電圧Ｖａがフィルタ３０と２８によりそ
れぞれ渡される。それらのフィルタの出力端子に得られ
るそれ１″）の電圧の直流成分が処理回路５２の入力端
子に加えられる。

その処理回路は、点Ａ′とＢ′の上流側と下流側にそれ
ぞれある線部分についての情報を、モジュール１８の処
理回路３２に類似するやり方で並列に処理する。

長い線の点Ａ′とＢ′の上流側（ＡＩＢＩ）と下流側（
Ａ２Ｂ２）にそれぞれ接続されているサーボモジュール
３４に組合わせて二重測定５０を使用することが第１４
間に示されている。したがって主電源装置の部分ＡＩ八
ａ／ＢＩＢ’　　（直流電流１ｃ１）とＡｂ＾２／Ｂ’
　８２　（直流電流１ｃ２）を同特に監視することがｈ
１能である。第１４図に示されている二重測定モジュー
ル５０とサーボモジュール３４は標準化されており、同
じ種類のサーボされる電力段を使用する。設定点７ｉｉ
１ｆは、サーボモジュールに対しては零であり、測定モ
ジュールに対しては零でない。

以上説明した装置は任意の構成の主電源装置の導通を監
視するために適当である。たとえば、第１５図は、低電
圧配布盤において見られるような樹木椹逍の主電源装置
を示し、このモジュールの構成により主電源装置全体を
監視できる。

第１５図において、導体（またはバー）１２と１４が導
体１１２と２１２．１１４と２１４にそれぞれ接続され
る。導体２１２と２１４は導体３１２と４１２、３１４
と４１４にそれぞれ接続される。第１のサーボモジュー
ル３４が導体１２と１４の点＾３と［３３の間に接続さ
れる。

測定モジュール１８が導体１１２の点Ａ、Ａ’　と導体
１１４の点Ｂ′に接続される。二重測定モジュール５０
が導体２１２の点ＡｅＳＡ’　、　Ａｄと導体２１４の
点、Ｂ′に接続される。第２のサーボモジュール３４が
導体３１２と３１４の点Ａ４と３４に接続され、第３の
サーボモジュールが導体４１２と４１４の点＾５と８５
に接続される。したがって、このモジュールセットが線
部分Ａ３Ａ／８３Ｂ’　　（シャントＡＡ’　における
直流電流１２、Ａ３Ａｅ／Ｂ３Ｂ″　（シャントＡＣＡ
″における直流電流ＩＣ４）と、＾ｄＡ４／　Ｂ’　Ｂ
４およびＡｄＡ５／Ｂ’　Ｂ５（シャントＡ′＾ｄにお
ける直流電流１ｃ５＋１ｃ８）をＩｒ１ｌ　ｎ、’ｉに
監視できる。

上記のように、第１５図を参照して説明した装置により
、サーボモジュール（３４）と単一測定モジュール（１
Ｂ）または二重測定モジュール（５０）の間に構成され
ている線部分を監視可能にする。ある場合にはこの監視
は不十分なことがある。第１６図は第１５図に示されて
いる樹木構造の装置をいっそう概略的に示したものであ
る。第１６図において、線の一部の２つの導体が導体１
２と１４に対する１本の線１３により、導体１１２と１
１４に対する１本の線１１３により、導体２１２と２１
４に対する１本の線２１３により、導体３１２と３１４
に対する１本の線３１３により、および導体４１２と４
１４に対する１本の線４１３によりそれぞれ概略的に表
されている。サーボモジュール３４（ＭａＬ　　Ｍｍ２
、Ｍｍ３）と１ｌｊ−測定モジュールｌ５（Ｘｓ）また
は二重測定モジュール５０（Ｍｓｄ）が第１５図のＩｒ
１１じ場所に概略的に示されている。第１６図は線の種
々の部分における線抵抗値を更に示す。

それらの線抵抗値は、第１のサーボモジュールの下流側
にある線部分１３に対する線抵抗１ｉｉＲ１，ｏＩと、
単一測定モジュール（Ｍｍ）の上流側における終端線部
分１１３に対する線抵抗値Ｒ１，１１と、二重測定モジ
ュール０４＋ｗｄ）の上流側にある中間線部分２１３に
対ｔ　ル１１１抵抗＠　ＲＬ２１と、二重７１１１定モ
ジユール（Ｍａｄ）の下流側にある中間線部分２１３に
対する線抵抗値ＲＬ２２と、サーボモジュールＭａ２の
上流側にある終端線部分３１３に対する線抵抗値ＲＬ３
１と、サーボモジュールＭａ３の上流側にある終端線部
分４１３に対する線抵抗値ＲＬ４１とである。第１５図
および第１６図に示されている構成により線批抗ｉｆ！
ＲＬＯ１＋ｌ？Ｌ１１と、ＲＬＯＩ＋ＲＬ２１と、ＲＬ
２２＋ＲＬ３１と、ＲＬ２２＋ＲＬ４１とを別々に監視
することがｉ１能にされる。しかし、線抵抗ｆｆ１Ｒ１
，０１は線抵抗値Ｒ口１およびＲ１，２１より一般には
るかに代い。間様に、線抵抗値Ｒ１，２２は線抵抗値Ｒ
１゜３１およびＲＬ４１よりはるかに低い。たとえば、
線抵抗値ＲＬＯｌは１００マイクロオーム程度にするこ
とができ、線抵抗値ＲＬ３１とｌ？Ｌ４１をｌＯミリオ
ーム程度にできる。以上説明した構成では、監視される
線抵抗値（例えば、線抵抗値１？Ｌ［ｌｌ＋）？ＬＩＩ
　、ｌ？ＬＯ１◆Ｉ？Ｌ２１　）に対して非常に低い線
抵抗値ＲＬＯ１またはＲＬ２２の変化を検出することは
非常に困難である。

第１７因に示されているサーボモジュール（Ｍａ）は先
に述べた種類のモジュールである。しかし、測定モジュ
ール（ＭａｔＳＭｓ２　、ＭＩＩ３　、Ｍｍ１）は第１
８図を参照して以下に説明するようにして修正される。

第１８図に示す測定モジュール５Ｂは、第１６図に示さ
れている測定モジュールと同様に、端子２０と２２が主
電源装置の導体１２と１４の点＾とＢに接続されるよう
に構成される。それらの端子２０と２２は低域フィルタ
２８の入力端子に接続される。その低域フィルタの出力
信号は電圧Ｖの直流成分を表す。

ｊ？Ｊ定モジュール５８は直流電流成分を点ＡとＢの間
に加えるために構成された電力段も有する。この点を中
央処理装置６２により決定される期間だけ流すように、
その電力段を監視できねばならない。

電力段は第９図に示されているサイリスタおよび抵抗Ｒ
１型とすることができる。第１８図に示されている好適
な実施例においては、電力段は、測定モジュールの端子
２０と２２の間に抵抗りと直列接続されているトライア
ックＴ「によりＵｈＱされる。予め設定されている直流
成分基準を加えるように、調整器６４がトライアックの
導通を制御する。調整器６４は電力段に直列接続されて
いる非常に低い抵抗値の、たとえばシャント抵抗Ｒ８Ｉ
により測定された、トライアックを流れる電流１ｃを表
す信号を受ける。シャント抵抗Ｒｓｌは非常に低く、た
とえば０．１オームのオーダーである。このシャント抵
抗は非消費電力段の利点を打消すことはない。

直流電流ｌ成分Ｉｃ基やは一定であって、調整器により
加えられ、この直流成分を表す信号を処理回路に加える
必要はない。そうすると、電圧Ｖの直流成分の変化は線
抵抗値の変化を表す。したがって、処理回路６Ｂはフィ
ルタ２８の出力端子に接続される。処理回路６６と調整
器６４は中央処理装置Ｂ２に、好ましくはバス６０によ
り接続される。そのバスは測定モジュール５８の通信端
子に接続される。

中央処理袋＋ｉ６２はバス６２と測定モジュールＭｙｘ
ｌの２１整器Ｂ４を介して、種々の測定モジュール（Ｍ
−１、Ｍａ２、Ｍａ３、第１７図）の電力段の順次起動
を監視する。１つの電力段が与えられた時刻に起動させ
られる。種々の測定モジュールＭＩｌｌの処理回路６６
が対応する電圧Ｖの直流成分を連続し監視し、それらの
値またはそれらの値の変化したものを中央処理装置に送
る。中央処理装置は、主電源装置の全ての線部分の線抵
抗値の個々の値を表す量をそれから取出すことができる
。この装置においては、線抵抗値を表す値の監視と、値
の変化と適切なしきい値との比較が中央処理装置のレベ
ルにおいて行われ、測定モジュール処理回路のレベルに
おいては行われない。

下の表は、電力段が起動させられているモジュールに応
じて、第１７図における種々の測定モジュールにより行
われるハ１走に対応する線抵抗値を示す。

このようにして、モジュールＭａｌが起動された時はモ
ジュールＭａ２と８ｍ３により、および他のモジュール
の１つが起動された特はモジュールｋｌにより、主電源
装置の線（＋３〉における障害が検出される。線抵抗１
ｉｉ！Ｒ１，０１は線抵仇値１？Ｉ、ＩＩによりはるか
に低く、終端線１１３における障害が、モジュールＭａ
ｌが起動されたｎ、＋７にそのモジュールにより検出さ
れ、終端線３１３と４１３の−ｈ゛における障害が、モ
ジュールＭ膳２とＭｇ２が起動された時に、それらのモ
ジュールによりそれぞれ検出される。モジュールＭｓ２
と８ｍ３が起動された時に、中間線２１３における障害
をモジュフルＭｍ２と８ｍ３が検出される。

それら種々の測定値は処理回路＋３２に送られる。

その処理回路はそれらの測定値の食化を適切なしきい値
と比較して、全ての障害に対する感度を１−じ入力端子
、主電源装置の任意の１つの部／））における障害を検
出して、その障害の場所を迅速に定める。

起動させられた測定モジュールがどのようなものであっ
ても主電源装置の線における障害が検出されること、お
よび、終端線における障害は、その終端線に関連する測
定モジュールが起動させられた時だけ検出されることが
上の表かられかる。

したがって、測定周波数は線の重要性に比例する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測定装置のベースにおける測定原理を
示す回路図、第２図は本発明の装置の特定のフィルタの
実施例の回路図、第３図は第１図に示されている原理の
実施例を示す回路図、第４図は測定モジュールの上流側
に負荷が接続されている第３図に示されている回路の回
路図、第５図は第３図に示されている原理の実施例を示
す回路図、第６図は第３図と第５図に示されている原理
を実現するために構成された測定モジュールの一実施例
の回路図、第７図は第６図に示されている測定モジュー
ルの処理回路の動作流れ図、第７図第６図に示されてい
る測定モジュールの処理回路の動作流れ図、第８図は接
点のゆるめカーブを示す線図、第９図はサーボモジュー
ルの一実施例のブロック図、第１Ｏ図はモジュールの電
力段の別の実施例の回路図、第１１図は第１υ図に示さ
れている電力段のある点における信号の波形図、第１２
図はフィルタの別の実施例を示す回路図、第１３図は二
重測定モジュールのブロック図、第１４図および第１５
図は低電圧配電盤における主電源装置の線と樹木構造に
の本発明の応用をそれぞれ示すブロック図、第４６図は
第！５図を簡略化したブロック図、第１７図および第１
８図は本発明のそれぞれ別の実施例を示すブロック図で
ある。 １５、１８・・・測定モジュール、２８．３８．５４・
・・取出し手段、３２．５２．６２．６６・・・処理お
よび指示回路、３４・・・サーボモジュール、４０・・
・低域フィルタ、４２．６４・・・調整器、４４・・・
制８回路、５０・・・二重測定モジュール、６２・・・
中央処理装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源（１０）から給電される第１の導体（１２
   ）と第２の導体（１４）を有する主電源装置の線抵抗値
   （ＲＬ）を測定する装置であって、少なくとも１つの測
   定モジュール（１８、５０）と、前記第１の導体上の点
   （Ａ）と第２の導体上の点（Ｂ）との間に加えられた電
   圧（Ｖ）を測定する測定手段と、前記電圧の直流成分（
   Ｖｃ）を取出す取出し手段（２８）とを備え、前記少な
   くとも１つの測定モジュールは前記２つの点（Ａ、Ｂ）
   の間に直流電流成分（Ｉｃ）を発生させる発生手段（Ｄ
   、Ｒ；Ｔｈ１、Ｒ１、Ｄ１〜Ｄ４、Ｔ１、Ｒ１、Ｔｒ、
   Ｌ）とを備えている、主電源装置の線抵抗値を測定する
   装置において、前記主電源装置の少なくとも一部の導電
   度の連続監視を行うように構成され、前記取出し手段の
   出力端子は、前記主電源装置の一部の線抵抗値（ＲＬ）
   を表す値を計算する計算手段（Ｆ４）と、前記値の変化
   （ＤＲＬ）を検出する検出手段（Ｆ７）と、前記変化（
   ＤＲＬ）と予め設定されたしきい値）（Ｓ１）とを比較
   する比較手段（Ｆ８）と、前記変化が前記しきい値を超
   えた時に導通の障害を指示する指示手段とを有する処理
   および指示回路（３２、５２、６６、６２）の入力端子
   に接続されていることを特徴とする、主電源装置の線抵
   抗値を測定する装置。 ２、請求項１記載の装置において、測定モジュール（１
   ８）は、前記直流電流成分（１ｃ）が流れる測定抵抗（
   Ｒ）と、この測定抵抗の端子電圧を測定する電圧測定手
   段と、前記端子電圧の端子電圧の直流成分を取出す取出
   し手段とを備え、処理回路により計算された線抵抗値（
   ＲＬ）を表す値は、前記第１の点と第２の点（Ａ、Ｂ）
   ）との間と、測定抵抗（Ｒ）の端子においてそれぞれ測
   定された電圧（Ｖ、Ｖｒ）の直流成分の比に比例するこ
   とを特徴とする装置。 ３、請求項１記載の装置において、直流電流成分を発生
   する発生手段は、第１の導体の接触のない部分（ＡＡ′
   、ＡａＡ′、Ａ′Ａｂ）により構成されたシャント抵抗
   （Ｒｓ）を、第１の点（Ａ、Ａａ、Ａｂ）と、第２の点
   に近い第１の導体（１２）の第３の点（Ａ′）との間で
   限界を定めるように、前記第２の点（Ｂ）と前記第３の
   点（Ａ′）の間に接続されるように構成され、測定モジ
   ュール（１８、５０）は、シャント抵抗（Ｒｓ）の端子
   電圧（Ｖｓ、Ｖｓａ、Ｖｓｂ）を測定する測定手段と、
   シャント抵抗の端子電圧のＤ．Ｃ．成分（Ｖｃおよび（
   Ｖｓ）ｃ）を取出す取出し手段とを備え、処理回路（３
   ２、５２）により計算される線抵抗値（ＲＩ．）を表す
   値は、前記第１の点と第２の点（Ａ、Ｂ）の間で測定さ
   れた電圧（Ｖ）の直流成分（Ｖｓ）とシャント抵抗（Ｒ
   ｓ）の端子において測定された電圧（Ｖｓ）の直流成分
   （Ｖｓ）ｃ）との比に比例することを特徴とする装置。 ４、請求項１記載の装置において、少なくとも１つの循
   環モジュール（３４）を備え、この循環モジュールは、
   主電源装置の第１の導体（１２）にある第４の点（Ａ１
   ）と第５の点（Ｂ１）にそれぞれ接続されるように構成
   された入力端子（３６、３８）を備え、前記循環モジュ
   ールは前記直流電流成分（Ｉｃ）を循環させる循環手段
   を備え、測定モジュール処理回路により計算された線抵
   抗値（ＲＬ）は主電源装置のうち、測定モジュールと循
   環モジュールの間で構成されている部分（ＡＢ〜Ａ１Ｂ
   １）の線抵抗値であることを特徴とする装置。 ５、請求項４記載の装置において、循環モジュールは、
   それの入力端子（３６、３８）に加えられた電圧（Ｖ１
   ）の直流成分（Ｖ１ｃ）を零に調整する手段を備えたサ
   ーボモジュールであることを特徴とする装置。 ６、請求項１記載の装置において、前記第２の点（Ｂ′
   ）と、第１の導体（１２）の第６の点、第７の点および
   第８の点（Ａａ、Ａ′、Ａｂ）とに接続されて、第１の
   導体の隣接する接触のない２つの部分（ＡａＡ′、Ａ′
   Ａｂ）により形成された２つのシャント抵抗をそれらの
   点の間に形成するように構成され、二重測定モジュール
   （５０）の直流電流制限は前記第２の点と第７の点（Ａ
   ′、Ｂ′）の間に接続されるように構成され、二重測定
   モジュール（５０）は、２つのシャント抵抗の端子にお
   ける電圧（Ｖｓａ、Ｖｓｂ）の測定手段を備えるととも
   に、第６の点（Ａａ）および前記電圧の直流成分を取出
   す取出し手段（２８、３０）との第２の点（Ｂ′）の間
   に加えられた電圧（Ｖａ）と、第８の点（Ａｂ）および
   前記電圧の直流成分を取出す取出し手段（５４、５６）
   と第２の点（Ｂ′）の間に加えられた電圧（Ｖｂ）との
   測定手段を備え、この装置は、二重測定モジュール（５
   ０）から上流側の線（Ａ１Ｂ１、Ａ３Ｂ３）に接続され
   るように構成された第１のサーボモジュール（３４）と
   、二重測定モジュール（５０）から下流側の線（Ｂ２、
   Ａ４Ｂ４、Ａ５Ｂ５）に接続されるように構成された第
   ２のサーボモジュール（３４）を備え、各サーボモジュ
   ール（３４）は直流電流成分循環させる循環手段（Ｒ１
   、Ｔｈ１、Ｔ１、Ｄ１〜Ｄ４；Ｔｒ、Ｉ．）と、それの
   入力端子に加えられた電圧の直流成分を零に調節する手
   段とを備え、二重測定モジュール（５０）の処理回路（
   ５２）は、主電源装置のうち、二重測定モジュールと関
   連する２つのサーボモジュールの間に構成されている２
   つの部分の線抵抗値を表す値を計算することを特徴とす
   る装置。 ７、請求項５記載の装置において、サーボモジュール（
   ３４）は低域フィルタ（４０）を備え、この低域フィル
   タの入力端子はサーボモジュールの入力端子はサーボモ
   ジュールの入力端子（３６、３８）に接続され、フィル
   タの出力端子は調整器（４２）の第１の入力端子に接続
   され、調整器の第２の入力端子は零設定点値（Ｖｃｏｎ
   ｓ＝０）を受け、調整器（４２）の出力（Ｓ１）は制御
   回路（４４）の入力端子に加えられ、その制御回路の出
   力端子（Ｓ２）は、サーボモジュールの入力端子の間に
   接続されている制御整流器（Ｔｈ１；Ｔ１、Ｄ１〜Ｄ４
   ；Ｔｒ、Ｌ）の制御電極に接続されて、直流電流成分（
   Ｉｃ）の循環化を行うことを特徴とする装置。 ８、請求項１記載の装置において、測定モジュール（１
   ８、５０、５８）の直流電流成分を発生する発生手段は
   制御整流器（Ｔｈ１；Ｔ１、Ｄ１〜Ｄ４；Ｔｒ１）を備
   え、それの制御入力端子は調整器（４２、６４）の出力
   端子に接続されていることを特徴とする装置。 ９、請求項８記載の装置において、測定モジュールの制
   御整流器のトリガを制御するように各測定モジュール（
   ５８）に接続された中央処理装置（６２）をさらに備え
   ていることを特徴とする装置。 １０、請求項９記載の装置において、複数の分岐を備え
   た主電源装置を監視するために構成され、監視すべき主
   電源装置部分から上流側の線に配置されたサーボモジュ
   ール（Ｍａ）と、監視すべき主電源装置の各端末分岐か
   ら下流側の線に接続される測定モジュール（Ｍｍ１、Ｍ
   ｍ２、Ｍｍ３）とを備え、中央処理装置（６２）は測定
   モジュールの制御整流器（Ｔｒ）の順次トリガを制御し
   、かつ種々の測定モジュールの端子における電圧の直流
   成分を表す値を前記測定モジュールから連続して受け、
   中央処理装置（６２）は主電源装置の種々の部分の線抵
   抗値を表す手段の計算手段と、前記値の変化の検出手段
   と、前記変化と予め設定されているそれぞれのしきい値
   との比較手段と、前記部分に関連する値の変化が対応す
   るしきい値を超えた時に、１つの前記部分における導通
   障害を指示する指示手段とを備えていることを特徴とす
   る装置。