JPH06294827A - 有効・無効分電流計測方式 - Google Patents

有効・無効分電流計測方式

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JPH06294827A
JPH06294827A JP5082950A JP8295093A JPH06294827A JP H06294827 A JPH06294827 A JP H06294827A JP 5082950 A JP5082950 A JP 5082950A JP 8295093 A JP8295093 A JP 8295093A JP H06294827 A JPH06294827 A JP H06294827A
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JP
Japan
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current
load
reactive
main line
electromagnetic induction
Prior art date
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Pending
Application number
JP5082950A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Akatani
正巳 赤谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SANKOOSHIYA KK
Sankosha Co Ltd
Original Assignee
SANKOOSHIYA KK
Sankosha Co Ltd
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】電磁誘導電流を制御できるクランプ型電流変成
器を用い、該電流変成器の励磁コイルへの励磁電流の有
無、本線負荷側への付加負荷の有無をコンピュータによ
り組み合わせ制御し、それぞれの該電流変成器の二次コ
イル負担端電圧を有効・無効電流計測法によって計測
し、この計測値から二直線の交点を求める算式のアルゴ
リズムによってコンピュータ計算し、負荷本線に流れる
対地漏れ電流の有効・無効分を計測する有効・無効分電
流計測方式に関するものである。 【効果】外部電磁誘導値を除去することができるととも
に有効分・無効分電流値を分離することができるので、
負荷本線上で対地漏れ電流の値を正確に測定することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屋内電気配線や電気機
械器具の対地絶縁不良による漏れ電流を、活線の負荷本
線上で、計測する有効・無効分電流計測方式に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来から活線のままで上記漏れ電流を測
定する有効・無効分電流計測方式として、特開昭61−
213676号公報に開示されている電源側の接地線に
クランプ型電流変成器を挿入して計測する「漏れ電流測
定方式」が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開昭61−2
13676号公報に開示されているような、接地線でも
って測定する方式での対地漏れ電流値は、電源から負荷
への配線が幾つも分岐している場合には、何れの負荷線
によるものかは判別できない。この場合は負荷本線上で
対地漏れ電流が測定できないと役に立たない。ところ
で、負荷本線に、在来型の高性能クランプ型電流変成器
を挿入しても、負荷電流による電磁誘導電流にマスクさ
れて、微弱な対地電流分は測定できない。結局、負荷本
線上で対地漏れ電流の値が正確に測定されるためには、
(1)外部電磁誘導値が除去されること、(2)有効分
・無効分電流値が分離されること、が必須条件である。
【0004】本発明の目的は、上述した従来の活線の負
荷本線上で漏れ電流を計測する方式が有する課題を解決
し、負荷本線上で対地漏れ電流の値を正確に測定するこ
とができる有効・無効分電流計測方式を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、電磁誘導電流を制御できるクランプ型
電流変成器を用い、該電流変成器の励磁コイルへの励磁
電流の有無、本線負荷側への付加負荷の有無をコンピュ
ータにより組み合わせ制御し、それぞれの該電流変成器
の二次コイル負担端電圧を有効・無効電流計測法によっ
て計測し、この計測値から二直線の交点を求める算式の
アルゴリズムによってコンピュータ計算し、負荷本線に
流れる対地漏れ電流の有効・無効分を計測するようにし
たものである。
【0006】以下に、本発明の実施例について説明する
が、本発明の趣旨を越えない限り何ら本実施例に限定さ
れるものではない。先ず最初に、本発明の具体的構成
を、実施例に対応する図1の活線メガーブロック図を用
いて説明する。図1において、SCTは「電磁誘導電流
を制御できる特殊クランプ型変成器」であり、Ampは
「SCT二次負担端信号Sig電圧の増幅部と参照信号
Ref発生部」であり、また、AD・Comp・IOは
「AD変換部、コンピュータ部、入出力部」であり、D
ispは「表示部」であり、更に、Cont・Add・
Loadは「DC・励磁電流発生部、付加負荷部」であ
る。
【0007】この働きを説明すると、まず、AD・Co
mp・IO部からの制御情報により、Cont・Ad
d.Loadを制御する。すなわちSCTのDC励磁の
有無・本線負荷側への付加負荷の有無を組み合わせ制御
する(四種類)。それぞれのSCT二次コイル負担端電
圧をAmpを通して信号Sig出力となし、コンピュー
タにて、「有効・無効電流計測法」によって、それぞれ
を計測する。次ぎに、計測された四種類のベクトル値を
「二直線の交点を求める計算式」のアルゴリズムにより
コンピュータで計算し、対地漏れ電流の有効分・無効分
を求め、表示部Dispに表示する。
【0008】
【作用】図2〜図4により、本発明の作用原理を説明す
る。図2は本発明による装置・負荷本線・対地漏洩抵抗
・同静電容量などの模式図であり、図3は負荷本線に挿
入したSCTに電磁誘導を与える磁束線を示す。また、
図4は複素平面座標上における四種類の計測値のベクト
ルと対地漏れ電流ベクトルの関係を表している。
【0009】図3に示すSCTの電磁誘導磁束は一種の
外部誘導磁界であるから、SCTのDC励磁によりパー
ミアンスが変わるので、二次コイル電流が変わる(漏れ
電流による同電流は変わらない)。また負荷電流が増え
ると、電磁誘導電流は比例して増えることは明らかであ
る。図4において、O〜Pは対地漏れ電流のベクトル、
P〜Aはノルマル状態における電磁誘導電流、P〜Dは
DC励磁時の電磁誘導電流、P〜Fは付加負荷時の電磁
誘導電流、P〜Hは付加負荷にDC励磁時の電磁誘導電
流である。計測値はベクトルの合成値であるから、
A 、ID 、IF 、IH である。この計測値より、複素
平面上にA,D,F,Hが得られる。このA〜F、D〜
H線上の交点Pを求めることにより、対地漏れ電流の有
効分△Ir、無効分△Ixあるいは、漏洩抵抗値、静電
容量値が得られる。
【0010】参考までに、2直線の交点の座標を求める
計算式を図5を参照にして一般的記号で示す。図5にお
いて、次の関係が成り立つ。 (y1 −y)/(x1 −x)=(y2 −y)/(x2 −x)・・・・ (y3 −y)/(x3 −x)=(y4 −y)/(x4 −x)・・・・ を整理すると、 (y2 −y1)x+ (x1 −x2)y=x1 ・y2 −x2 ・y1 ・・・・・ を整理すると、 (y4 −y3)x+ (x3 −x4)y=x3 ・y4 −x4 ・y3 ・・・・・ × (x3 −x4) (y2 −y1)・ (x3 −x4)・x+ (x1 −x2)・ (x3 −x4)・y =(x1 ・y2 −x2 ・y1)・ (x3 −x4)・・・・・・ × (x1 −x2) (y4 −y3)・ (x1 −x2)・x+ (x1 −x2)・ (x3 −x4)・y =(x3 ・y4 −x4 ・y3)・ (x1 −x2)・・・・・・ −によりxを求め、整理すると、 x=〔(x1・2 −x2・1)−(x3・4 −x4・3)・(x1-x2)/(x3-x4)〕 ÷〔(y2 −y1)−(y4 −y3)・(x1-x2)/(x3-x4)〕 同様にしてyを求め、整理すると、 y=〔(x1・2 −x2・1)−(x3・4 −x4・3)・(y2-y1)/(y4-y3)〕 ÷〔(x1 −x2)−(x3 −x4)・(y2-y1)/(y4-y3)〕
【0011】
【実施例】図1は本発明のハードシステムの実施例であ
り、内容は上述したとおりである。以下に、コンピュー
タのソフトプログラム(ベーシック記述)の例を示す。
ソフトプログラムにおいて、行番号140〜690番は
SCTのDC励磁および付加負荷の制御(4種類)であ
る。1240〜1310番は4種類の計測値から交点を
求めるアルゴリズムである。
【0012】10 REM "FTLM" 20 CLEAR,&H1FE0:DEF SEG=&H1FE0 30 BLOAD "AD.BIN":ADCON=0 40 WT=1500 50 CB=.99519188# 60 SB=.0979444 70 ANG=0 80 DIM A(100),B(100),D(100),E(100),F(100),G(100),H
(100),I(100) 90 DIM C(100),S(100) 100 FOR N=0 TO 89 110 C(N)=COS(.48869219#*N) 120 S(N)=-SIN(.48869219#*N) 130 NEXT N 140 FOR N=0 TO WT 150 J=85 160 OUT &H2D0,J 170 BEEP 1 180 NEXT N 190 BEEP 0 200 FOR N=0 TO 89 210 AD%=0 220 CALL ADCON(AD%) 230 AE%=1 240 CALL ADCON(AE%) 250 A(N)=AD% 260 B(N)=AE% 270 NEXT N 280 FOR N=0 TO WT 290 J=101 300 OUT &H2D0,J 310 BEEP 1 320 NEXT N 330 BEEP 0 340 FOR N=0 TO 89 350 AD%=0 360 CALL ADCON(AD%) 370 AE%=1 380 CALL ADCON(AE%) 390 D(N)=AD% 400 E(N)=AE% 410 NEXT N 420 FOR N=0 TO WT 430 J=149 440 OUT &H2D0,J 450 BEEP 1 460 NEXT N 470 BEEP 0 480 FOR N=0 TO 89 490 AD%=0 500 CALL ADCON(AD%) 510 AE%=1 520 CALL ADCON(AE%) 530 F(N)=AD% 540 G(N)=AE% 550 NEXT N 560 FOR N=0 TO WT 570 J=165 580 OUT &H2D0,J 590 BEEP 1 600 NEXT N 610 BEEP 0 620 FOR N=0 TO 89 630 AD%=0 640 CALL ADCON(AD%) 650 AE%=1 660 CALL ADCON(AE%) 670 H(N)=AD% 680 I(N)=AE% 690 NEXT N 700 FOR N=0 TO 89 710 AC=AC+(((A(N)/4096*10)-5)*C(N)) 720 AS=AS+(((A(N)/4096*10)-5)*S(N)) 730 BC=BC+(((B(N)/4096*10)-5)*C(N)) 740 BS=BS+(((B(N)/4096*10)-5)*S(N)) 750 DC=DC+(((D(N)/4096*10)-5)*C(N)) 760 DS=DS+(((D(N)/4096*10)-5)*S(N)) 770 EC=EC+(((E(N)/4096*10)-5)*C(N)) 780 ES=ES+(((E(N)/4096*10)-5)*S(N)) 790 FC=FC+(((F(N)/4096*10)-5)*C(N)) 800 FS=FS+(((F(N)/4096*10)-5)*S(N)) 810 GC=GC+(((G(N)/4096*10)-5)*C(N)) 820 GS=GS+(((G(N)/4096*10)-5)*S(N)) 830 HC=HC+(((H(N)/4096*10)-5)*C(N)) 840 HS=HS+(((H(N)/4096*10)-5)*S(N)) 850 IC=IC+(((I(N)/4096*10)-5)*C(N)) 860 IS=IS+(((I(N)/4096*10)-5)*S(N)) 870 NEXT N 880 VA=SQR(AC*AC+AS*AS) 890 VB=SQR(BC*BC+BS*BS) 900 VD=SQR(DC*DC+DS*DS) 910 VE=SQR(EC*EC+ES*ES) 920 VF=SQR(FC*FC+FS*FS) 930 VG=SQR(GC*GC+GS*GS) 940 VH=SQR(HC*HC+HS*HS) 950 VI=SQR(IC*IC+IS*IS) 960 IAO=(VA/VB)*3 970 IDO=(VD/VE)*3 980 IFO=(VF/VG)*3 990 IHO=(VH/VI)*3 1000 CA=BC/SQR(BC*BC+BS*BS) 1010 CD=EC/SQR(EC*EC+ES*ES) 1020 CF=GC/SQR(GC*GC+GS*GS) 1030 CH=IC/SQR(IC*IC+IS*IS) 1040 SA=BS/SQR(BC*BC+BS*BS) 1050 SD=ES/SQR(EC*EC+ES*ES) 1060 SF=GS/SQR(GC*GC+GS*GS) 1070 SH=IS/SQR(IC*IC+IS*IS) 1080 XAC=(AC*CA+AS*SA)*CB+(AC*SA-AS*CA)*SB 1090 XDC=(DC*CD+DS*SD)*CB+(DC*SD-DS*CD)*SB 1100 XFC=(FC*CF+FS*SF)*CB+(FC*SF-FS*CF)*SB 1110 XHC=(HC*CH+HS*SH)*CB+(HC*SH-HS*CH)*SB 1120 YAS=(-AC*SA+AS*CA)*CB+(AC*CA+AS*SA)*SB 1130 YDS=(-DC*SD+DS*CD)*CB+(DC*CD+DS*SD)*SB 1140 YFS=(-FC*SF+FS*CF)*CB+(FC*CF+FS*SF)*SB 1150 YHS=(-HC*SH+HS*CH)*CB+(HC*CH+HS*SH)*SB 1160 IAR=3*XAC*CA/BC 1170 IDR=3*XDC*CD/EC 1180 IFR=3*XFC*CF/GC 1190 IHR=3*XHC*CH/IC 1200 IAX=3*YAS*SA/BS 1210 IDX=3*YDS*SD/ES 1220 IFX=3*YFS*SF/GS 1230 IHX=3*YHS*SH/IS 1240 TA=IDR-IHR 1250 TB=IAR-IFR 1260 TC=IHX-IDX 1270 TD=IFX-IAX 1280 TE=(IDR*IHX)-(IHR*IDX) 1290 TF=(IAR*IFX)-(IFR*IAX) 1300 IR=(TE-TF*TA/TB)/(TC-TD*TA/TB) 1310 IX=(TE-TF*TC/TD)/(TA-TB*TC/TD) 1320 R=1/(IR*10) 1330 TOO=((IDX-IX)*(IAR-IR)-(IDR-IR)*(IAX-IX))/((I
DR-IR)*(IAR-IR)+(IDX-IX)*(IAX-IX) 1340 ATO=ABS(TOO) 1350 IF ATO<ANG THEN 1530 1360 LPRINT "IAO="IAO;"IAR="IAR;"IAX="IAX 1370 LPRINT "IDO="IDO;"IDR="IDR;"IDX="IDX 1380 LPRINT "IFO="IFO;"IFR="IFR;"IFX="IFX 1390 LPRINT "IHO="IHO;"IHR="IHR;"IHX="IHX 1400 LPRINT 1410 LPRINT "WT="WT,"CB="CB,"SB="SB,"ANG="ANG 1420 LPRINT 1430 LPRINT "IR="IR"ミリアンヘ゜ア","R="R"メク゛オーム" 1440 LPRINT 1450 LPRINT "IX="IX"ミリアンヘ゜ア","TOO="TOO 1460 LPRINT 1470 LPRINT 1480 LPRINT 1490 LPRINT 1500 LPRINT 1510 LPRINT 1520 END 1530 LPRINT "TOO="TOO 1540 LPRINT " クランフ゜ ヲ リセットシテ クタ゛サイ" 1550 LPRINT 1560 LPRINT 1570 END 以上説明したように、本発明は電磁誘導電流を制御でき
るクランプ型電流変成器SCTを使用して、DC励磁の
有無と付加負荷の有無の組み合わせ制御により、「有効
・無効電流計測法」でもって計測した値を、「二直線の
交点を求めるアルゴリズム」により、負荷本線上にて、
対地漏れ電流値を計測することができるハード・ソフト
のシステムである。
【0013】付加負荷の値を負荷電流の二分の一にして
本システム(汎用のマイコンとAD変換器を使用)を適
用した場合、対地漏洩抵抗が1.5Megオーム以上
(±0.5%の精度)が確保できた。
【0014】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0015】外部電磁誘導値を除去することができると
ともに有効分・無効分電流値を分離することができるの
で、負荷本線上で対地漏れ電流の値を正確に測定するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明によるハードシステムを示す図で
ある。
【図2】図2は本発明の適用時の模式図である。
【図3】図3は本発明に使用する電流変成器(SCT)
に挟まれた負荷本線電流による電磁誘導磁束線の分布を
示す図である。
【図4】図4は本発明の原理説明用の複素平面座標上に
おける各状態のベクトル図である。
【図5】図5は2直線の交点の座標を求めるための参考
図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電磁誘導電流を制御できるクランプ型電流
    変成器を用い、該電流変成器の励磁コイルへの励磁電流
    の有無、本線負荷側への付加負荷の有無をコンピュータ
    により組み合わせ制御し、それぞれの該電流変成器の二
    次コイル負担端電圧を有効・無効電流計測法によって計
    測し、この計測値から二直線の交点を求める算式のアル
    ゴリズムによってコンピュータ計算し、負荷本線に流れ
    る対地漏れ電流の有効・無効分を計測する有効・無効分
    電流計測方式。
JP5082950A 1993-04-09 1993-04-09 有効・無効分電流計測方式 Pending JPH06294827A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058343A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Hioki Ee Corp 漏れ電流測定器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058343A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Hioki Ee Corp 漏れ電流測定器

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