JPH09304453A - 低圧配電線路のインピーダンス簡易測定装置およびインピーダンス簡易測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線系低圧回路のインピーダンス測定を行う
場合、中性点に注入用変圧器を要し、測定時に２周波数
分の電圧発生器を用意しなければならないという課題が
あった。 【解決手段】 通電状態の低圧配電線路１に接続した負
荷回路２と、この負荷回路２に予め設定した入力電流を
流す電流供給手段３と、前記低圧配電線路１と前記負荷
回路２との間に接続し、検出した電圧と電流および電力
より力率を算出する力率計４と、この力率計４で算出し
た力率に基づき前記低圧配電線路１のインピーダンスの
絶対値を得る演算手段８とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、低圧配電線路に
負荷回路である例えば全波整流コンデンサ平滑回路を、
力率計を介して接続し、通電中における力率を測定し、
その測定した力率から近似法を用い簡易的に低圧配電線
路のインピーダンスを推定する低圧配電線路のインピー
ダンス簡易測定装置およびインピーダンス簡易測定方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１９は例えば実開平２−６６８号公報
に示された従来のインピーダンス簡易測定装置としての
絶縁抵抗測定装置の構成を示すブロック図であり、図に
おいて、３１は中性点３１ａが非接地の三相低圧配電線
路（以下、配電線路または低圧配電線路と称する）であ
り、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの送電交流が流れる。３２
は絶縁抵抗測定装置を用いて形成された絶縁監視装置で
あり、マイクロプロセッサ（以下、プロセッサと略称す
る）３３、電圧発生器３４、注入用スイッチ３５、注入
用変成器３６、零相変成器３７（ＺＣＴ）の出力端子間
に接続したバイアス用の抵抗４０、入力増幅器３８およ
び上記抵抗４０を入力端子に接続した入力増幅器３９、
マルチプレクサ４１、Ａ／Ｄ変換器４２、プロセッサ３
３における測定結果の表示信号が入力される抵抗値表示
器４３〜４６等を有する。プロセッサ３３は絶縁監視装
置３２の制御、演算等を行い、後述のインピーダンス演
算手段と補正演算手段を形成する。

【０００３】電圧発生器３４はプロセッサ３３によって
発振周波数が可変され、測定時に２周波数ｆ１，ｆ２に
順に変化する低周波の電圧信号Ｖ(f) を形成して出力す
る。注入用スイッチ３５はプロセッサ３３の出力信号を
受けてオン・オフする。注入用変成器３６は１次側に注
入用スイッチ３５を介した電圧信号Ｖ(f) が供給され２
次側が中性点３１ａとアースとの間に設けられ、電圧発
生器３４、注入用スイッチ３５とともに電圧注入手段を
形成し、電圧信号Ｖ(f) を中性点３１ａに注入する。

【０００４】零相変成器（ＺＣＴ）３７は配電線路３１
の零相電流を検出するものであり、電流検出手段を形成
し、零相電流に比例した電圧の検出信号Ｉ(f) を出力す
る。マルチプレクサ４１は入力増幅器３８，３９の出力
信号を選択出力するものであり、プロセッサ３３によっ
て動作制御される。Ａ／Ｄ変換器４２はマルチプレクサ
４１の出力信号をデジタル変換するものであり、プロセ
ッサ３３によって動作制御され、電圧信号Ｖ(f) 、検出
信号Ｉ(f) のデジタルデータをプロセッサ３３に出力す
る。

【０００５】次に動作について説明する。多相低圧配電
線路の非接地の中性点３１ａに送電交流と異なる２周波
数の低周波の電圧信号を順に注入する電圧注入手段とし
ての電圧発生器３４、注入用スイッチ３５、注入用変成
器３６と零相電流を検出する電流検出手段としての零相
変成器３７で零相電圧、電流の実効値および位相角を算
出し、両電圧信号それぞれに基づき配電線路のインピー
ダンスの抵抗成分、リアクタンス成分の測定値を算出す
るインピーダンス演算手段とを備えるという技術手段を
講じている。

【０００６】従って、２周波数の電圧信号の注入に基づ
き、配電線路の零相電圧、電流が零相電圧の周波数をか
えて２回測定されるとともに、それぞれの測定結果に基
づき、インピーダンス演算手段によって配電線路のイン
ピーダンスの抵抗成分、リアクタンス成分が算出され
る。このとき、測定位相ずれに基づき、両電圧信号それ
ぞれに基づく抵抗成分、リアクタンス成分の演算が、真
のインピーダンス座標を所定角度回転した同一の測定イ
ンピーダンス座標によって行われる。

【０００７】そして、前記２回の測定に基づき、抵抗成
分、リアクタンス成分がｒ１，ｘ１およびｒ２，ｘ２と
して算出されたとすると、測定位相ずれにより、抵抗成
分ｒ１，ｒ２が異なるとともに、測定位相ずれが９０°
または２７０°になってリアクタンス成分ｘ１，ｘ２が
等しくなる特別な場合を除き、点（ｒ１，ｘ１）、（ｒ
２，ｘ２）を結ぶ線分が真のインピーダンス座標のリア
クタンス軸に平行になるとともに該線分と真のインピー
ダンス座標の抵抗軸との交点が真の抵抗成分の点にな
る。

【０００８】そして、プロセッサ３３の制御に基づき、
電圧発生器３４が比較的短い時間に所定の２周波数ｆ
１，ｆ２の電圧信号Ｖ(f) を順に出力するとともに、注
入用スイッチ３５が２周波数ｆ１，ｆ２の電圧信号Ｖ
(f) それぞれの安定な期間にオンし、２周波数ｆ１，ｆ
２の電圧信号Ｖ(f) が注入用変成器３６を介して中性点
３１ａに零相電圧として順に注入される。

【０００９】なお、２周波数ｆ１，ｆ２は送電交流の周
波数と異なる低周波の異なる２周波数に設定され、たと
えば、送電交流が５０Ｈｚのときに６０Ｈｚ，６２Ｈｚ
それぞれに設定され、送電交流が６０Ｈｚのときに５０
Ｈｚ，５２Ｈｚそれぞれに設定される。

【００１０】そして、電圧信号Ｖ(f) の注入に基づき、
配電線路３１の零相電流が電圧信号Ｖ(f) の周波数に応
じて変化するとともに、配電線路３１の零相電流が零相
変成器３７によって検出される。

【００１１】さらに、電圧信号Ｖ(f) および零相変成器
３７の検出信号Ｉ(f) が一定利得の入力増幅器３８，３
９を介してマルチプレクサ４１に入力され、このとき、
プロセッサ３３の制御に基づき、周波数ｆ１，ｆ２それ
ぞれの電圧信号Ｖ(f) の注入時の低圧配電線路３１また
は数周期分の電圧信号Ｖ(f) 、検出信号Ｉ(f) がマルチ
プレクサ４１からＡ／Ｄ変換器４２に時系列に出力され
る。

【００１２】そして、Ａ／Ｄ変換器４２により、入力さ
れた電圧信号Ｖ(f) 、検出信号Ｉ(f) それぞれが微小な
周期でデジタル変換され、周波数ｆ１，ｆ２それぞれの
零相電圧、電流の１周期当りＮ個の瞬時値＊Ｖ(t) 、＊
Ｉ(t) （ｔ＝１，・・・，Ｎ）のサンプリングデータが
プロセッサ３３に出力される。なお、＊印はベクトルを
表す。

【００１３】このとき、プロセッサ３３のインピーダン
ス演算手段により、周波数ｆ１，ｆ２それぞれの零相電
圧、電流の１周期分の瞬時値＊Ｖ(t) 、＊Ｉ(t) に基づ
くフーリエ変換処理から、周波数ｆ１，ｆ２それぞれの
電圧信号Ｖ(f) が注入されたときの零相電圧、電流の測
定値＊Ｖ、＊Ｉの実効値Ｖ、Ｉおよび＊Ｖ、＊Ｉの位相
角θが算出される。

【００１４】ところで、周波数ｆ１の電圧信号Ｖ(f) に
基づく測定値＊Ｖ，＊Ｉを＊Ｖ１，＊Ｉ１とし、周波数
ｆ２の電圧信号Ｖ(f) に基づく測定値＊Ｖ，＊Ｉを＊Ｖ
２，＊Ｉ２とした場合、配電線路３１のインピーダンス
は、次の（１）、（２）式のベクトル演算それぞれから
求まる。 ＊Ｖ１／＊Ｉ１＝＊Ｚ１＝ｒ１＋ｊｘ１ ・・・・・・・（１） ＊Ｖ２／＊Ｉ２＝＊Ｚ２＝ｒ２＋ｊｘ２ ・・・・・・・（２） なお、＊Ｚ１，＊Ｚ２は演算から求められた配電線路３
１のインピーダンスを示し、ｒ１，ｒ２はインピーダン
ス＊Ｚ１，＊Ｚ２の抵抗成分を示し、ｘ１，ｘ２はイン
ピーダンス＊Ｚ１，＊Ｚ２のリアクタンス成分を示す。

【００１５】なお、ここでいう低圧配電線路３１はこの
発明でも説明する関連の上から、その差異をあらかじめ
説明しておく。図２０において、低圧配電線路３１は、
通常、三相３線式非接地の交流６．６ｋＶ系あるいは
３．３ｋＶ系の高圧配電線１４より三相変圧器１６によ
って三相２００Ｖ（ｕ，ｖ，ｗ）に降圧される。

【００１６】なお、低圧配電線路３１のインピーダンス
をなぜ推定しなければならないかは次の理由による。供
試機器より発生する高調波電流の測定原理は、決められ
たインピーダンス下で、供試機器に流れる消費電流の高
調波解析を行い、判定することになっている。

【００１７】低圧配電線路（例えば１００Ｖ供給回路）
３１の長さが長くなるにつれて、また線種が細くなるに
つれて低圧配電線路３１のインピーダンスは高くなる。
高調波電流の測定の際、交流安定化電源に規定の測定系
インピーダンスを挿入すれば、ほぼ正確に測定が可能で
ある。しかし、交流安定化電源は高額であるため、この
交流安定化電源を使用せず、低圧配電線路３１から供給
される電源（一般に商用電源と言われている）を使用し
て高調波電流を測定すれば安価である。

【００１８】また、商用電源を用いるには、上記で述べ
た通り、測定するコンセント箇所で長さの違いにより、
インピーダンスが異なるという問題が生じてくる。例え
ば、低圧配電線の末端ではインピーダンスが高くなって
高調波電流を正確に測定することはできない。通常の値
より、低めになるからである。規定された測定系インピ
ーダンスを用いて測定すると、限度値をオーバすること
も考えられるからである。低圧配電線路３１の電圧源に
近く、かつ、線種が太ければインピーダンスも低いはず
であり、余裕（マージン）をもった測定が行える。な
お、上記の従来例に関連する先行技術として、例えば実
開昭５８−１６９５７１号公報、実開昭６１−２０５０
８３号公報、実開昭６２−１５８３６６号公報、実開昭
６２−１０４１７０号公報、特開昭５２−３７０７９号
公報、特開昭５５−４０９３９号公報、特開平３−２３
８３６７号公報等に記載されたものがある。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】従来の低圧配電線路の
インピーダンス簡易測定装置は以上のように構成されて
いるので、低圧配電線路のインピーダンス測定を行う場
合、中性点に注入用変成器を接続しなければならなかっ
た。また、測定時において２周波数分の電圧発生器を用
意しなければならず、しかも電圧、電流を測定する際、
周波数を変えて２回、検出用の零相変成器を介して測定
しなければならなかった。また、これらを接続するため
に長いコードを用意する必要があり、準備に手間がかか
るという課題があった。

【００２０】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、活線状態にある低圧配電線路と測
定すべきコンセントに負荷回路である全波コンデンサ平
滑回路を力率計を介して接続し、この力率計で測定した
力率から、近似法を用いて簡易的に低圧配電線路のイン
ピーダンスを推定する低圧配電線路のインピーダンス簡
易測定装置およびインピーダンス簡易測定方法を得るこ
とを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る低圧配電線路のインピーダンス簡易測定装置は、通電
状態の低圧配電線路に接続した負荷回路と、この負荷回
路に予め設定した入力電流を流す電流供給手段と、前記
低圧配電線路と前記負荷回路との間に接続し、検出した
電圧と電流および電力より力率を算出する力率計とを備
え、演算手段は前記算出した力率に基づき前記低圧配電
線路のインピーダンスの絶対値を演算するものである。

【００２２】請求項２記載の発明に係る低圧配電線路の
インピーダンス簡易測定装置は、負荷回路を抵抗、イン
ダクタあるいはコンデンサの単独回路、あるいはこれら
の直列、並列で組合せた複合回路で構成したものであ
る。

【００２３】請求項３記載の発明に係る低圧配電線路の
インピーダンス簡易測定装置は、通電状態の低圧配電線
路単相１００Ｖ系において、全波整流コンデンサ平滑回
路の負荷側に接続される抵抗値を３７９．６Ω±３％に
設定し、規定のインピーダンス下では１Ａの入力電流を
流す電流供給手段を備えたものである。

【００２４】請求項４記載の発明に係る低圧配電線路の
インピーダンス簡易測定装置は、通電状態の低圧配電線
路単相１００Ｖ系において、全波整流コンデンサ平滑回
路の負荷抵抗を１６６．５Ω±３％，１０４．４Ω±３
％，５６．６Ω±３％、および２４．４Ω±３％にそれ
ぞれ設定し、規定のインピーダンス下では２Ａ，３Ａ，
５Ａおよび１０Ａの入力電流を流す電流供給手段を備え
たものである。

【００２５】請求項５記載の発明に係る低圧配電線路の
インピーダンス簡易測定装置は、インピーダンス測定を
実施する低圧配電線路の単相１００Ｖ系を、単相２００
Ｖ系あるいは、三相２００Ｖ系あるいは、４００Ｖ系と
したものである。

【００２６】請求項６記載の発明に係る低圧配電線路の
インピーダンス簡易測定装置は、通電状態の低圧配電線
路に接続した負荷回路と、この負荷回路に予め設定した
入力電流を流す電流供給手段と、前記低圧配電線路と前
記負荷回路との間に接続し、検出した電圧と電流および
電力より力率を算出する力率計と、前記算出した力率に
基づき前記低圧配電線路のインピーダンスの絶対値を演
算する演算手段とを備え、インピーダンス演算手段はイ
ンピーダンスの絶対値から抵抗分とリアクタンス分ある
いは、抵抗分とインダクタンス分の値を近似するもので
ある。

【００２７】請求項７記載の発明に係る低圧配電線路の
インピーダンス簡易測定装置は、負荷回路を抵抗、イン
ダクタあるいはコンデンサの単独回路、あるいはこれら
の直列、並列で組合せた複合回路で構成したものであ
る。

【００２８】請求項８記載の発明に係る低圧配電線路の
インピーダンス簡易測定装置は、通電状態の低圧配電線
路単相１００Ｖ系において、全波整流コンデンサ平滑回
路の負荷側に接続される抵抗値を３７９．６Ω±３％に
設定し、規定のインピーダンス下では１Ａの入力電流を
流す電流供給手段を備えたものである。

【００２９】請求項９記載の発明に係る低圧配電線路の
インピーダンス簡易測定装置は、通電状態の低圧配電線
路単相１００Ｖ系において、全波整流コンデンサ平滑回
路の負荷抵抗を１６６．５Ω±３％，１０４．４Ω±３
％，５６．６Ω±３％、および２４．４Ω±３％にそれ
ぞれ設定し、規定のインピーダンス下では２Ａ，３Ａ，
５Ａおよび１０Ａの入力電流を流す電流供給手段を備え
たものである。

【００３０】請求項１０記載の発明に係る低圧配電線路
のインピーダンス簡易測定装置は、インピーダンス測定
を実施する低圧配電線路の単相１００Ｖ系を、単相２０
０Ｖ系あるいは、三相２００Ｖ系あるいは、４００Ｖ系
としたものである。

【００３１】請求項１１記載の発明に係る低圧配電線路
のインピーダンス簡易測定方法は、通電状態の低圧配電
線路に接続した負荷回路に予め設定した入力電流を流
し、前記低圧配電線路と前記負荷回路との間に接続した
力率計で検出した電圧と電流および電力より力率を算出
し、この算出した力率に基づき、演算手段で前記低圧配
電線路のインピーダンスの絶対値を得るものである。

【００３２】請求項１２記載の発明に係る低圧配電線路
のインピーダンス簡易測定方法は、通電状態の低圧配電
線路に接続した負荷回路に予め設定した入力電流を流
し、前記低圧配電線路と前記負荷回路との間に接続した
力率計で検出した電圧と電流および電力より力率を算出
し、この算出した力率に基づき、演算手段で前記低圧配
電線路のインピーダンスの絶対値を演算し、このインピ
ーダンスの絶対値から抵抗分とリアクタンス分あるい
は、抵抗分とインダクタンス分の値を近似するものであ
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による低
圧配電線路のインピーダンス簡易測定装置の概念図であ
り、図において、１は例えば１００Ｖ供給回路である低
圧配電線路、２は全波整流コンデンサ平滑回路等を用い
た負荷回路、３は規定のインピーダンス下において、入
力電流Ｉ_I を１Ａにするために負荷回路２内に設けた可
変抵抗（電流供給手段）、４は低圧配電線路１と負荷回
路２との間に挿入された力率計（本体部分）であり、こ
の力率計４は、電流を検出する電流検出部５、電圧を検
出する電圧検出部６、電力を検出する電力検出部７を備
えている。

【００３４】８は力率計４より電流、電圧などの信号の
収集、処理、表示等を行う演算手段としてのコンピュー
タ回路であり、このコンピュータ回路８は力率計４より
電流、電圧等の信号を受け取るデータ収集回路９と、こ
のデータ収集回路９より信号を受け取り、インピーダン
スの絶対値に変換処理するデータ処理回路１０と、この
データ処理回路１０より信号を受け取りインピーダンス
の絶対値を表示する表示回路１１と、データ収集回路
９、データ処理回路１０、表示回路１１等に電源を供給
する電源回路１２と、必要により接続し、紙等に印刷の
できるプリンタ１３とを備えている。なお、概略的に力
率計４と負荷回路２、可変抵抗３およびコンピュータ回
路８により、インピーダンス簡易測定装置を構成してい
る。

【００３５】また、念のためインピーダンスを測定する
際に必要となる基本的な事項について、あらかじめ、こ
こで触れておくことにする。図２は国内の一般的な配電
系統における概念図を示す。国内の一般配電線は、三相
３線式、非接地系の６．６ｋＶ系の高圧配電線１４を１
００Ｖ，２００Ｖに降圧する単相用トランスの柱上変圧
器１５、交流電源供給回路の例えば１００Ｖ等の低圧配
電線路１および引込線２０で構成されている。

【００３６】柱上変圧器１５は、比較的小形のものが分
散配置されている。一般家庭や、工場等でもおかれてい
る環境、配置等によって、引込線２０の長さは異なる。
電力会社３社を対象として、柱上変圧器１５、低圧配電
線路１および引込線２０のインピーダンスを調査したデ
ータがある。また、これらのインピーダンスを回路的に
表したものを図３に示す。図において、Ｚｔは柱上変圧
器１５のインピーダンス、Ｚｅは低圧電圧線１８のイン
ピーダンス、Ｚｎは低圧中性線１９のインピーダンス、
Ｚｓは引込線２０のインピーダンスである（出典：「低
圧回路の高調波対策の調査研究に関する中間報告」電設
工業、昭和５８年９月）。

【００３７】電力会社における低圧配電線路１等のイン
ピーダンス、すなわち線種、長さ等の設計基準は各電力
会社ともほぼ同じである。電力会社３社における配電系
統の低圧回路２１のインピーダンスの累積百分率値が実
態調査により求められている。配電系統の低圧回路２１
のインピーダンスは、柱上変圧器１５、低圧配電線路１
（低圧電圧線１８と低圧中性線１９の総合）、および引
込線２０を総合したものであり、一般に電源インピーダ
ンスと言われている。柱上変圧器１５から一般家庭、工
場迄の距離が長ければ、当然のことながら、配電系統の
低圧回路２１のインピーダンスも大きくなる。それを調
査した結果を表した表図を図１５に示す。

【００３８】図１５の表に表したサンプル平均値および
累積百分率に示すように、低圧回路２１のインピーダン
スは平均値（５０％）と８０〜９５％累積百分率値がそ
れぞれ求められている。配電系統の低圧回路２１のイン
ピーダンスの平均値は０．２０６８Ωであり、８０，８
５，９０、および９５％の累積百分率値はそれぞれ０．
３２４７Ω，０．３５９３Ω，０．４２０２Ω、および
０．５３５８Ωである。１００Ｖにおける低圧回路２１
のインピーダンス累積百分率を図４に示す。

【００３９】また、図１５の表示内容に基づきベクトル
で表したものが図５であり、低圧回路２１の累積百分率
５０％〜９５％迄のインピーダンスを抵抗成分とリアク
タンス成分とで表した。一方、低圧回路２１の累積百分
率５０％〜９５％毎にインピーダンスと方向角θを表し
た表が図１６である。

【００４０】まず、手始めに行ったのが、既に分かって
いる配電系統の低圧回路２１のインピーダンスを用い
て、各種のデータを得ることであった。図６は交流安定
化電源による入力電流の測定回路の説明図であり、評価
用として基準となる交流安定化電源２４を用意し、交流
電源電圧１００Ｖに設定、片側の線路に上記で求めた配
電系統の低圧回路２１のインピーダンスと同じ測定系イ
ンピーダンス２５を接続する。この測定系インピーダン
ス２５の出力側に力率計４を接続し、この力率計４の出
力側に全波整流コンデンサ平滑回路を用いた負荷回路２
を接続、さらに負荷回路２に可変抵抗３を設けている。

【００４１】なお、上記測定系インピーダンス２５は、
交流安定化電源２４、および交流安定化電源２４から負
荷回路２迄の配線ケーブルの各インピーダンスを除い
て、設定してある。つまり、力率計４を除く、交流安定
化電源２４から負荷回路２迄のインピーダンス値の総合
は、配電系統における低圧回路２１のインピーダンス値
と同じ値となるように設定した。また、測定系インピー
ダンス２５は、交流安定化電源２４の出力に抵抗とイン
ダクタンスが直列に接続されたインピーダンスネットワ
ークで構成して実現した。機器の高調波電流限度値は４
０次迄の高調波電流について決められており、商用周波
数５０Ｈｚで２ｋＨｚ、６０Ｈｚで２．４ｋＨｚ迄の広
範囲において電源インピーダンスを一定の値で実現しな
ければならない。特に、高次高調波になるほど電源イン
ピーダンス値（特にインダクタンス分）の変化に対する
高調波電流値の変化が大きいためであり、注意を要する
点である。

【００４２】また、負荷回路２の構成をさらに詳細にし
たものも同時に説明する。負荷回路２の中は、電源側か
らダイオードブリッジ２６の２入力端子に入り、他方の
２端子から出力された線は３３０μＦ×４の電解コンデ
ンサ２７に入力された全波整流コンデンサ平滑回路であ
り、この電解コンデンサ２７と並列に可変抵抗３が接続
されている。全波整流コンデンサ平滑回路を用いた負荷
回路２の力率は一般的に０．４５〜０．７程度である。

【００４３】次に力率計４の詳細を図７について説明す
る。この力率計４の中は、上記で述べられている通り、
電流、電圧および電力を測定する必要があるので、電流
検出部５は、電流を検出するカーレント・トランス（電
流トランス）のＣＴ５ａ、検出した電流を増幅するアン
プ５ｂ、アナログ信号の電流をデジタルに変換するＡ／
Ｄ変換器５ｃで構成され、検出された信号は順次、コン
ピュータ回路８内のデータ収集回路９へ送られる。電圧
検出部６は、電圧を減衰させ検出しやすいようにするア
ッテネータ６ａ、検出した電圧を増幅するアンプ６ｂ、
アナログ信号の電圧をデジタルに変換するＡ／Ｄ変換器
６ｃで構成され、検出された信号は順次、コンピュータ
回路８内のデータ収集回路９へ送られる。また、電力検
出部７は、ワットメータ７ａ、アンプ７ｂ、Ａ／Ｄ変換
器７ｃで構成され、検出された信号は順次、コンピュー
タ回路８内のデータ収集回路９へ送られる。

【００４４】次に動作について説明する。図１５の表か
らの引用により、配電系統の低圧回路２１のインピーダ
ンス、累積百分率９０％でのインピーダンス値は、抵抗
Ｒ＝０．４０ΩとインダクタンスＬ＝０．３７ｍＨの直
列回路であり、これを模擬したインピーダンスに、測定
系インピーダンス２５を設定する。この累積百分率９０
％の値は、高調波電流を測定する際、国内の基準となる
インピーダンスであり、規定のインピーダンスである。
測定系インピーダンス２５を累積百分率９０％値にした
まま、可変抵抗３を可変して例えば１Ａの入力電流Ｉ₁
を流して力率計４にて各種データである電圧、電流、電
力等を測定する。この場合、入力電流の１Ａを流すため
には可変抵抗３の値を３７９．６Ωにする必要があっ
た。

【００４５】次に上記を基準とし、可変抵抗３は３７
９．６Ωに固定したまま測定系インピーダンス２５をパ
ラメータとして５０％値の０．１９Ωと０．１８ｍＨに
変えて、そのとき力率計４にて各種データである電圧、
電流、電力等を同様に測定する。

【００４６】次に同じく可変抵抗３は固定したまま測定
系インピーダンス２５をパラメータとして８０％値の
０．３０Ωと０．３１ｍＨに変えて、そのとき力率計４
にて各種データを電圧、電流、電力等を同様に測定す
る。次に同じく可変抵抗３は固定したまま測定系インピ
ーダンス２５をパラメータとして９５％値の０．５１Ω
と０．４７ｍＨに変えて、そのとき力率計４にて各種デ
ータである電圧、電流、電力等を同様に測定する。

【００４７】なお、測定系インピーダンス２５のうち、
５０，８０，９０，９５％で、ほぼ等間隔のインピーダ
ンス（約０．１Ω）となるため、図４にある８５％値の
０．３４Ωと０．３３ｍＨ（図１５参照）でのデータ測
定は、要因数の削減ができるため除いた。

【００４８】こうして得られた結果、入力電流を１Ａに
固定して、測定系インピーダンス２５を５０〜９５％ま
で変化させた場合の力率値を、図１７に示す各入力電流
におけるインピーダンス毎の力率特性に示す。なお、図
１７は、入力電流１Ａ以外の電流での力率測定結果もあ
わせて示してある。

【００４９】図８は各入力電流におけるインピーダンス
毎の力率特性の説明図であり、横軸に測定系のインピー
ダンス｜Ｚ｜（Ω）をとり、縦軸に力率Ｐｆをとり、パ
ラメータとして入力電流Ｉ₁ を１Ａに固定して表示した
ものである。

【００５０】ところで一般に力率Ｐｆは有効電力と皮相
電力の比で表され、入力電圧が理想的な正弦波であると
仮定すると、次の（３）式のように入力電流実効値とそ
の基本波成分との比率になる。

【数１】

【００５１】したがって、力率が１に近づくということ
は、線路インピーダンスが増える。つまり、線路インピ
ーダンスが増えることによって、入力電流の高調波成分
が少なくなり、電圧源から遠ざかることに等しいことに
なる（力率の測定は上記の式である電力から算出しても
よいし、電圧、電流をフーリエ展開して求めてもよ
い）。

【００５２】例えば、１００Ｖの低圧配電線路１のイン
ピーダンスを測定する概略の説明を図９により行う。求
めたいインピーダンスは図９（ａ）に示す低圧回路２１
のインピーダンスＺｋである。そこで、図９（ｂ）に示
すように、電源電圧１００Ｖの固定された電圧におい
て、低圧回路２１のインピーダンスＺｋを変化させて、
既知である負荷回路２のインピーダンスＺｏが接続され
た状態で力率を測定する。つまり、既知である負荷回路
２のインピーダンスＺｏを電源電圧１００Ｖに接続し、
力率を測定することにより、インピーダンスの不明な低
圧回路２１のインピーダンスＺｋが推定できると考え
た。要約すると、既知である全波整流コンデンサ平滑回
路の負荷回路２を接続することによって、線路のインピ
ーダンスＺｏを推定しようとするものである。

【００５３】さらに詳細に説明する前に、低圧配電線路
１のインピーダンスを測定する際の手順を説明する。図
１のインピーダンス簡易測定装置により、測定すべき低
圧配電線路１の引込線２０のコンセント箇所（表示せ
ず）を選択する。インピーダンスは電源側に近い方が低
く、電源側から遠ざかるにつれて、高くなると考えられ
る。図示例における選択したコンセントは、電源側に近
い方（図１に点線にて表示）より、遠い方（図１に太い
実線にて表示）のコンセントを選択した訳であり、この
コンセントにインピーダンス簡易測定装置を接続し、力
率を測定する。

【００５４】図８は各インピーダンス毎の入力電流１Ａ
における力率特性を示すものであるから、上記の図１で
測定した力率を図８に当てはめて考えることとする。例
えば、図１で測定して得られた力率値が０．５であった
場合、力率値０．５から水平に入力電流１Ａの線まで伸
ばし、その交点からさらに垂直に線を伸ばし、インピー
ダンス値０．３８というように推定するものである。

【００５５】なお、図１７に示すように、各入力電流に
おけるインピーダンス毎の力率特性のデータがあり、補
間法により求めても良い。入力電流値１Ａの場合におい
て、力率値０．５０３のときインピーダンスは０．４２
Ωとなり、力率値０．４９２のとき０．３２Ωである。
これらを図８によって表すと、求めたい（ｘ₀ ，ｙ₀）
は、（ｘ₁ ，ｙ₁ ）と（ｘ₂ ，ｙ₂ ）の間にあることに
なる。（ｘ₀ ，ｙ₀ ）は、（ｘ₀ ，０．５０）であり、
（ｘ₁ ，ｙ₁ ）は、（０．３２，０．４９２）であり、
（ｘ₂ ，ｙ₂ ）は、（０．４２，０．５０３）である。

【数２】 よって、低圧配電線路１でのインピーダンスを求めたい
コンセントで測定されたデータが、上記と同様、もし力
率値０．５０であった場合を想定すると、ｘ₀は、
（４）式による補間でｘ₀ ＝０．３９３Ωと上記より詳
しく推定することができる。

【００５６】実施の形態２．本実施の形態２は前記実施
の形態１における可変抵抗３を除去し、負荷回路２は全
波整流コンデンサ平滑回路から、図１０に示すように、
抵抗Ｒ、インダクタＬあるいはコンデンサＣの単独回
路、あるいはこれらの直列、並列で組合せた複合回路と
に変更したもので、他の構成は実施の形態１と同様に構
成されている。

【００５７】次に動作について説明する。本実施の形態
２は、負荷回路２を抵抗Ｒ、インダクタＬあるいはコン
デンサＣの単独回路、あるいはこれらの直列、並列で組
合せた複合回路とし、図６に示す交流安定化電源２４に
よる入力電流の測定回路により、図１７に示す表と同様
な各入力電流におけるインピーダンス毎の力率特性を求
める。測定した結果を図８と同様に置き換え、力率値か
ら力率特性によりインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜を実施
の形態１と同様に推定する。

【００５８】実施の形態３．本実施の形態３は前記実施
の形態１における低圧配電線路１を単相１００Ｖ系と
し、負荷回路２の負荷側に接続される抵抗値を３７９．
６Ω±３％に設定し、規定のインピーダンス下では１Ａ
の入力電流を流せるようにしたもので、他の構成は実施
の形態１と同様に構成されている。

【００５９】次に動作について説明する。本実施の形態
３は前記図６に示す交流安定化電源２４による入力電流
の測定回路において、低圧配電線路１を単相１００Ｖ系
とし、負荷回路２の負荷側に接続される抵抗値を３７
９．６Ω±３％に設定し、規定のインピーダンス下では
１Ａの入力電流を流せるようにして、図１７に示す表に
あるように各入力電流におけるインピーダンス毎の力率
特性を求める。測定した結果を図８に置き換え、力率値
から力率特性によりインピーダンス｜Ｚ｜を実施の形態
１と同様に推定する。

【００６０】実施の形態４．本実施の形態４は前記実施
の形態１の図１において、低圧配電線路１を単相１００
Ｖ系とし、負荷回路２の負荷側に接続される抵抗値を１
６６．５Ω±３％，１０４．４Ω±３％，５６．６Ω±
３％、および２４．４Ω±３％にそれぞれ設定し、規定
のインピーダンス下では２Ａ，３Ａ，５Ａおよび１０Ａ
と各々の入力電流を流せるようにしたもので、他の構成
は実施の形態１と同様である。

【００６１】次に動作について説明する。図６に示す交
流安定化電源２４による入力電流の測定回路において、
低圧配電線路１を単相１００Ｖ系とし、負荷回路２の負
荷側に接続される抵抗値を１６６．５Ω±３％，１０
４．４Ω±３％，５６．６Ω±３％、および２４．４Ω
±３％にそれぞれ設定し、規定のインピーダンス下では
２Ａ，３Ａ，５Ａおよび１０Ａと各々の入力電流を流せ
るようにして、図１７の表にあるように各入力電流にお
けるインピーダンス毎の力率特性を求める。それを次に
詳細に述べる。

【００６２】図１５の表の引用により、配電系統の低圧
回路２１での累積百分率９０％のインピーダンス値は、
抵抗ＲとインダクタンスＬの直列回路、０．４０Ωと
０．３７ｍＨであり、これを模擬したインピーダンスに
測定系インピーダンス２５を設定する。この累積百分率
９０％の値は、高調波電流を測定する際、国内の基準と
なるインピーダンスであり、ここでは、規定のインピー
ダンスとおいた。次に、累積百分率９０％でのインピー
ダンス値、抵抗Ｒの０．４０ΩとインダクタンスＬの
０．３７ｍＨに設定する。

【００６３】測定系インピーダンス２５を累積百分率９
０％値にしたまま、可変抵抗３を可変し入力電流Ｉ₁ 、
例えば２Ａの規定電流を流して力率計４にて各種データ
である電圧、電流、電力等をまず測定する。この場合、
入力電流の２Ａを流すためには可変抵抗３の値を１６
６．５Ωにする必要があった。

【００６４】次に上記を基準とし、可変抵抗３は１６
６．５Ωに固定したまま測定系インピーダンス２５をパ
ラメータとして５０％値の０．１９Ωと０．１８ｍＨに
変えて、そのときの各種データを力率計４にて電圧、電
流、電力等を同様に測定する。次に同じく可変抵抗３は
固定したまま測定系インピーダンス２５をパラメータと
して８０％値の０．３０Ωと０．３１ｍＨに変えて、そ
のときの各種データを力率計４にて電圧、電流、電力等
を同様に測定する。

【００６５】次に同じく可変抵抗３は固定したまま測定
系インピーダンス２５をパラメータとして９５％値の
０．５１Ωと０．４７ｍＨに変えて、そのときの各種デ
ータを力率計４にて電圧、電流、電力等を同様に測定す
る。

【００６６】さらに、上記と同様に最初に戻り、累積百
分率９０％でのインピーダンス値、抵抗Ｒの０．４０Ω
とインダクタンスＬの０．３７ｍＨに設定し直す。測定
系インピーダンス２５を累積百分率９０％値にしたま
ま、可変抵抗３を可変し入力電流Ｉ₁ 、例えば３Ａの規
定電流を流して力率計４にて各種データである電圧、電
流、電力等をまず測定する。この場合、入力電流の３Ａ
を流すためには可変抵抗３の値を１０４．４Ωにする必
要がある。次に上記を基準とし、可変抵抗３は１０４．
４Ωに固定したまま測定系インピーダンス２５をパラメ
ータとして５０％値から９５％値まで変えて、そのとき
の各種データを力率計４にて電圧、電流、電力等を同様
に測定する。

【００６７】さらに、上記と同様に最初に戻り、累積百
分率９０％でのインピーダンス値、抵抗Ｒの０．４０Ω
とインダクタンスＬの０．３７ｍＨに設定し直す。測定
系インピーダンス２５を累積百分率９０％値にしたま
ま、可変抵抗３を可変し入力電流Ｉ₁ 、例えば５Ａの規
定電流を流して力率計４にて各種データである電圧、電
流、電力等をまず測定する。この場合、入力電流の５Ａ
を流すためには可変抵抗３の値を５６．６Ωにする必要
がある。次に上記を基準とし、可変抵抗３は５６．６Ω
に固定したまま測定系インピーダンス２５をパラメータ
として５０％値から９５％値まで変えて、そのときの各
種データを力率計４にて電圧、電流、電力等を同様に測
定する。

【００６８】さらに、上記と同様に最初に戻り、累積百
分率９０％でのインピーダンス値、抵抗Ｒの０．４０Ω
とインダクタンスＬの０．３７ｍＨに設定し直す。測定
系インピーダンス２５を累積百分率９０％値にしたま
ま、可変抵抗３を可変し入力電流Ｉ₁ 、例えば１０Ａの
規定電流を流して力率計４にて各種データである電圧、
電流、電力等をまず測定する。この場合、入力電流の１
０Ａを流すためには可変抵抗３の値を２４．４Ωにする
必要がある。次に上記を基準とし、可変抵抗３は２４．
４Ωに固定したまま測定系インピーダンス２５をパラメ
ータとして５０％値から９５％値まで変えて、そのとき
の各種データを力率計４にて電圧、電流、電力等を同様
に測定する。

【００６９】こうして得られた結果が図８に示す通りで
ある。横軸に測定系のインピーダンス２５をとり、縦軸
に力率をとり、パラメータとして入力電流Ｉ_I を２Ａ〜
１０Ａまで変化させて表示したものである。測定した結
果を実施の形態１と同様に図８に置き換え、力率値から
グラフによりインピーダンス｜Ｚ｜を推定する。

【００７０】実施の形態５．本実施の形態５は前記図１
において、低圧配電線路１を単相２００Ｖ系あるいは、
三相２００Ｖ系（Ｖ相の中央を接地した３相３線式）あ
るいは、４００Ｖ系（Ｙ相の中性点を接地した３相４線
式）としたもので、他の構成は実施の形態１と同様に構
成されている。

【００７１】次に動作について説明する。図１におい
て、低圧配電線路１を単相２００Ｖ系（図１５に低圧回
路のサンプル平均値および累積百分率値を掲載）あるい
は、図２０に示すように三相２００Ｖ系（Ｖ相の中央を
接地した３相３線式）あるいは、４００Ｖ系（Ｙ相の中
性点を接地した３相４線式）とし、図１７の表と同様に
各入力電流におけるインピーダンス毎の力率特性を求め
る。測定した結果を図８に置き換え、力率値から力率特
性によりインピーダンス｜Ｚ｜を実施の形態１と同様に
推定する。

【００７２】実施の形態６．図１１はこの発明の実施の
形態６による低圧配電線路のインピーダンス測定回路の
概念図であり、インピーダンスの絶対値に変換処理する
データ処理回路１０までは、実施の形態１を示す図１と
同様であり、図において、２８は図１の実施の形態１に
おけるデータ処理回路１０と表示回路１１との間に接続
したインピーダンス演算回路であり、このインピーダン
ス演算回路２８はデータ処理回路１０で絶対値のインピ
ーダンス｜Ｚ｜に変換された値から抵抗成分とリアクタ
ンス成分を推定する。

【００７３】１１はインピーダンス演算回路２８より信
号を受け取りインピーダンスを表示する表示回路、１２
はデータ収集回路９、データ処理回路１０、インピーダ
ンス演算回路２８、表示回路１１等に電源を供給する電
源回路、１３は必要により接続することができるプリン
タであり、これ等は前記実施の形態１と同一または相当
部分であるため同一符号を付して重複説明を省略する。

【００７４】次に動作について説明する。データ処理回
路１０までの動作は実施の形態１と同様である。また、
低圧回路２１の累積百分率５０％〜９５％迄のインピー
ダンスを抵抗成分とリアクタンス成分とに分けて、ベク
トル表示したものが図５である。

【００７５】一方、低圧回路２１の累積百分率５０％〜
９５％毎にインピーダンスと方向角θを示した表が図１
８であり、上記インピーダンスの各方向角θの平均をと
ると、１９．８°となる。そのインピーダンスの絶対値
｜Ｚ｜（Ω）のベクトルを図１２に示す。

【００７６】例えば、図１２に示してあるように推定し
て得られたインピーダンス値が０．３９３（Ω）であっ
た場合、インピーダンス値０．３９３（Ω）から水平の
左方向にリアクタンス成分の線まで伸ばし、その交点を
０．１３（Ω）と算出し、さらにインピーダンス値０．
３９３（Ω）から垂直の下方向に抵抗成分の線まで伸ば
し、その交点を０．３７（Ω）と算出するものである。
よって低圧配電線路１でのインピーダンスを抵抗分とリ
アクタンス分とに分けて算出する場合に有効な手段であ
る。

【００７７】つまり、この場合、ある低圧配電線路１の
コンセントで測定されたデータが、上記と同様、もし力
率値０．５０であった場合を想定すると、抵抗分Ｒは
０．３７（Ω）、リアクタンス分Ｘは０．１３（Ω）と
近似できる。また、さらに上記のリアクタンス分Ｘよ
り、インダクタンスＬも次式により求めることができ
る。リアクタンスＸは、 Ｘ＝ｊ２πｆＬ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） である。よって、 Ｌ＝Ｘ／２πｆ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（６） ｆ＝６０Ｈｚの場合（Ｘ＝０．１３Ω）、 インダクタンス Ｌ＝０．３５ｍＨ となる。

【００７８】実施の形態７．本実施の形態７は前記実施
の形態１における可変抵抗３を除去し、負荷回路２は全
波整流コンデンサ平滑回路から、図１０に示すように、
抵抗Ｒ、インダクタＬあるいはコンデンサＣの単独回
路、あるいはこれらの直列、並列で組合せた複合回路と
に変更したもので、他の構成は実施の形態２と同様に構
成されている。

【００７９】次に動作について説明する。本実施の形態
７は負荷回路２を抵抗Ｒ、インダクタＬあるいはコンデ
ンサＣの単独回路、あるいはこれらの直列、並列で組合
せた複合回路とし、前記図１２に示すインピーダンスの
絶対値から抵抗分とリアクタンス分の求め方により、実
施の形態１により求められたインピーダンスの絶対値｜
Ｚ｜から抵抗分とリアクタンス分とを近似する。また、
その値は、抵抗分とインダクタンス分とでも求めること
ができる。

【００８０】実施の形態８．本実施の形態８は前記図１
において、低圧配電線路１を単相１００Ｖ系とし、負荷
回路２の負荷側に接続される抵抗値を３７９．６Ω±３
％に設定し、規定のインピーダンス下では１Ａの入力電
流を流せるようにしたもので、他の構成は実施の形態２
と同様に構成されている。

【００８１】次に動作について説明する。図６に示す交
流安定化電源２４による入力電流の測定回路において、
低圧配電線路１を単相１００Ｖ系とし、負荷回路２の負
荷側に接続される抵抗値を３７９．６Ω±３％に設定
し、規定のインピーダンス下では１Ａの入力電流を流せ
るようにして、図１２に示すインピーダンスの絶対値｜
Ｚ｜から抵抗分とリアクタンス分の求め方により、実施
の形態１により求められたインピーダンスの絶対値｜Ｚ
｜から抵抗分とリアクタンス分とを近似する。また、そ
の値は、抵抗分とインダクタンス分とでも求めることが
できる。

【００８２】実施の形態９．本実施の形態９は前記図１
において、低圧配電線路１を単相１００Ｖ系とし、負荷
回路２の負荷側に接続される抵抗値を１６６．５Ω±３
％，１０４．４Ω±３％，５６．６Ω±３％、および２
４．４Ω±３％にそれぞれ設定し、規定のインピーダン
ス下では２Ａ，３Ａ，５Ａおよび１０Ａと各々の入力電
流を流せるようにしたもので、他の構成は実施の形態２
と同様に構成されている。

【００８３】次に動作について説明する。図６に示す交
流安定化電源２４による入力電流の測定回路において、
低圧配電線路１を単相１００Ｖ系とし、負荷回路２の負
荷側に接続される抵抗値を１６６．５Ω±３％，１０
４．４Ω±３％，５６．６Ω±３％、および２４．４Ω
±３％にそれぞれ設定し、規定のインピーダンス下では
２Ａ，３Ａ，５Ａおよび１０Ａと各々の入力電流を流せ
るようにして、図１２に示すインピーダンスの絶対値｜
Ｚ｜から抵抗分とリアクタンス分の求め方により、実施
の形態１により求められたインピーダンスの絶対値｜Ｚ
｜から抵抗分とリアクタンス分とを近似する。また、そ
の値は、抵抗分とインダクタンス分とでも求めることが
できる。

【００８４】実施の形態１０．本実施の形態１０は前記
図１において、低圧配電線路１を単相２００Ｖ系（図１
５に低圧回路のサンプル平均値および累積百分率値を掲
載）あるいは、図２０に示すように三相２００Ｖ系（Ｖ
相の中央を接地した３相３線式）あるいは、４００Ｖ系
（Ｙ相の中性点を接地した３相４線式）としたもので、
他の構成は実施の形態１と同様に構成されている。

【００８５】次に動作について説明する。図１１におい
て、低圧配電線路１を単相２００Ｖ系あるいは、三相２
００Ｖ系（Ｖ相の中央を接地した３相３線式）あるい
は、４００Ｖ系（Ｙ相の中性点を接地した３相４線
式）、図１７の表と同様に各入力電流におけるインピー
ダンス毎の力率特性を求める。測定した結果を図８に置
き換え、力率値から力率特性によりインピーダンス｜Ｚ
｜を実施の形態１と同様に推定する。さらに図１２に示
すインピーダンスの絶対値｜Ｚ｜から抵抗分とリアクタ
ンス分の求め方により、インピーダンスの絶対値｜Ｚ｜
から抵抗分とリアクタンス分とを近似する。また、その
値は、抵抗分とインダクタンス分とでも求めることがで
きる。

【００８６】実施の形態１１．図１３は、図１の変形図
である。図１では表示回路１１をコンピュータ回路８に
内蔵していたが、本実施の形態１１のように表示回路１
１を外に出して、分離してもよい。なお、表示回路１１
は例えば、ＣＲＴディスプレイのようなものでもよく、
また、プリンタ１３も同時に外に出して、分離してもよ
い。

【００８７】実施の形態１２．図１４は、図１１の変形
図である。図１１では表示回路１１をコンピュータ回路
８に内蔵していたが、本実施の形態１２のように表示回
路１１を外に出して、分離してもよい。なお、表示回路
１１は例えば、ＣＲＴディスプレイのようなものでもよ
く、また、プリンタ１３も同時に外に出して、分離して
もよい。

【００８８】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、通電状態の低圧配電線路に例えば全波整流コンデン
サ平滑回路を用いた負荷回路を力率計を介して接続し、
予め得られたデータを基に上記力率計で負荷回路に流れ
る電流と電圧および電力を検出して力率を算出し、この
算出された力率の値から演算手段でインピーダンスの絶
対値｜Ｚ｜を得るように構成したので、活線（通電した
状態）時にインピーダンスを測定することができる。し
かも簡単に、また迅速に低圧配電線路のインピーダンス
を効率よく測定することができる効果がある。

【００８９】請求項２記載の発明によれば、通電状態の
低圧配電線路に、抵抗、インダクタあるいはコンデンサ
の単独回路、あるいはこれらの直列、並列で組合せた複
合回路である負荷回路を力率計を介して接続し、負荷回
路に流れる電流と電圧および電力を検出して力率を算出
し、この算出された力率の値から演算手段によってイン
ピーダンスの絶対値を得るように構成したので、活線
（通電した状態）時、簡単、かつ迅速に低圧配電線路の
インピーダンスを効率よく測定することができる効果が
ある。

【００９０】請求項３記載の発明によれば、全波整流コ
ンデンサ平滑回路を用いた負荷回路の抵抗を３７９．６
Ω±３％の範囲内に設定し、規定のインピーダンス下で
は１Ａの入力電流を流し、負荷回路に流れる電流と電圧
を検出することによって力率を算出し、この力率の値か
ら演算手段によってインピーダンスの絶対値を得るよう
に構成したので、簡単に、しかも迅速に低圧配電線路の
インピーダンスを効率よく測定でき、その値を決定する
ことができる効果がある。

【００９１】請求項４記載の発明によれば、全波整流コ
ンデンサ平滑回路を用いた負荷回路の抵抗を１６６．５
Ω±３％，１０４．４Ω±３％，５６．６Ω±３％、お
よび２４．４Ω±３％の範囲内にそれぞれ設定し、２
Ａ，３Ａ，５Ａおよび１０Ａの入力電流を流し、負荷回
路に流れる電流と電圧を検出することによって力率を算
出し、この力率の値から演算手段によってインピーダン
スの絶対値を得るように構成したので、簡単に、しかも
迅速に低圧配電線路のインピーダンスを効率よく測定で
き、その値を決定することができる効果がある。

【００９２】請求項５記載の発明によれば、低圧配電線
路を単相２００Ｖ系あるいは、三相２００Ｖ系（Ｖ相の
中央を接地した３相３線式）あるいは、４００Ｖ系（Ｙ
相の中性点を接地した３相４線式）に変え、全波整流コ
ンデンサ平滑回路を用いた負荷回路を力率計を介して接
続し、この負荷回路の抵抗を調整して、設定した入力電
流を流し、負荷回路に流れる電流と電圧を検出して力率
を算出し、この力率の値から演算手段によってインピー
ダンスの絶対値を得るように構成したので、簡単に、し
かも迅速に低圧配電線路のインピーダンスを効率よく測
定することができる効果がある。

【００９３】請求項６記載の発明によれば、インピーダ
ンス演算手段を有するように構成したので、インピーダ
ンスの絶対値から、抵抗分とリアクタンス分あるいは、
抵抗分とインダクタンス分の近似した値を求めることが
できる効果がある。

【００９４】請求項７記載の発明によれば、通電状態の
低圧配電線路に、抵抗、インダクタあるいはコンデンサ
の単独回路、あるいはこれらの直列、並列で組合せた複
合回路である負荷回路を力率計を介して接続し、負荷回
路に流れる電流と電圧および電力を検出して力率を算出
し、この算出された力率の値から演算手段によってイン
ピーダンスの絶対値を得るように構成したので、活線
（通電した状態）時にインピーダンスを簡単、かつ迅速
に効率よく測定することができる。しかも、インピーダ
ンス演算手段を有するように構成したので、インピーダ
ンスの絶対値から、抵抗分とリアクタンス分あるいは、
抵抗分とインダクタンス分の近似した値を求めることが
できる効果がある。

【００９５】請求項８記載の発明によれば、全波整流コ
ンデンサ平滑回路を用いた負荷回路の抵抗を３７９．６
Ω±３％の範囲内に設定し、規定のインピーダンス下で
は１Ａの入力電流を流し、負荷回路に流れる電流と電圧
を検出することによって力率を算出し、この力率の値か
ら演算手段によってインピーダンスの絶対値を得るよう
に構成したので、簡単に、しかも迅速に低圧配電線路の
インピーダンスを効率よく測定でき、その値を決定する
ことができる。しかも、インピーダンス演算手段を有す
るように構成したので、インピーダンスの絶対値から、
抵抗分とリアクタンス分あるいは、抵抗分とインダクタ
ンス分の近似した値を求めることができる効果がある。

【００９６】請求項９記載の発明によれば、全波整流コ
ンデンサ平滑回路を用いた負荷回路の抵抗を１６６．５
Ω±３％，１０４．４Ω±３％，５６．６Ω±３％、お
よび２４．４Ω±３％の範囲内にそれぞれ設定し、２
Ａ，３Ａ，５Ａおよび１０Ａの入力電流を流し、負荷回
路に流れる電流と電圧を検出することによって力率を算
出し、この力率の値から演算手段によってインピーダン
スの絶対値を得るように構成したので、簡単に、しかも
迅速に低圧配電線路のインピーダンスを効率よく測定で
き、その値を決定することができる。しかも、インピー
ダンス演算手段を有するように構成したので、インピー
ダンスの絶対値から、抵抗分とリアクタンス分あるい
は、抵抗分とインダクタンス分の近似した値を求めるこ
とができる効果がある。

【００９７】請求項１０記載の発明によれば、低圧配電
線路を単相２００Ｖ系あるいは、三相２００Ｖ系（Ｖ相
の中央を接地した３相３線式）あるいは、４００Ｖ系
（Ｙ相の中性点を接地した３相４線式）に変え、全波整
流コンデンサ平滑回路を用いた負荷回路を力率計を介し
て接続し、この負荷回路の抵抗を調整して、設定した入
力電流を流し、負荷回路に流れる電流と電圧を検出して
力率を算出し、この力率の値から演算手段によってイン
ピーダンスの絶対値を得るように構成したので、簡単
に、しかも迅速に低圧配電線路のインピーダンスを効率
よく測定することができる。しかも、インピーダンス演
算手段を有するように構成したので、インピーダンスの
絶対値から、抵抗分とリアクタンス分あるいは、抵抗分
とインダクタンス分の近似した値を求めることができる
効果がある。

【００９８】請求項１１記載の発明によれば、通電状態
の低圧配電線路に接続した負荷回路の抵抗値をあらかじ
め決められた値に調整して設定した入力電流を流し、前
記低圧配電線路と前記負荷回路との間に接続した力率計
で検出した電圧と電流および電力より力率を算出し、こ
の力率計で算出した力率に基づき、演算手段で前記低圧
配電線路のインピーダンスの絶対値を得るように構成し
たので、活線（通電した状態）時に簡単、かつ迅速に低
圧配電線路のインピーダンスを効率よく測定することが
できる効果がある。

【００９９】請求項１２記載の発明によれば、通電状態
の低圧配電線路に接続した負荷回路の抵抗値をあらかじ
め決められた値に調整して設定した入力電流を流し、前
記低圧配電線路と前記負荷回路との間に接続した力率計
で検出した電圧と電流および電力より力率を算出し、こ
の力率計で算出した力率に基づき、演算手段で前記低圧
配電線路のインピーダンスの絶対値を演算し、このイン
ピーダンスの絶対値から抵抗分とリアクタンス分あるい
は、抵抗分とインダクタンス分の値を近似するように構
成したので、活線（通電した状態）時に簡単、かつ迅速
に低圧配電線路のインピーダンスを効率よく測定するこ
とができる。しかも、インピーダンスの絶対値から、抵
抗分とリアクタンス分あるいは、抵抗分とインダクタン
ス分の近似した値を求めることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１から５における低圧
配電線路のインピーダンス簡易測定装置の説明図であ
る。

【図２】 この発明を説明するための基本的な配電系統
における長さによる違いの概念図である。

【図３】 この発明を説明するための配電系統の低圧回
路インピーダンスの説明図である。

【図４】 この発明を説明するための低圧回路（１００
Ｖ）インピーダンスの累計百分率値の説明図である。

【図５】 この発明を説明するための配電系統低圧回路
（１００Ｖ）インピーダンスベクトルの説明図である。

【図６】 この発明を説明するための交流安定化電源に
よる入力電流の測定回路の説明図である。

【図７】 この発明における力率計の詳細説明図であ
る。

【図８】 この発明を説明するための各入力電流におけ
るインピーダンス毎の力率特性の説明図である。

【図９】 この発明を説明するための低圧回路のインピ
ーダンス測定法（従来／本発明の比較）の説明図であ
る。

【図１０】 この発明で用いる負荷回路の変形例の説明
図である。

【図１１】 この発明の実施の形態６から１０のインピ
ーダンス簡易測定装置の説明図である。

【図１２】 この発明を説明するためのインピーダンス
の絶対値から抵抗分とリアクタンス分の求め方の説明図
である。

【図１３】 この発明の図１で用いた低圧配電線路のイ
ンピーダンス簡易測定装置の変形例の説明図である。

【図１４】 この発明の図１１で用いた低圧配電線路の
インピーダンス簡易測定装置の変形例の説明図である。

【図１５】 この発明を説明するための配電系統低圧回
路のサンプル平均値および累積百分率を示す図である。

【図１６】 この発明を説明するための配電系統低圧回
路のインピーダンスと方向角を示す図である。

【図１７】 この発明を説明するための各入力電流にお
けるインピーダンス毎の力率特性を示す図である。

【図１８】 この発明を説明するための配電系統低圧回
路のインピーダンスと方向角を示す図である。

【図１９】 従来の絶縁抵抗測定装置の１実施例を示す
ブロック図である。

【図２０】 従来例の配電系統概念図である。

【符号の説明】

１ 低圧配電線路、２ 負荷回路、３ 可変抵抗（電流
供給手段）、４ 力率計、８ コンピュータ回路（演算
手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 尚人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 宮崎 千春 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 内田 雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電状態の低圧配電線路に接続した負荷
   回路と、この負荷回路に予め設定した入力電流を流す電
   流供給手段と、前記低圧配電線路と前記負荷回路との間
   に接続し、検出した電圧と電流および電力より力率を算
   出する力率計と、この力率計で算出した力率に基づき前
   記低圧配電線路のインピーダンスの絶対値を得る演算手
   段とを備えた低圧配電線路のインピーダンス簡易測定装
   置。
2. 【請求項２】 負荷回路を抵抗、インダクタあるいはコ
   ンデンサの単独回路、あるいはこれらの直列、並列で組
   合せた複合回路で構成したことを特徴とする請求項１記
   載の低圧配電線路のインピーダンス簡易測定装置。
3. 【請求項３】 通電状態の低圧配電線路単相１００Ｖ系
   において、全波整流コンデンサ平滑回路の負荷側に接続
   される抵抗値を３７９．６Ω±３％に設定し、規定のイ
   ンピーダンス下では１Ａの入力電流を流す電流供給手段
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の低圧配電線路
   のインピーダンス簡易測定装置。
4. 【請求項４】 通電状態の低圧配電線路単相１００Ｖ系
   において、全波整流コンデンサ平滑回路の負荷抵抗を１
   ６６．５Ω±３％，１０４．４Ω±３％，５６．６Ω±
   ３％、および２４．４Ω±３％にそれぞれ設定し、規定
   のインピーダンス下では２Ａ，３Ａ，５Ａおよび１０Ａ
   の入力電流を流す電流供給手段を備えたことを特徴とす
   る請求項１記載の低圧配電線路のインピーダンス簡易測
   定装置。
5. 【請求項５】 インピーダンス測定を実施する低圧配電
   線路の単相１００Ｖ系を、単相２００Ｖ系あるいは、三
   相２００Ｖ系あるいは、４００Ｖ系としたことを特徴と
   する請求項１記載の低圧配電線路のインピーダンス簡易
   測定装置。
6. 【請求項６】 通電状態の低圧配電線路に接続した負荷
   回路と、この負荷回路に予め設定した入力電流を流す電
   流供給手段と、前記低圧配電線路と前記負荷回路との間
   に接続し、検出した電圧と電流および電力より力率を算
   出する力率計と、この力率計で算出した力率に基づき前
   記低圧配電線路のインピーダンスの絶対値を得る演算手
   段と、インピーダンスの絶対値から抵抗分とリアクタン
   ス分あるいは、抵抗分とインダクタンス分の値を近似す
   るインピーダンス演算手段とを備えた低圧配電線路のイ
   ンピーダンス簡易測定装置。
7. 【請求項７】 負荷回路を抵抗、インダクタあるいはコ
   ンデンサの単独回路、あるいはこれらの直列、並列で組
   合せた複合回路で構成したことを特徴とする請求項６記
   載の低圧配電線路のインピーダンス簡易測定装置。
8. 【請求項８】 通電状態の低圧配電線路単相１００Ｖ系
   において、全波整流コンデンサ平滑回路の負荷側に接続
   される抵抗値を３７９．６Ω±３％に設定し、規定のイ
   ンピーダンス下では１Ａの入力電流を流す電流供給手段
   を備えたことを特徴とする請求項６記載の低圧配電線路
   のインピーダンス簡易測定装置。
9. 【請求項９】 通電状態の低圧配電線路単相１００Ｖ系
   において、全波整流コンデンサ平滑回路の負荷抵抗を１
   ６６．５Ω±３％，１０４．４Ω±３％，５６．６Ω±
   ３％、および２４．４Ω±３％にそれぞれ設定し、規定
   のインピーダンス下では２Ａ，３Ａ，５Ａおよび１０Ａ
   の入力電流を流す電流供給手段を備えたことを特徴とす
   る請求項６記載の低圧配電線路のインピーダンス簡易測
   定装置。
10. 【請求項１０】 インピーダンス測定を実施する低圧配
    電線路の単相１００Ｖ系を、単相２００Ｖ系あるいは、
    三相２００Ｖ系あるいは、４００Ｖ系としたことを特徴
    とする請求項６記載の低圧配電線路のインピーダンス簡
    易測定装置。
11. 【請求項１１】 通電状態の低圧配電線路に接続した負
    荷回路に予め設定した入力電流を流し、前記低圧配電線
    路と前記負荷回路との間に接続した力率計で検出した電
    圧と電流および電力より力率を算出し、この算出した力
    率に基づき、演算手段で前記低圧配電線路のインピーダ
    ンスの絶対値を得ることを特徴とする低圧配電線路のイ
    ンピーダンス簡易測定方法。
12. 【請求項１２】 通電状態の低圧配電線路に接続した負
    荷回路に予め設定した入力電流を流し、前記低圧配電線
    路と前記負荷回路との間に接続した力率計で検出した電
    圧と電流および電力より力率を算出し、この算出した力
    率に基づき、演算手段で前記低圧配電線路のインピーダ
    ンスの絶対値を演算し、このインピーダンスの絶対値か
    ら抵抗分とリアクタンス分あるいは、抵抗分とインダク
    タンス分の値を近似することを特徴とする低圧配電線路
    のインピーダンス簡易測定方法。