JPS5819225B2 - 接地抵抗測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、個々の接地線をまったく切離すことな（配電
線路の共同接地系における個別の接地抵抗の値を個々に
測定することのできる接地抵抗測定装置に関するもので
ある。

配電線路の共同接地系内における個別の接地抵抗の値を
その接地線をまったく切離さずに個々に測定することの
できる測定装置は、本願発明者等によって既に提案され
ている。

本発明はこの既提案の測定装置に使用状態においても零
点を調整することのできる零点の調整機能を付加し、正
確に共同接地系における個別の接地抵抗の値を測定する
ことができるようにしたものである。

以下、先ず既提案の配電線路の共同接地系における個別
の接地抵抗の測定法について説明する。

第１図は接地線を共同としている一般的な配電線路の構
成説明図で、ａは雷害対策用の架空地線、ｂは高圧配電
線、Ｃは低圧配電線、ｄは低圧配電線のうち電灯電力用
架空共同地線、ｅは共同接地系の接地線ｌに接続される
接地抵抗群を示すもので、ＲＸはそのうちの被測定の接
地抵抗である。

第１図の共同接地系について被測定接地抵抗ＲＸからみ
た等価回路は第２図のようにＲＸとＲ１−Ｒｎの並列回
路との直列接続として示すことができる。

なお、大地には地電流として商用周波数の電流が流れて
いる。

第２図に示すＳＯはこの地電流を発生する発生源を等制
約に示したものである。

地電流発生源ＳＯにより、第２図の共同接地系の回路網
には商用周波数ｆ１の地電流ｉｅが供給されている。

共同接地系における被測定接地抵抗Ｒｘの値と、接地抵
抗Ｒ１〜Ｒｎで示される並列回路のＲ１−Ｒｎの並列回
路の合成抵抗は無視することができる。

よって、第２図の回路は更に等制約に第３図の如く書き
かえることが・できる・。

いま、この第３図の回路に商用周波数ｆ１ と明確に
弁別し得る周波数の電源を間接的に印加すると、この電
源により接地線ＩＫはＲＸに反比例する電流ｉが注入さ
れる。

したがって１、この注入電流ｉを検出し、この検出電流
を指示計により抵抗目盛に置換えれば、ＲＸ、すなわち
、配電線路の共同接地系における個別の接地抵抗の値を
接地線を切離すことな（測定することができる。

第４図は注入電流ｉを回路網に注入する手段としてクリ
ップ式の変成器ＣＴ１を用い、その注入電流ｉを検出す
る検出手段としてクリップ式の変成器ＣＴ２を用いた既
提案の接地抵抗測定装置を第３図の如（示される共同接
地系の等価回路に適用した場合の接続状態を示す図であ
る。

なお、第４図において、ＳＯは前記した地電流源、ＲＸ
は被測定の接地抵抗を示すものである。

電流注入用のクリップ式変成器ＣＴ、と、電流検出用の
クリップ式変成器ＣＴ２はそれぞれ一対の半円環状のコ
アＣ０１，ＣＯ２を閉磁路となるように環状に配置して
構成したもので、接地線ｌをクリップすることが可能な
ようにコアＣ０１，ＣＯ２はその一方の分割端１１部分
を支点として、又は一方の分割端１１部分とともに他方
の分割端１２が開口できるようになっている。

ＮＰは注入用のコイル、ＮＤは検出用のコイルで、コイ
ルＮＰ、ＮＤは変成器ＣＴ１．ＣＴ２のコアＣＯ□、Ｃ
Ｏ２にそれぞれ巻装されている。

Ｏ２０は発振器で、その発振周波数は測定にあたって前
記の地電流ｉｅの影響を受げないように地電流源ＳＯの
周波数ｆ１ と充分弁別しうるような周波数ｆ２（例え
ば２ｋＨｚ〜６ｋＨｚ ）に選ばれている。

ＲＰ、、ＲＤ２は抵抗素子、ＰＡは電力増幅器で、発振
器Ｏ８Ｃの出力端は抵抗素子ＲＰ１と電力増幅器ＰＡ及
び抵抗素子ＲＰ２よりなる直列回路を介してコイルＮＰ
に接続されている。

ＲＤは抵抗素子、ＢＰＡは周波数選択増幅器、ＡＴＴは
抵抗素子ＲＡ１〜ＲＡ５よりなる抵抗減衰器、ＳＷｌ、
ＳＷ２は互に連動するレンジ切換用スイッチ、ＡＭは増
幅器、ＲＥは整流回路、Ｍは可動コイル形指示計器であ
る。

抵抗素子ＲＤは検出コイルＮＤに並列に接続されるとと
もに、その一端は周波数選択増幅器ＢＰＡと抵抗減衰器
ＡＴＴを介してスイッチＳＷ１に接続されている。

スイッチＳＷ１の出力側は増幅器ＡＭ、整流回路ＲＥお
よびスイッチＳＷ２を介して指示計器Ｍに接続されてい
る。

このような構成の接地抵抗測定装置の動作は次の如くな
る。

配電線路の共同接地系に接続されている接地線ｌにはＳ
Ｏにより商用周波数ｆ１の地電流ｉ。

が流れている。

この接地線ｌに注入用クリップ式変成器ＣＴ１と検出用
クリップ式変成器ＣＴ２をその分割端１２よりそれぞれ
挿入し、接地線ｌをクリップする。

発振器Ｏ８Ｃの出力電圧ｅは直列抵抗ＲＰ ｔ ｔ Ｒ
Ｐ ２および電力増幅器ＰＡを介してコイルＮＰに与え
られ、コイルＮＰ・には周波数ｆ２の電流ｉ、が供給さ
れる。

この電流ｉ による電磁作用によって、変成器ＣＴ１の
２次導体に相当する接地線ｌには下式（１）で示す周波
数ｆ２の電流ｉが注入される。

（１）式において、ｅ、Ｒ，ＲＸ、ＮＰはそれぞれ発振
器Ｏ８Ｃの出力電圧、抵抗素子ＲＰ１とＲＤ２の合成抵
抗値、被測定抵抗ＲＸの値、注入コイルＮＰの巻数を示
すものである。

電源ＳＯによる地電流ｉ。

と変成器ＣＴ１によって接地線ｌに注入された（１）式
で示される電流ｉはその電磁作用によって変成器ＣＴ２
で検出される。

注入電流ｉに対して変成器ＣＴ２Ｏ２次巻線であるコイ
ルＮＤに得られる検出電流をｉｄ とすると、このｉｄ
は、で表わされる。

なお、（２）式においてＮＤは検出コイルＮＤの巻数を
表わすものである。

変成器ＣＴ２で検出された電流ｉｄは抵抗ＲＤにより電
圧に変換搭れたのち選択増幅器ＢＰＡに与えられる３選
択増幅器ＢＰＡは変成器ＣＴ２の検出電流の５ち、周波
数ｆ２の成分のみ、すなわち第（２）式に示される電流
ｉｄのみを取り出して増幅する。

選択増幅器ＢＰＡの出力電圧はレンジに応じて切換えら
れるスイッチＳＷ１によって選ばれる抵抗減衰器ＡＴＴ
Ｏ抵抗を介して増幅器ＡＭに与えられて増幅付勢される
。

増幅器ＡＭの出力は整流回路ＲＥによって整流されたの
ち切換スイッチＳＷ２を介して可動コイル形指示計器Ｍ
に与えられる。

この場合、検出用変成器ＣＴ２によって検出される電流
ｉｄの値は（２）式で表わされるが、このうち注入用と
検出用変成器ＣＴ１．Ｃ１０のコイルＮＰ。

ＮＤの巻数および抵抗素子Ｒの値は一定なので、検出電
流ｉｄは被測定接地抵抗ＲＸと発振器Ｏ８Ｃの出力電圧
ｅの値によって変化することになる。

したがって、Ｃ７（Ｑ値を調節固定しておけばＲＸの変
化がｉ（１の変化となって表われる。

よって、指示計器Ｍに例えば第５図に示すような目盛を
施しておけば、被測定接地抵抗ＲＸの値を直読すること
ができる。

このように第４図の装置によれば注入用と検出用の２つ
のクリップ式変成器を使用し、検出用変成器の出力を選
択増幅器と整流回路を介して指示計器Ｍで指示させるよ
うにしているので、この装置を第１図に示す如（配電線
路の個別の共同接地系に用いることにより、共同接地系
であるにもかかわらず各種地線における接地抵抗の値を
個別に、しかも地電流ｉ。

に影響されずに測定することができる。

しかも、その測定操作は接地線ｌを切断することなく、
接地線ｌを単にクリップするだけでよいので簡単に行な
うことができる。

ところで、このような、接地抵抗測定装置における注入
用変成器ＣＴと検出用変成器ＣＴ２は共に半円環状のコ
アＣ０１とＣＯ□で構成され、その端部１１と１２をそ
れぞれ突合わせることにより環状にして用いるようにし
ているので、実際問題としてその分割端１１又は１２に
多少のエアギャップが生じることは免れないし、そのエ
アギャップの大きさはコアＣ０１とＣＯ□の開閉の都度
変わる可能性があり、特にエアギャップの大きさは経年
的に変化するおそれがある。

また、第４図に示す装置においてはその系が電力増幅器
ＰＡ、周波数選択増幅器ＢＰＡあるいは増幅器ＡＭ等を
用いて構成されているが、これらの増幅器のゲインも変
わるおそれがある。

増幅器のゲインあるいは前記した変成器ＣＴ１．Ｃ１０
のエアギャップが変化すると、その変化に応じて被測定
接地抵抗ＲＸＯ値が一定でも注入電流ｉの量が変化し、
それに対応して検出電流ｉｄ が変化する。

注入電流ｉは被測定接地抵抗Ｒｘの値に応じて変わるも
のであり、被湧淀接地抵抗ＲＸＯ値が一定の場合には常
に一定値でなければならな４い。

若し、上記のように被測定接地抵抗ＲＸの値が一定の場
合でも注入電流ｉが変わることは基準値、すなわち零点
が変動したことになり、これは直ちに指示誤差となって
表われる。

本発明はこの点にかんがみてなされたもので、零点の調
整ができ、しかもその零点の調整が変成器ＣＴ１．Ｃ１
０を測定状態にしたままでできるようにしたものである
。

第６図は本発明に係る接地抵抗測定装置の一実施例を示
す電気的接続図である。

なお、第６図において第４図と同一素子は第４図と同一
符号を付してその再説明は省略する。

第６図において、ＮＣ１，ＮＣ２は零点調整用の補助コ
イル、Ｓｌ。

Ｓ２はそれぞれ固定接点端子Ｍ１とＣ１を有し互に連動
する切換スイッチ、ＲＣｌとＮＣ２は固定抵抗素子ＲＶ
は可変抵抗素子である。

なお、固定抵抗素子ＲＣ１の値は小さい方が好ましいが
、この値が零だと周波数選択増幅器ＢＰＡが飽和する可
能性が、あり、このためＲＣｌ として値の極く小さい
ものが用いられている。

補助コイルＮＣ１は変成器ＣＴ１のコアＣＯ□（または
Ｃ０１）に巻装され、また補助コイルＮＣ２は変成器Ｃ
Ｔ２のコアＣＯ□（またはＣＯ□ ）に巻装されている
。

補助コイルＮＣ１とＮＣ２の一端同志は互に接続され、
コイルＮＣ１の他端はスイッチＳ１の端子Ｃ１に接続さ
れ、またコイルＮＣ２は抵抗素子ＲＣ，を介してスイッ
チＳ１の可動片に接続されている。

一方、周波数選択増幅器ＢＰＡの出力端は抵抗素子ＲＣ
２を介してスイッチＳ２の端子Ｃ１に接続されると共に
、減衰器ＡＴＴとレンジ切換用切換スイッチＳＷ。

を介してスイッチＳ２の端子Ｍ１に接続されている。

スイッチＳ２の可動片は増幅器ＡＭに接続されている。

可変抵抗素子ＲＶは電力増幅器ＰＡに設けられており、
この可変抵抗素子の刷子の位置を移動させることにより
、電力増幅器ＰＡのゲインが変わるようになっている。

このような構成の本発明：に係る装置において、零点の
チェックをする場合について説明すれば次の如くなる。

変成器ＣＴ１．Ｃ１０はそれぞれ図の如く接地線ｌをク
リップするごとにより、この装置は測定状態にセットさ
れる。

この状態にお□いて、切換スイッチＳ１と８２の可動片
を端子ｃ１ に接続する。

これにより、補助コイルＮＣ１とＮＣ２は極く小さい値
の抵抗素子ＲＣ１を介して接続され、また周波数選択増
幅器ＢＰＡの出力端子は抵抗素子ＲＣ２を介して指示計
器Ｍに接続される。

発振器Ｏ８Ｃの出力電圧ｅは電力増幅器ＰＡによりパワ
ー増幅され、電流１ｐ となって注入コイルＮＰに供
給される。

この電流都により変成器ＣＴ１のコアｃｏ１．ｃｏ□に
はｉ に応じた磁束が生じ、この磁束は補助コイルＮＣ
１によって検出され、補助コイルＮＣ２、抵抗素子ＲＣ
１、スイッチＳ１よりなる閉回路にはその磁束に応じた
電流ｉｃがれる。

一方、この補助コイルＮＣ２に流れる電流ｉｏ によっ
て検出力不ルＮＰには電流ｉ゛ｄが誘起され、この電流
は抵抗素子ＲＤ、周波数選択増幅器ＢＰＡ、抵抗素子Ｒ
Ｃ２、切換スイッチＳ２、増幅器ＡＭ、整流回路ＲＥ、
スイッチＳＷ２を介して指示計器Ｍに供給される。

この場合、変成器ＣＴ１．Ｃ１０に対して被測定抵抗Ｒ
Ｘ・側の巻回数は１巻線であるのに対して、補助コイル
ＮＣ・１゜ＮＣ２側は多巻線が可能なので、ＮＣをコイ
ルＮＣ１，ＮＣ２のそれぞれの巻回数とすると抵抗素−
ダンが接続されたことになる。

今、ＮＣ＝・１０コイル側は極めて小さい値となる。

このため、前記したように変成器ＣＴ７．ＣＴ２におけ
るコアＣＯ１，Ｃ０２の分割端１１，１２におけるエア
ギャップが一定で、かつ増幅器ＰＡ、Ｂ・ＰＡ、ＡＭ等
のゲインが一定ならば指示計器Ｍの指針は例えば第５図
の目盛で示した一定点Ａを指すはずである。

しかし、これらのギャップあるいはゲインが変動してい
ると指針はＡ点を指さない。

指針がＡ点を指さない場合、電力増幅器ＰＡに設けた可
変抵抗器ＲＶの刷子の位置を調節してＰＡのゲインを変
えて電流１ｐの値を変える。

電流１ｐ の値を変えることに上り検出電流° の値が
変わるので指示計器Ｍの指示値ｔｉわる。

したかって、指示計器Ｍの指針がＡ点を指すように可変
抵抗器ＲｖＯ値を調整するごとにより、零点の調整が行
なわれる。

□このようにして零点の調整が行なわれたならば切換ス
イン−ｙｓ１．ｓ２の可動片を端子Ｍに切換えることに
より測定状態にセットされ、□指示計器Ｍは被測定接地
抵抗ＲＸ′の値をそのレンジに応じデ指示する。

この）場合、零点が調整されているので、指示計器Ｍは
−この零点を基準にして被測定抵抗ＲＸ′□の値に応じ
た指示を行ない、そのときの指示値より被測定接地抵抗
Ｒ，の値を求めることかできる。

このように本発明においては変成器ＣＴ１ とＣ１０に
それぞれ補助コイルＮＣ１，ＮＣ２を設け、零点調整時
において両補助コイルをその値が実質的に零とみなすこ
とめできる抵抗素子を介して閉回路とすることにより、
指示計器に与えられる電気量を調整することにより零点
の調整を行なうようにしているので、変成器ＣＴ１．Ｃ
１０のエアギャップあるいは増幅器等のゲインが変動し
てもその補正を正確に行なうことができる。

上記のような零点の調整は測定状態にセットしなくても
可能であるが、本発明装置においては上記のように変成
器ＣＴ１．Ｃ１０を導線ｌにクリップした測定状態でも
どれを行なうことができるので、変成器ＣＴ１′、ＣＴ
２のエアギャップ等の変動をより実際に促して正確に行
なうことが容易にできる。

しかも、この零点調整はレンジ切換用の減衰器ＡＴＴと
は無関係に行なうことができるので、レンジを変えても
零点が移動することはない。

なお、第６′図に示す実施例においては零点を調部する
のに電力増幅器ＰＡに設ゆた可変抵抗器ＲＶによってそ
のゲインを変えることによって行なうようにしているが
、電力増絢器ＰＡに限るものではなくその他の増幅器例
えばＢＰＡあるいはＡＭ等に可変抵抗器を設け、この可
変抵抗器によってそれらの増幅器のゲインを変えるよう
にしても零点の調整を行なうことができる。

このように本発明の装置においては配電線路の共同接地
系丙における個々の接地抵抗の値をその接地線をまった
く切離さずに個々に測定するととのできる零点の調整機
能を具えた接地抵抗測定装置を極めて簡単な構成によっ
て得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は配電線路の共同接地系の構成説明図、第２図お
よび第３図は第１図の等価回路図、第４図は第３図に示
した等価回路に既提案の接地抵抗測定装置を使用した状
態を示す図、第５図は第４図の装置によって得られる指
示計器の目盛の一例を示す図、第６図は第３図に示した
等価回路に本発明の一実施例に係る接地抵抗測定装置を
使用した状態を示す図である。 ■・・・・・・接地線、ＳＯ・・・・・・地電流源、Ｒ
Ｘ・・・・・・被測定接地抵抗、ＣＴ１・・・・・・注
入用変成器、ＣＴ２・・・・・・検出用変成器、ＣＯｏ
、Ｃ０２・・・・・・コア、ＮＰ・・・・・・注入コイ
ル、ＮＤ・・・・・・検出コイル、Ｏ２０・・・・・・
発振器、ＰＡ・・・・・・電力増幅器、ＢＰＡ・・・・
・・周波数選択増幅器、ＡＴＴ・・・・・・減衰器、Ｓ
Ｗｌ、ＳＷ２・・・・・・レンジ切換スイッチ、Ｓｌ、
Ｓ２・・・・・・切換スイッチ、ＡＭ・・・・・・増幅
器、ＲＥ・・・・・・整流回路、Ｍ・・・・・・指示計
器、ＮＣ１，ＮＣ２・・・・・・零点調整用補助コイル
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 配電線路の共同接地系を構成する接地線をクリップ
   しこの共同接地系内に在る周波数ｆ１の地電流と弁別し
   得る周波数ｆ２の電流を注入する注入用変成器と、前記
   共同接地系内に流れている周波数ｆ１および周波数ｆ２
   の電流を前記接地線にクリップして検出する検出用変成
   器と、検出用変成器の出力のうち周波数ｆ２の成分のみ
   を選択増幅する周波数選択増幅器と、周波数選択増幅器
   の出力を整流しその整流電流を抵抗値に換算する指示計
   とを備え、前記配電線路の共同接地系内に接続されてい
   る個別の接地抵抗を測定しうるようにした装置にして、
   前記注入用変成器と検出用変成器にそれぞれ零点調整用
   の補助コイルを巻装し、零点調整時に両補助コイルで閉
   回路を構成するとともに前記指示計に与えられる電気量
   を変えて零点調整を行なうようにしたことを特徴とする
   接地抵抗測定装置。