JPS60186765A - 絶縁抵抗等測定装置の補償方法 - Google Patents

絶縁抵抗等測定装置の補償方法

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JPS60186765A
JPS60186765A JP4184284A JP4184284A JPS60186765A JP S60186765 A JPS60186765 A JP S60186765A JP 4184284 A JP4184284 A JP 4184284A JP 4184284 A JP4184284 A JP 4184284A JP S60186765 A JPS60186765 A JP S60186765A
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Tatsuji Matsuno
松野 辰治
Yoshio Nomura
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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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】 本発明は活線状態で電路等の絶縁抵抗並びに対地浮遊容
量等を測定する装置の温度変化或は回路定数の経年変化
等に対する補償方法に関する。
従来、漏電等の電路に於けるトラブルの早期発見の為に
は$1図に示す如き電路の絶縁抵抗測定方法を用いるの
が一般的であった。
これはZなる負荷を有する受電変圧器Tの第2程接地i
!l!LE’c商用電源周波数とは異なる周波数f+な
る測定用低周波信号発振器O8Cに接続されたトランス
OTに貫通せしめるか、或は接地線を切断しこれに直列
に前記発振器を接続する等して電路L1及び電路L2に
測定用低周波電圧全印加し、前記接地線LE2貫通せし
めた零相変流器z c ’rによって電路と大地間に存
在する絶縁抵抗R・0及び対地浮遊容量Cof介して前
記接地線に帰還する漏洩電流全検出しこれを増幅器AM
Pで増幅したのち、フィルりFILに加え周波数f1の
成分のみを選択し。
その漏洩電流中の有効分(即ち、印加測定用低周波電圧
と同相の成分)を検出すると共にこれ金例えば前記発振
器08Cの出力借上〜を用いて掛算器MTJLTで同期
検波して電路の絶縁抵抗を測定するよう構成したもので
あった。
その測定理論を更に説明するならば、前記接地線L B
に印加される測定用信号電圧を例えば正弦波としてEs
1nω1t (ω、=2πf+)とすれば。
接地点Ei介して帰還する周波数f1の漏洩電流■は であるから、印加する交流電圧と同相の成分。
即ち上記(1)式の右辺第1項の成分に比例した値を同
期検波等の手段で検出すれば絶縁抵抗R,。
に逆比例した測定値を得ることができこれによって電路
の絶縁抵抗値金求めるものであった。
しかしこのように前記接地線に帰還する漏洩電流を零相
変流器ZCTで検出し、更に零相変流器出力に含まれる
周波数flの漏洩電流成分をフィルタFILで選択出力
した場合、零相変流器→増幅器→フィルタの系で周波数
f1の漏洩電流は必ず位相がずれるため、これらの同期
をとるためにはこの位相ずれを補償する必要がありこの
ために同期検波器の第1の入力端又は第2の入力端に移
相器P86挿入し、これによって上記位相ずれを補い互
いの同期をとっていた。
即ちこの移相器PSを設けることにより対地浮遊容量C
oがない状態(Co=O)にて、同期検波器の第1.第
2の入力端に印加される電圧の位相差が零となるように
前もって設定しておき固定するものであった。
しかしながら上述の如き従来の方法では零相変流器ZC
T 、フィルタFIL等の周波数flにおける位相特性
が温度変化または使用部品特性の経年変化等によって変
動すると最初の調整値との位相誤差が発生し、正しい測
定結果を提供できなくなる欠点があった。これらに対処
するためには従来は特性変動の少ない極めて高品質な零
相変流器或はフィルり等を必要岑るが。
これらを採用しても位相誤差の影!#ヲなくすことは困
難であった。
本発明はこれらの欠点を解決するためになされたもので
あって発振器O8C→移相器PSを介して同期検波器の
第2の入力端に印加する際に発振器出力を漏洩信号を検
出する際に使用する前記零相変流器、フィルタ、増幅器
と同一特性に近い回路を介して接続するようにした絶縁
抵抗測定装置の補償方法全提供することを目的とする。
先ず本発明に係る測定方法を説明する前にその理解金助
ける為従来の方法の欠点を少しく詳細に説明する。
第(1)式にて示される周波数f1の漏洩電流成分■が
零相変流器ZCT 、増幅器AMP 、フィルタFIL
O系で発生する位相ずれをθとすればフィルタFIL出
力Ilは ・・・・・・・・・ (2) となり、これは同期検波器MULTの第1の入力端に印
加される。
また同期検波器の第2の入力端に印加される電圧を例え
ば一定振幅のa。5in(ω1t+01)とすれば、同
期検波器の出力に得られる直流分りはD=11x ao
sin (O1を十〇+)−・・・・・−(3)(□は
直流分を意味する) ・・・・−・・−・−・・(4) 従ってθ=01のときの直流出力DOはとな’)+V+
aOは一定となるから絶縁抵抗R・Oに逆比例した値を
測定することができる。したがって位相ずれθ−θ宜が
零でない時の上記り。
に対するDの誤差Eは = l −cos (θ−θ1)−ωIC0R1Osi
n (0−01)・・・・・・(6)となる。
今1例えばθ−01=1(度)のとき(6)式にてfl
=25Hzで、R,o=20にΩ、 Co=5 iiF
 トf ル(!: *ω、 CoR,。? 15.7と
なるから誤差εは27.4 %となり著しく測定誤差が
大きくなることが分る。
又零相変流器ZCTの温度変動例えば−10〜60°C
に対する位相変動特性は、f1=25H2にては±1度
にも及ぶことになり便に測定誤差が大きくなる。
本発明は上述の位相ずれに伴う誤差の発生金極力抑える
方法を提案するものである。
第2図は本発明に係る絶縁抵抗測定方法の一実施例全示
す回路図であって第1図と同一の記号は同一の意味をも
つものとする。
同図に於いて接地線Lxに周波数f1なる低周波発生用
の発振器O8CをトランスOTを介して直列に接続して
電圧■なる電圧を印加する。
この際接地線に直列挿入されるトランスのイノビーダン
スは十分に低く選ぶ。前記零相変流器ZCT出力全周波
数f1の成分を通し、商用周波成分を除去するフィルタ
FILに印加することにより(2)式に相当する出力が
得られ、これを同期検波器MtJLTの第1の入力端1
に印加する。
一方、低周波信号印加用のトランス出方に例えば抵抗R
・全接続し、一定電流iを流せば■ i =]「sin″Jxt °°H”H+”’ (7)
となる。この電流iを零相変流器ZC’[’と同一特性
をもつ第2の零相変流器zc’r1にて検出しこれを増
幅器AMPと同一特性をもつ第2の増幅器AMP1に印
加し、その出方をフィルタFILと同−特性音もつ第2
のフィルタFIL1に印加すれば、フィルタF I L
 lの出方11はV i 、 = −π−5in (ω1t+θ’) −−−
−−−−(81となる。ここでθ′は零相変流器zc’
t”iがらフィルタFIL1出力までの周波数f1にお
ける位相ずれであり一般にθ中θ′となる。これは零相
KH,器ZCTI トZ’CT 、増幅5AMP1 、
!: AMP及びフィルタFILlとFILのそれぞれ
の特性がはソ同一である為である。またaはこれらの系
の利得である。
したがって、フィルりFILIの出方を移相器PSに加
えθ=θ′となるように設定し、移相器PSの出力を同
期検波器MULTの第2の入力端に印加することにより
同期検波器MULTの出力0UT2には(3)式の関係
と同様の計算からが得られる。ここで■及びaは一定で
あるから出力OUTの値を知ることにより絶縁抵抗を測
定することができる。これらの関係全史に詳細に説明す
るならば、温度変動等により(2)式に含まれる位相θ
がθ+ε、に変化し、(8)式に含まれる位相θIがθ
/ + 、 /に変化したとき、これらの位相差は θ+ε、−(θl+ε′)=θ−θ′+ε1−ε′とな
るがここでθ−θ′=0 となるよう移相器PSにて設
定しているから位相ずれε1−ε′が誤差発生の原因と
なるものの上述の如く前記の両系はほぼ特性のそろった
回路を使用しε1とε′はほぼ等しく変動する如く選定
すればε、−ε′は著しく小さくなり誤差の発生は無視
しうるものとすることができる。
同、フィルタFILの温度による位相特性の変動が著し
く少ないもの全使用できる場合にはフィルタFTLI−
i挿入しなくても済むから経済的である。
同この場合フィルタFILの固定の位相ずれ分は移相器
PSにて調整すればよいことは明らかであろう。
以上説明したように本発明の方法によれば零相変流器Z
CT→フィルタFILの系と同一特性の基金零相変流器
ZCT1→フィルタF’ILIに設けているため、各基
の総合位相ずれの温度。
経年変化による変動は相対的に同一とすることができる
ため、移相器PSのみを変動の少ないものとすることに
より、それぞれの変動を相殺させることが可能となる。
なお、高安定な移相器は低位相推移をもつ移相器を複数
段接続することにより容易に実現され図示全省略した各
移相器の構成部品の定数変動による位相変動があったと
しても総合位相特性の変動は極めて小さいものとするこ
とができる。
尚、実施例においでは説明簡単の為単相2線の場合を示
したが本発明はこれに限定する必然性は全くなく単相3
綜式或は3相3線式の場合であっても同一の原理に基い
て実施可能なことは明らかである。
なお町に上記実施例においては低周波信号の印加に当り
前記接地線を切断して挿入したが。
発振器と接続されたトランスを貫通させてもよく、−1
だ同期検波器M[JLTの第2の入力端に印加される電
圧の位相を上記実施例より更に90゜推移させるように
すれば同期検波器出力に対地浮遊容量に比例した値を得
ることができこれによって電路の対地浮遊容を金も測定
可能である。
壕だ本実施例には示していないが、(21式で表わされ
るフィルタFILの出力11の絶対値11+1=V、/
 1. +((dt。。)2 k整流回路で別途設O ←光検出すると共にフィルりFILの出カニ1とフィル
タFILIの出力との位相差S全検出し1111ωSS
の演算をほどこすことにより絶縁抵抗R,oの逆数に比
例した値をめることができることになるから、上述の方
法と同様に絶縁抵抗測定に於ける回路位相変動の補償方
法としても利用することができる。
第3図は測定用信号電圧を零相変流器で検出する場合の
他の実施例を示す回路図であってこれはトランスOTに
設けた別巻線を抵抗R・で終端し、これに流れる電流を
零相変流器ZCT1で検出するものである。
更に第4図は本発明の他の実施例を示す回路図であり接
地線Lg2貫通するトランスOTに設けた別巻線を抵抗
R・で終端し、これに流れる電流を検出するものである
伺上記説明で零相電流の検出に零相変流器ZCT Q用
いているが2本発明は何らこれに限定する必要はなく例
えば零相変流器zCTft、用いず、接地線LEを切断
しこれに低抵抗を直列に挿入し、この抵抗の両端の電圧
値を検出してもよいことは明らかであろう、但しこのと
きは第2図に示した実施例における零相変流器ZCT、
ZCTIを除去し、フィルタFIL、FIL1のみを残
せばよい。
また測定信号電圧を正弦波として説明したがこれに限定
されるものではなく1例えば矩形波であってもよくその
基本波成分或は高周波成分を用いてもよい。
以上説明した如く本発明は電路の絶縁抵抗。
対仏浮遊容量又は電路抵抗等の測定回路に於いて測定用
信号電圧の印加信号の漏洩成分検出回路に使用する増幅
器、フィルタ等と同一特性を有する同様の回路を介して
得る前記測定用信号を用いて前記諸測定を行うよう構成
したものであって、温度の変化或は使用部品の経年変化
による測定回路の特性変化が互いに相殺されるから極め
て安価に正確な電路の緒特性測定、を行ううえで著効を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の絶縁抵抗全測定する方法を示すブロック
図。第2図は本発明の一実施例を示すブロック図、第3
及び第4図は本発明の他の実施例金示すブロック図であ
る。 特許出願人 東洋通信機株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 変圧器の接地線を介して電路に商用周波数と接地線全零
    相変流器ZCTΦに貫通せしめ、該第1の零相変流器出
    力中に含まれる前記周波数f+の漏洩電流を検出する第
    1のフィルタを設けると共に、該測定信号電圧に接続さ
    れた負荷に流れる電流全軍1の零相変流器と同−特性音
    もつ第2の零相変流器で検出し、第2の零相変流益金該
    第1のフィルタと同一特性をもつ第2のフィルタにより
    周波数f1の成分を検出することにより、該第1ならび
    に第2のフィルタ出力を用いて絶縁抵抗全測定すること
    により、零相変流器ならびにフィルタの回路定数の変動
    に伴う位相特性変動の影響を抑圧すること全特徴とする
    絶縁抵抗測定装置の補償方法。
JP4184284A 1984-03-05 1984-03-05 絶縁抵抗等測定装置の補償方法 Granted JPS60186765A (ja)

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JPH0552466B2 JPH0552466B2 (ja) 1993-08-05

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4851761A (en) * 1988-11-03 1989-07-25 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. Method for measuring insulation resistance of electric line
US4857855A (en) * 1988-11-03 1989-08-15 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. Method for compensating for phase of insulation resistance measuring circuit
US4857830A (en) * 1988-11-03 1989-08-15 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. Method for measuring insulation resistance of electric line
JPH0835579A (ja) * 1993-12-27 1996-02-06 Union Metals Co Ltd 冷凍機器用サービスバルブ
JP2008008823A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Meidensha Corp 低圧電気設備の絶縁監視方式および方法
JP2011237324A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp 電流測定装置

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