JPS6161062A - 接地抵抗の影響を除去した絶縁抵抗測定方法 - Google Patents
接地抵抗の影響を除去した絶縁抵抗測定方法Info
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- JPS6161062A JPS6161062A JP18420184A JP18420184A JPS6161062A JP S6161062 A JPS6161062 A JP S6161062A JP 18420184 A JP18420184 A JP 18420184A JP 18420184 A JP18420184 A JP 18420184A JP S6161062 A JPS6161062 A JP S6161062A
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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。
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）
本発明は活線状薯にて電路等の絶縁抵抗を測定する方法
、殊に対地浮遊容歇大なる場合無視し得なくなる接地抵
抗の影１ＩＩＩ′１を除去した絶縁抵抗測定方法に関す
る。
、殊に対地浮遊容歇大なる場合無視し得なくなる接地抵
抗の影１ＩＩＩ′１を除去した絶縁抵抗測定方法に関す
る。
（従来技術）
従来、漏電等の早期発見の為には第２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。
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種接地線
ＬＥ’ｌ介して発娠器Ｏ８Ｃから商用周波数と異なった
周波数ｆ１なる測定用低周波信号電圧を電路Ｌ １及び
Ｌ ２に印加し、前記接地線ＬＥｋ貫通せしめた零相変
流器ＺＣＴによって絶縁抵抗Ｒ・及び浮遊容量Ｃｉ介し
て帰還する漏洩電流を検出するものであって、前記零相
変流器ＺＣＴの出力に含まれる周波数ｆ、の成分をフィ
ルタＢＰＦ、にて検出し、その漏洩電流中の有効分を例
えば前記発振器Ｏ８Ｃの出力を用いて掛算器Ｍ［ＪＬＴ
、で同期検波して電路の絶縁抵抗を測定するものである
。
ＬＥ’ｌ介して発娠器Ｏ８Ｃから商用周波数と異なった
周波数ｆ１なる測定用低周波信号電圧を電路Ｌ １及び
Ｌ ２に印加し、前記接地線ＬＥｋ貫通せしめた零相変
流器ＺＣＴによって絶縁抵抗Ｒ・及び浮遊容量Ｃｉ介し
て帰還する漏洩電流を検出するものであって、前記零相
変流器ＺＣＴの出力に含まれる周波数ｆ、の成分をフィ
ルタＢＰＦ、にて検出し、その漏洩電流中の有効分を例
えば前記発振器Ｏ８Ｃの出力を用いて掛算器Ｍ［ＪＬＴ
、で同期検波して電路の絶縁抵抗を測定するものである
。
その測定理論を第３図の等価回路を用いて更に説明する
ならば、前記接地線り、の接地点Ｅを介して前記発振器
Ｏ８Ｃに帰還する電流ｉＩとすると であるから印加する交流電圧と同相の成分、即ち上記（
１）式右辺第１項に比例した値を同期検波等の手法を用
いて検出すれば絶縁抵抗Ｒ１に逆比例した測定値全書る
ことがある。
ならば、前記接地線り、の接地点Ｅを介して前記発振器
Ｏ８Ｃに帰還する電流ｉＩとすると であるから印加する交流電圧と同相の成分、即ち上記（
１）式右辺第１項に比例した値を同期検波等の手法を用
いて検出すれば絶縁抵抗Ｒ１に逆比例した測定値全書る
ことがある。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の理′Ｍを助ける為従来の手法の欠陥を少しく詳
細に説明する。
細に説明する。
第４図は接地抵抗γを考慮した場合の等価回路図である
。
。
この場合接地点Ｅを介して発振器Ｏ８Ｃに帰還する電流
を１１としこれを Ｉ 、＝ （Ａ＋ｊＢ）Ｖ ・・・・・・・・・・・
・・・・ （２）とする。このとき。
を１１としこれを Ｉ 、＝ （Ａ＋ｊＢ）Ｖ ・・・・・・・・・・・
・・・・ （２）とする。このとき。
であり（２）式で接地抵抗γを無視すれば前記＋１１式
と同一になる。
と同一になる。
さて（３）式において、対地浮遊容量Ｃ＝０のときＢ＝
Ｏかつ前記Ａは）？、−１−ｒ となるが、一般にＲ、
ンｒであるからＡは１／Ｒ６と近似して考えてよく、こ
のとき前記（２）式の同相分は（１）式を参照してＶ／
Ｒ・となる。従って同相分全検出することにより絶縁抵
抗全測定することができる。
Ｏかつ前記Ａは）？、−１−ｒ となるが、一般にＲ、
ンｒであるからＡは１／Ｒ６と近似して考えてよく、こ
のとき前記（２）式の同相分は（１）式を参照してＶ／
Ｒ・となる。従って同相分全検出することにより絶縁抵
抗全測定することができる。
しかしながらこのような方法では浮遊容量Ｃが大きいと
きには（３）式のＢが零とならず、しかもＡに関しても
Ｃを含む項が残るから同相分を検出しても（３）式で示
される如く正しい絶縁抵抗全測定することができない。
きには（３）式のＢが零とならず、しかもＡに関しても
Ｃを含む項が残るから同相分を検出しても（３）式で示
される如く正しい絶縁抵抗全測定することができない。
このような評差が実際上どの程度になるかを以下に示す
。
。
一般にＲ・）ｒであるから（３）式においてＲ１＋γ→
Ｒ・とすると と表し得る。
Ｒ・とすると と表し得る。
ここで例えば ｆ＋＝２０Ｈｚ、Ｃ＝５７７Ｆ’。
γ＝１０００とすると
（ω１Ｃγ）”＝（２πＸ２０Ｘ５Ｘ１０−６Ｘ１００
）”字３．９５ Ｘ １０−３ となゆ（ωＩＣγ）２（１である。
）”字３．９５ Ｘ １０−３ となゆ（ωＩＣγ）２（１である。
したがって（４）式は
Ａニー（１＋（ω、Ｃ）”Ｒ・γ） ・・・・・・・・
・・・・（５）Ｈｌ とみなしてよい。
・・・・（５）Ｈｌ とみなしてよい。
従って９例えばｆ１＝２０Ｈｚ、ｃ＝５μＦ、Ｒ−＝ｌ
ＱＯＫΩ、γ＝１００Ωの場合前記（５）式の（）内は
１＋（ω＋Ｃ）２Ｒ＝γ＝４．９５ となり、同相分全検出して求める絶縁抵抗値は１００に
Ω７４．９５＝２０．２にΩ となり実際に求めるべき
絶縁抵抗値１００にΩと著しくかけ離れたものとなる。
ＱＯＫΩ、γ＝１００Ωの場合前記（５）式の（）内は
１＋（ω＋Ｃ）２Ｒ＝γ＝４．９５ となり、同相分全検出して求める絶縁抵抗値は１００に
Ω７４．９５＝２０．２にΩ となり実際に求めるべき
絶縁抵抗値１００にΩと著しくかけ離れたものとなる。
このように、従来の絶縁抵抗測定法は接地線ＬｉｅＫ大
地を介して帰還する電流全測定するにも拘らず接地抵抗
を無視しているので対地浮遊容量Ｃが大きくなると接地
抵抗の影響が現われ、測定値が現実の電路の絶縁抵抗と
はなはだしくかけ離れたものとなる。即ち正確な絶縁抵
抗の測定が不可能になるという欠陥があった。
地を介して帰還する電流全測定するにも拘らず接地抵抗
を無視しているので対地浮遊容量Ｃが大きくなると接地
抵抗の影響が現われ、測定値が現実の電路の絶縁抵抗と
はなはだしくかけ離れたものとなる。即ち正確な絶縁抵
抗の測定が不可能になるという欠陥があった。
更に対地浮遊容量には一般に電子機器の電源回路に付加
されるノイズフィルタ等電子装置が有するキャパシタン
スも含まれるので前述の対地浮遊容量はさらに大きくな
る傾向におりこの欠陥はさらに顕著となる。
されるノイズフィルタ等電子装置が有するキャパシタン
スも含まれるので前述の対地浮遊容量はさらに大きくな
る傾向におりこの欠陥はさらに顕著となる。
（問題を解決するための手段及びその作用）本発明はこ
のような従来の絶縁抵抗測定方法の問題を解決し、さら
に構成が簡単かつ安価なるｆｆ１１１定装置とするため
になされたものであって、以下の如き方法ｆ提供する。
のような従来の絶縁抵抗測定方法の問題を解決し、さら
に構成が簡単かつ安価なるｆｆ１１１定装置とするため
になされたものであって、以下の如き方法ｆ提供する。
即ち、多数の高調波成分を含有する測定用矩形波信号又
は百に周波数が異なるが互に位相を同期せしめた２周波
の測定用低周波信号を電路に印加し、該電路の絶縁抵抗
あるいは対地静電容置を介して接地線に帰還する前記測
定用矩形波信号中の２つの周波数成分又は前記２周波の
測定用低周波成分を検出し、夫々の周波数ｆ Ｉ ＋お
よびｆｚ（ｆｚ＞ｆｔ）のうち９周波数ｆ２の成分を周
波数ｆ１に周波数シフトして得られた信号と前記検出し
た周波数ｆ１の成分とを所要倍した信号との和をとるこ
とにより接地抵抗に無関係が信号を得、この信号中の有
効分を求めることにより接地抵抗に影響を受けずに絶縁
抵抗を測定するものである。
は百に周波数が異なるが互に位相を同期せしめた２周波
の測定用低周波信号を電路に印加し、該電路の絶縁抵抗
あるいは対地静電容置を介して接地線に帰還する前記測
定用矩形波信号中の２つの周波数成分又は前記２周波の
測定用低周波成分を検出し、夫々の周波数ｆ Ｉ ＋お
よびｆｚ（ｆｚ＞ｆｔ）のうち９周波数ｆ２の成分を周
波数ｆ１に周波数シフトして得られた信号と前記検出し
た周波数ｆ１の成分とを所要倍した信号との和をとるこ
とにより接地抵抗に無関係が信号を得、この信号中の有
効分を求めることにより接地抵抗に影響を受けずに絶縁
抵抗を測定するものである。
（実施例）
以下本発明を図示した実施例に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。前
記第２図と同一記号は同一の意味をもつ。
記第２図と同一記号は同一の意味をもつ。
本実施例でに、測定用信号発根器０８Ｃ２として周波数
ｆ１の矩形波発振器を用い、この出力全接地線ＬＥを介
して電路Ｌ Ｈ及びＬ２に印加し接地線り、に還流する
漏洩電流は、接地線ＬＥを貫通せしめた零相変流器ＺＣ
Ｔで検出し、その出力を夫々周波数が異なるバンドパス
フィルタＢＰＦ’、及びＢＰＦ３に分岐すると共に該バ
ンドパスフィルタの一方ＢＰＦ’３の出力を変調器ＭＯ
Ｄに導き、ここで前記発揚器０８Ｃ２の第４高調波成分
に相当する周波数４ 、ｆ ＋でｆ調した後、その出力
をＬＰＦ に加えて４ｆ＋ ３ｆ＋＝ｆ＋ となる如
く前記ＢＰＦ２−ｉ通過する成分と同一周波数になるよ
うに周波数変換して、その出力を移相器Ｐ８１介して加
算器ＡＤＤの一方の入力に印加する。
ｆ１の矩形波発振器を用い、この出力全接地線ＬＥを介
して電路Ｌ Ｈ及びＬ２に印加し接地線り、に還流する
漏洩電流は、接地線ＬＥを貫通せしめた零相変流器ＺＣ
Ｔで検出し、その出力を夫々周波数が異なるバンドパス
フィルタＢＰＦ’、及びＢＰＦ３に分岐すると共に該バ
ンドパスフィルタの一方ＢＰＦ’３の出力を変調器ＭＯ
Ｄに導き、ここで前記発揚器０８Ｃ２の第４高調波成分
に相当する周波数４ 、ｆ ＋でｆ調した後、その出力
をＬＰＦ に加えて４ｆ＋ ３ｆ＋＝ｆ＋ となる如
く前記ＢＰＦ２−ｉ通過する成分と同一周波数になるよ
うに周波数変換して、その出力を移相器Ｐ８１介して加
算器ＡＤＤの一方の入力に印加する。
一方、１１に選択通過せしめるバンドパスフィルタＢＰ
Ｆ２の出力は増幅器ＡＭＰで増幅された後、前記加算器
ＡＤＤの他の入力端に印加される。加算器の出力は有効
分検出のための同期検波回路ＭＵＬＴ２に加えられ、こ
こで前記発振器ＯＳＣ，の基本周波信号ｆ１を同期信号
として印加低周波電圧と同相の成分が求められ、その出
力０［ＪＴに電路の絶縁抵抗に逆比例した信号を得るよ
う構成している。
Ｆ２の出力は増幅器ＡＭＰで増幅された後、前記加算器
ＡＤＤの他の入力端に印加される。加算器の出力は有効
分検出のための同期検波回路ＭＵＬＴ２に加えられ、こ
こで前記発振器ＯＳＣ，の基本周波信号ｆ１を同期信号
として印加低周波電圧と同相の成分が求められ、その出
力０［ＪＴに電路の絶縁抵抗に逆比例した信号を得るよ
う構成している。
以下このように構成した測定回路の動作を数式によって
説明する。
説明する。
前記（３）式のＢは、Ｒ・）γ、（ωＩＣγ）２（１な
るため。
るため。
Ｂ主ωＩＣ・・・・・・・・・・・・（６）となる。し
たがって、前記発振器０８Ｃ２の出力たる印加測定信号
電圧を例えばデユーティ比５０チの矩形波（周波数ｆ１
）とすれば、接地線り、に帰還する周波数ｆ１の漏洩電
流成分ｚ１は（５１、＋６１式から ・・・・・・・・・（７） また、該矩形波電圧の高調波成分１例えば周波数３ｆｔ
における漏洩電流成分χ３はｃｏｓ３ω１ｔ ・・・
・・・・・・（８）と表わされる。
たがって、前記発振器０８Ｃ２の出力たる印加測定信号
電圧を例えばデユーティ比５０チの矩形波（周波数ｆ１
）とすれば、接地線り、に帰還する周波数ｆ１の漏洩電
流成分ｚ１は（５１、＋６１式から ・・・・・・・・・（７） また、該矩形波電圧の高調波成分１例えば周波数３ｆｔ
における漏洩電流成分χ３はｃｏｓ３ω１ｔ ・・・
・・・・・・（８）と表わされる。
（７１、（８１式のｖＩ ｒ ■３は電路に印加された
矩形波信号の基本波ならびに高調波成分の電圧である。
矩形波信号の基本波ならびに高調波成分の電圧である。
このχ７．χ３に相当する出力は前記零相変流器ＺＣＴ
出力を通過周波数をｆｌ及び３ｆ＋とする夫々のフィル
タＢＰＦ ２．ＢＰＦ ３に印加することにより得られ
る。
出力を通過周波数をｆｌ及び３ｆ＋とする夫々のフィル
タＢＰＦ ２．ＢＰＦ ３に印加することにより得られ
る。
フィルタＢＰＦ３の出力χ３を振幅変調器ＭＯＴ）の一
方の入力に印加し、ＭＯＤの他の入力に周波数ｆｔｔ出
力する発振器の前段の分周期出力から得た周波数４ｆｓ
の電圧全印加し変調すれば、変調器出力に設けられたロ
ーパスフィルタＬＰＦ出力には周波数シフトした信号ｙ
が得られる。
方の入力に印加し、ＭＯＤの他の入力に周波数ｆｔｔ出
力する発振器の前段の分周期出力から得た周波数４ｆｓ
の電圧全印加し変調すれば、変調器出力に設けられたロ
ーパスフィルタＬＰＦ出力には周波数シフトした信号ｙ
が得られる。
ｃｏｓ（３−４）ωｔｔ
ωＳω１ｔ ・・・・・・・・・ （９）なお、ロー
パスフィルタ出力に設けた位相器ＰＳはフィルタＤ Ｐ
Ｉ”３ならびにローパスフィルタＬ Ｐ ｌ”におけ
る位相ずれを補償し、（９）式で表わされる信号ｙを得
るために設けたものである。
パスフィルタ出力に設けた位相器ＰＳはフィルタＤ Ｐ
Ｉ”３ならびにローパスフィルタＬ Ｐ ｌ”におけ
る位相ずれを補償し、（９）式で表わされる信号ｙを得
るために設けたものである。
ところで電圧■９周波数ｆ１ 、デユーティ比５０チの
枦形波をフーリエ級数に展開すれば。
枦形波をフーリエ級数に展開すれば。
て、 ３Ｖ３＝Ｖ、 となることから、（９）式は・
・・・・・・・・（１１ となり、χ、全増幅器ＡＭＰで３倍増幅し、その出力３
χ、とｙとの利金加算器Ａ Ｄ Ｄでとればその出力 となる。０１）式には接地抵抗に関連した項を含まない
。したがって、加算器出力を同期検波回路ＭＵＬＴ、で
同期検波し、印加低周波、ｆ Ｉ成分と同相の成分を求
めれば接地抵抗に無関係に絶縁抵抗に逆比例した出力を
得ることができる。
・・・・・・・・（１１ となり、χ、全増幅器ＡＭＰで３倍増幅し、その出力３
χ、とｙとの利金加算器Ａ Ｄ Ｄでとればその出力 となる。０１）式には接地抵抗に関連した項を含まない
。したがって、加算器出力を同期検波回路ＭＵＬＴ、で
同期検波し、印加低周波、ｆ Ｉ成分と同相の成分を求
めれば接地抵抗に無関係に絶縁抵抗に逆比例した出力を
得ることができる。
伺、上期実施例においては測定低周波信号として周波数
ｆ＋、３ｆ＋の成分を用いたが１本発明はこれに限定さ
れる必然性はなく、印加低周波電圧として周波数ｆ。、
ｆｍの２周波信号を用いてもよいことは明らかであろう
。
ｆ＋、３ｆ＋の成分を用いたが１本発明はこれに限定さ
れる必然性はなく、印加低周波電圧として周波数ｆ。、
ｆｍの２周波信号を用いてもよいことは明らかであろう
。
また加算器ＡＤＤ出力の有効分を求める方法は上記説明
の方法に限定されるものでなく、他の方法を用いてもよ
い。
の方法に限定されるものでなく、他の方法を用いてもよ
い。
（発明の効果）
本発明は以上説明したように構成し、かつ動作するもの
であるから、接地抵抗が高く、かつ対地静電容１が大き
い電路であってもこれらの影響を除去した正確な絶縁抵
抗を活線状態において測定し、またはこれを常時監視す
る上で極めて有効である。
であるから、接地抵抗が高く、かつ対地静電容１が大き
い電路であってもこれらの影響を除去した正確な絶縁抵
抗を活線状態において測定し、またはこれを常時監視す
る上で極めて有効である。
第１図は本発明の絶縁抵抗測定方法の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は従来の絶縁抵抗測定方法を説明する
図、第３図は前記第２図に示したブロック図の等何回路
、第４図は接地抵抗全考慮した場合の前記第２図の等何
回路である。 Ｔ・・・・・・・・受１１ ） ５ンス、１月、Ｌ２・
・・・・・・・・電路、■、・・・・・・・・・絶縁抵
抗、 Ｃ・・・・・・・・・対地静電容量、 γ・
・・・・・・・・接地抵抗。 Ｚ・・・・・・・・・電路の負荷、 ＺＣ’ｌ’・
・・・・・・・・零相変流器、 ＯＳＣ，及び０８
Ｃ，・・・・・・・・・発振器。 ＨＰＰ＋、ｚ、ｓ・・・・・・・・・バンドパスフィル
タ。 ＭＬＩＬＴ 、 、 ＭＩＪ ｆ、’ｌ’ ２・・・・
・・・・・同期検波回路。 ＬＰＦ・・・・・・・・・ローパスフィルタ、 ＰＳ
・・・・・・・・・移相器、 ＡＩ）Ｄ・・・・・
・・・・加算器。 特許出願人 東洋通信機株式会社 １５図 亨仕１す
ロック図、第２図は従来の絶縁抵抗測定方法を説明する
図、第３図は前記第２図に示したブロック図の等何回路
、第４図は接地抵抗全考慮した場合の前記第２図の等何
回路である。 Ｔ・・・・・・・・受１１ ） ５ンス、１月、Ｌ２・
・・・・・・・・電路、■、・・・・・・・・・絶縁抵
抗、 Ｃ・・・・・・・・・対地静電容量、 γ・
・・・・・・・・接地抵抗。 Ｚ・・・・・・・・・電路の負荷、 ＺＣ’ｌ’・
・・・・・・・・零相変流器、 ＯＳＣ，及び０８
Ｃ，・・・・・・・・・発振器。 ＨＰＰ＋、ｚ、ｓ・・・・・・・・・バンドパスフィル
タ。 ＭＬＩＬＴ 、 、 ＭＩＪ ｆ、’ｌ’ ２・・・・
・・・・・同期検波回路。 ＬＰＦ・・・・・・・・・ローパスフィルタ、 ＰＳ
・・・・・・・・・移相器、 ＡＩ）Ｄ・・・・・
・・・・加算器。 特許出願人 東洋通信機株式会社 １５図 亨仕１す
Claims (1)
- １、変圧器の接地線を介して電路に商用周波数と異なる
少くとも２つの周波数ｆ＿１及びｆ＿２（ｆ＿２＞ｆ＿
１）を含む測定用低周波電圧を電磁誘導あるいは直列結
合等によって印加し、前記接地線を貫通せしめた零相変
流器によって該接地線に帰還する漏洩電流を検出し、該
検出した信号を前記少なくとも２つの周波数ｆ＿１及び
ｆ＿２を選択通過する夫々のフィルタで分離して周波数
ｆ＿１、ｆ＿２の漏洩電流成分を得ると共に、そのうち
の一つの周波数ｆ＿２の漏洩電流成分を他の信号周波数
ｆ＿１と同一になる如く周波数シフトして得た信号と前
記周波数ｆ＿１の漏洩電流成分を定数倍した信号との和
の信号を求め、かつその信号の有効分を求めることによ
って接地抵抗に無関係に電路の絶縁抵抗を測定するよう
にしたことを特徴とする接地抵抗の影響を除去した絶縁
抵抗測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18420184A JPS6161062A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 接地抵抗の影響を除去した絶縁抵抗測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18420184A JPS6161062A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 接地抵抗の影響を除去した絶縁抵抗測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161062A true JPS6161062A (ja) | 1986-03-28 |
Family
ID=16149121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18420184A Pending JPS6161062A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 接地抵抗の影響を除去した絶縁抵抗測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6161062A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102128984A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-07-20 | 河南省电力公司南阳供电公司 | 一种程控电源绝缘电阻和接地电阻综合测试仪 |
-
1984
- 1984-09-03 JP JP18420184A patent/JPS6161062A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102128984A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-07-20 | 河南省电力公司南阳供电公司 | 一种程控电源绝缘电阻和接地电阻综合测试仪 |
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