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技術 絶縁監視装置

出願人 寺上義和
発明者 寺上義和
出願日 2013年6月12日 (6年2ヶ月経過) 出願番号 2013-135524
公開日 2015年1月5日 (4年7ヶ月経過) 公開番号 2015-001516
状態 特許登録済
技術分野 短絡、断線、漏洩,誤接続の試験 抵抗、インピーダンスの測定
主要キーワード 接続電路 アドミッタンス値 模擬電流 接続相 対地間静電容量 対地絶縁性 非接地線 模擬回路
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

被測定回路回路方式(相、線方式)にかかわらず模擬回路接続電路数が1電路で良いものとし、小型、安価で設置しやすい絶縁監視装置を提供する。

解決手段

単相3線式交流回路の場合において、被測定回路1の絶縁劣化電路が模擬回路72の接続相と反対側だった場合に算出される対地絶縁抵抗が、絶縁劣化電路が模擬回路72の接続相と同じ側の非接地電路の場合と同じ大きさで負の値になることにより、算出される値の絶対値を対地絶縁抵抗とすることで、模擬回路72の接続先非接地電路を1電路とする。

概要

背景

電気回路稼動状態における対地絶縁性良否判断には、対地絶縁抵抗値または漏れ電流に含まれる絶縁抵抗を通して流れる抵抗分漏れ電流値を求め、その値が電気設備技術基準(以下電技)に示される対地絶縁抵抗規定値(例えば対地電圧200V回路における絶縁抵抗値を0.2MΩ以上、抵抗分漏れ電流換算して1mA以下とすること)より健全側にあるか否かをもって行うことが有効である。

概要

被測定回路回路方式(相、線方式)にかかわらず模擬回路接続電路数が1電路で良いものとし、小型、安価で設置しやすい絶縁監視装置を提供する。単相3線式交流回路の場合において、被測定回路1の絶縁劣化電路が模擬回路72の接続相と反対側だった場合に算出される対地絶縁抵抗が、絶縁劣化電路が模擬回路72の接続相と同じ側の非接地電路の場合と同じ大きさで負の値になることにより、算出される値の絶対値を対地絶縁抵抗とすることで、模擬回路72の接続先非接地電路を1電路とする。

目的

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被測定回路の回路方式(相、線方式)にかかわらず模擬回路接続電路数が1電路で良いものとし、小型、安価で設置しやすい絶縁監視装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

被測定回路から大地への漏れ電流計測する漏れ電流計測手段と、前記被測定回路の非接地電路のひとつと大地との間に切断可能に接続される既知アドミッタンスYaを有する模擬回路と、前記被測定回路と大地との間に前記該模擬回路を接続した接続状態と、前記被測定回路の非接地電路と大地との間から前記模擬回路を切断した切断状態とで切り替える模擬回路開閉手段と、前記模擬回路を通して大地に流れる模擬電流を計測する模擬電流計測手段と、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路を切断状態とし、該切断状態において前記漏れ電流計測手段により漏れ電流Igを計測する模擬回路切断時漏れ電流計測手段と、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路を接続状態とし、該接続状態において前記漏れ電流計測手段により模擬回路接続時漏れ電流Iaを計測すると共に、前記模擬電流計測手段により模擬電流Itaを計測し、前記模擬回路切断時漏れ電流Igと、前記模擬回路接続時漏れ電流Iaと、前記模擬電流Itaと、前記模擬回路のアドミッタンスYaとに基づいて、前記被測定回路の対地絶縁抵抗Reを、関係式Re=F(Ig、Ia、Ita、Ya)を用いて算出する第1の対地絶縁抵抗算出手段と、被測定回路から大地への漏れ電流を検出する漏れ電流計測手段と、前記被測定回路の非接地電路のひとつと大地との間に切断可能に接続されると共に、既知の異なる値の第1のアドミッタンスYaと第2のアドミッタンスYbとに切替可能に接続される模擬回路と、前記模擬回路と大地との間に前記模擬回路の第1のアドミッタンスYaと第2のアドミッタンスYbのうちのいずれかを接続した接続状態と、前記被測定回路と大地との間から前記模擬回路を切断した切断状態とで切り替える模擬回路開閉手段と、前記模擬回路を通して大地に流れる模擬電流を計測する模擬電流計測手段と、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路の第1のアドミッタンスYaを接続状態とし、該接続状態において前記模擬回路接続時漏れ電流計測手段により模擬回路接続時漏れ電流Iaを計測すると共に、前記模擬電流計測手段により模擬電流Itaを計測し、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路の第2のアドミッタンスYbを接続状態とし、該接続状態において前記模擬回路接続時漏れ電流計測手段により前記模擬回路接続時漏れ電流Ibを計測し、前記模擬回路接続時漏れ電流Ia、前記模擬回路接続時漏れ電流Ib、前記模擬電流Itaと、前記模擬回路の第1のアドミッタンスYa及び第2のアドミッタンスYbに基づいて、対地絶縁抵抗Reを、関係式Re=F(Ia、Ib、Ita、Ya、Yb)を用いて算出する第2の対地絶縁抵抗算出手段と、被測定回路から大地への漏れ電流を検出する漏れ電流計測手段と、前記被測定回路の非接地電路のひとつと大地との間に切断可能に接続されると共に、既知の異なる値の第1のアドミッタンスYaと第2のアドミッタンスYbとに切替可能に接続される模擬回路と、前記模擬回路と大地との間に前記模擬回路の第1のアドミッタンスYaと第2のアドミッタンスYbのうちのいずれかを接続した接続状態と、前記被測定回路と大地との間から前記模擬回路を切断した切断状態とで切り替える模擬回路開閉手段と、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路を切断状態とし、該切断状態において前記模擬回路切断時漏れ電流計測手段により前記漏れ電流Igを計測する模擬回路切断時漏れ電流計測手段と、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路の第1のアドミッタンスYaを接続状態とし、該接続状態において前記漏れ電流計測手段により模擬回路接続時漏れ電流Iaを計測すると共に、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路の第2のアドミッタンスYbを接続状態とし、該接続状態において前記漏れ電流計測手段により前記模擬回路接続時漏れ電流Ibを計測し、前記模擬回路切断時漏れ電流Igと、前記模擬回路接続時漏れ電流Iaと、前記模擬回路接続時漏れ電流Ibと、前記模擬回路の第1のアドミッタンスYa及び第2のアドミッタンスYbに基づいて、対地絶縁抵抗Reを、関係式Re=F(Ig、Ia、Ib、Ya、Yb)を用いて算出する第3の対地絶縁抵抗算出手段の、前記第1から第3の対地絶縁抵抗算出手段のうち少なくともひとつを有し、前記対地絶縁抵抗算出手段により算出された前記絶縁抵抗Reに基づいて前記被測定回路の絶縁状態に関する情報を出力する出力手段を有する絶縁監視装置において、被測定回路が単相3線式交流回路の場合には前記対地絶縁抵抗算出手段による算出値の絶対値を前記対地絶縁抵抗とする手段と、を備えたことを特徴とする絶縁監視装置。

技術分野

0001

本発明は、絶縁監視装置係り、特に電気回路稼動状態における対地絶縁性良否を判定する技術に関する。

背景技術

0002

電気回路稼動状態における対地絶縁性の良否判断には、対地絶縁抵抗値または漏れ電流に含まれる絶縁抵抗を通して流れる抵抗分漏れ電流値を求め、その値が電気設備技術基準(以下電技)に示される対地絶縁抵抗規定値(例えば対地電圧200V回路における絶縁抵抗値を0.2MΩ以上、抵抗分漏れ電流換算して1mA以下とすること)より健全側にあるか否かをもって行うことが有効である。

先行技術

0003

その方法の例として、被測定回路から大地への漏れ電流と、被測定回路と大地間既知アドミッタンスを持つ模擬回路を接続した場合の漏れ電流値と既知アドミッタンス値によって対地絶縁抵抗値を求める方法が提案されている。(特許文献1参照)
特許第4977481号公報

発明が解決しようとする課題

0004

[特許文献1]で提案されている方式では、被測定回路と大地間に既知のアドミッタンスを持つ模擬回路を接続し模擬回路接続前後の対地漏れ電流値を利用する方法で算出する対地絶縁抵抗の大きさによって高精度な絶縁良否の判定が行えるものとしている。

0005

被測定回路と大地間に接続する模擬回路の接続電路については、単相2線式交流回路三相3線式交流回路及び三相4線式交流回路では非接地電路のなかの1電路のみとしているが、単相3線式交流回路の場合には非接地電路のなかの1の電路と2の電路に切替接続し、模擬回路接続前の対地漏れ電流値と模擬回路を1の電路に接続したときの対地漏れ電流値との差、及び模擬回路接続前の対地漏れ電流値と模擬回路を2の電路に接続したときの対地漏れ電流値との差を比較し、差が大きかった接続電路を採択し対地絶縁抵抗を算出する方法となっている。

0006

絶縁監視装置の製品化にあたっては、適用性向上の見地から単相3線式交流回路用を他の回路方式と別に製品化する方法はとらず前記すべての回路方式に適用できるものとすることから、単相3線式交流回路向けの対地絶縁抵抗算出方法のために模擬回路と電路との接続部が1電路分多く必要となり、装置が大型化するとともに配線箇所が多くなるという欠点が有った。

0007

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被測定回路の回路方式(相、線方式)にかかわらず模擬回路接続電路数が1電路で良いものとし、小型、安価で設置しやすい絶縁監視装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

前期目的を達成するために、請求項に記載の絶縁監視装置は、被測定回路から大地への漏れ電流を計測する漏れ電流計測手段と、前記被測定回路の非接地電路のひとつと大地との間に切断可能に接続される既知のアドミッタンスYaを有する模擬回路と、前記被測定回路と大地との間に前記該模擬回路を接続した接続状態と、前記被測定回路の非接地電路と大地との間から前記模擬回路を切断した切断状態とで切り替える模擬回路開閉手段と、前記模擬回路を通して大地に流れる模擬電流を計測する模擬電流計測手段と、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路を切断状態とし、該切断状態において前記漏れ電流計測手段により漏れ電流Igを計測する模擬回路切断時漏れ電流計測手段と、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路を接続状態とし、該接続状態において前記漏れ電流計測手段により模擬回路接続時漏れ電流Iaを計測すると共に、前記模擬電流計測手段により模擬電流Itaを計測し、前記模擬回路切断時漏れ電流Igと、前記模擬回路接続時漏れ電流Iaと、前記模擬電流Itaと、前記模擬回路のアドミッタンスYaとに基づいて、前記被測定回路の対地絶縁抵抗Reを、関係式Re=F(Ig、Ia、Ita、Ya)を用いて算出する第1の対地絶縁抵抗算出手段と、

0009

被測定回路から大地への漏れ電流を検出する漏れ電流計測手段と、前記被測定回路の非接地電路のひとつと大地との間に切断可能に接続されると共に、既知の異なる値の第1のアドミッタンスYaと第2のアドミッタンスYbとに切替可能に接続される模擬回路と、前記模擬回路と大地との間に前記模擬回路の第1のアドミッタンスYaと第2のアドミッタンスYbのうちのいずれかを接続した接続状態と、前記被測定回路と大地との間から前記模擬回路を切断した切断状態とで切り替える模擬回路開閉手段と、前記模擬回路を通して大地に流れる模擬電流を計測する模擬電流計測手段と、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路の第1のアドミッタンスYaを接続状態とし、該接続状態において前記模擬回路接続時漏れ電流計測手段により模擬回路接続時漏れ電流Iaを計測すると共に、前記模擬電流計測手段により模擬電流Itaを計測し、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路の第2のアドミッタンスYbを接続状態とし、該接続状態において前記模擬回路接続時漏れ電流計測手段により前記模擬回路接続時漏れ電流Ibを計測し、前記模擬回路接続時漏れ電流Ia、前記模擬回路接続時漏れ電流Ib、前記模擬電流Itaと、前記模擬回路の第1のアドミッタンスYa及び第2のアドミッタンスYbに基づいて、対地絶縁抵抗Reを、関係式Re=F(Ia、Ib、Ita、Ya、Yb)を用いて算出する第2の対地絶縁抵抗算出手段と、

0010

被測定回路から大地への漏れ電流を検出する漏れ電流計測手段と、前記被測定回路の非接地電路のひとつと大地との間に切断可能に接続されると共に、既知の異なる値の第1のアドミッタンスYaと第2のアドミッタンスYbとに切替可能に接続される模擬回路と、前記模擬回路と大地との間に前記模擬回路の第1のアドミッタンスYaと第2のアドミッタンスYbのうちのいずれかを接続した接続状態と、前記被測定回路と大地との間から前記模擬回路を切断した切断状態とで切り替える模擬回路開閉手段と、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路を切断状態とし、該切断状態において前記模擬回路切断時漏れ電流計測手段により前記漏れ電流Igを計測する模擬回路切断時漏れ電流計測手段と、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路の第1のアドミッタンスYaを接続状態とし、該接続状態において前記漏れ電流計測手段により模擬回路接続時漏れ電流Iaを計測すると共に、前記模擬回路開閉手段により前記模擬回路の第2のアドミッタンスYbを接続状態とし、該接続状態において前記漏れ電流計測手段により前記模擬回路接続時漏れ電流Ibを計測し、前記模擬回路切断時漏れ電流Igと、前記模擬回路接続時漏れ電流Iaと、前記模擬回路接続時漏れ電流Ibと、前記模擬回路の第1のアドミッタンスYa及び第2のアドミッタンスYbに基づいて、対地絶縁抵抗Reを、関係式Re=F(Ig、Ia、Ib、Ya、Yb)を用いて算出する第3の対地絶縁抵抗算出手段の、

0011

前記第1から第3の対地絶縁抵抗算出手段のうち少なくともひとつを有し、前記対地絶縁抵抗算出手段により算出された前記絶縁抵抗Reに基づいて前記被測定回路の絶縁状態に関する情報を出力する出力手段を有する絶縁監視装置において、被測定回路が単相3線式交流回路の場合には前記対地絶縁抵抗算出手段による算出値の絶対値を前記対地絶縁抵抗とする手段と、を備えたことを特徴としている。

発明の効果

0012

本発明によれば、単相3線式交流回路向け対地絶縁抵抗算出のために模擬回路接続電路を2電路にすることが不要となり、すべての回路方式(相、線方式)について模擬回路接続電路が1電路で済む、小型、安価で設置が容易な絶縁監視装置を提供できる。

図面の簡単な説明

0013

本発明による絶縁監視装置の接続及び、大地へ流れる電流経路を示す回路図である。 従来技術による単相3線式交流回路対応絶縁監視装置の接続及び、大地へ流れる電流の経路を示す回路図である。被測定回路の模擬回路接続前の漏れ電流と、模擬回路の抵抗接続時の漏れ電流と、模擬回路の抵抗を通して大地に流れる模擬電流との関係を示すベクトル図である。 単相3線式交流回路で、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と逆の場合の、被測定回路の模擬回路接続前の漏れ電流と、模擬回路の抵抗接続時の漏れ電流と、模擬回路の抵抗を通して大地に流れる模擬電流との関係を示すベクトル図である。 被測定回路の模擬回路接続前の漏れ電流と、模擬回路のコンデンサ接続時の漏れ電流と、模擬回路のコンデンサを通して大地に流れる模擬電流との関係を示すベクトル図である。 単相3線式交流回路で、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と逆の場合の、被測定回路の模擬回路接続前の漏れ電流と、模擬回路のコンデンサ接続時の漏れ電流と、模擬回路のコンデンサを通して大地に流れる模擬電流との関係を示すベクトル図である。 模擬回路の抵抗接続時の漏れ電流と、模擬回路の別の抵抗接続時の漏れ電流と、模擬回路の抵抗を通して大地に流れる模擬電流との関係を示すベクトル図である。 単相3線式交流回路で、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と逆の場合の、模擬回路の抵抗接続後の漏れ電流と、模擬回路の別の抵抗接続時の漏れ電流と、模擬回路の抵抗を通して大地に流れる模擬電流との関係を示すベクトル図である。 模擬回路の静電容量接続時の漏れ電流と、模擬回路の別の静電容量接続時の漏れ電流と、模擬回路の静電容量を通して大地に流れる模擬電流との関係を示すベクトル図である。 単相3線式交流回路で、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と逆の場合の、模擬回路の静電容量接続時の漏れ電流と、模擬回路の別の静電容量接続時の漏れ電流と、模擬回路の静電容量を通して大地に流れる模擬電流との関係を示すベクトル図である。 模擬回路接続前の漏れ電流と、模擬回路の抵抗接続時の漏れ電流と、模擬回路の別の抵抗接続時の漏れ電流との関係を示すベクトル図である。 単相3線式交流回路で、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と逆の場合の、模擬回路接続前の漏れ電流と、模擬回路の抵抗接続時の漏れ電流と、模擬回路の別の抵抗接続時の漏れ電流との関係を示すベクトル図である。 模擬回路接続前の漏れ電流と、模擬回路の静電容量接続時の漏れ電流と、模擬回路の別の静電容量接続時の漏れ電流との関係を示すベクトル図である。 単相3線式交流回路で、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と逆の場合の、模擬回路接続前の漏れ電流と、模擬回路の静電容量接続時の漏れ電流と、模擬回路の別の静電容量接続時の漏れ電流との関係を示すベクトル図である。 本発明の実施例による絶縁監視装置の構成を示す構成図である。

0014

以下、添付図面に従って本発明に係る絶縁監視装置を実施するための形態について詳述する。

0015

図1は、本発明による絶縁監視装置の接続と対地漏れ電流及び模擬回路を通して大地に流れる模擬電流の経路を示すもので、被測定回路1には零相変流器4が接続される。被測定回路の電源である変圧器TRの2次側(被測定回路側)においては電路12から接地線3により接地がなされており、負荷2の対地アドミッタンスYeを通して流れる対地漏れ電流は、前記零相変流器4にて検出され絶縁監視装置5の監視制御部6に供給される。絶縁監視装置5の模擬回路接続部7には既知の値を有する模擬回路72があり、監視制御部6及び模擬回路接続部7に組み込まれる模擬回路制御部71の指令応動する第1の模擬回路開閉部Saまたは第2の模擬回路開閉部Sbによって、接続線81を介して被測定回路1の非接地電路のひとつに接続される。

0016

模擬回路72を通して大地に流れる電流は、電流検出部73により検出され模擬回路制御部71及び監視制御部6に伝達される。

0017

模擬回路開閉部Saと模擬回路開閉部Sbは、監視制御部6及び模擬回路接続部7に組み込まれる模擬回路制御部71の指令に応動して前記模擬回路を被測定回路の非接地電路に接続するか、前記前記模擬回路を被測定回路と切断状態にするもので、前記模擬回路72が既知の異なる値のアドミッタンスYaとYbで構成される方式の前記第2及び前記第3の対地絶縁抵抗算出手段を有する絶縁監視装置にあっては、前記アドミッタンスYa、またはYbのいずれかを交番的に被測定回路の非接地電路に接続するか、前記アドミッタンスYaまたはYbの両方を被測定回路と切断状態にする。

0018

図2は、従来技術による単相3線式交流回路対応絶縁監視装置の接続と対地漏れ電流及び模擬回路を通して大地に流れる電流の経路を示すもので、図1に示した本発明による絶縁監視装置に対して接続電路切替スイッチSfと、非接地電路との接続線82の追加が必要なのとなっている。

0019

接続電路切替スイッチSfは、被測定回路が単相3線式交流回路の場合に前記模擬回路72を被測定回路1の非接地電路11、または12のいずれかに接続する接続電路切替スイッチで、接続線81及び82により前記被測定回路の非接地電路11または12のいずれかに接続される。

0020

前記接続電路切替スイッチSfは、被測定回路が単相3線式交流回路以外の場合には前記模擬回路72を被測定回路1の非接地側電路11、または12のいずれかに接続したままとなる。

0021

図3は、前記第1の算出手段において、模擬回路を切断状態とした場合の被測定回路から大地への模擬回路切断時漏れ電流Ig、開閉部Sa閉路によって抵抗Raを接続させた場合の被測定回路から大地への模擬回路接続時漏れ電流Iaと、抵抗Raを通して大地に流れる模擬電流Itaとの関係を、ベクトル図によって表したものである。
(図中のIgrは、模擬回路切断時漏れ電流Igの抵抗成分、Igcは、模擬回路切断時漏れ電流Igの静電容量成分を示す。以下図13まで同じ)

0022

図3に示す、前記模擬回路切断時漏れ電流Ig、前記模擬回路接続時漏れ電流Ia、前記模擬電流Ita及び模擬回路の抵抗Raによる

が対地絶縁抵抗Reを求める算出式として特許文献1に示されている。

0023

図4は、前記図3の条件において、被測定回路が単相3線式交流回路であって、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と反対側の電路で、模擬回路切断時漏れ電流Igの方向が図3に対して点対称的に反対側になる場合を示している。

0024

図4の場合、対地絶縁抵抗Reを求める計算式は次のように導かれる。
模擬回路切断時漏れ電流Igと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Re及び対地静電容量Ce、との関係は

(ただし、ωは交流角周波数で(2π)×(被測定回路の周波数)、以下同じ)
抵抗Raを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Iaと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Reと、対地静電容量Ce及び抵抗Raとの関係は

であり、抵抗Raを通して大地に流れる模擬電流Itaと、対地電圧Eと、抵抗Raとの関係は

である。
式(2)、式(3)、式(4)より導かれる

が対地絶縁抵抗Reを求める算出式となる。

0025

前記式(5)は、特許文献1に示される式(1)と正負が逆で大きさは同じものとなる。

0026

図5は、前記第1の算出手段において、模擬回路開閉部Saを閉路させる前の被測定回路から大地への模擬回路切断時漏れ電流Igと、開閉部Sa閉路によって静電容量Caを接続させた場合の被測定回路から大地への模擬回路接続時漏れ電流Iaと、静電容量Caを通して大地に流れる模擬電流Itaの関係をベクトル図によって表したものである。

0027

図5に示す、前記模擬回路切断時漏れ電流Ig、前記模擬回路接続時漏れ電流Ia、前記模擬電流Ita及び模擬回路の静電容量Caによる

が対地絶縁抵抗Reを求める算出式として特許文献1に示されている。

0028

図6は、前記図5の条件において、被測定回路が単相3線式交流回路であって、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と反対側の電路で、模擬回路切断時漏れ電流Igの方向が図3に対して点対称的に反対側になる場合を示している。

0029

図6の場合、絶縁抵抗Reを求める計算式は次のように導かれる。
模擬回路切断時漏れ電流Igと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Re及び対地静電容量Ce、との関係は

静電容量Caを接続した場合の対地漏れ電流Iaと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Reと、対地静電容量Ce及び模擬回路の対地静電容量Caとの関係は

静電容量Caを通して大地に流れる電流Itaと、対地電圧Eと及び静電容量Caとの関係は

であり、式(2)、式(7)、式(8)より

が導かれる。
式(2)、式(7)、式(8)、式(9)より導かれる

が対地絶縁抵抗Reを求める算出式となる。

0030

前記式(10)は特許文献1に示される式(6)と正負が逆で大きさは同じものとなる。

0031

図7は、前記第2の算出手段において、抵抗Raを接続させた場合の被測定回路から大地への模擬回路接続時漏れ電流Iaと、抵抗Rbを接続させた場合の被測定回路から大地への模擬回路接続時漏れ電流Ibと、抵抗Raを通して大地に流れる模擬電流Itaと、の関係をベクトル図によって表したものである。

0032

図7に示す、前記模擬回路接続時漏れ電流Iaと、前記模擬電流Itaと、前記模擬回路接続時漏れ電流Ibと、抵抗Ra及び抵抗Rbによる

が特許文献に示されている。

0033

図8は、前記図7の条件において、被測定回路が単相3線式交流回路であって、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と反対側の電路で、模擬回路切断時の切断時漏れ電流Igの方向が図3に対して点対称的に反対側になる場合を示している。

0034

図8の場合、絶縁抵抗Reを求める計算式は次のように導かれる。
模擬回路切断時漏れ電流Igと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Re及び対地静電容量Ce、との関係は

抵抗Raを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Ia、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Reと、対地静電容量Ce及び抵抗Raとの関係は

であり、抵抗Rbを接続させた場合の模擬回路接続時漏れ電流Ibと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Reと、対地静電容量Ce及び抵抗Rbとの関係は

となる。
抵抗Raを通して大地に流れる模擬電流Itaと、対地電圧E及び抵抗Raとの関係は

なので、式(2)、式(3)、式(4)、式(12)により導かれる

が、絶縁抵抗Reを求める算出式となる。

0035

前記式(13)は特許文献1に示される式(11)と正負が逆で大きさは同じものとなる。

0036

図9は、前記第2の算出手段において、静電容量Caを接続させた場合の模擬回路接続時漏れ電流Iaと、静電容量Cbを接続させた場合の模擬回路接続時漏れ電流Ibと、静電容量Caを通して大地に流れる模擬電流Itaと、の関係をベクトル図によって表したものである。

0037

図9に示す、前記模擬回路接続時漏れ電流Iaと、前記模擬電流Itaと、前記模擬回路接続時漏れ電流Ibと、静電容量Ca及び静電容量Cbによる

が対地絶縁抵抗Reを求める算出式として特許文献1に示されている。

0038

図10は、前記図9の条件において、被測定回路が単相3線式交流回路であって、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と反対側の電路で、模擬回路切断時の切断時漏れ電流Igの方向が図3に対して点対称的に反対側になる場合を示している。

0039

図10の場合、絶縁抵抗Reを求める計算式は次のように導かれる。
模擬回路切断時漏れ電流Igと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Re及び対地静電容量Ce、との関係は

静電容量Caを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Iaと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Reと、対地静電容量Ce及び静電容量Caとの関係は

静電容量Cbを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Ibと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Reと、対地静電容量Ce及び静電容量Cbとの関係は

となる。
静電容量Caを通して大地に流れる電流Itaと、対地電圧E及び静電容量Caとの関係は

であり、
式(2)、式(7)、式(8)、式(16)より被測定回路の対地静電容量Ceは

となる。
式(7)、式(16)により導かれる

に式(17)で求めたCeを与えたものが、絶縁抵抗Reを求める算出式となる。

0040

前記式(17)が特許文献に示される式(15)と正負が逆で大きさが同じであることから、前記式(18)は特許文献に示される式(14)と正負が逆で大きさが同じものとなる。

0041

図11は、前記第3の算出手段において、模擬回路開閉部Saまたは模擬回路開閉部Sbを閉路させる前の被測定回路から大地への漏れ電流Igと、模擬回路開閉部Sa閉路によって抵抗Raを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Iaと、模擬回路開閉部Sb閉路によって抵抗Rbを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Ibとの関係をクトル図によって表したものである。

0042

図11に示す、前記模擬回路切断時漏れ電流Ig、前記模擬回路接続時漏れ電流Ia、前記模擬回路接続時漏れ電流Ib、抵抗Ra及び抵抗Rbによる


が対地絶縁抵抗Reを求める算出式として特許文献1に示されている。

0043

図12は、前記図11の条件の中で、被測定回路が単相3線式交流回路であって、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と反対側の電路で、模擬回路切断時の切断時漏れ電流Igの方向が図3に対して点対称的に反対側になる場合を示している。

0044

図12の場合、対地絶縁抵抗Reを求める計算式は次のように導かれる。
模擬回路切断時漏れ電流Igと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Re及び対地静電容量Ce、との関係は

抵抗Raを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Iaと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Reと、対地静電容量Ce及び抵抗Raとの関係は

抵抗Rbを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Ibと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Reと、対地静電容量Ce及び抵抗Rbとの関係は

なので、
式(3)、式(12)により導かれる

が絶縁抵抗Reを求める算出式となる。

0045

前記式(20)は、特許文献1に示される前記式(19)と正負が逆で絶対値は同じものとなっている。

0046

図13は、前記第3の算出手段において、模擬回路開閉部Saまたは模擬回路開閉部Sbを閉路させる前の被測定回路から大地への漏れ電流Igと、模擬回路開閉部Sa閉路によって静電容量Caを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Iaと、模擬回路開閉部Sb閉路によって静電容量Cbを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Ibとの関係をクトル図によって表したものである。

0047

図13に示す、静電容量接続前の模擬回路切断時漏れ電流Ig、静電容量Ca、静電容量Ca、静電容量Caを接続させた場合の、被測定回路から大地への模擬回路接続時漏れ電流Ia、静電容量Cbを接続させた場合の被測定回路から大地への模擬回路接続時漏れ電流Ibとの関係による

ただし、

が絶縁抵抗Reを求める算出式として特許文献1に示されている。

0048

図14は、前記図13の条件の中で、条件の中で、被測定回路が単相3線式交流回路であって、絶縁劣化電路が模擬回路接続電路と反対側の電路で、模擬回路切断時の切断時漏れ電流Ig方向が図3に対して点対称的に反対側になる場合を示している。

0049

図14の場合、対地絶縁抵抗Reを求める計算式は次のように導かれる。
模擬回路切断時漏れ電流Igと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Re及び対地静電容量Ce、との関係は

静電容量Caを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Iaと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Reと、対地静電容量Ce及び静電容量Caとの関係は

となり、静電容量Cbを接続した場合の模擬回路接続時漏れ電流Ibと、対地電圧Eと、対地絶縁抵抗Reと、対地静電容量Ce及び静電容量Cbとの関係は

となる。
式(2)、式(7)、式(16)より被測定回路の対地静電容量Ceは

となる。
式(7)、式(16)により導かれる

に式(23)で求めたCeを与えたものが、絶縁抵抗Reを求める算出式となる。

0050

前記式(23)が、特許文献1に示される前記式(22)と正負が逆で絶対値は同じものとなることから、式(24)は特許文献1に示される前記式(22)と正負が逆で大きさが同じものとなる。

実施例

0051

図15は、本発明の実施例を示す構成図で、設定部61によって適用する被測定回路の回路方式を設定する。

0052

以上述べたように、本発明によれば、電気設備個々の電技規定値による絶縁劣化判定を小型で安価な絶縁監視装置で行えるようになる。
従って、電気設備個々の絶縁監視を行うことが容易となり、予防保全による事故の未然防止が普及する。

0053

TR・・・変圧器
E・・・被測定回路の対地電圧
Ig・・・被測定回路の対地漏れ電流
Igr・・・被測定回路の対地漏れ電流の抵抗成分
Igc・・・被測定回路の対地漏れ電流の静電容量成分
Ya・・・模擬回路の第1のアドミッタンス
Yb・・・模擬回路の第2のアドミッタンス
Ia・・・模擬回路の第1のアドミッタンスを接続した場合の被測定回路の対地漏れ電流
Ib・・・模擬回路の第2のアドミッタンスを接続した場合の被測定回路の対地漏れ電流
Ita・・・被測定回路から模擬回路のアドミッタンスを通して大地に流れる模擬電流
Re・・・被測定回路の絶縁抵抗
Ra・・・模擬回路の第1の抵抗
Rb・・・模擬回路の第2の抵抗
Ce・・・被測定回路の対地間静電容量
Ca・・・模擬回路の第1の静電容量
Cb・・・模擬回路の第2の静電容量
1・・・被測定回路
11・・・被測定回路の非接地電路
12・・・被測定回路の接地電路
13・・・被測定回路の別の非接地電路
4・・・零相電流
5・・・絶縁監視装置
6・・・監視制御部
61・・・設定部
7・・・模擬回路接続部
71・・・模擬回路制御部
72・・・模擬回路
73・・・電流検出部
Sa・・・第1の模擬回路開閉部
Sb・・・第2の模擬回路開閉部
Sf・・・接続相切替部
81・・・被測定回路の非接地電路との接続線
82・・・被測定回路の非接地線の他の一方との接続線

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