(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の交流電源を電源とするインバーター機器によって駆動される三相モーター各相に入力されるそれぞれの対地電圧を所定の期間に亘り測定する対地電圧測定手段と、
三相モーターを通じて流れる対地漏洩電流である零相電流を所定の期間に亘り測定する零相電流測定手段と、
前記各相の対地電圧に対して同相となる周波数を有する基本交流電圧波形を、前記対地電圧から抽出する基本交流波形抽出手段と、
少なくとも前記基本交流電圧波形の周波数を含む周波数帯域において当該周波数帯域の零相電流成分を抽出する周波数成分抽出手段と、
前記基本交流電圧波形のゼロクロス間に対応する期間において前記周波数帯域の零相電流成分を積分することにより、前記対地漏洩電流のうちの、三相モーターの対地容量成分を除く対地抵抗成分を通じて流れる漏洩電流値を算出する漏洩電流値算出手段と、を備え、
前記基本交流波形抽出手段は、
前記各相に入力されるそれぞれの対地電圧を加算するとともにその和を３で除算することにより、前記基本交流電圧波形を抽出する
ことを特徴とする漏洩電流算出装置。
【請求項２】
前記周波数帯域は、所定の数値範囲を有するように設定され、
前記周波数成分抽出手段は、三相モーター各相それぞれの前記周波数帯域の対地電圧成分を抽出し、
前記基本交流電圧波形のゼロクロス間に対応する期間において前記各相の対地電圧成分それぞれを積分することにより、前記各相それぞれの各相電圧値を算出する各相電圧値算出手段と、
前記各相電圧値と前記漏洩電流値とから三相モーター各相それぞれの対地抵抗成分となる各相抵抗値を算出する各相抵抗値算出手段と、を備える
ことを特徴とする請求項１記載の漏洩電流算出装置。
【請求項３】
前記各相抵抗値算出手段は、
それぞれ期間の異なる複数の前記ゼロクロス間に対応する期間において対をなす前記漏洩電流値と前記各相電圧値とから、所定の繰り返し演算により前記各相抵抗値を算出する
ことを特徴とする請求項２記載の漏洩電流算出装置。
【請求項４】
前記各相抵抗値算出手段は、
一対の前記漏洩電流値及び前記各相電圧値のうちの前記各相電圧値と、予め求められた各相抵抗値の初期値となる初期各相抵抗値とから、第一漏洩電流値を算出し、
前記第一漏洩電流値と前記一対の前記漏洩電流値との第一差分を求め、
前記第一差分に基づいて、前記初期各相抵抗値を更新して第一各相抵抗値を求め、
他の対をなす前記漏洩電流値及び前記各相電圧値のうちの前記各相電圧値と、前記第一各相抵抗値とから、第二漏洩電流値を算出し、
前記第二漏洩電流値と前記他の対をなす前記漏洩電流値との第二差分を求め、
前記第二差分に基づいて、前記第一各相抵抗値を更新して第二各相抵抗値を求め、
前記第一差分、前記第二差分、又はこれらに続く差分がゼロ又は所定値以下になるまで各相抵抗値を更新する、繰り返し演算を行う
ことを特徴とする請求項３記載の漏洩電流算出装置。
【請求項５】
前記各相電圧値の平均値と前記漏洩電流値とから三相モーター各相それぞれの対地抵抗成分を合成した合成抵抗値を算出する合成抵抗値算出手段を備え、
前記合成抵抗値算出手段は、
それぞれ期間の異なる複数の前記ゼロクロス間に対応する期間において対をなす前記漏洩電流値と前記各相電圧値とから前記合成抵抗値の平均値を算出する
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の漏洩電流算出装置。
【請求項６】
前記周波数帯域は、前記基本交流電圧波形の周波数とほぼ等しく設定され、
前記基本交流電圧波形のゼロクロス間に対応する期間において当該基本交流電圧波形を積分することにより、基本交流電圧値を算出する基本交流電圧値算出手段と、
前記基本交流電圧値と前記漏洩電流値とから三相モーター各相それぞれの対地抵抗成分を合成した合成抵抗値を算出する合成抵抗値算出手段と、を備える
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の漏洩電流算出装置。
【請求項７】
所定の交流電源を電源とするインバーター機器によって駆動される三相モーター各相に入力されるそれぞれの対地電圧を所定の期間に亘り測定する対地電圧測定工程と、
三相モーターを通じて流れる対地漏洩電流である零相電流を所定の期間に亘り測定する零相電流測定工程と、
前記各相の対地電圧に対して同相となる周波数を有する基本交流電圧波形を、前記対地電圧から抽出する基本交流波形抽出工程と、
少なくとも前記基本交流電圧波形の周波数を含む周波数帯域において当該周波数帯域の零相電流成分を抽出する周波数成分抽出工程と、
前記基本交流電圧波形のゼロクロス間に対応する期間において前記零相電流成分を積分することにより、前記対地漏洩電流のうちの、三相モーターの対地容量成分を除く対地抵抗成分を通じて流れる漏洩電流値を算出する漏洩電流値算出工程と、を有し、
前記基本交流波形抽出工程は、
前記各相に入力されるそれぞれの対地電圧を加算するとともにその和を３で除算することにより、前記基本交流電圧波形を抽出する
ことを特徴とする漏洩電流算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の交流電源を電源とするインバーター機器によって駆動される、三相モーターの対地抵抗成分を通じて流れる漏洩電流を算出する漏洩電流算出装置及び漏洩電流算出方法に関し、特に、三相モーター各相に入力される対地電圧から漏洩電流を算出する漏洩電流算出装置及び漏洩電流算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の交流電源を電源とするインバーター機器によって駆動される、三相モーターの対地抵抗成分すなわち絶縁抵抗を通じて流れる漏洩電流を算出する漏洩電流算出装置が知られている（例えば、特許文献１、２）。
このような漏洩電流算出装置では、漏洩電流の値をモーター運転状態のままで算出できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５３９１０号公報
【特許文献２】特開２００９−１１５７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の漏洩電流算出装置では、以下のような問題があった。
例えば、特許文献１記載の漏洩電流算出装置では、三相モーター各相に接続される配線の線間電圧を測定して漏洩電流を算出するように構成されている。線間電圧から漏洩電流を算出するようにしたのは、対地電圧、すなわち線間電圧に商用交流電源電圧の重畳された合成電圧は波形が複雑であり、算出が困難なものとなることを避けるためである。ところが、漏洩電流はこのような合成電圧である対地電圧に応じて変化することから、線間電圧から漏洩電流を算出することは正確性に欠けるおそれがあった。
【０００５】
一方、特許文献２記載の漏洩電流算出装置では、三相モーター各相に入力される対地電圧から漏洩電流を算出するように構成されているものの、最大値となるときの対地電圧に基づいて漏洩電流を算出するようになっている。ところが、対地電圧の最大値は必ずしも定常時の最大値とは限らず高調波のノイズが重畳されている場合もあることから、漏洩電流を正確に算出できるとはいえなかった。
【０００６】
また、三相モーター各相それぞれの絶縁劣化状態の進行度合いを正確に把握するためには、三相モーター各相それぞれの対地抵抗成分の抵抗値（絶縁抵抗値）を算出する必要があるが、これまでの漏洩電流算出装置では、三相モーター各相それぞれの絶縁抵抗値を算出することはできなかった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、商用交流電源電圧にインバーター機器から三相モーターに給電される三相制御電圧の重畳された対地電圧を測定しながらも、正確な漏洩電流値のみならず、三相モーター各相それぞれの絶縁抵抗値までも算出可能な漏洩電流算出装置及び漏洩電流算出方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の漏洩電流算出装置は、所定の交流電源を電源とするインバーター機器によって駆動される三相モーター各相に入力されるそれぞれの対地電圧を所定の期間に亘り測定する対地電圧測定手段と、三相モーターを通じて流れる対地漏洩電流である零相電流を所定の期間に亘り測定する零相電流測定手段と、前記各相の対地電圧に対して同相となる周波数を有する基本交流電圧波形を、前記対地電圧から抽出する基本交流波形抽出手段と、少なくとも前記基本交流電圧波形の周波数を含む周波数帯域において当該周波数帯域の零相電流成分を抽出する周波数成分抽出手段と、前記基本交流電圧波形のゼロクロス間に対応する期間において前記周波数帯域の零相電流成分を積分することにより、前記対地漏洩電流のうちの、三相モーターの対地容量成分を除く対地抵抗成分を通じて流れる漏洩電流値を算出する漏洩電流値算出手段と、を備える構成としてある。
【０００９】
また、本発明の漏洩電流算出方法は、所定の交流電源を電源とするインバーター機器によって駆動される三相モーター各相に入力されるそれぞれの対地電圧を所定の期間に亘り測定する対地電圧測定工程と、三相モーターを通じて流れる対地漏洩電流である零相電流を所定の期間に亘り測定する零相電流測定工程と、前記各相の対地電圧に対して同相となる周波数を有する基本交流電圧波形を、前記対地電圧から抽出する基本交流波形抽出工程と、少なくとも前記基本交流電圧波形の周波数を含む周波数帯域において当該周波数帯域の零相電流成分を抽出する周波数成分抽出工程と、前記基本交流電圧波形のゼロクロス間に対応する期間において前記零相電流成分を積分することにより、前記対地漏洩電流のうちの、三相モーターの対地容量成分を除く対地抵抗成分を通じて流れる漏洩電流値を算出する漏洩電流値算出工程と、を有する方法としてある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の漏洩電流算出装置及び漏洩電流算出方法によれば、対地漏洩電流のうちの、三相モーターの対地容量成分を除く対地抵抗成分を通じて流れる漏洩電流値を積分により算出するので、ノイズの影響の抑制された正確な漏洩電流値を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る漏洩電流算出装置及び漏洩電流算出方法の構成を示す図である。
【図２】インバーター機器に給電される商用交流電源電圧の配電形態を示す図であり、（ａ）は三相デルタ結線方式、（ｂ）は三相スター結線方式を示す図である。
【図３】三相デルタ結線方式の電圧波形を示す図であり、（ａ）はインバーター機器に入力される商用電圧波形の図、（ｂ）はインバーター機器において整流された商用電圧波形（基本交流電圧波形）の図である。
【図４】三相スター結線方式の電圧波形を示す図であり、（ａ）はインバーター機器に入力される商用電圧波形の図、（ｂ）はインバーター機器において整流された商用電圧波形（基本交流電圧波形）の図である。
【図５】三相デルタ結線方式の波形を示す図であり、（ａ）は基本交流電圧波形と三相モーター各相を制御する制御電圧波形の図、（ｂ）は基本交流電圧波形の重畳された制御電圧波形の図、（ｃ）は零相電流波形の図である。
【図６】三相スター結線方式の波形を示す図であり、（ａ）は基本交流電圧波形と三相モーター各相を制御する制御電圧波形の図、（ｂ）は基本交流電圧波形の重畳された制御電圧波形の図、（ｃ）は零相電流波形の図である。
【図７】零相電流と、零相電流のうちの抵抗成分と、零相電流のうちの容量成分との関係を示す図である。
【図８】電圧波形と電流波形との位相の関係を模式的に示す図であり、（ａ）は基本交流電圧波形の図、（ｂ）は基本交流電圧波形の重畳された制御電圧波形の図、（ｃ）は零相電流波形の図、（ｄ）は零相電流のうちの抵抗成分電流値を面積で表した図である。
【図９】電圧値及び電流値の算出方法を説明する説明図であり、（ａ）は基本交流電圧値と各相電圧値の算出方法を示す図、（ｂ）は基本交流電圧値、各相電圧値それぞれの平均値を示す図、（ｃ）は零相電流のうちの抵抗成分電流値の算出方法を示す図、（ｄ）は零相電流のうちの抵抗成分電流値の平均値を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る各相対地抵抗値算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る対地合成抵抗値算出処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る漏洩電流算出装置及び漏洩電流算出方法の好ましい実施形態について図１〜図１１を参照しながら説明する。
【００１３】
本実施形態に係る漏洩電流算出装置１０は、図１に示すように、商用交流電源１を電源とするインバーター機器２によって駆動されるサーボモーターなどの三相モーター３の対地抵抗成分を通じて流れる漏洩電流を測定可能に構成されている。
【００１４】
漏洩電流算出装置１０は、各相電圧測定ケーブル１１、零相変流器（ＺＣＴ）１２、信号処理部１３、演算部１４、及び演算部１４の演算結果を表示する表示部１５（例えば、液晶表示器）を備えている。
各相電圧測定ケーブル１１は、対地電圧測定手段として動作し、三相モーター３の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に接続され、インバーター機器２から三相モーター３の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に入力される制御電圧それぞれの各相対地電圧を所定の期間に亘り所定のサンプリング周期で測定する。
この各相対地電圧は、各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）と大地Ｇ間との電位差を示し、商用交流電源１と制御電圧（例えば、ＰＷＭ制御による基本波及び搬送波の合成された電圧）とが重畳された値として測定される。
零相変流器（ＺＣＴ）１２は、零相電流測定手段として動作し、インバーター機器２と三相モーター３間に流れる三相の合成された対地零相電流を所定の期間に亘り所定のサンプリング周期で測定する。
この対地零相電流は、三相モーター３各相の対地静電容量成分（Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗ）と、絶縁抵抗となる対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）とを介して、三相モーター３各相から大地Ｇに流れる漏洩電流を合成した値として測定される。
【００１５】
信号処理部１３は、各相電圧測定ケーブル１１、及び零相変流器（ＺＣＴ）１２から入力される各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）対地電圧、及び対地零相電流を処理する。
具体的には、信号処理部１３は、周波数成分抽出部１３１、基本交流波形抽出部１３２、ゼロクロスデータ抽出部１３３，１３４を備えている。
周波数成分抽出部１３１は、周波数成分抽出手段として動作し、各相電圧測定ケーブル１１及び零相変流器（ＺＣＴ）１２を介して測定された、同じ周波数帯域にある周波数成分の各相対地電圧、及び対地零相電流を抽出する。
周波数成分抽出部１３１は、例えば、ローパスフィルター、バンドパスフィルターなどの周波数フィルターからなり、ある一定の周波数帯域にある各相対地電圧、及び対地零相電流の周波数成分を抽出する。
ここで、周波数成分抽出部１３１の抽出する周波数成分の周波数帯域について以下に説明する。
【００１６】
周波数成分抽出部１３１の抽出する周波数成分の周波数帯域は、商用交流電源１の周波数、又はこの周波数の整数倍の周波数を含むように設定されている。
例えば、図２（ａ）に示すＳ相を接地した三相デルタ結線方式の配電形態を有する商用交流電源１では、三相のうちのＲ相とＴ相の対地電圧波形は、図３（ａ）に示すような位相の６０°ずれた正弦波となる。
インバーター機器２では、入力される正弦波をダイオード、及び平滑コンデンサを介して整流する。これにより得られる対地電圧は、図３（ｂ）に示すような商用交流電源１と同じ周波数成分を有する電圧波形Ｆとなる。
この電圧波形Ｆの周波数は、商用交流電源１の周波数が５０Ｈｚならば５０Ｈｚであり、商用交流電源１の周波数が６０Ｈｚならば６０Ｈｚとなる。
【００１７】
同様に、図２（ｂ）に示す三相スター結線方式の配電形態を有する商用交流電源１では、三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）各相の対地電圧波形は、図４（ａ）に示すようなそれぞれ位相の１２０°ずれた正弦波となる。
インバーター機器２では、入力される正弦波をダイオード、及び平滑コンデンサを介して整流する。これにより得られる対地電圧は、図４（ｂ）に示すような商用交流電源１の３倍の周波数成分を有する電圧波形Ｆとなる。
この電圧波形Ｆの周波数は、商用交流電源１の周波数が５０Ｈｚならば１５０Ｈｚであり、商用交流電源１の周波数が６０Ｈｚならば１８０Ｈｚとなる。
【００１８】
このような電圧波形Ｆの周波数成分は、各相対地電圧と対地零相電流のそれぞれの波形の中に重畳されている。
三相モーター３の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に入力される制御電圧は、それぞれ位相の１２０°ずれた正弦波で表すことができる（図５（ａ），図６（ａ）参照）。これらの制御電圧（の基本波）の周波数は電圧波形Ｆの周波数とは同じとは限らない。
各相対地電圧には、このような制御電圧に電圧波形Ｆが重畳され、例えば、三相デルタ結線方式の配電形態を有する商用交流電源１では、三相モーター３の各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）は、図５（ｂ）に示すような波形として現れる。
同様に、三相スター結線方式の配電形態を有する商用交流電源１では、三相モーター３の各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）は、図６（ｂ）に示すような波形として現れる。
すなわち、三相モーター３の各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）は、配電形態の違いを問わず、同相の周波数成分としての電圧波形Ｆの周波数成分をそれぞれ含んでいる。
【００１９】
一方、対地零相電流Iは、このような電圧波形Ｆの重畳された各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）それぞれの電位に基づいて、対地静電容量成分（Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗ）と、対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）とを介して大地Ｇに流れることから（図１参照）、この対地零相電流Iの波形にも電圧波形Ｆの周波数成分が重畳されることになる（図５（ｃ），図６（ｃ）参照）。
また、対地零相電流Iの波形は、対地静電容量成分（Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗ）の影響により、相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）の波形に対して位相が角度θ分進むことが知られている。
【００２０】
このように、電圧波形Ｆの重畳された各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）に基づいて対地零相電流Iが得られることから、同じ周波数帯域の電圧波形と電流波形との抽出により、オームの法則の成立する一対の電圧波形と電流波形を特定することができる。また、電圧波形Ｆの周波数成分は、三相それぞれの各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）、及び対地零相電流Iに共通する周波数成分となっている。
そこで、周波数成分抽出部１３１では、少なくとも電圧波形Ｆの周波数を含む周波数帯域を対象として抽出周波数帯域を設定し、この抽出周波数帯域において、対地零相電流I及び各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）の周波数成分を抽出する。
【００２１】
抽出周波数帯域を設定するためには、電圧波形Ｆの周波数を特定する必要がある。
三相モーター３の各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）に重畳される電圧波形Ｆは、三相デルタ結線方式の配電形態を有する商用交流電源１では、商用周波数の１倍のみならずその整数倍の高調波成分、また、三相スター結線方式の配電形態を有する商用交流電源１では、商用周波数の３倍のみならずその整数倍の高調波成分も存在するが、高調波になるほど振幅が減衰する傾向があるため、その分抽出も困難となる。そこで、振幅が最も大きい、なるべく低周波の周波数成分を有する電圧波形Ｆを含むように、対象となる周波数帯域を設定することが好ましい。
【００２２】
具体的には、三相デルタ結線方式の配電形態を有する商用交流電源１では、例えば、商用周波数を５０Ｈｚとすると、これと同周波数の５０Ｈｚを基本交流電圧波形の周波数として抽出周波数帯域を設定することが好ましく、三相スター結線方式の配電形態を有する商用交流電源１では、例えば、商用周波数を５０Ｈｚとすると、これの３倍高調波となる１５０Ｈｚを基本交流電圧波形として抽出周波数帯域を設定することが好ましい。
また、設定する抽出周波数帯域は、基本交流電圧波形のみを抽出可能にこれとほぼ同周波数の帯域（例えば、ピンポイントの帯域、又は狭い帯域）とすることもできる。
さらに、基本交流電圧波形に重畳される制御電圧の成分（例えば、ＰＷＭ制御の成分）を抽出可能に、基本交流電圧波形の周波数±α（例えば、＋１００Ｈｚ，−２０Ｈｚ）となるような一定の数値範囲を有する抽出周波数帯域とすることもできる。特に、後述するように対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）それぞれの抵抗値を求めるためには、抽出周波数帯域を、基本交流電圧波形の周波数を含みながらも制御電圧の成分を抽出可能な一定の数値範囲を有する周波数帯域とする必要がある。
【００２３】
基本交流波形抽出部１３２は、基本交流波形抽出手段として動作し、三相モーター３の各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）から、基本交流電圧波形を抽出する。
図５（ａ），図６（ａ）に示すように、三相モーター３の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に入力される制御電圧は、それぞれ位相の１２０°ずれた正弦波で表すことができ、ある瞬間において各相の制御電圧を加算するとその値は「ゼロ」になる特性を有している。
そこで、基本交流波形抽出部１３２は、同じ測定タイミングの各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）の値をそれぞれ加算し、その和を三相の「３」で割り算することにより、基本交流電圧波形（基本交流電圧Ｅｆ）を抽出する。
また、周波数成分抽出部１３１において、抽出周波数帯域を基本交流電圧波形の周波数のみに設定することにより（例えば、基本交流電圧波形の周波数のみ抽出するバンドパスフィルターなど）、周波数成分抽出部１３１を基本交流波形抽出手段として動作させることもできる。
【００２４】
ゼロクロスデータ抽出部１３３，１３４は、基本交流波形抽出部１３２で抽出された基本交流電圧波形のゼロクロスを複数特定するとともに、各ゼロクロス間に対応する期間の各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）と、対地零相電流Iの各数値データ（測定値）を一対のデータ群として特定する。なお、ゼロクロスとは、振れ幅（振幅）に対称性を有するとともに周期性を有する基本交流電圧Ｅｆの波形において、振幅がゼロ（０）を示す部分をいう。
このようなゼロクロスの特定により、各ゼロクロス間において、オームの法則の成立する、各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）の波形と、これと対をなす対地零相電流Iの波形とが特定されることになる。
さらに、ゼロクロスデータ抽出部１３４は、基本交流波形抽出部１３２により抽出された基本交流電圧波形において、各ゼロクロス間に対応する期間の基本交流電圧Ｅｆの数値データ（測定値）を、上記の各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）及び対地零相電流Iと対をなすデータ群として特定する。
【００２５】
演算部１４は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ），ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏなどのインターフェイス等を備えるコンピュータで構成され、電流値算出部１４１と、電圧値算出部１４２と、抵抗値算出部１４３と、を備えている。
【００２６】
電流値算出部１４１は、漏洩電流算出手段として動作し、複数のゼロクロス（ＺＣ０，ＺＣ１，ＺＣ２・・・）それぞれの間において、対地零相電流Iの数値データをゼロクロス間ごとに積分するとともに、この積分値からゼロクロス間ごとの平均電流値を算出する。
電圧値算出部１４２は、基本交流電圧値算出手段及び各相電圧値算出手段として動作し、複数のゼロクロス（ＺＣ０，ＺＣ１，ＺＣ２・・・）それぞれの間において、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）の数値データをゼロクロス間ごとに積分するとともに、この積分値からゼロクロス間ごとの平均電圧値を算出する。
抵抗値算出部１４３は、合成抵抗値算出手段及び各相抵抗値算出手段として動作し、電流値算出部１４１及び電圧値算出部１４２において同じゼロクロス間の測定データから算出された、対地零相電流Iの平均電流値と、これと対をなす基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）の平均電圧値とから、各相の対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）を合成した対地合成抵抗値、及び各相それぞれの対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）の抵抗値を算出する。
まずは、電流値算出部１４１において算出される、対地零相電流Iのうちの対地抵抗成分を通じて流れる漏洩電流の算出原理について、図７〜図９を参照しながら説明する。
【００２７】
図８（ａ）は基本交流電圧Ｅｆの波形、図８（ｂ）は基本交流電圧Ｅｆの波形と制御電圧の波形とを合成した各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）の波形、図８（ｃ）は対地零相電流Iの波形を示し、説明を簡単にするためにそれぞれの波形を簡易な正弦波で模式的に示している。
図８（ａ）に示す基本交流電圧Ｅｆは、基本交流波形抽出部１３２により抽出されたもので、この波形から、振幅がゼロ（０）となるゼロクロスＺＣがＺＣ０、ＺＣ１、ＺＣ２・・・というように順次特定される。
図８（ｂ）に示す各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）は、周波数成分抽出部１３１により、基本交流電圧Ｅｆの周波数を含む周波数帯域の周波数成分として抽出された電圧であり、基本交流電圧Ｅｆの波形と位相の一致する波形を有している。また、ゼロクロスＺＣ０、ＺＣ１、ＺＣ２・・・の特定により、各ゼロクロス間に属する各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）の数値データ（測定値）が決定される。
図８（ｃ）に示す対地零相電流Iは、周波数成分抽出部１３１により、基本交流電圧Ｅｆの周波数を含む周波数帯域の周波数成分として抽出された電流である。また、ゼロクロスＺＣ０、ＺＣ１、ＺＣ２・・・の特定により、各ゼロクロス間に属する対地零相電流I数値データ（測定値）が決定される。
各ゼロクロス間の対地零相電流Iは、これと対をなす各ゼロクロス間の各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）に基づいて流れ、例えば、ＺＣ０−ＺＣ１間の各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）に基づいてＺＣ０−ＺＣ１間の対地零相電流Iが流れることになる。
言い換えると、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、各ゼロクロス間の各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）を積分した値Ｅ０（ハッチング部の面積）の電圧に基づいて、各ゼロクロス間の対地零相電流Iを積分した値Ｉ０（ハッチング部の面積）の電流が流れることになる。
【００２８】
ところが、対地零相電流Iには、対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）を介して流れる漏洩電流（抵抗成分電流）のみならず、対地静電容量成分（Ｃｕ，Ｃｖ，Ｃｗ）を介して流れる漏洩電流（容量成分電流）も含まれる。
対地零相電流Ｉ、対地零相電流Ｉのうちの抵抗成分電流、及び対地零相電流Ｉのうちの容量成分電流を、それぞれベクトルで表すと図７に示すような関係を有している。
対地零相電流Ｉのうちの抵抗成分電流は、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）に対する位相のずれは生じないものの、対地零相電流Ｉのうちの容量成分電流は、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）に対して位相が９０°進むことが知られている。
対地零相電流Ｉは、このような容量成分による位相のずれの影響により、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）に対して位相が所定角度θずれることになる。
このようなことから、対地零相電流Ｉのうちの抵抗成分電流は、対地零相電流Ｉの大きさをＩ０で表すと、Ｉ０ｃｏｓθで表すことができる。
このＩ０ｃｏｓθは、以下に示すように、対地零相電流Ｉの波形を各ゼロクロス間で積分した値と等価である。
【００２９】
例えば、対地零相電流Ｉを振幅１の正弦波とした場合、式１のように表すことができる。
【数１】
0005631444.tif 000002
ただし、ｔは時間、ω＝２πｆ、ｆは対地零相電流Ｉの周波数、θは基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）に対する対地零相電流Ｉの位相のずれを示す。
ゼロクロス間の対地零相電流Ｉの総面積をＩ０とすると、Ｉ０は、式２のように求められる。
【数２】
0005631444.tif 000003
一方、Ｉ（ｔ）をゼロクロス間で積分すると、式３のように表される。
【数３】
0005631444.tif 000004
つまり、ゼロクロス間の対地零相電流Ｉを積分することで、対地零相電流Ｉのうちの抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθ、すなわち、抵抗値成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）を通じて流れる漏洩電流の合成値を求めることができるのである。
【００３０】
このように、ゼロクロス間の対地零相電流Ｉを積分することで対地零相電流Ｉのうちの抵抗成分電流（漏洩電流）を求めることができるのは、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）に対して無効な成分として流れる容量成分電流は、図８（ｄ）に示すように、一つのゼロクロス間、すなわち、各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）波形の半周期の中で（−）分と（＋）分が相殺されて「ゼロ」となり、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧（Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗ）に対して位相のずれの生じない有効な成分となる抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθ（ハッチング部分の面積）のみが残るためである。
このように対地零相電流Ｉのうちの抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθは、対地零相電流Ｉをゼロクロス間で積分することにより求めることができる。
以下に、電流値算出部１４１において実行される抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθ（抵抗成分漏洩電流）の具体的な算出方法について、図９（ｃ）、（ｄ）を用いて説明する。
【００３１】
[抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθの算出方法]
図９（ｃ）に示すように、対地零相電流Ｉは所定のサンプリング周期で所定の期間に亘り測定されていることから、ゼロクロスデータ抽出部１３３により抽出された対地零相電流Ｉの数値データ（測定値）が、例えば、各ゼロクロス間においてｎ個あるものとする。
電流値算出部１４１では、抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθを算出するために、電流の流れる向きの違い（例えば、±）に応じて、１〜ｎのそれぞれの対地零相電流Ｉにプラス又はマイナスの符号を付し（図９（ｃ）中において実線矢印はプラス、破線矢印はマイナス）、これらを順次加算する。
この加算は対地零相電流Ｉをゼロクロス間で積分することと等価であることから、合計された電流値が対地零相電流Ｉのうちの抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθの電流値となる。
【００３２】
また、このように算出される抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθには、制御電圧の成分（例えば、ＰＷＭ制御の成分）を含めることもできるし、抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθから制御電圧の成分を除外し、基本交流電圧波形の周波数成分のみとすることもできる。
これは、周波数成分抽出部１３１において設定される抽出周波数帯域の数値範囲の増減により選択可能である。
例えば、周波数成分抽出部１３１において設定される抽出周波数帯域を、基本交流電圧波形の周波数成分とほぼ同周波数の帯域に設定することで、抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθは、基本交流電圧波形の周波数成分のみを有する値となる。
また、設定される抽出周波数帯域を、基本交流電圧波形の周波数±α（例えば、＋１００Ｈｚ，−２０Ｈｚ）となるような、ある一定の数値範囲を有する周波数帯域とすることで、抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθは、基本交流電圧波形の周波数成分と制御電圧の成分（例えば、ＰＷＭ制御の成分）の合成された値となる。
【００３３】
[平均抵抗成分電流Ｉｚｒの算出方法]
また、図９（ｄ）に示すように、ゼロクロス間の抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθの平均値である平均抵抗成分電流Ｉｚｒを求めることもできる。
電流値算出部１４１では、合計された電流値（抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθ）をｎで除算することで、平均抵抗成分電流Ｉｚｒを算出する。
なお、対地零相電流Ｉのサンプリング周期は、任意な周期に設定可能であり、これを短くすることで抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθ及び平均抵抗成分電流Ｉｚｒそれぞれの値の精度を向上させることができる。
また、平均抵抗成分電流Ｉｚｒには、抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθと同様、周波数成分抽出部１３１において設定される抽出周波数帯域の帯域により、制御電圧の成分（例えば、ＰＷＭ制御の成分）を含めることもできるし、制御電圧の成分を除外し、基本交流電圧波形の周波数成分のみとすることもできる。
【００３４】
[基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの算出方法]
また、このような抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθと対をなす基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの各電圧値も、抵抗成分電流Ｉ０ｃｏｓθと同様に、ゼロクロス間のそれぞれの電圧値を積分することにより求めることができる。
図９（ａ）に示すように、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗは所定のサンプリング周期で所定の期間に亘り測定されていることから、ゼロクロスデータ抽出部１３４により抽出された基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの数値データ（測定値）が、例えば、各ゼロクロス間においてｎ個あるものとする。
電圧値算出部１４２では、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの電圧値をそれぞれ算出するために、電位の違い（例えば、±）に応じて、１〜ｎのそれぞれの基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗにプラス又はマイナスの符号を付し（図９（ａ）中において実線矢印はプラス、破線矢印はマイナス）、これらを順次加算する。
この加算は基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗをそれぞれゼロクロス間で積分することと等価であることから、合計されたそれぞれの電圧値が各ゼロクロス間で供給された電圧の総量となる。
また、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗには、基本交流電圧Ｅｆのみならず、制御電圧の成分（例えば、ＰＷＭ制御の成分）の電圧が含まれている。
これは、周波数成分抽出部１３１において設定される抽出周波数帯域を、基本交流電圧波形の周波数±α（例えば、＋１００Ｈｚ、−２０Ｈｚ）となるような、ある一定の数値範囲を有する周波数帯域とすることで実現される。
【００３５】
[基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの平均電圧の算出方法]
また、図９（ｂ）に示すように、各ゼロクロス間の基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの平均電圧を求めることもできる。
電圧値算出部１４２では、合計されたそれぞれの電圧値（ゼロクロス間の積分値）をｎで除算することで、平均電圧を算出する。
なお、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗのサンプリング周期は、対地零相電流Ｉのサンプリング周期と一致させるものの、任意な周期に設定可能であり、これを短くすることで、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗそれぞれの合計電圧、平均電圧の精度を向上させることができる。
また、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの平均電圧には、基本交流電圧Ｅｆのみならず、制御電圧の成分（例えば、ＰＷＭ制御の成分）の電圧が含まれている。
【００３６】
抵抗値算出部１４３は、電流値算出部１４１で算出された平均抵抗成分電流Ｉｚｒと、電圧値算出部１４２で算出された基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗそれぞれの平均電圧を用いて、各相の対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）を合成した対地合成抵抗値Ｚと、各相それぞれの各相対地抵抗値Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗとをそれぞれ算出する。
【００３７】
対地合成抵抗値Ｚの算出方法には、基本交流電圧Ｅｆの平均電圧と平均抵抗成分電流Ｉｚｒを用いて対地合成抵抗値Ｚを算出する第一の算出方法と、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗそれぞれの平均電圧と平均抵抗成分電流Ｉｚｒを用いて対地合成抵抗値Ｚを算出する第二の算出方法とがある。
【００３８】
［対地合成抵抗値の第一の算出方法］
各相の対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）を合成した対地合成抵抗値Ｚは、オームの法則に従い、式４に示すように、基本交流電圧Ｅｆの平均電圧を平均抵抗成分電流Ｉｚｒで除算することで求めることができる。
【数４】
0005631444.tif 000005
ただし、基本交流電圧Ｅｆの平均電圧は、制御電圧の周波数成分を含まない基本交流電圧波形の周波数成分のみからなる基本交流電圧Ｅｆの平均値であることから、平均抵抗成分電流Ｉｚｒに制御電圧の成分が含まれていると、算出される対地合成抵抗値Ｚの精度が低下することになる。そこで、対地合成抵抗値Ｚの算出に用いる平均抵抗成分電流Ｉｚｒは、周波数成分抽出部１３１により制御電圧の周波数成分の除外された、基本交流電圧波形の周波数成分のみを有する平均抵抗成分電流Ｉｚｒを採用する。
また、それぞれ期間の異なる複数のゼロクロス間において、基本交流電圧Ｅｆの平均電圧と、平均抵抗成分電流Ｉｚｒとをそれぞれ複数求めるとともに、それぞれの平均値を式４に代入することにより、算出される対地合成抵抗値Ｚの精度を向上させることができる。
【００３９】
［対地合成抵抗値の第二の算出方法］
第二の算出方法では、基本交流電圧Ｅｆに代えて、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗそれぞれの平均電圧を用いて対地合成抵抗値Ｚを求める。
各相の対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）を合成した対地合成抵抗値Ｚは、オームの法則に従い、式５に示すように、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗそれぞれの平均電圧の平均値（式５中の「３」で平均値を算出している）を平均抵抗成分電流Ｉｚｒで除算することで求めることができる。
【数５】
0005631444.tif 000006
この場合、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの平均電圧には、制御電圧の周波数成分が含まれていることから、対地合成抵抗値Ｚの算出に用いる平均抵抗成分電流Ｉｚｒも、これらの平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと同じ帯域の周波数成分の抽出された平均抵抗成分電流Ｉｚｒを採用する。
また、それぞれ期間の異なる複数のゼロクロス間の各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの平均電圧と、平均抵抗成分電流Ｉｚｒとをそれぞれ複数求めるとともに、それぞれの平均値を式５に代入することにより、算出される対地合成抵抗値Ｚの精度を向上させることができる。
【００４０】
［各相対地抵抗値の算出方法］
抵抗値算出部１４３では、各相の対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）それぞれの各相対地抵抗値を、以下のように算出する。
並列接続された各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗと、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗそれぞれの平均電圧と、平均抵抗成分電流Ｉｚｒは、式６の関係を満たす。
【数６】
0005631444.tif 000007
このような関係は、それぞれ期間の異なる複数のゼロクロス間の各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの平均電圧と、これに対応する平均抵抗成分電流Ｉｚｒにも成立することから、抵抗値算出部１４３では、これらを式６に代入して、右辺と左辺とが等しくなる各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの組合せを、繰り返し演算により求める。
すなわち、抵抗値算出部１４３では、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの平均電圧を独立変数（説明変数）、平均抵抗成分電流Ｉｚｒを従属変数、及び式６を回帰式とする重回帰分析により各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの組合せを求める。
【００４１】
具体的には、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの平均電圧をそれぞれＥｕ，Ｅｖ，Ｅｗで表すと、それぞれ期間の異なる複数のゼロクロス間の平均電圧Ｅｕ（Ｅｕ０，Ｅｕ１，Ｅｕ２・・・），Ｅｖ（Ｅｖ０，Ｅｖ１，Ｅｖ２・・・），Ｅｗ（Ｅｗ０，Ｅｗ１，Ｅｗ２・・・）と、これらと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒ（Ｉｚｒ０，Ｉｚｒ１，Ｉｚｒ２・・・）を用いて、これらに対応する各相対地抵抗Ｒｕ（Ｒｕ０，Ｒｕ１，Ｒｕ２・・・），Ｒｖ（Ｒｖ０，Ｒｖ１，Ｒｖ２・・・），Ｒｗ（Ｒｗ０，Ｒｗ１，Ｒｗ２・・・）を推定しながら順次更新して、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを真値に近づける。
詳細には、各相対地抵抗Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０はそれぞれの初期値を示しており、これらの初期値を所定の線形式を用いて、第一各相対地抵抗Ｒｕ１，Ｒｖ１，Ｒｗ１、第二各相対地抵抗Ｒｕ２，Ｒｖ２，Ｒｗ２というように順次その値の更新を繰り返しながら、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを真値に近づける。
なお、初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０は、予め定められた所定の値を用いる。
【００４２】
繰り返し演算では、式７に示すように、式６の右辺と左辺との差分Ｓがゼロになったときの各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの値が真値ということになる。
【数７】
0005631444.tif 000008
ただし、ゼロにならなくても、式８に示すように、ゼロに近い所定の値Ｘとなることで、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの値が真値に近づいた（収束）したものと判断することができる。
【数８】
0005631444.tif 000009
【００４３】
具体的な繰り返し演算では、例えば、最初に、各相平均電圧Ｅｕ０，Ｅｖ０，Ｅｗ０と、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒ０と、各相対地抵抗の初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０とを式８に代入して、差分Ｓを求める。この差分Ｓを求める課程において、式８の右辺第二項（括弧内の値）が第一漏洩電流値となる。
この差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下であるときは、その初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０が、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの真値ということになる。
差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下でないときには、初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０を第一各相対地抵抗Ｒｕ１，Ｒｖ１，Ｒｗ１に更新する。
さらに、ゼロクロス間の異なる他の各相平均電圧Ｅｕ１，Ｅｖ１，Ｅｗ１と、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒ１と、第一各相対地抵抗Ｒｕ１，Ｒｖ１，Ｒｗ１とを式８に代入して、新たな差分Ｓを求める。この差分Ｓを求める課程において、式８の右辺第二項が第二漏洩電流値となる。
この差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下であるときは、そのときの各相対地抵抗Ｒｕ１，Ｒｖ１，Ｒｗ１が各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの真値ということになる。一方、差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下でないときには、第一各相対地抵抗Ｒｕ１，Ｒｖ１，Ｒｗ１を第二各相対地抵抗Ｒｕ２，Ｒｖ２，Ｒｗ２に更新する。以下このような更新を、差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下になるまで繰り返す。
このような繰り返し演算の過程において、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの更新は、以下に示す更新方法に従って行われる。
【００４４】
例えば、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの更新方法として、以下に説明する二通りの方法のうちの一通りを採用することができる。
一つ目の更新方法は、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗのうちで最大の値を示す平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗが差分Ｓを生じさせる因子であると判断し、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗのうちで最大の値を示す平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗに対応する各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗのみを更新し、それ以外を更新しない方法である。更新には、例えば、式９に示すような線形式を用いることができる。
【数９】
0005631444.tif 000010
ただし、式９において更新するのは、Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗのうちのいずれかであり、ｎは、ゼロ（０）以上の整数を示し、ｋは所定の補正係数を示す。
これにより、真値から最も乖離している各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗのうちのいずれかの値を素早く真値に近づけることができる。
【００４５】
また、二つ目の更新方法は、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの値に応じて各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗをそれぞれ更新する方法であり、更新には、例えば、式１０に示すような線形式を用いることができる。
【数１０】
0005631444.tif 000011
ただし、式１０では、Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗのすべてを更新するものとし、ｎは、ゼロ（０）以上の整数を示し、ｋは所定の補正係数を示す。
これにより、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの値に応じて各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの値をそれぞれ真値に近づけることができる。
【００４６】
以上のような繰り返し演算を行うに先立ち、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗそれぞれの初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０を予め決定しておく必要がある。
各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの算出速度を速めるためには、初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０はなるべく真値に近い方が好ましい。そこで、初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０を前述した対地合成抵抗値Ｚから求めることにする。
対地合成抵抗値Ｚから各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗそれぞれの抵抗値は算出できないものの、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの平均値Ｒａは求めることができることから、この平均値Ｒａを初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０として用いる。下記の式１１において、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを平均値Ｒａに置き換えると、
【数１１】
0005631444.tif 000012
式１１と式５とから、平均値Ｒａは、式１２のように表すことができる。
【数１２】
0005631444.tif 000013
すなわち、本実施形態では、対地合成抵抗値Ｚから求められる各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの平均値Ｒａを、式７又は式８におけるそれぞれの初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０として用いることにより、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを真値に近づける速度、すなわち繰り返し演算による収束を速めることができる。
特に、一のゼロクロス間の平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これに対応する一の平均抵抗成分電流Ｉｚｒとから、初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０となる平均値Ｒａを求めるのではなく、それぞれ期間の異なる複数のゼロクロス間の平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これに対応する平均抵抗成分電流Ｉｚｒとから、初期値Ｒｕ０，Ｒｖ０，Ｒｗ０となる平均値Ｒａを求めることで、さらに収束を速めることができる。
【００４７】
このように、それぞれ期間の異なる複数のゼロクロス間の平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これに対応する平均抵抗成分電流Ｉｚｒを用いて、これらに対応する各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを順次推定しながら更新して各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを真値に近づけるという、繰り返し演算を行うことにより、正確な各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを求めることができる。
【００４８】
このような抵抗値算出部１４３の各相抵抗値算出手段及び合成抵抗値算出手段として動作は、以下に示すフローチャートに基づいて実行される。
例えば、対地抵抗成分Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗそれぞれの各相対地抵抗値は、図１０に示す各相対地抵抗値算出処理に係るフローチャートに基づいて算出され、対地抵抗成分Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの対地合成抵抗値Ｚは、図１１に示す対地合成抵抗値算出処理に係るフローチャートに基づいて算出される。
【００４９】
図１０に示す各相対地抵抗値算出処理では、まず、Ｓ１〜Ｓ３において、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの初期値を求める。
具体的には、各ゼロクロス間の測定データから、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒを取得し（Ｓ１，Ｓ２）、これらを式１２に代入して、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの初期値となる平均値Ｒａを算出する（Ｓ３）。
この場合、取得元となる平均電圧と平均抵抗成分電流は、最初に測定された測定データのみならず、それぞれ期間の異なるゼロクロス間の平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒとからなる複数組の測定データそれぞれの平均値を算出し、これらを式１２に代入して求められる平均値Ｒａを初期値とすることもできる。
【００５０】
次いで、Ｓ４〜Ｓ１３では、さらに取得される平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒとから、各相対地抵抗成分Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを真値に近づける処理を実行する。
まず、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒを取得し（Ｓ４，Ｓ５）、これらを式８に代入して、差分Ｓを算出する（Ｓ６）。
続いて、差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下か否かの判定を行う（Ｓ７）。
差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下のときには（Ｓ７−Ｙｅｓ）、処理を終了する。
一方、差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下でないときには（Ｓ７−Ｎｏ）、予め設定されたＳ９又はＳ１３のいずれかのステップに係る処理を実行する（Ｓ８）。
【００５１】
Ｓ９〜Ｓ１２の処理は、先に一つ目の更新方法として説明した、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗのうちで最大の値を示す平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗに対応する各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗのみを更新し、それ以外を更新しない方法を示している。
具体的には、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗの値をそれぞれ比較し（Ｓ９）、最大となる平均電圧に対応する各相対地抵抗を、式９に基づいて更新する。
例えば、平均電圧Ｅｕが最大のときには、Ｒuのみを更新し（Ｓ１０）、平均電圧Ｅｖが最大のときには、Ｒｖのみを更新し（Ｓ１１）、平均電圧Ｅｗが最大のときには、Ｒｗのみを更新する（Ｓ１２）。
その後、再びＳ４に戻り、差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下になるまでＳ４〜Ｓ１２を繰り返す。
【００５２】
一方、Ｓ１３の処理は、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗそれぞれの値に応じて各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗをそれぞれ更新するという、前述の二つ目の更新方法である。
具体的には、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを、式１０に基づいてそれぞれ更新する（Ｓ１３）。
その後、再びＳ４に戻り、差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下になるまでＳ４〜Ｓ８、Ｓ１３を繰り返す。
なお、差分Ｓがゼロ（０）又は所定数Ｘ以下となり、当該処理が終了したときには（Ｓ７−Ｙｅｓ）、そのときの各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗそれぞれの値が表示部１５に表示されることになる。
【００５３】
以上のような各相対地抵抗値算出処理の実行により、それぞれ期間の異なる複数のゼロクロス間の平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒを用いて、これらに対応する各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを順次推定しながら更新して各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを真値に近づけることができるので、正確な各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを求めることができる。
【００５４】
図１１に示す対地合成抵抗値算出処理は、それぞれ期間の異なる複数のゼロクロス間の平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒを用いて、対地合成抵抗値の平均値Ｚａを求める処理であり、この処理では、まず、Ｓ２０〜Ｓ２３において、平均値Ｚａの初期値を求めるなどの初期設定を行う。
具体的には、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒを取得し（Ｓ２０，Ｓ２１）、これらを式５に代入して、対地合成抵抗値の平均値Ｚａの初期値を算出する（Ｓ２２）。この場合、取得元となる平均電圧と平均抵抗成分電流は、最初に測定された測定データとすることができる。さらに、繰り返し算出回数ｎに初期値１を設定する（Ｓ２３）。
【００５５】
次いで、Ｓ２４〜Ｓ２９では、さらに取得される平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒとから、対地合成抵抗値の平均値Ｚａを更新する処理を実行する。
まず、繰り返し算出回数ｎを＋１更新するとともに（Ｓ２４）、平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒを取得し（Ｓ２５，Ｓ２６）、これらを式５に代入して、（今回）対地合成抵抗値Ｚｎを算出する（Ｓ２７）。
続いて、対地合成抵抗値の（前回）平均値Ｚａ（初期値を含む）の合計（Ｚａ×（ｎ−１））と、算出された対地合成抵抗値Ｚｎとを加算し、この加算値をｎで割ることにより、新たな対地合成抵抗値の平均値Ｚａを算出する（Ｓ２８）。続いて、繰り返し算出回数ｎが最大算出回数Ｍに達したか否かの判定を行う（Ｓ２９）。繰り返し算出回数ｎがＭ回に達したならば、処理を終了し（Ｓ２９−Ｙｅｓ）、繰り返し算出回数ｎがＭ回に達しないならば（Ｓ２９−Ｎｏ）、Ｓ２４〜Ｓ２８を再び実行する。
なお、繰り返し算出回数ｎがＭ回に達して、当該処理が終了したときには（Ｓ２９−Ｙｅｓ）、そのときの対地合成抵抗値の平均値Ｚａが表示部１５に表示されることになる。
【００５６】
以上のように、対地合成抵抗値算出処理では、それぞれ期間の異なる複数のゼロクロス間の平均電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと、これと対をなす平均抵抗成分電流Ｉｚｒを用いた繰り返し演算により、対地合成抵抗値Ｚを求めることから、対地合成抵抗値の精度が向上する。
また、このようにして求められる対地合成抵抗値Ｚを「３」で除算した値を、各相対地抵抗値算出処理における、各相対地抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの初期値とすることもできる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の漏洩電流算出装置及び漏洩電流算出方法によれば、対地漏洩電流のうちの、三相モーターの対地容量成分を除く対地抵抗成分を通じて流れる漏洩電流値を積分により算出するので、ノイズの影響の抑制された正確な漏洩電流値を算出することができる。
また、漏洩電流値のみならず、各相対地電圧も積分により算出するとともに、このようにして算出された漏洩電流値と各相対地電圧により、対地合成抵抗値及び各相対地抵抗値を求めるので、ノイズの影響の抑制された正確な抵抗値を算出することができる。
【００５８】
以上、本発明の漏洩電流算出装置及び漏洩電流算出方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る漏洩電流算出装置及び漏洩電流算出方法は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。
例えば、本実施形態では、各相の対地抵抗成分（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）を合成した対地合成抵抗値Ｚと、各相それぞれの各相対地抵抗値の算出にあたり、平均抵抗成分電流Ｉｚｒと、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗそれぞれの平均電圧を用いたが、それぞれの積分値を用いて算出することもできる。
【００５９】
また、各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗと対地零相電流Ｉを測定する所定の期間は、少なくとも一以上のゼロクロス間が特定される期間とすることができる。
【００６０】
また、対地零相電流Ｉ、基本交流電圧Ｅｆ及び各相対地電圧Ｅｕ，Ｅｖ，Ｅｗをそれぞれゼロクロス間で積分する方法は、本実施形態には限定されず、例えば、ΔΣ変調によりアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ−Ｄ変換器を用いて積分値を出力させることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、サーボモーターなどの三相モーター各相の抵抗成分を通じて流れる漏洩電流及び各相抵抗値を測定する漏洩電流算出装置において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  漏洩電流算出装置
１１  各相電圧測定ケーブル
１２  零相変流器（ＺＣＴ）
１３  信号処理部
１３１  周波数成分抽出部
１３２  基本交流波形抽出部
１３３，１３４  ゼロクロスデータ抽出部
１４  演算部
１４１  電流値算出部
１４２  電圧値算出部
１４３  抵抗値算出部
１５  表示部
【要約】
【課題】ノイズの影響の抑制された正確な漏洩電流値を算出可能な漏洩電流値算出装置を提供する。
【解決手段】三相モーター各相に入力されるそれぞれの対地電圧を所定の期間に亘り測定する対地電圧測定手段と、三相モーターを通じて流れる対地漏洩電流である零相電流を所定の期間に亘り測定する零相電流測定手段と、各相の対地電圧に対して同相となる周波数を有する基本交流電圧波形を、対地電圧から抽出する基本交流波形抽出手段と、基本交流電圧波形の周波数を含む周波数帯域において当該周波数帯域の零相電流成分を抽出する周波数成分抽出手段と、基本交流電圧波形のゼロクロス間に対応する期間において周波数帯域の零相電流成分を積分することにより、対地漏洩電流のうちの、三相モーターの対地容量成分を除く対地抵抗成分を通じて流れる漏洩電流値Ｉ０ｃｏｓθを算出する漏洩電流値算出手段と、を備える構成としてある。
【選択図】図８【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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