(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定接地体に接続される第１測定端子と、２つの補助接地極の各々に接続される電圧用の第２測定端子および電流用の第３測定端子と、上記第１測定端子と上記第３測定端子との間に接続された一次側巻線を有し、その二次側巻線側には可変抵抗器が並列に接続されているトランスと、上記一次側巻線を含む測定電流路に交流の測定信号を供給する発振回路と、上記発振回路の発振と同期して上記第１測定端子と上記可変抵抗器との間の電圧および上記第２測定端子の電圧を検波する同期整流回路と、この同期整流回路に接続された検流計とを備えた接地抵抗計において、
上記測定電流路の上記第１測定端子側と上記第３測定端子側の間に第１スイッチを介して接続された補助接地抵抗測定部と、上記第２測定端子および上記第３測定端子をそれぞれ上記測定電流路に選択的に接続する第２および第３スイッチとを備え、
上記第１スイッチは、接地抵抗測定時には上記検流計を上記同期整流回路に接続して上記補助接地抵抗測定部をオフとし、補助接地抵抗測定時には上記検流計を上記同期整流回路から切り離して上記補助接地抵抗測定部側に接続するスイッチからなり、同第１スイッチにより上記検流計が上記補助接地抵抗測定部に兼用とされていることを特徴とする接地抵抗計。
【請求項２】
上記補助接地抵抗測定部は、上記検流計に対して直列に接続される電流制限用抵抗およびダイオードを有していることを特徴とする請求項１に記載の接地抵抗計。
【請求項３】
上記検流計には、測定された補助接地抵抗の良否判定基準としての特定のマークが表示されていることを特徴とする請求項１または２に記載の接地抵抗計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接地抵抗計に関し、さらに詳しく言えば、Ａ種（第１種）接地工事などで使用される交流電位差計方式の接地抵抗計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気設備に施される接地工事は、人体への保安および機器の保全のために必要不可欠とされている。接地工事の際には、地面に埋められる接地体の接地抵抗の大きさを測るために、接地抵抗計を用いる。この接地抵抗計には、交流電位差法によるものがある。
【０００３】
この接地抵抗計は、図５にその概略が示されているように、交流の一定電圧を発振する発振回路１、トランス２、このトランス２の２次側巻線２Ｂに対して並列に接続されている可変抵抗器３、発振回路１と同期して動作する同期整流回路４、検流計５および３つの測定端子Ｅ，Ｐ，Ｃを備える。
【０００４】
この接地抵抗計では、発振回路１の出力端子１Ａがトランス２の一次側巻線２Ａを経て測定端子Ｅに接続され、出力端子１Ｂが測定端子Ｃに接続されている。同期整流回路４の端子４Ａが可変抵抗器３の可変端子３Ａに接続され、端子４Ｂが測定端子Ｐに接続されている。また、同期整流回路４の端子４Ｃと端子４Ｄとの間には、検流計５が接続されている。
【０００５】
接地抵抗の測定に際して、接地抵抗計の測定端子Ｅには、地面に埋め込まれた接地体である被測定接地体（図示を省略する）が接続され、測定端子Ｐおよび測定端子Ｃには、別の場所でそれぞれ地面に埋め込まれた補助接地極（図示を省略する）がそれぞれ接続される。つまり、これから述べる測定法は、２つの補助接地極を用いる３電極法である。
【０００６】
接地抵抗計の測定端子Ｅに接続される被測定接地体の接地抵抗がＲｘであり、測定端子Ｐに接続される補助接地極の接地抵抗が補助接地抵抗Ｒｐである。また、測定端子Ｃに接続される補助接地極の接地抵抗が補助接地抵抗Ｒｃである。被測定接地体と２つの補助接地極とが地面に埋め込まれると、接地抵抗Ｒｘと補助接地抵抗Ｒｐ，Ｒｃは、大地で接続された状態になる。
【０００７】
この状態のときに、発振回路１を動作させると、その交流電圧による測定電流が、測定端子Ｃ、補助接地抵抗Ｒｃ、接地抵抗Ｒｘ、測定端子Ｅ、およびトランス２の一次巻線２Ａを経て、発振回路１に戻る測定ループを流れる。これにより、接地抵抗Ｒｘと測定電流とによる電圧降下が測定端子Ｅ−Ｐ間に発生する。
【０００８】
これと同時に、この測定電流によりトランス２の２次側巻線２Ｂに電流が誘起されるため、測定端子Ｅと可変抵抗器３の可変端子３Ａとの間にも電圧降下が生ずる。これら２つの電圧は、発振回路１の発振に同期する同期整流回路４にて検波される。
【０００９】
したがつて、可変抵抗器３を操作して検流計５をバランスさせて、そのときの可変抵抗器３のダイヤル目盛を読むことにより、接地抵抗Ｒｘが３電極法で求められる。すなわち、測定端子Ｅと測定端子Ｐとの間の電圧をＥｘ、測定端子Ｅと可変抵抗器３の可変端子３Ａとの間の抵抗をＲｓ、この抵抗Ｒｓによる電圧降下をＥｓ、トランス２の巻線比を１：ｎ、測定ループを流れる電流をＩとすると、検流計５がバランスしたときには、次の式が成立する。
Ｅｘ＝Ｉ・Ｒｘ
Ｅｓ＝Ｉ・Ｒｓ／ｎ
Ｅｘ＝Ｅｓ
【００１０】
これら３つの式から
Ｒｘ＝Ｒｓ／ｎ
の式が成り立ち、この式から、接地抵抗Ｒｘを求めることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような３電極法で接地抵抗Ｒｘを求める場合、補助接地極が埋め込まれる地面の性質による影響を受けるという課題が発生する。すなわち、土質やその性状などにより、補助接地極と土との接触状態が変化し、補助接地抵抗Ｒｐ，Ｒｃの値が場所により異なる。
【００１２】
被測定接地体が良好であれば、その接地抵抗Ｒｘは小さく、接地抵抗Ｒｘに発生する電圧降下も小さくなる。これに対して、補助接地抵抗Ｒｃの値が土質などの影響を受けて大きくなると、測定ループを流れる測定電流が小さくなり、接地抵抗Ｒｘに発生する電圧降下がさらに小さくなる。この結果、検流計５の検出感度が不足するので、接地抵抗Ｒｘの測定精度が低くなってしまう。
【００１３】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、補助接地抵抗の良否判定を簡単に行なうことができ、地面に埋め込まれた接地体の接地抵抗を高精度に測定し得るようにした接地抵抗計を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、被測定接地体に接続される第１測定端子と、２つの補助接地極の各々に接続される電圧用の第２測定端子および電流用の第３測定端子と、上記第１測定端子と上記第３測定端子との間に接続された一次側巻線を有し、その二次側巻線側には可変抵抗器が並列に接続されているトランスと、上記一次側巻線を含む測定電流路に交流の測定信号を供給する発振回路と、上記発振回路の発振と同期して上記第１測定端子と上記可変抵抗器との間の電圧および上記第２測定端子の電圧を検波する同期整流回路と、この同期整流回路に接続された検流計とを備えた接地抵抗計において、上記測定電流路の上記第１測定端子側と上記第３測定端子側の間に第１スイッチを介して接続された補助接地抵抗測定部と、上記第２測定端子および上記第３測定端子をそれぞれ上記測定電流路に選択的に接続する第２および第３スイッチとを備え、上記第１スイッチは、接地抵抗測定時には上記検流計を上記同期整流回路に接続して上記補助接地抵抗測定部をオフとし、補助接地抵抗測定時には上記検流計を上記同期整流回路から切り離して上記補助接地抵抗測定部側に接続するスイッチからなり、同第１スイッチにより上記検流計が上記補助接地抵抗測定部に兼用とされていることを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、第１スイッチをオンとした状態において、第２および第３スイッチを交代的にオンオフすることにより、第２測定端子と第３測定端子の補助接地抵抗が測定される。
【００１６】
また、このように検流計を兼用する際には、その検流計に対して電流制限用抵抗およびダイオードを直列に接続することが好ましい。
【００１７】
さらに、検流計には、測定された補助接地抵抗の良否判定基準としての特定のマークが表示されていることが好ましく、これによれば補助接地抵抗の良否を目視にて簡単に判定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の技術的思想をよりよく理解するために、図１を参照しながら、その好適な実施例について説明する。なお、この実施例において、先に説明した図５の接地抵抗計と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号が付けられている。
【００１９】
この接地抵抗計は、発振回路１、トランス２、可変抵抗器３、同期整流回路４、検流計５、スイッチ６，７，８、抵抗９，１０およびダイオード１１を備え、この実施例１では検流計５が兼用され、この検流計５と、抵抗１０およびダイオード１１とにより補助接地抵抗測定部が構成され、スイッチ６，７，８により切り替え部が構成されている。
【００２０】
スイッチ６は、検流計５を同期整流回路４の端子４Ｃ，４Ｄと、補助接地抵抗の測定部側の端子６Ａ，６Ｂのいずれかに切り替える可動接片を有し、これにより、検流計が接地抵抗測定用と補助接地抵抗測定用とに兼用される。
【００２１】
抵抗１０とダイオード１１との直列回路は、スイッチ６の一方の端子６Ａと、発振回路１の電流路にある電流制限用抵抗９および補助接地抵抗測定端子（電流用）Ｃの接続点との間に接続されている。
【００２２】
この場合、抵抗１０は検流計５に流れる電流を制限する制限抵抗として作用し、ダイオード１１は電流制限用抵抗９側から検流計５に対して測定電流が流れ込むのを防止するために設けられている。
【００２３】
なお、スイッチ６の他方の端子６Ｂは接地抵抗測定端子Ｅに接続されており、この測定端子Ｅ側を補助接地抵抗測定部の一方の検出端子とすると、ダイオード１１のカソード側がその他方の検出端子Ｔとなる。
【００２４】
スイッチ７は、上記補助接地抵抗測定部の検出端子Ｔおよび上記測定電流路の電流制限抵抗９の接続点と、補助接地抵抗測定端子（電圧用）Ｐとの間に設けられ、端子７Ａが開放端子であり、端子７Ｂ側を選択することにより上記接続点（検出端子Ｔ）と測定端子Ｐとが接続される。
【００２５】
スイッチ８は、上記補助接地抵抗測定部の検出端子Ｔおよび上記測定電流路の電流制限抵抗９の接続点と、補助接地抵抗測定端子（電流用）Ｃとの間に接続されており、端子８Ａ側を選択することにより上記接続点（検出端子Ｔ）と測定端子Ｃとが接続され、端子８Ｂが開放端子となっている。
【００２６】
この接地抵抗計においては、接地抵抗Ｒｘを測定するときに、検流計５に感度不足が生じないようにするため、補助接地抵抗Ｒｃ，Ｒｐの限界抵抗値（しきい値）があらかじめ設定されている。すなわち、この実施例では図２に示されているように、検流計５のスケール板５Ａ上に、補助接地抵抗Ｒｃ，Ｒｐの良否判定ライン５Ｂが設けられている。
【００２７】
このように、補助接地抵抗の測定時に、検流計５の指針５Ｃがその良否判定ライン５Ｂを超えたかどうかで、それぞれの補助接地極の補助接地抵抗Ｒｃ，Ｒｐの良否を判定するのであるが、その測定値には接地抵抗Ｒｘによる電圧降下も含まれている。
【００２８】
しかしながら、接地抵抗Ｒｘは、電気設備基準に基づいて接地工事されたものであり、一般的には、１００Ω以下である。これに対して、接地抵抗計のＪＩＳ基準では、補助接地極の補助接地抵抗Ｒｃ，Ｒｐが例えば２ｋΩもしくは５ｋΩの場合で測定精度が何％以内と規定されていることからして、Ｒｃ，Ｒｐ＞＞Ｒｘであり、接地抵抗Ｒｘの影響は少ない。
【００２９】
次に、この実施例の動作について説明する。接地抵抗Ｒｘを測定する前に、補助接地抵抗Ｒｃおよび補助接地抵抗Ｒｐのチェックを行なう。補助接地抵抗Ｒｃをチェックするには、図１に示すように、スイッチ６を端子６Ａ，６Ｂ側に切り替え、スイッチ７を開放端子７Ａ側に切り替えるとともに、スイッチ８を接続端子８Ａ側に切り替える。これにより、検流計５にて測定端子Ｅと測定端子Ｃとの間に発生する電圧降下を測定可能な状態になる。
【００３０】
そして、発振回路１を動作させて、出力端子１Ａ，１Ｂ間に交流の一定電圧を出力する。この交流電圧により、測定電流Ｉが抵抗９、スイッチ８、測定端子Ｃ、補助接地抵抗Ｒｃ、接地抵抗Ｒｘ、測定端子Ｅおよびトランス２を経て、発振回路１に戻る測定ループを流れる。これにより、測定端子Ｃと測定端子Ｅ間に、電圧降下Ｖｅｃ（＝Ｉ・（Ｒｘ＋Ｒｃ））が発生する。
【００３１】
この電圧降下Ｖｅｃが検流計５により測定され、その指針５Ｃの振れが判定ライン５Ｂ内（もしくは以下）であれば、補助接地極の補助接地抵抗Ｒｃが良好であると判断され、他方、判定ライン内５Ｂを超えるような大きな値を示す場合には、補助接地抵抗Ｒｃが不良と判断される。
【００３２】
次に、補助接地抵抗Ｒｐをチェックするには、図３に示されているように、スイッチ７を接続端子７Ｂ側に切り替え、スイッチ８を開放端子端子８Ｂ側に切り替える。これにより、検流計５にて測定端子Ｅと測定端子Ｐとの間に発生する電圧降下を測定可能な状態になる。
【００３３】
この場合には、測定端子Ｃと測定端子Ｅとの間に、電圧降下Ｖｅｐ（＝Ｉ・（Ｒｘ＋Ｒｐ））が発生し、この電圧降下Ｖｅｃが検流計５により測定され、上記と同様にして、補助接地抵抗Ｒｐの良否が判断される。
【００３４】
補助接地抵抗が不良である場合には、補助接地極を打ち直すなどして、再度その補助接地抵抗を測定し、補助接地抵抗が良好であることが確認されたら、図４に示されているように、スイッチ６を同期整流回路４側に切り替え、スイッチ７を接続端子７Ａ側に切り替える。また、スイッチ８を接続端子８Ａ側に切り替える。これにより、図５と同じ接続関係になるので、発振回路１からの交流電圧により、接地抵抗Ｒｘの測定が行なわれる。
【００３５】
このようにして、本発明によれば、接地抵抗Ｒｘを測定する前に、補助接地抵抗Ｒｃ，Ｒｐの良否を判定することができるので、被測定接地体の測定精度を高めることができる。また、検流計５を兼用し、スイッチ６，７，８と、抵抗１０およびダイオード１１を付加するだけでよく、したがって、接地抵抗計の大幅な結線変更や外観変更を不要にすることができる。
【００３６】
なお、上記実施例では、検流計５のスケール板上に補助接地抵抗の良否判定ラインを設けているが、その良否判定ラインに対応するしきい値を例えばＣＰＵ（中央演算処理ユニット）などに設定しておき、その判定結果をディスプレイもしくはブザーなどにて報知することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被測定接地体の接地抵抗を検出するに先だって、補助接地極の接地抵抗の良否を判断することができるため、信頼性の高い接地抵抗の測定を行なうことができる。
【００３８】
また、接地抵抗測定用の検流計を補助接地抵抗測定用として兼用することにより、装置の大型化を防ぐことができる、などの効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示したブロック線図。
【図２】  上記実施例に用いられている検流計のスケール板を説明する説明図。
【図３】  補助接地抵抗を測定するための、各スイッチの切り替え状態を示したブロック線図。
【図４】  図３と同様に、接地抵抗を測定するための、各スイッチの切り替え状態を示したブロック線図。
【図５】  従来の接地抵抗計を示したブロック線図。
【符号の説明】
１  発振回路
２  トランス
３  可変抵抗器
４  同期整流回路
５，２１  検流計
６，７，８  スイッチ
９，１０  抵抗
１１  ダイオード
Ｃ，Ｅ，Ｐ  測定端子
【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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