(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、２電極法測定時には上記第２測定端子と上記第３測定端子とが短絡され、上記第３測定端子が商用電源の接地線に接続される接地抵抗計において、
上記第３測定端子に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、同電圧検出手段にて上記商用電源が検出された場合に警報を出す警報手段とを備え、上記電圧検出手段は、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分圧抵抗と、その分圧点にダイオードを介して接続され、所定のしきい値電圧でオンする半導体スイッチとからなることを特徴とする接地抵抗計。
【請求項２】
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、２電極法測定時には上記第２測定端子と上記第３測定端子とが短絡され、上記第３測定端子が商用電源の接地線に接続される接地抵抗計において、
上記第３測定端子に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、同電圧検出手段にて上記商用電源が検出された場合に警報を出す警報手段とを備えているとともに、上記第２測定端子から上記同期整流回路に至る間および上記発振回路から上記第３測定端子に至る間には、それぞれ過電圧保護素子が設けられていることを特徴とする接地抵抗計。
【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】
この接地抵抗計について、図２を参照してその概略を説明する。この接地抵抗計は、トランス１、このトランス１の二次側巻線１Ｂに対して並列に接続されている可変抵抗器２、交流の一定電圧を発振する発振回路３、発振回路３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を備えている。
【０００４】
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。
【０００５】
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、電圧用測定端子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、電流用測定端子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。
【０００６】
発振回路３を動作させて交流電圧を発振させると、その測定電流が、測定端子Ｃ、補助抵抗Ｒｃ、接地抵抗Ｒｘ、測定端子Ｅ、およびトランス１の一次巻線１Ａを経て、発振回路３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。
【０００７】
これと同時に、この測定電流によりトランス１の２次側巻線１Ｂに電流が誘起されるため、測定端子Ｅと可変抵抗器２の可変端子２Ａ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。
【０００８】
したがって、可変抵抗器２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２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２の可変端子２Ａとの間の抵抗をＲｓ、抵抗Ｒｓによる電圧降下をＥｓ、トランス１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
【０００９】
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。
【００１０】
このような３電極法を用いる場合、２つの補助接地極を地面に埋め込む必要がある。しかしながら、都心部などでは、地面が舗装されていて、２つの補助接地極を埋め込むことができない場合がある。このような場合には、２電極法により接地抵抗Ｒｘを測定することになる。
【００１１】
２電極法は、図３に示すように、測定端子Ｐと測定端子Ｃとを接続し、商用電源１００の接地線１０１側に測定端子Ｃを接続する。このような接続の後、可変抵抗器２により検流計５のバランスをとる。これにより、接地線１０１の接地体の接地抵抗をＲｏとすると、
Ｒｘ＋Ｒｏ＝Ｒｓ／ｎ
として、接地抵抗Ｒｘを求めることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
２電極法を用いる場合、接地抵抗計を商用電源１００に接続するに先だって、検電器などを用いてその商用電源１００の接地線１０１と活電線１０２とを調べて、測定端子Ｃを接地線１０１側に接続するようにしている。
【００１３】
このように、あらかじめ接地線１０１側を調べたとしても、不注意などにより誤って測定端子Ｃを活電線１０２側に接続する場合がある。すると、測定端子Ｃを経て、発振回路３やトランス１に商用電源１００の電圧が加わり、発振回路３やトランス１が破損するおそれが多分にある。また、商用電源１００の電圧がトランス１で誘起されて、同期整流回路４や検流計５が破損する場合もある。
【００１４】
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、２電極法による接地抵抗の測定に際して、商用電源に対する接続ミスをユーザーに報知し得るようにした接地抵抗計を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、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、２電極法測定時には上記第２測定端子と上記第３測定端子とが短絡され、上記第３測定端子が商用電源の接地線に接続される接地抵抗計において、上記第３測定端子に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、同電圧検出手段にて上記商用電源が検出された場合に警報を出す警報手段とを備え、上記電圧検出手段は、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分圧抵抗と、その分圧点にダイオードを介して接続され、所定のしきい値電圧でオンする半導体スイッチとからなることを特徴としている。
【００１６】
この構成によれば、第３測定端子を誤って商用電源の活電線側に接続した場合、警報手段が動作するため、ユーザーはその誤りにすぐ気が付くことになる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、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、２電極法測定時には上記第２測定端子と上記第３測定端子とが短絡され、上記第３測定端子が商用電源の接地線に接続される接地抵抗計において、上記第３測定端子に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、同電圧検出手段にて上記商用電源が検出された場合に警報を出す警報手段とを備えているとともに、上記第２測定端子から上記同期整流回路に至る間および上記発振回路から上記第３測定端子に至る間には、それぞれ過電圧保護素子が設けられていることを特徴としている。
【００１８】
このように、第２測定端子から同期整流回路に至る間および発振回路から第３測定端子に至る間に、それぞれ過電圧保護素子を設けることにより、誤接続時にこれらの回路を保護することができる。
【００１９】
【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２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。
【００２０】
この接地抵抗計は、トランス１、可変抵抗器２、発振回路３、同期整流回路４、検流計５、サーミスタ６，７、抵抗８，９、ダイオード１０、電界効果トランジスタ１１、ブザー１２およびスイッチ１３を備えている。この実施例では、抵抗８，９、ダイオード１０、電界効果トランジスタ１１により電圧検出手段が構成され、警報手段にはブザー１２が用いられている。
【００２１】
スイッチ１３は、この接地抵抗計を２電極法として用いる場合に、電圧用測定端子Ｐ（第２測定端子）と電流用測定端子Ｃ（第３測定端子）とを短絡するためのスイッチである。
【００２２】
測定端子Ｃと発振回路３との間には、過電圧保護素子としての正特性サーミスタ６が設けられている。すなわち、商用電源から測定端子Ｃに例えばＡＣ１００Ｖの高電源が加えられると、このサーミスタ６が発熱を伴なってその抵抗値が高くなるため、これにより測定電流路を流れる電流が絞られる。
【００２３】
また、同期整流回路４側にも、同様に、過電圧保護素子としての正特性サーミスタ７が設けられており、これにより同期整流回路４および検流計５が過電圧から保護される。
【００２４】
この実施例において、電圧検出手段は、測定端子Ｅ（第１測定端子）と測定端子Ｃとの間に接続された分圧用の抵抗８，９と、ダイオード１０を介してその分圧点Ｂに接続された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１１とを備えている。
【００２５】
この場合、ダイオード１０は、電界効果トランジスタ１１に対して負電圧が加わることを防止するための整流ダイオードである。電界効果トランジスタ１１は、エンハンスメントタイプのＭＯＳ・ＦＥＴであり、ゲート電圧が正の方に増加するとオンになる。これにより、そのドレイン−ソース間が導通し、ブザー１２が鳴動する。
【００２６】
なお、抵抗８，９の各抵抗値は、この電圧検出手段の入力点Ａに例えばＡＣ１００Ｖが加えられた場合、その分圧点Ｂに電界効果トランジスタ１１をオンとさせるようなゲート電圧が現れるように設定されている。
【００２７】
次に、この実施例の動作について説明する。まず、２電極法によって接地抵抗を測定をする場合、スイッチ１３により、測定端子Ｐと測定端子Ｃとを短絡する。そして、先に説明したのと同様にして、測定端子Ｅを被測定接地体に接続し、また、測定端子Ｃを商用電源の接地線１０１（図３参照）に接続して、被測定接地体の接地抵抗Ｒｘの測定をする。
【００２８】
このとき、電圧検出手段の入力点Ａには、発振回路３の交流電圧が加えられるが、その値は商用電源の電圧より低いので、分圧点Ｂの電圧は、電界効果トランジスタ１１をオンにする程の値にはならない。この結果、電界効果トランジスタ１１がオフ状態を保ち、ブザー１２は警報音を鳴らさない。
【００２９】
ところで、測定端子Ｃを誤って商用電源の活電線１０２（ＡＣ１００Ｖ，図３参照）に接続すると、測定端子Ｃ、サーミスタ６、発振回路３、トランス１、測定端子Ｅ、接地抵抗Ｒｘおよび接地抵抗Ｒｏを経て測定端子Ｃにいたる測定ループを流れる電流が増加する。
【００３０】
これにより、サーミスタ６は、発熱を伴なってその抵抗値が大きくなるため、測定ループを流れる電流が絞り込まれ、発振回路３やトランス１がＡＣ１００Ｖから保護される。同様にして、サーミスタ７により同期整流回路４もＡＣ１００Ｖから保護される。
【００３１】
また、ＡＣ１００Ｖは電圧検出手段の抵抗８，９により分圧され、その分圧点Ｂの電圧がダイオード１０を介して電界効果トランジスタ１１のゲートに加えられる。これにより、電界効果トランジスタ１１がオンになり、ブザー１２に電流が流れて、警報音を出力する。
【００３２】
このようにして、２電極法で接地抵抗を測定する場合、測定端子Ｃを誤って商用電源の活電線に接続したとしても、トランス１、発振回路３、同期整流回路４および検流計５がその過電圧から保護されるとともに、ブザー１２から警報音が発せられるため、ユーザーがすぐにその誤接続に気が付くことになる。
【００３３】
なお、この実施例では警報手段としてブザーを用いているが、ランプ表示を併用もしくはブザーに代えてランプのみとしてもよい。また、電界効果トランジスタ１１には、エンハンスメントタイプを用いたが、ダイオード１０の接続方向等を変更すれば、ディプレーションタイプのものでもよい。
【００３４】
上記実施例では、２電極法による測定例を説明したが、スイッチ１３の切り替えにより、従来と同じように、３電極法による測定も可能であることはもちろんである。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、２電極法による測定に際して、補助接地極の測定端子を商用電源の活電線側に接続したとてしも、内部の構成部品がその過電圧から保護されるとともに、警報手段により警報が発せられるため、ユーザーとしては即座にその接続ミスに気づくことができる。
【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】従来の接地抵抗計を示したブロック線図。
【図３】従来の接地抵抗計による２電極法の測定例を示したブロック線図。
【符号の説明】
１  トランス
２  可変抵抗器
３  発振回路
４  同期整流回路
５  検流計
６，７  サーミスタ
８，９  抗抵
１０  ダイオード
１１  電界効果トランジスタ
１２  ブザー
【図１】
0003652852.tif 000002
【図２】
0003652852.tif 000003
【図３】
0003652852.tif 000004