(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の電路から建屋内に導入した高い電圧系統の配電線路と、バリスタを搭載した種々の電気機器を接続した低い電圧系統の配電線路を設け、これらの両系統が同じ接地極を共有する配電線路において、
電源部、チャージポンプ部、放電部、電圧検出部、電流検出部、ＣＰＵ制御部、及び操作表示部から成る携帯用測定器の上記チャージポンプ部と上記電気機器の電圧線及び接地線を接続し、
上記チャージポンプ部より徐々に印加する電圧を上げ、電路電流が１ｍＡになると印加電圧を遮断し、この時の印加最大電圧を測定することを特徴とする、電気機器に搭載されたバリスタの許容電圧の測定方法。
【請求項２】
配電線路の一定の電路間に、請求項１の電源部、チャージポンプ部、放電部、電圧検出部、電流検出部、ＣＰＵ制御部、及び操作表示部から成る携帯用測定器を取り付け、
上記チャージポンプ部より１ｍＡの電流を印加して電圧を測定することにより上記電路間における抵抗値を求めることを特徴とする、電路間の絶縁抵抗の測定方法。
【請求項３】
請求項１乃至請求項２の何れの測定方法にも適用可能な、電源部、チャージポンプ部、放電部、電圧検出部、電流検出部、ＣＰＵ制御部、及び操作表示部から成ることを特徴とするバリスタの許容電圧乃至電路間絶縁抵抗の携帯用測定器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般のビルなどの建屋内に設置された配電線路に接続された電気機器に搭載されたバリスタの許容電圧（以下、単に「バリスタ電圧」と言う）の測定方法、この方法において使用する、バリスタ電圧の携帯用測定器、及びこの携帯用測定器を使用した電路間の絶縁抵抗の測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般のビルや工場、銀行などの建屋内では、各種の電気機器が接続されており、これらの電気機器には、過大な電圧が加えられた時にその電圧によって当該電気機器が破壊されるのを防ぐために、電気素子であるバリスタを夫々搭載している。当該バリスタは、供給電圧が増加すると、急激に、抵抗が減少し、電流が増大する半導体デバイスであるが、このバリスタに電圧を印加した時、１ｍＡの電流が流れる際の電圧を、バリスタ電圧と言う。電気機器に搭載されるバリスタ電圧は、当該電気機器の製造段階で、この電気機器に通常かかる電圧のみを基準に設定されている場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ビル等に外部から導入した配電線路によっては、電気機器を設置した低圧の電気系統と、動力線などを接続した高い電圧系統の配電線路とが接地極を通じて接続されている場合がある。この場合、地絡事故が発生すると、配電線路の電源送出し側に設けられている漏電遮断機が動作する前に、電流回路に布設されている電気機器の内蔵低圧バリスタが動作するが、動力回路の接地相と電灯回路の接地相とが通じているので、バリスタ電圧以上の電圧がバリスタに印加され、バリスタが焼損することになる。
【０００４】
具体的に示すと図２に示すような場合である。外部から建屋内に導入した配電線路Ｂの動力三相交流配電線路２１と低圧単相交流配電線路２２、及び他の動力三相交流配電線路２３からなり、動力三相交流配電線路２１のＳ相を接地（極）２４し、このＳ相と低圧単相交流配電線路２２のＮ相が接続されており、これらの動力三相交流配電線路２１と低圧単相交流配電線路２２は、接地が同一系統となっている。動力三相交流配電線路２１にはトランス２５と制御盤２６を通して二次側に動力モーター２７が接続されており、低圧単相交流配電線路２２にはトランス２８、分電盤２９を介しバリスタ３１を通じて電気機器３０を接続している。また上記動力モーター２７、制御盤２６、分電盤２９及び電気機器３０は全て他の接地極３２を介して接地されている。
【０００５】
この配電線路Ｂには、外部線路から６，６００Ｖ等の高電圧が印加されており、低圧単相交流配電線路２２の線間電圧はトランス２８により降圧されて１００Ｖとなっており、この時の電気機器３０に搭載されたバリスタ３１におけるバリスタ電圧は、当該電気機器３０にかかる通常の電圧により計算され、１００Ｖより多少余裕をみて約１４０Ｖに設定されている。また動力三相交流配電線路２１には線間電圧２００Ｖが流れている。
【０００６】
この状態で上記動力モーター２７において、地絡事故（図２中星印）が発生した場合、当該地絡事故を発生させた動力三相交流配電線路２１に設置された漏電遮断機（図示省略）が動作する前に、この低圧単相交流配電線路２２に設置された電気機器３０に搭載されたバリスタ３１が動作する可能性が有る。即ち接地極３２に流れた電流は、接地のため零ボルトとなるが、接地極２４側の動力三相交流配電線路２１のＳ極には２００Ｖの電流が流れ、そのまま接地極２４に通じる電路を通って低圧単相交流配電線路２２に流れ、バリスタ３１には、低圧単相交流配電線路２２の線路間電圧１００Ｖと合わせて都合３００Ｖの電流が流れる可能性が有る。その場合当該バリスタ３１では許容電圧を超え焼損することになる。その結果、電気機器３０等が作動不能となり、原因究明が困難となり、場合によっては、地絡した電源線の判別が困難になる。上記の様に建屋内に配電線路を布設する場合、通常、配電線路の布設工事会社では、布設すべき種々の電気機器に要する電圧、周波数、容量等を勘案して布設している。しかしながら、電気機器に内蔵のバリスタ電圧の値は、通常、確認し難いこともあり、バリスタ電圧を確認して、配電線路を布設することは、行なわれていない。
【０００７】
また、電気機器メーカも、電気機器に通常印加される電圧を考えてバリスタを選択して内蔵しており、いちいち、布設される電気機器の電源環境まで考慮してバリスタ電圧を選択していないのが実状である。このため、上記の様な地絡事故が発生して、原因究明する場合、もともと電気機器のメーカが、バリスタ電圧の値を選択する際に原因があったのか、あるいは、配電線路を布設した際の工事会社に、原因があったのか責任問題に発展するきらいがあった。この様なケースは、新規に工場を建設する場合だけでなく、電気機器のリプレースの際や、電気機器の保守点検の際にも、同様に発生したが、上記の様なケースは、たまにしか発生しないため、これまで当業界では、上記のような問題に対処しようとする考えがなく、地絡事故が発生したときは、大騒ぎするが、それが過ぎると忘れられ、何等、技術的に対応する手段が講じられることは無かった。
【０００８】
そこでこの発明は、電気機器を配電線路に接続した際や電気機器の設置換えの際、又は保守点検の際、当該電気機器に搭載されたバリスタの許容電圧を予め測定しておくことにより、その後の対応に供しようというものであり、そのための測定方法、この測定方法において使用する携帯用測定器を提供して上記課題を解決するものである。
一方上記の様な配電線路においては、接続作業終了時に、これらの配電線路の接続が正しいか否かを検査する必要がある。この様な場合、従来は、メガーを持参して測定していたが、メガーによる測定では電圧が高いため、測定の際、電気機器に内蔵されているバリスタを破損することがあり、解決策が求められていた。この発明では、わざわざメガーを持参することなく、また、絶縁抵抗の測定の際にバリスタを破損することなく、上記の携帯用測定器１個で、メガーの機能も、合わせ持つようにしたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外部の電路から建屋内に導入した高い電圧系統の配電線路と、バリスタを搭載した種々の電気機器を接続した低い電圧系統の配電線路を設け、これらの両系統が同じ接地極を共有する配電線路において、電源部、チャージポンプ部、放電部、電圧検出部、電流検出部、ＣＰＵ制御部、及び操作表示部から成る携帯用測定器の上記チャージポンプ部と上記電気機器の電圧線及び接地線を接続し、上記チャージポンプ部より徐々に印加する電圧を上げ、電路電流が１ｍＡになると印加電圧を遮断し、この時の印加最大電圧を測定する電気機器に搭載されたバリスタの許容電圧の測定方法とした。
【００１０】
請求項２の発明は、配電線路の一定の電路間に、請求項１の電源部、チャージポンプ部、放電部、電圧検出部、電流検出部、ＣＰＵ制御部、及び操作表示部から成る携帯用測定器を取り付け、上記チャージポンプ部より１ｍＡの電流を印加して電圧を測定することにより上記電路間における抵抗値を求める電路間の絶縁抵抗の測定方法とした。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１乃至請求項２の何れの測定方法にも適用可能な、電源部、チャージポンプ部、放電部、電圧検出部、電流検出部、ＣＰＵ制御部、及び操作表示部から成るバリスタの許容電圧乃至電路間絶縁抵抗の携帯用測定器とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
この実施の形態例の電気機器に搭載されたバリスタ電圧の測定器Ａは、図１に示す様に、電源部１、チャージポンプ部２、放電部３、電圧検出部４、電流検出部５、ＣＰＵ制御部６、及び操作表示部７から成る。
【００１３】
電源部１は、ＡＣ電源（ＡＣアダプタ）及び充電池による駆動を行なうための回路であり、入力電圧はＡＣ１２ボルトで、二次電池充電ができる。チャージポンプ部２は、二次電池から最大印加電圧１０００Ｖを発生できる回路であり、いわゆるチャージポンプ方式によるスッテプアップ回路である。５００ＷクラスのＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  電界効果トランジスタ、図示省略）を設けてスイッチングを行ない、約１００ＫＨｚで駆動する。発振回路（図示省略）としては、例えば、安定度の高い、ＩＣタイプの水晶発信子を使用し、入力電圧は、ＤＣ１２Ｖ（±３Ｖ），最大出力ＤＣ１０００Ｖ、１ｍＡ、ステップ・アップ時間最低１秒最大５秒、充電開始信号により操作できるようになっている。
【００１４】
放電部３は、バリスタ電圧の測定終了後印加電圧を放電する回路であって、ここでは、放電信号により操作し、放電時間１０ミリ秒以内で印加電圧を１０％以下にする。電圧検出部４は、印加電圧を検出する回路であり、検出方法は分圧による。ＣＰＵ制御部６に情報を伝達するためＡ／Ｄ変換を行なっている。ここでのインピダンスは１０ＭΩ程度であり、分圧比は５／１００でＡ／Ｄ変換の入力電圧に対応し、Ａ／Ｄ変換分解能は１０ビットである。
【００１５】
電流検出部５は、電流を検出する回路であって、抵抗に流れる電流を電圧に変換して測定しており、検出方法は分流器による。１ｍＡの電流を検出した際、電流検出信号を出力する。検出抵抗は１０Ω／１Ｗで高精度のものを使用し、１０倍で検出する。ＣＰＵ制御部６は、各部への制御信号及び操作表示部を制御し、ここではＨ８系列のＣＰＵを使用する。クロック周波数は、１０ＭＨｚである。操作表示部７は、最大印加電圧を２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００Ｖに切替えられるようになっている。スタートボタン（図示省略）を押すと開始し、放すと停止する。操作表示部の表示はＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  液晶ディスプレイ、図示省略）で表示され、印加電圧モニター、測定終了、エラー、ＬＯＷバッテリーなどが表示され、特にバリスタ電圧は４桁で表示される（図示省略）。
【００１６】
次に上記図２の配電線路において、この測定器Ａを使用して接続された電気機器のバリスタ電圧を測定する。測定器Ａには、電圧線用及び接地線用の２本のリード線を引き出しておき、接地線用のリード線を接地し、電圧線用のリード線を測定する電気機器３０の入力側の電路に接続する。この時ブレーカ１８は開の状態にしておく。
【００１７】
測定器Ａの操作表示部７において、印加する最大電圧を２００〜１０００Ｖの中からスイッチにより選択する。スタートボタンを押すと、チャージポンプ部２から直流電圧が徐々に印加され、スタートボタンを押し続けることにより、自動的に上昇し、電路電流が規定電流である直流１ｍＡに到達すると瞬時にして切れる。この時の電圧が印加最大電圧となり、この最大電圧がバリスタ電圧と想定される。スタートボタンを押し始めて印加最大電圧に到達するまで約５秒である。
【００１８】
上記の場合で、漏電等がある場合はバリスタに流れる電圧と漏電電流の合算時の電圧となる。また設定された印加最大電圧を印加し規定電流が流れない場合は、バリスタが接続されていないか、故障と考えられる。さらにこの測定においては、各電気機器毎にバリスタ電圧の測定をしなければならないが、複数の電気機器が立ち入り不能な場所に設置されている場合には、これらの複数の電気機器の導入線路において全体のバリスタ電圧を測定することとなる。
【００１９】
次にこの測定器Ａを使って、図２の配電線路Ｂの絶縁抵抗を測定する方法について説明する。測定器Ａから伸びた２本のリード線は、例えば測定する低圧単相交流配電線路２２のＲ相とＮ相に接続する。測定器Ａの操作表示部７において、印加する最大電圧を２００〜１０００Ｖの中からスイッチにより選択する。スタートボタンを押すと、チャージポンプ部２から直流電圧が徐々に印加され、スタートボタンを押し続けることにより、自動的に上昇し、電路電流が規定電流である直流１ｍＡに到達すると瞬時にして切れる。この時の電圧により抵抗値を計算して表示する。この抵抗値の増減により当該箇所の絶縁状態が分かる。
【００２０】
上記の実施の形態例において、測定器Ａを取り付ける配電線路Ｂとして、動力三相交流配電線路２１と低圧単相交流配電線路２２から成る配電線路Ｂを具体的に記載しているが、測定器Ａを取り付ける配電線路Ｂとしてはこれに限定するものではない。測定器Ａの電源部１、チャージポンプ部２、放電部３、電圧検出部４、電流検出部５、ＣＰＵ制御部６、及び操作表示部７の具体的な構成を記載しているが、測定器Ａの電源部１、チャージポンプ部２、放電部３、電圧検出部４、電流検出部５、ＣＰＵ制御部６、及び操作表示部７の具体的な構成は、これらに限定するものではなく、またこれらの具体的な構成はこの発明の必須要件ではない。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明の方法及び請求項３の発明の測定器によれば、電源部、チャージポンプ部、放電部、電圧検出部、電流検出部、ＣＰＵ制御部、及び操作表示部から成る測定器により、徐々に電圧を印加して電路電流が１ｍＡになると印加電圧を遮断し、この時の操作表示部に表示される印加最大電圧をバリスタ電圧として測定しているので、極めて容易かつ正確にバリスタ電圧が測定できる。しかもこの測定器は携帯可能なため、配電線路に接続した電気機器のバリスタ電圧を、電気機器の設置後に容易に測定でき、当該バリスタの許容電圧が適正か否かが判断できる。その結果、後日高圧配電線路などで地絡事故があった場合の原因究明の一助となる。
また、正確なバリスタ電圧を当該配電線路設置当初より手軽に知ることができるので、従来のようなバリスタ電圧の許容量の不足により発生していた事故を回避すべく、ビルのオーナー乃至テナントに対し、配線工事会社が回避対策を助言することができる等の様々に対応することができる。また新規の配電線路の接続に限らず、電気機器の取替え時、又は配電線路の定期点検時に漏電遮断器を開いた状態で当該電気機器のバリスタ電圧を測定できるので、取替え時、乃至点検時にも、同様の対策が取れる。
【００２２】
請求項２の発明の方法及び請求項３の発明の測定器によれば、一定区間の電路間に、電源部、チャージポンプ部、放電部、電圧検出部、電流検出部、ＣＰＵ制御部、操作部から成る測定器を接続し、チャージポンプ部より１ｍＡの電流を印加して電圧を測定することにより配電線路における抵抗値を計測することが出来るので、従来のようにメガーを別途用意する必要がない。また、このメガーによる測定の際、しばしば生じていた高電圧によるバリスタの破損が回避されるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態例のバリスタ電圧の測定器の構成図である。
【図２】接地極を通じて接続されている、電気機器を設置した低圧の電気系統と動力線を接続した高い電圧系統からなる配電線路の説明図である。
【符号の説明】
Ａ    測定器                          Ｂ    配電線路
１    電源部                          ２    チャージポンプ部
３    放電部                          ４    電圧検出部
５    電流検出部                      ６    ＣＰＵ制御部
７    操作表示部                    ２１    動力三相交流配電線路
２２    低圧単相交流配電線路          ２４    接地極
２７    動力モーター                  ３０    電気機器
３１    バリスタ                      ３２    接地極
【図１】
0003554285.tif 000002
【図２】
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