(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧電路における漏電がＩｇｒ検出器により検知された際に、分岐回路に対する漏電の探査を行う探査器であって、
前記分岐回路に配置するクランプＣＴと、前記クランプＣＴの信号を処理してディスプレイに表示するための信号処理回路を前記探査器に設け、
前記探査器における信号処理回路には、商用周波数成分を減衰させる商用周波数除去フィルタと、重畳信号用バンドパスフィルタ回路により重畳信号を検出し、前記重畳信号の大きさをディスプレイに表示信号を出力するための整流・ゲイン調整回路と、を組み合わせて設け、
前記重畳信号の大きさを検出することにより、漏電の探査を行うことを特徴とする簡易型Ｉｇｒ漏電探査器。
【請求項２】
前記低圧電路に対する漏電監視用の重畳信号として、Ｉｇｒ検出器から商用周波数と異なる周波数の信号を印加し、
分岐回路に配置するクランプＣＴを介して、漏電探査のための情報を探査器に伝達することを特徴とする請求項１に記載の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器。
【請求項３】
前記探査器においては、商用周波数成分の除去フィルターを設けずに、商用周波数成分を減衰させる作用を行う重畳信号用バンドパスフィルタ回路により、低圧電路に印加した重畳信号の周波数成分のみを用いた探査を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡易漏電探査器に関し、特に、Ｉｇｒ方式の絶縁常時監視装置を設置している低圧電路に対して、対地絶縁抵抗に起因した漏洩電流（Ｉｇｒ）のみを検知する簡易型Ｉｇｒ漏電探査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自家用受電設備等においては、図４に示すように、高圧電路１に対して変圧器２を介して低圧電路３を接続し、前記低圧電路３を介して負荷設備５に対する給電を行うように構成している。前記低圧電路３に対しては、図示されるように、第２種接地線６に対して検出ＣＴ９と重畳用ＣＴ９ａ（注入トランス）とを配置し、前記２つのＣＴ９、９ａに接続してＩｇｒ検出器７を配置する。そして、低圧電路または負荷設備の電路に絶縁劣化等により漏電が発生した場合に、その低圧電路における漏電の検知を行うようにしている。
【０００３】
前記図４に示されるように、低圧電路に配置して構成する絶縁常時監視装置においては、
▲１▼  重畳用ＣＴ９ａにより、商用周波数と異なるＩｇｒ検出用の正弦波を、低圧電路の第２種接地線６に注入する。
▲２▼  第２種接地線に流れてクランプＣＴ８により検出される合成電流（Σｉ）は、商用周波数と、重畳用ＣＴ９ａから注入するＩｇｒ検出用の正弦波としての異周波数（１２．５Ｈｚ、２０．３４Ｈｚ等の商用周波数と一致しない周波数）を合成した漏れ電流として検出される。
▲３▼  Ｉｇｒ検出器は合成電流のうちの注入周波数（１２．５Ｈｚ、２０．３４Ｈｚ等の商用周波数と一致しない周波数）成分のみを取出し、注入電圧を基準位相とした位相検波を行い、対地絶縁抵抗に起因した漏洩電流（Ｉｇｒ）のみを検出する。以上の▲１▼〜▲３▼の順序で行い、対地絶縁抵抗に起因した漏洩電流（Ｉｇｒ）を検出するようにしていた。
【０００４】
例えば、前記図４の低圧電路３に対する漏電検査を行う際には、図５に示されるようにして行われるものであるが、Ｉｇｒ検出器７は低圧電路３の全体に対する漏電検知が目的であり、特定の漏電箇所の探査はできないという問題がある。そこで、低圧電路３に配置するＩｇｒ検出器７が漏電を検知した場合には、前記図５に示すように、低圧電路から負荷設備５に接続する分岐回路４、……の各々に対して漏電探査を行う必要があった。前記分岐回路に対する漏電探査を行う際には、各分岐回路に対してクランプＣＴ８を配置して、Ｉｇｒ漏電探査器１０による探査の作業を順次行って、漏電回路を追及しながら、漏電箇所を探査して特定することが必要である。
【０００５】
前記Ｉｇｒ漏電探査器１０は、基本的には図６に示されるように構成されている。前記Ｉｇｒ漏電探査器１０は、各分岐回路に配置するクランプＣＴ８からの信号を入力するための回路と、Ｉｇｒ検出用の正弦波としての異周波数（１２．５Ｈｚまたは２０．３４Ｈｚ等の商用周波数と一致しない周波数）を基準信号として入力し、処理する回路とから構成される。前記基準信号力コードからの回路には、ヘッドアンプ１１、ローパスフィルタ回路１２、商用周波数除去フィルタ回路１３、重畳信号用バンドパスフィルタ回路１４および波形成形回路１５を順次接続して設け、波形成形回路１５の出力を位相検波回路２５に入力して、クランプＣＴ８からの信号処理回路の信号と位相検波の処理を行う。また、クランプＣＴ８からの信号処理回路においては、ヘッドアンプ２１、ローパスフィルタ回路２２、商用周波数除去フィルタ回路２３および重畳信号用バンドパスフィルタ回路２４を接続し、前記重畳信号用バンドパスフィルタ回路２４の出力と前記波形成形回路１５の出力とを位相検波回路２５において信号処理し、その位相検波回路２５の出力を整流・ゲイン調整回路２６に送り、ディスプレイ２７に表示するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記Ｉｇｒ漏電探査器１０を用いて漏電の検知を行う場合には、図７に示すように、低圧電路３の分岐回路と大地とに対して、Ｉｇｒ漏電探査器１０との間に基準電圧用のコードを接続し、低圧電路の重畳電圧をＩｇｒ漏電探査器に入力する必要がある。ところが、前記印加する基準電圧は、図５のように各分岐回路に対する検知の都度、コードを電路とアースの間に接続代えする作業を行うために、そのコードの接続作業が繁雑であり、絶縁体の分電盤は、アースポイントが確保できないために、測定作業に対応させ得ない場合がある等の問題がある。
【０００７】
また、市販のＩｇｒ漏電探査器においては、位相検波回路を内蔵しているために、基準信号とクランプＣＴ信号との位相関係が適合しない場合には、測定作業を行うことができないという欠点がある。このために、前記市販のＩｇｒ漏電探査器に対しては、低圧電路に印加する基準電圧の極性と、クランプＣＴの極性とを常に適合させる必要があり、装置本体の動作確認と、極性の確認とを測定の都度行うために、操作が複雑で繁雑な作業を強いられる。さらに、市販のＩｇｒ漏電探査器では、回路構成が複雑であるために、装置が大型なものとなり、クランプメーター等と一体に組み込むことができないという問題もある。
【０００８】
本発明は、前述したような従来のＩｇｒ漏電探査器の問題を解消するもので、小型軽量化が可能で、クランプＣＴと組み合わせて構成可能な小型の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、低圧電路における漏電がＩｇｒ検出器により検知された際に、分岐回路に対する漏電の探査を行う探査器に関する。
請求項１の発明は、前記分岐回路に配置するクランプＣＴと、前記クランプＣＴの信号を処理してディスプレイに表示するための信号処理回路を前記探査器に設け、
前記探査器における信号処理回路には、商用周波数成分を減衰させる商用周波数除去フィルタと、重畳信号用バンドパスフィルタ回路により重畳信号を検出し、前記重畳信号の大きさをディスプレイに表示信号を出力するための整流・ゲイン調整回路と、を組み合わせて設け、
前記重畳信号の大きさを検出することにより、漏電の探査を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、前記低圧電路に対する漏電監視用の重畳信号として、Ｉｇｒ検出器から商用周波数と異なる周波数の信号を印加し、分岐回路に配置するクランプＣＴを介して、漏電探査のための情報を探査器に伝達することを特徴とする。
請求項３の発明は、前記探査器において、商用周波数成分の除去フィルターを設けずに、商用周波数成分を減衰させる作用を行う重畳信号用バンドパスフィルタ回路により、低圧電路に印加した重畳信号の周波数成分のみを用いた探査を行うことを特徴とする。
【００１１】
前述したように構成したことにより、本発明の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器においては、従来より市販されている簡易型Ｉｇｒ漏電探査器に比較して、位相検波回路と基準信号検出回路を設ける必要がなく、回路の構成が簡素化することが可能である。したがって、漏電探査機を小型の装置として構成することができ、クランプＣＴと一体に組み込むこと、もしくは、携帯可能なクランプメーターに組み込んで一体型のものとして構成することが可能である。また、従来の装置においては、位相検波用の基準信号を必要としていたために、アースと低圧電路の電路間に信号コードを接続する必要があったが、本発明の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器では、基準電圧を印加する必要がないために、信号コードを不要とするのであるから測定の作業性を向上させることができる。さらに、本発明においては、クランプＣＴと信号コードの極性を適合させる必要がなく、操作が容易であり、簡易型Ｉｇｒ漏電探査器に入力する信号の位相関係を無視できるために、回路の設計と使用時の設定が容易であるという特徴を発揮できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器を説明する。図１に示す例は、本発明の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器２０を構成する回路図で、クランプＣＴ８に接続されて、クランプＣＴの情報を入力するヘッドアンプ２１と、ローパスフィルタ回路２２、商用周波数除去フィルタ回路２３、重畳信号用バンドパスフィルタ回路２４および整流・ゲイン調整回路２６と、整流・ゲイン調整回路２６で得られた情報を表示するディスプレイ２７とから構成される。図４に示された従来例と同様に配置される分岐回路４には、商用周波数（５０〜６０Ｈｚ）と、Ｉｇｒ検出用の正弦波としての異周波数（１２．５Ｈｚ、２０．３４Ｈｚ等の商用周波数と一致しない周波数）との成分の電流が流れ、２つの周波数の重畳信号がクランプＣＴ８から得られる。
【００１３】
前記簡易型Ｉｇｒ漏電探査器２０において、クランプＣＴ８はクランプ型変流器により構成されるもので、従来より一般に使用されているものと同様に、磁気的結合により低圧電路の一次電流を二次電流に変換して、ヘッドアンプ２１に入力する。また、ヘッドアンプ２１は、クランプＣＴ８により得られる二次電流を電圧に変換し、信号処理に必要とされる電圧まで増幅する機能を持っており、その電圧信号を商用周波数除去フィルタ回路２３に伝達する。前記商用周波数除去フィルタ回路２３においては、商用周波数成分を強力に減衰させた信号を、重畳信号用バンドパスフィルタ回路２４に向けて出力させる。なお、本発明の実施例においては、低圧電路に流れる商用周波数（５０〜６０Ｈｚ）成分は必要とされないために、前記商用周波数除去フィルタ回路においては、その後の信号処理で不要とされる商用周波数成分のみを強力に減衰させる機能を持たせている。
【００１４】
前記重畳信号用バンドパスフィルタ回路２４はバンドパスフィルタであり、漏電監視用の重畳信号成分のみを通過させて、整流・ゲイン調整回路２６に信号を伝達する作用を行う。前記重畳信号用バンドパスフィルタ回路２４において、漏電監視用の重畳周波数信号は、簡易型Ｉｇｒ漏電探査器の製造メーカーがそれぞれ異なる周波数を設定していることが多いので、複数の通過周波数を設定しておき、任意の周波数を選択できるように構成すると良い。また、前記整流・ゲイン調整回路２６は、重畳信号成分を整流して直流に変換する作用を行うものとして構成され、ゲイン調整を行って、商用周波数の電圧に適合した漏洩電流値を、ディスプレイに表示させる役目をする。さらに、前記整流・ゲイン調整回路に接続されるディスプレイ２７においては、装置の動作状態および漏洩電流値等の情報を、選択的に表示可能な機能を有する、任意の表示装置として構成することができる。
【００１５】
前述したように構成してなる本発明の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器は、従来例で示したＩｇｒ漏電探査器から位相検波回路を除いて、簡便な回路として構成しているものであり、重畳用ＣＴを介して低圧電路に向けて出力する漏電監視用の重畳信号成分としての、異周波数（１２．５Ｈｚまたは２０．３４Ｈｚ等の商用周波数と一致しない周波数）成分の漏洩電流の大きさのみを検出し、漏電探査を行うものである。そして、位相検波回路を不要としているために、基準信号検出回路も必要としないもので、回路設計手法により、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの商用周波数の除去回路も不要となり、さらに簡便な回路を構成可能にしている。
【００１６】
前記簡易型Ｉｇｒ漏電探査器において、低圧電路とアースの間には図２に示すような等価回路を構成しているもので、対地間絶縁抵抗Ｒと対地間静電容量Ｃがあり、漏洩監視用重畳電圧による対地間電流Ｉｇは、対地間絶縁抵抗による電流Ｉｇｒと、対地間静電容量による電流Ｉｃとの合成電流となる。ここで、対地間静電容量は通常一定で、低圧電路の絶縁状態により対地間抵抗が変化する。そこで、本発明の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器においては、図３のベクトル図に示すように、対地間絶縁抵抗による電流Ｉｇｒと、対地間静電容量による電流Ｉｃとの合成電流Ｉｇを検出するようにしている。したがって、対地間抵抗が比較的大きい場合には、ＩｇとＩｇｒとの差が大きく、誤差が増大するが、漏電探査が必要な程度に対地間絶縁抵抗が低下した場合には、Ｉｃ成分が一定でＩｇｒが増大するという特性を利用し、相対的にＩｃ成分が減少するために誤差が減少し、実用上問題のない精度の測定結果を得ることができる。
【００１７】
本実施例に示す簡易型Ｉｇｒ漏電探査器においては、前述したように、回路の構成が簡素化されているものであり、小型の装置として構成することができるので、クランプＣＴと一体に組み込むこと、もしくは、携帯可能なクランプメーターに組み込んで一体型のものとして構成することができる。また、従来の装置においては、位相検波用の基準信号を必要としていたために、アースと低圧電路の電路間に信号コードを接続する必要があったが、本実施例に示す簡易型Ｉｇｒ漏電探査器では、基準電圧を印加する必要がないために、信号コードを不要とするのであるから測定の作業性を向上させることができる。さらに、本発明においては、クランプＣＴと信号コードの極性を適合させる必要がなく、操作が容易であり、簡易型Ｉｇｒ漏電探査器に入力する信号の位相関係を無視できるために、回路の設計と使用時の設定が容易であるという特徴を発揮できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器は、前述したように構成しているものであるから、本発明の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器においては、従来より市販されているＩｇｒ漏電探査器に比較して、位相検波回路と基準信号検出回路を設ける必要がなく、回路の構成が簡素化することが可能である。したがって、小型の装置として構成することができ、クランプＣＴと一体に組み込むこと、もしくは、携帯可能なクランプメーターに組み込んで一体型のものとして構成できる。また、従来の装置においては、位相検波用の基準信号を必要としていたために、アースと低圧電路の電路間に信号コードを接続する必要があったが、本発明の漏電探査器では、基準電圧を印加する必要がないために、信号コードを不要とするのであるから測定の作業性を向上させることができる。さらに、本発明においては、クランプＣＴと信号コードの極性を適合させる必要がなく、操作が容易であり、処理回路に入力する信号の位相関係を無視できるために、回路の設計と使用時の設定が容易であるという特徴を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の簡易型Ｉｇｒ漏電探査器の構成を示す回路図である。
【図２】図１の装置における測定時の等価回路の説明図である。
【図３】簡易型Ｉｇｒ漏電探査器による測定時のベクトル図である。
【図４】低圧電路に対する漏電検知装置の構成を示す説明図である。
【図５】分岐回路に対する漏電探査の例を示す説明図である。
【図６】従来のＩｇｒ漏電探査器の構成を示す回路図である。
【図７】従来の漏電探査時の基準電圧印加の状態の説明図である。
【符号の説明】
１    高圧電路、  ３    低圧電路、  ７    Ｉｇｒ検出器、
８    クランプＣＴ、  ９    検出ＣＴ、  ９ａ    重畳用ＣＴ、
１０  Ｉｇｒ漏電探査器、  ２０    簡易型Ｉｇｒ漏電探査器、
１１・２１    ヘッドアンプ、  １２・２２    ローパスフィルタ回路、
１３・２３    商用周波数除去フィルタ回路、
１４・２４    重畳信号用バンドパスフィルタ回路、
１５    波形成形回路、  ２５    位相検波回路、
２６    整流・ゲイン調整回路、  ２７    ディスプレイ。
【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７】
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【図６】
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