(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池を直列接続して列電池を構成し、この列電池を、それぞれ電池スイッチを介して複数並列接続して構成した電池電源を備え、この電池電源に給電スイッチを介して給電電路を接続し、この給電電路にそれぞれ分岐スイッチを介して接続した複数の分岐電路を通し各機器へ給電するようにした直流給電回路において、
測定モードを給電電路の絶縁抵抗を測定する給電電路測定モードと電池電源の絶縁抵抗を測定する電池電源測定モードに切り換えて絶縁抵抗の測定を行うように構成した絶縁抵抗測定装置を、前記電池電源に接続された前記給電電路の前記給電スイッチより前記電池電源側の位置に接続し、前記電池電源に給電電路および分岐電路を介して前記各機器を接続した状態において、前記絶縁抵抗測定装置を給電電路測定モードにしてこの絶縁抵抗測定装置により前記直流給電回路の絶縁抵抗を測定、監視し、この測定した絶縁抵抗の絶縁抵抗値が絶縁抵抗の基準絶縁抵抗値以下に低下する絶縁抵抗低下が検知されたとき、前記電池電源、給電電路および分岐電路に挿入された前記電池スイッチ、給電スイッチおよび分岐スイッチを前記電池電源からみて下流側のスイッチから順に１つずつ切断しながら前記直流給電回路の絶縁抵抗の測定を、前記絶縁抵抗が基準絶縁抵抗値以上の値に回復するまで繰返して行うことにより、前記直流給電回路における絶縁抵抗低下の発生した給電電路を特定することを特徴とする直流給電回路の絶縁抵抗測定方法。
【請求項２】
前記分岐スイッチおよび前記給電スイッチを全部切断しても絶縁抵抗が回復しないときは、前記縁抵抗測定装置の測定モードを電池電源測定モードに切り換え、かつ、前記電池電源の各列電池の電池スイッチを順に１つずつ切断しながら絶縁抵抗を測定する操作を、前記測定した絶縁抵抗が、前記絶縁抵抗の基準絶縁抵抗値以上の値に回復するまで繰返して行うことにより、前記電池電源における絶縁抵抗低下の発生した列電池を特定することを特徴とする請求項１に記載の直流給電回路の絶縁抵抗測定方法。
【請求項３】
絶縁抵抗低下の発生が特定された列電池について、前記絶縁抵抗測定装置により絶縁抵抗の測定を行い、測定した絶縁抵抗値に基づいて前記列電池における絶縁抵抗低下の発生した単電池を特定する請求項２に記載の直流給電回路の絶縁抵抗測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、船舶の電気推進システムや、太陽光発電システムのように、複数の単電池を直列接続して形成した列電池を単数または複数並列接続して構成した電池電源から負荷へ給電する直流給電回路における絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗が低下して絶縁不良となる個所を特定することを可能にした絶縁抵抗測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この発明が対象とする、特に、船舶の電気推進システムは、給電電路を接地しない非接地給電電路とすることが原則であり、該当する規格等で規定されている。  また、船舶の電気推進システムに用いる電池電源は高電圧大電流の大容量を必要とするため、ユニット化された単電池を多数直並列接続して構成する。
この電池電源および電池電源からの給電電路には多数の電気機器、装置が接続される。従って、電池電源を構成する多数個の単電池、並びに電池電源からの給電電路およびこれに接続される多数の電気機器、装置の一部に、絶縁抵抗が低下して絶縁不良が発生すると地絡や短絡事故に発展する恐れがあり、極めて危険である。
しかし、これまで知られている、例えば特許文献１に示すような従来の絶縁抵抗測定装置では、電池電源から負荷へ給電するための接地されない給電電路の絶縁抵抗を測定することしか行われていなかった。
【０００３】
前記特許文献１に示された従来の絶縁抵抗測定装置は、図８に示すように構成されている。
この図８に示す従来の絶縁抵抗測定装置は、検出抵抗１０１〜１０５によってＴ型検出回路を構成し、抵抗１０２、１０４および１０５の各々から信号１０６（電圧Ｖ１）、１０８（電圧Ｖ２）および１０７（電圧Ｖ３）をそれぞれ得る。これら信号１０６〜１０８は絶縁変換器１０９、１１０、１１１の一次側に入力され、それぞれ絶縁変換されて二次信号１１２〜１１４となる。
【０００４】
二次信号１１２〜１１４は、ローパスフィルタ１１５、１１６、１１８により高調波成分が除去されて信号１１９〜１２１となり、そのうち信号１１９と１２０が正極側割算器１２５に、また信号１２０と１２１が負極側割算器１２６に入力され、割算が実行される。また、極性判別器１２２は信号１２０の極性を判別し、信号１２０が正（＋）極性のとき、すなわち電圧Ｖ３が（＋）極性のときは信号１２３をオンとする出力を発生し、負（−）極性のときは信号１２４をオンとする出力を発生する。
【０００５】
極性判別器１２２（ＰＣ）が（＋）極性の信号１２３を出力したときは、正極側の演算器１２５，１３１や表示装置１３５，警報装置１３６を動作させ、負極側をロックする。
同様に、極性判別器１２２が（−）極性の信号１２４を出力したときは、負極側の演算器１２６，１３２や表示装置１３５，警報装置１３６を動作させ、正極側をロックする。
【０００６】
以下、極性判別器１２２（ＰＣ）が（＋）極性の信号１２３を出力し、正極側電路の絶縁抵抗を測定する場合について説明する。
【０００７】
正極側電路の絶縁抵抗を測定する場合について，図９の絶縁抵抗の測定動作説明図を参照して説明する。
【０００８】
ここで、正極側の抵抗１０１の抵抗値Ｒ１１対抵抗１０２の抵抗値Ｒ１２、または、負極側の抵抗１０３の抵抗値Ｒ２１対抵抗１０４の抵抗値Ｒ２２の抵抗値の比をそれぞれ１：１／１００〜１：１／２５程度とするが、これは測定しようとする回路の電圧値、または測定しようとする絶縁抵抗値の範囲などによって最適な値を選定する。
【０００９】
例えば、直流電圧５００Ｖ回路の絶縁抵抗を測定する場合、検出抵抗１０１、１０３の抵抗値Ｒ１１、Ｒ２１を１ＭΩ、検出抵抗１０２、１０４の抵抗値Ｒ１２，Ｒ２２を１０ＫΩに選定したとき、正極側の電路と大地Ｅとの間の絶縁抵抗ＲＰＸの抵抗値ＲＰｘが無限大（ＲＰｘ＝∞）であるとすると、図９に示す絶縁抵抗ＲＰＸに流れる電流ＩＰＸは０となり、流れない。その結果、検出抵抗１０２，１０４の両端電圧Ｖ１，Ｖ２はＶ１＝Ｖ２で、検出抵抗１０１、１０２，１０３，１０４に流れる電流ＩＳは、電池電源１００の電圧をＶとすると、
ＩＳ≒Ｖ÷（Ｒ１１＋Ｒ１２＋Ｒ２１＋Ｒ２２）
であり、Ｍ電位はＶＰ＝ＶＮ＝２５０Ｖで、抵抗１０１と１０２の抵抗比は１：１／１００であるから、抵抗１０２，１０４には、
Ｖ１＝Ｖ２＝２５０Ｖ／１００≒２．５Ｖ
の電圧が発生することになる。
【００１０】
いま、給電回路の正極側電路Ｐの絶縁抵抗ＲＰＸの抵抗値ＲＰｘが低下したとすると、接地回路には、
ＩＰＸ＝Ｖ÷（ＲＰｘ＋Ｒ３＋Ｒ２１＋Ｒ２２）
となる接地電流ＩＰＸが流れ、検出抵抗１０５の両端には
Ｖ３＝ＩＰＸ×Ｒ３
の電圧が発生する。
このとき、検出抵抗１０２の両端電圧Ｖ１は電流ＩＳで決定され、検出抵抗１０５の両端電圧Ｖ３は電流ＩＰＸで決定される。すなわち、抵抗１０１、絶縁抵抗ＲＰＸの抵抗値がそれぞれ抵抗１０２、１０５の抵抗値よりも充分に大きい場合、Ｒ１２＝Ｒ３とすれば、Ｖ１とＶ３の電圧値の割合は検出抵抗１０１の抵抗値Ｒ１１と絶縁抵抗ＲＰＸの抵抗値ＲＰｘの割合の逆数と考えられるから、Ｖ１とＶ３の電圧比ｎ（＝Ｖ１／Ｖ３）を求め、この比ｎに検出抵抗１０１の抵抗値Ｒ１１を乗じると、すなわち、
ｎ×Ｒ１１＝ＲＰｘ
から絶縁抵抗値ＲＰｘを求めることができる。
【００１１】
以上のことは、図８の回路では、以下のように実行される。
【００１２】
すなわち、検出抵抗１０２の両端電圧Ｖ１を示す信号１０６が、絶縁変換器１０９→信号１１２→ローパスフィルタ１１５を介して信号１１９となり、割算器１２５の一方に入力される。また、電流ＩＰＸによって発生する検出抵抗１０５の両端電圧Ｖ３を示す信号１０７が絶縁変換器１１０→信号１１３→ローパスフィルタ１１６を介して信号１２０となり、割算器１２５の他方に入力されるとともに、極性判別器１２２へ入力される。
【００１３】
このときは、信号１２０が正（＋）極性であるから、極性判別器１２２が（＋）極性を判別してオンとなる信号１２３を出力し、割算器１２５および掛算器１３１を演算状態とし、表示装置１３５および警報装置１３６を正極側に切替える。また、オフとなる信号１２４により、割算器１２６および掛算器１３２を非演算状態とし、負極側の表示装置１３５および警報装置１３６の動作をロックする。
【００１４】
上記切替えによって、割算器１２５では信号１１９と信号１２０との比ｎであるＶ１／Ｖ３を示す信号１２７を出力し、掛算器１３１の一方に入力する。定数設定器１２９は、設定値Ｋを検出抵抗Ｒ１１およびＲ２１と同値とする信号１３０を出力し、掛算器１３１の他方に入力する。従って、掛算器１３１は割算器１２５からの出力信号１２７と、定数設定器１２９からの定数Ｋを示す信号１３０とを掛け合わせ、信号１３３を出力する。
【００１５】
信号１３３は、絶縁抵抗値ＲＰｘを示し、
ＲＰｘ＝ｎ×Ｋ＝（Ｖ１／Ｖ３）×Ｒ１１              （１）
で求められる。
この（１）式で、ｎはＶ１／Ｖ３、Ｋは抵抗１０１の抵抗値Ｒ１１と等しい値の定数である。
【００１６】
この絶縁抵抗値ＲＰｘを示す信号１３３は、表示装置１３５に与えられて表示される一方、警報装置１３６に与えられ、これが予め設定した絶縁抵抗値よりも低下したらこれから警報を発する。警報装置１３６からの警報を示す出力信号１３７は絶縁抵抗値ＲＰｘを示す信号１３３とともに適宜の記録装置に時系列に記録することにより絶縁抵抗値の時系列の変化を記録するなど、安全管理のための処理をする。なお、図８のように、測定用電源１３８および電源スイッチ１３９を設けておけば、これらを使用することで無通電状態、つまり活線状態でない状態での給電電路、機器または装置の絶縁抵抗の測定が可能となる。
【００１７】
次に、負極側電路の絶縁抵抗を測定する場合について説明する。
この場合、測定しようとする絶縁抵抗ＲＮＸに電流ＩＮＸが流れることにより、抵抗１０２を抵抗１０４に置き換えることで上記と同様の関係から、求めるべき絶縁抵抗値ＲＮｘは、
ＲＮｘ＝ｎ×Ｋ＝（Ｖ２／Ｖ３）×Ｒ２１            （２）
として求めることができる。この（２）式において、ｎはＶ２／Ｖ３であり、Ｋは抵抗１０３の抵抗値Ｒ２１と等しい値の定数である。
【００１８】
図８の回路における、信号１０６，１１２，１１９，１２７および１３３を信号１０８，１１４，１２１，１２８および１３４に、演算回路１２５，１３１を演算回路１２６，１３２に、また信号１２３をオフ，信号１２４をオンにそれぞれ置き換えることにより、正極側電路Ｐの絶縁抵抗ＲＰＸの抵抗値ＲＰｘを測定する場合と全く同様にして負極側電路Ｎの絶縁抵抗ＲＮＸの抵抗値ＲＮｘを測定することができる。
【００１９】
絶縁抵抗の抵抗値ＲＰｘが１ＭΩであるとし、Ｒ１１＝ＲＰｘ＝１ＭΩ、Ｒ１２＝Ｒ３＝１０ＫΩとすると、図９からＶ１とＶ３は等しく、およそ１．６５Ｖとなり、両電圧の比ｎは、ｎ＝Ｖ１／Ｖ３＝１．６５／１．６５＝１となるので、正極側電路の絶縁抵抗値ＲＰｘとして、前記（１）式から、１ＭΩを求めることができる。
【００２０】
同様に、電圧比ｎ＝Ｖ１／Ｖ３＝１０では、絶縁抵抗値ＲＰｘとして、（１）式から
ＲＰｘ＝（Ｋ＝１ＭΩ）×（ｎ＝１０）＝１０ＭΩ
が求まる。
同様に、電圧比ｎ＝Ｖ１／Ｖ３＝１００では、
ＲＰｘ＝（Ｋ＝１ＭΩ）×（ｎ＝１００）＝１００ＭΩ、
電圧比ｎ＝０．１では、
ＲＰｘ＝（Ｋ＝１ＭΩ）×（ｎ＝０．１）＝０．１ＭΩ
を求めることができる。
【００２１】
なお、給電回路の電源１００の電圧が変動した場合、これに比例して電流ＩＳ，ＩＰＸおよびＩＮＸが変動してＶ１，Ｖ２およびＶ３も変動するが、電圧比ｎ＝Ｖ１／Ｖ３およびｎ＝Ｖ２／Ｖ３は変わらない。従って、この従来装置によれば、測定しようとする給電回路の電圧が変動しても測定値はその影響を受けないで、安定して絶縁抵抗の測定ができる利点が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特許第４５２５６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来装置では、正極側電路と負極側電路の絶縁抵抗の測定することはできるが、接地されていない電池電源の絶縁抵抗を測定すること、および複数の単電池を直列接続した列電池のどの位置に絶縁抵抗が低下する絶縁不良が発生したかを特定すること、ならびに給電電路においてどの負荷で絶縁抵抗が低下する絶縁不良が発生したかを特定することは行われていない。
【００２４】
大容量の電池電源は、多数の単電池を直並列接続して構成されるため、絶縁抵抗の測定によって電池電源に絶縁抵抗が低下する絶縁不良の発生を検出するだけでなく、直列接続した複数の単電池で構成された列電池のどの位置の単電池に絶縁不良が生じているかを特定することができれば、この絶縁不良となった単電池を絶縁抵抗の正常な単電池と交換することにより、電池電源の絶縁不良を、容易かつ迅速に修復することができる。
また、同様に多数の各種の負荷が接続された給電電路においても、絶縁抵抗が低下する絶縁不良の発生が検出されたとき、この給電電路のどの位置の分岐電路または負荷に絶縁不良が生じているかを特定することができれば、この絶縁不良となった分岐電路または負荷を絶縁抵抗の正常な分岐電路または負荷と交換することにより、給電電路の絶縁不良を、容易かつ迅速に修復することができる。
【００２５】
このため、この発明は、多数の単電池を直並列接続して構成した非接地の電池電源から給電電路を介して多数の負荷に給電するようにした直流給電回路において、電池電源から負荷へ給電する給電電路の絶縁抵抗だけでなく、電池電源自身の絶縁抵抗の測定ができ、かつ電池電源、または給電電路において絶縁抵抗が低下する絶縁不良が生じたとき、その発生個所、すなわち、電池電源の絶縁不良を生じた列電池およびその列電池における単電池を特定すること、並びに絶縁不良が生じた給電電路および負荷を特定することの可能な絶縁抵抗測定方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
このような課題を解決するため、請求項１の発明は、複数の単電池を直列接続して列電池を構成し、この列電池を、それぞれ電池スイッチを介して複数並列接続して構成した電池電源を備え、この電池電源に給電スイッチを介して給電電路を接続し、この給電電路にそれぞれ分岐スイッチを介して接続した複数の分岐電路を通し各機器へ給電するようにした直流給電回路において、
測定モードを給電電路の絶縁抵抗を測定する給電電路測定モードと電池電源の絶縁抵抗を測定する電池電源測定モードに切り換えて絶縁抵抗の測定を行うように構成した絶縁抵抗測定装置を、前記電池電源に接続された前記給電電路の前記給電スイッチより前記電池電源側の位置に接続し、前記電池電源に給電電路および分岐電路を介して前記各機器を接続した状態において、前記絶縁抵抗測定装置を給電電路測定モードにしてこの絶縁抵抗測定装置により前記直流給電回路の絶縁抵抗を測定、監視し、この測定した絶縁抵抗の絶縁抵抗値が絶縁抵抗の基準絶縁抵抗値以下に低下する絶縁抵抗低下が検知されたとき、前記電池電源、給電電路および分岐電路に挿入された前記電池スイッチ、給電スイッチおよび分岐スイッチを前記電池電源からみて下流側のスイッチから順に１つずつ切断しながら前記直流給電回路の絶縁抵抗の測定を、前記絶縁抵抗が基準絶縁抵抗値以上の値に回復するまで繰返して行うことにより、前記直流給電回路における絶縁抵抗低下の発生した給電電路を特定することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記分岐スイッチおよび前記給電スイッチを全部切断しても絶縁抵抗が回復しないときは、前記縁抵抗測定装置の測定モードを電池電源測定モードに切り換え、かつ、前記電池電源の各列電池の電池スイッチを順に１つずつ切断しながら絶縁抵抗を測定する操作を、前記測定した絶縁抵抗が、前記絶縁抵抗の基準絶縁抵抗値以上の値に回復するまで繰返して行うことにより、前記電池電源における絶縁抵抗低下の発生した列電池を特定することを特徴とするものである。
【００２８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、絶縁抵抗低下の発生が特定された列電池について前記絶縁抵抗測定装置により、絶縁抵抗測定を行い、測定した絶縁抵抗値に基づいて前記列電池における絶縁抵抗低下の発生した単電池を特定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２９】
この発明は、単電池を複数直列接続して列電池を構成し、この列電池を複数並列接続して構成した電池電源を備え、この電池電源に給電電路および分岐電路を介して負荷と接続した直流給電回路に、絶縁抵抗測定装置を接続して直流給電回路の絶縁抵抗を測定、監視し、この測定した絶縁抵抗の絶縁抵抗値が絶縁抵抗の基準絶縁抵抗値以下に低下する絶縁抵抗の低下が検知されたとき、直流給電回路の各スイッチを電池電源からみて下流側から順に１つずつ切断して前記直流給電回路の絶縁抵抗を測定する操作を、前記絶縁抵抗が前記絶縁抵抗の基準絶縁抵抗値以上の値に回復するまで繰返し行うことにより、絶縁抵抗の低下の発生した分岐回路等の特定を行うものである。このため、この発明によれば、直流給電回路の絶縁抵抗を測定できるだけでなく、給電電路における絶縁抵抗の低下の発生した分岐電路、または電池電源における絶縁抵抗の低下の発生した列電池およびこの列電池内の単電池を容易に特定することができるので、電池電源を備えた直流給電回路の安全を確保できるとともに、絶縁抵抗修復作業を容易かつ迅速に行うことができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明に使用する絶縁抵抗測定装置の実施例を示す回路構成図。
【図２】この発明における電池電源の単列の列電池の絶縁抵抗の測定動作の説明図。
【図３】この発明における電池電源の複列の列電池の絶縁抵抗の測定動作の説明図。
【図４】この発明による給電電路の絶縁抵抗の測定動作の説明図。
【図５】この発明に使用する絶縁抵抗測定装置の測定特性を示す図。
【図６】この発明により絶縁抵抗の測定、監視を行う直流給電回路の例を示す構成図。
【図７】この発明の処理手順の実施例を示すフロー図。
【図８】従来の絶縁抵抗測定装置を示す回路構成図。
【図９】従来の絶縁抵抗測定装置の測定動作の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。
この発明が対象とする船舶の電気推進システムの直流給電回路における給電電路は、接地しない非接地給電電路とすることが原則である。  また、船舶の電気推進システムに用いる電池電源は大容量となるため、ユニット化された多数の単電池を直並列接続して、高電圧、大電流の直流電力の出力が可能な構成となっている。
この電池電源から直流電力を給電する給電電路には多数の電気機器および装置が接続される。
【００３２】
図１は、電気推進システムの直流給電回路に適用することのできるこの発明で使用する絶縁抵抗測定装置の実施例を示す回路構成図である。
まず、この絶縁抵抗測定装置の構成および基本的な絶縁抵抗の測定動作を説明する。
【００３３】
図１において、Ｂ１およびＢ２は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のユニット化された単電池Ｂ１１〜Ｂ１ｍ、およびＢ２１〜Ｂ２ｍを直列に接続して構成した直列電池群（ここでは列電池と称する）である。列電池Ｂ１、Ｂ２を複数個（ここでは２個）並列接続して電池電源Ｂを構成する。列電池Ｂ１、Ｂ２の正（Ｐ）極端子はそれぞれ、電池スイッチ１、２を介して電池電源Ｂの正（Ｐ）極出力端子Ｐに並列接続され、負（Ｎ）極端子は負（Ｎ）極出力端子Ｎに並列接続される。電池電源Ｂの出力端子Ｐ、Ｎにはそれぞれ電路スイッチ５を介して正（Ｐ）極給電電路ＬＰおよび負（Ｎ）極給電電路ＬＮが接続される。給電電路ＬＰ、ＬＮ間には、ここには図示されない多数の負荷となる電気機器および装置が、それぞれ分岐スイッチを備えた分岐電路を介して接続され、電池電源Ｂから給電電路ＬＰ、ＬＮを介して負荷となる電気機器および装置に直流電力が給電される。
【００３４】
絶縁抵抗測定部ＩＲＭは、高抵抗値の第１抵抗器Ｒ１１、Ｒ２１と低抵抗値の第２抵抗器Ｒ１２、Ｒ２２とをそれぞれ直列接続して構成した２組の正（Ｐ）極側電圧検出回路１１および負（Ｎ）極側電圧検出回路１２を備える。２組の電圧検出回路１１と１２は、直列接続して、電池電源Ｂの正、負極出力端子Ｐ、Ｎ間に接続される。電圧検出回路１１、１２の第２抵抗器Ｒ１２、Ｒ２２の両端に生じる、基準電流ＩＳに依存した電圧は、絶縁検出器１３、１４を介して基準電圧Ｖ１、Ｖ２として取り出される。
【００３５】
また、絶縁抵抗測定部ＩＲＭは、大地Ｅを通して流れる正（Ｐ）極性接地電流ＩＰＸと負（Ｎ）極性接地電流ＩＮＸを検出するために、２組の接地電流検出回路１５、１６を備える。接地電流検出回路１５、１６は、それぞれ、検出抵抗器Ｒ３１、ダイオードＤＰ、スイッチＰａ２、および検出抵抗器Ｒ３２、ダイオードＤＮ、スイッチＮａ２を直列接続して構成される。
そして、この２組の検出回路１５、１６は、相互にダイオードＤＰ、ＤＮを逆極性にして並列接続され、電圧検出回路１１と１２の中間接続点Ｍと、接地点Ｅとの間に接続される。検出抵抗器Ｒ３１、Ｒ３２の両端に生じた、接地電流ＩＰＸ，ＩＮＸに依存した電圧Ｖ３１、Ｖ３２は、絶縁検出器１７、１８を介して取り出される。
【００３６】
割算部２３、２４、３２、演算部２５、２６、加算部３１、掛算部２７、２８、３３，３８、定数設定器３４、３９は、前記の検出回路で検出された電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３１、Ｖ３２から電池電源Ｂ、給電電路ＬＰ、ＬＮおよび負荷を含む直流給電回路の絶縁抵抗値を演算により求めるとともに、絶縁抵抗が低下し絶縁不良となった給電電路の部位、または電池電源の列電池および単電池を演算により特定する測定演算部を構成する。
【００３７】
測定モード切換器３５は、絶縁抵抗の測定モードを電池電源Ｂの絶縁抵抗を測定する電池電源測定モード、または給電電路ＬＰ、ＬＮの絶縁抵抗を測定する給電電路測定モードに選択的に切り換えるスイッチである。
測定モード切換器３５で「電池電源」位置を選択すると電池電源測定モードとなり、単電池を直並列接続して構成した電池電源Ｂの絶縁抵抗の測定と、絶縁抵抗の低下した絶縁不良個所を特定する測定が指令される。
また、測定モード切換器３５で「給電電路」位置を選択すると給電電路測定モードとなり、電池電源Ｂから給電される給電電路の正（Ｐ）極側給電電路ＬＰと大地Ｅとの間、および負（Ｎ）極側給電電路ＬＮと大地Ｅ間の絶縁抵抗の測定が指令される。この給電電路測定モードでは、電池電源Ｂ、給電電路ＬＰ、ＬＮ、分岐電路および負荷を含む直流給電回路全体の絶縁抵抗の測定を行うことになる。
【００３８】
測定極性切換器３６は、Ｐ極側での測定と、Ｎ極側での測定とを周期的に交互に切り換え指令する切換器であり、Ｐ極側測定を指令するときは、「１」信号の指令信号ＰＳＳを出力し、Ｎ極側測定を指令するときは「１」信号の指令信号ＮＳＳを出力する。
【００３９】
また、電池電源Ｂの絶縁抵抗の測定を、１列の列電池(単列電池)で行うか、または並列にした複数の列電池(複列電池)で行うかを切り換えて指令する単列・複列測定切換器３７を備える。この単列・複列測定切換器３７は、単列電池で絶縁抵抗の測定を指令するときは、出力の指令信号ＳＰＳを「０」信号にし、複列電池の絶縁抵抗の測定を指令するときは、この指令信号ＳＰＳを「１」信号に切り換える。
【００４０】
制御部３０は、測定モード切換器３５、測定極性切換器３６および単列・複列測定切換器３７からの各種指令信号に基づいて、検出回路および測定演算部に設けた切換スイッチＰａ１、Ｐａ２、Ｐａ３、Ｎａ１、Ｎａ２、Ｎａ３の切り換えを制御するとともに測定演算部の演算動作を制御する。
【００４１】
さらに、監視・記録部４０は、測定演算部で求められた測定値を時系列に記録し、かつ、測定値を常時監視し、正常となる範囲から外れたことが検知されたときは、表示装置４１に表示したり、警報装置４２を介して警報したりすることにより電池電源を備えた直流給電回路の安全を管理するものである、
【００４２】
このように構成されたこの発明の絶縁抵抗測定装置は、（１）給電電路の絶縁抵抗を測定するモード、（２）電池電源の絶縁抵抗を測定するモードの各モードで絶縁抵抗の測定を実行する。
以下に、前記各測定モードにおけるこの発明の絶縁抵抗測定装置の動作を説明する。
【００４３】
絶縁抵抗測定部ＩＲＭの動作は、給電電路の絶縁抵抗の測定モードから説明すべきところであるが、絶縁抵抗測定部ＩＲＭの内部の動作を説明する都合上、まず、電池電源の絶縁抵抗の測定モードの動作を説明する。
【００４４】
（１）電池電源絶縁抵抗測定モード
この測定モードでは、測定モード切換器３５を「電池電源」位置に切り換えて、電池電源絶縁抵抗測定モード（電池電源測定モードと称することもある）を選択する。このとき、電池電源Ｂと給電電路ＬＰ、ＬＮとを接続する電路スイッチ５は、投入されていても、切断されていてもどちらでもよい。
測定モード切換器３５を「電池電源」位置に切り換えると、切換信号ＳＳが「１」信号となり、制御部３０および監視・記録部４０に、電池電源の絶縁抵抗測定が指令される。この切換信号ＳＳを受けて、制御部３０は、給電電路側の絶縁抵抗の演算を行う割算部２３、２４への信号Ｓ１Ｐ、Ｓ１Ｎを「１」から「０」信号に切り換えて出力する。これにより割算部２３、２４の演算動作がロック（停止）されるので、給電電路の絶縁抵抗測定動作が停止される。
【００４５】
また、制御部３０は、電池電源側の絶縁抵抗の測定に必要な演算を行う演算部３１には、電池電源側の絶縁抵抗の測定を指令する信号Ｓ２を「１」信号にして出力する。これにより、演算部３１は、動作ロック状態が解除され、演算動作状態となる。
【００４６】
測定極性切換器３６は、電池電源Ｂの正（Ｐ）極側の絶縁抵抗測定を指令する信号ＰＳＳと、負（Ｎ）極側の絶縁抵抗測定を指令する信号ＮＳＳを適宜の周期で交互に「１」信号にして制御部３０に与える。
【００４７】
制御部３０は、「１」信号のＰ極側測定指令信号ＰＳＳを受信すると、Ｐ極測定選択信号ＰＳを出力し、Ｎ極測定選択信号ＮＳを停止する。これにより、Ｐ極側測定回路では、選択スイッチＰａ１、Ｐａ２、Ｐａ３がオンとなる。そして、Ｎ極側測定回路では、選択スイッチＮａ１、Ｎａ２、Ｎａ３がオフとなる。このため、抵抗器Ｒ１１が短絡され、Ｐ極側の接地電流検出回路１５がオンにされ、Ｎ極側の接地電流検出回路１６がオフにされ、測定回路は、電池電源ＢのＰ極側の絶縁抵抗の測定を行う状態となる。
【００４８】
また、制御部３０は、Ｎ極測定指令ＮＳＳを受信すると、Ｎ極測定選択信号ＮＳを出力して、Ｐ極測定選択信号ＰＳを停止するので、Ｎ極測定回路では、選択スイッチＮａ１、Ｎａ２、Ｎａ３がオンとなり、そして、Ｐ極測定回路では、選択スイッチＰａ１、Ｐａ２、Ｐａ３がオフとなり、測定回路をＮ極側の絶縁抵抗の測定を行う状態となる。
【００４９】
（１−１）単列電池の絶縁抵抗測定モード
複数の列電池を並列に接続して構成した電池電源Ｂのうちの１つの列電池、たとえば、列電池Ｂ１を選択して絶縁抵抗の測定を行う（ここでは、これを単列電池測定と呼ぶ）場合と、並列接続された複数の列電池Ｂ１、Ｂ２の絶縁抵抗を測定する（ここでは、これを複列電池測定と呼ぶ）場合があり、単列・複列測定切換器３７により、これらを選択する。
【００５０】
複列電池測定を選択する場合は、図１の実施例においては、絶縁抵抗測定時に、２つの電池スイッチ１、２を共にオンにし、単列電池測定を選択するときは、２つの電池スイッチ１、２の何れか一方、例えば、列電池Ｂ１側の電池スイッチ１だけをオンにし、他方の電池スイッチ２をオフにする。そして、電池スイッチ１、２の操作により単列電池測定を選択したときは、単列・複列測定切換器３７を、単列電池測定が指令されるように切換設定する。単列・複列測定切換器３７から単列電池測定が指令されたときは、単列・複列測定切換器３７から出力される指令信号ＳＰＳが「０」信号となり、複列電池測定が指令されたときは、この指令信号ＳＰＳが「１」信号となる。
【００５１】
単列・複列測定切換器３７から出力される指令信号ＳＰＳは、乗算器３８に動作指令として加えられる。指令信号ＳＰＳが「１」のときは、乗算器３８は、演算動作状態にされ、「０」のときは、演算動作がロックされて演算動作を停止する状態となる。
【００５２】
ここでは、単列電池測定が選択されているので、単列・複列測定切換器３７から、「０」信号の指令信号ＳＰＳが出力され、乗算器３８に与えられるため、この乗算器３８は、演算部３１の出力に定数設定器３９に設定された定数１／２を乗算する動作を停止する。
【００５３】
図２に、電池電源Ｂの単列電池の絶縁抵抗測定状態を示すので、これを用いて動作を説明する。
測定極性切換器３６からＰ極側絶縁抵抗測定を指令する信号ＰＳＳが出力されると、制御部３０が、Ｐ極測定選択信号ＰＳを「１」をにし、Ｎ極測定選択信号ＮＳを「０」にする。これにより、スイッチＰａ１、Ｐａ２、Ｐａ３がオンにされ、スイッチＮａ１、Ｎａ２、Ｎａ３がオフにされ、Ｐ極側絶縁抵抗測定状態となる。
この状態では、スイッチＰａ１がオンされることにより、抵抗器Ｒ１１が短絡されるので、抵抗器Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２を通して基準電流ＩＳが流れ、抵抗器Ｒ１２から基準電圧Ｖ１を得る。
【００５４】
ここで、抵抗器Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２の抵抗値を、それぞれｒ１１、ｒ１２、ｒ２１、ｒ２２とし、電池電源Ｂの電圧をＶＢとすると、基準電流ＩＳは、次の（３）式のとおりとなる。そして、抵抗器Ｒ１１とＲ２１の抵抗値ｒ１１とｒ２１は、互いに等しい高い抵抗値に選ばれ、抵抗器Ｒ１２とＲ２２の抵抗値ｒ１２とｒ２２は、互いに等しい低い抵抗値に選ばれている。そして、接地電流検出回路１５，１６の検出抵抗器Ｒ３１、Ｒ３２の抵抗値ｒ３１、ｒ３２は、抵抗器Ｒ１２、Ｒ２２の抵抗値ｒ１２、ｒ２２と等しい抵抗値に選ばれている。
したがって、ｒ１１＝ｒ２１≫ｒ１２＝ｒ２２＝ｒ３１＝ｒ３２の関係となる。
ＩＳ＝ＶＢ÷（ｒ１２＋ｒ２２＋ｒ２１）≒ＶＢ÷ｒ２１    ・・・（３）
∵  ｒ１２＋ｒ２２  ≪  ｒ２１
したがって、抵抗器Ｒ１２の両端に発生する基準電圧Ｖ１は、
Ｖ１＝ｒ１２×ＩＳ                                      ・・・（４）
となる。
【００５５】
また、測定極性切換器３６からＮ極側絶縁抵抗測定を指令する信号ＮＳＳが出力されると、制御部３０が、Ｐ極測定選択信号ＰＳを「０」にし、Ｎ極測定選択信号ＮＳを「１」にする。これにより、スイッチＮａ１、Ｎａ２、Ｎａ３がオンにされ、スイッチＰａ１、Ｐａ２、Ｐａ３がオフにされてＮ極側絶縁抵抗測定状態となる。
【００５６】
この状態では、スイッチＮａ１がオンにされることにより、抵抗器Ｒ２１が短絡されるので、抵抗器Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２２を通して、（５）式に示す基準電流ＩＳを流し、抵抗器Ｒ２２の両端から基準電圧Ｖ２を得る。
ＩＳ＝ＶＢ÷（ｒ１１＋ｒ１２＋ｒ２２）≒ＶＢ÷ｒ１１    ・・・（５）
∵  ｒ１２＋ｒ２２  ≪  ｒ１１
したがって、抵抗器Ｒ２２の両端に発生する基準電圧Ｖ２は、
Ｖ２＝ｒ２２×ＩＳ                                      ・・・（６）
となる。
ここで、ｒ１１＝ｒ２１であるからＰ極側測定とＮ極側測定を切り換えても、基準電圧Ｖ１とＶ２は等しくなる。
【００５７】
Ｐ極側測定のときに、図２に示すように、列電池Ｂ１の単電池Ｂ１１とＢ１２の間の接地点Ｓ１で、何らかの原因で、絶縁抵抗ＲＸ１を介して接地されることにより絶縁抵抗が低下する絶縁不良が生じると、電池電源Ｂの列電池Ｂ１のＰ極→スイッチＰａ１→抵抗器Ｒ１２→抵抗器Ｒ３１→ダイオードＤＰ→スイッチＰａ２→大地Ｅ→接地抵抗ＲＸ１→列電池Ｂ１の接続点Ｓ１→単電池Ｂ１１のＮ極の経路で接地電流ＩＰＸ１が流れる。この接地電流ＩＰＸ１は、次の（７）式のとおりとなる。
ＩＰＸ１＝ＶＢ１(1-S1)÷（ｒ１１＋ｒ３１＋Ｒｘ１）          ・・・（７）
ここで、ＶＢ１(1-S1)は接地点Ｓ１と列電池Ｂ１のＰ極との間の単電池の合計電圧、ｒ１１は抵抗器Ｒ１１の抵抗値、ｒ３１は抵抗器Ｒ３１の抵抗値、Ｒｘ１は絶縁抵抗ＲＸ１の絶縁抵抗値である。
【００５８】
接地電流検出回路１５の検出抵抗器Ｒ３１によって検出される電圧Ｖ３１は、次の（８）式で示される。
Ｖ３１＝ＩＰＸ１×ｒ３１                                  ・・・（８）
【００５９】
次のＮ極側測定のときは、スイッチＰａ１およびＰａ２がオフされ、スイッチＮａ１およびＮａ２がオンされる。このため、この場合は、電池接地点Ｓ１→絶縁抵抗ＲＸ１→大地Ｅ→スイッチＮａ２→ダイオードＤＮ→抵抗器Ｒ３２→抵抗器Ｒ２２→スイッチＮａ１→列電池Ｂ１のＮ極の経路で接地電流ＩＮＸ１が流れる。この接地電流ＩＮＸ１は、次の（９）式で示される。
ＩＮＸ１＝ＶＢ１(S1-m)÷（Ｒｘ１＋ｒ３２＋ｒ２２）          ・・・（９）
ここで、ＶＢ１(S1-m)は列電池Ｂ１の接地点Ｓ１と電池電源Ｎ極の間の単電池の合計電圧、ｒ３２は抵抗器Ｒ３２の抵抗値である。
【００６０】
接地電流検出回路１６の検出抵抗器Ｒ３２の両端から、次の（１０）式で示されるように接地電流ＩＮＸ１に依存した検出電圧Ｖ３２が検出される。
Ｖ３２＝ＩＮＸ１×ｒ３２                                ・・・（１０）
【００６１】
列電池Ｂ１の接地点Ｓ５で、絶縁抵抗ＲＸ５を通して接地されるような絶縁不良が生じた場合は、接地点Ｓ５と列電池Ｂ１のＰ極との間の単電池合計電圧ＶＢ１(1-S5)、および接地点Ｓ５と列電池Ｂ１のＮ極との間の単電池合計電圧ＶＢ１(5-m)によって流れるＰ極側接地電流ＩＰＸ５およびＮ極側接地電流ＩＮＸ５が、それぞれＰ極、Ｎ極接地電流検出回路１５、１６の検出抵抗器Ｒ３１およびＲ３２によって検出電圧Ｖ３１およびＶ３２として検出される。
【００６２】
また、接地事故等により絶縁抵抗低下が接地点Ｓ９で発生した場合は、接地点Ｓ９と列電池Ｂ１のＰ極間の単電池の合計電圧ＶＢ１(1-S9)、および接地点Ｓ９と列電池Ｂ１のＮ極との間の単電池合計電圧ＶＢ１(S９-m)によるＰ極側接地電流ＩＰＸ９およびＮ極側接地電流ＩＮＸ９がそれぞれ検出抵抗器Ｒ３１およびＲ３２によって検出電圧Ｖ３１およびＶ３２として検出される。
【００６３】
ここで、各抵抗器の抵抗値ｒ１１、ｒ２１とｒ１２、ｒ２２は、ｒ１１=ｒ２１≫ｒ１２=ｒ２２であるので、前記の通りＰ極側測定とＮ極側測定とを交互に切り換えても基準電流ＩＳ、基準電圧Ｖ１、Ｖ２は変化せず、また、基準電流ＩＳは接地電流ＩＰＸ１、ＩＰＸ５、ＩＰＸ９、ＩＮＸ１、ＩＮＸ５、ＩＮＸ９に対して十分大きな電流を流しておけば、接地電流ＩＰＸ、ＩＮＸが基準電流ＩＳと重畳しても基準電圧Ｖ１、Ｖ２の変動を極めて小さくすることができる。
【００６４】
検出電圧Ｖ３１、Ｖ３２から絶縁抵抗値を求めるための演算処理について図１を用いて説明する。
Ｐ極側測定のときは、制御部３０からのＰ極側選択信号ＰＳによりスイッチＰａ１、Ｐａ２、Ｐａ３がオンされ、スイッチＮａ１、Ｎａ２、Ｎａ３がオフされているので、Ｐ極側基準電圧Ｖ１（＝ｒ１２×ＩＳ）は、絶縁検出器１３→ローパスフィルタ１９→スイッチＰａ３を通して割算部３２に与えられる。そして、検出電圧Ｖ３１（＝ｒ３１×ＩＰＸ１）は、絶縁検出器１７→ローパスフィルタ２１を通して割算部２３、演算部２５および加算部３１に与えられる。
【００６５】
Ｎ極側測定のときは、制御部３０からのＮ極側選択信号ＮＳによりスイッチＮａ１、Ｎａ２、Ｎａ３がオンされ、スイッチＰａ１、Ｐａ２、Ｐａ３がオフにされているので、Ｎ極側基準電圧Ｖ２（=ｒ２２×ＩＳ）は絶縁検出器１４→ローパスフィルタ２０→スイッチＮａ３を通して割算部３２に与えられる。そして、検出電圧Ｖ３２（＝ｒ３２×ＩＮＸ１）は、絶縁検出器１８→ローパスフィルタ２２を通して割算部２４、演算部２６および加算部３１に与えられる。
【００６６】
測定モード切換器３５は、「電池電源」位置に切り換えられているので、制御部３０から加算部３１に指令信号Ｓ２が与えられ、加算部３１は加算演算動作状態にある。
また、制御部３０は測定極性切換器３６からの切換指令信号ＰＳＳ、ＮＳＳに同期する読み取り信号Ｓ３を加算部３１に与える。これにより、加算部３１は、読み取り信号Ｓ３に同期して、Ｐ極側検出電圧Ｖ３１とＮ極側検出電圧Ｖ３２を読み取って、記憶し、１サイクル毎に記憶した両検出電圧を加算する動作をし、合計電圧ＶＥ（＝Ｖ３１＋Ｖ３２）を求め、割算部３２に出力する。
【００６７】
割算部３２は、合計電圧ＶＥ（＝Ｖ３１＋Ｖ３２）と、基準電圧Ｖ１との割算（Ｖ１÷ＶＥ）および基準電圧Ｖ２との割算（Ｖ２÷ＶＥ）を実行して、基準電圧と合計電圧ＶＥとの電圧比ＶＥＤを求める。この電圧比ＶＥＤは、乗算器３３に加えられ、ここで抵抗器Ｒ１１（Ｒ２１）の抵抗値ｒ１１（ｒ２１）と等しい値に設定された定数設定器３４の定数Ｋと乗算することにより絶縁抵抗値Ｒｘを求めることができる。
すなわち、絶縁抵抗ＲＸの絶縁抵抗値Ｒｘは、次の（１１）で求めることができる。
Ｒｘ＝Ｖ１÷ＶＥ×ｒ１１＝Ｖ２÷ＶＥ×ｒ２１              ・・・（１１）
【００６８】
図５は、縦軸に基準電圧Ｖ１、Ｖ２と検出電圧の合計電圧ＶＥとの電圧比ＶＥＤ（＝Ｖ１／ＶＥ、＝Ｖ２／ＶＥ）をとり、横軸に絶縁抵抗値Ｒｘをとって相互の関係を示す測定特性線である。
この図５から、基準電圧Ｖ１、Ｖ２と検出電圧の合計電圧ＶＥとの電圧比ＶＥＤが１であれば、絶縁抵抗値は１ＭΩ、電圧比ＶＥＤが０．５であれば０．５ＭΩ、電圧比ＶＥＤが２であれば２ＭΩのように電圧比ＶＥＤの値から絶縁抵抗値Ｒｘを読み取ることができる。したがって、割算部３２の出力である基準電圧と検出電圧との電圧比を示すＶＥＤが絶縁抵抗値を示すことになる。
【００６９】
この電圧比ＶＥＤを乗算部３３に与え、絶縁抵抗値の補正が必要なときに定数設定器３４に設定した定数Ｋを乗算部３３乗算することによって電圧比ＶＥＤの補正を行った信号ＶＥＭを出力し、監視・記録部４０で記録する。
【００７０】
ここで、加算部３１におけるＰ極側検出電圧Ｖ３１とＮ極側検出電圧Ｖ３２を加算（ＶＥ＝Ｖ３１＋Ｖ３２）して合計電圧ＶＥを求める理由について説明する。
図２の接地点Ｓ１で絶縁抵抗低下（絶縁不良）が生じたときの電池のＰ極側から流れるＰ極側接地電流ＩＰＸ１および検出電圧Ｖ３１は、前記のように（７）式および（８）式で示され、電池電源のＮ極側から流れるＮ極側接地電流ＩＮＸ１および検出電圧Ｖ３２は、同様に（９）式および（１０）式で示される
ＩＰＸ１＝ＶＢ１(1-S1)÷（ｒ１１＋ｒ３１＋Ｒｘ１）          ・・・（７）
Ｖ３１＝ＩＰＸ１×ｒ３１                                    ・・・（８）
ＩＮＸ１＝ＶＢ１(S1-m)÷（Ｒｘ１＋ｒ３２＋ｒ２２）          ・・・（９）
Ｖ３２＝ＩＮＸ１×ｒ３２                                  ・・・（１０）
【００７１】
すなわち、Ｐ極側検出電圧Ｖ３１は接地点Ｓ１からＰ極間の列電池Ｂ１の単電池Ｂ１１の合計電圧ＶＢ１(1-S1)、Ｎ極側検出電圧Ｖ３２は、接地点Ｓ１からＮ極間の単電池Ｂ１２〜Ｂ１ｍの合計電圧ＶＢ１(S１-m)であるから、検出電圧の合計電圧ＶＥ＝Ｖ３１＋Ｖ３２は、列電池Ｂ１の全電圧ＶＢを絶縁抵抗値Ｒｘで除した接地電流に依存した電圧であることが理解できる。
【００７２】
（１−２）複列電池の絶縁抵抗測定
上記では、直列接続された1列（単列）の列電池の絶縁抵抗測定について説明したが、次に、列電池を複数並列接続した複列電池電源の絶縁抵抗を測定する場合について図３を用いて説明する。
【００７３】
複数の列電池が並列接続された状態での電池電源の絶縁抵抗測定は、図３に示すように、２つの電池スイッチ１、２を共にオンにして行う。ここでは、当然、測定モード切換器３５は、「電池電源」位置に切り換えられている。
第１列の列電池Ｂ１の接地点Ｓ１で、接地事故等により絶縁抵抗ＲＸ１の低下が生じると、Ｐ極側測定（スイッチＰａ１、Ｐａ２、Ｐａ３がオン、スイッチＮａ１、Ｎａ２、Ｎａ３がオフ）のときには、第１列の列電池Ｂ１から、（７）式で示す接地電流ＩＰＸ１が流れる。
ＩＰＸ１＝ＶＢ１(１-S1)÷（ｒ１２＋ｒ３１＋Ｒｘ１）          ・・・（７）
また、第２列の列電池Ｂ２からは、次の（１１）で示す接地電流ＩＰＸ２が流れる。
ＩＰＸ２＝［（ＶＢ２１＋ＶＢ２２＋…＋ＶＢ２ｍ）
−（ＶＢ１２＋…＋ＶＢ１ｍ）］÷（ｒ１２＋ｒ３１＋Ｒｘ１）・・・（１１）
【００７４】
ここで、列電池Ｂ１と列電池Ｂ２の電池電圧が等しいとすれば、（１１）式の分子の電池電圧は、１段目の単電池Ｂ２１の電圧ＶＢ２１となるから、接地電流ＩＰＸ２は（１２）式のようになる（接地電流の流れる経路は図３参照）。
ＩＰＸ２＝ＶＢ２１÷（ｒ１２＋ｒ３１＋Ｒｘ１）            ・・・（１２）
すなわち、各単電池の電池電圧が等しいとすれば、検出抵抗器Ｒ３１には、第１列の列電池Ｂ１からＩＰＸ１と、第２列電池Ｂ２からＩＰＸ２とが流れるから、単列電池の測定を行う場合の２倍の電流が流れることになり、測定誤差が生じる。
【００７５】
Ｎ極側測定のときも、同様に検出抵抗器Ｒ３２には、（１３）式で示す第１列電池Ｂ１からの接地電流ＩＮＸ１と、（１４）式で示す第２列電池Ｂ２ｌからの接地電流ＩＮＸ２とが流れる（接地電流の流れる経路は図３参照）。
ＩＮＸ１＝（＝ＶＢ１２＋…＋ＶＢ１ｍ）÷
（Ｒｘ１＋ｒ３２＋ｒ２２）
＝ＶＢＡ９÷（Ｒｘ１＋ｒ３２＋ｒ２２）                ・・・(１３)
この（１３）式において、ＶＢＡ９は、（ＶＢ１２＋…＋ＶＢ１ｍ）である。
ＩＮＸ２＝［（ＶＢ２１＋…＋ＶＢ２ｍ）−ＶＢ１１］
÷（Ｒｘ１＋ｒ３２＋ｒ２２）
＝ＶＢＢ９÷（Ｒｘ１＋ｒ３２＋ｒ２２）        ・・・（１４）
この（１４）式において、ＶＢＢ９は［（ＶＢ２１＋…＋ＶＢ２ｍ）−ＶＢ１１］である。
この場合も、各電池の電池電圧が等しいとすれば、検出抵抗器Ｒ３２には、第１列電池Ｂ１から接地電流ＩＮＸ１が流れ、第２列電池Ｂ２から接地電流ＩＮＸ２が流れるから、単列電池の測定の場合の２倍の電流が流れることになり、測定誤差が生じる。
【００７６】
また、列電池が２個以上であっても電池電圧が等しければ、検出抵抗器Ｒ３１、Ｒ３２に流れる接地電流の合計値は単列電池の場合の２倍の電流にしかならない。
【００７７】
そこで、列電池を複数個並列接続した電池電源の絶縁抵抗ＲＸを複列接続のまま測定する複列電池測定の場合は、図１に示す単列・複列測定切換器３７を「複列測定」位置に切り換えて、乗算動作を指令する信号ＳＰＳを乗算部３８に与える。これにより、乗算部３８は、検出電圧合計値ＶＥ（＝Ｖ３１＋Ｖ３２）に定数設定器３９に設定された定数「１／２」を乗算する演算を実行し、ＶＥの１／２の信号ＶＥｈを得る。この出力信号ＶＥｈを合計値信号ＶＥの代わりに用いて、前記の単列電池測定の場合と同様に割算部３２で基準電圧Ｖ１、Ｖ２との比を求めることにより、電池電源Ｂの絶縁抵抗値Ｒｘを測定することができる。
【００７８】
なお、複列電池測定において、絶縁抵抗の低下した列電池を特定する場合は、図１に示す各列電池に設けた電池スイッチ１または２の何れかをオフにしたとき、絶縁抵抗の低下が検出されず、絶縁抵抗が回復したことが検出されれば、電池スイッチをオフした側の列電池が、絶縁抵抗の低下した絶縁不良の発生した列電池であると特定することができる。
【００７９】
（１−３）電池電源絶縁不良の発生個所測定
次に、電池電源における絶縁抵抗の低下した絶縁不良(接地)の発生個所を特定する測定について図１を用いて説明する。
【００８０】
単列電池の絶縁抵抗測定において、絶縁不良の発生位置（個所）を特定する場合は、Ｐ極側からの位置特定は、演算部２５で、そしてＮ極側からの位置特定は演算部２６での演算により実行する。
Ｐ極側から絶縁抵抗の低下した絶縁不良の発生した電池位置を特定する演算部２５は、（１５）式の演算により、絶縁不良位置がＰ極から何（ｍ）個目の電池であるかを求める。
ｍ（Ｐ）＝（Ｖ３１÷ＶＥ）×Ｍ                          ・・・（１５）
ここで、Ｖ３１はＰ極側検出回路１５の検出電圧、ＶＥは、Ｐ極側検出電圧Ｖ３１とＮ極側検出電圧Ｖ３２を加算した合計電圧（ＶＥ＝Ｖ３１＋Ｖ３２）、Ｍは列電池の単電池直列接続個数である。なお、複列電池測定においては、前記した理由により、検出電圧の合計電圧ＶＥは、ＶＥ＝（Ｖ３１＋Ｖ３２）×１／２とする必要がある。
【００８１】
演算部２５におけるＶ３１÷ＶＥの演算値Ｖｍは、絶縁抵抗低下が生じた電池の接地点Ｓ１のＰ極側検出電圧Ｖ３１（地絡した電池Ｂ１１の電圧ＶＢ１１と等価値）と列電池の全電圧に相当する値ＶＥとの比であるから、これに列電池の電池直列接続個数Ｍを乗算することによって、絶縁抵抗低下が生じた絶縁不良の単電池がＰ極からｍ個目であることを算出することができる。
【００８２】
また、演算部２６も同様に、Ｎ極側測定の検出電圧Ｖ３２とＰ、Ｎ両極検出電圧の合計電圧ＶＥ（＝Ｖ３１＋Ｖ３２）とに基づいて、（１６）式の演算をすることにより、絶縁抵抗低下が生じた絶縁不良の単電池がＮ極側からのｍ個目であることを求めることができる。
ｍ（Ｎ）＝（Ｖ３２÷ＶＥ）×Ｍ                            ・・・（１６）
【００８３】
（２）給電電路絶縁抵抗測定モード
次に、測定モード切換器３５を「給電電路」位置に切り換えて給電電路の絶縁抵抗の測定を行う給電電路絶縁抵抗測定モード（給電電路測定モードと称することもある）について説明する。
なお、図１の絶縁測定装置における各部の括弧内に示す出力信号は、この給電電路絶縁抵抗測定モードを選択したときの出力信号である。
測定モード切換器３５を「給電電路」位置に切り換えると、図４に示すように、電池電源Ｂから給電されるＰ極側給電電路ＬＰと大地Ｅとの間の絶縁抵抗ＲＸＰ、またはＮ極側電路ＬＮと大地Ｅとの間の絶縁抵抗ＲＸＮの抵抗値ＲｘＰ、またはＲｘＮを測定することができる。両極の給電電路ＬＰ、ＬＮには電池電源Ｂおよびここには図示されない負荷となる各種の機器が接続されているので、この測定モードでは電池電源Ｂおよび各種機器を含む直流給電回路全体の絶縁抵抗を測定することになる。
【００８４】
この場合は、図４に示すように、電池スイッチ１、２および電路スイッチ５をオンにして、電池電源Ｂから給電電路ＬＰ、ＬＮを介して図示しない負荷となる機器に直流電力を給電する状態にする。Ｐ極側絶縁抵抗ＲＸＰを測定する場合は、測定極性切換器３６から「１」信号の信号ＰＳＳが入力されたとき、制御部３０は、前記した電池電源測定モードで出力されるＰ極側を選択する信号ＰＳの代わりに、Ｎ極側を選択する信号ＮＳを出力する。測定極性切換器３６がＮ極側絶縁抵抗ＲＸＮを測定するための信号ＮＳＳに切り換えると、制御部３０はＰ極側を選択する信号ＰＳを出力する。
【００８５】
このため、Ｐ極側絶縁抵抗ＲＸＰを測定する場合は、信号ＮＳによりスイッチＮａ１、Ｎａ２、Ｎａ３がオンし、スイッチＰａ１、Ｐａ２，Ｐａ３がオフする。これは、接地電流ＩＰＸが前記の電池電源の絶縁抵抗測定のＰ極側測定電流（接地電流）ＩＰＸ１とは電流極性が逆になるから、Ｐ極側の給電電路絶縁抵抗ＲＸＰを測定する場合は、Ｎ極側測定回路１６で測定を行う必要があるためである。
【００８６】
このときは、スイッチＮａ１がオンするため、抵抗器Ｒ２１は短絡される。これにより、給電電路ＬＰ→絶縁抵抗ＲＸＰ→大地Ｅ→スイッチＮａ２→ダイオードＤＮ→検出抵抗器Ｒ３２→基準抵抗器Ｒ２２→電池電源Ｎ極の経路で接地電流ＩＰＸが流れ、抵抗器Ｒ２２で検出した基準電圧Ｖ２と、検出抵抗器Ｒ３２で検出した検出電圧Ｖ３２から、Ｐ極側絶縁抵抗ＲＸＰの絶縁抵抗値ＲｘＰを求める処理を行う。
これは、Ｎ極側の割算器２４で、基準電圧Ｖ２を検出電圧Ｖ３２で割算して、両電圧比ＶＥＰを求め、これに乗算器２８で、定数設定器３４に設定された抵抗器Ｒ２１の抵抗値ｒ２１と等しい値の定数Ｋを乗算して絶縁抵抗値ＲｘＰを求める処理である。
給電電路の絶縁抵抗を測定する場合は、電池電源Ｂの全電圧ＶＢに基づく絶縁抵抗ＲＸによる接地電流ＩＸを検出抵抗器Ｒ３で検出するので、検出回路１５と１６の何れか一方の検出回路の検出電圧Ｖ３に基づいて、絶縁抵抗値を求めることができる。
【００８７】
すなわち、Ｐ極側給電電路ＬＰの絶縁抵抗測定は、電池電源のＮ極側検出回路１６を用いて測定し、また、給電電路のＮ極側絶縁抵抗測定は、電池電源のＰ極側検出回路１５を用いて行う。
そのため、測定モード切換器３５を、「給電電路」位置へ切り換えたときは、Ｐ極側・Ｎ極側測定切換器３６の切換動作を逆動作にして、Ｐ極側に切換えたきはＮ極側スイッチＮａ１、Ｎａ２をオンにし、かつ指令信号Ｓ１Ｎをオンにして、Ｖ２÷Ｖ３２＝ＶＥＮを演算する割算部２４を動作させ、その出力を乗算部２８に与える。乗算部２８は、電圧比ＶＥＮに定数設定器３４に設定された、抵抗器Ｒ２１と等しい抵抗値（ｒ２１）に設定された定数Ｋを乗算して、絶縁抵抗の絶縁抵抗値ＲｘＰを求め、Ｐ極側絶縁抵抗値ＶＥＰＸとして出力し、監視・記録部４０に記録し、表示、警報を行う。
【００８８】
また、Ｎ極側測定を行うときは、Ｐ極側スイッチＰａ１、Ｐａ２をオンにし、指令信号Ｓ１ＰをオンにしてＶ１÷Ｖ３１＝ＶＥＰを演算する割算部２３を動作させ、その出力を乗算部２７に与える。乗算部２７は、電圧比ＶＥＰに定数設定器３４に設定された、抵抗器Ｒ１１と等しい抵抗値（ｒ１１）に設定された定数Ｋを乗算して、Ｎ極給電電路ＬＮの絶縁抵抗ＲＸＮの絶縁抵抗値ＲｘＮを求め、Ｎ極側絶縁抵抗値ＶＥＮＸとして出力し、監視・記録部４０に記録し、表示、警報を行う。
【００８９】
監視・記録部４０は、絶縁抵抗の測定モード切換器３５からの切換信号ＳＳによって電池電源または給電電路の各絶縁抵抗測定データを時系列に記録・表示して絶縁抵抗変化を監視できるようにし、また、測定した絶縁抵抗値が予め設定した基準絶縁抵抗値より低下したときは絶縁不良が発生したことを示す警報を発する。これにより、電気推進システムにおける電池電源、給電電路の絶縁抵抗を常時監視することができるので、直流給電回路の安全を管理することができる。
【００９０】
このようにこの発明で使用する絶縁抵抗測定装置は、電池電源の絶縁抵抗を測定する電池電源測定モードと、給電電路の絶縁抵抗を測定する給電電路測定モードとを切換えて電池電源と給電電路を有する直流給電回路の絶縁抵抗の測定を行うものである。
【００９１】
次に、このような絶縁抵抗測定装置を用い直流給電回路の絶縁抵抗の測定を行い、絶縁抵抗の低下が検知された際に、この発明によって絶縁抵抗が低下した絶縁不良の発生個所を特定する方法について説明する。
【００９２】
図６は、この発明による絶縁抵抗の監視対象となる直流給電回路の例を示す。ここに示す直流給電回路は、電気推進船舶に適用された直流給電回路の例である。
この直流給電回路における電池電源Ｂは、複数個の単電池を直列接続して構成した複数の列電池Ｂ１〜Ｂｎを、それぞれ電池スイッチＳＢ１〜ＳＢｎを介して並列接続して構成される。この電池電源Ｂの出力端Ｏには主給電スイッチＳＭＦおよび補機給電スイッチＳＡＦを介して主給電電路ＬＭＦおよび補機給電電路ＬＡＦが並列接続される。
【００９３】
さらに、主給電電路ＬＭＦには、分岐スイッチＳＭ１、ＳＭ２を介して、船舶の推進機Ｐｒを駆動する電動機Ｍ１、Ｍ２を備えた駆動装置に給電する分岐電路が接続される。電動機Ｍ１、Ｍ２は、それぞれ制御用のインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２を備える。
主給電電路ＬＭＦには、分岐スイッチＳＣを介して、電池電源Ｂの電池を充電するための交流発電機Ｇと整流器ＲＥＣとで構成された充電装置ＣＨを有する分岐電路も接続される。
また、補機給電電路ＬＡＦには、それぞれ分岐スイッチＳＡ１〜ＳＡｎを介して、負荷となる各種の補助機器ＡＬ１〜ＡＬｎに給電する分岐電路が接続される。
【００９４】
このように直流給電回路は、電池電源Ｂに、主給電スイッチＳＭＦおよび補機給電スイッチＳＡＦを介して接続された主給電電路ＬＭＦおよび補機給電電路ＬＡＦに、それぞれ分岐スイッチＳＭ１、ＳＭ２、ＳＣおよびＳＡ１〜ＳＡｎを介して、負荷となる推進電動機Ｍ１、Ｍ２、充電装置ＣＨおよび各種補助機器ＡＬ１〜ＡＬｎを有する分岐電路を接続して構成される。
【００９５】
そして、このような直流給電回路の主給電スイッチＳＭＦ、補機給電スイッチＳＡＦより上流位置（電池電源側の位置）に絶縁抵抗測定部ＩＲＭが接続される。この絶縁抵抗測定部ＩＲＭは、電池電源測定モードと給電電路測定モードとを切り換えるための測定モード切換器３５、測定装置ＩＲＭでの測定結果の記録、表示、警報を行うための監視・記録部４０および絶縁不良による絶縁抵抗の低下が検出されとき、その絶縁不良の発生個所を特定する操作を行うときに、主給電スイッチ、補機給電スイッチ、分岐スイッチ、電池スイッチ等の各スイッチの切断情報を読取るスイッチ状態読取部５０を備える。
【００９６】
図７に、絶縁不良（絶縁抵抗低下）の発生個所を特定するために絶縁抵抗測定部ＩＲＭの制御部３０において実行される処理手順の実施例を示す。
図６の直流給電回路の絶縁抵抗の測定は、電池スイッチＳＢ１〜ＳＢｎ、主給電スイッチＳＭＦ、補機給電スイッチＳＡＦおよび分岐スイッチＳＭ１、ＳＭ２，ＳＣ，ＳＡ１〜ＳＡｎを投入し、電池電源Ｂから主給電電路ＬＭＦおよび補機給電電路ＬＡＦを通して各分岐回路の負荷となる推進電動機Ｍ１、Ｍ２および補助機器ＡＬ１〜ＡＬｎに給電、または充電装置ＣＨにより電池電源Ｂの電池を充電している、いわゆる活線状態で行う。
【００９７】
この状態において、絶縁抵抗測定が開始されると、ステップＳ１で、測定モード切換器３５を「給電電路」位置または「電池電源」位置に切り替えて、給電電路の絶縁抵抗を測定する給電電路測定モード、または電池電源の絶縁抵抗を測定する電池電源測定モードを選択する切換操作を行う。
ステップＳ２で測定モード切換器３５の切換状態を読み取って、給電電路測定モードであるか否かの判定を行う。ステップＳ２で電路測定モードであると判定された場合は、ＹＥＳ分岐から、ステップＳ１３へ進んで、給電電路測定モードが実行される。
ここで、電路測定モードではないと判定された場合は、電池電源測定モードであるので、ＮＯ分岐からステップＳ２３へ進んで、電池電源測定モードが実行される。
【００９８】
ステップＳ２で、電路測定モードの選択であると判定された場合は、ステップＳ２のＹＥＳ分岐から給電電路測定モードのステップＳ１３へ進み、絶縁抵抗測定部ＩＲＭで、前記の「（２）給電電路の絶縁抵抗測定モード」の項に示された方法により給電電路の絶縁抵抗ＲＸＬの測定が実行される。これによって測定された給電電路の絶縁抵抗値ＲｘＬは、監視・記録部４０に記録される。そして、ステップＳ１４では、記録した絶縁抵抗値ＲｘＬを、予め設定された基準絶縁抵抗値ＲｘＳと比較し、絶縁抵抗値ＲｘＬがこの基準縁抵抗値ＲｘＳより低下しているか否かを判定して、絶縁抵抗低下の発生を検知する。
【００９９】
給電電路ＬＭＦおよびＬＡＦ、ならびにこれらの給電電路に接続された分岐回路および分岐回路に接続された各種機器の絶縁が正常に保たれている場合は、測定した絶縁抵抗値ＲｘＬが基準抵抗値ＲｘＳより大きくなり、絶縁抵抗の低下は検知されない。したがって、この場合は、ステップＳ１４では、絶縁抵抗の低下の発生がないと判定され、ＮＯ分岐から、電池電源測定モードのステップＳ２３へ移行し、電池電源の絶縁抵抗測定に移行する。
【０１００】
この電池電源測定モードにおけるステップＳ２３では、主として前記の「（１−２）複列電池の絶縁抵抗測定」の項で説明した方法により複数の列電池Ｂ１〜Ｂｎを並列に接続したまま電池電源Ｂの絶縁抵抗値ＲｘＢの測定を行う。
【０１０１】
このステップＳ２３で測定した絶縁抵抗値ＲｘＢは、給電電路測定モードにおける場合と同様に、その都度、監視・記録部４０に記録され、ステップ２４で、記録した絶縁抵抗値ＲｘＢが、基準絶縁抵抗値ＲｘＳより低下しているか否かを判定して、絶縁抵抗の低下の発生を検知する。
ステップＳ２４では、監視・記録部４０に記録した絶縁抵抗値Ｒｘｎを、予め設定された基準絶縁抵抗値ＲｘＳと比較し、絶縁抵抗値Ｒｘｎがこの基準縁抵抗値ＲｘＳより低下しているか否かにより、絶縁抵抗低下の発生を検知する。
【０１０２】
列電池Ｂ１〜Ｂｎの絶縁が正常に保たれている場合は、測定した絶縁抵抗値ＲｘＢが基準抵抗値ＲｘＳより大きくなり、絶縁抵抗の低下は検知されない。このためステップＳ２４では、絶縁抵抗の低下の発生がないと判定され、ＮＯ分岐から、ステップＳ１３へ戻って、再び給電電路の絶縁抵抗の測定を測定する給電電路測定モードへ移行する。
【０１０３】
このような給電電路測定モードにおけるステップＳ１３およびＳ１４による給電電路の絶縁抵抗測定と、電池電源測定モードにおけるステップＳ２３およびＳ２４による電池電源の絶縁抵抗測定は、何れかの測定において絶縁不良による絶縁抵抗の低下の発生が検知されるまで、繰り返し実行される。これによって、給電電路と電池電源の絶縁抵抗を監視することができる。
【０１０４】
このように給電電路と電池電源の絶縁抵抗を監視するなかで、給電電路ＬＭＦ、ＬＡＦ、ならびにこれらの給電電路に接続された分岐回路および各種機器の何れかに絶縁不良が発生した場合は、電路測定モードにおけるステップＳ１３において測定した給電電路絶縁抵抗ＲＸＬの測定値ＲｘＬが、基準絶縁抵抗値ＲｘＳ以下に低下する。これにより、給電電路測定モードにおけるステップＳ１４で、絶縁抵抗低下の発生が検知されると、このステップＳ１４のＹＥＳ分岐から、次のステップＳ１５へ進む。
【０１０５】
ステップＳ１５は、絶縁抵抗の低下した絶縁不良の発生個所を特定する処理ステップである。ここでは、主給電電路ＭＦＬに接続された分岐スイッチＳＭ１、ＳＭ２、ＳＣおよび補機給電電路ＬＡＦに接続された分岐スイッチＳＡ１〜ＳＡｎを、電池電源Ｂからみて下流側の末端の分岐スイッチから１つずつ切断することにより、給電電路から分岐回路を順次１つずつ切り離しながら、給電電路の絶縁抵抗ＲＸＬの測定を行う。
【０１０６】
ここで測定された絶縁抵抗値ＲｘＬを、前記同様、監視・記録部４０に記録し、ステップＳ１６で基準絶縁抵抗値ＲｘＳと比較することにより、絶縁抵抗値ＲｘＬが基準絶縁抵抗値ＲｘＳより大きい正常な絶縁抵抗値に回復した否かの判定処理を行う。
これによって絶縁抵抗の回復が検知されなければ、まだ、給電電路ＬＭＦ，ＬＡＦに絶縁不良により絶縁抵抗の低下の発生した分岐回路が接続されていることになるので、ステップＳ１６のＮＯ分岐からステップＳ２０へ進む。
【０１０７】
このステップＳ２０では、図６におけるスイッチ状態読取部５０で、ステップ１５で給電電路の切断操作されたスイッチをその都度読み込んで、その履歴から、給電電路の全部のスイッチが切断されたか否かを判定する。ステップＳ２０で、給電電路の全部のスイッチは切断されていないと判定された場合には、ＮＯ分岐から、ステップＳ１５に戻って、給電電路に接続された分岐スイッチの切断操作を下流側から１つずつ進めて、給電電路の絶縁抵抗を測定する処理を繰り返す。なお、先に切断されたスイッチは、この後の処理のとき、切断したままでなく、投入して元に戻してもよい。
【０１０８】
給電電路のスイッチを分岐スイッチから電路スイッチまで全部のスイッチを切断して、分岐回路および給電電路を電池電源Ｂから切り離しても絶縁抵抗の回復が検知されないときは、給電電路に絶縁不良の発生がなく、電池電源Ｂに絶縁不良が発生している可能性があることが予見されることになる。
このため、ステップＳ２０で給電回路の全スイッチの切断が検知された場合は、ステップＳ２０のＹＥＳ分岐から、電源側モードのステップＳ２３へ進んで電池電源の絶縁抵抗を測定する電池電源測定モードへ移行することになる。
【０１０９】
前記したように、給電電路測定モードにおいて、給電電路のスイッチを下流側から１つずつ切断して絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗が回復したか否かを判定するステップＳ１５とＳ１６の処理は、給電電路の全部のスイッチが切断されるまで繰り返し実行される。
このように給電電路のスイッチを下流側から１つずつ切断しながら行う絶縁抵抗測定と、絶縁抵抗の回復の判定処理を繰り返す中で、絶縁抵抗の回復が検知されたところで、ステップＳ１６のＹＥＳ分岐から、ステップＳ１７の処理へ進む。
【０１１０】
ステップＳ１６で絶縁抵抗の回復が検知された場合、その直前に切断したスイッチの所属する分岐回路、または給電電路に絶縁不良が発生していることになる。このため、ステップＳ１７では、切断したスイッチの読み込み履歴から、ステップＳ１６で絶縁抵抗が回復したことが検知される直前に切断されたスイッチを特定することにより、絶縁不良の発生した分岐回路、または給電電路を特定することができる。このようにして絶縁不良の発生が特定された分岐回路、または給電電路は、監視・記録部４０に記録し、表示するとともに、この給電回路の管理者に報知する。
このように、絶縁不良の発生が特定された個所を記録、表示することにより、この給電電路測定モードは終了し、絶縁不良の発生した分岐回路等について絶縁回復作業を実施する。
【０１１１】
給電電路測定モードにおけるステップＳ２，Ｓ１４，Ｓ２０等から電池電源測定モードに移行し、ステップＳ２３で、複数の列電池を並列接続したまま電池電源Ｂの絶縁抵抗ＲＸの測定を行い、このステップＳ２３で、測定した電池電源の絶縁抵抗値Ｒｘは、前記したとおりその都度、監視・記録部４０に記録される。そして、記録された電池電源の絶縁抵抗値Ｒｘは、ステップ２４で、基準絶縁抵抗値ＲｘＳと比較し、絶縁抵抗の低下が発生したか否かの判定処理が行われる。
【０１１２】
列電池Ｂ１〜Ｂｎの絶縁が正常に保たれている場合は、測定した絶縁抵抗値Ｒｘが基準絶縁抵抗値ＲｘＳより大きくなり、絶縁抵抗の低下は検知されない。このためステップＳ２４では、絶縁抵抗の低下が発生していないと判定されるので、ＮＯ分岐から、電路測定モードのステップＳ１３へ戻り、再び給電電路の絶縁抵抗の測定、監視となる。
【０１１３】
しかし、電池電源Ｂのどこかに絶縁不良が発生し、絶縁抵抗値Ｒｘが基準絶縁抵抗値ＲｘＳ以下となる絶縁抵抗低下が検知されると、ステップＳ２４のＹＥＳ分岐から、ステップＳ２５へ進んで、電池電源Ｂにおける絶縁不良発生個所を特定する処理が行われる。
【０１１４】
ステップ２５では、給電電路測定モードにおけるステップ１５と同様に、電池電源Ｂの各列電池Ｂ１〜Ｂｎの電池スイッチＳＢ１〜ＳＢｎを１つずつ順番に切断しながら、電池電源Ｂの絶縁抵抗ＲＸの測定を行い、測定した絶縁抵抗値Ｒｘを監視・記録部４０に記録する処理を行う。
【０１１５】
引き続き、ステップＳ２６で、記録した絶縁抵抗値Ｒｘについて基準絶縁抵抗値ＲｘＳとの比較を行い、絶縁抵抗が基準絶縁抵抗値ＲｘＳ以上に回復したか否かの判定を行う。
この判定の結果、絶縁抵抗の回復が検知されない場合は、ステップＳ２６のＮＯ分岐からステップＳ３０へ進み、各電池スイッチの切断状態が読み込まれた履歴から、電池電源Ｂの全部の電池スイッチ（ＳＢ１〜ＳＢｎ）が切断されたか否かの判定が行われる。ここで、全部の電池スイッチ（ＳＢ１〜ＳＢｎ）が切断されていないと判定された場合には、ステップＳ２５に戻って、次の電池スイッチを切断したうえで、電池電源Ｂの絶縁抵抗を測定し、測定した絶縁抵抗値Ｒｘが基準絶縁抵抗値ＲｘＳ以上の正常値に回復するまで、ステップＳ２５の絶縁抵抗測定処理（絶縁抵抗回復処理）を繰り返し実行する。
【０１１６】
このような絶縁抵抗回復処理により、測定した電池電源Ｂの絶縁抵抗値Ｒｘｎが、基準絶縁抵抗値ＲｘＳ以上の正常値に回復した場合は、ステップＳ２６において、絶縁抵抗の回復が検知されるため、このステップＳ２６のＹＥＳ分岐から、次のステップＳ２７の処理へ進む。
【０１１７】
ステップ２７では、給電電路測定モードにおけるステップＳ１７と同様に、絶縁抵抗回復処理により順次切断された電池スイッチの読み込み履歴から、ステップＳ２６で絶縁抵抗が回復したことが判定される直前に切断された電池スイッチを特定し、この特定した電池スイッチから、絶縁不良の発生した列電池を特定する処理を行う。これにより、絶縁不良の発生したことが特定された列電池は、監視・記録部４０に記録、表示するとともに、この給電回路の管理者に報知する。
【０１１８】
ステップ２７で、絶縁抵抗の低下する絶縁不良を生じた列電池の特定が終わると、ステップ２８へ進む。このステップＳ２８では、絶縁不良の発生した列電池に特定された列電池について、絶縁抵抗測定装置ＩＲＭで、前記の「（１−３）電池電源の絶縁不良位置測定」の項で説明した方法により、当該列電池の絶縁抵抗を測定し、その測定値に基づいて、絶縁抵抗の低下による絶縁不良を発生した単電池を特定するための演算を実行し、絶縁不良の発生した単電池を特定する処理を行う。
絶縁不良が発生した単電池が特定されると、これを監視・記録部４０に記録するとともに表示し、この給電回路を管理する管理者に報知する。
【０１１９】
このようにして電池電源において絶縁抵抗が低下する絶縁不良が発生すると、絶縁不良を発生した列電池と、この列電池内で絶縁不良を発生した単電池の特定を行い、これを、記録し、表示することにより、電池電源測定モードにおける絶縁抵抗の測定、監視を終了し、絶縁不良の発生した列電池の単電池の交換等の絶縁回復作業を実施する。
【符号の説明】
【０１２０】
Ｂ：電池電源
Ｂ１〜Ｂｎ：列電池
Ｂ１１〜Ｂ１ｍ、Ｂ２１〜Ｂ２ｍ：単電池
ＬＰ、ＬＮ：給電電路
Ｒ１１、Ｒ２１：高抵抗値の検出抵抗器
Ｒ１２、Ｒ２２：低抵抗値の検出抵抗器
Ｒ３１、Ｒ３２：検出抵抗器
ＤＰ、ＤＮ：ダイオード
ＩＲＭ：絶縁抵抗測定部
１、２：電池スイッチ
５：電源スイッチ
１１、１２：電圧検出回路
１３、１４、１７、１８：絶縁電圧検出器
１５、１６：接地電流検出回路
１９〜２２：ローパスフィルタ
２３、２４、３２：割算器
２５、２６、３１：演算器
２７、２８、３３、３８：乗算器
３０：制御部
３４、３９：定数設定器
３５：測定モード切換器
３６：測定極性切換器
３７：単列・複列測定切換器
４０：監視・記録部
４１：表示部
４２：警報部
５０：スイッチ状態読取部
【要約】
【課題】多数の単電池を直並列接続して構成した非接地の電池電源から給電電路を介して多数の負荷に給電するようにした直流給電回路において絶縁抵抗が低下したとき、電池電源の絶縁不良が生じた列電池および単電池、および絶縁不良を生じた分岐回路および負荷を特定することの可能な絶縁抵抗測定方法を提供する。
【解決手段】給電電路の絶縁抵抗測定するモードおよび電池電源の絶縁抵抗を測定するモードにより、それぞれ、給電電路および電池電源の絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗の低下が検出されたとき、給電電路に接続された分岐スイッチ、または電池電源の電池スイッチを１つずつ順次切断することにより、給電電路および電池電源の絶縁抵抗の回復処理を行うことにより、絶縁抵抗が低下する絶縁不良の発生個所を特定する。
【選択図】図６【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】
0005967327.tif 000008
【図８】
0005967327.tif 000009
【図９】
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