(57)【要約】【課題】住宅内での絶縁測定が困難な場合には住宅の引き込み口で漏洩電流を計測し１ｍＡ以下に保つことが規定されている。この方法は停電させないで、しかも屋外から住宅内の絶縁状態がわかるために、広く活用されている。しかし、この漏洩電流は住宅内の電路と大地間静電容量による電流が含まれるために１ｍＡを超えることがある。このときは、住宅内の分電盤で電路を停電させて絶縁抵抗計で電路の絶縁を計測する方法が行われている。電路の絶縁状態が良好状態にあるにもかかわらず、再測定を行うために多くの時間と労力を必要としている。【解決の手段】  漏洩電流計の分割型変流器の窓内に２個以上の電極を取り付け、空間ないしは電線の絶縁体を介して、電極と大地との間に誘起する電位の大きさ及び位相を検出し、基準位相を求め、この位相によって零相電流を同期検波させ、漏洩電流に含まれる絶縁抵抗に起因する電流を表示させるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相２線式、単相３線式、３相３線式電路の引込み線又は分岐回路において、ＣＴを使用して、漏洩電流の計測により活線状態における電路の絶縁状態を測定する場合に、ＣＴの窓に２つ以上の電極を設け、電極に誘起される電圧の位相を検出し、ＣＴの２次側に出力される当該電路に流れる漏れ電流との位相を比較し、電路の絶縁抵抗に起因する漏れ電流を計測する漏れ電流計測器。
【請求項２】
単相２線式、単相３線式、３相３線式電路の引込み線又は分岐回路において、ＣＴを使用して、活線状態における電路の絶縁状態を測定する場合に、ＣＴの内周に２つ以上の電極を設け、電極に誘起される電圧の位相を検出し、検出された電圧に含まれる高調波成分を検出し、当該電路に流れる漏れ電流に含まれる高調波成分を比較し、電路の絶縁抵抗に起因する漏れ電流を計測する漏れ電流計測器。
【請求項３】
請求項１、２において示すＣＴに使用する電極と電界シールド材又はどちらか一方を、ＣＴに取り付けられている残留電流、外部磁界の低減のための磁気シールドを兼用させて使用し、電路の絶縁抵抗に起因する漏れ電流を計測する漏れ電流計測器
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電路の絶縁状態の計測に関し、活線状態で電路に直接ふれることなく、電路の絶縁抵抗に起因する漏れ電流を計測する漏れ電流計測器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気は電気事業法に基づく技術基準（電気設備技術基準、以下電技）により、保安の原則として、電路は、大地から絶縁しなければならないと定められている。絶縁抵抗計での測定では、その基準値は使用電路電圧に換算して１ｍＡである。一般住宅での絶縁抵抗は、4年に１度おこなわれている。しかし、現状は日中は留守であったり、また、停電作業による問題点や、住宅内での測定を好ましく思われないケースがある。そこで、これらの要求に応えるかたちとして、使用電圧が低圧の電路にあって、絶縁測定が困難な場合には、漏洩電流を１ｍＡ以下に保つことが規定された。この方法は停電させないで、しかも屋外から住宅内の絶縁状態がわかるために、広く活用されている。クランプ式の漏れ電流計で漏れ電流を高精度に計測するする方法がある（特許文献１）。
【０００３】
漏洩電流が１ｍＡを超える場合は、電路と大地との間の静電容量によるものか、電路の絶縁が低下したことによるものかは不明である。そこで、停電させて絶縁抵抗試験器による絶縁抵抗の測定や、一般住宅内の分電盤において、活線状態のままで電路電圧と零相電流を入力させて、漏れ電流の中に含まれる抵抗分電流を計測する方法がおこなわれている。
【０００４】
その方法を図１示す。図１で、ブレーカ１の負荷側端子２に電圧検出用クリップ４により電路電圧を漏れ電流抵抗分測定器６に取り込む。負荷電流が流れる電線３に分割型ZCT５を挟み込み零相電流を検出し、零相電流の中に含まれる電路電圧と同相分電流を計測する。この電流が漏れ電流に含まれる抵抗分電流である（特許文献２）。
【特許文献１】特許第２８０２９９３号
【特許文献１】特開２００２−１２５３１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
屋外の引き込み口における漏れ電流の測定は住宅内全体の配線と大地間のストレー容量（静電容量）が漏洩電流となって表れる。大きさとしては１ｍＡ前後である。これは、電路の絶縁の計測値の基準が１ｍＡ以下という要求に対して、不必要な電流である。計測電流が１ｍＡを超えた場合には、住宅内に入り分電盤を切り、フィーダ毎の絶縁抵抗計を測定する。あるいは分電盤のブレーカの２次側から電圧を計測して漏れ電流に含まれる抵抗分電流を計測し、電路の絶縁が良好なことを確認している。このような場合、時間と手間が多くかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
変流器の窓内に２個以上の電極を取り付け、この電極と大地との間に誘起する電位の大きさ及び位相を検出し、この基準位相を求め、この位相によって零相電流を同期検波させる。
【発明の効果】
【０００７】
この電極に誘起される電圧はＣＴの窓内の1次導体の電圧が誘起される。電圧と同時に位相も検出する。この検出された位相と電圧の大きさから1次導体の活線相の位相を計算する。これにより、分割ＣＴを１次導体にクランプするのみで、電路に流れる漏れ電流の中の抵抗分漏れ電流の計測が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
ＣＴの窓の内周に銅テープ又は金属片の電極を２枚以上取り付ける。ＣＴの側面又は側面と外周側に、電界シールドを各電極に共通のアース電位面として取り付ける。これにより、ＣＴの窓内に任意の位置に配置された単相又は３相電源の各相電圧の対地間電位を電極と電界シールド間に生じた電位により演算処理し、ＣＴの１次側の各相の位相を算出する。算出された位相を基に漏れ電流に対して同期検波させ、漏れ電流に含まれる抵抗分電流を計測する。単相電路用では電極に誘起させた電圧の位相を基準とする。３相電路用は各電極に誘起された位相から又は誘起電圧の大きさを含めた位相から、基準位相を求めて零相電流に対し同期検波を行い、抵抗分漏れ電流を求める。  
【実施例】
【０００９】
例として、本発明によるＣＴの窓、及び外周の回りに貼付された電極、シールドと1次導体との静電結合を示す図２で説明する。鉄心７の回りには零相電流を検出するための２次巻線８が巻かれている。その周りには樹脂の外装ケース９で覆われている。導体でできた電極１０、１１、１２、１３がＣＴの窓の内周にお互いどうしは絶縁されて取り付けられている。大地アース側の電位を基準とするために、人体を介し又は直接アースに接続されている電界シールド１４がＣＴの窓の内周を除いた回りに取り付けられている。１次側の導体１５をＲ相、導体１６を接地相側のＳ相とする。すると、各部品どうし間において静電容量が生じる。導体１５、１６付近の静電容量値を示すと、電極導体１５と電極１０との間の静電容量値をＣ１、電極１０とシールド１４間はＣ２、導体１５とシールド間はＣ３、導体１５と電極１３間はＣ４、導体１５と１６間はＣ５、導体１６と電極１０間はＣ６、導体１６と電極１３間はＣ７、電極１３とシールド１４間はＣ８とすると、各導体の電位と導体付近の各電極の電位を求める等価回路は図３で表せる。図３の中で、電圧１７の電圧ＶＲは導体１５の大地に対するＲ相の電圧である。導体１６は大地と同電位である。電極１０、１３とシールド１４間の電位は各々、電圧Ｖ１、Ｖ２で示す。するとＶ１，Ｖ２の出力はＶＲの位相を維持したまま大きさのみの変化として表れる。よってＶ１、Ｖ２のどちらかをを基準位相として零相電流に対して同期検波を行うと、抵抗分漏れ電流が計測できる。デルタ結線され、１端子がＢ種接地された一般的な３相電路では１次側の活線相同士の電圧の位相範囲は６０度である。このときは各電極の大きさと位相から１次電圧の位相範囲の中間の位相である３０度の位相を算出し、この位相を基準位相とする。図４は本発明によるクランプタイプの抵抗分漏れ電流計の回路ブロック図である。ＣＴ部１８は分割型ＣＴで漏れ電流計測用の２次巻線８を有し、詳細は図２で示す通りである。バッファ１９、２０、２１、２２でインピーダンス変換させる。演算回路２３ではＣＴ１８の窓内の1次側電圧の位相を検出する。バッファ１９、２０、２１、２２の出力の位相が同一又は１８０°の位相のみが含まれているときは単相電源と判断し、一つの電極の位相を基準位相をする。バッファ１９、２０、２１、２２の出力の位相の範囲が１０°〜６０°のときは1次側電圧を３相電源と判断して、1次側電源の位相範囲の1/２である３０°を算出し、基準とする。この1次側電源の位相範囲の１/２である３０°の位相検出方法は、バッファ１９、２０、２１、２２の出力を平均する方程式から解を求める方法や、連立方程式等により求める。演算回路の出力は整流回路２４で直流にし、コンパレータ２５で基準電圧と比較し、ノイズと信号レベルを選別し、計測状態をＬＥＤ表示２６で示す。計測の良好状態を確認したあと、演算出力はアンプ２７で増幅後、同期検波２８の基準信号とする。零相電流はＣＴの２次コイル８から出力され、アンプ２９で増幅され、位相可変回路３０で誤差位相を調整後同期検波２８に信号として入力される。同期検波２８の出力はフィルタ３１を通過後直流レベルとなり、表示部３２で零相電流の中に含まれる抵抗分電流を表示する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の零相電流と電圧を取り込んだ抵抗分漏れ電流計測器の測定例を示す図
【図２】本発明による、ＣＴの窓及び外周の回りに貼付された電極、シールドと1次導体との静電結合を示す図
【図３】1次導体と1次導体に近接した電極及びシールドとの間の等価回路図
【図４】本発明による抵抗分計測の回路ブロック例図
【符号の説明】
【００１１】
１・・ブレーカ、２・・ブレーカの負荷側端子、３・・負荷電流が流れる電線、４・・電圧計測用クリップ、５・・分割型ＣＴ、６・・漏れ電流の抵抗分計測用計測器本体、７・・ＣＴに使用する鉄心、８・・ＣＴの２次巻線、９・・外装ケース、１０・・電極１、１１・・電極２、１２・・電極３、１３・・電極４、１４・・電界シールド、１５・・Ｒ相電源、１６・・Ｓ相電源、１７・・大地に対するＲ相電源の電位，１８・・ＣＴ部，１９，２０,２１,２２,・・インピーダンス変換用バッファ、２３・・電圧の大きさ及び位相を計測する演算回路、２４・・整流回路、２５・・コンパレータ回路、２６・・ＬＥＤ表示、２７・・増幅回路、２８・・同期検波回路、２９・・アンプ、３０・・位相調整回路、３１・・ローパスフィルタ、３２・・表示部、Ｃ１・・Ｒ相と電極１間の静電容量、Ｃ２・・電極１と電界シールド間の静電容量、Ｃ３・・Ｒ相と電界シールド間の静電容量、Ｃ４・・Ｒ相と電極２間の静電容量、Ｃ５・・Ｒ相とＳ相間の静電容量、Ｃ６・・Ｓ相と電極１との間の静電容量、Ｃ７・・Ｓ相と電極２との間の静電容量、Ｃ８・・電極２と電界シールド間の静電容量、Ｃ９・・Ｓ相と電界シールド間の静電容量、Ｖ１・・電極１と電界シールド１４間に生じる電位、Ｖ２・・電極２と電界シールド間１４に生じる電位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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