(57)【要約】【課題】接地抵抗の測定に用いる印加電流やノイズ環境が悪い状況においても、高精度に接地抵抗を測定できる接地抵抗測定装置および接地抵抗測定方法を提供する。【解決手段】接地抵抗測定装置１と、被測定接地極３と、第二電位補助極８と、第一電位補助極９を備える。接地抵抗測定装置１の内部には、交流電流の値を測定するための交流電流測定処理部６と、接地抵抗の測定に用いる交流信号を発生させるためのオシレータ４と、オシレータ４が発生する交流信号の周波数分布を広帯域に拡散させるためのスペクトラム拡散部５と、を備える。被測定接地極３と第二補助接地極８との間の電位差Ｖを測定し、測定された電位差Ｖと交流電流測定処理部６の示す電流値Ｉに基づき、オームの法則からＲ＝Ｖ／Ｉの式を用いて演算処理して接地抵抗Ｒを求める。【選択図】図１
2008298756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大地と被測定接地極の間に交流信号を印加した場合における、前記被測定接地極に流れる電流値と、前記被測定接地極と前記大地との間の電位差と、に基づいて前記被測定接地極の抵抗値を演算した結果を測定値として出力する接地抵抗測定装置において、
前記交流信号を拡散変調して広帯域化させるためのスペクトラム拡散部を備えることを特徴とする接地抵抗測定装置。
【請求項２】
大地と被測定接地極の間に交流信号を印加した場合における、前記被測定接地極に流れる電流値と、前記被測定接地極と前記大地との間の電位差と、に基づいて前記被測定接地極の抵抗値を演算した結果を測定値として得るための接地抵抗測定方法において、
スペクトラム拡散部において前記交流信号を拡散変調して広帯域化させるステップを有することを特徴とする接地抵抗測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ環境下において接地抵抗を測定するための接地抵抗測定装置および接地抵抗測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来行われている接地抵抗測定法は図２に示すように、被測定接地極２５を接地抵抗計の測定端子２４に接続する。第一電流補助極２７を被測定接地極２５から数十メートル離れた大地１０に設け、さらに被測定接地極２５及び第一電流補助極２７の中間に第二補助接地極２６を設けて測定する方法である（特許文献１参照）。
【０００３】
被測定接地極２５の接地抵抗Ｒは、被測定接地極２５と第一電流補助極２７の間に、本体２０内のオシレータ２１から交流の信号電圧を注入して電流Ｉを流し、この電流Ｉを交流電流計２２で測定し、かつ被測定接地極２５と電流補助極２７の距離を十分大きくすることで、設置位置による電位変動が抑制された第二補助接地極２６と被測定接地極２４との電位差Ｖを交流電圧計２３で測定して、Ｒ＝Ｖ／Ｉの関係から求める（非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−６２４６５公報
【非特許文献１】「接地抵抗の測定」電機技術解説講座  社団法人日本電気技術者協会、［online］、２００６年掲載、［２００７年４月２５日検索］、インターネットhttp://www.radionikkei.jp/denki/contents/02203/index.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来においては、被測定接地極がビル内部などに存在した場合、雷防護対策により建物内の接地極を等電位化するために接地極を相互に接続するため、従来の接地抵抗計で注入した電流が相互接続した接地に分流して小さくなり、電流を検出できなくなる問題がある。
【０００５】
また、被測定接地極が電流消費の大きい機器の付近にある場合、近傍の装置からのノイズにより、従来の接地抵抗計で注入した電流を正確に検出できなくなる問題がある。
【０００６】
また、都市部では建物周辺の非舗装部分が減少して、被測定接地極の近くに補助極を設けることが困難になってきている。このため前記状態で接地抵抗を測定する場合、被接地極と補助極の距離が非常に長くなり、注入した電流が大地で拡散するため小さくなり、電流が検出できなくなる問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記に鑑みてなされたものであり、接地抵抗の測定に用いる印加電流やノイズ環境が悪い状況においても、高精度に接地抵抗を測定できる接地抵抗測定装置および接地抵抗測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、大地と被測定接地極の間に交流信号を印加した場合における、前記被測定接地極に流れる電流値と、前記被測定接地極と前記大地との間の電位差と、に基づいて前記被測定接地極の抵抗値を演算した結果を測定値として出力する接地抵抗測定装置において、前記交流信号を拡散変調して広帯域化させるためのスペクトラム拡散部を備える。
【０００９】
また、請求項２に記載の本発明は、大地と被測定接地極の間に交流信号を印加した場合における、前記被測定接地極に流れる電流値と、前記被測定接地極と前記大地との間の電位差と、に基づいて前記被測定接地極の抵抗値を演算した結果を測定値として得るための接地抵抗測定方法において、スペクトラム拡散部において前記交流信号を拡散変調して広帯域化させるステップを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、接地抵抗の測定に用いる印加電流やノイズ環境が悪い状況においても、高精度に接地抵抗を測定できる接地抵抗測定装置および接地抵抗測定方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に、本発明の接地抵抗測定装置および接地抵抗測定方法の実施の形態に係る、ブロック図を示す。
【００１２】
この図１には、接地抵抗測定装置１と、被測定接地極３と、第二電位補助極８と、第一電位補助極９が示されている。接地抵抗測定装置１からは測定対象物に接続するための測定端子２が引き出されて被測定接地電極３に接続されており、第二電位補助極８と第一電位補助極９もそれぞれ接地抵抗測定装置１に接続している。また、被測定接地電極３と第二電位補助極８および第一電位補助極９は大地１０に刺入されている。
【００１３】
さらに、接地抵抗測定装置１の内部には、接地抵抗の測定に用いる交流信号を発生させるためのオシレータ４と、オシレータ４が発生する交流信号の周波数分布を広帯域に拡散させるためのスペクトラム拡散部５と、スペクトラム拡散信号の復元と交流電流を測定するための交流電流測定処理部６と、スペクトラム拡散された交流信号の電圧を復元処理して電圧測定するための交流電圧測定処理部７を備えている。交流電圧測定処理部７の一端部は第二電位補助極８に接続され、もう一端部は測定端子２に接続されている。また、オシレータ４の一端部は第一電位補助極９に接続されている。
【００１４】
このような図１の構成において、被測定接地極３と第一電位補助極９との距離はおおむね１０ｍ以上を確保して離間されており、より好ましくは数十ｍ以上で離間する。このような離間距離を設けることにより、被測定接地極３と第一電位補助極９との間の電位変動が抑制され無視し得ることが一般に知られている。
【００１５】
被測定接地極３と第一電位補助極９との間には直列に交流電流測定処理部６とスペクトラム拡散部５とオシレータ４が接続されている。このような接続構成により被測定接地極３と第一電位補助極９との間に一定レベルの交流電流を接地抵抗値の測定のために流す。この定電流を流すための元となる交流信号はオシレータ４を用いて発生させている。オシレータ４で発生された交流信号は特定の波形を示すが、この波形を構成するための周波数分布を広帯域化させるためにスペクトラム拡散部５を用いている。このスペクトラム拡散部５により、オシレータ４が発生させた交流信号を疑似雑音符号でもって拡散変調することによりスペクトラムを拡散させ、広帯域化させて被測定接地極３と第一電位補助極９との間に印加している。また、交流電流測定処理部６を備えることにより被測定接地極３と第一電位補助極９との間に流れる電流値を監視している。
【００１６】
被測定接地極３が大地１０に刺入されて接地された状態の接地抵抗を測定する際に、たとえば周囲の何らかの原因でノイズが大きかったり、あるいは被測定接地極３と第一電位補助極９との間に印加可能な電流値が小さく相対的にノイズが大きくなる場合、それらのノイズを構成する周波数は特定の周波数分布でもって帯域を占有する。このノイズ帯域がオシレータ４が発生させる交流信号の周波数帯域内に存在する場合は、ノイズの周波数帯域と交流信号の周波数帯域と重なってしまい両者の区別がつきにくく、結果として接地抵抗値の測定誤差となる。
【００１７】
そこで、この測定誤差を無くすために、スペクトラム拡散部５によってオシレータ４が発生させた交流信号の周波数帯域を十分に広帯域化させる。この広帯域化によりノイズの占める周波数帯域と交流信号の拡散された周波数帯域との差を大きく拡大している。この拡大によりノイズの周波数帯域と交流信号の周波数帯域の帯域幅の差が大きくなり両者の相対レベルも大きくすることができる。こうして、ノイズ成分が測定に与える寄与率を無視し得る程度にまで下げることができ、正確な接地抵抗の測定をすることができる。
【００１８】
被測定接地極３の接地抵抗Ｒの測定は、被測定接地極３と第二補助接地極８との間の電位差Ｖを測定し、測定された電位差Ｖと交流電流測定処理部６の示す電流値Ｉに基づき、オームの法則からＲ＝Ｖ／Ｉの式を用いて演算処理して接地抵抗Ｒを求める。
【００１９】
この電位差Ｖの測定は交流電圧測定処理部７において行われる。交流電圧測定処理部７は被測定接地極３と第二補助接地極８との間に配置され、この両者の電位差Ｖを測定する。また、測定した電位差Ｖに基づき、交流電流測定処理部６が測定した電流値をもって演算処理して接地抵抗Ｒを算出する。
【００２０】
本実施の形態においては、注入信号にスペクトラム拡散した信号を用いることにより、耐ノイズ性能が向上し、従来の信号に比べ低い信号電圧を検出することができる。
【００２１】
また、被接地極が複数の他の接地や導体に接続されている場合でも正確に接地抵抗が測定することが出来る。また被接地極が、注入信号に比べ大きいノイズが発生している場所に設置されている場所においても正確に接地抵抗が測定することができる。
【００２２】
また、被接地極と電流補助極との距離が非常に長くなる場合でも正確に接地抵抗を測定することができる。
【００２３】
そして本実施の形態によれば、接地抵抗の測定に用いる印加電流やノイズ環境が悪い状況においても、高精度に接地抵抗を測定できる接地抵抗測定装置および接地抵抗測定方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の接地抵抗測定装置および接地抵抗測定方法の実施の形態に係る、ブロック図を示す。
【図２】従来技術による接地電極の抵抗測定を説明するための説明図を示す。
【符号の説明】
【００２５】
１…接地抵抗測定装置
２…測定端子
３…被測定接地極
４…オシレータ
５…スペクトラム拡散部
６…交流電流測定処理部
７…交流電圧測定処理部
８…第二電位補助極
９…第一電位補助極
【図１】
2008298756.tif 000003
【図２】
2008298756.tif 000004