(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極および負極間から直流電圧を出力する測定対象における接地部位に接続される第１測定用端子と、
等価的に基準電位に規定されて前記正極および前記負極のうちの一方の電極に接続される第２測定用端子と、
検査用直流電圧を生成して正側出力端子および負側出力端子間から出力可能な電圧生成部と、
前記第１測定用端子と前記正側出力端子との間に接続された抵抗値ＲＬＩＭの電流制限抵抗と、
前記正側出力端子と前記基準電位との間に接続された抵抗値ＲＤＩＶの分圧抵抗を有して当該分圧抵抗に印加される電圧を分圧して出力する電圧分圧部と、
前記第１測定用端子に一端が接続された抵抗値ＲＤＣＨの放電抵抗と、
前記負側出力端子および前記放電抵抗の他端のうちの任意の一方を前記基準電位に選択的に接続する切替接続部と、
前記第１測定用端子および前記第２測定用端子に前記測定対象が接続されている状態において当該第１測定用端子および当該第２測定用端子間に流れる電流の電流値を測定する電流測定部と、
処理部とを備え、
前記各抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨは、下記式（ａ）を満たすように予め規定され、
前記処理部は、前記第１測定用端子および前記第２測定用端子に前記測定対象が接続されている状態において、
前記切替接続部を制御して前記放電抵抗の前記他端を前記基準電位に接続すると共に前記電流測定部で測定される前記電流の電流値Ｉｏｆｆを測定し、かつ前記電圧分圧部から出力される電圧に基づいて前記基準電位を基準とする前記第１測定用端子の電圧の電圧値Ｖｏｆｆを測定する第１測定処理と、
前記切替接続部を制御して前記負側出力端子を前記基準電位に接続すると共に前記電圧生成部を制御して前記検査用直流電圧を生成させ、前記電流測定部で測定される前記電流の電流値Ｉｏｎを測定し、かつ前記電圧分圧部から出力される電圧に基づいて前記分圧抵抗に印加される前記電圧の電圧値Ｖｏｎを測定する第２測定処理と、
下記式（ｂ）に基づいて前記測定対象についての前記一方の電極と前記接地部位との間の絶縁抵抗値ＲＸを算出する抵抗算出処理とを実行する絶縁抵抗測定装置。
ＲＤＣＨ//（ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ）＝ＲＬＩＭ  ・・・（ａ）
ＲＸ＝（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ−Ｉｏｎ×ＲＬＩＭ）／（Ｉｏｎ−Ｉｏｆｆ）  ・・・（ｂ）
【請求項２】
前記電圧生成部の出力抵抗値がＲＴＨに規定され、
前記出力抵抗値ＲＴＨおよび前記各抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨは、下記式（ｃ）を満たすように予め規定されている請求項１記載の絶縁抵抗測定装置。
ＲＤＣＨ//（ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ）＝ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ//ＲＴＨ  ・・・（ｃ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極および負極間から直流電圧を出力する測定対象における一方の電極と接地部位との間に接続されて、検査用直流電圧を測定対象に出力していないときに測定される電気量（電流や電圧）と、検査用直流電圧を測定対象に出力しているときに測定される電気量とに基づいて測定対象における一方の電極と接地部位との間の絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の絶縁抵抗測定装置として、本願出願人は下記の特許文献１に開示された絶縁抵抗測定装置を既に提案している。この絶縁抵抗測定装置は、測定対象としての太陽光発電ユニットの絶縁抵抗値（一対の出力端子のうちの一方の出力端子と接地部位との間の絶縁抵抗値）を、一対の出力端子を短絡することなく測定可能に構成されている。
【０００３】
この絶縁抵抗測定装置は、まず、太陽光発電ユニットの一対の出力端子のうちのいずれか一方の出力端子と、接地部位とに接続される。次いで、この状態において絶縁抵抗測定装置は、太陽光発電ユニットに対して検査用電圧を印加（出力）して、この状態において太陽光発電ユニットの一方の出力端子と接地部位との間に流れる電流の電流値（第１の電流値）を測定する。続いて、絶縁抵抗測定装置は、太陽光発電ユニットに対する検査用電圧の印加（出力）を停止し、この状態において太陽光発電ユニットの一方の出力端子と接地部位との間に流れる電流の電流値（第２の電流値）を測定する。最後に、絶縁抵抗測定装置は、第１の電流値から第２の電流値を差し引き、この差し引きによって得られる電流値（太陽光発電ユニットによる太陽光発電によって生じた電圧の影響を除外した電流値）と、検査用電圧の電圧値とに基づいて、太陽光発電ユニットの絶縁抵抗値を演算する。
【０００４】
ところで、太陽光発電ユニットの各出力端子と接地部位とに間には、一般的に容量成分が存在しており、この容量成分が充電されている状況下においては、この容量成分から放電電流が流れることに起因して、上記の第２の電流値を正確に測定することは困難である。このため、上記の絶縁抵抗測定装置では、特に明記はしていないが、検査用電圧を印加して第１の電流値を測定し終えた後に、この検査用電圧によって充電状態となっている上記の容量成分に対する放電処理が行われることが前提となっている。
【０００５】
本願発明者らは、この容量成分の放電処理についても自動的に実施し得る新たな絶縁抵抗測定装置を開発している。この絶縁抵抗測定装置は、放電抵抗を内蔵して、検査用電圧の出力を停止しているときに流れる電流の電流値（上記の第２の電流値）を測定する際には、太陽光発電ユニットにおける絶縁抵抗測定装置に接続される部位間（上記した太陽光発電ユニットの一方の出力端子と接地部位との間）に放電抵抗を接続した状態で測定し、検査用電圧を出力しているときに流れる電流の電流値（上記の第１の電流値）を測定する際には、この放電抵抗を非接続とした状態で測定することが自動的に実行可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１２７９８３号公報（第７−８頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記の新たな絶縁抵抗測定装置には、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、この新たな絶縁抵抗測定装置では、検査用電圧の出力を停止しているときには接続され、一方、検査用電圧を出力しているときには非接続にされる（切り離される）放電抵抗を備えている。このため、この新たな絶縁抵抗測定装置では、上記の第２の電流値を測定する際において太陽光発電での電圧に基づいて流れる電流についての電流経路と、上記の第１の電流値を測定する際において太陽光発電での電圧に基づいて流れる電流についての電流経路とが異なることに起因して、太陽光発電での電圧に基づいてこれらの各電流経路に流れる電流の電流値が等しくならない。したがって、この新たな絶縁抵抗測定装置には、第１の電流値から第２の電流値を差し引いた際に、第１の電流値に含まれている太陽光発電での電圧に基づく電流についての電流値をすべて除去できない（つまり、太陽光発電によって生じた電圧の影響を除外した電流値を正確に演算できない）ため、太陽光発電ユニットの絶縁抵抗値を精度良く測定（演算）することが困難であるという改善すべき課題が存在している。
【０００８】
本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、放電抵抗を内蔵しつつ測定対象の絶縁抵抗値を精度良く測定し得る絶縁抵抗測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく請求項１記載の絶縁抵抗測定装置は、正極および負極間から直流電圧を出力する測定対象における接地部位に接続される第１測定用端子と、等価的に基準電位に規定されて前記正極および前記負極のうちの一方の電極に接続される第２測定用端子と、検査用直流電圧を生成して正側出力端子および負側出力端子間から出力可能な電圧生成部と、前記第１測定用端子と前記正側出力端子との間に接続された抵抗値ＲＬＩＭの電流制限抵抗と、前記正側出力端子と前記基準電位との間に接続された抵抗値ＲＤＩＶの分圧抵抗を有して当該分圧抵抗に印加される電圧を分圧して出力する電圧分圧部と、前記第１測定用端子に一端が接続された抵抗値ＲＤＣＨの放電抵抗と、前記負側出力端子および前記放電抵抗の他端のうちの任意の一方を前記基準電位に選択的に接続する切替接続部と、前記第１測定用端子および前記第２測定用端子に前記測定対象が接続されている状態において当該第１測定用端子および当該第２測定用端子間に流れる電流の電流値を測定する電流測定部と、処理部とを備え、前記各抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨは、下記式（ａ）を満たすように予め規定され、前記処理部は、前記第１測定用端子および前記第２測定用端子に前記測定対象が接続されている状態において、前記切替接続部を制御して前記放電抵抗の前記他端を前記基準電位に接続すると共に前記電流測定部で測定される前記電流の電流値Ｉｏｆｆを測定し、かつ前記電圧分圧部から出力される電圧に基づいて前記基準電位を基準とする前記第１測定用端子の電圧の電圧値Ｖｏｆｆを測定する第１測定処理と、前記切替接続部を制御して前記負側出力端子を前記基準電位に接続すると共に前記電圧生成部を制御して前記検査用直流電圧を生成させ、前記電流測定部で測定される前記電流の電流値Ｉｏｎを測定し、かつ前記電圧分圧部から出力される電圧に基づいて前記分圧抵抗に印加される前記電圧の電圧値Ｖｏｎを測定する第２測定処理と、下記式（ｂ）に基づいて前記測定対象についての前記一方の電極と前記接地部位との間の絶縁抵抗値ＲＸを算出する抵抗算出処理とを実行する。
ＲＤＣＨ//（ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ）＝ＲＬＩＭ  ・・・（ａ）
ＲＸ＝（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ−Ｉｏｎ×ＲＬＩＭ）／（Ｉｏｎ−Ｉｏｆｆ）  ・・・（ｂ）
【００１０】
請求項２記載の絶縁抵抗測定装置は、請求項１記載の絶縁抵抗測定装置において、前記電圧生成部の出力抵抗値がＲＴＨに規定され、前記出力抵抗値ＲＴＨおよび前記各抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨは、下記式（ｃ）を満たすように予め規定されている。
ＲＤＣＨ//（ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ）＝ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ//ＲＴＨ  ・・・（ｃ）
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の絶縁抵抗測定装置では、電流制限抵抗、電圧分圧部および放電抵抗の各抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨが上記式（ａ）を満たすように予め規定された状態で、つまり、放電抵抗が接続されている状態において測定対象の直流電圧に起因して流れる電流の電流値と、放電抵抗が切り離されている状態において測定対象の直流電圧に起因して流れる電流の電流値とが揃えられた状態で、処理部が、上記式（ｂ）に基づいて絶縁抵抗値ＲＸを算出する。したがって、この絶縁抵抗測定装置によれば、放電抵抗を内蔵する構成においても、絶縁抵抗値ＲＸを精度良く算出することができる。
【００１２】
請求項２記載の絶縁抵抗測定装置では、電圧生成部の出力抵抗値ＲＴＨ、および電流制限抵抗、電圧分圧部および放電抵抗の各抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨが上記式（ｃ）を満たすように予め規定された状態で、つまり、放電抵抗が接続されている状態において測定対象の直流電圧に起因して流れる電流の電流値と、放電抵抗が切り離され、かつ検査用直流電圧が生成されている状態において測定対象の直流電圧に起因して流れる電流の電流値とが揃えられた状態で、処理部が、上記式（ｂ）に基づいて絶縁抵抗値ＲＸを算出する。したがって、この絶縁抵抗測定装置によれば、放電抵抗を内蔵する構成においても、絶縁抵抗値ＲＸを精度良く算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】絶縁抵抗測定装置１の構成図である。
【図２】正極Ｐと接地極Ｅから内部を見たときの太陽光発電ユニット２の等価回路である。
【図３】検査用直流電圧Ｖｍを停止させ、かつ放電抵抗１６を接続した状態での絶縁抵抗測定装置１および太陽光発電ユニット２の等価回路である。
【図４】検査用直流電圧Ｖｍを出力させ、かつ放電抵抗１６を切り離した状態での絶縁抵抗測定装置１および太陽光発電ユニット２の等価回路である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、絶縁抵抗測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１５】
最初に、絶縁抵抗測定装置の構成について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１に示す絶縁抵抗測定装置としての絶縁抵抗測定装置１は、第１測定用端子１１、第２測定用端子１２、電圧生成部１３、電流制限抵抗１４、電圧分圧部１５、放電抵抗１６、切替接続部１７、電流測定部１８、記憶部１９、処理部２０および操作部２１を備えて、測定対象２についての絶縁抵抗値ＲＸを測定する。また、本例での絶縁抵抗測定装置１は、電圧生成部１３の出力回路を保護するためのサーミスタ（一例として、正温度係数サーミスタ）３１を備えているが、省略することもできる。
【００１７】
また、本例の絶縁抵抗測定装置１では、正極および負極間から直流電圧を出力するものを測定対象２とする。以下では、この測定対象２の一例として、正極Ｐおよび負極Ｎ間から直流電圧Ｖｐ（発明の理解を容易にするため、この電圧の電圧値もＶｐで表すものとする）を出力する太陽光発電ユニットを挙げて説明する（以下、「太陽光発電ユニット２」ともいう）。
【００１８】
この太陽光発電ユニット２では、図１に示すように、接地部位としての接地極Ｅが接地される（接地電位に接続される）。また、この太陽光発電ユニット２では、正極Ｐと接地極Ｅとの間の抵抗値（未知）をＲ１とし、負極Ｎと接地極Ｅとの間の抵抗値（未知）をＲ２としたときに、正極Ｐと接地極Ｅから見た太陽光発電ユニット２の等価回路は、図２に示すように表される。つまり、この等価回路は、太陽光発電によって太陽光発電ユニット２から出力される電圧（直流電圧）をＶｐとしたときに、正極Ｐと接地極Ｅとの間に直流電圧Ｖｐと絶縁抵抗値ＲＸとが直列に接続された回路となる。なお、絶縁抵抗値ＲＸは、上記した各絶縁抵抗値Ｒ１，Ｒ２の並列合成抵抗値（Ｒ１//Ｒ２）となる。また、この等価回路は、負極Ｎと接地極Ｅから見た太陽光発電ユニット２の等価回路と同じである。なお、記号「//」は、その両側に記載された２つの抵抗値の並列合成抵抗値を示す記号を意味する。
【００１９】
第１測定用端子１１は、太陽光発電ユニット２における接地部位ＥにプローブＰＬ１を介して接続される。第２測定用端子１２は、太陽光発電ユニット２における正極Ｐおよび負極Ｎのうちの一方の電極（図１中では正極Ｐ）にプローブＰＬ２を介して接続される。なお、第１測定用端子１１にプローブＰＬ１を含めて、これら全体を第１測定用端子１１とみなすこともでき、また第２測定用端子１２にプローブＰＬ２を含めて、これら全体を第２測定用端子１２とみなすこともできる。また、第２測定用端子１２は、電流測定部１８を介して絶縁抵抗測定装置１内の基準電位に規定された部位（内部グランドＧ）に接続される）。電流測定部１８は、一般的に内部抵抗が極めて小さい構成を有している。これにより、第２測定用端子１２は、等価的に内部グランドＧに接続される（基準電位に規定される）。
【００２０】
電圧生成部１３は、処理部２０によって制御されることにより、検査用直流電圧Ｖｍ（発明の理解を容易にするため、この電圧の電圧値もＶｍで表すものとする）を生成して、正側出力端子１３ａおよび負側出力端子１３ｂ間から出力可能に構成されている。本例では一例として、電圧生成部１３は、内部グランドＧから電気的に分離された出力回路（フローティング回路として構成された回路）で検査用直流電圧Ｖｍを生成し、この出力回路の一対の出力端子としての正側出力端子１３ａおよび負側出力端子１３ｂから出力する。また、負側出力端子１３ｂは、切替接続部１７のａ端子に接続されている。この構成により、電圧生成部１３は、生成した検査用直流電圧Ｖｍを、負側出力端子１３ｂの電位（切替接続部１７のａ端子の電位）を基準とした電圧として両出力端子１３ａ，１３ｂ間から出力する。
【００２１】
電流制限抵抗１４は、第１測定用端子１１と正側出力端子１３ａとの間に接続されている。また、電流制限抵抗１４は、抵抗値ＲＬＩＭ（既知）に規定されている。この場合、本例の絶縁抵抗測定装置１は、上記したように電圧生成部１３を保護するためのサーミスタ３１（抵抗値ＲＴＨ（既知））を備えているため、電流制限抵抗１４における電圧生成部１３側の一端は、このサーミスタ３１を介して正側出力端子１３ａに出力される。なお、サーミスタ３１を省略したときには、電圧生成部１３側の一端は、正側出力端子１３ａに直接接続される。
【００２２】
電圧分圧部１５は、正側出力端子１３ａ（本例ではサーミスタ３１を備えているため、サーミスタ３１と電流制限抵抗１４との接続点）と内部グランドＧとの間に接続された分圧抵抗（図１では一例として直列接続された抵抗値がそれぞれ既知の２つの抵抗１５ａ，１５ｂ）を有して、この分圧抵抗に印加される電圧を分圧して分圧電圧Ｖｄｉ（発明の理解を容易にするため、この電圧の電圧値もＶｄｉで表すものとする）として出力する。また、この分圧抵抗は、全体の抵抗値（抵抗１５ａ，１５ｂの直列合成抵抗値）が抵抗値ＲＤＩＶ（既知）に規定されている。
【００２３】
放電抵抗１６は、一端が第１測定用端子１１に接続され、他端が切替接続部１７のｂ端子に接続されている。また、放電抵抗１６は、抵抗値ＲＤＣＨ（既知）に規定されている。切替接続部１７は、ａ端子、ｂ端子およびｃ端子を備え、ａ端子およびｂ端子のうちの任意の一方をｃ端子に接続可能に構成されている。また、ｃ端子は内部グランドＧに接続されている。この構成により、切替接続部１７は、ａ端子に接続されている負側出力端子１３ｂおよびｂ端子に接続されている放電抵抗１６の他端のうちの任意の一方を内部グランドＧ（基準電位）に選択的に接続する。
【００２４】
電流測定部１８は、一対の入力端子を備え、本例では一例として、一方の入力端子が第２測定用端子１２に接続され、他方の入力端子が内部グランドＧに接続されることにより、第２測定用端子１２と内部グランドＧとの間に接続されている。また、電流測定部１８は、一般的な電流計と同様にして、一対の入力端子間の抵抗値が極めて小さい状態（ゼロΩに近い状態）に構成されて、第１測定用端子１１および第２測定用端子１２に太陽光発電ユニット２が接続されている状態において両測定用端子１１，１２間に流れる電流Ｉの電流値（後述するＩｏｆｆ，Ｉｏｎ）を正確に測定する。また、電流測定部１８は、測定した電流値を示す電流データＤｉを処理部２０に出力する。
【００２５】
記憶部１９は、半導体メモリやハードディスク装置で構成されて、処理部２０のための動作プログラムが予め記憶されている。この動作プログラムには、太陽光発電ユニット２の絶縁抵抗値ＲＸを測定（演算）するための式（ｂ）としての下記の式（１）が、既知である抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨ，ＲＴＨおよび抵抗１５ａ，１５ｂの各抵抗値と共に含まれている。また、記憶部１９には、処理部２０で測定した電圧値や電流値や抵抗値などが記憶される。
ＲＸ＝（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ−Ｉｏｎ×ＲＬＩＭ）／（Ｉｏｎ−Ｉｏｆｆ）  ・・・（１）
【００２６】
以下、この式（１）について、図３，４に示す絶縁抵抗測定装置１と太陽光発電ユニット２の等価回路に基づいて説明する。なお、図３は、放電抵抗１６の他端が切替接続部１７を介して内部グランドＧに接続された状態で、かつ絶縁抵抗測定装置１から太陽光発電ユニット２への検査用直流電圧Ｖｍの出力を停止しているとき（Ｖｍがｏｆｆのとき）の等価回路である。なお、電圧生成部１３の負側出力端子１３ｂは切替接続部１７によって内部グランドＧから切り離されて、フローティング状態となっている。このため、この等価回路には、電圧生成部１３の構成は含まれていない。
【００２７】
また、図４は、放電抵抗１６の他端が切替接続部１７によって内部グランドＧから切り離され、一方、電圧生成部１３の負側出力端子１３ｂが切替接続部１７によって内部グランドＧに接続された状態において、電圧生成部１３から太陽光発電ユニット２へ検査用直流電圧Ｖｍを出力しているとき（Ｖｍがｏｎのとき）の等価回路である。このため、この等価回路には、検査用直流電圧Ｖｍおよびサーミスタ３１が含まれている。
【００２８】
図３の等価回路から、電流測定部１８で測定される電流Ｉの電流値（Ｖｍがｏｆｆのときのこの等価回路での電流値をＩｏｆｆとする）を求めると、下記式（２）のように表される。なお、この場合の電流値Ｉｏｆｆは、太陽光発電によって太陽光発電ユニット２から出力される直流電圧Ｖｐに起因して、太陽光発電ユニット２および絶縁抵抗測定装置１に流れる電流Ｉｐ１の電流値Ｉｐ１となる。
Ｉｏｆｆ＝Ｉｐ１＝Ｖｐ／［ＲＸ＋ＲＤＣＨ//（ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ）］  ・・・（２）
【００２９】
また、下記式（３）は、この図３の等価回路での複数の電圧成分に着目して得られる式である。これらの電圧成分のうちの電圧値Ｖｏｆｆは、この等価回路の状態において、絶縁抵抗測定装置１の処理部２０が、電圧分圧部１５から出力される分圧電圧Ｖｄｉの電圧値Ｖｄｉと、電圧分圧部１５を構成する抵抗１５ａ，１５ｂの各抵抗値と、電流制限抵抗１４の抵抗値ＲＬＩＭとに基づいて算出する電流制限抵抗１４と電圧分圧部１５の直列接続回路の両端間の電圧値（内部グランドＧの電位（基準電位）を基準とする電圧値）である。なお、この電圧値Ｖｏｆｆは、第１測定用端子１１の電圧値でもある。
Ｖｐ−ＲＸ×Ｉｐ１＝−Ｖｏｆｆ  ・・・（３）
【００３０】
図４の等価回路には、直流電圧Ｖｐに起因して流れる電流Ｉｐ２（発明の理解を容易にするため、この電流の電流値もＩｐ２で表すものとする）と、検査用直流電圧Ｖｍに起因して流れる電流Ｉｍ（発明の理解を容易にするため、この電流の電流値もＩｍで表すものとする）とが流れる。これにより、電流測定部１８で測定される電流Ｉの電流値（検査用直流電圧Ｖｍがｏｎのときのこの等価回路での電流値をＩｏｎとする）は、これら２つの電流Ｉｐ２，Ｉｍの合成電流値（Ｉｐ２＋Ｉｍ）となる。
【００３１】
この場合、電流値Ｉｐ２は、以下の式（４）で表される。
Ｉｐ２＝Ｖｐ／（ＲＸ＋ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ//ＲＴＨ）  ・・・（４）
【００３２】
また、下記式（５）は、この図４の等価回路での複数の電圧成分に着目して得られる式である。これらの電圧成分のうちの電圧値Ｖｏｎは、この等価回路の状態において、絶縁抵抗測定装置１の処理部２０が、電圧分圧部１５から出力される分圧電圧Ｖｄｉの電圧値Ｖｄｉと、電圧分圧部１５を構成する抵抗１５ａ，１５ｂの各抵抗値（電圧分圧部１５の分圧値）とに基づいて算出する電圧分圧部１５の両端間電圧（電圧分圧部１５への印加電圧）の電圧値である。
Ｖｏｎ＋Ｖｐ＝Ｉｏｎ×（ＲＸ＋ＲＬＩＭ）  ・・・（５）
【００３３】
ところで、図３，４に示すそれぞれの等価回路において、太陽光発電によって太陽光発電ユニット２から出力される直流電圧Ｖｐに起因して流れる各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２は同じ値（Ｉｐ１＝Ｉｐ２）になるように揃えられなければならない。この場合、電流Ｉｐ１，Ｉｐ２についての上記式（２），（４）に着目すると、それぞれの分子がＶｐで共通であることから、それぞれの分母が同一となることで、各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２が同一になる。そこで、上記式（２），（４）のそれぞれの分母を同一にするという条件から、下記式（６）が成り立ち、この式（６）から最終的に式（ｃ）としての下記式（７）が導かれる。
［ＲＸ＋ＲＤＣＨ//（ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ）］＝（ＲＸ＋ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ//ＲＴＨ）  ・・・（６）
ＲＤＣＨ//（ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ）＝ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ//ＲＴＨ  ・・・（７）
【００３４】
本例の絶縁抵抗測定装置１では、絶縁抵抗測定装置１を構成する各電流制限抵抗１４、電圧分圧部１５、放電抵抗１６およびサーミスタ３１の各抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨ，ＲＴＨが上記の式（７）を満たすように予め規定されることで、各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２が同一になるように設定されている。
【００３５】
また、上記した２つの式（３），（５）に着目して、各式に含まれている直流電圧Ｖｐを消去することにより、下記の式（８）が導かれ、電流値Ｉｐ１が電流値Ｉｏｆｆであることから、この式（８）中の電流値Ｉｐ１を電流値Ｉｏｆｆに置き換えることで、絶縁抵抗値ＲＸを表す上記の式（１）が導出される。
ＲＸ＝（Ｖｏｎ−Ｖｏｆｆ−Ｉｏｎ×ＲＬＩＭ）／（Ｉｏｎ−Ｉｐ１）  ・・・（８）
【００３６】
また、この式（８）の分母としての（Ｉｏｎ−Ｉｐ１）に着目すると、上記したように電流値Ｉｏｎは各電流Ｉｐ２，Ｉｍの合成電流値（Ｉｐ２＋Ｉｍ）であり、しかも、この絶縁抵抗測定装置１では、上記したように上記の式（７）を満たすように各抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨ，ＲＴＨが予め規定されることで、各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２が同一になるように設定されている。したがって、本例の絶縁抵抗測定装置１では、電流値Ｉｏｎから電流値Ｉｐ１を減算することで、式（８）の分母、すなわち式（１）の分母は電流値Ｉｍのみとなることから、太陽光発電によって太陽光発電ユニット２から出力される直流電圧Ｖｐに起因して、太陽光発電ユニット２および絶縁抵抗測定装置１に流れる各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２の影響がキャンセル可能になっている。
【００３７】
処理部２０は、Ａ／Ｄ変換器およびＣＰＵなどを含むコンピュータで構成されて、記憶部１９に記憶されている動作プログラムに従って動作することで、測定対象２の絶縁抵抗値Ｒｘを測定する絶縁抵抗測定処理を実行する。操作部２１には不図示の測定開始キーが配設されている。また、操作部２１は、この測定開始キーに対する操作が行われたときには、処理部２０に対して測定開始信号Ｓ１を出力する。
【００３８】
次いで、太陽光発電ユニット２についての絶縁抵抗値ＲＸを測定する絶縁抵抗測定装置１の動作について説明する。なお、図１に示すように、第１測定用端子１１は太陽光発電ユニット２の接地極Ｅに、また第２測定用端子１２は太陽光発電ユニット２の正極Ｐに予め接続されているものとする。
【００３９】
まず、処理部２０は、操作部２１から測定開始信号Ｓ１が出力されているか否かを検出する開始指示検出処理を実行する。処理部２０は、この開始指示検出処理において測定開始信号Ｓ１の出力を検出したときには、絶縁抵抗測定処理を実行する。
【００４０】
この絶縁抵抗測定処理では、処理部２０は、まず、切替接続部１７に対する制御を実行して、実線で示すようにｂ端子をｃ端子に接続することで、放電抵抗１６の他端を内部グランドＧに接続する。これにより、太陽光発電ユニット２における正極Ｐと接地極Ｅとの間、および負極Ｎと接地極Ｅとの間に存在している各容量成分に対する放電処理が実施される。
【００４１】
この放電処理の完了後、絶縁抵抗測定装置１および太陽光発電ユニット２は、図３に示す等価回路の状態に移行する。この状態において、処理部２０は、第１測定処理を実行する。この第１測定処理では、処理部２０は、電流測定部１８から出力されている電流データＤｉを入力すると共に、この入力した電流データＤｉに基づいて、太陽光発電によって太陽光発電ユニット２から出力されている直流電圧Ｖｐに起因して、太陽光発電ユニット２および絶縁抵抗測定装置１に流れる（つまり、電流測定部１８に流れる）電流Ｉの電流値（上記した図３に示す等価回路での電流値Ｉｏｆｆ）を測定（算出）して、記憶部１９に記憶させる。
【００４２】
また、処理部２０は、電圧分圧部１５から出力される分圧電圧Ｖｄｉを入力すると共に、Ａ／Ｄ変換器でデジタルデータに変換し、この変換されたデジタルデータで示される分圧電圧Ｖｄｉの電圧値Ｖｄｉと、電圧分圧部１５を構成する抵抗１５ａ，１５ｂの各抵抗値と、電流制限抵抗１４の抵抗値ＲＬＩＭとに基づいて、電流制限抵抗１４と電圧分圧部１５の直列接続回路の両端間の電圧値Ｖｏｆｆ（第１測定用端子１１の電圧値でもある）を測定（算出）して、記憶部１９に記憶させる。これにより、第１測定処理が完了する。
【００４３】
次いで、処理部２０は、第２測定処理を実行する。この第２測定処理では、処理部２０は、まず、切替接続部１７に対する制御を実行して、破線で示すようにａ端子をｃ端子に接続することで、電圧生成部１３の負側出力端子１３ｂを内部グランドＧに接続する。これにより、放電抵抗１６は、内部グランドＧから切り離される。次いで、処理部２０は、電圧生成部１３に対する制御を実行して、検査用直流電圧Ｖｍを生成させる。これにより、電圧生成部１３の正側出力端子１３ａおよび負側出力端子１３ｂ間から、内部グランドＧを基準とする検査用直流電圧Ｖｍが出力される。
【００４４】
この際に、処理部２０は、電圧分圧部１５から出力される分圧電圧Ｖｄｉを入力すると共に、Ａ／Ｄ変換器でデジタルデータに変換し、この変換されたデジタルデータで示される分圧電圧Ｖｄｉの電圧値Ｖｄｉと、電圧分圧部１５を構成する抵抗１５ａ，１５ｂの各抵抗値とに基づいて、電圧分圧部１５の両端間の電圧値Ｖｏｎを測定（算出）する。また、処理部２０は、この測定している電圧値Ｖｏｎが予め規定された電圧値で維持されるように、電圧生成部１３に対して検査用直流電圧Ｖｍの電圧値Ｖｍを変化させる動作を実行させる。これにより、絶縁抵抗測定装置１および太陽光発電ユニット２は、図４に示す等価回路の状態に移行する。また、処理部２０は、一定に維持された状態での電圧値Ｖｏｎを記憶部１９に記憶させる。また、絶縁抵抗測定装置１では、このようにしてサーミスタ３１における第１測定用端子１１側の端子（出力側の端子）の電圧でもある電圧値Ｖｏｎが一定に制御される構成のため、サーミスタ３１を電圧生成部１３の出力ラインに配置された出力抵抗としてみなすこともできる（つまり、サーミスタ３１の抵抗値ＲＴＨを電圧生成部１３の出力抵抗値としてみなすこともできる）。
【００４５】
また、処理部２０は、この状態において、電流測定部１８から出力されている電流データＤｉを入力すると共に、この入力した電流データＤｉに基づいて、太陽光発電ユニット２から出力されている直流電圧Ｖｐに起因して太陽光発電ユニット２および絶縁抵抗測定装置１に流れる電流Ｉｐ２の電流値Ｉｐ２と、電圧生成部１３から出力されている検査用直流電圧Ｖｍに起因して太陽光発電ユニット２および絶縁抵抗測定装置１に流れる電流Ｉｍの電流値Ｉｍとの合成電流値（Ｉｐ２＋Ｉｍ）を電流値Ｉｏｎとして測定（算出）して、記憶部１９に記憶させる。これにより、第２測定処理が完了する。
【００４６】
続いて、処理部２０は、抵抗算出処理を実行する。この抵抗算出処理では、処理部２０は、記憶部１９に記憶されている各電流値Ｉｏｆｆ，Ｉｏｎおよび各電圧値Ｖｏｆｆ，Ｖｏｎと、動作プログラム中に規定されている抵抗値ＲＬＩＭおよび式（１）とに基づいて、式（１）で表される絶縁抵抗値ＲＸを算出して、記憶部１９に記憶させる。これにより、抵抗算出処理が完了し、絶縁抵抗測定処理も完了する。
【００４７】
このように、この絶縁抵抗測定装置１では、電圧生成部１３の出力抵抗値でもあるサーミスタ３１の抵抗値ＲＴＨ、および各抵抗１４，１５，１６の抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨが上記式（７）を満たすように予め規定された状態で、つまり、各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２の値が揃えられた状態で、処理部２０が、上記式（１）に基づいて絶縁抵抗値ＲＸを算出（測定）する。したがって、この絶縁抵抗測定装置１によれば、放電抵抗１６を内蔵する構成においても、絶縁抵抗値ＲＸを精度良く算出することができる。
【００４８】
なお、上記の例では、電圧生成部１３の正側出力端子１３ａと、電流制限抵抗１４および電圧分圧部１５の接続点との間にサーミスタ３１を配置する構成を採用しているが、上記したようにこのサーミスタ３１を省く構成を採用することもできる。詳細な説明については省略するが、この構成においての上記式（７）に対応する式は、式（７）中の抵抗値ＲＴＨをゼロとして得られる式（ａ）としての下記式（９）となる。
ＲＤＣＨ//（ＲＬＩＭ＋ＲＤＩＶ）＝ＲＬＩＭ  ・・・（９）
【００４９】
したがって、このサーミスタ３１を省略した構成の絶縁抵抗測定装置１でも、各抵抗１４，１５，１６の抵抗値ＲＬＩＭ，ＲＤＩＶ，ＲＤＣＨを上記式（９）を満たすように予め規定することにより、各電流Ｉｐ１，Ｉｐ２の値を揃えることができるため、放電抵抗１６を内蔵する構成においても、処理部２０が、上記式（１）に基づいて絶縁抵抗値ＲＸを精度良く算出（測定）することができる。
【００５０】
また、測定対象２の一例として太陽光発電ユニット２を例に挙げて説明したが、この絶縁抵抗測定装置１は、太陽光発電ユニット２以外にも、正極および負極間から直流電圧を出力するもの（例えば、電池）などを測定対象２として、その絶縁抵抗を測定することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  絶縁抵抗測定装置
２  太陽光発電ユニット
１１  第１測定用端子
１２  第２測定用端子
１３  電圧生成部
１３ａ  正側出力端子
１３ｂ  負側出力端子
１４  電流制限抵抗
１５  電圧分圧部
１６  放電抵抗
１７  切替接続部
１８  電流測定部
２０  処理部
Ｅ  接地極
Ｎ  負極
Ｐ  正極
【図１】
0006381419.tif 000002
【図２】
0006381419.tif 000003
【図３】
0006381419.tif 000004
【図４】
0006381419.tif 000005