(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源にスイッチを介して接続される回路の絶縁抵抗診断を行う絶縁抵抗診断装置において、
診断時、一端が前記回路に設けられたスイッチ部分の一端に接続されると共に、他端が逆極性に一対配置された整流素子のいずれかに切換え可能に接続され、前記切換えに応じて電流方向を切換える方向切換えスイッチと、診断時、一端が前記回路に設けられたスイッチ部分の他端に接続されると共に、他端が前記一対の整流素子に接続され、この整流素子とにより半波整流電源を構築するフィルタ回路と、このフィルタ回路の他端と対地との間に接続される複数の高抵抗と、これらの高抵抗の一部の電圧降下を測定する電圧測定手段とを備えたことを特徴とする絶縁抵抗診断装置。
【請求項２】
前記電圧測定手段に、この電圧測定手段で測定した電圧降下から絶縁抵抗を演算する絶縁抵抗演算部を備えたことを特徴とする請求項１記載の絶縁抵抗診断装置。
【請求項３】
前記絶縁抵抗診断結果を監視センタに通報することを特徴とする請求項２記載の絶縁抵抗診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路の絶縁抵抗診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電源にスイッチを介して接続される回路の絶縁抵抗の診断は、電源を遮断し絶縁抵抗計(通常メガーという)で電圧を測定することにより行っており、絶縁抵抗に関する公知例として、電圧降下法によるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１７０１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の電気回路の絶縁抵抗診断装置では、電源を遮断してから診断を実施する必要があることから、例えば複数の装置から電源を供給するよう構成している共通回路の診断を行う場合、全装置の電源を遮断に応じて装置の使用ができなくなる。このため、絶縁抵抗診断は装置利用のない夜間に行われていた。したがって、診断をする保守員は夜間現場に赴くことになり作業性の点で大きな問題となっていた。
【０００４】
本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、電源遮断を要することなく絶縁抵抗診断を行うことのできる回路絶縁抵抗診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、電源にスイッチを介して接続される回路の絶縁抵抗診断を行う絶縁抵抗診断装置において、診断時、一端が前記回路に設けられたスイッチ部分の一端に接続されると共に、他端が逆極性に一対配置された整流素子のいずれかに切換え可能に接続され、前記切換えに応じて電流方向を切換える方向切換えスイッチと、診断時、一端が前記回路に設けられたスイッチ部分の他端に接続されると共に、他端が前記一対の整流素子に接続され、この整流素子とにより半波整流電源を構築するフィルタ回路と、このフィルタ回路の他端と対地との間に接続される複数の高抵抗と、これらの高抵抗の一部の電圧降下を測定する電圧測定手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
このように構成した本発明の請求項１に係る発明は、絶縁抵抗診断時、方向切換えスイッチの一端を回路のスイッチ部分に、その他端を整流素子に接続すると共に、フィルタ回路の一端を回路のスイッチ部分に、他端を整流素子に接続し、かつ、フィルタ回路の他端を複数の高抵抗に接続する。これにより整流素子およびフィルタ回路から成るいわゆる半波整流電源が構築され、回路のスイッチ、回路の絶縁低下点、対地、複数の高抵抗、およびフィルタ回路の経路が形成されて電流が流れ、この状態で電圧測定手段により高抵抗の一部の電圧降下を測定して絶縁抵抗診断を行う。これによって、電源遮断を要することなく、すなわち回路の動作・機能を維持しつつ絶縁抵抗診断を行うことができる。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記電圧測定手段に、この電圧測定手段で測定した電圧降下から絶縁抵抗を演算する絶縁抵抗演算部を備えたことを特徴としている。
【０００８】
このように構成した本発明の請求項２に係る発明は、絶縁抵抗演算部により電圧測定手段で測定した電圧降下を絶縁抵抗演算することにより、迅速に診断作業を行なうことができる。
【０００９】
さらに、本発明の請求項３に係る発明は、前記絶縁抵抗診断結果を監視センタに通報することを特徴としている。
【００１０】
このように構成した本発明の請求項３に係る発明は、絶縁抵抗診断結果を監視センタに通報することにより、遠隔から絶縁劣化の傾向を監視可能とし、効率の良い監視業務を実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、電源遮断を要することなく回路の絶縁抵抗診断を行うことができることから、回路の動作・機能を失うことがなく、したがって、例えば回路の絶縁抵抗診断時に、利用者に不便を強いるといった事態を避けることができる。また、絶縁抵抗診断結果を監視センタに通報することによって、遠隔から絶縁劣化の傾向を監視可能とし、効率の良い監視業務を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る絶縁抵抗診断装置の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１５】
図１は一般的な建屋全体の電源系統と本発明の絶縁抵抗診断装置の第１実施形態の要部構成を示す電気回路図、図２は測定電圧値と絶縁抵抗値の関係を示す説明図である。
【００１６】
図１の４は建屋全体の電源系統図であって、電力会社からの電源線５は変圧器６を介して、それぞれ、照明や各種電動機、給排水設備などの建屋負荷７〜１０に接続されている。建屋負荷１０は、本実施形態を示す一例であって、第１号装置の電源Ａが何らかの原因で第１号装置に電源を供給できなくなっても、第２号、第３号装置の電源Ｂまたは電源Ｃから電源が供給されるようなバックアップできる構成となっている。
【００１７】
本実施形態の絶縁抵抗診断装置は前述のような他の電源から供給されるようなバックアップできる構成の併設装置に適用されている。第１号装置、第２号装置および第３号装置の共通回路２には、第１号装置の電源Ａ、第２号装置の電源Ｂ、第３号装置の電源Ｃ、各号装置の図示しない電源継電器の接点Ａａ−１〜Ａａ−３、Ｂａ−１〜Ｂａ−３、Ｃａ−１〜Ｃａ−３、Ａｂ−１〜Ａｂ−３、およびＢｂ−１〜Ｂｂ−３で構成される共通電源回路３から電源が供給される。
【００１８】
また、共通電源回路３からの電源は、スイッチＳＷ２および全波整流器Ｓ１を介して第１共通回路Ｌ１に供給されるとともに、スイッチＳＷ３、直流定電圧電源装置Ｓ２およびスイッチＳＷ４を介して第２共通回路Ｌ２に供給され、かつスイッチＳＷ３を介して第３共通回路Ｌ３に供給される。
【００１９】
そして、第１実施形態の絶縁抵抗診断装置１は、診断時、一端が回路に設けられたスイッチＳＷ２に接続されると共に、他端が整流素子Ｄ１、Ｄ２に接続される方向切換えスイッチＳＷ１と、診断時、一端が回路に設けられたスイッチＳＷ２に接続されると共に、他端が整流素子Ｄ１、Ｄ２に接続されるフィルタ回路１−１と、このフィルタ回路１−１の他端と対地Ｅとの間に接続される複数の高抵抗、すなわち電源降下検出抵抗Ｒ１および強制接地抵抗Ｒ２と、これらの高抵抗Ｒ１、Ｒ２の一部の電圧降下を測定する電圧測定手段Ｖとを備えている。尚、電圧測定手段Ｖは、その一端がフィルタ回路１−１と電源降下検出抵抗Ｒ１との間、他端が電源降下検出抵抗Ｒ１と強制接地抵抗Ｒ２との間に接続されている。また、強制接地抵抗Ｒ２の抵抗値は第１共通回路Ｌ１に影響しない高抵抗値に設定されている。
【００２０】
また、整流素子Ｄ１、Ｄ２は、逆極性となるようにそれぞれが配設され、方向切換えスイッチＳＷ１の端子ａが、整流素子Ｄ１と接続される端子ｂおよび整流素子Ｄ２と接続される端子ｃに任意に切換え可能となっている。
【００２１】
さらに、フィルタ回路１−１は、それぞれが並列に配設されるコンデンサＧおよび放電抵抗Ｈからなっている。
【００２２】
そして、第１共通回路Ｌ１の絶縁抵抗診断を行う場合、図１に示すように絶縁抵抗診断装置１の方向切換えスイッチＳＷ１の一端がスイッチＳＷ２の一端に、フィルタ回路１−１の他端がスイッチＳＷ２の他端に、強制接地抵抗Ｒ２が対地Ｅにそれぞれ接続された状態で、方向切換えスイッチＳＷ１の端子ａを整流素子Ｄ１側となる端子ｂに接続する。これにより整流素子Ｄ１およびフィルタ回路１−１から成るいわゆる半波整流電源が構築される。そして、このとき、第１共通回路Ｌ１で絶縁抵抗Ｒの絶縁劣化が生じていると、スイッチＳＷ２、全波整流器Ｓ１、第１共通回路Ｌ１の絶縁劣化した絶縁抵抗Ｒ、対地Ｅ、強制接地抵抗Ｒ２、電圧降下検出抵抗Ｒ１、フィルタ１−１の経路が形成されて電流が流れ、この状態で電圧降下検出抵抗Ｒ１に生じた電圧値を電圧測定手段Ｖで測定する。
【００２３】
この測定電圧値と予め(１)式で算出した図２のＡ１に示す特性から絶縁劣化した絶縁抵抗Ｒを算出し、第１共通回路Ｌ１の絶縁抵抗診断を行う。
【００２４】
Ｒ＝（Ｖｏ＋Ｖ１）・Ｒ１／Ｖ−（Ｒ１＋Ｒ２）・・・・・・・・・・・・（１）
Ｖｏ：半波整流電圧（フィルタ付）値、Ｖ：測定電圧値、Ｖ１：全波整流器Ｓ１の半波整流電圧値、Ｒ：絶縁抵抗値、Ｒ１：電圧降下検出抵抗値、Ｒ２：強制接地抵抗値
このように構成した第１実施形態によれば、電源遮断を要することなく共通回路Ｌ１の絶縁抵抗診断を行うことができることから、共通回路Ｌ１の動作・機能を失うことがなく、したがって、装置の回路の絶縁抵抗診断時に、利用者に不便を強いるといった事態を避けることができる。また、スイッチＳＷ１をＣ側に接続すると第１共通回路Ｌ１に係る他の経路の絶縁劣化部分を診断することができる。
【００２５】
図３は本発明の絶縁抵抗診断装置の第２実施形態の要部構成を示す電気回路図である。尚、前述した図１に示すものと同等のものには同一符号が付してある。
【００２６】
第２実施形態では、スイッチＳＷ３に直接接続され交流電源が供給される第３共通回路Ｌ３の絶縁抵抗診断を行う場合、図３に示すように絶縁抵抗診断装置１の方向切換えスイッチＳＷ１の一端がスイッチＳＷ３の一端に、フィルタ回路１−１の他端がスイッチＳＷ３の他端に、強制接地抵抗Ｒ２が対地Ｅにそれぞれ接続された状態で、方向切換えスイッチＳＷ１の端子ａを整流素子Ｄ１側となる端子ｂに接続する。これにより整流素子Ｄ１およびフィルタ回路１−１から成るいわゆる半波整流電源が構築される。そして、このとき、第３共通回路Ｌ３で絶縁抵抗Ｒの絶縁劣化が生じていると、スイッチＳＷ３、第３共通回路Ｌ３の絶縁劣化した絶縁抵抗Ｒ、対地Ｅ、強制接地抵抗Ｒ２、電圧降下検出抵抗Ｒ１、フィルタ１−１の経路が形成されて電流が流れ、この状態で電圧降下検出抵抗Ｒ１に生じた電圧値を電圧測定手段Ｖで測定する。
【００２７】
この測定電圧値と予め(２)式で算出した図２のＣ１に示す特性から絶縁劣化した絶縁抵抗Ｒを算出し、第３共通回路Ｌ３の絶縁抵抗診断を行う。
【００２８】
Ｒ＝Ｖｏ・Ｒ１／Ｖ−（Ｒ１＋Ｒ２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
Ｖｏ：半波整流電圧(フィルタ付)値、Ｖ：測定電圧値、 Ｒ：絶縁抵抗値、Ｒ１：電圧降下検出抵抗値、Ｒ２：強制接地抵抗値
このように構成した第２実施形態によれば、電源遮断を要することなく共通回路Ｌ３の絶縁抵抗診断を行うことができることから、共通回路Ｌ３の動作・機能を失うことがなく、したがって、装置の回路の絶縁抵抗診断時に、利用者に不便を強いるといった事態を避けることができる。また、スイッチＳＷ１をＣ側に接続すると第３共通回路Ｌ３に係る他の経路の絶縁劣化部分を診断することができる。さらに、交流回路となる第３共通回路Ｌ３であるが、強制接地抵抗Ｒ２と絶縁劣化部分の回路構成は直流電圧となっているため線路のコンデンサ成分の浮遊容量の影響を受けることなく絶縁抵抗診断を行うことができる。
【００２９】
図４は本発明の絶縁抵抗診断装置の第３実施形態の要部構成を示す電気回路図である。尚、前述した図１に示すものと同等のものには同一符号が付してある。
【００３０】
第３実施形態では、スイッチＳＷ３に直流定電圧電源装置Ｓ２およびスイッチＳＷ４を介して接続された第２共通回路Ｌ２の絶縁抵抗診断を行う場合、図４に示すように絶縁抵抗診断装置１の方向切換えスイッチＳＷ１の一端がスイッチＳＷ４の一端に、フィルタ回路１−１の他端がスイッチＳＷ４の他端に、強制接地抵抗Ｒ２が対地Ｅにそれぞれ接続された状態で、方向切換えスイッチＳＷ１の端子ａを整流素子Ｄ１側となる端子ｂに接続する。これにより整流素子Ｄ１およびフィルタ回路１−１から成るいわゆる半波整流電源が構築される。そして、このとき、第２共通回路Ｌ２で絶縁抵抗Ｒの絶縁劣化が生じていると、スイッチＳＷ４、第２共通回路Ｌ２の絶縁劣化した絶縁抵抗Ｒ、対地Ｅ、強制接地抵抗Ｒ２、電圧降下検出抵抗Ｒ１、フィルタ１−１の経路が形成されて電流が流れ、この状態で電圧降下検出抵抗Ｒ１に生じた電圧値を電圧測定手段Ｖで測定する。
【００３１】
この測定電圧値と予め(２)式で算出した図２のＢ１に示す特性から絶縁劣化した絶縁抵抗Ｒを算出し、第２共通回路Ｌ２の絶縁抵抗診断を行う。
【００３２】
このように構成した第３実施形態によれば、電源遮断を要することなく共通回路Ｌ２の絶縁抵抗診断を行うことができることから、共通回路Ｌ２の動作・機能を失うことがなく、したがって、装置の回路の絶縁抵抗診断時に、利用客に不便を強いるといった事態を避けることができる。また、スイッチＳＷ１をＣ側に接続すると第２共通回路Ｌ２に係る他の経路の絶縁劣化部分を診断することができる。さらに、強制接地抵抗Ｒ２と絶縁劣化部分の回路構成は直流電圧となっているため線路のコンデンサ成分の浮遊容量の影響を受けることなく絶縁抵抗診断を行うことができる。
【００３３】
図５は本発明の絶縁抵抗診断装置の第４実施形態の要部構成を示す電気回路図、図６は絶縁劣化傾向を示す説明図である。尚、前述した図１に示すものと同等のものには同一符号が付してある。
【００３４】
第４実施形態の絶縁抵抗診断装置は図５に示すように、電圧測定手段Ｖに、この電圧測定手段Ｖで測定した電圧降下を絶縁抵抗演算する絶縁抵抗演算部Ｘが備えられていると共に、絶縁抵抗診断結果を監視センタＹに通報するようになっている。
【００３５】
第４実施形態の絶縁抵抗診断装置にあっては、電圧測定手段Ｖで測定された電圧降下検出抵抗Ｒ１に生じた電圧値に基づき絶縁抵抗演算部Ｘは第１共通回路Ｌ１の絶縁劣化した絶縁抵抗Ｒを演算し、この絶縁抵抗診断結果を監視センタＹに通報する。監視センタＹは図６に示す絶縁劣化の傾向を統計管理することにより第１共通回路Ｌ１を遠隔から監視する。
【００３６】
このように構成した第４実施形態によれば、絶縁抵抗診断結果を監視センタＹに通報することによって、遠隔から絶縁劣化の傾向を監視可能とし、効率の良い監視業務を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一般的な建屋全体の電源系統と本発明の絶縁抵抗診断装置の第１実施形態の要部構成を示す電気回路図である。
【図２】測定電圧値と絶縁抵抗値の関係を示す説明図である。
【図３】本発明の絶縁抵抗診断装置の第２実施形態の要部構成を示す電気回路図である。
【図４】本発明の絶縁抵抗診断装置の第３実施形態の要部構成を示す電気回路図である。
【図５】本発明の絶縁抵抗診断装置の第４実施形態の要部構成を示す電気回路図である。
【図６】絶縁劣化傾向を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１          絶縁抵抗診断装置
Ｓ１        切換えスイッチ
Ｄ１、Ｄ２  整流素子
１−１      フィルタ
Ｇ          コンデンサ
Ｈ          放電抵抗
Ｒ１        電圧降下検出抵抗
Ｒ２        強制接地抵抗
Ｅ          対地
Ｖ          電圧測定手段
２          共通回路
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  装置の共通回路
３          共通電源回路
Ａ          第１号装置の電源
Ｂ          第２号装置の電源
Ｃ          第３号装置の電源
Ｘ          データ伝送部
Ｙ          監視センタ
４          建屋全体の電源系統図
５          電力会社からの電源線
６          変圧器
７          建屋負荷１
８          建屋負荷２
９          建屋負荷３
１０        建屋負荷４
【図１】
0004464895.tif 000002
【図２】
0004464895.tif 000003
【図３】
0004464895.tif 000004
【図４】
0004464895.tif 000005
【図５】
0004464895.tif 000006
【図６】
0004464895.tif 000007