(57)【要約】【課題】電路から給電されている機器の漏洩電流の影響を受けずに配電電路だけの漏洩電流を計測して配電電路の絶縁状態を診断する活線絶縁診断装置を提供する。【解決手段】活線絶縁診断装置は、分電盤から分岐され、末端に負荷が接続されている配電電路の絶縁を活線状態で診断する活線絶縁診断装置において、上記配電電路の分電盤側と負荷側の末端部にそれぞれ配設され、漏洩電流を検出する零相変流器と、上記零相変流器の出力が差動入力されて上記分電盤側の上記配電電路に流れる漏洩電流から上記負荷側の上記配電電路を流れる漏洩電流を減算して上記配電電路だけに係わる漏洩電流を求める漏洩電流計測装置と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分電盤から分岐され、末端に負荷が接続されている配電電路の絶縁を活線状態で診断する活線絶縁診断装置において、
上記配電電路の分電盤側と負荷側との末端部にそれぞれ配設され、漏洩電流を検出する零相変流器と、
上記零相変流器の出力が差動入力されて上記分電盤側の上記配電電路に流れる漏洩電流から上記負荷側の上記配電電路に流れる漏洩電流を減算して上記配電電路だけに係わる漏洩電流を求める漏洩電流計測装置と、
を備えることを特徴とする活線絶縁診断装置。
【請求項２】
上記漏洩電流計測装置は、上記負荷側の零相変流器の出力が入力される端子に該入力をオンオフするスイッチが設けられることを特徴とする請求項１に記載する活線絶縁診断装置。
【請求項３】
上記零相変流器と上記漏洩電流計測装置とを両端が相互に接続可能なメタルコンセント処理を施された所定の本数の中継信号線を用いて接続することを特徴とする請求項１または２に記載する活線絶縁診断装置。
【請求項４】
上記零相変流器は、磁気シールドするシールド体により被われていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の活線絶縁診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、低圧分電盤に接続される配線電路の絶縁を診断する活線絶縁診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気使用場所における使用電圧が低圧の電路の電線相互間および電路と大地との間の絶縁抵抗は、開閉器または過電流遮断器で区切られることのできる電路ごとに、電路を停電した状態で絶縁抵抗計を用いて計測されている。しかし、情報通信機器など２４時間、３６５日に亘って切れ目なく給電が必要な機器が電路に接続されている場合、停電しての電路の絶縁性能を評価する法令点検が困難である。そこで、停電して絶縁抵抗計を使用する計測に替えて、活線下でクランプ型電流計を使用して電路の漏洩電流を計測することにより、電路の絶縁性能の良否を判断している（例えば、非特許文献１参照）。
また、漏洩電流検出装置は、高低圧配電の主回路ケーブルに流れる漏洩電流の大きさおよび位相から当該主回路ケーブルの絶縁抵抗の劣化に応じて流れる漏洩電流分を検出する装置であって、前記主回路ケーブルの絶縁抵抗について劣化が無い状態および劣化が発生している状態での漏洩電流の大きさと回路電源の電圧位相を基準とした漏洩電流の位相とに基づいて、前記絶縁抵抗の劣化に応じて流れる漏洩電流分を前記主回路ケーブルの対地静電容量による漏洩電流分から分離して求める外乱除去手段を具備する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】オーム社編、電気設備技術基準・解釈、２００５年版、オーム社、２００５年４月、ｐ５３
【特許文献１】特開２００２−９０３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、活線状態の低圧電路の漏洩電流を実際に計測すると、半数近くの電路において基準値を超えてしまう。それは、計測される漏洩電流には、配電電路での漏洩電流と機器での漏洩電流とが合わさっているためであり、そのため、いずれの箇所が劣化して漏洩電流が大きくなったのか劣化箇所を判別することが困難である。そして、漏洩電流が大きいときに対処を担当する部門が決まらずに、電気保全を効率的に運営することが困難であるという問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、電路から給電されている機器の漏洩電流の影響を受けずに配電電路だけの漏洩電流を計測して配電電路の絶縁状態を診断する活線絶縁診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる活線絶縁診断装置は、分電盤から分岐され、末端に負荷が接続されている配電電路の絶縁を活線状態で診断する活線絶縁診断装置において、上記配電電路の分電盤側と負荷側の末端部にそれぞれ配設され、漏洩電流を検出する零相変流器と、上記零相変流器の出力が差動入力されて上記分電盤側の上記配電電路に流れる漏洩電流から上記負荷側の上記配電電路を流れる漏洩電流を減算して上記配電電路だけに係わる漏洩電流を求める漏洩電流計測装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係わる活線絶縁診断装置の効果は、診断対象の配電電路の分電盤側と負荷側での漏洩電流が検出され、検出された漏洩電流が差動入力されることにより配電電路だけの漏洩電流を求めることができるので、配電電路が劣化したことを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わる活線絶縁診断装置が配置された配電系統図である。
この発明において診断対象とする低圧電路は、図１に示すように、分電盤２に具備される分岐用のモールドケース遮断器（以下、ＭＣＣＢと略記する。）３により主幹線４から分電される複数の配電線５と、配電線５の末端に接続されている負荷６と、からなる。そして、負荷６は２４時間、３６５日に亘って給電を継続しなければならない機器として以下説明を進める。
【０００９】
そして、この発明に係わる活線絶縁診断装置１０は、配電線５の分電盤側の末端に配電線５が一括して貫通する分電盤側零相変流器１１、配電線５の負荷側の末端に単相または三相の配電線５が一括して貫通する負荷側零相変流器１２、一方の入力端子１３が加極性、他方の入力端子１４が減極性である２つの入力端子１３、１４が設けられ、減極性の入力端子１４に接続されるスイッチ１５が配設され、スイッチ１５が開放されているとき加極性の入力端子１３に入力された電流、スイッチ１５が閉じられているとき両方の入力端子１３、１４に入力された電流の差分を出力する漏洩電流計測装置１６、零相変流器１１、１２と入力端子１３、１４を接続する同軸ケーブル１７を備える。
そして、分電盤側零相変流器１１と負荷側零相変流器１２は、配電線５を往復する電流が相殺されて残る漏洩電流の大きさに対して出力する電流の大きさが互いに揃っている。このようにすることにより、分電盤側零相変流器１１と負荷側零相変流器１２の間の器差間誤差を無視できる。
【００１０】
次に、この発明に係わる活線絶縁診断装置１０により配電線５だけの漏洩電流が計測できる原理を説明する。図２は、低圧電路の零相電流の等価回路図である。
低圧電路の等価回路は、図２に示すように、配電線５の大地に対する静電容量Ｃｄ、配電線５の大地に対する絶縁抵抗Ｒｄ、負荷６の大地に対する静電容量ＣＬ、負荷６の大地に対する絶縁抵抗ＲＬにより表される。配電線５の大地に対する絶縁抵抗Ｒｄは、配電線５の老朽化にともない経時的に変化し、さらに温度、湿度、敷設ルートにおいて加わる機械的応力などによって時間的に変動する。また、負荷６の大地に対する静電容量ＣＬと負荷６の大地に対する絶縁抵抗ＲＬは、一日の負荷投入状態の変動にともない変動する。さらに、負荷６の老朽化やテナント側における自主改修工事などにより徐々に、または突発的に変動する。
【００１１】
そして、漏洩電流は、それぞれの要素に対応しており、配電線５の大地に対する静電容量Ｃｄに対応する漏洩電流ＩＣｄ、配電線５の大地に対する絶縁抵抗Ｒｄに対応する漏洩電流ＩＲｄ、負荷６の静電容量ＣＬに対応する漏洩電流ＩＣＬ、負荷６における絶縁抵抗ＲＬに対応する漏洩電流ＩＲＬである。この漏洩電流ＩＣｄと漏洩電流ＩＲｄとを合わせて配電線５に関する漏洩電流Ｉｄとなり、漏洩電流ＩＣＬと漏洩電流ＩＲＬとを合わせて負荷６に関する漏洩電流ＩＬとなる。
【００１２】
図３は、配電線５の大地に関する漏洩電流のベクトルを表示したものである。図４は、負荷６の大地に関する漏洩電流のベクトルを表示したものである。
これらの漏洩電流をベクトル表示すると、図３、図４に示すように、配電線５に関する漏洩電流Ｉｄ１、Ｉｄ２は、絶縁抵抗Ｒｄに対応する漏洩電流ＩＲｄ１、ＩＲｄ２の変化にともなって変化する。
また、負荷６に関する漏洩電流ＩＬ１、ＩＬ２、ＩＬ３は、絶縁抵抗ＲＬに対応する漏洩電流ＩＲＬ１、ＩＲＬ２、ＩＲＬ３と静電容量ＣＬに対応する漏洩電流ＩＣＬ１、ＩＣＬ２、ＩＣＬ３の変化にともなって変化する。
【００１３】
そして、分電盤側零相変流器１１では、これらすべての漏洩電流（Ｉｄ＋ＩＬ）を検出し、負荷側零相変流器１２では、負荷６に関する漏洩電流ＩＬを検出する。
漏洩電流計測装置１６は、スイッチ１５を閉じておくと、加極性の入力端子１３にすべての漏洩電流（Ｉｄ＋ＩＬ）、減極性の入力端子１４に負荷６に関する漏洩電流ＩＬが入力され、それらの差分Ｉｄが出力されるので、配電線５の大地に関する漏洩電流が出力される。このとき、同軸ケーブル１７を電流が伝わる条件を同じにすることにより、分電盤側零相変流器１１と負荷側零相変流器１２において同時に検出された漏洩電流が漏洩電流計測装置１６に入力されるので、漏洩電流の時間的な変動による誤差をなくすことができる。
一方、スイッチ１５を開いておくと、加極性の入力端子１３にすべての漏洩電流が入力され、そのまま出力されるので、低圧電路全体の漏洩電流（Ｉｄ＋ＩＬ）が出力される。
【００１４】
このような活線絶縁診断装置は、低圧配電電路の分電盤側の漏洩電流と負荷側の漏洩電流を検出し、同時に検出された分電盤側の漏洩電流と負荷側の漏洩電流から差分を求めることにより、配電線に関する漏洩電流だけを分けて確認できるので、漏電箇所を特定することができる。
また、配電線に関する漏洩電流と負荷に関する漏洩電流とを区分できるので、負荷側に絶縁劣化の箇所がある場合、負荷側の運用部門に改善指示を行うことができ、効率的な電気保安のレベル向上することができる。
また、活線状態で継続して漏洩電流を計測することができる。
【００１５】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に関わる活線絶縁診断装置は、実施の形態１に関わる活線絶縁診断装置１０と零相変流器１１、１２と漏洩電流計測装置１６とを接続する同軸ケーブル１７が異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態２に関わる同軸ケーブルは、両端が相互に接続可能なメタルコンセント処理を施された長さ２ｍの中継信号線ユニットが複数本接続されて構成されている。
【００１６】
このように相互に接続可能な中継信号線ユニットを予め用意し、分電盤から負荷までの距離に応じて適切な本数の中継信号線を接続して零相変流器１１、１２と漏洩電流計測装置１６とを接続するので、電算機などが配置されているマシンルーム内で内部で行われている他の業務に悪影響を与えずに、マシンルーム内で漏洩電流の計測作業を行える。
なお、中継信号線の長さは、２ｍに限るものではなく、運搬を考慮して適宜設定すればよい。
【００１７】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係わる活線絶縁診断装置が配置された配電系統図である。
この発明の実施の形態３に関わる活線絶縁診断装置１０Ｃは、図５に示すように、実施の形態１に係わる活線絶縁診断装置１０の分電盤側零相変流器１１と負荷側零相変流器１２がシールド体２０に被われていることが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態３に係わるシールド体２０は、ハイパーマロイなどの透磁率の高い金属から作られており、分割形の部材を組み合わせることにより、被った内部に外部から磁界が透過することが防げる。
このシールド体２０に被われた零相変流器１１、１２では、他の配電電路を流れる電流により起磁される磁界がシールド体２０により遮蔽されるので、零相変流器１１、１２を貫通する配電線５を流れる漏洩電流だけを検出することができる。
【００１８】
このような活線絶縁診断装置は、零相変流器１１、１２がシールド体２０により被われているので、複数の配電線５が近接しているとき、隣接磁界を受けずに漏洩電流を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる活線絶縁診断装置が配置された配電系統図である。
【図２】低圧電路の零相電流の等価回路図である。
【図３】配電線の大地に関する漏洩電流のベクトルを表示したものである。
【図４】負荷の大地に関する漏洩電流のベクトルを表示したものである。
【図５】この発明の実施の形態３に係わる活線絶縁診断装置が配置された配電系統図である。
【符号の説明】
【００２０】
２  分電盤、３  ＭＣＣＢ、４  主幹線、５  配電線、６  負荷、１０、１０Ｃ  活線絶縁診断装置、１１  分電盤側零相変流器、１２  負荷側零相変流器、１３、１４  入力端子、１５  スイッチ、１６  漏洩電流計測装置、１７  同軸ケーブル、２０  シールド体。
【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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