(57)【要約】【課題】  １つの電圧入力（計測回路とは、全く無関係の電圧要素でも可）より、多岐に渡る電圧系統のＩｇｒ検出を可能とし、前述の問題点を解決する絶縁監視装置を提供する。【解決手段】  電力の供給機器、負荷機器、及び供給機器と負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置１において、受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部２、３と、両入力信号をデジタル変換する変換部４と、受配電系統の相線式、及び受配電系統の結線方式、及び受配電系統の基準電圧波形入力相を設定する設定部５と、各設定部５の設定内容により両デジタル信号間の位相を変換し、変換した両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部６を備えた。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置において、
受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部と、前記両入力信号をデジタル変換する変換部と、受配電系統の相線式、及び受配電系統の結線方式、及び受配電系統の基準電圧波形入力相を設定する設定部と、前記各設定部の設定内容により前記両デジタル信号間の位相を変換し、変換した両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部を備えたことを特徴とする絶縁監視装置。
【請求項２】
電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置において、
受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部と、前記両入力信号をデジタル変換する変換部と、受配電系統の相線式、及び受配電系統の結線方式、及び受配電系統の基準電圧波形入力相を設定する設定部と、前記両デジタル信号間の位相変換に予め想定しうる受配電系統の相線式、結線方式、基準電圧波形入力相及び位相変換時使用の数値をテーブル化した記憶部と、前記設定部の設定内容により前記記憶部の対応したテーブルを用い前記両デジタル信号の位相を変換し、変換後の両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部を備えたことを特徴とする絶縁監視装置。
【請求項３】
電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置において、
受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部と、前記両入力信号をデジタル変換する変換部と、受配電系統の相線式、及び受配電系統の結線方式、及び受配電系統の負荷配線相を設定する設定部と、前記各設定部の設定内容により前記両デジタル信号間の位相を変換し、変換後の両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部を備えたことを特徴とする絶縁監視装置。
【請求項４】
電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置において、
受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部と、前記両入力信号をデジタル変換する変換部と、受配電系統の相線式、及び受配電系統の結線方式、及び受配電系統の負荷配線相を設定する設定部と、前記両デジタル信号間の位相変換に予め想定しうる受配電系統の相線式、結線方式、負荷配線相及び位相変換時使用の数値をテーブル化した記憶部と、前記各設定部の設定内容により前記両デジタル信号間の位相を変換し、変換後の両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部を備えたことを特徴とする絶縁監視装置。
【請求項５】
電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置において、
受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部と、前記両入力信号をデジタル変換する変換部と、前記両デジタル信号間の位相角を任意に設定可能な設定部と、前記各設定部の設定内容により前記両デジタル信号間の位相を変換し、変換後の両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部を備えたことを特徴とする絶縁監視装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁監視装置において、
前記入力部は複数の漏れ電流波形信号が入力可能であり、前記変換部は複数の漏れ電流入力信号をデジタル変換し、前記演算部は、前記各設定部の設定内容により前記基準電圧波形デジタル信号と前記複数の漏れ電流デジタル信号間との位相を個々の漏れ電流デジタル信号毎に変換し、変換後の複数の漏れ電流デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算することを特徴とする絶縁監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁監視装置であり、特に電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統について、低圧電路の対地絶縁状態を監視する絶縁監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
低圧電路の絶縁状態監視の背景としては、突発遮断による生産設備の停止や漏電火災・事故の未然防止などが挙げられるが、ＯＡ機器やインバータ機器などの増加により、対地静電容量を含んだ電路では、計測される漏洩電流数値が大きく、管理上で誤判断を招きかねない。
【０００３】
そこで、電圧入力によって得られる負荷回路の基準電圧位相と、ＺＣＴ入力によって得られる漏洩電流Ｉｏより、電圧位相と同位相成分のＩｇｒを検出する方式が確立されているが、本方式の場合、電圧位相の把握を行うため、必ず計測する負荷回路の電圧要素入力が必要となる。
【０００４】
又、負荷回路の電圧系統が多岐に渡っている場合、全ての系統について、電圧要素入力が必要であることより、装置の多回路集約・小型化が困難，電圧入力配線のために停電が必要・配線工数が掛かるなどの問題がある（特許文献１参照）。
【０００５】
図１は、絶縁監視装置の例であり、１は装置筐体、２は電圧入力部、３はＺＣＴ入力部、４は変換部、５は設定部、６は演算部、７は表示部、８は警報出力部、９は伝送部を示したものである。電圧入力部２には受配電系統の基準電圧波形信号が入力され、ＺＣＴ入力部３には漏れ電流波形信号が入力され、変換部４は信号間の位相の変換を行い、設定部５は電圧要素設定し、演算部６は、設定内容により信号間の位相を変換し、変換した信号から漏洩電流を演算し、表示部７は演算結果等を表示し、警報出力部８は警報を出力し、伝送部９は演算結果等を外部に伝送する。図２は、検出される基準位相電圧と零相電流（Ｉｏ）より、Ｉｇｒを演算する手段を示したベクトル図である。
【特許文献１】特開２００４−１９８３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、１つの電圧入力（計測回路とは、全く無関係の電圧要素でも可）より、多岐に渡る電圧系統のＩｇｒ検出を可能とし、前述の問題点を解決する絶縁監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明では、一般的な低圧回路の相線式，結線，電圧引出し相をテーブル化し、入力された１つの電圧要素に該当する相線式，結線，電圧引出し相を選択可能とすることにより、如何なる電圧入力要素でも、基準とする電圧位相角に補正を行う。又、ＺＣＴ入力を行う負荷回路についても、一般的な相線式，結線，負荷引き出し相をテーブル化し、選択可能とすることにより、基準とする電圧位相角に対する理論的な位相角を把握し、１つの電圧入力より、多岐に渡る電圧系統のＩｇｒ検出を可能とする。
【０００８】
すなわち、本発明は、電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置において、受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部と、前記両入力信号をデジタル変換する変換部と、受配電系統の相線式、及び受配電系統の結線方式、及び受配電系統の基準電圧波形入力相を設定する設定部と、前記各設定部の設定内容により前記両デジタル信号間の位相を変換し、変換した両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部を備えた絶縁監視装置である。
【０００９】
また、本発明は、電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置において、受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部と、前記両入力信号をデジタル変換する変換部と、受配電系統の相線式、及び受配電系統の結線方式、及び受配電系統の基準電圧波形入力相を設定する設定部と、前記両デジタル信号間の位相変換に予め想定しうる受配電系統の相線式、結線方式、基準電圧波形入力相及び位相変換時使用の数値をテーブル化した記憶部と、前記設定部の設定内容により前記記憶部の対応したテーブルを用い前記両デジタル信号の位相を変換し、変換後の両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部を備えた絶縁監視装置である。
【００１０】
そして、本発明は、電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置において、受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部と、前記両入力信号をデジタル変換する変換部と、受配電系統の相線式、及び受配電系統の結線方式、及び受配電系統の負荷配線相を設定する設定部と、前記各設定部の設定内容により前記両デジタル信号間の位相を変換し、変換後の両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部を備えた絶縁監視装置である。
【００１１】
更に、本発明は、電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置において、受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部と、前記両入力信号をデジタル変換する変換部と、受配電系統の相線式、及び受配電系統の結線方式、及び受配電系統の負荷配線相を設定する設定部と、前記両デジタル信号間の位相変換に予め想定しうる受配電系統の相線式、結線方式、負荷配線相及び位相変換時使用の数値をテーブル化した記憶部と、前記各設定部の設定内容により前記両デジタル信号間の位相を変換し、変換後の両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部を備えた絶縁監視装置である。
【００１２】
また、本発明は、電力の供給機器、負荷機器、及び前記供給機器と前記負荷機器間の電力を搬送する電路により構成する受配電系統を監視する絶縁監視装置において、受配電系統の基準電圧波形信号及び漏れ電流波形信号が入力可能な入力部と、前記両入力信号をデジタル変換する変換部と、前記両デジタル信号間の位相角を任意に設定可能な設定部と、前記各設定部の設定内容により前記両デジタル信号間の位相を変換し、変換後の両デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する演算部を備えた絶縁監視装置である。
【００１３】
そして、本発明は、前記入力部は複数の漏れ電流波形信号が入力可能であり、前記変換部は複数の漏れ電流入力信号をデジタル変換し、前記演算部は、前記各設定部の設定内容により前記基準電圧波形デジタル信号と前記複数の漏れ電流デジタル信号間との位相を個々の漏れ電流デジタル信号毎に変換し、変換後の複数の漏れ電流デジタル信号から抵抗分漏洩電流を演算する絶縁監視装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、Ｉｇｒを計測する負荷と、全く無関係な１つの電圧入力により、多岐に渡る相線式，結線，電圧引出し相の負荷回路に対する、Ｉｇｒの計測が可能となり、電圧要素の取込みが容易な、１００Ｖコンセント回路からの電圧入力によって、動力負荷などのＩｇｒ計測も可能となるため、クランプ形や分割形ＺＣＴとの組み合わせを行った場合、無停電での絶縁監視装置導入を図ることができる。
【００１５】
さらに、複数のＺＣＴ入力を、１つの電圧入力によって、Ｉｇｒ計測を行うため、装置の多回路集約・小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
以下、本発明の絶縁監視装置の実施例について、図面及び表を参照して説明する。
【実施例１】
【００１７】
実施例１を説明する。本実施例の絶縁監視装置は、従来例（図１）と同様であり、相違する部分を主に説明する。図３は、本実施例における設定部を示したものであり、５ａは電圧入力相線式・結線電圧引出し相選択テーブル、５ｂはＺＣＴ入力相線式・結線別位相角理論値選択テーブル、５ｃは位相角任意入力部を示した図である。
【００１８】
図４（ａ）（ｂ）は、電圧テーブルの一例を示すもので、１３〜１６の相線式，結線に対し、１３の三相３線式スター／デルタ結線Ｒ−Ｓ線間電圧位相を基準位相とした場合、１４〜１６の単相３線式一次側引出し相違い（１４はＵ−Ｖ、１５はＶ−Ｗ、１６はＵ−Ｗ）では、１４の場合は３０°、１５の場合は９０°、１６の場合は１５０°という、基準位相に対する補正値をテーブル化し、入力された電圧要素の、相線式，結線，電圧引出し相を選択可能とすることにより、如何なる電圧要素の入力でも、装置内部で基準位相への補正を行うことを可能とする。
【００１９】
図５（ａ）（ｂ）は、位相角テーブルの一例を示すもので、１３の三相３線式スター／デルタ結線Ｒ−Ｓ線間電圧より電圧入力を行った場合、基準電圧位相は１３ｂとなるが、１４〜１６の単相３線式一次側引出し相違いの回路では、位相角テーブルからの選択により、基準電圧位相を、１４ｂ，１５ｂ，１６ｂと補正することにより、如何なる相線式，結線の負荷回路のＺＣＴ入力でも、Ｉｇｒの計測を可能とする。
【実施例２】
【００２０】
実施例２を説明する。図６は、本発明の第２の実施形態を示したものであり、常設または可搬形での絶縁監視装置を設置する場合、活線での取込みを行いやすく、１００Ｖコンセント回路からの電圧入力によっても、２００Ｖ動力回路などのＩｇｒの計測を可能とする。
【００２１】
以上実施例で本発明を説明したが、絶縁劣化兆候の早期把握による予防保全は、漏電火災や感電事故を防止する上では、重要な項目であり、本発明の絶縁監視装置の多回路集約化や小型化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】絶縁監視装置の概略を示す構成図。
【図２】従来の絶縁監視装置における電圧入力とＺＣＴ入力より、Ｉｇｒ検出を行うベクトル図。
【図３】実施例１の絶縁監視装置における設定部を示す構成図。
【図４】実施例１における電圧テーブル例を示す図。
【図５】実施例１における位相角テーブル例を示す図。
【図６】実施例２における信号入力図。
【符号の説明】
【００２３】
１．絶縁監視装置本体，２．電圧入力部，３．ＺＣＴ入力部，４．変換部，５．設定部，６．演算部，７．表示部，８．警報出力部，９．伝送部，１０ａ・ｂ．トランス，１１ａ・ｂ．トランス電圧要素，１２ａ・ｂ，ＺＣＴ，５ａ．電圧テーブル，５ｂ．位相角テーブル，５ｃ．位相角任意入力部，１３．三相３線トランス負荷，１４．単相３線トランス負荷（一次Ｕ−Ｖ），１５．単相３線トランス負荷（一次Ｖ−Ｗ），１６．単相３線トランス負荷（一次Ｕ−Ｗ），１３ａ．三相３線トランス二次ベクトル，１４ａ．単相３線トランス（一次Ｕ−Ｖ）二次ベクトル，１５ａ．単相３線トランス（一次Ｖ−Ｗ）二次ベクトル，１６ａ．単相３線トランス（一次Ｕ−Ｗ）二次ベクトル，１３ｂ．三相３線トランス基準電圧位相，１４ｂ．単相３線トランス（一次Ｕ−Ｖ）基準電圧位相，１５ｂ．単相３線トランス（一次Ｖ−Ｗ）基準電圧位相，１６ｂ．単相３線トランス（一次Ｕ−Ｗ）基準電圧位相，１７．１００Ｖコンセント
【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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【図６】
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