(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道の沿線に敷設された信号用ケーブルとしての被測定回線と大地間に、直列に接続した測定用抵抗と測定用電源を介して測定用電圧を印加し、該電圧の印加によって測定用抵抗と被測定回線に流れる測定用電流から被測定回線と大地間の絶縁抵抗を測定する回線の絶縁抵抗測定装置において、
前記測定用抵抗を測定用電源と直列に接続し測定用電圧を印加した第１の状態と、測定用電源から切り離して大地に直接接続し測定用電圧を印加しない第２の状態に切り換え可能とするスイッチを設け、このスイッチを切り換え制御する機能を有するとともに、第１の状態で流れる測定用電流と第２の状態で流れる測定用電流を読み込んで両電流の差を計算し、その電流値から被測定回線の絶縁抵抗の良否を判断する機能を有する処理装置を設け、この処理装置は、第１の状態で流れる測定用電流を短時間で３回以上計測し、回線の該測定用電流に対する時定数を求め、その直後に第２の状態で流れる測定用電流も３回以上計測し、回線の該測定用電流に対する時定数を求め、この複数の計測値から回線のコンデンサ容量を等価的に計算し、時定数を求め、それによって第１の状態で流れる測定用電流と第２の状態で流れる測定用電流が最終値に収斂するまで待たずに短時間で被測定回線の絶縁抵抗の良否を判断するようになっていることを特徴とする回線の絶縁抵抗測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道信号機の保安設備など比較的低電圧であって、片線が大地に接していない被測定回線を含む回路において使用する回線の絶縁抵抗測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道の沿線では、踏切に対して警報を開始すべき地点へ列車がきたこと、即ち踏切のしゃ断機の制御条件を、踏切のあるところまで送るなど、信号ケーブルを敷設し、それによって信号条件を送受する。この信号ケーブルは条件を送信する点、受信する点などに、接続箱を設け、そこに相対する接続用端子盤を設備し、その一方の端子から、遠方の接続箱に置く同様の端子盤まで、必要な何対かの信号ケーブルを結び条件の授受を行う。接続箱で相対する端子を平行的に接続すれば更に遠方まで条件を送ることができる。このような構成の信号ケーブルはその接続箱などで、対地絶縁が低下することがあり、条件の授受に支障をきたす。このために信号ケーブルなどで構成された電線路（被測定回線）の、絶縁劣化を検出して、早期に保守をすることが必要となる。
【０００３】
従来、この絶縁劣化の測定は、被測定回線と大地間の抵抗を測るために、（１）制御回路の使用を停止し、回線を独立させてメガーで測定したり、又は（２）信号ケーブルで条件を遠方に送る信号の回路では回線を大地から浮かせていることを利用し、測定点で大地と被測定回線の間に電圧を加え、その電流値を測ることによって、回線の大地間との絶縁抵抗を知るというものも提案されている。
【０００４】
（１）の制御回路の使用を停止し、回線を独立させてメガーで測定する方法は、実働している設備の使用停止となり、夜間など列車の運行の無い時間に行わなければならないという問題があつた。したがって、事前に検知するためには、定期的に夜間作業を行うことになり、かつリアルタイムに測定はできないため、絶縁低下による障害が発生してしまうこともある。
【０００５】
（２）の測定点で大地と被測定回線の間に電圧を加え、その電流値を測ることによって回線の大地間との絶縁抵抗を知る方法は以下のような原理による。すなわち、図２に示すように制御条件の電源電圧Ｅ、負荷（リレーであることが多い）Ｒｌ、からなる回線１，２に、測定用電源Ｅｓとシリーズに測定用抵抗Ｒｓを接続すると、回線１，２は大地に対して浮いているから、制御条件のプラス側の絶縁抵抗ｒｐ、マイナス側の抵抗ｒｍ、の並列合成抵抗が測定される。
【０００６】
しかし、実際には、ｒｐとｒｍの接地点と測定電源Ｅｓの接地点では電位が異なり、接地点間の電位の影響を受ける。この接地点での電位は、それぞれに変化する。その影響は、直接的に測定電圧に加わり、測定電流と絶縁抵抗の値は、良く判らない関係になり、絶縁不良の検知が困難になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、前記のような従来の問題点を解決し、実働している設備の使用停止となることなく、リアルタイムに測定することができるとともに、接地点での電位の変動があっても確実に絶縁不良の検知ができる回線の絶縁抵抗測定装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、図１に示すように、この発明は、鉄道の沿線に敷設された信号用ケーブルとしての被測定回線１，２と大地間に、直列に接続した測定用抵抗Ｒｓと測定用電源Ｅｓを介して測定用電圧を印加し、該電圧の印加によって測定用抵抗と被測定回線に流れる測定用電流Ｉｓから被測定回線と大地間の絶縁抵抗を測定する回線の絶縁抵抗測定装置において、測定用抵抗Ｒｓを測定用電源Ｅｓと直列に接続し測定用電圧を印加した第１の状態と、測定用電源Ｅｓから切り離して大地に直接接続し測定用電圧を印加しない第２の状態に切り換え可能とするスイッチＳＷを設け、このスイッチを切り換え制御する機能を有するとともに、第１の状態で流れる測定用電流Ｉｓと第２の状態で流れる測定用電流Ｉｓ’を読み込んで両電流の差を計算し、その電流値から被測定回線の絶縁抵抗の良否を判断する機能を有する処理装置３を設け、この処理装置は、第１の状態で流れる測定用電流を短時間で３回以上計測し、回線の該測定用電流に対する時定数を求め、その直後に第２の状態で流れる測定用電流も３回以上計測し、回線の該測定用電流に対する時定数を求め、この複数の計測値から回線のコンデンサ容量を等価的に計算し、時定数を求め、それによって第１の状態で流れる測定用電流と第２の状態で流れる測定用電流が最終値に収斂するまで待たずに短時間で被測定回線の絶縁抵抗の良否を判断するようになっていることを特徴とする回線の絶縁抵抗測定装置である。
【０００９】
前記のように回線１，２と大地間に測定用電源（測定用電圧）Ｅｓと直列に測定用抵抗Ｒｓをシリーズに接続して得られた測定用電流Ｉｓと、Ｅｓをかけないで直列に測定用抵抗Ｒｓだけを接続したときに流れる測定用電流Ｉｓ’との差を取ることによって、接地電位の影響を無くし、その結果から回線の絶縁抵抗劣化を判断できるようにするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は被測定回線を含む回路図であって、被測定回線１，２、制御用電源Ｅ、制御条件Ｓ、条件受信リレーＲｌからなるケーブルを用いた制御回線に対して、その制御用電源Ｅの正側回線に接続する測定用抵抗Ｒｓ、それと直列に接続される測定用電源Ｅｓ、その測定用電源Ｅｓをバイパスして、測定用抵抗Ｒｓを大地に接続するスイッチＳＷ、そのスイッチを制御すると共に、電源Ｅｓを接続したとき（第１の状態）の測定された電流Ｉｓと、その測定用電源Ｅｓをバイパスして、測定用抵抗Ｒｓを大地に接続したとき（第２の状態）の電流Ｉｓ’との差を計算し、被測定回線の絶縁状態を測定し、警報を出力する処理装置３から構成されている。
【００１１】
ここに、ｒｐ、ｒｍはそれぞれ回線の正側と負側の大地との絶縁抵抗である。処理装置３は内部に有するプログラムされた制御論理により、一定時間毎（処理装置３に対して指示入力をすることによって任意に設定可能）に、測定用抵抗Ｒｓ、それと直列に接続される測定用電源Ｅｓを被測定回線１，２に接続し、測定用抵抗Ｒｓに流れる測定用電流Ｉｓを、その両端の電位差、又は直接電流測定用ディバイスで読取る。その後、直ちに測定用電源Ｅｓを切り離し、測定用抵抗Ｒｓを直接大地に接続し、測定用抵抗Ｒｓに流れる測定用電流Ｉｓ’を測定する。測定した結果からＩｓ−Ｉｓ’を計算し、その値から機能回路が動作中か否かを判断し、絶縁抵抗の劣化を検出する機能をもつ。
【００１２】
計測のために、回線に加える測定用電源Ｅｓによって流れる電流は、回線の対地コンデンサ容量の影響によって、指数関数的に増加し安定するまでに時間が懸ることがある。この場合、測定用抵抗Ｒｓを直接大地に接続して流れる測定用電流Ｉｓ’も安定するまで時間が懸る。このような場合、処理装置３の論理を、Ｉｓを短時間に３回以上計測し、その直後、測定用抵抗Ｒｓを直接大地に接続して流れる測定用電流Ｉｓ’も３回以上計測するものとし、この複数の計測値から、回線のコンデンサ容量を等価的に計算し、時定数をもとめ、安定するまで時間をかけずに実際の絶縁抵抗の低下を検知することができる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明は前記のように構成された電線路（被測定回線）について、被監視回路の電源電圧の影響も、測定端での大地電位と絶縁抵抗に対する大地電位の影響も受けず、換言すると接地点での電位の変動があっても確実に絶縁不良の検知ができる。また、メガーで測定するような被監視回路の機能を停止することなく、絶縁抵抗の劣化の測定がリアルタイムにできるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態を示す被測定回線を含む回路構成図である。
【図２】  図１と対応する従来の回路構成図である。
【符号の説明】
１，２  被測定回線
３  処理装置
Ｅ  制御用電源
Ｓ  制御条件
Ｒｌ  条件受信リレー（負荷）
Ｒｓ  測定用抵抗
Ｅｓ  測定用電源
Ｉｓ  第１の状態で流れる測定用電流
Ｉｓ’  第２の状態で流れる測定用電流
ＳＷ  スイッチ
ｒｐ、ｒｍ  絶縁抵抗
【図１】
0004043168.tif 000002
【図２】
0004043168.tif 000003