"インバータ装置とインバータ駆動される負荷機器との間に接続された三相給電電路および該負荷機器の絶縁劣化を診断する装置であって、三相給電電路の零相電流を計測するための零相電流計測部と、計測した零相電流から、3次高調波成分および3n次高調波成分nは2以上の整数を抽出するための高調波抽出部と、抽出した3次高調波成分および3n次高調波成分に基づいて、各相の給電電路の絶縁抵抗値を演算する演算部と、を備えたことを特徴とする絶縁劣化診断装置。演算部は、少なくとも3つの異なる基本周波数f1,f2,f3の電圧で負荷機器を駆動した各条件下で、各相の給電電路における印加電圧の3次高調波成分と3n次高調波成分との比率s、零相電流I0の3次高調波成分I03fおよび3n次高調波成分I03nfをそれぞれ取得し、下記の式A1を用いて各相の給電電路の絶縁抵抗を介して漏洩する電流の合成値aをそれぞれ算出し、基本周波数f1,f2,f3について得られた3つの連立方程式を解くことにより、各相の漏洩電流値を算出することを特徴とする請求項1記載の絶縁劣化診断装置。演算部は、算出した各相の漏洩電流値、および各相の給電電路における印加電圧の3次高調波成分と3n次高調波成分を用いて、各相の給電電路の絶縁抵抗値を算出することを特徴とする請求項2記載の絶縁劣化診断装置。インバータ装置は、制御装置によって制御されており、演算部は、インバータ装置の制御装置から、各相の給電電路における印加電圧の3次高調波成分と3n次高調波成分を取得することを特徴とする請求項2記載の絶縁劣化診断装置。インバータ装置は、制御装置によって制御されており、高調波抽出部は、インバータ装置の制御装置から各相の給電電路に印加されている電圧波形を取得し、この印加電圧の3次高調波成分および3n次高調波成分を抽出し、演算部は、高調波抽出部から、各相の給電電路における印加電圧の3次高調波成分と3n次高調波成分を取得することを特徴とする請求項2記載の絶縁劣化診断装置。給電電路に印加されている電圧波形をそれぞれ計測するための電圧計測部を備え、高調波抽出部は、電圧計測部から電圧波形を取得し、この印加電圧の3次高調波成分および3n次高調波成分を抽出し、演算部は、高調波抽出部から、各相の給電電路における印加電圧の3次高調波成分と3n次高調波成分を取得することを特徴とする請求項2記載の絶縁劣化診断装置。活線状態で絶縁抵抗を介して漏洩する電流のみを検出する方式は、上述のように複数の方式が知られている。ただし、いずれの方式においても課題を有する。例えば、電圧と漏洩電流の位相関係を用いる方式の場合、電圧や漏洩電流の波形が重要な信号情報となるが、一つのセンサで漏洩電流を測定することのできる零相変流器は磁性体やコイルから構成されているため、漏洩電流として比較的に大電流が流れることで、磁性体の磁化状態が変化し、零相電流器の出力波形と漏洩電流波形が一致しなくなり、位相特性に誤差が生ずるという課題を有する。一方、零相変流器を使用せずに、原理上位相ズレがない電流センサを用いることも可能である。しかしながら、零相電流を検出するために、各相にそれぞれ電流センサを備える必要があり、装置の大型化やセンサ出力配線の煩雑さを招く。さらに、絶縁劣化診断の際、外部から変成器を介して電路に絶縁劣化診断用電圧を印加する場合は、変成器が大型であり、装置の寸法面やコスト面において課題を有する。3次高調波成分を測定する方式では、三相電路の各相を一括合成して測定しているため、絶縁劣化が生じた相を特定することができないという課題を有する。また、漏洩電流及び電圧の基本波成分や5次高調波成分から絶縁の劣化が生じた相を特定できる方式では、電圧と漏洩電流の位相関係を用いることから、零相変流器の位相特性の変動について課題を有する。さらに、5次高調波成分が電路に印加されている電圧信号に含まれていることが前提条件であることや、仮に含まれていたとしても信号レベルが小さいことも課題である。本発明の目的は、漏洩電流と電圧の位相関係を使用することなく、絶縁抵抗を介して漏洩する電流のみを検出するとともに、各相の絶縁抵抗値を算出し、絶縁劣化が生じた相を特定できる絶縁劣化診断装置を提供することである。上記目的を達成するために、本発明は、インバータ装置とインバータ駆動される負荷機器との間に接続された三相給電電路および該負荷機器の絶縁劣化を診断する装置であって、三相給電電路の零相電流を計測するための零相電流計測部と、計測した零相電流から、3次高調波成分および3n次高調波成分nは2以上の整数を抽出するための高調波抽出部と、抽出した3次高調波成分および3n次高調波成分に基づいて、各相の給電電路の絶縁抵抗値を演算する演算部と、を備えたことを特徴とする。本発明によれば、絶縁劣化を診断する際、計測した零相電流の3次高調波成分および3n次高調波成分を用いることによって、漏洩電流と電圧の位相関係を使用することなく、各相の給電電路の絶縁抵抗値を演算できる。その結果、零相電流計測部の位相特性の変動による影響を受けることなく、絶縁劣化を正確に診断することができる。実施の形態1.図1は、本発明の実施の形態1に係る絶縁劣化診断装置101を示す構成図である。負荷機器3は、インバータ装置2から、給電電路として機能する複数のケーブル線6a,6b,6cを経由して相電流を給電することによって駆動される。例えば、三相駆動の場合は3本のケーブル線を使用し、単相駆動の場合は2本のケーブル線を使用する。インバータ駆動される負荷機器3として、例えば、電動機、無停電電源装置UPS、電磁調理器、照明などが挙げられる。各ケーブル線6a,6b,6cと大地との間には、絶縁抵抗8a,8b,8cおよび、浮遊容量を表すコンデンサ7a,7b,7cがそれぞれ存在する。なお、インバータ装置1のグランド端子と負荷機器3のグランド端子とは、アース線で結線されていても構わない。制御装置1は、インバータ装置2の動作を制御する機能を有し、負荷機器3の駆動方式に応じて、三相の駆動電流の波形や大きさや周期などの制御信号をインバータ装置2に伝送する。インバータ装置2は、制御装置1からの制御信号に基づいて、前段のコンバータ等から入力される直流信号を変調する機能を有し、制御装置1で指令した波形、振幅、周波数を有する交流信号を出力する。絶縁劣化診断装置101は、零相電流センサ4と、絶縁劣化検出回路90と、情報伝送ケーブル9と、表示器11などを備える。情報伝送ケーブル9は、インバータ装置2から、ケーブル線6a,6b,6cに印加されている電圧の3次高調波成分と3n次高調波成分nは2以上の整数との比率の情報および周波数情報を制御装置1から絶縁劣化検出回路90に伝送する機能を有する。なお、3n次高調波とは、6次高調波、9次高調波、12次高調波などを意味する。零相電流センサ4は、ケーブル線6a,6b,6cの途中に設けられ、給電電路の零相電流を測定する機能を有する。零相電流とは、電路から絶縁抵抗を介して大地へ流れる漏洩電流を示す。ここで、インバータ装置2から出力される信号が交流信号であることや、コンデンサ7a,7b,7cや絶縁抵抗8a,8b,8cを介して漏洩する電流が微小電流であることを考慮すると、零相電流センサ4として、例えば、零相変流器ZCTZerophaseCurrentTransformerやフラックスゲート電流センサを応用した零相変流器などを使用することが好ましい。絶縁劣化検出回路90は、フィルタ回路5と、絶縁抵抗演算回路10などを備える。フィルタ回路5は、零相電流センサ4の出力電圧波形から3次高調波成分や3n次高調波成分を抽出する機能を有する。フィルタ回路5は、アナログ回路で構成してもよいが、インバータ装置2から負荷機器3に給電する電圧周波数が可変であり、その基本周波数が変動することを考慮すると、DSPなどのデジタル回路で構成することが好ましい。デジタル回路の場合、零相電流センサ4の出力電圧波形をA/D変換し、離散フーリエ演算処理を行うことで、高調波成分を抽出し、情報伝送ケーブル9を介して得られるインバータ装置2の駆動周波数基本周波数に基づいて3次高調波成分や3n次高調波成分を抽出することができる。絶縁抵抗演算回路10は、情報伝送ケーブル9を介して得られた情報、例えば、ケーブル線6a,6b,6cに印加されている電圧に関する情報、およびフィルタ回路5の出力値を用いて所定の演算式に従って、ケーブル線6a,6b,6cの絶縁抵抗値を演算する機能を有する。表示器11は、絶縁劣化診断の結果を表示するものであり、例えば、ディスプレイなどで構成され、各相の絶縁抵抗値を定期的に表示することによって、絶縁劣化を視覚的に監視できる。なお、表示器11の代わりに、漏電遮断器、漏電リレーまたは警告ブザー等を使用して絶縁劣化をユーザに知らせる形態でもよく、絶縁劣化が生じた時にユーザが望む機能を付加することも可能である。次に、絶縁劣化検出方法について説明する。零相電流センサ4として零相変流器を用いた場合、図2に示すように、三相すべてのケーブル線6a,6b,6cを零相変流器の環状コア4aの内側に貫通させる。零相変流器は、ケーブル線6aに流れる電流ベクトルIu、ケーブル線6bに流れる電流ベクトルIv、およびケーブル線6cに流れる電流ベクトルIwの合成ベクトルの大きさを検出できる。三相交流電路では、各相の基本波電圧の位相は120度ずつ異なる。電路から漏洩する電流がない場合、図3aに示すように、各ケーブル線6a,6b,6cに流れている電流値の振幅は同じであるため、各ケーブル線6a,6b,6cから生じる磁界も同じ値であり、磁界の合成ベクトルの大きさは零となり、零相変流器にはゼロ電圧が出力される。なお、図3aでは、U相ケーブル線6aから生じる磁界をHU、V相ケーブル線6bから生じる磁界をHV、W相ケーブル線6cから生じる磁界をHWとしている。一方、電路から大地へ漏洩する電流が存在する場合、例えば、図3bに示すように、各ケーブル線6a,6b,6cから生じる磁界の振幅が異なるようになり、磁界の合成ベクトルの大きさはゼロにならず、合成ベクトルの大きさに比例した値が零相変流器の出力として得られる。図3bでは、V相及びW相の磁界の大きさが図3aより減少しているが、電路から漏洩した電流は同相成分である。印加電圧と漏洩電流が同相であることは、抵抗成分を介して漏洩電流が流れており、容量成分を介して漏洩電流が流れていないことを意味する。図1でも示したように、各相のケーブル線6a,6b,6cには大地との間に浮遊容量があるため、コンデンサ7a,7b,7cが存在する。そのため、絶縁抵抗8a,8b,8cを介して大地に流れる電流だけでなく、コンデンサ7a,7b,7cを介して大地に流れる電流を考慮する必要がある。すなわち、零相変流器は、図4aに示すように、各相の絶縁抵抗を介して漏洩する電流I0R及び各相のコンデンサを介して漏洩する電流I0Cの合成ベクトルの大きさに比例した電圧信号を出力する。コンデンサ7a,7b,7cの値が同一であれば、コンデンサを介して漏洩する電流I0Cの合成ベクトルの大きさはゼロである。一方、コンデンサ7a,7b,7cの値、絶縁抵抗8a,8b,8cの値がそれぞれ異なる場合、例えば、図4bに示すような合成ベクトルI0となる。さて、三相交流電路の場合、各相の基本波電圧の位相は120度ずつ異なるが、3次および3n次高調波成分はそれぞれ同相になる。そのため、例えば、3次高調波成分に着目すると、図5aに示すように、各相から漏洩する電流の3次高調波成分ベクトルは同一方向で、和算される。なお、各相の絶縁抵抗8a,8b,8cの絶縁抵抗値をRU,RV,RWとし、各相のコンデンサ7a,7b,7cの絶縁容量値をCU,CV,CWとし、各絶縁抵抗及び各コンデンサに印加される電圧の3次高調波成分の大きさをVU_3f,VV_3f,VW_3fとすると、下記の式1、式2が成り立つ。零相電流I0の3次高調波成分I0_3fは、図5bに示すように、各絶縁抵抗8a,8b,8cを介して漏洩する電流の合成ベクトルの大きさをaとし、各コンデンサ7a,7b,7cを介して漏洩する電流の合成ベクトルの大きさをbとすると、式3が成り立つ。また、コンデンサ7a,7b,7cのインピーダンスは、式2からも判るように、周波数fに依存する。そのため、図5cに示すように、3次高調波のn倍n:2,3,4,...の高調波成分に着目すると、式4が成り立つ。なお、式4におけるsは、式4aに示すように、3n次高調波電圧と3次高調波電圧との比率を表し、各相の3n次高調波電圧は等しいものとする。式3と式4より、各絶縁抵抗8a,8b,8cを介して漏洩する電流の合成ベクトルの大きさaは、式5で表される。特に、負荷機器3の駆動電圧波形が矩形波である場合、矩形波はフーリエ展開によって、式6で表される。矩形波の場合、3n次である9次高調波と3次高調波の電圧比率は1/3である。s=1/3、n=3とすると、各絶縁抵抗8a,8b,8cを介して漏洩する電流の合成ベクトルの大きさaは、式7で表される。即ち、3次高調波成分と3n次高調波成分の零相電流の値を用いることで、各絶縁抵抗8a,8b,8cを介して漏洩する電流の合成ベクトルの大きさaを求めることができ、その結果、絶縁劣化の程度を判定することが可能になる。しかしながら、ここで得られた値は絶縁抵抗8a,8b,8cの合成抵抗に流れる漏洩電流であり、どの絶縁抵抗を介して漏洩している電流かまでは特定することができない。そこで、インバータ装置2の基本機能である周波数可変機能を応用し、制御装置1からの制御によって、少なくとも3つの異なる基本周波数f1,f2,f3の電圧で負荷機器3をインバータ駆動し、それぞれ異なる条件下で零相電流を計測する。得られた零相電流はいずれもフィルタ回路5を介して、3次高調波成分と3n次高調波成分の零相電流の値を抽出することにより、式8~式10に示すように、漏洩電流の合成ベクトルの大きさa1,a2,a3に関する3つの方程式を得ることができる。また、各相の3次高調波電圧の値、各相の3次高調波電圧の値と3n次高調波電圧の値との比率sなどの情報は、制御装置1から情報伝送ケーブル9を介して取得できる。こうして絶縁抵抗値RU,RV,RWという3つの未知数に対して、式8、式9、式10という3つの連立方程式が成立する。この連立方程式を解くことにより、RU,RV,RWの値が得られ、その結果、絶縁劣化が生じた絶縁抵抗を特定することが可能になる。従って、U相、V相、W相の各相に関する絶縁抵抗値の増減または変化率などを指標にして、負荷機器3及びケーブル線6a,6b,6cの絶縁劣化を正確に診断することができる。なお、式8~10では各相の3次高調波電圧の値を代入しているが、その代替として、下記の式11、式12、式13に示すように、各相の絶縁抵抗を介して漏洩する電流として、連立方程式を演算し、絶縁抵抗を介して各相から漏洩する電流の3次高調波成分で絶縁劣化診断を評価しても構わない。この場合、制御装置1から情報伝送ケーブル9を介して得る情報は基本周波数、各相の3次高調波電圧の値と3n次高調波電圧の値との比率の情報だけでよく、各相の3次及び3n次高調波電圧の値の情報は必要ない。負荷機器3が無停電電源装置UPS、電磁調理器、照明などの場合、異なる基本周波数f1,f2,f3の電圧で負荷機器3を駆動することは比較的容易である。しかし、負荷機器3が主軸用電動機の場合、一定の回転速度で駆動することが多いため、複数の周波数の条件下で零相電流を測定することが困難であると考えられる。その場合、例えば、駆動周波数を徐々に変化させて、電動機の回転速度を低速から一定速度に達するまでの加速期間中に得られる零相検出器の出力波形に対して、例えば、短時間フーリエ演算処理を施すなどを行うことにより、加速中のデータから3つ以上の異なる基本周波数f1,f2,f3に応じた零相電流を抽出することが可能である。電動機の回転速度を徐々に減速させる場合も同様に、異なる基本周波数f1,f2,f3に応じた零相電流が抽出可能である。更なる代替として、電動機が一定速度で回転している状況下では、電動機のトルクに寄与しないd軸電流の周波数を変化させることによって、異なる基本周波数f1,f2,f3に応じた零相電流が抽出可能である。図1の構成では、三相交流電路に印加されている3次高調波成分や3n次高調波成分の電圧値やその比率の値に関する情報は、制御装置1から情報伝送ケーブル9を介して取得している。その代替として、図6に示すように、VTなどの電圧計測機器13をケーブル線6a,6b,6cの途中に設置して各相の相電圧を計測し、フィルタ回路14により3次高調波成分及び3n次高調波成分の電圧値を取得することも可能である。また、図1および図6の構成では、ケーブル線6a,6b,6cに印加されている3次高調波成分及び3n次高調波成分の電圧値を絶縁劣化検出回路90,91に直接提供するように構成している。その代替として、図7に示すように、制御装置1から各相に印加されている電圧波形を情報伝送ケーブル9を介してフィルタ回路15に伝送し、フィルタ回路15にて3次高調波成分及び3n次高調波成分の電圧値を取得することも可能である。情報伝送ケーブル9として、有線または無線の情報通信手段が利用できる。また、図1、図6、図7では、絶縁劣化検出回路90,91,92は、インバータ装置2や制御装置1とは分離して記載しているが、同一筐体内に配置しても構わない。以上の説明では、零相電流センサ4は、本実施形態で示したように、零相変流器が望ましいが、例えば、3相全てについて相電流を計測し、各相電流の波形から零相電流を求める方法でも構わない。このように本実施形態では、インバータ駆動される負荷機器3に給電するケーブル線6a,6b,6cにおける各相の絶縁抵抗値RU,RV,RWを算出することができる。そのため、各絶縁抵抗値の増減や変化を監視し、絶縁劣化が生じている相を特定することができるため、絶縁劣化の診断精度を向上させることができる。実施の形態2.図8は、本発明の実施の形態2に係る絶縁劣化診断装置104を示す構成図である。本実施形態に係る絶縁劣化診断装置104は、実施の形態1に係る絶縁劣化診断装置101と同様な構成を有するが、情報伝送ケーブル9の代わりに、絶縁劣化検出回路93に周波数-電圧値換算回路12を設けている。即ち、実施の形態1では、情報伝送ケーブル9を用いて、制御装置1からケーブル線6a,6b,6cに印加されている電圧の周波数や3次高調波成分および3n次高調波成分の電圧値に関する情報を、フィルタ回路5や絶縁抵抗演算回路10に供給している。本実施形態では、情報伝送ケーブル9を用いずに、実施の形態1と同等な機能を実現している。各相のケーブル線6a,6b,6cに存在するコンデンサ7a,7b,7cが全て同じ値である場合は、コンデンサを介して漏洩する電流I0Cの基本波成分において、合成ベクトルの大きさはゼロである。しかしながら、電動機の製造や配線施工における環境変動により、各コンデンサ7a,7b,7cの値を一致させることは難しいと考えられる。即ち、製造初期の段階では絶縁抵抗8a,8b,8cを介して漏洩する電流は無視できる程度であっても、零相電流センサ4の出力は完全にゼロではなく、零相電流センサ4の出力電圧波形から基本周波数に相当する信号成分を抽出することができる。零相電流センサ4の信号レベルにも依存するが、離散フーリエ演算処理を行う場合、基本周波数に相当する箇所にピーク値が明確にあらわれる。つまり、ピーク検知を行うことによって、基本周波数を推定することが可能である。基本周波数が明確に現れている場合、例えば、基本周波数から基本波、3次及び3n次高調波電圧値を逆算できると考えられる。そのため、フィルタ回路5で求めた基本周波数に基づいて、基本波、3次及び3n次高調波電圧値を換算する周波数-電圧値換算回路12を設け、換算した電圧値と、フィルタ回路5で求めた3次高調波成分の値及び3n次高調波成分の値から、式8~式10に従って絶縁抵抗値RU,RV,RWを演算することができる。このように本実施形態では、制御装置1から電路に印加されている電圧の周波数や3次、3n次高調波成分の電圧値に関する情報を入手することなく、零相電流センサ4の出力に基づいて各相の絶縁抵抗値を求めることができ、その結果、各相の絶縁劣化診断を実施することができる。"