特開 2023-139816 絶縁抵抗監視装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023139816

(43)【公開日】2023-10-04

(54)【発明の名称】絶縁抵抗監視装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/52 20200101AFI20230927BHJP

【ＦＩ】

G01R31/52

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022045537

(22)【出願日】2022-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】596041168

【氏名又は名称】株式会社竹中電機

(74)【代理人】

【識別番号】110000534

【氏名又は名称】弁理士法人真明センチュリー

(72)【発明者】

【氏名】松本 学

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 敦

(72)【発明者】

【氏名】榊原 健二

(72)【発明者】

【氏名】桑原 剛

【テーマコード（参考）】

2G014

【Ｆターム（参考）】

2G014AA17

2G014AB07

(57)【要約】

【課題】負荷機器を作動させる電力を、その負荷機器を含む計測対象物の絶縁抵抗を監視する印加型計測器へ入力され難くできる絶縁抵抗監視装置を提供すること。
【解決手段】計測対象物は、三相電力を供給する交流電線１１～１３と、その三相電力によって作動する負荷機器１４を備える。３つの抵抗器２４ａ～２４ｃの一端が３本の交流電線１１～１３に個別に接続され、それら抵抗器２４ａ～２４ｃの他端が互いに合成される。この他端に接続された印加型計測器３０が計測対象物の絶縁抵抗を監視する。３つの抵抗器２４ａ～２４ｃは同一の抵抗値を有するので、三相電力によって３つの抵抗器２４ａ～２４ｃにそれぞれ生じる電流の総和が略０Ａとなり、抵抗器２４ａ～２４ｃの他端側で合成された電圧も略０Ｖとなる。よって、三相電力に基づく電流や電圧を印加型計測器３０へ入力され難くできる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

三相３線式の電路を構成して上流から下流へ三相電力を供給する３本１組の交流電線と、それら３本１組の交流電線から供給された三相電力によって作動する負荷機器と、を備えた計測対象物に対し、接地された接地部とその計測対象物との間の絶縁抵抗を監視する絶縁抵抗監視装置であって、
３本の前記交流電線に一端が個別に接続されて他端が互いに合成され、同一の抵抗値を有する３つの抵抗器と、
それら３つの抵抗器の合成された他端と前記接地部とにそれぞれ接続され、前記抵抗器が接続された前記計測対象物を前記接地部と非接続にした状態で、前記他端と前記接地部との間に電圧を印加することにより、前記計測対象物の絶縁抵抗に応じて生じた電流、又は、その電流を変換した電圧を計測する印加型計測器と、
を備えることを特徴とする絶縁抵抗監視装置。

【請求項2】

前記抵抗器が接続された３本の前記交流電線は、いずれも前記接地部と非接続の状態に維持されていることを特徴とする請求項１記載の絶縁抵抗監視装置。

【請求項3】

３つの前記抵抗器の一端がそれぞれ接続される位置よりも上流の３本の前記交流電線に配置され、その配置位置よりも上流側と下流側とで前記交流電線を絶縁しつつ、上流側から下流側へ電磁誘導により前記三相電力を伝達する上流トランスを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の絶縁抵抗監視装置。

【請求項4】

３つの前記抵抗器の一端がそれぞれ接続される位置よりも下流の３本の前記交流電線に配置され、その配置位置よりも上流側と下流側とで前記交流電線を絶縁しつつ、上流側から下流側へ電磁誘導により前記三相電力を伝達する下流トランスを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の絶縁抵抗監視装置。

【請求項5】

前記印加型計測器は、
前記接地部へ正の電圧を印加する電圧印加部と、
前記他端に接続され、前記電圧印加部で印加した電圧により前記他端側に生じた電流または電圧を計測する計測部と、
その計測部と前記接地部との間に配置され、予め定めた抵抗値を有する標準抵抗と、
前記計測部と前記他端との接続を、前記標準抵抗を介した前記計測部と前記接地部との接続に切り換える切換部と、を備え、
前記計測部は、前記切換部により前記標準抵抗を介した前記計測部と前記接地部との接続に切り換えられた状態で、前記電圧印加部で印加した電圧に基づき、前記計測対象物の絶縁抵抗に応じて生じる電流または電圧の代わりに、前記標準抵抗の抵抗値に応じて生じる電流または電圧を計測することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の絶縁抵抗監視装置。

【請求項6】

直流電力を出力するバッテリと、そのバッテリの正極に接続される正極線と、前記バッテリの負極に接続される負極線と、それら正極線および負極線を介して前記バッテリから供給された直流電力により作動する負荷機器と、を備えた計測対象物に対し、接地された接地部とその計測対象物との間の絶縁抵抗を監視する絶縁抵抗監視装置であって、
前記正極線とは非接続にされつつ前記負極線と前記接地部とにそれぞれ接続され、その負極線を前記接地部と非接続にした状態で、前記負極線と前記接地部との間に電圧を印加することにより、前記計測対象物の絶縁抵抗に応じて生じた電流、又は、その電流を変換した電圧を計測する印加型計測器と、
を備えることを特徴とする絶縁抵抗監視装置。

【請求項7】

前記負極線は、前記接地部と非接続の状態に維持されていることを特徴とする請求項６記載の絶縁抵抗監視装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、負荷機器を作動させる電力を、その負荷機器を含む計測対象物の絶縁抵抗を監視する印加型計測器へ入力され難くできる絶縁抵抗監視装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、上流から下流へ電力を供給する複数本１組の電源線と、その電源線から供給された電力によって作動する負荷機器と、を備えた計測対象物の絶縁抵抗を監視する印加型計測器が記載されている。この印加型計測器は、接地（アース）された接地部と計測対象物とに接続されており、接地部と計測対象物との間に電圧を印加する。この電圧が計測対象物の絶縁抵抗と印加型計測器の内部の基準抵抗とで分圧され、印加型計測器は、その基準抵抗にかかる電圧を計測することによって、接地部に対する計測対象物の絶縁抵抗を算出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１７３１７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術では、計測対象物の絶縁抵抗を監視するために計測対象物に接続された印加型計測器へ、計測対象物の負荷機器を作動させる電力が入力されてしまうおそれがあった。

【0005】

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、負荷機器を作動させるための電力を印加型計測器へ入力され難くできる絶縁抵抗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】

【0006】

この目的を達成するために本発明の絶縁抵抗監視装置は、三相３線式の電路を構成して上流から下流へ三相電力を供給する３本１組の交流電線と、それら３本１組の交流電線から供給された三相電力によって作動する負荷機器と、を備えた計測対象物に対し、接地された接地部とその計測対象物との間の絶縁抵抗を監視するものであって、３本の前記交流電線に一端が個別に接続されて他端が互いに合成され、同一の抵抗値を有する３つの抵抗器と、それら３つの抵抗器の合成された他端と前記接地部とにそれぞれ接続され、前記抵抗器が接続された前記計測対象物を前記接地部と非接続にした状態で、前記他端と前記接地部との間に電圧を印加することにより、前記計測対象物の絶縁抵抗に応じて生じた電流、又は、その電流を変換した電圧を計測する印加型計測器と、を備える。

【0007】

また、本発明の絶縁抵抗監視装置は、直流電力を出力するバッテリと、そのバッテリの正極に接続される正極線と、前記バッテリの負極に接続される負極線と、それら正極線および負極線を介して前記バッテリから供給された直流電力により作動する負荷機器と、を備えた計測対象物に対し、接地された接地部とその計測対象物との間の絶縁抵抗を監視するものであって、前記正極線とは非接続にされつつ前記負極線と前記接地部とにそれぞれ接続され、その負極線を前記接地部と非接続にした状態で、前記負極線と前記接地部との間に電圧を印加することにより、前記計測対象物の絶縁抵抗に応じて生じた電流、又は、その電流を変換した電圧を計測する印加型計測器と、を備える。

【0008】

なお、「接地部」には、電気的に大地に接続された部分（例えば負荷機器の筐体）だけでなく、大地自身も含まれる。更に、車両や船舶、飛行機のフレームなどの大きな導体であって大地に接続されていない導体に接続することも「接地」と言い、接地された「接地部」には、フレームなどの大きな導体や、その導体に接続されたものも含まれる。

【発明の効果】

【0009】

請求項１記載の絶縁抵抗監視装置によれば、３つの抵抗器の一端が３本の交流電線に個別に接続され、それら３つの抵抗器の他端が互いに合成される。その合成された他端と接地部とにそれぞれ接続される印加型計測器は、抵抗器が接続された計測対象物（負荷機器、交流電線）を接地部と非接続にした状態で、合成された他端と接地部との間に電圧を印加する。この電圧の印加により、抵抗器を介して印加型計測器に接続されている計測対象物の絶縁抵抗に応じた電流が生じ、その電流が印加型計測器に入力される。この入力された電流、又は、その電流を変換した電圧を印加型計測器で計測することにより、絶縁抵抗監視装置は計測対象物の絶縁抵抗を監視できる。

【0010】

３本の交流電線と印加型計測器との間に設けた３つの抵抗器は同一の抵抗値を有するので、三相３線式の交流電線から供給された三相電力によって３つの抵抗器にそれぞれ生じる電流の総和が略０Ａとなり、抵抗器の他端側で合成された電圧も略０Ｖとなる。よって、負荷機器を作動させるための三相電力に基づく電流や電圧を印加型計測器へ入力され難くできる。

【0011】

なお、「同一の抵抗値」とは、各々の抵抗値が±５％の範囲で異なる場合を含む。

【0012】

請求項２記載の絶縁抵抗監視装置によれば、請求項１記載の絶縁抵抗監視装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。抵抗器が接続された３本の交流電線は、いずれも接地部と非接続の状態に維持されているので、印加型計測器による計測時に、それらの交流電線を接地部から切り離す作業や工程を不要にできる。よって、印加型計測器による計測を簡素化できる。

【0013】

なお、印加型計測器による計測時に交流電線を接地部から切り離す場合、負荷機器などの誤動作を防止するために、その負荷機器を作動させる三相電力の供給を止めてから切り離すことが好ましい。しかし、その切り離しの不要によって、印加型計測器による計測時に三相電力の供給を止める必要が無い。これに加えて、３つの抵抗器により三相電力に基づく電流や電圧が印加型計測器へ入力され難いので、三相電力による負荷機器の作動中でも、印加型計測器は計測対象物の絶縁抵抗に応じた電流または電圧を計測できる。よって、絶縁抵抗監視装置は、負荷機器の作動中でも計測対象物の絶縁抵抗を監視できる。

【0014】

請求項３記載の絶縁抵抗監視装置によれば、請求項１又は２に記載の絶縁抵抗監視装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。３つの抵抗器の一端がそれぞれ接続される位置よりも上流の３本の交流電線に上流トランスが配置される。この上流トランスは、自身の配置位置よりも上流側と下流側とで交流電線を絶縁しつつ、上流側から下流側へ電磁誘導により三相電力を伝達する。

【0015】

そのため、印加型計測器は、電圧の印加により上流トランスの下流側の計測対象物の絶縁抵抗に応じて生じた電流または電圧を計測できる。その結果、絶縁抵抗監視装置は、交流電線の一部の絶縁抵抗を監視するために交流電線を途中で切り離して三相電力の供給を止めなくても、上流トランスを設けることでその下流側の絶縁抵抗を監視できる。

【0016】

請求項４記載の絶縁抵抗監視装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の絶縁抵抗監視装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。３つの抵抗器の一端がそれぞれ接続される位置よりも下流の３本の交流電線に下流トランスが配置される。この下流トランスは、自身の配置位置よりも上流側と下流側とで交流電線を絶縁しつつ、上流側から下流側へ電磁誘導により三相電力を伝達する。

【0017】

そのため、印加型計測器は、電圧の印加により下流トランスの上流側の計測対象物の絶縁抵抗に応じて生じた電流または電圧を計測できる。その結果、絶縁抵抗監視装置は、交流電線の一部の絶縁抵抗を監視するために交流電線を途中で切り離して三相電力の供給を止めなくても、下流トランスを設けることでその上流側の絶縁抵抗を監視できる。

【0018】

請求項５記載の絶縁抵抗監視装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の絶縁抵抗監視装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。印加型計測器の電圧印加部で接地部へ正の電圧を印加すると、３つの抵抗器の合成された他端に接続された計測部は、電圧印加部で印加した電圧により抵抗器の他端側に生じた電流または電圧を計測する。この計測部と抵抗器の他端との接続は、切換部によって、標準抵抗を介した計測部と接地部との接続に切り換えられる。このように切り換えた状態で、計測部は、電圧印加部で印加した電圧に基づき、計測対象物の絶縁抵抗に応じて生じる電流または電圧の代わりに、標準抵抗の抵抗値に応じて生じる電流または電圧を計測する。これにより、例えば、その計測した電流または電圧から算出される抵抗値を、予め定められている標準抵抗の抵抗値と比較することで、印加型計測器の正常動作を確認できる。

【0019】

請求項６記載の絶縁抵抗監視装置によれば、正極線とは非接続にされつつ負極線と接地部とにそれぞれ接続される印加型計測器は、負極線を接地部と非接続にした状態で、負極線と接地部との間に電圧を印加する。この電圧の印加により、印加型計測器に接続されている計測対象物の絶縁抵抗に応じた電流が生じ、その電流が印加型計測器に入力される。この入力された電流、又は、その電流を変換した電圧を印加型計測器で計測することにより、絶縁抵抗監視装置は計測対象物の絶縁抵抗を監視できる。

【0020】

なお、バッテリは低抵抗の導体とみなされるので、バッテリを介して繋がった正極線および負極線が１本の電線とみなされる。これにより、絶縁抵抗監視装置は、負極線だけでなく正極線の絶縁抵抗に応じた電流または電圧を印加型計測器で計測でき、正極線および負極線の絶縁抵抗を監視できる。

【0021】

また、接地部に対する負極線の電位は０Ｖに近くなるので、負荷機器へ直流電力が供給されている間でも、その直流電力に基づく電流や電圧を負極線から印加型計測器へ入力され難くできる。

【0022】

請求項７記載の絶縁抵抗監視装置によれば、請求項６記載の絶縁抵抗監視装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。負極線は接地部と非接続の状態に維持されているので、印加型計測器による計測時に負極線を接地部から切り離す作業や工程を不要にできる。よって、印加型計測器による計測を簡素化できる。

【0023】

なお、印加型計測器による計測時に負極線を接地部から切り離す場合、負荷機器などの誤動作を防止するために、その負荷機器を作動させる直流電力の供給を止めてから切り離すことが好ましい。しかし、その切り離しの不要によって、印加型計測器による計測時に直流電力の供給を止める必要が無い。これに加えて、負極線に接続された印加型計測器へ直流電力に基づく電流や電圧が入力され難いので、直流電力による負荷機器の作動中でも、印加型計測器は計測対象物の絶縁抵抗に応じた電流または電圧を計測できる。よって、絶縁抵抗監視装置は、負荷機器の作動中でも計測対象物の絶縁抵抗を監視できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】第１実施形態における絶縁抵抗監視装置および計測対象物の電気回路を模式的に示した回路図である。

【図2】印加型計測器の電気的構成を示したブロック図である。

【図3】印加型計測器のＣＰＵで実行される定期計測処理のフローチャートである。

【図4】絶縁抵抗の計測結果の経時変化と今後の予測とを示すグラフである。

【図5】第２実施形態における絶縁抵抗監視装置および計測対象物の電気回路を模式的に示した回路図である。

【図6】第２実施形態における印加型計測器の電気的構成を示したブロック図である。

【図7】第２実施形態における定期計測処理のフローチャートである。

【図8】第３実施形態における絶縁抵抗監視装置および計測対象物の電気回路を模式的に示した回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して第１実施形態における絶縁抵抗監視装置２０及び計測対象物について説明する。図１は、絶縁抵抗監視装置２０及び計測対象物の電気回路を模式的に示した回路図である。計測対象物は、三相３線式の交流電路を構成する３本１組の交流電線１１，１２，１３と、それら３本１組の交流電線１１～１３に接続される負荷機器１４と、を備える。

【0026】

交流電線１１～１３は、上流の柱上変圧器などから下流の負荷機器１４へ三相電力（負荷用電力）を供給する電源線である。三相電力とは三相交流の電力であり、三相交流とは、交流電線１１～１３をそれぞれ流れる３つの同一電圧の単相交流の位相を１２０°ずつずらしたものである。

【0027】

負荷機器１４は、１組の交流電線１１～１３から供給された三相電力によって作動する電気回路である。負荷機器１４としては、例えば三相誘導電動機が挙げられる。負荷機器１４は、接地線１８を介してＤ種接地（アース）された筐体１４ａに収容されている。負荷機器１４は、筐体１４ａ内で交流電線１１～１３に直接接続されている。

【0028】

なお、接地線１８は、大地に埋め込まれた接地極に接続された電線である。筐体１４ａ、後述する絶縁トランス２１，２２及び印加型計測器３０に接続される接地線１８は、同一の電線でも良く、大地を介して互いに接続される別々の電線でも良い。

【0029】

絶縁抵抗監視装置２０は、接地線１８や筐体１４ａ、大地などの接地部と計測対象物との間の絶縁抵抗を監視するためのものである。絶縁抵抗監視装置２０は、交流電線１１～１３の途中に配置される絶縁トランス２１，２２と、交流電線１１～１３に接続される合成抵抗部２３，２４と、合成抵抗部２３，２４と接地線１８との間に接続される印加型計測器３０と、を備える。

【0030】

絶縁トランス２１の下流側の交流電線１１～１３に絶縁トランス２２が配置される。絶縁トランス２１は、自身の配置位置よりも上流側の交流電線１１～１３に接続される１次巻線２１ａと、自身の配置位置よりも下流側の交流電線１１～１３に接続される２次巻線２１ｂと、１次巻線２１ａ及び２次巻線２１ｂが巻き付けられる鉄心（図示せず）と、１次巻線２１ａ、２次巻線２１ｂ及び鉄心が収容される筐体２１ｃと、を備える。

【0031】

同様に、絶縁トランス２２は、１次巻線２２ａと、２次巻線２２ｂと、鉄心（図示せず）と、筐体２２ｃと、を備える。なお、絶縁トランス２１，２２内で生じた漏洩電流などを大地へ逃がすために、筐体２１ｃ，２２ｃは接地線１８に接続されて接地される。

【0032】

ここで交流電線１１～１３のうち、絶縁トランス２１の１次巻線２１ａに接続される部位をそれぞれ上流線１１ａ～１３ａとし、絶縁トランス２１の２次巻線２１ｂと絶縁トランス２２の１次巻線２２ａとを繋ぐ部位をそれぞれ中間線１１ｂ～１３ｂとし、絶縁トランス２２の２次巻線２２ｂに接続される部位をそれぞれ下流線１１ｃ～１３ｃとする。

【0033】

絶縁トランス２１は、上流線１１ａ～１３ａと中間線１１ｂ～１３ｂとを絶縁しつつ、上流線１１ａ～１３ａから中間線１１ｂ～１３ｂへ電磁誘導により三相電力を伝達する。同様に、絶縁トランス２２は、中間線１１ｂ～１３ｂと下流線１１ｃ～１３ｃとを絶縁しつつ、中間線１１ｂ～１３ｂから下流線１１ｃ～１３ｃへ電磁誘導により三相電力を伝達する。

【0034】

なお、絶縁トランス２１は、１次巻線２１ａの巻数と２次巻線２１ｂの巻数とを異ならせることで、１次巻線２１ａ側の電圧を変圧して２次巻線２１ｂ側へ伝達できる。但し、１次巻線２１ａの巻数と２次巻線２１ｂの巻数とを同一にして絶縁トランス２１で変圧しなくても良い。同様に絶縁トランス２２で変圧しても良いし変圧しなくても良い。

【0035】

また、絶縁トランス２１，２２の下流側の中間線１１ｂ～１３ｂ及び下流線１１ｃ～１３ｃはいずれも、接地線１８等の接地部と非接続の状態に維持されている。即ち、絶縁トランス２１，２２の下流側がＢ種接地されていない。

【0036】

合成抵抗部２３は、中間線１１ｂに一端が接続される抵抗器２３ａと、中間線１２ｂに一端が接続される抵抗器２３ｂと、中間線１３ｂに一端が接続される抵抗器２３ｃと、を備える。これら３つの抵抗器２３ａ～２３ｃの他端は互いに合成される。この合成された抵抗器２３ａ～２３ｃの他端と印加型計測器３０とが合成電線２３ｄで繋がれる。

【0037】

３つの抵抗器２３ａ～２３ｃは同一の抵抗値を有する。これにより、中間線１１ｂ～１３ｂから供給された三相電力によって３つの抵抗器２３ａ～２３ｃにそれぞれ生じる電流の時間変化のグラフは、中間線１１ｂ～１３ｂの電圧の時間変化のグラフ（同一電圧の単相交流の位相が１２０°ずつずれたグラフ）と相似関係となる。

【0038】

そのため、いずれの時間においても、抵抗器２３ａ～２３ｃを流れる電流の総和は略０Ａとなる。よって、それらの電流が合成された合成電線２３ｄに流れる電流は略０Ａとなり、合成電線２３ｄで合成された電圧も略０Ｖとなる。なお、三相電力に基づく電流および電圧が略０としたのは、中間線１１ｂ～１３ｂ間の電圧のバランスが崩れたときに、合成電線２３ｄにも微量の電流および電圧が生じることがあるためである。

【0039】

また、「同一の抵抗値」とは、各々の抵抗値が±５％の範囲で異なる場合を含む。３つの抵抗器２３ａ～２３ｃの抵抗値が若干異なる場合にも、合成電線２３ｄに微量の電流および電圧が生じることがある。

【0040】

合成抵抗部２３と同様に、合成抵抗部２４は、下流線１１ｃ～１３ｃそれぞれに一端が接続される抵抗器２４ａ～２４ｃを備える。互いに合成された抵抗器２４ａ～２４ｃの他端と印加型計測器３０とが合成電線２４ｄで繋がれる。抵抗器２４ａ～２４ｃは同一の抵抗値を有するため、三相電力に基づいて合成電線２４ｄに流れる電流は略０Ａとなり、合成電線２４ｄで合成された電圧も略０Ｖとなる。

【0041】

これらのように、合成抵抗部２３，２４を介して印加型計測器３０が交流電線１１～１３に接続されることで、三相電力に基づく電流および電圧を印加型計測器３０へ入力され難くできる。その結果、三相電力の供給時に交流電線１１～１３から印加型計測器３０を外す作業や、それを着け外しするための電磁開閉器などを不要にできる。

【0042】

また、その電磁開閉器を設けた場合でも、電磁開閉器が溶着などの不具合で開かなくなったときに、合成抵抗部２３，２４によって三相電力に基づく電流および電圧を印加型計測器３０へ入力され難くできる。よって、合成抵抗部２３，２４を用いることで、三相電力の供給時でも印加型計測器３０を交流電線１１～１３に接続したままにできる。

【0043】

印加型計測器３０は、接地線１８に接続される端子Ｅと、合成電線２３ｄ及び合成抵抗部２３を介し中間線１１ｂ～１３ｂに接続される端子ａと、合成電線２４ｄ及び合成抵抗部２４を介し下流線１１ｃ～１３ｃに接続される端子ｂと、を備える。

【0044】

印加型計測器３０は、端子Ｅと端子ａ又は端子ｂとの間に電圧を印加することで、その端子ａ又は端子ｂに接続された計測対象物（交流電線１１～１３、負荷機器１４）の絶縁抵抗に応じて電流を生じさせる。印加型計測器３０は、この電流を変換した電圧を計測し、その電圧から絶縁抵抗を算出して監視する。

【0045】

なお、印加型計測器３０による電圧の印加で交流電線１１～１３に生じる電流は、絶縁トランス２１，２２を越えて流れない。そのため、印加型計測器３０は、端子Ｅと端子ａとの間に電圧を印加したとき、計測対象物のうち端子ａに接続された中間線１１ｂ～１３ｂ、２次巻線２１ｂ及び１次巻線２２ａ（以下「計測対象物ａ」と称す）の絶縁抵抗に応じて生じた電圧を計測できる。同様に、印加型計測器３０は、端子Ｅと端子ｂとの間に電圧を印加したとき、計測対象物のうち端子ｂに接続された下流線１１ｃ～１３ｃ、２次巻線２２ｂ及び負荷機器１４（以下「計測対象物ｂ」と称す）の絶縁抵抗に応じて生じた電圧を計測できる。

【0046】

このように、絶縁抵抗監視装置２０は、端子ａ，ｂの接続位置よりも上流側にある絶縁トランス２１，２２によって、その絶縁トランス２１，２２の下流側の計測対象物ａ，ｂの絶縁抵抗を監視できる。また、絶縁抵抗監視装置２０は、端子ａの接続位置よりも下流側にある絶縁トランス２２によって、その絶縁トランス２２の上流側の計測対象物ａの絶縁抵抗を監視できる。

【0047】

従来、交流電線１１～１３を含む計測対象物の絶縁抵抗を部分的に監視するには、交流電線１１～１３を途中で切り離す必要があった。しかし、本実施形態における絶縁抵抗監視装置２０では、絶縁トランス２１，２２を設けることにより、交流電線１１～１３を途中で切り離さなくても、計測対象物の絶縁抵抗を部分的に監視できる。言い換えると、絶縁抵抗監視装置２０では、計測対象物の絶縁抵抗を監視するために、交流電線１１～１３を切り離して三相電力の供給を止める必要はない。

【0048】

具体的に、端子ａに接続された計測対象物ａ（中間線１１ｂ～１３ｂ等）の絶縁抵抗を印加型計測器３０で算出する方法を説明する。まず、端子Ｅと端子ａとの間に所定の電圧Ｖ０（例えば２５０～１０００Ｖ）を印加すると、計測対象物ａの絶縁抵抗に応じた電流が生じる。印加型計測器３０は、この電流を、印加型計測器３０の内部に設けた基準抵抗４０（図２参照）によって電圧Ｖ１に変換し、その電圧Ｖ１を計測する。

【0049】

これを別の観点から説明する。印加型計測器３０によって端子Ｅと端子ａとの間に印加された電圧Ｖ０は、主に計測対象物ａの絶縁抵抗と抵抗器２３ａ～２３ｃと基準抵抗４０とに分圧される。印加型計測器３０は、この分圧された電圧のうち基準抵抗４０にかかる電圧Ｖ１を計測する。

【0050】

ここで、計測対象物ａの絶縁抵抗の値をＲ１、合成抵抗部２３の抵抗値（３つの抵抗器２３ａ，２３ｂ，２３ｃの抵抗値を合成した値）をＲ２、基準抵抗４０の抵抗値をＲ３とすると、Ｖ１＝Ｖ０×Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）の式が成り立つ。電圧Ｖ０、抵抗値Ｒ２，Ｒ３は予め判明しているため、電圧Ｖ１を計測することで、計測対象物ａの絶縁抵抗の値Ｒ１が算出される。

【0051】

同様に、端子ｂに接続された計測対象物ｂ（下流線１１ｃ～１３ｃ等）の絶縁抵抗を計測する場合、印加型計測器３０は、端子Ｅと端子ｂとの間に電圧Ｖ０を印加し、基準抵抗４０にかかる電圧Ｖ１を計測して、その計測結果から計測対象物ｂの絶縁抵抗の値Ｒ１を算出する。この場合、合成抵抗部２４の抵抗値（３つの抵抗器２４ａ，２４ｂ，２４ｃの抵抗値を合成した値）をＲ２とする。

【0052】

印加型計測器３０は、交流電線１１～１３から供給される三相電力ではなく、蓄電池２５によって作動する。更に、印加型計測器３０は、自身で印加した電圧（蓄電池２５の電力）を利用して絶縁抵抗に応じた電圧を計測するので、三相電力の非供給時でも計測対象物ａ，ｂの絶縁抵抗を監視できる。

【0053】

また、印加型計測器３０により計測対象物ａ，ｂの絶縁抵抗を計測するには、その計測対象物ａ，ｂを接地線１８等の接地部と非接続にする必要がある。但し、中間線１１ｂ～１３ｂや下流線１１ｃ～１３ｃを含む計測対象物ａ，ｂは、Ｂ種接地が無いことによって接地線１８と非接続の状態に維持されている。そのため、印加型計測器３０による計測時に、計測対象物ａ，ｂを接地線１８から切り離す作業や工程を不要にできる。よって、印加型計測器３０による計測を簡素化できる。

【0054】

なお、印加型計測器３０による計測時に交流電線１１～１３を接地線１８から切り離す場合、負荷機器１４等の誤動作を防止するために、交流電線１１～１３による三相電力の供給を止めてから切り離すことが好ましい。しかし、その切り離しの不要によって、印加型計測器３０による計測時に交流電線１１～１３による三相電力の供給を止める必要が無い。

【0055】

これに加えて、合成抵抗部２３，２４により三相電力に基づく電流や電圧が印加型計測器３０へ入力され難い。これらの結果、三相電力による負荷機器１４の作動中でも、印加型計測器３０は、三相電力による計測結果への影響を抑えつつ、計測対象物ａ，ｂの絶縁抵抗に応じた電圧を計測できる。よって、絶縁抵抗監視装置２０は、負荷機器１４の作動中でも計測対象物ａ，ｂの絶縁抵抗を正確に監視できる。

【0056】

次に図２～図４を参照して、印加型計測器３０の制御についてより詳しく説明する。図２は、印加型計測器３０の電気的構成を示したブロック図である。印加型計測器３０は、ＣＰＵ３１と、フラッシュＲＯＭ３２と、ＣＰＵ３１のプログラムの実行時に各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶するためのメモリであるＲＡＭ３３とを有し、これらはバスライン３４を介して、入出力ポート３５にそれぞれ接続されている。

【0057】

入出力ポート３５には、更に、外部制御機器２６に接続される通信装置３６と、計測部３７と、電圧印加部３８と、切換部３９と、がそれぞれ接続されている。外部制御機器２６は、絶縁抵抗監視装置２０（印加型計測器３０）から取得した計測対象物の絶縁抵抗の計測結果を解析したり、負荷機器１４等の作動を制御する機器である。

【0058】

ＣＰＵ３１は、バスライン３４により接続された各部を制御する演算装置である。フラッシュＲＯＭ３２は、ＣＰＵ３１により実行されるプログラムや固定値データ等を格納した書き換え可能な不揮発性のメモリであり、印加監視プログラム３２ａが設けられる。ＣＰＵ３１によって印加監視プログラム３２ａが実行されると、図３の定期計測処理が実行される。

【0059】

計測部３７は、印加型計測器３０に内蔵された基準抵抗４０にかかる電圧を計測する機器である。基準抵抗４０は、基準となる予め定めた抵抗値を有する負荷であり、一端が切換部３９に接続されて他端がグランド４１に接続されている。電圧印加部３８は、このグランド４１を基準電位として、端子Ｅから接地線１８へ直流の正の電圧を印加する機器である。

【0060】

切換部３９は、端子ａ，ｂに接続された計測対象物ａ，ｂのうちの１つを基準抵抗４０及び計測部３７に接続し、その計測部３７に接続された計測対象物ａ又はｂの絶縁抵抗を算出可能とするための回路である。

【0061】

端子ａと計測部３７との間の電路はスイッチＳＷ１によって開閉可能に接続され、端子ｂと計測部３７との間の電路はスイッチＳＷ２によって開閉可能に接続されている。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、ＣＰＵ３１からの指示に応じて電気回路を開閉するスイッチであり、非通電時に開状態を維持する。

【0062】

更に、切換部３９は、端子Ｅと電圧印加部３８との間から分岐した電線に接続される標準抵抗４２と、その標準抵抗４２と計測部３７とを開閉可能に接続するスイッチＳＷ３と、を備える。標準抵抗４２は、予め定めた抵抗値を有する負荷である。なお、スイッチＳＷ３は、端子Ｅと電圧印加部３８との間から分岐した電線と、標準抵抗４２との間に設けても良い。

【0063】

次に図３を参照して、印加型計測器３０のＣＰＵ３１で実行される定期計測処理を説明する。図３は、印加型計測器３０の定期計測処理のフローチャートである。印加型計測器３０の定期計測処理は、印加型計測器３０の電源が投入されている間、定期的（例えば１０分毎）に実行される。

【0064】

印加型計測器３０の定期計測処理は、まず、計測対象物ａの絶縁抵抗を算出するためにｎ＝１を設定する（Ｓ１１）。次いで、スイッチＳＷｎ（ｎ：整数）を閉じる（Ｓ１２）。ｎ＝１としたＳ１１の処理の直後におけるＳ１２の処理では、スイッチＳＷ１を閉じて、計測対象物ａを計測部３７に接続する。

【0065】

これにより、計測対象物ａの絶縁抵抗を算出するための回路が形成されたので、電圧印加部３８で端子Ｅから接地線１８へ正の電圧を印加する（Ｓ１３）。次いで、電圧の印加から所定時間が経過したかを確認し（Ｓ１４）、所定時間が経過していない場合には（Ｓ１４：Ｎｏ）、計測対象物ａの絶縁抵抗に応じて生じる電圧の計測値が安定していないので、Ｓ１４の処理をループする。

【0066】

一方、電圧の印加から所定時間が経過した場合には（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、ｎ≦２であるかを確認することで（Ｓ１５）、計測対象物ａ又はｂの絶縁抵抗を算出するタイミングであるかを確認する。ｎ≦２である場合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、計測対象物ａ又はｂの絶縁抵抗を算出するタイミングが到来しているので、基準抵抗４０にかかる電圧を計測部３７で計測し、上述した通り、その計測結果から計測対象物ａの絶縁抵抗を算出する（Ｓ１６）。

【0067】

次いで、その計測結果と、計測対象（Ｓ１１の処理後の１回目の処理では計測対象物ａ）と、計測した日時とを外部制御機器２６へ送信する（Ｓ１８）。外部制御機器２６では、図４を用いて後述する通り、この計測結果を蓄積して解析を行う。

【0068】

Ｓ１８の処理後、次の計測のためにスイッチＳＷｎを開ける（Ｓ１９）。Ｓ１１の処理後の１回目の処理では、Ｓ１９でスイッチＳＷ１を開け、計測対象物ａを計測部３７から切り離す。この切り離しを確認するために、絶縁抵抗に応じた電圧が計測部３７でもう検出されないことを確認する（Ｓ２０）。

【0069】

Ｓ２０の処理で電圧が検出されなかった場合には（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、Ｓ１９の処理で開くように指示したスイッチＳＷ１が問題無く開いたことが分かる。そのため、電圧印加部３８による電圧の印加を終了して（Ｓ２１）、次の計測のためにｎ＝ｎ＋１をする（Ｓ２２）。

【0070】

次いで、ｎ≧４であるかを確認し（Ｓ２３）、ｎ＜４であれば（Ｓ２３：Ｎｏ）、未計測のものが残っているので、Ｓ１２以下の処理を再び実行する。具体的に、Ｓ２２の処理でｎ＝２となった場合、Ｓ１２，Ｓ１９の処理でスイッチＳＷ２を開閉し、Ｓ１６の処理で計測対象物ｂの絶縁抵抗を算出する。

【0071】

また、Ｓ２２の処理でｎ＝３となった場合には、Ｓ１２の処理でスイッチＳＷ３を閉じることで、標準抵抗４２を介して電圧印加部３８と計測部３７及び基準抵抗４０とが接続される。更に、Ｓ１５の処理ではｎ＞２となるため（Ｓ１５：Ｎｏ）、Ｓ１６の処理に代えて、Ｓ１７の処理を実行する。

【0072】

Ｓ１７の処理では、基準抵抗４０にかかる電圧を計測部３７で計測し、その計測結果から標準抵抗４２の抵抗値を算出する（Ｓ１７）。電圧印加部３８により印加される電圧Ｖ０が、標準抵抗４２と基準抵抗４０とに分圧されるので、標準抵抗４２の抵抗値をＲ４、基準抵抗４０にかかる電圧をＶ１、基準抵抗４０の抵抗値をＲ３とすると、Ｖ１＝Ｖ０×Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）の式が成り立つ。この式に各値を代入することで、標準抵抗４２の抵抗値Ｒ４が算出される。

【0073】

このＳ１７の処理で算出した計測結果は、計測対象を標準抵抗４２としてＳ１８の処理で外部制御機器２６へ送信される。外部制御機器２６では、印加型計測器３０で算出した抵抗値Ｒ４と、予め定められている標準抵抗４２の本来の抵抗値とを比較し、両者が殆ど一致していれば、印加型計測器３０が正常に動作していると判断できる。

【0074】

また、印加型計測器３０で算出した抵抗値Ｒ４が、標準抵抗４２の予め定めた抵抗値に近づくように、印加型計測器３０を校正させる信号を外部制御機器２６から印加型計測器３０へ送ることもできる。なお、これらの正常動作や校正の判断を外部制御機器２６ではなく印加型計測器３０で実行させても良い。

【0075】

ｎ＝３である場合のＳ１８の処理後は、Ｓ１９の処理でスイッチＳＷ３を開け、Ｓ２０～Ｓ２３の処理を実行する。このＳ２３の処理では、直前のＳ２２の処理によりｎ＝４になっており（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、全ての計測が終了したので、定期計測処理を終了する。

【0076】

また、ｎの値に関わらず、Ｓ２０の処理において、計測部３７で電圧が検出された場合には（Ｓ２０：Ｎｏ）、Ｓ１９の処理で開くように指示したスイッチＳＷｎが溶着などによって実際には開かなかったと判断できる。この場合、スイッチＳＷｎが開かなかったというエラー情報を外部制御機器２６へ送信し（Ｓ２４）、電圧印加部３８による電圧の印加を終了し（Ｓ２５）、定期計測処理を終了する。

【0077】

ここで例えば、スイッチＳＷ１が溶着により開かずエラーとなっている場合に定期計測処理を終了せず、Ｓ１２以下の処理を再び実行して、計測対象物ｂの絶縁抵抗の計測のためにスイッチＳＷ２を閉じると、計測対象物ａと計測対象物ｂとが接続されてしまう。この状態で三相電力を供給したり電圧印加部３８で電圧を印加したりすると、意図しない電圧によって印加型計測器３０や計測対象物ａ，ｂの各部位が故障する可能性がある。

【0078】

これに対し、Ｓ２０の処理で電圧を検出するというエラーが有った場合に（Ｓ２０：Ｎｏ）、定期計測処理を終了することで、切換部３９を介して複数の計測対象物ａ，ｂ同士が接続されてしまうことを抑制できる。その結果、意図しない電圧によって印加型計測器３０や計測対象物ａ，ｂの各部位が故障する可能性を低減できる。

【0079】

更に、エラーが解消するまで、定期計測処理を実行しないように制御しても良い。これにより、意図しない電圧によって印加型計測器３０や計測対象物ａ，ｂの各部位が故障する可能性を更に低減できる。

【0080】

図４を参照し、外部制御機器２６で実行される解析のうち、印加型計測器３０による計測対象物ａの絶縁抵抗の計測結果に対する解析について説明する。なお、計測対象物ｂの絶縁抵抗の計測結果に対しても同一の解析が行われる。

【0081】

外部制御機器２６では、図４に示すように、計測対象物ａに関し、過去の絶縁抵抗の計測結果を縦軸に、日時を横軸にしたグラフを生成し表示する。図４のグラフでは、過去の計測結果（実測値）の経時変化を実線で示し、その実測値を最小二乗法で近似した直線の延長線による今後の計測結果（予測値）の経時変化を二点鎖線で示している。また、図４のグラフには、絶縁抵抗の劣化が疑われる閾値を破線で示している。

【0082】

外部制御機器２６は、過去の計測結果が閾値を下回っている場合に、計測対象物ａの絶縁抵抗の劣化が疑われることを外部制御機器２６の管理者へ通知する。この際、負荷機器１４を操作する作業者やオペレータに通知しても良い。なお、印加型計測器３０で絶縁抵抗を計測する際に計測時の温度や湿度も取得し、それらの情報に基づき絶縁抵抗を補正したり閾値を変更する等しても良い。

【0083】

外部制御機器２６では、今後の計測結果（予測値）の経時変化と閾値とから、今後の計測結果が閾値以下となる日時が予測され、その日時が図４のグラフに表示されている。よって、外部制御機器２６の管理者は、今後の計測結果が閾値以下となる日時を目安に計測対象物ａのメンテナンス等のスケジュールを計画することができると共に、交換が必要な機器や部品の発注などを計画することができる。

【0084】

次に図５～図７を参照して第２実施形態について説明する。第１実施形態では、絶縁トランス２２の下流側がＢ種接地されていない場合について説明した。これに対し、第２実施形態では、絶縁トランス２２の下流側がＢ種接地されている場合について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0085】

図５は、第２実施形態における絶縁抵抗監視装置６０及び計測対象物の電気回路を模式的に示した回路図である。第２実施形態における計測対象物は、第１実施形態の計測対象物に対し絶縁トランス２２の上流側を省略したものである。

【0086】

絶縁抵抗監視装置６０は、絶縁トランス２２と、その絶縁トランス２２の下流側をＢ種接地させるＢ種接地線６６と、そのＢ種接地線６６に設けられる電磁開閉器６７と、合成抵抗部２４と、合成抵抗部２４と接地線１８との間に接続される印加型計測器６１と、を備える。

【0087】

Ｂ種接地線６６は、絶縁トランス２２の近傍で下流線１３ｃから分岐した電線であって、絶縁トランス２２の筐体２２ｃの接地線１８に接続される。これにより、絶縁トランス２２の下流側がＢ種接地される。なお、Ｂ種接地線６６を大地に直接接続して下流線１３ｃを接地させても良い。

【0088】

電磁開閉器６７は、Ｂ種接地線６６を開閉するノーマルクローズ型の開閉器である。電磁開閉器６７は、電磁開閉器６７への非通電時にＢ種接地線６６を閉じて（通電して）下流線１３ｃを接地させ、電磁開閉器６７への通電時にＢ種接地線６６を開いて（遮断して）下流線１３ｃを非接地に切り換える。

【0089】

図６に示すように、印加型計測器６１は、第１実施形態における印加型計測器３０（図２参照）に対し、切換部３９及び端子ｂが省略され、合成抵抗部２４に接続された端子ａが計測部３７及び基準抵抗４０に直接接続されている点で異なる。更に、印加型計測器６１のフラッシュＲＯＭ３２には、第１実施形態と異なる印加監視プログラム６２が設けられている。その他の印加型計測器６１の構成は、第１実施形態における印加型計測器３０と同一である。

【0090】

外部制御機器２６には、印加型計測器６１、負荷機器１４、電磁開閉器６７がそれぞれ接続されている。外部制御機器２６は、負荷機器１４の作動状態や電磁開閉器６７の開閉状態を印加型計測器６１に伝達したり、印加型計測器６１からの切換信号を電磁開閉器６７へ伝達したりする。

【0091】

次に図７を参照して、印加型計測器６１のＣＰＵ３１によって印加監視プログラム６２が実行されたときの処理について説明する。図７は、印加監視プログラム６２によってＣＰＵ３１で実行される定期計測処理のフローチャートである。印加型計測器６１の定期計測処理は、印加型計測器６１の電源が投入されている間、定期的（例えば１０分毎）に実行される。

【0092】

印加型計測器６１の定期計測処理は、まず、電磁開閉器６７を開くことが可能かを判断するために、負荷機器１４の電源がオフであるかを確認する（Ｓ４１）。負荷機器１４の電源がオンである場合に電磁開閉器６７を開いて下流線１３ｃを非接地にすると、例えば負荷機器１４の作動時のノイズをＢ種接地線６６から大地へ逃がせなくなり、負荷機器１４が誤動作するおそれがある。

【0093】

負荷機器１４の電源がオフである場合には（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、電磁開閉器６７を開いても負荷機器１４が誤動作しないので、電磁開閉器６７を開ける（Ｓ４２）。具体的にＳ４２の処理では、電磁開閉器６７を開ける信号を外部制御機器２６を介して電磁開閉器６７へ送信し、電磁開閉器６７はその信号を受信したときに開く。

【0094】

Ｓ４２の処理後、第１実施形態と同様にＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２１の処理を実行し、端子ａに接続された計測対象物の絶縁抵抗を算出して外部制御機器２６へ送信する。次いで、電源をオンにしたときに負荷機器１４が正常に動作するよう、電磁開閉器６７を閉じて下流線１３ｃを再び接地させ（Ｓ４３）、定期計測処理を終了する。

【0095】

一方、Ｓ４１の処理において、負荷機器１４の電源がオンである場合には（Ｓ４１：Ｎｏ）、電磁開閉器６７を開いたときの負荷機器１４の誤動作を抑制するため、電磁開閉器６７を閉じたままにして定期計測処理を終了する。電磁開閉器６７を閉じたまま、電圧印加部３８で接地線１８へ電圧を印加すると、その電圧に応じた電流が絶縁抵抗を介さずに接地線１８及びＢ種接地線６６から下流線１３ｃへ直接流れ、その電流が計測部３７へ入力されてしまう。この場合、計測部３７の計測結果から計測対象物の絶縁抵抗を正確に計測できないおそれがある。

【0096】

これに対し、印加型計測器６１は、負荷機器１４へ三相電力を供給せずに電磁開閉器６７を開いた状態で計測部３７により電圧を計測するので、計測対象物の絶縁抵抗に応じた電圧を計測部３７で正確に計測できる。その結果、印加型計測器６１は、計測部３７の計測結果から計測対象物の絶縁抵抗を正確に算出できる。

【0097】

次に図８を参照して第３実施形態について説明する。第１，２実施形態では、三相３線式の交流電線１１～１３を含む計測対象物の絶縁抵抗を監視する絶縁抵抗監視装置２０，６０について説明した。これに対し、第３実施形態では、バッテリ８１から直流電力を負荷機器８６へ供給する計測対象物の絶縁抵抗を監視する絶縁抵抗監視装置９０について説明する。なお、第１，２実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0098】

図８は、第３実施形態における絶縁抵抗監視装置９０及び計測対象物の電気回路を模式的に示した回路図である。第３実施形態の計測対象物は、直流電力（負荷用電力）を出力するバッテリ８１と、そのバッテリ８１の正極に接続される正極線８４と、バッテリ８１の負極に接続される負極線８５と、それら正極線８４及び負極線８５を介してバッテリ８１から供給された直流電力により作動する負荷機器８６と、を備える。この計測対象物としては、例えば電気を駆動源とする自動車や産業車両、鉄道車両、航空機、船舶、その他の電気機器が挙げられる。

【0099】

バッテリ８１は、所定の電圧（例えば約４００Ｖ）の直流電力を出力する電源であって、内部抵抗８２を有している。但し、この内部抵抗８２の抵抗値は、計測対象物の絶縁抵抗に対し、バッテリ８１を電線と同様の導体とみなすことができる程度に低い。

【0100】

正極線８４及び負極線８５は、上流のバッテリ８１から下流の負荷機器８６へ直流電力を供給するための２本１組の電源線である。負荷機器８６は、その直流電力によって作動する電気回路である。負荷機器８６は、接地線１８を介してＤ種接地された筐体８６ａに収容されている。なお、計測対象物が車両などの場合、車両のフレームなど大きな導体に接続することを「接地」と言い、その大きな導体が大地に接続されていなくても良い。

【0101】

絶縁抵抗監視装置９０は、負極線８５と接地線１８との間に接続される印加型計測器３０を備える。印加型計測器３０の端子Ｅが接地線１８に接続され、端子ａが負極線８５のみに接続される。印加型計測器３０は、端子Ｅと端子ａとの間に電圧を印加することで、その端子ａに接続された計測対象物の絶縁抵抗に応じた電圧を計測し、その電圧から絶縁抵抗を算出する。

【0102】

上述した通りバッテリ８１が低抵抗の導体とみなされるので、印加型計測器３０は、端子ａが正極線８４に直接接続されていなくても、計測対象物のうち負極線８５、バッテリ８１及び負荷機器８６だけでなく正極線８４の絶縁抵抗に応じた電圧を計測できる。よって、絶縁抵抗監視装置９０は、印加型計測器３０の計測結果に基づいて、正極線８４、負極線８５、バッテリ８１及び負荷機器８６の絶縁抵抗を監視できる。

【0103】

また、接地線１８に対する負極線８５の電位は、両者の接続の有無に関わらず０Ｖに近くなる。そのため、負荷機器８６へバッテリ８１からの直流電力が供給されている間でも、その直流電力に基づく電流や電圧を負極線８５から印加型計測器３０へ入力され難くできる。その結果、バッテリ８１からの直流電力の供給時に負極線８５から印加型計測器３０を外す作業や、それを着け外しするための電磁開閉器などを不要にできる。よって、直流電力の供給時でも印加型計測器３０を負極線８５に接続したままにできる。

【0104】

負荷機器８６のノイズ対策などのために、負極線８５を接地線１８や車両フレーム等の接地部に接続して接地させる場合もあるが、本実施形態では、負極線８５を接地線１８と非接続の状態で維持している。これにより、印加型計測器３０による計測時に負極線８５を接地線１８から切り離す作業や工程（例えば第２実施形態のような電磁開閉器６７の開閉）を不要にできる。よって、印加型計測器３０による計測を簡素化できる。

【0105】

更に、印加型計測器３０による計測時に、負極線８５を接地線１８から切り離す必要が無いため、負極線８５及び正極線８４による直流電力の供給を止める必要も無い。加えて、負極線８５に接続された印加型計測器３０へ直流電力に基づく電流や電圧が入力され難いことから、直流電力による負荷機器８６の作動中でも、印加型計測器３０は、直流電力による計測結果への影響を抑えつつ計測対象物の絶縁抵抗に応じた電圧を計測できる。よって、絶縁抵抗監視装置９０は、負荷機器８６の作動中でも計測対象物の絶縁抵抗を正確に監視できる。

【0106】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推測できるものである。例えば、電圧印加部３８により印加する電圧やバッテリ８１の出力電圧の大きさ、定期計測処理を実行する間隔、負荷機器１４，８６の数などを適宜変更しても良い。また、外部制御機器２６を省略し、外部制御機器２６で実行する制御などを、印加型計測器３０，６１で実行させても良い。

【0107】

上記実施形態における印加型計測器３０，６１では、電圧印加部３８で電圧を印加することにより計測対象物の絶縁抵抗に応じて電流を生じさせ、その電流を変換した電圧を計測部３７で計測する場合を説明した。これに対し、基準抵抗４０を省略し、計測部３７を電流計とすることで、電圧印加部３８による電圧の印加時に計測対象物の絶縁抵抗に応じて生じた電流を計測部３７で計測しても良い。

【0108】

また、電圧印加部３８から端子Ｅを介し接地線１８へ正の電圧を印加する場合に限らない。例えば、電圧印加部３８から端子ａ又はｂへ正の電圧を印加し、その電圧の印加により絶縁抵抗に応じて生じた電流または電圧を端子Ｅから印加型計測器３０，６１へ入力させても良い。この場合、端子Ｅに繋げた計測部３７で、絶縁抵抗に応じて生じた電流または電圧を計測する。

【0109】

但し、電圧印加部３８から端子Ｅ（接地線１８）へ正の電圧を印加する方が好ましい。この場合、端子ａ，ｂへ正の電圧を印加する場合と比べて、絶縁抵抗の計測結果が低くなり易いので、早期に絶縁抵抗の劣化を判断し易くできる。

【0110】

上記第１実施形態では、互いに絶縁された計測対象物にそれぞれ端子ａ，ｂが接続される場合を説明した。互いに絶縁された計測対象物の数に応じて、その端子の数を適宜増やし、その複数の端子を切換部３９によって選択的に計測部３７及び基準抵抗４０へ接続しても良い。更に、上記第２，３実施形態に切換部３９及び複数の端子を適用しても良い。また、切換部３９を省略して端子ａのみを設けた複数の印加型計測器を、互いに絶縁された複数の計測対象物にそれぞれ接続しても良い。

【0111】

上記実施形態では、交流電線１１～１３の途中に絶縁トランス２１，２２が配置される場合を説明したが、これらの絶縁トランス２１，２２を省略しても良い。このとき、交流電線１１～１３の一部の絶縁抵抗を印加型計測器３０，６１で監視する場合には、交流電線１１～１３の一部を他部と切り離すと共に、その一部を接地線１８等の接地部から切り離せば良い。

【0112】

また、上記実施形態における合成抵抗部２３，２４を省略し、交流電線１１～１３のうち１本を端子ａ，ｂに直接接続しても良い。但しこの場合、三相電力の供給時に交流電線１１～１３を計測部３７から外すため、それらの間にスイッチＳＷ１，ＳＷ２や電磁開閉器を設けることが好ましい。

【0113】

上記第２実施形態では、下流線１３ｃからＢ種接地線６６が分岐する場合を説明したが、下流線１１ｃ又は下流線１２ｃからＢ種接地線６６を分岐させても良い。また、上記第１実施形態の中間線１１ｂ～１３ｂのうちの１本や、下流線１１ｃ～１３ｃのうちの１本、上記第３実施形態の負極線８５を、上記第２実施形態のＢ種接地線６６によって接地線１８に接続しても良い。この場合、Ｂ種接地線６６に設けた電磁開閉器６７を開いた状態で印加型計測器３０による計測を行う。逆に、上記第２実施形態において、Ｂ種接地線６６を省略しても良い。

【0114】

上記実施形態では、標準抵抗４２の抵抗値を印加型計測器３０で計測することにより、印加型計測器３０の正常動作を確認する場合について説明した。この正常動作の確認以外でスイッチＳＷ３を閉じ、標準抵抗４２を介して計測部３７や切換部３９の各部を接地線１８に接続しても良い。この場合、印加型計測器３０内に寄生する残留電圧や静電容量を、標準抵抗４２を利用して放電することができる。

【0115】

上記実施形態では、電磁開閉器６７がノーマルクローズ型の開閉器である場合を説明したが、非通電時に開いて通電時に閉じるノーマルオープン型の開閉器を電磁開閉器６７に用いても良い。また、非通電時に開閉状態を維持して電気信号に応じ開閉するラッチ式の開閉器を電磁開閉器６７に用いても良い。

【符号の説明】

【0116】

１１，１２，１３ 交流電線
１４，８６ 負荷機器
１４ａ，２１ｃ，２２ｃ，８６ａ 筐体（接地部）
１８ 接地線（接地部）
２０，６０，９０ 絶縁抵抗監視装置
２１ 絶縁トランス（上流トランス）
２２ 絶縁トランス（上流トランス、下流トランス）
２３ａ～２３ｃ，２４ａ～２４ｃ 抵抗器
３０，６１ 印加型計測器
３７ 計測部
３８ 電圧印加部
３９ 切換部
４２ 標準抵抗
８１ バッテリ
８４ 正極線
８５ 負極線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】