特開 2024-147424 切替装置および試験システム

(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】P2024147424

(43)【公開日】2024-10-16

(54)【発明の名称】切替装置および試験システム

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/00 20060101AFI20241008BHJP

   G01R 31/50 20200101ALI20241008BHJP

   G01R 31/52 20200101ALI20241008BHJP

   G01R 31/56 20200101ALI20241008BHJP

   G01R 31/34 20200101ALI20241008BHJP

   G01R 31/12 20200101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

G01R31/00

G01R31/50

G01R31/52

G01R31/56

G01R31/34 D

G01R31/12 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023060434

(22)【出願日】2023-04-03

(71)【出願人】

【識別番号】000227180

【氏名又は名称】日置電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(74)【代理人】

【識別番号】100176371

【弁理士】

【氏名又は名称】笹田 健

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 琢矢

(72)【発明者】

【氏名】徳嵩 文男

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 誠一

(72)【発明者】

【氏名】宮坂 洸輝

【テーマコード（参考）】

2G014

2G015

2G036

2G116

【Ｆターム（参考）】

2G014AA15

2G014AB06

2G014AB49

2G014AC18

2G015AA12

2G015BA04

2G015CA01

2G015CA04

2G036AA01

2G036AA13

2G036AA20

2G036BA02

2G036CA09

2G036CA10

2G116BA01

2G116BA03

2G116BB03

2G116BB09

2G116BC02

2G116BD13

2G116BD16

(57)【要約】

【課題】部分放電試験を容易かつ安全に行えるようにする。
【解決手段】切替装置１０は、第１外部端子Ｐ１と、被試験器７を接続するための複数の第２外部端子Ｐ２＿１～Ｐ２＿ｎと、第３外部端子Ｐ３と、複数の第１内部端子Ｐｉｐ１，Ｐｉｎ１，Ｐｉｐ２，Ｐｉｎ２と複数の第２外部端子の夫々に対応して接続された複数の第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとの間の接続と遮断を切り替えるスイッチ回路１１と、第１外部端子Ｐ１に印加された電圧に応じて第１内部端子Ｐｉｐ１，Ｐｉｎ１，Ｐｉｐ２，Ｐｉｎ２に電圧を出力するとともに、被試験器７において発生した放電に基づく電流に応じた信号を第３外部端子Ｐ３に出力する放電検出回路１２と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１外部端子と、
試験対象物を接続するための複数の第２外部端子と、
第３外部端子と、
複数の第１内部端子と、前記複数の第２外部端子の夫々に対応して接続された複数の第２内部端子とを有し、前記第１内部端子と前記第２内部端子との間の接続と遮断を切り替えるスイッチ回路と、
前記第１外部端子に印加された電圧に応じて前記第１内部端子に電圧を出力するとともに、前記試験対象物において発生した放電に基づく電流に応じた信号を前記第３外部端子に出力する放電検出回路と、
を備える
切替装置。

【請求項2】

請求項１に記載の切替装置において、
前記第１外部端子は、第１外部正極端子と第１外部負極端子を含み、
前記第１内部端子は、第１内部正極端子と、前記第１外部負極端子と接続された第１内部負極端子を含み、
前記第３外部端子は、第１信号出力端子を含み、
前記放電検出回路は、
前記第１外部正極端子と前記第１内部正極端子との間に接続されたコイルと、
前記第１内部正極端子と前記第１内部負極端子との間に接続された結合キャパシタと、
前記第１内部正極端子と前記第１内部負極端子との間に前記結合キャパシタと直列に接続され、前記結合キャパシタに流れる電流を検出し、検出した電流に応じた信号を前記第１信号出力端子に出力する第１電流検出部と、を含む
切替装置。

【請求項3】

請求項２に記載の切替装置において、
前記放電検出回路は、
前記コイルの両端を短絡する電流経路の形成と遮断を切り替える第１スイッチと、
前記第１内部正極端子と前記第１内部負極端子との間の前記結合キャパシタを経由した電流経路の形成と遮断を切り替える第２スイッチと、を更に有する
切替装置。

【請求項4】

請求項２に記載の切替装置において、
前記結合キャパシタは、前記第１内部正極端子と前記第１内部負極端子との間に直列に接続された複数のキャパシタを含み、
前記第３外部端子は、前記複数のキャパシタのうち２つのキャパシタ同士が接続されるノードに接続された第２信号出力端子を含む
切替装置。

【請求項5】

請求項２に記載の切替装置において、
前記第１外部端子は、第２外部正極端子と第２外部負極端子を含み、
前記第１内部端子は、第２内部正極端子と第２内部負極端子を含み、
前記第３外部端子は、第３信号出力端子を含み、
前記放電検出回路は、
前記第２外部正極端子と前記第２内部正極端子とを接続する第１配線と、
前記第２外部負極端子と前記第２内部負極端子とを接続する第２配線と、
前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方に流れる電流を検出し、検出した電流に応じた信号を前記第３信号出力端子に出力する第２電流検出部と、を含む
切替装置。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか一項に記載の切替装置と、
前記第１外部端子に電圧を印加する電源回路と、
前記スイッチ回路に対して第１制御信号を出力して前記第１内部端子と前記第２内部端子との間の接続状態を制御するとともに、前記電源回路に第２制御信号を出力して前記第１外部端子への電圧の供給を制御する制御装置と、
前記第３外部端子から出力された信号を測定する測定装置と、
を備える
試験システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切替装置および試験システムに関し、例えば、電気機器等の安全性評価に係る試験に用いられる切替器および当該切替器を適用した試験システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電気機器、電子部品、およびバッテリ等の出荷前には、感電や火災等に対する安全性能を評価するために各種の試験が行われる。例えば、上記試験として、耐電圧試験、絶縁抵抗試験、および部分放電試験等が行われる。

【0003】

耐電圧試験は、試験対象物（以下、「ＤＵＴ：Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ」とも称する。）の絶縁部分に高電圧を規定された時間だけ印加したときに閾値以上の漏れ電流が流れるか否かを判定する試験である。絶縁抵抗試験は、ＤＵＴの絶縁部分に高電圧を印加したときの当該絶縁部分の絶縁抵抗の値が基準値（閾値）以上であるか否かを判定する試験である。部分放電試験は、ＤＵＴの絶縁部分に所定の大きさの交流電圧またはインパルス電圧を印加したときの部分的な放電の発生の有無を判定する試験である。これらの試験方法や基準値等は、ＩＥＣ規格、ＵＬ規格、電気用品取締法などの各種安全規格により定められている。

【0004】

一方で、ＤＵＴが複数ある場合において、上述した各種試験をそれぞれのＤＵＴに対して効率よく行うために切替器が用いられることがある。切替器は、少なくとも一つの試験装置（試験装置）と複数のＤＵＴとの間に設けられ、試験に用いる試験装置と試験対象のＤＵＴを選択的に切り替える装置である。例えば、特許文献１には、部分放電試験のための試験装置において、電源部および放電量計測部等とＤＵＴとしての回転電機との間に切替部（切替器）を設けた構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１６９９８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に開示されているように、部分放電試験を行う場合、試験に係る電圧が供給される電源ラインに直列に接続されるブロッキングコイル、ＤＵＴと並列に接続される結合コンデンサ、部分放電の発生時に結合コンデンサを流れる電流を検出する放電量計測部等が必要となる。特許文献１のように、部分放電試験に特化した試験装置は上述の回路要素を内蔵している。

【0007】

一方で、一般的な試験装置は、上述した部分放電試験に必要な回路要素を備えていないことが多い。このような試験装置を用いて部分放電試験を行うためには、試験装置と切替装置との間に上述した部分放電に係る回路要素を接続する必要がある。

【0008】

また、部分放電試験では高電圧をＤＵＴに印加する。そのため、上述の回路要素を試験装置と切替装置との間に接続した場合、高電圧が印加される配線や端子が露出し、安全性の観点から好ましくない。

【0009】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、部分放電試験を容易かつ安全に行えるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の代表的な実施の形態に係る切替装置は、第１外部端子と、試験対象物を接続するための複数の第２外部端子と、第３外部端子と、複数の第１内部端子と、前記複数の第２外部端子の夫々に対応して接続された複数の第２内部端子とを有し、前記第１内部端子と前記第２内部端子との間の接続と遮断を切り替えるスイッチ回路と、前記第１外部端子に印加された電圧に応じて前記第１内部端子に電圧を出力するとともに、前記試験対象物において発生した放電に基づく電流に応じた信号を前記第３外部端子に出力する放電検出回路と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る切替装置によれば、部分放電試験を容易かつ安全に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態１に係る切替装置を備えた試験システムの構成を示す図である。

【図2】実施の形態１に係る切替装置の構成を示す図である。

【図3A】実施の形態１に係る放電検出回路の構成の一例を示す図である。

【図3B】実施の形態１に係る放電検出回路の構成の一例を示す図である。

【図4A】実施の形態１に係る切替装置によって交流電圧を用いた部分放電試験を行う場合の流れを示すフローチャートである。

【図4B】実施の形態１に係る切替装置によって、インパルス電圧を用いた部分放電試験を行う場合の流れを示すフローチャートである。

【図5】実施の形態２に係る切替装置の構成を示す図である。

【図6】実施の形態２に係る放電検出回路の構成を示す図である。

【図7】実施の形態２に係る切替装置によって交流電圧を用いた部分放電試験を行う場合の流れを示すフローチャートである。

【図8】実施の形態３に係る切替装置の構成を示す図である。

【図9】実施の形態３に係る放電検出回路の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0014】

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る切替装置（１０）は、第１外部端子（Ｐ１，Ｐｅｐ１，Ｐｅｎ１，Ｐｅｐ２，Ｐｅｎ２）と、試験対象物（７，７＿１～７＿ｋ）を接続するための複数の第２外部端子（Ｐ２＿１～Ｐ２＿ｎ）と、第３外部端子（Ｐ３，Ｐｓ１，Ｐｓ２，Ｐｓ３）と、複数の第１内部端子（Ｐｉｐ１，Ｐｉｎ１，Ｐｉｐ２，Ｐｉｎ２）と前記複数の第２外部端子の夫々に対応して接続された複数の第２内部端子（Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎ）とを有し、前記第１内部端子と前記第２内部端子との間の接続と遮断を切り替えるスイッチ回路（１１）と、前記第１外部端子に印加された電圧に応じて前記第１内部端子に電圧を出力するとともに、前記試験対象物において発生した放電に基づく電流に応じた信号を前記第３外部端子に出力する放電検出回路（１２）と、を備えることを特徴とする。

【0015】

〔２〕上記〔１〕に記載の切替装置において、前記第１外部端子は、第１外部正極端子（Ｐｅｐ１）と第１外部負極端子（Ｐｅｎ１）を含み、前記第１内部端子は、第１内部正極端子（Ｐｉｐ１）と前記第１外部負極端子と接続された第１内部負極端子（Ｐｉｎ１）を含み、前記第３外部端子は、第１信号出力端子（Ｐｓ１）を含み、前記放電検出回路は、前記第１外部正極端子と前記第１内部正極端子との間に接続されたコイル（Ｌ）と、前記第１内部正極端子と前記第１内部負極端子との間に接続された結合キャパシタ（Ｃｃ）と、前記第１内部正極端子と前記第１内部負極端子との間に前記結合キャパシタと直列に接続され、前記結合キャパシタに流れる電流を検出し、検出した電流に応じた信号を前記第１信号出力端子に出力する第１電流検出部（３１）と、を含んでいてもよい。

【0016】

〔３〕上記〔２〕に記載の切替装置（１０Ａ）において、前記放電検出回路（１２Ａ）は、前記コイルの両端を短絡する電流経路の形成と遮断を切り替える第１スイッチ（ＳＷ１）と、前記第１内部正極端子と前記第１内部負極端子との間の前記結合キャパシタを経由した電流経路の形成と遮断を切り替える第２スイッチ（ＳＷ２）と、を更に有していてもよい。

【0017】

〔４〕上記〔２〕または〔３〕に記載の切替装置（１０Ｂ）において、前記結合キャパシタは、前記第１内部正極端子と前記第１内部負極端子との間に直列に接続された複数のキャパシタ（Ｃ１，Ｃ２）を含み、前記第３外部端子は、前記複数のキャパシタのうち２つのキャパシタ同士が接続されるノードに接続された第２信号出力端子（Ｐｓ３）を含んでいてもよい。

【0018】

〔５〕上記〔２〕に記載の切替装置（１０Ａ）において、前記第１外部端子は、第２外部正極端子（Ｐｅｐ２）と第２外部負極端子（Ｐｅｎ２）を含み、前記第１内部端子は、第２内部正極端子（Ｐｉｐ２）と第２内部負極端子（Ｐｉｎ２）を含み、前記第３外部端子は、第３信号出力端子（Ｐｓ２）を含み、前記放電検出回路は、前記第２外部正極端子と前記第２内部正極端子とを接続する第１配線（ＬＰ）と、前記第２外部負極端子と前記第２内部負極端子とを接続する第２配線（ＬＮ）と、前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方に流れる電流を検出し、検出した電流に応じた信号を前記第３信号出力端子に出力する第２電流検出部（３２）と、を含んでいてもよい。

【0019】

〔６〕本発明の代表的な実施の形態に係る試験システム（１）は、上記〔１〕乃至〔５〕の何れか一つに記載の切替装置（１０，１０Ａ，１０Ｂ）と、前記第１外部端子に電圧を印加する電源回路（４，４＿１，４＿２）と、前記スイッチ回路に対して第１制御信号を出力して前記第１内部端子と前記第２内部端子との間の接続状態を制御するとともに、前記電源回路に第２制御信号を出力して前記第１外部端子への電圧の供給を制御する制御装置（２）と、前記第３外部端子から出力された信号を測定する測定装置（５）と、を備えることを特徴とする。

【0020】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

【0021】

≪実施の形態１≫
図１は、実施の形態１に係る切替装置を備えた試験システムの構成を示す図である。

【0022】

図１に示す試験システム１は、電気機器等の安全性評価の試験に用いることが可能なシステムであって、例えば、部分放電試験、耐電圧試験、および絶縁抵抗試験等を行うことが可能なシステムである。

【0023】

図１に示すように、試験システム１は、例えば、複数の試験装置３＿１～３＿ｊのうち少なくとも一つを選択するとともに、試験対象物（ＤＵＴ）としての複数の被試験器７＿１～７＿ｋ（ｋは２以上の自然数）のうち少なくとも一つを選択し、選択した試験装置を用いて、選択した被試験器に対する上記試験を行うことが可能なシステムである。具体的には、試験システム１は、複数の試験装置３＿１～３＿ｊ（ｊは２以上の自然数）と、切替装置１０と、制御装置２とを備えている。

【0024】

なお、以下の説明において、試験装置３＿１～３＿ｊや被試験器７＿１～７＿ｋ等の参照符号に接尾辞を付した構成要素について説明する際に、各構成要素を区別しない場合には、参照符号から接尾辞を除いて表記する。

【0025】

試験装置３＿１～３＿ｊは、被試験器７＿１～７＿ｋの試験に係る電気的特性を測定する装置である。試験装置３＿１～３＿ｊは、例えば、部分放電試験、耐電圧試験、および絶縁抵抗試験等の各種試験を行うことが可能な試験装置である。

【0026】

例えば、試験装置３＿１～３＿ｊは、電源回路４と測定装置５とを含む。
電源回路４は、試験内容に応じた電圧を生成し、ＤＵＴとしての被試験器７＿１～７＿４に印加するための回路である。電源回路４は、例えば、制御装置２からの指令に応じて、商用電源等の外部から供給された電力に基づいて指定された大きさの交流電圧（正弦波）、インパルス電圧、および直流電圧等の指定された各種の電圧を生成し、出力する。

【0027】

電源回路４は、例えば、商用電源等の外部から供給された電力に基づいて所望の大きさおよび種類の電圧を生成可能な公知のＡＣ／ＤＣコンバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータ等の回路によって実現することができる。なお、電源回路４の詳細については後述する。

【0028】

測定装置５は、被試験器７＿１～７＿ｋの電気的特性を測定するための装置である。測定装置５は、例えば、電圧、電流、インピーダンス、電力、および周波数等の電気的特性を測定可能な公知の機器によって実現することができる。

【0029】

測定装置５は、例えば、制御装置２からの指示に応じて、電源回路４から被試験器７に電圧または電流を印加したときの被試験器７の端子間に発生する電圧と被試験器７に流れる電流を測定する。また、測定装置５は、例えば、制御装置２からの指示に応じて、測定した電圧および電流の値に基づいて被試験器７のインピーダンス等を算出する。

【0030】

例えば、部分放電試験において、測定装置５は、被試験器７の絶縁部分に交流電圧またはインパルス電圧を印加したときに被試験器７において発生した部分放電に応じた電流に基づく放電検出信号を切替装置１０から取得し、その放電検出信号を解析することにより、被試験器７における部分放電の発生の有無を判定する。

【0031】

また、耐電圧試験において、測定装置５は、被試験器７の絶縁部分に高電圧（例えば交流電圧）を規定された時間だけ印加したときに、閾値以上の漏れ電流が流れるか否かを判定する。

【0032】

また、絶縁抵抗試験において、測定装置５は、被試験器７の絶縁部分に高電圧（例えば直流電圧）を印加したときの当該絶縁部分の絶縁抵抗の値が基準値以上であるか否かを判定する。

【0033】

測定装置５による測定結果は、例えば、試験装置３が内蔵する記憶装置に記憶される。また、測定結果は、試験装置３のディスプレイ、試験装置３に接続された外部ディスプレイ、および外部記憶装置等に出力されてもよい。また、測定結果は、測定装置５と有線または無線によって接続された制御装置２や外部の情報処理装置（例えば、ＰＣ、サーバ、携帯端末等）に送信されてもよい。

【0034】

なお、電源回路４と測定装置５は、図１に示すように一つの試験装置３内に設けられていてもよいし、電源回路４と測定装置５とが別々の装置として設けられていてもよい。例えば、試験システム１において、電源回路４および測定装置５を内蔵する試験装置３と、電源回路４および測定装置５が別々に実現された試験装置３とが混在していてもよい。

【0035】

切替装置１０は、試験装置３＿１～３＿ｊと被試験器７＿１～７＿ｋとの間の接続状態を切り替える装置である。切替装置１０は、例えば、制御装置２からの指示に応じて、指定された試験装置３と指定された被試験器７との間の電気的な接続と遮断を切り替える。切替装置１０の詳細については、後述する。

【0036】

制御装置２は、試験システム１の統括的な制御を行う装置である。制御装置２は、例えば、ＰＣ、サーバ、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等のプログラム処理装置によって実現されている。

【0037】

制御装置２は、制御装置２自身が備える操作ボタンやタッチパネル等の内蔵入力インターフェースおよび制御装置２に接続されたキーボード等の外部入力インターフェースの少なくとも一つを介したユーザからの入力操作に応じて、試験装置３＿１～３＿ｊおよび切替装置１０を制御することにより、被試験器７＿１～＿７＿ｋに対する各種試験の実行と停止を実現する。また、制御装置２は、制御装置２と有線または無線によるネットワークによって接続された外部の情報処理装置（例えば、ＰＣ、サーバ、携帯端末等）からの指示信号に応じて、試験装置３＿１～３＿ｊおよび切替装置１０を制御してもよい。

【0038】

例えば、試験装置３＿１が部分放電試験に対応した装置であり、試験装置３＿１を用いて被試験器７＿２に対する部分放電試験を実行する場合を考える。この場合、制御装置２は、切替装置１０を制御することにより、試験装置３＿１と被試験器７＿２とを電気的に接続させる。その後、制御装置２は、試験装置３＿１を制御することにより、試験装置３＿１の電源回路４から部分放電試験に応じた電圧を出力させ、そのときの被試験器７＿２の部分放電試験に係る電気的特性を測定装置５によって測定させる。

【0039】

また、試験装置３＿２が絶縁抵抗試験に対応した装置であり、試験装置３＿２を用いて被試験器７＿１に対する絶縁抵抗試験を実行する場合を考える。この場合、制御装置２は、切替装置１０を制御することにより、試験装置３＿２と被試験器７＿１とを電気的に接続させる。その後、制御装置２は、試験装置３＿２を制御することにより、試験装置３＿２の電源回路４から部分放電試験に応じた電圧を出力させ、そのときの被試験器７＿１の絶縁抵抗試験に係る電気的特性を測定装置５によって測定させる。

【0040】

次に、切替装置１０の構成について詳細に説明する。

【0041】

図２は、実施の形態１に係る切替装置１０の構成を示す図である。

【0042】

図２に示すように、切替装置１０は、複数の外部端子と、スイッチ回路１１と、放電検出回路１２とを有している。

【0043】

上記複数の外部端子は、例えば、第１外部端子Ｐ１と、複数の第２外部端子Ｐ２＿１～Ｐ２＿ｎ（ｎは２以上の自然数）と、第３外部端子Ｐ３と、第４外部端子Ｐ４とを含む。
第１外部端子Ｐ１は、電圧または電流を入力するための端子である。例えば、第１外部端子Ｐ１は、高電圧（例えば、数千Ｖ）の入出力が可能に構成されている。

【0044】

第１外部端子Ｐ１は、試験装置３の電源回路４の電圧または電流の出力端子に配線を介して接続される。第１外部端子Ｐ１は、第１外部正極端子Ｐｅｐ１と第１外部負極端子Ｐｅｎ１を含む。

【0045】

第１外部正極端子Ｐｅｐ１および第１外部負極端子Ｐｅｎ１は、例えば、電源回路４から出力された交流電圧を切替装置１０の内部回路に入力するための端子である。例えば、第１外部正極端子Ｐｅｐ１は、試験装置３における交流電圧が出力可能な電源回路４の正極側出力端子に接続され、第１外部負極端子Ｐｎｐ１は、試験装置３における交流電圧が出力可能な電源回路４の負極側出力端子に接続される。

【0046】

第１外部端子Ｐ１は、更に、第２外部正極端子Ｐｅｐ２および第２外部負極端子Ｐｅｎ２を含んでいてもよい。第２外部正極端子Ｐｅｐ２および第２外部負極端子Ｐｅｎ２は、例えば、電源回路４から出力されたインパルス電圧を切替装置１０の内部回路に入力するための端子である。例えば、第２外部正極端子Ｐｅｐ２は、試験装置３におけるインパルス電圧が出力可能な電源回路４の正極側出力端子に接続され、第２外部負極端子Ｐｎｐ２は、試験装置３におけるインパルス電圧が出力可能な電源回路４の負極側出力端子に接続される。

【0047】

第２外部端子Ｐ２＿１～Ｐ２＿ｎは、ＤＵＴとしての被試験器７＿１～７＿ｋを接続するための端子である。

【0048】

第３外部端子Ｐ３は、信号を出力するための端子である。第３外部端子Ｐ３は、試験において検出される物理量に基づく信号を出力する。具体的に、第３外部端子Ｐ３は、交流電圧を用いる部分放電試験によって被試験器７において発生した放電に基づく電流に応じた信号を出力するための信号出力端子Ｐｓ１を含む。信号出力端子Ｐｓ１は、例えば、信号を出力するための正極側端子と基準となる負極側端子とを含む。信号出力端子Ｐｓ１は、例えば、ＢＮＣ（Ｂａｙｏｎｅｔ Ｎｅｉｌｌ Ｃｏｎｃｅｌｍａｎ）ケーブル等の同軸ケーブルが接続可能なコネクタによって構成されている。

【0049】

第３外部端子Ｐ３は、更に、インパルス電圧を用いる部分放電試験によって被試験器７において発生した放電に基づく電流に応じた信号を出力するための信号出力端子Ｐｓ２を含んでいてもよい。信号出力端子Ｐｓ２は、例えば、信号を出力するための正極側端子と基準となる負極側端子とを含む。信号出力端子Ｐｓ２は、例えば、信号出力端子Ｐｓ１と同様に、同軸ケーブルが接続可能なコネクタによって構成されている。

【0050】

上述したように、第１外部端子Ｐ１および第３外部端子Ｐ３は、主に、部分放電試験を行う際に用いられる。

【0051】

第４外部端子Ｐ４は、試験装置３＿１～３＿ｊと被試験器７＿１～７＿ｋとの間の接続状態を切り替える制御信号を切替装置１０の内部回路に入力するための端子である。例えば、第４外部端子Ｐ４は、信号線によって制御装置２と接続される。制御装置２から第４外部端子Ｐ４に入力された制御信号は、後述するスイッチ回路１１に入力される。

【0052】

切替装置１０は、第１外部端子Ｐ１、第２外部端子Ｐ２、第３外部端子Ｐ３、および第４外部端子Ｐ４に加えて、第５外部端子Ｐ５＿１～Ｐ５＿ｍ（ｍは２以上の自然数）を有していてもよい。第５外部端子Ｐ５＿１～Ｐ５＿ｍは、例えば、部分放電試験以外の試験に使用する試験装置３と接続するための端子である。第５外部端子Ｐ５＿１～Ｐ５＿ｍは、電圧および電流を入力するための端子と測定した物理量に基づく信号を出力するための端子とを含む。

【0053】

スイッチ回路１１は、第１外部端子Ｐ１、第３外部端子Ｐ３、および第５外部端子Ｐ５と第２外部端子Ｐ２との間の電流経路の形成と遮断を切り替える回路である。スイッチ回路１１は、複数の第１内部端子と複数の第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎを有する。

【0054】

上記第１内部端子は、試験装置３に接続される端子である。上記第１内部端子は、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第１内部負極端子Ｐｉｎ１を含む。第１内部正極端子Ｐｉｐ１は、後述する第１放電検出部１３を介して第１外部正極端子Ｐｅｐ１に接続される。第１内部負極端子Ｐｉｎ１は、第１放電検出部１３を介して第１外部負極端子Ｐｅｎ１に接続される。

【0055】

上記第１内部端子は、第２内部正極端子Ｐｉｐ２と第２内部負極端子Ｐｉｎ２を含んでいてもよい。第２内部正極端子Ｐｉｐ２は、後述する第２放電検出部１４を介して第２外部正極端子Ｐｅｐ２に接続される。第２内部負極端子Ｐｉｎ２は、第２放電検出部１４を介して第２外部負極端子Ｐｅｎ２に接続される。

【0056】

第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎは、被試験器７に接続される端子である。第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎは、複数の第２外部端子Ｐ２＿１～Ｐ２＿ｎの夫々に対応して接続されている。例えば、第２内部端子Ｐｉ２＿１は第２外部端子Ｐ２＿１に接続され、第２内部端子Ｐｉ２＿ｎは第２外部端子Ｐ２＿ｎに接続されている。

【0057】

スイッチ回路１１は、上記第１内部端子と第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとは別に、第３内部端子Ｐｉ３＿１～Ｐｉ３＿ｍを有していてもよい。第３内部端子Ｐｉ３＿１～Ｐｉ３＿ｍは、試験装置３側に接続される端子である。第３内部端子Ｐｉ３＿１～Ｐｉ３＿ｍは、複数の第５外部端子Ｐ５＿１～Ｐ５＿ｍの夫々に対応して接続されている。例えば、第３内部端子Ｐｉ３＿１は第５外部端子Ｐ５＿１に接続され、第３内部端子Ｐｉ３＿ｍは第５外部端子Ｐ５＿ｍに接続されている。

【0058】

スイッチ回路１１は、第１内部端子と第２内部端子Ｐｉ２との間の接続と遮断を切り替える。具体的に、スイッチ回路１１は、第４外部端子Ｐ４に入力された制御信号に基づいて、第１内部正極端子Ｐｉｐ１、第１内部負極端子Ｐｉｎ１、第２内部正極端子Ｐｉｐ２、および第２内部負極端子Ｐｉｎ２と、第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとの間の接続と遮断を切り替える。また、スイッチ回路１１は、第４外部端子Ｐ４に入力された制御信号に基づいて、第３内部端子Ｐｉ３＿１～Ｐｉ３＿ｍと第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとの間の接続と遮断を切り替える。

【0059】

スイッチ回路１１は、例えば、高電圧に対応した信号線（高圧バス）と、低電圧に対応した信号線（低圧バス）と、高圧バスおよび低圧バスと第１内部端子および第３内部端子Ｐｉ３＿１～Ｐｉ３＿ｍとの間の接続と遮断を切り替える複数のスイッチと、高圧バスおよび低圧バスと第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとの間の接続と遮断を切り替える複数のスイッチと、第４外部端子Ｐ４に入力された制御信号で指定された開閉状態となるように上記各スイッチを制御するスイッチ制御回路と、を含んで構成されている（不図示）。ここで、上記スイッチ回路１１を構成する各スイッチは、例えば、リレーやパワートランジスタ等の半導体スイッチによって実現されている。

【0060】

放電検出回路１２は、被試験器７において発生した放電を検出するための回路である。放電検出回路１２は、第１外部端子Ｐ１（Ｐｅｐ１，Ｐｅｎ１，Ｐｅｐ２，Ｐｅｎ２）に印加された電圧に応じてスイッチ回路１１の上記第１内部端子（Ｐｉｐ１、Ｐｉｎ１、Ｐｉｐ２、およびＰｉｎ２）に電圧を出力するとともに、試験対象物としての被試験器７において発生した放電に基づく電流に応じた信号を第３外部端子Ｐ３（Ｐｓ１，Ｐｓ２）に出力する。

【0061】

具体的に、放電検出回路１２は、第１放電検出部１３を有する。放電検出回路１２は、更に、第２放電検出部１４を有していてもよい。以下、第１放電検出部１３および第２放電検出部１４について詳細に説明する。

【0062】

図３Ａおよび図３Ｂは、実施の形態１に係る放電検出回路１２の構成の一例を示す図である。

【0063】

図３Ａには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルがステータコア（以下、単に「コア」とも称する。）に巻回された三相モータを被試験器７＿１とし、被試験器７＿１のＵ相とコアとの間に交流電圧を印加して部分放電試験を行う場合の、試験装置３＿１と被試験器７＿１との接続関係が示されている。

【0064】

図３Ｂには、上記三相モータを被試験器７＿１とし、被試験器７＿１のＵ相とコアとの間にインパルス電圧を印加して部分放電試験を行う場合の、試験装置３＿１と被試験器７＿１との接続関係が示されている。

【0065】

図３Ａおよび図３Ｂにおいて、被試験器７＿１としての三相モータのＵ相のコイルの一端が第２外部端子Ｐ２＿１に接続され、三相モータのＶ相のコイルの一端が第２外部端子Ｐ２＿２に接続され、三相モータのＷ相のコイルの一端が第２外部端子Ｐ２＿３に接続され、三相モータのコアが第２外部端子Ｐ２＿４に接続されている。

【0066】

図３Ａおよび図３Ｂにおいて、試験装置３＿１は、例えば、交流電圧を生成する電源回路４＿１と、インパルス電圧を生成する電源回路４＿２と、測定装置５とを有している。

【0067】

電源回路４＿１は、試験装置３に対する入力操作等によって指定された大きさの交流電圧（例えば、正弦波）を生成し、第１外部正極端子Ｐｅｐ１と第１外部負極端子Ｐｅｎ１との間に出力する。

【0068】

電源回路４＿２は、試験装置３に対する入力操作等によって指定された大きさのインパルス電圧を生成し、第２外部正極端子Ｐｅｐ２と第２外部負極端子Ｐｅｎ２との間に出力する。

【0069】

測定装置５は、信号出力端子Ｐｓ１から出力された信号と信号出力端子Ｐｓ２から出力された信号を入力する。

【0070】

第１放電検出部１３は、交流電圧を用いる部分放電試験において被試験器７に発生した放電に基づく電流を検出するための回路である。図３Ａに示すように、第１放電検出部１３は、コイルＬ、結合キャパシタＣｃ、および第１電流検出部３１を含む。

【0071】

コイルＬは、部分放電試験において被試験器７に生じた部分放電によって発生した電荷（電流）が試験装置３の電源回路４＿１に逆流することを防止するための素子である。コイルＬは、第１外部正極端子Ｐｅｐ１とスイッチ回路１１の第１内部正極端子Ｐｉｐ１との間に接続されている。

【0072】

結合キャパシタＣｃは、部分放電試験において被試験器７に生じた部分放電によって発生した電荷を蓄える素子である。結合キャパシタＣｃは、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第１内部負極端子Ｐｉｎ１との間に接続されている。第１放電検出部１３において、第１内部負極端子Ｐｉｎ１は、配線によって第１外部負極端子Ｐｅｎ１に接続されている。

【0073】

第１電流検出部３１は、放電によって結合キャパシタＣｃに流れる電流（電荷）を検出し、検出した電流に応じた放電検出信号を信号出力端子Ｐｓ１に出力する。第１電流検出部３１は、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第１内部負極端子Ｐｉｎ１との間に結合キャパシタＣｃと直列に接続されている。第１電流検出部３１は、例えば、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第１内部負極端子Ｐｉｎ１との間に結合キャパシタＣｃと直列に接続された抵抗Ｒｓを含む。抵抗Ｒｓは、放電によって結合キャパシタＣｃに流れる電流を電圧に変換し、放電検出信号として信号出力端子Ｐｓ１に出力する。例えば、測定装置５と信号出力端子Ｐｓ１とを同軸ケーブルで接続する場合、抵抗Ｒｓの一端が同軸ケーブルの内部導体に接続され、抵抗Ｒｓの他端が同軸ケーブルの外部導体に接続される。

【0074】

なお、第１電流検出部３１は、抵抗Ｒｓに代えて（または加えて）インダクタやキャパシタ等のインピーダンスを有する素子を含んでいてもよいし、第２電流検出部３２のような電流センサであってもよい。

【0075】

図３Ａに示す試験システム１において交流電圧を用いた部分放電試験を行う場合、制御装置２は、試験装置３＿１～３＿ｊと被試験器７＿１～７＿ｋとの間の接続状態を切り替えるための制御信号を第４外部端子Ｐ４に入力する。具体的には、制御装置２は、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第２内部端子Ｐｉ２＿１とを接続し、第１内部負極端子Ｐｉｎ１と第２内部端子Ｐｉ２＿４とを接続することを指示する制御信号を第４外部端子Ｐ４に入力する。スイッチ回路１１は、第４外部端子Ｐ４に入力された制御信号に応じて、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第２内部端子Ｐｉ２＿１とを接続し、第１内部負極端子Ｐｉｎ１と第２内部端子Ｐｉ２＿４とを接続する。これにより、試験装置３＿１の電源回路４＿１と被試験器７＿１としての三相モータとが電気的に接続され、三相モータのＵ相のコイルとコアとの間に交流電圧が印加可能な状態となる。

【0076】

第２放電検出部１４は、インパルス電圧を用いる部分放電試験において被試験器７に発生した放電に基づく電流を検出するための回路である。図３Ｂに示すように、第２放電検出部１４は、第１配線ＬＰ、第２配線ＬＮ、および第２電流検出部３２を有している。

【0077】

第１配線ＬＰは、第２外部正極端子Ｐｅｐ２と第２内部正極端子Ｐｉｐ２とを接続する。第２配線ＬＮは、第２外部負極端子Ｐｅｎ２と第２内部負極端子Ｐｉｎ２とを接続する。

【0078】

第２電流検出部３２は、第１配線ＬＰおよび第２配線ＬＮの少なくとも一方に流れる電流を検出し、検出した電流に応じた放電検出信号を信号出力端子Ｐｓ２に出力する。第２電流検出部３２は、例えば、グラウンド側に流れる電流、すなわち第２配線ＬＮに流れる電流を検出するように構成されている。

【0079】

第２電流検出部３２は、例えば、測定対象の導体（第２配線ＬＮ）を囲むように配置された環状のコアと磁気検出素子とを有し、上記導体に流れる電流によって上記コアに生じる磁束を上記磁気検出素子によって検出することにより、導体に流れる電流に応じた放電検出信号を出力する電流センサである。

【0080】

例えば、測定装置５と信号出力端子Ｐｓ２とを同軸ケーブルで接続する場合、第２電流検出部３２の一方の信号出力端子が同軸ケーブルの内部導体に接続され、第２電流検出部３２の他方の信号出力端子が同軸ケーブルの外部導体に接続される。

【0081】

なお、第２電流検出部３２は、上述した構成を有する電流センサに限定されず、第１配線ＬＰおよび第２配線ＬＮの少なくとも一方に流れる電流を検出可能な公知の種々の電流センサを用いることが可能である。

【0082】

図３Ｂに示す試験システム１においてインパルス電圧を用いた部分放電試験を行う場合、制御装置２は、試験装置３＿１～３＿ｊと被試験器７＿１～７＿ｋとの間の接続状態を切り替えるための制御信号を第４外部端子Ｐ４に入力する。具体的には、制御装置２は、第２内部正極端子Ｐｉｐ２と第２内部端子Ｐｉ２＿１とを接続し、第２内部負極端子Ｐｉｎ２と第２内部端子Ｐｉ２＿４とを接続することを指示する制御信号を第４外部端子Ｐ４に入力する。スイッチ回路１１は、第４外部端子Ｐ４に入力された制御信号に応じて、第２内部正極端子Ｐｉｐ２と第２内部端子Ｐｉ２＿１とを接続し、第２内部負極端子Ｐｉｎ２と第２内部端子Ｐｉ２＿４とを接続する。これにより、試験装置３＿１の電源回路４＿２と被試験器７＿１としての三相モータとが電気的に接続され、三相モータのＵ相のコイルとコアとの間にインパルス電圧が印加可能な状態となる。

【0083】

次に、実施の形態１に係る切替装置１０を用いた部分放電試験の流れについて説明する。

【0084】

図４Ａは、実施の形態１に係る切替装置１０によって、交流電圧を用いた部分放電試験を行う場合の流れを示すフローチャートである。
ここでは、図３Ａに示した三相モータの部分放電試験を行う場合を例にとり、説明する。

【0085】

先ず、制御装置２が、切替装置１０の第４外部端子Ｐ４に制御信号を入力することにより、インパルス電圧を発生する電源回路４＿２と被試験器７＿１としての三相モータとの接続を遮断する（ステップＳ１）。具体的には、制御装置２が、第２内部正極端子Ｐｉｐ２および第２内部負極端子Ｐｉｎ２と各第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとを遮断すること指示する制御信号を第４外部端子Ｐ４に入力する。スイッチ回路１１は、当該制御信号に応じて、第２内部正極端子Ｐｉｐ２および第２内部負極端子Ｐｉｎ２と各第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとを遮断する。

【0086】

次に、制御装置２が、切替装置１０の第４外部端子Ｐ４に制御信号を出力することにより、交流電圧を発生する電源回路４＿１と被試験器７＿１としての三相モータとを接続する（ステップＳ２）。具体的には、制御装置２が、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第２内部端子Ｐｉ２＿１とを接続し、第１内部負極端子Ｐｉｎ１と第２内部端子Ｐｉ２＿４とを接続すること指示する制御信号を第４外部端子Ｐ４に入力する。スイッチ回路１１は、当該制御信号に応じて、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第２内部端子Ｐｉ２＿１とを接続し、第１内部負極端子Ｐｉｎ１と第２内部端子Ｐｉ２＿４とを接続する。

【0087】

次に、制御装置２が、試験装置３＿１を制御して、電源回路４＿１から交流電圧を出力させる（ステップＳ３）。これにより、電源回路４＿１から出力された交流電圧が切替装置１０を介して被試験器７に印加される。例えば、交流電圧の印加によって被試験器７において部分放電が発生した場合、当該部分放電の大きさに応じた電流が発生し、第１放電検出部１３の結合キャパシタＣｃに流れ込む。第１電流検出部３１は、結合キャパシタＣｃに流れる電流を検出し、当該電流に応じた放電検出信号を信号出力端子Ｐｓ１から出力する。

【0088】

次に、試験装置３＿１の測定装置５が、切替装置１０の信号出力端子Ｐｓ１から放電検出信号を取得する（ステップＳ４）。測定装置５は、ステップＳ４において取得した放電検出信号に基づいて、ＤＵＴとしての被試験器７＿１において部分放電が発生したか否かを判定する（ステップＳ５）。例えば、試験装置３＿１は、判定結果を制御装置２に送信する。

【0089】

次に、制御装置２が、試験装置３＿１を制御して交流電圧の出力を停止する（ステップＳ６）。例えば、制御装置２は、試験装置３＿１から部分放電の発生の有無に関する判定結果を受信した場合に、試験装置３＿１に対して電源回路４＿１による交流電圧の出力の停止を指示する。

【0090】

次に、制御装置２が、切替装置１０の第４外部端子Ｐ４に制御信号を出力することにより、電源回路４＿１と被試験器７＿１としての三相モータとを遮断する（ステップＳ７）。具体的には、制御装置２が、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第２内部端子Ｐｉ２＿１とを遮断し、第１内部負極端子Ｐｉｎ１と第２内部端子Ｐｉ２＿４とを遮断すること指示する制御信号を第４外部端子Ｐ４に入力する。スイッチ回路１１は、当該制御信号に応じて、第１内部正極端子Ｐｉｐ１および第１内部負極端子Ｐｉｎ１と第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとを遮断する。

【0091】

以上の手順により、試験システム１において任意の被試験器７に対して交流電圧を用いた部分放電試験を行うことができる。

【0092】

図４Ｂは、実施の形態１に係る切替装置１０によって、インパルス電圧を用いた部分放電試験を行う場合の流れを示すフローチャートである。
ここでは、図３Ｂに示した被試験器７＿１としての三相モータの部分放電試験を行う場合を例にとり、説明する。

【0093】

先ず、制御装置２が、切替装置１０の第４外部端子Ｐ４に制御信号を出力することにより、交流電圧を発生する電源回路４＿１と被試験器７＿１としての三相モータとの接続を遮断する（ステップＳ１Ａ）。具体的には、制御装置２が、第１内部正極端子Ｐｉｐ１および第１内部負極端子Ｐｉｎ１と各第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとを遮断すること指示する制御信号を第４外部端子Ｐ４に入力する。スイッチ回路１１は、当該制御信号に応じて、第１内部正極端子Ｐｉｐ１および第１内部負極端子Ｐｉｎ１と各第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとを遮断する。

【0094】

次に、制御装置２が、切替装置１０の第４外部端子Ｐ４に制御信号を出力することにより、インパルス電圧を発生する電源回路４＿２と被試験器７＿１としての三相モータとを接続する（ステップＳ２Ａ）。具体的には、制御装置２が、第２内部正極端子Ｐｉｐ２と第２内部端子Ｐｉ２＿１とを接続し、第２内部負極端子Ｐｉｎ２と第２内部端子Ｐｉ２＿４とを接続すること指示する制御信号を第４外部端子Ｐ４に入力する。スイッチ回路１１は、当該制御信号に応じて、第２内部正極端子Ｐｉｐ２と第２内部端子Ｐｉ２＿１とを接続し、第２内部負極端子Ｐｉｎ２と第２内部端子Ｐｉ２＿４とを接続する。

【0095】

次に、制御装置２が、試験装置３＿１を制御して、電源回路４＿２からインパルス電圧を出力させる（ステップＳ３Ａ）。これにより、電源回路４＿２から出力されたインパルス電圧が切替装置１０を介して被試験器７に印加される。例えば、インパルス電圧の印加によって被試験器７＿１において部分放電が発生した場合、当該部分放電の大きさに応じた電流が発生し、第２放電検出部１４の第１配線ＬＰおよび第２配線ＬＮに流れ込む。第２電流検出部３２は、第２配線ＬＮに流れる電流を検出し、当該電流に応じた放電検出信号を信号出力端子Ｐｓ２から出力する。

【0096】

次に、試験装置３＿１の測定装置５が、切替装置１０の信号出力端子Ｐｓ２から放電検出信号を取得する（ステップＳ４Ａ）。測定装置５は、ステップＳ４Ａにおいて取得した放電検出信号に基づいて、ＤＵＴとしての被試験器７＿１において部分放電が発生したか否かを判定する（ステップＳ５）。例えば、試験装置３＿１は、判定結果を制御装置２に送信する。

【0097】

次に、制御装置２が、試験装置３＿１を制御してインパルス電圧の出力を停止する（ステップＳ６Ａ）。例えば、制御装置２は、試験装置３＿１から部分放電の発生の有無に関する判定結果を受信した場合に、試験装置３＿１に対して電源回路４＿２による交流電圧の出力の停止を指示する。

【0098】

次に、制御装置２が、切替装置１０の第４外部端子Ｐ４に制御信号を出力することにより、電源回路４＿２と被試験器７＿１としての三相モータとを遮断する（ステップＳ７Ａ）。具体的には、制御装置２が、第２内部正極端子Ｐｉｐ２と第２内部端子Ｐｉ２＿１とを遮断し、第２内部負極端子Ｐｉｎ２と第２内部端子Ｐｉ２＿４とを遮断すること指示する制御信号を第４外部端子Ｐ４に入力する。スイッチ回路１１は、当該制御信号に応じて、第２内部正極端子Ｐｉｐ２および第２内部負極端子Ｐｉｎ２と第２内部端子Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎとを遮断する。

【0099】

以上の手順により、試験システム１において、任意の被試験器７に対してインパルス電圧を用いた部分放電試験を行うことができる。

【0100】

以上、実施の形態１に係る切替装置１０は、試験装置３＿１～３＿ｊと被試験器７＿１～７＿ｋとの間の接続と遮断を切り替えるスイッチ回路１１に加えて、放電検出回路１２を更に備えている。放電検出回路１２は、第１外部端子Ｐ１としての第１外部正極端子Ｐｅｐ１および第１外部負極端子Ｐｅｎ１に印加された電圧に応じて、スイッチ回路１１の第１内部端子としての第１内部正極端子Ｐｉｐ１および第１内部負極端子Ｐｉｎ１に電圧を出力するとともに、被試験器７において発生した放電に基づく電流に応じた信号（放電検出信号）を第３外部端子Ｐ３としての信号出力端子Ｐｓ１に出力する。

【0101】

これによれば、部分放電試験に対応していない測定装置を用いて部分放電試験を行う場合であっても、ユーザが測定装置と切替装置との間に部分放電試験のための回路を別途設ける必要がない。また、高電圧が印加される配線や端子の露出を最小限に抑えることができるので、従来よりも安全性を向上させることができる。すなわち、実施の形態１に係る切替装置１０によれば、部分放電試験を容易かつ安全に行うことが可能となる。

【0102】

また、実施の形態１に係る切替装置１０において、放電検出回路１２は、図３Ａに示した第１放電検出部１３を有している。これによれば、必要な最低限の構成要素によって交流電圧を用いた部分放電試験を実現することができるので、部分放電試験の機能を切替装置に持たせることによるコストの増大を抑えることが可能となる。

【0103】

更に、実施の形態１に係る切替装置１０において、放電検出回路１２は、図３Ｂに示した第２放電検出部１４を有している。これによれば、必要な最低限の構成要素によってインパルス電圧を用いた部分放電試験を実現することができるので、部分放電試験の機能を切替装置に持たせることによるコストの増大を抑えることが可能となる。また、切替装置１０に第１放電検出部１３および第２放電検出部１４を搭載することにより、交流電圧とインパルス電圧の両方の部分放電試験を行うことができる。

【0104】

≪実施の形態２≫
図５は、実施の形態２に係る切替装置１０Ａの構成を示す図である。

【0105】

図５に示す切替装置１０Ａは、試験装置３と被試験器７との間に第１放電検出部１３Ａを接続するか否かを切り替える機能を有する点において、実施の形態１に係る切替装置１０と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る切替装置１０と同様である。

【0106】

実施の形態２に係る切替装置１０Ａは、実施の形態１に係る切替装置１０の代わりに、図１に示した試験システム１に適用することができる。

【0107】

図６は、実施の形態２に係る放電検出回路１２Ａの構成を示す図である。

【0108】

図６には、図３Ａと同様に、被試験器７＿１としての三相モータに対して交流電圧を用いた部分放電試験を行う場合が示されている。

【0109】

図６に示すように、第１放電検出部１３Ａは、実施の形態１に係る第１放電検出部１３の構成要素であるコイルＬ、結合キャパシタＣｃ、および第１電流検出部３１に加えて、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を有する。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、例えば、リレーやパワートランジスタ等の半導体スイッチによって実現されている。

【0110】

スイッチＳＷ１は、コイルＬの両端を短絡する電流経路の形成と遮断を切り替える。例えば、スイッチＳＷ１の一方の端子はコイルＬの一方の端子に接続され、スイッチＳＷ１の他方の端子はコイルＬの他方の端子に接続されている。

【0111】

スイッチＳＷ２は、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第１内部負極端子Ｐｉｎ１との間の結合キャパシタＣｃを経由した電流経路の形成と遮断を切り替える。具体的に、スイッチＳＷ２は結合キャパシタＣｃに直列に接続されている。例えば、スイッチＳＷ２の一方の端子は第１内部正極端子Ｐｉｐ１に接続され、スイッチＳＷ２の他方の端子は、結合キャパシタＣｃの第１電流検出部３１に接続される端子の反対側の端子に接続されている。

【0112】

切替装置１０Ａは、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン・オフを制御するスイッチ切替信号を入力するための第６外部端子Ｐ６を有していてもよい。例えば、制御装置２は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオンまたはオフを指定するスイッチ切替信号を第６外部端子Ｐ６に入力する。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、第６外部端子Ｐ６に入力されたスイッチ切替信号に応じて、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン状態とオフ状態を切り替える。なお、切替装置１０Ａは、第６外部端子Ｐ６に入力されたスイッチ制御信号に基づいてスイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフを切り替えるスイッチ切替回路を有していてもよい。

【0113】

図７は、実施の形態２に係る切替装置１０Ａによって、交流電圧を用いた部分放電試験を行う場合の流れを示すフローチャートである。

【0114】

先ず、制御装置２が、スイッチ制御信号を切替装置１０Ａの第６外部端子Ｐ６に入力することにより、切替装置１０ＡにおけるスイッチＳＷ１をオフし、スイッチＳＷ２をオンする（ステップＳ１０）。具体的には、制御装置２が、スイッチＳＷ１をオフさせ、スイッチＳＷ２をオンさせることを指示するスイッチ制御信号を生成し、切替装置１０の第６外部端子Ｐ６に入力する。スイッチＳＷ１は、当該スイッチ制御信号に応じてオフ状態となり、スイッチＳＷ２は、当該スイッチ制御信号に応じてオン状態となる。

【0115】

これにより、第１外部正極端子Ｐｅｐ１と第１内部正極端子Ｐｉｐ１との間にコイルＬを経由した電流経路が形成され、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第１内部負極端子Ｐｉｎ１との間に結合キャパシタＣｃを経由した電流経路が形成されるので、交流電圧を用いた部分放電試験が可能となる。

【0116】

ステップＳ１０の後の処理手順は、図４Ａに示した実施の形態１に係る部分放電試験の処理手順と同様である。

【0117】

一方、絶縁抵抗試験または耐電圧試験を行う場合には、制御装置２は、スイッチ制御信号を切替装置１０の第６外部端子Ｐ６に入力することにより、切替装置１０におけるスイッチＳＷ２をオフし、スイッチＳＷ２をオンする。具体的には、制御装置２が、スイッチＳＷ１をオンさせ、スイッチＳＷ２をオフさせることを指示するスイッチ制御信号を生成し、切替装置１０の第６外部端子Ｐ６に入力する。スイッチＳＷ１は、当該スイッチ制御信号に応じてオン状態となり、スイッチＳＷ２は、当該スイッチ制御信号に応じてオフ状態となる。

【0118】

これにより、第１外部正極端子Ｐｅｐ１と第１内部正極端子Ｐｉｐ１との間にコイルＬを経由しない電流経路が形成され、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第１内部負極端子Ｐｉｎ１との間の電流経路が遮断されるので、絶縁抵抗試験または耐電圧試験時に、コイルＬと結合キャパシタＣｃを介さずに被試験器７に高電圧を印加することが可能となる。

【0119】

以上、実施の形態２に係る切替装置１０Ａは、上記スイッチＳＷ１，ＳＷ２を有しているので、試験の種類に応じて第１放電検出部１３Ａの接続の可否を切り替えることが可能となるので、部分放電試験の以外の試験において第１放電検出部１３Ａによる悪影響を低減することが可能となる。

【0120】

具体的には、絶縁抵抗試験や耐電圧試験において第１放電検出部１３ＡのコイルＬが電源回路４＿１とスイッチ回路１１との間に接続されていた場合、コイルＬの直流抵抗成分およびインダクタンス成分によってコイルＬの両端において電圧降下が発生し、被試験器７に印加される電圧が電源回路４＿１から出力された電圧よりも低下してしまう。これに対し、実施の形態２に係る切替装置１０によれば、スイッチＳＷ１をオンさせることにより、コイルＬを経由しない電流経路を形成することができるので、コイルＬによる絶縁抵抗試験や耐電圧試験に対する悪影響を抑えることが可能となる。

【0121】

また、絶縁抵抗試験や耐電圧試験において被試験器７に並列に結合キャパシタＣｃが接続されていた場合、被試験器７に電圧を印加したときに結合キャパシタＣｃに漏れ電流が流れ込むため、被試験器７の漏れ電流を正確に測定することが困難となる。これに対し、実施の形態２に係る切替装置１０によれば、スイッチＳＷ２をオフさせることにより、結合キャパシタＣｃを経由した電流経路を遮断することができるので、結合キャパシタＣｃによる絶縁抵抗試験や耐電圧試験に対する悪影響を抑えることが可能となる。

【0122】

≪実施の形態３≫

【0123】

図８は、実施の形態３に係る切替装置１０Ｂの構成を示す図である。

【0124】

図８に示す切替装置１０Ｂは、交流電圧を用いた部分放電試験において被試験器７に印加した交流電圧を分圧した信号を出力する機能を有する点において、実施の形態２に係る切替装置１０Ａと相違し、その他の点においては実施の形態１に係る切替装置１０Ａと同様である。実施の形態３に係る切替装置１０Ｂは、実施の形態１に係る切替装置１０の代わりに、図１に示した試験システム１に適用することができる。

【0125】

図９は、実施の形態３に係る放電検出回路１２Ｂの構成を示す図である。

【0126】

図９には、図３Ａと同様に、被試験器７＿１としての三相モータに対して交流電圧を用いた部分放電試験を行う場合が示されている。

【0127】

図９に示すように、第１放電検出部１３Ｂは、複数のキャパシタによって構成された結合キャパシタＣｃを有する。具体的に、第１放電検出部１３Ｂの結合キャパシタＣｃは、第１内部正極端子Ｐｉｐ１と第１内部負極端子Ｐｉｎ１との間に直列に接続された複数のキャパシタを含む。例えば、結合キャパシタＣｃは、２つのキャパシタＣ１，Ｃ２が直列に接続された構成を有している。

【0128】

切替装置１０は更に、第３外部端子Ｐ３として信号出力端子Ｐｓ３を有する。信号出力端子Ｐｓ３は、結合キャパシタＣｃを構成する複数のキャパシタのうち２つのキャパシタ同士が接続されるノードに接続されている。例えば、図９に示すように、信号出力端子Ｐｓ３は、キャパシタＣ１とキャパシタＣ２とが共通に接続されたノードＮｃに接続されている。信号出力端子Ｐｓ３は、例えば、ＢＮＣケーブル等の同軸ケーブルが接続可能なコネクタによって構成されている。

【0129】

このように、実施の形態３に係る切替装置１０Ｂは、直列に接続された複数のキャパシタＣ１，Ｃ２によって構成された結合キャパシタＣｃと、２つのキャパシタＣ１，Ｃ２同士が共通に接続されるノードに接続された信号出力端子Ｐｓ３を有する。

【0130】

これによれば、部分放電試験において交流電圧を被試験器７に印加した場合に、当該交流電圧を分圧した信号を切替装置１０Ｂの信号出力端子Ｐｓ３から出力することができる。試験装置３は、部分放電試験において、切替装置１０Ｂの信号出力端子Ｐｓ３から出力された交流電圧を分圧した信号を放電検出信号とともに取得することにより、被試験器７において部分放電が発生したタイミング（位相）を特定することが可能となる。これにより、より高精度な部分放電試験を実現することが可能となる。

【0131】

≪実施の形態の拡張≫
以上、本願発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0132】

例えば、上記実施の形態では、放電検出回路１２，１２Ａ，１２Ｂが第１放電検出部１３，１３Ａ，１３Ｂと第２放電検出部１４を有している場合を例示したが、これに限られない。例えば、放電検出回路１２，１２Ａ，１２Ｂは、第１放電検出部１３，１３Ａ，１３Ｂと第２放電検出部１４の少なくとも一方を有していればよい。

【0133】

また、実施の形態３では、複数のキャパシタによって構成された結合キャパシタＣｃと信号出力端子Ｐｓ３を実施の形態２に係る切替装置１０Ａに適用する場合を一例として示したが、実施の形態１に係る切替装置１０に、複数のキャパシタによって構成された結合キャパシタＣｃと信号出力端子Ｐｓ３を適用してもよい。

【0134】

また、上述のフローチャートは、動作を説明するための一例を示すものであって、これに限定されない。すなわち、フローチャートの各図に示したステップは具体例であって、このフローに限定されるものではない。例えば、一部の処理の順番が変更されてもよいし、各処理間に他の処理が挿入されてもよいし、一部の処理が並列に行われてもよい。

【符号の説明】

【0135】

１…試験システム、２…制御装置、３，３＿１～３＿ｊ…試験装置、４，４＿１，４＿２…電源回路、５…測定装置、７，７＿１～７＿ｋ…被試験器（ＤＵＴ）、１０，１０Ａ，１０Ｂ…切替装置、１１…スイッチ回路、１２…放電検出回路、１３…第１放電検出部、１４…第２放電検出部、３１…第１電流検出部、３２…第２電流検出部、Ｃ１，Ｃ２…キャパシタ、Ｃｃ…結合キャパシタ、Ｌ…コイル、ＬＰ…第１配線、ＬＮ…第２配線、Ｐ１…第１外部端子、Ｐ２，Ｐ２＿１～Ｐ２＿ｎ…第２外部端子、Ｐ３…第３外部端子、Ｐ４…第４外部端子、Ｐ５，Ｐ５＿１～Ｐ５＿ｍ…第５外部端子、Ｐ６…第６外部端子、Ｐｅｐ１…第１外部正極端子，Ｐｅｎ１…第１外部負極端子、Ｐｅｐ２…第２外部正極端子，Ｐｅｎ２…第２外部負極端子、Ｐｓ１，Ｐｓ２，Ｐｓ３…信号出力端子、Ｐｉｐ１…第１内部正極端子，Ｐｉｎ１…第１内部負極端子、Ｐｉｐ２…第２内部正極端子，Ｐｉｎ２…第２内部負極端子、Ｐｉ２＿１～Ｐｉ２＿ｎ…第２内部端子、Ｐｉ３＿１～Ｐｉ３＿ｍ…第３内部端子、Ｒｓ…抵抗。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】