特許 7220500 絶縁型電圧測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-02

(45)【発行日】2023-02-10

(54)【発明の名称】絶縁型電圧測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/06 20060101AFI20230203BHJP

   G01R 19/00 20060101ALI20230203BHJP

【ＦＩ】

G01R15/06 Z

G01R19/00 L

G01R19/00 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019041378

(22)【出願日】2019-03-07

(65)【公開番号】P2020144026

(43)【公開日】2020-09-10

【審査請求日】2022-02-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000141060

【氏名又は名称】株式会社関電工

(73)【特許権者】

【識別番号】500285727

【氏名又は名称】三和電気計器株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】597019609

【氏名又は名称】株式会社 シーディエヌ

(74)【代理人】

【識別番号】100100516

【弁理士】

【氏名又は名称】三谷 惠

(72)【発明者】

【氏名】大浦 洋治

(72)【発明者】

【氏名】塙 曜二

(72)【発明者】

【氏名】関根 隆好

(72)【発明者】

【氏名】澤田 真克

(72)【発明者】

【氏名】野田 龍三

(72)【発明者】

【氏名】松尾 和顕

【審査官】島▲崎▼ 純一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１６３３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３２０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７４１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５６１５４６３（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １５／０６

Ｇ０１Ｒ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電圧測定対象物の外面に配置され前記電圧測定対象物の近隣に存在する近隣電線の導体による電圧ノイズ成分を含んだ前記電圧測定対象物の導体の測定対象電圧成分を電流で検出する検出プローブと、
前記近隣電線の導体の近傍に配置され前記測定対象電圧成分を含んだ前記電圧ノイズ成分を電流として検出する電圧ノイズ検出電極と、
前記検出プローブで検出された電流をシールド線を介して入力し電圧に変換するとともに前記電圧ノイズ検出電極で検出された電流をシールド線を介して入力し電圧に変換する電流入力演算部と、
前記電流入力演算部で電圧に変換された前記導体測定対象電圧成分と前記電圧ノイズ成分とが混在した検出電圧から前記電圧ノイズ成分を除去し前記電圧測定対象物の導体の測定電圧を得る補正電圧演算部とを備えたことを特徴とする絶縁型電圧測定装置。

【請求項2】

電圧測定対象物の外面に配置され前記電圧測定対象物の近隣に存在する近隣電線の導体による電圧ノイズ成分を含んだ前記電圧測定対象物の導体の測定対象電圧成分を電流で検出する検出プローブと、
前記検出プローブで検出された電流を取り出すシールド線をさらにシールドした２重シールド線とし前記２重シールド線の外側シールド部から前記シールド線のシールド部の端部を前記検出プローブ側に露出させて形成され前記測定対象電圧成分を含んだ前記電圧ノイズ成分を電流として検出する電圧ノイズ一括検出部と、
前記検出プローブで検出された電流を前記シールド線の芯線から電流電圧変換回路に入力し電圧に変換するとともに前記電圧ノイズ一括検出部で検出された電流を接地状態とみなせる前記シールド線のシールド部を介して電流電圧変換回路に入力し前記電圧ノイズ一括検出部で検出された電流を電圧に変換する電流入力演算部と、
前記電流入力演算部で電圧に変換された前記導体測定対象電圧成分と前記電圧ノイズ成分とが混在した検出電圧から前記電圧ノイズ成分を除去し前記電圧測定対象物の導体の測定電圧を得る補正電圧演算部とを備えたことを特徴とする絶縁型電圧測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電圧測定対象物体に印加された電圧を測定する絶縁型電圧測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電圧測定対象物体に印加された電圧を測定するものとして、絶縁被覆した電線の導体に印加された電圧を導体に非接触で測定する非接触電圧検出装置がある（例えば、特許文献１参照）。これは、絶縁部材中に電線側の第１電極と電圧検出用の第２電極とを有し、第１電極の一部に第２電極を間隔を保って配置し、電線の絶縁被覆の外面に密着させて巻き付け可能な可撓性を有した検出プローブを有したものである。

【0003】

この検出プローブは、第１電極と第２電極との間で形成する補助コンデンサ部分の静電容量Ｃａを電線の導体と第１電極間の静電容量Ｃｓに比べて十分小さく形成し、検出プローブの補助コンデンサ部分に検出用コンデンサ及び電圧検出回路を接続し、電線の導体に印加される交流電圧Ｖを測定するものである。

【0004】

つまり、電圧検出回路の入力電圧ＶｉｎはＶｉｎ≒（Ｃａ/Ｃｉｎ）・Ｖ（Ｃｉｎは検出用コンデンサの静電容量、Ｖは被測定電圧）となるので、被測定電圧（電線導体の交流電圧）Ｖは、補助コンデンサ部分の静電容量Ｃａと検出用コンデンサの静電容量Ｃｉｎとの比で表されることから、電線の導体と第１電極間の静電容量Ｃｓの影響を受けるとことなく、電線導体の交流電圧の電圧測定を高精度で行うことができるものである。

【0005】

また、本出願人は、特願２０１８－５６９０７６号（以下先の出願という）として、検出プローブの電極の浮遊静電容量の影響を抑制し、測定対象電線の種別が異なっても導体の交流電圧の電圧測定を高精度で行うことができる絶縁型電圧測定装置を開発し特許出願している。この絶縁型電圧測定装置は、電圧測定対象物の外面に近接して配置される導体側電極と、導体側電極より面積が小さく導体側電極と間隔を保って対面して配置される出力側電極と、導体側電極と出力側電極との間に設けられ絶縁抵抗が大きく誘電率が小さい誘電体とを有した検出プローブを設け、Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）で構成された電圧検出部により、出力側電極の電流を入力し出力側電極の電流に比例した出力電圧Ｖoutを得るようにしたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１２－１６３３９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１のものや先の出願のものでは、電圧測定対象物として絶縁被覆された電線の導体の電圧を静電容量を通じて測定するものであるので、近隣に別の導体があると、電圧測定対象の導体と検出プローブの測定電極との間に生じる静電容量を通じて近隣の別の導体の電圧成分が電圧ノイズ成分として混入して誤差となり、高精度な導体の電圧測定を行うことができない。

【0008】

また、電圧測定対象の導体が絶縁された電線のような場合には、電線の種類により導体の径や導体の絶縁被覆の厚みが変わるので、測定対象電線の種別が異なる場合は、電圧測定対象の導体と測定電極との間の静電容量が変化してしまう。このため、電圧測定対象の電線の種別が異なる場合の対策が必要となる。

【0009】

図８は、特許文献１の絶縁型電圧測定装置の説明図である。図８（ａ）はその概略構成図、図８（ｂ）は図８（ａ）の等価回路、図８（ｃ）は第１電極の浮遊静電容量Ｃｓ１及び第２電極１５の浮遊静電容量Ｃａ１を考慮した等価回路である。図８に示すように、電圧の測定対象電線１１の導体１２（以下、測定対象導体１２という）に印加される交流電圧を測定するにあたって、測定対象電線１１の絶縁被覆の外面に検出プローブ１３を取り付ける。検出プローブ１３は、絶縁被覆の外面に密着させて巻き付け可能な可撓性を有する絶縁部材中に、測定対象電線１１側の大面積の第１電極１４と、この第１電極１４の一部に対向させる電圧検出用の小面積の第２電極１５とを有している。そして、第２電極１５の後段に大容量の検出用コンデンサＣｉｎを接続し検出用コンデンサＣｉｎの電圧を電圧検出回路１６で測定することにより測定対象導体１２に印加される交流電圧を測定する。

【0010】

図８（ｂ）に示すように、電線の導体と第１電極１４との間の静電容量Ｃｓと、第１電極１４と第２電極１５との間で形成する補助コンデンサ部分の静電容量Ｃａとの合成静電容量Ｃｐが検出用コンデンサＣｉｎに直列接続されている。検出用コンデンサＣｉｎは測定対象電線１１の浮遊容量分が無視できるほど大きな検出用コンデンサであり、図８（ｃ）に示すように、第１電極１４の浮遊静電容量Ｃｓ１及び第２電極１５の浮遊静電容量Ｃａ１が存在していても、これら浮遊容量分Ｃｓ１、Ｃａ１の影響を受けないようにしている。

【0011】

つまり、低静電容量である第２電極１５からの電流を大容量の検出用コンデンサＣｉｎの電圧Ｖｉｎに変換し、ケーブルの浮遊容量分が無視できるようにしている。このことから、低静電容量である第２電極１５からの電流は非常に小さく大容量コンデンサＣｉｎの容量は大きいので、電圧検出回路の入力電圧Ｖｉｎは非常に微小になってしまい、ノイズの影響を受けやすい。

【0012】

そこで、出願人は先の出願の絶縁型電圧測定装置を開発した。図９は先の出願の絶縁型電圧測定装置の説明図である。図９において、絶縁被膜２６で被膜された測定対象導体１２には交流電源１７から試験用電圧Ｖ１が印加されており、この交流電源１７から印加された交流電圧Ｖ１が測定対象導体１２の電圧となる。その測定対象導体１２の電圧を測定するにあたり、測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に検出プローブ１３を取り付ける。検出プローブ１３は、測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に接触して配置される導体側電極１８と、導体側電極１８より面積が小さく導体側電極１８と間隔を保って対面して配置される出力側電極１９と、導体側電極１８と出力側電極１９との間に誘電体２０とを有している。

【0013】

測定対象導体１２と出力側電極１９との間には測定対象導体１２の絶縁被膜２６と誘電体２０によって静電容量Ｃ１２が生じる。この静電容量Ｃ１２により測定対象導体の電圧Ｖ１は電流Ｉ１を生じ、この電流Ｉ１は電圧検出部２１に入力される。電圧検出部２１はインピーダンスが小さいＩ／Ｖ変換回路で形成される。また、出力側電極１９の直近から電圧検出部２１のオペアンプ２２のマイナス入力端子までシールド線２５を配置し、出力側電極１９からの電圧検出部２１までの配線の静電容量の影響を軽減している。

【0014】

出力側電極１９からの電流Ｉ１はシールド線２５の芯線を通って電圧検出部２１のオペアンプ２２のマイナス端子に入力され、電圧検出部２１の出力電圧Ｖoutは、Ｖout＝－Ｉ１・Ｚとなる。オペアンプ２２のプラス端子は接地（ＧＮＤ）されており、オペアンプ２２は、マイナス端子をプラス端子と同電位になるように動作するからである。これにより、出力側電極１９からの電流Ｉ１に比例した出力電圧Ｖoutを得る。測定対象導体１２の電圧Ｖ１と測定結果の出力電圧Ｖoutとは特定の比例係数を持った比例関係となるため、測定結果の出力電圧Ｖoutから測定対象導体１２の電圧Ｖ１を求めることができる。

【0015】

図１０は、絶縁被膜２６で被膜された測定対象導体１２の近隣に絶縁被膜２６ｘで被膜された第１近隣電線２８ｘの導体２９ｘ（以下、第１近隣導体２９ｘという）がある場合の図９に示した絶縁型電圧測定装置の説明図である。図１０では、絶縁被膜２６で被膜された測定対象導体１２及び絶縁被膜２６ｘで被膜された第１近隣導体２９ｘは上側から見た状態を示している。

【0016】

絶縁被膜２６ｘで被膜された第１近隣導体２９ｘには交流電源１７ｘから試験用電圧Ｖｘが印加されており、この交流電源１７ｘから印加された交流電圧Ｖｘが第１近隣導体２９ｘの電圧となる。

【0017】

測定対象導体１２の近隣に第１近隣導体２９ｘがあると、第１近隣導体２９ｘと検出プローブ１３の出力側電極１９との間には静電容量Ｃｘ１が生じる。第１近隣導体２９ｘの電圧Ｖｘは、第１近隣導体２９ｘと出力側電極１９との間の静電容量Ｃｘ１により電流Ｉｘを生じる。このため、シールド線２５の芯線には、測定対象導体１２からの電流Ｉ１に加えて近隣導体２９からの電流Ｉｘが混在した電流（Ｉ１ +Ｉｘ）が流れることになり、電圧検出部２１に電流（Ｉ１ +Ｉｘ）が入力される。従って、測定結果の出力電圧Ｖoutには近隣導体２９からの電流Ｉｘ分の誤差が生じる。

【0018】

つまり、先の出願の絶縁型電圧測定装置は、測定対象導体１２の近隣に別の第１近隣導体２９ｘが存在しない場合には有効であるが、測定対象導体１２の近隣に第１近隣導体２９ｘがあると、測定結果の出力電圧Ｖoutには第１近隣導体２９ｘからの電流Ｉｘ分の誤差が生じる。

【0019】

電路は往路と復路の導体があることで電気エネルギーを伝達するので、測定対象導体の近隣には、戻りの導体が存在することが常である。また、測定対象導体１２が電力関係の場合は３相も多く、電路の配線は３本になることも多い。また測定を行うことの多い配電盤には、単相及び三相の各種の配線が混在している。

【0020】

このように、特許文献１のものや先の出願のものでは、近隣に測定対象導体とは別の導体があると、測定対象導体と測定電極である検出プローブの出力側電極との間に生じる静電容量を通じて、近隣の別の導体の電圧成分が混入して測定結果の出力電圧Ｖoutの誤差となり、高精度な導体の電圧測定を行うことができない。

【0021】

本発明の目的は、電圧の測定対象導体の近隣に別の導体が配置された状態でも測定対象導体の電圧を高精度で測定できる絶縁型電圧測定装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0022】

請求項１の発明に係る絶縁型電圧測定装置は、電圧測定対象物の外面に配置され前記電圧測定対象物の近隣に存在する近隣電線の導体による電圧ノイズ成分を含んだ前記電圧測定対象物の導体の測定対象電圧成分を電流で検出する検出プローブと、前記近隣電線の導体の近傍に配置され前記測定対象電圧成分を含んだ前記電圧ノイズ成分を電流として検出する電圧ノイズ検出電極と、前記検出プローブで検出された電流をシールド線を介して入力し電圧に変換するとともに前記電圧ノイズ検出電極で検出された電流をシールド線を介して入力し電圧に変換する電流入力演算部と、前記電流入力演算部で電圧に変換された前記導体測定対象電圧成分と前記電圧ノイズ成分とが混在した検出電圧から前記電圧ノイズ成分を除去し前記電圧測定対象物の導体の測定電圧を得る補正電圧演算部とを備えたことを特徴とする。

【0023】

請求項２の発明に係る絶縁型電圧測定装置は、電圧測定対象物の外面に配置され前記電圧測定対象物の近隣に存在する近隣電線の導体による電圧ノイズ成分を含んだ前記電圧測定対象物の導体の測定対象電圧成分を電流で検出する検出プローブと、前記検出プローブで検出された電流を取り出すシールド線をさらにシールドした２重シールド線とし前記２重シールド線の外側シールド部から前記シールド線のシールド部の端部を前記検出プローブ側に露出させて形成され前記測定対象電圧成分を含んだ前記電圧ノイズ成分を電流として検出する電圧ノイズ一括検出部と、前記検出プローブで検出された電流を前記シールド線の芯線から電流電圧変換回路に入力し電圧に変換するとともに前記電圧ノイズ一括検出部で検出された電流を接地状態とみなせる前記シールド線のシールド部を介して電流電圧変換回路に入力し前記電圧ノイズ一括検出部で検出された電流を電圧に変換する電流入力演算部と、前記電流入力演算部で電圧に変換された前記導体測定対象電圧成分と前記電圧ノイズ成分とが混在した検出電圧から前記電圧ノイズ成分を除去し前記電圧測定対象物の導体の測定電圧を得る補正電圧演算部とを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

請求項１の発明によれば、電圧測定対象物の外面に配置された検出プローブにより電圧測定対象物の近隣に存在する近隣電線の導体による電圧ノイズ成分を含んだ電圧測定対象物の導体の測定対象電圧成分を電流で検出し、近隣電線の導体の近傍に設けた電圧ノイズ検出電極により測定対象電圧成分を含んだ電圧ノイズ成分を電流で検出し、検出プローブで検出された電流及び電圧ノイズ検出電極で検出された電流を電流入力演算部で電圧に変換し、補正電圧演算部は電流入力演算部で電圧に変換された導体測定対象電圧成分と電圧ノイズ成分とが混在した検出電圧から電圧ノイズ成分を除去し電圧測定対象物の導体の測定電圧を得るので、測定対象導体の近隣に別の導体が配置された状態でも測定対象導体の電圧を高精度で測定できる。

【0025】

請求項２の発明によれば、検出プローブで検出された電流を取り出すシールド線をさらにシールドした２重シールド線とし、２重シールド線の外側シールド部からシールド線のシールド部の端部を検出プローブ側に露出させて形成された電圧ノイズ一括検出部により測定対象電圧成分を含んだ電圧ノイズ成分を電流で検出する。従って、検出プローブや電圧ノイズ一括検出部で検出した電流に対しシールド線や２重シールド線の静電容量や引き回しによる静電容量変化に関係なく電流入力演算部に入力できる。

【0026】

電圧ノイズ一括検出部は、シールド線のシールド部の端部を検出プローブ側に露出させて周回構造に形成しているので、電圧測定対象物の近隣に存在するすべての近隣電線の導体による電圧ノイズ成分を検出できる。電流入力演算部は、電圧ノイズ一括検出部で検出された電流を接地状態とみなせるシールド線のシールド部を介して電流電圧変換回路に入力するので、シールド線が接地された場合と同様となる。そして、補正電圧演算部は電流入力演算部で電圧に変換された導体測定対象電圧成分と電圧ノイズ成分とが混在した検出電圧から電圧ノイズ成分を除去し電圧測定対象物の導体の測定電圧を得るので、電圧の測定対象導体の近隣に別の導体が配置された状態でも測定対象導体の電圧を高精度で測定できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態に係わる絶縁型電圧測定装置の一例を示す構成図。

【図2】図１に示した絶縁型電圧検出装置の等価回路の回路図。

【図3】本発明の第１実施形態に係わる絶縁型電圧測定装置の他の一例を示す構成図。

【図4】本発明の第１実施形態に係わる絶縁型電圧測定装置の別の他の一例を示す構成図。

【図5】本発明の第２実施形態に係わる絶縁型電圧測定装置の一例を示す構成図。

【図6】図５に示した絶縁型電圧検出装置の等価回路の回路図。

【図7】本発明の第２実施形態に係わる絶縁型電圧測定装置の他の一例を示す構成図。

【図8】特許文献１の絶縁型電圧測定装置の説明図。

【図9】先の出願の絶縁型電圧測定装置の説明図。

【図10】測定対象電線の導体の近隣に近隣電線の導体がある場合の図９に示した絶縁型電圧測定装置の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係わる絶縁型電圧測定装置の一例を示す構成図である。図１では、測定対象導体１２の近隣に２つの近隣導体２９、すなわち、第１近隣導体２９ｘ、第２近隣導体２９ｙが存在する場合を示している。電力関係の場合は３相が多いので、３相のうちの１つを測定対象導体１２としその測定対象導体１２の両サイドに第１近隣導体２９ｘと第２近隣導体２９ｙとが位置する場合を示す。

【0029】

絶縁被膜２６で被膜された測定対象導体１２には交流電源１７から試験用電圧Ｖ１が印加されており、この交流電源１７から印加された交流電圧Ｖ１が測定対象導体１２の電圧となる。一方、絶縁被膜２６ｘで被膜された第１近隣導体２９ｘには交流電源１７ｘから試験用電圧Ｖｘが印加されており、この交流電源１７ｘから印加された交流電圧Ｖｘが第１近隣導体２９ｘの電圧となる。同様に、絶縁被膜２６ｙで被膜された第２近隣導体２９ｙには交流電源１７ｙから試験用電圧Ｖｙが印加されており、この交流電源１７ｙから印加された交流電圧Ｖｙが第２近隣導体２９ｙの電圧となる。

【0030】

測定対象導体１２の電圧を測定するにあたり、測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に検出プローブ１３を配置する。検出プローブ１３は、測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に接触して配置される誘電体２０Ａと出力側電極１９とを有している。

【0031】

測定対象導体１２と出力側電極１９との間には測定対象導体１２の絶縁被膜２６と誘電体２０Ａによって静電容量Ｃｍが生じる。この静電容量Ｃｍにより測定対象導体１２の電圧Ｖ１は電流Ｉ１を生じる。電流Ｉ１は測定対象導体１２からの測定対象電圧成分の電流である。また、第１近隣導体２９ｘと検出プローブ１３の出力側電極１９との間には静電容量Ｃｘ１が生じる。第１近隣導体２９ｘの電圧Ｖｘは、第１近隣導体２９ｘと出力側電極１９との間の静電容量Ｃｘ１により電流Ｉｘを生じる。電流Ｉｘは第１近隣導体２９ｘからの電圧ノイズ成分の電流である。同様に、第２近隣導体２９ｙと検出プローブ１３の出力側電極１９との間には静電容量Ｃｙ１が生じる。第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｙは、第１近隣導体２９ｘと出力側電極１９との間の静電容量Ｃｙ１により電流Ｉｙを生じる。電流Ｉｙは第２近隣導体２９ｙからの電圧ノイズ成分の電流である。

【0032】

このため、シールド線２５の芯線には、測定対象導体１２からの電流Ｉ１に加えて第１近隣導体２９ｘからの電流Ｉｘと第２近隣導体２９ｙからの電流Ｉｙとが混在した電流Ｉｍ（＝Ｉ１ +Ｉｘ＋Ｉｙ）が流れることになり、電流入力演算部３０の電圧検出部２１に電流Ｉｍが入力される。すなわち、電流Ｉｍには、測定対象導体１２の測定対象電圧成分の電流Ｉ１に加え、測定対象導体１２の近隣に存在する第１近隣導体２９ｘによる電圧ノイズ成分の電流Ｉｘ及び第２近隣導体２９ｙによる電圧ノイズ成分の電流Ｉｙが含まれている。この電流Ｉｍはシールド線２５の芯線を通って電流入力演算部３０の電圧検出部２１のオペアンプ２２のマイナス端子に入力され、電圧検出部２１の出力電圧Ｖoutmは、Ｖoutm＝－Ｉｍ・Ｚとなる。これにより、電流入力演算部３０の電圧検出部２１は電流Ｉｍに比例した検出電圧Ｖoutmを得る。この測定対象導体１２の検出電圧Ｖoutmには、測定対象導体１２からの電流Ｉ１分の測定対象電圧成分に加え、近隣導体２９からの電流（Ｉｘ+Ｉｙ）分の電圧ノイズ成分が含まれている。

【0033】

次に、２つの第１近隣電線２８ｘ、第２近隣電線２８ｙの近傍には、電圧ノイズ検出電極２７が設けられる。図１では、２個の電圧ノイズ検出電極２７ｘ、２７ｙを設けた場合を示しており、２個の電圧ノイズ検出電極２７ｘ、２７ｙは検出プローブ１３の誘電体２０Ａに取り付けた場合を示しているが、誘電体２０Ａに代えて別の誘電体を設け、その別の誘電体にそれぞれ電圧ノイズ検出電極２７ｘ、２７ｙを設けるようにしてもよい。その場合、電圧ノイズ検出電極２７ｘ、２７ｙを取り付けた別の誘電体は、検出プローブ１３に一体的に取り付けられた構造とすることが望ましい。これは、検出プローブ１３を測定対象電線１１に配置したときに、電圧ノイズ検出電極２７ｘが第１近隣電線２８ｘの第１近隣導体２９ｘの電圧を検出できる箇所に位置し、電圧ノイズ検出電極２７ｙが第２近隣電線２８ｙの第２近隣導体２９ｙの電圧を検出できる箇所に位置するようにするためである。

【0034】

ここで、測定対象導体１２の出力側電極１９は、測定対象導体１２にできるだけ近く配置し、第１近隣導体２９ｘ、第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｘ、Ｖｙを検出する電圧ノイズ検出電極２７ｘ、２７ｙは、測定対象導体１２から離れた位置に配置する。

【0035】

電圧ノイズ検出電極２７ｘは、第１近隣導体２９ｘとの間の静電容量Ｃｘ２に流れる電流Ｉｘ２と測定対象導体１２との間の静電容量Ｃｘ３に流れる電流Ｉｘ３との合計電流Ｉｘ１（＝Ｉｘ２＋Ｉｘ３）を検出し、電圧ノイズ検出電極２７ｘの検出電流Ｉｘ１（＝Ｉｘ２＋Ｉｘ３）として電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｘに入力する。電流Ｉｘ２は第１近隣導体２９ｘからの電圧ノイズ成分であり、電流Ｉｘ３は測定対象導体１２からの測定対象電圧成分の電流である。すなわち、電流Ｉｘ１には、第１近隣導体２９ｘによる電圧ノイズ成分の電流Ｉｘ２に加え、測定対象導体１２からの測定対象電圧成分の電流Ｉｘ３が含まれている。この電流Ｉｘ１はシールド線２５の芯線を通って電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｘのオペアンプ２２ｘのマイナス端子に入力され、電圧検出部２１ｘの出力電圧Ｖoutxは、Ｖoutx＝－Ｉｘ１・Ｚとなる。これにより、電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｘは電流Ｉｘ１（＝Ｉｘ２＋Ｉｘ３）に比例した検出電圧Ｖoutxを得る。

【0036】

この電圧ノイズ検出電極２７ｘの検出電圧Ｖoutxは、第１近隣導体２９ｘとの間の静電容量Ｃｘ２に流れる電流Ｉｘ２（電圧ノイズ成分の電流）と測定対象導体１２との間の静電容量Ｃｘ３に流れる電流Ｉｘ３（測定対象電圧成分の電流）とによる測定対象電圧成分と電圧ノイズ成分との混合電圧である。

【0037】

同様に、電圧ノイズ検出電極２７ｙは、第２近隣導体２９ｙとの間の静電容量Ｃｙ２に流れる電流Ｉｙ２と測定対象導体１２との間の静電容量Ｃｙ３に流れる電流Ｉｙ３との合計電流Ｉｙ１（＝Ｉｙ２＋Ｉｙ３）を検出し、電圧ノイズ検出電極２７ｙの検出電流Ｉｙ１（＝Ｉｙ２＋Ｉｙ３）として電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｙに入力する。電流Ｉｙ２は第２近隣導体２９ｙからの電圧ノイズ成分であり、電流Ｉｙ３は測定対象導体１２からの測定対象電圧成分の電流である。すなわち、電流Ｉｙ１には、第２近隣導体２９ｙによる電圧ノイズ成分の電流Ｉｙ２に加え、測定対象導体１２からの測定対象電圧成分の電流Ｉｙ３が含まれている。電流Ｉｘ１及び電流Ｉｙ１はシールド線２５の芯線を通って電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｙのオペアンプ２２ｙのマイナス端子に入力され、電圧検出部２１ｙの出力電圧Ｖoutyは、Ｖouty＝－Ｉy１・Ｚとなる。これにより、電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｙは電流Ｉｙ１（＝Ｉｙ２＋Ｉｙ３）に比例した検出電圧Ｖoutyを得る。

【0038】

この電圧ノイズ検出電極２７ｙの検出電圧Ｖoutyは、第２近隣導体２９ｙとの間の静電容量Ｃｙ２に流れる電流Ｉｙ２（電圧ノイズ成分の電流）と測定対象導体１２との間の静電容量Ｃｙ３に流れる電流Ｉｙ３（測定対象電圧成分の電流）とによる測定対象電圧成分と電圧ノイズ成分との混合電圧である。

【0039】

電流入力演算部３０の電圧検出部２１の検出電圧Ｖoutm、電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｘの検出電圧Ｖoutx、及び電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｙの検出電圧Ｖoutyは、補正電圧演算部３１に入力される。補正電圧演算部３１では、測定対象導体１２の検出電圧Ｖoutmから近隣導体２９からの電流（Ｉｘ+Ｉｙ）分の電圧ノイズ成分、電圧ノイズ検出電極２７ｘの検出電圧Ｖoutxから近隣導体２９ｘからの電流Ｉｘ２分の電圧ノイズ成分、電圧ノイズ検出電極２７ｙの検出電圧Ｖoutyから近隣導体２９ｙからの電流Ｉｙ２分の電圧ノイズ成分を除去した測定対象導体１２の測定電圧を出力電圧Ｖoutとして出力する。すなわち、補正電圧演算部３１では、例えば下記（１）に示す演算式で測定対象電圧Ｖ１の測定電圧値を求め出力電圧Ｖoutとして出力する。

【0040】

Ｖout＝ Ｋ１×（Ｖoutm－（Ｋ２×Ｖoutx + Ｋ３×Ｖouty）） … （１）
（１）式において、Ｋ１は出力電圧Ｖoutと測定対象導体１２の電圧（測定対象電圧）Ｖ１の対応を１００Ｖrms時に１Ｖと成るような対応を取るための係数である。Ｋ２はＶoutxに含まれる電圧ノイズ成分がＶoutmに含まれる電圧ノイズ成分と同レベルに成るような係数であり、Ｋ３はＶoutyに含まれる電圧ノイズ成分がＶoutmに含まれる電圧ノイズ成分と同レベルに成るような係数である。これにより、近隣電圧Ｖｘ 、Ｖｙによる電圧ノイズ成分を除くことができ、測定対象電圧Ｖ１の値を精度よく得ることができる。

【0041】

前述したように、測定対象導体１２の出力側電極１９は、測定対象導体１２にできるだけ近く配置し、第１近隣導体２９ｘ、第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｘ、Ｖｙを検出する電圧ノイズ検出電極２７ｘ、２７ｙは、測定対象導体１２から離れた位置に配置しているので、下記の（２ａ）式、（２ｂ）式、（２ｃ）式が成り立つ。

【0042】

Ｃｍ＞Ｃｘ１，Ｃｙ１ …（２ａ）
Ｃｍ＞Ｃｘ２，Ｃｙ２ …（２ｂ）
Ｃｍ＞Ｃｙ３，Ｃｘ３ …（２ｃ）
ただし、
Ｃｍ：測定対象導体１２と出力側電極１９との間の静電容量
Ｃｘ１：第１近隣導体２９ｘと出力側電極１９との間の静電容量
Ｃｙ１：第２近隣導体２９ｙと出力側電極１９との間の静電容量
Ｃｘ２：第１近隣導体２９ｘと電圧ノイズ検出電極２７ｘとの間の静電容量
Ｃｙ２：第２近隣導体２９ｙと電圧ノイズ検出電極２７ｙとの間の静電容量
Ｃｘ３：測定対象導体１２と電圧ノイズ検出電極２７ｘとの間の静電容量
Ｃｙ３：測定対象導体１２と電圧ノイズ検出電極２７ｙとの間の静電容量。

【0043】

図２は図１に示した絶縁型電圧検出装置の等価回路の回路図である。測定対象導体１２の出力側電極１９には測定対象導体１２との間の静電容量Ｃｍ以外に 第１近隣導体２９ｘとの間の静電容量Ｃｘ１と第２近隣導体２９ｙとの間の静電容量Ｃｙ１とが生じている。このため、近隣電圧 Ｖｘ、Ｖｙの成分による電流Ｉｘ、Ｉｙが測定対象導体１２の電圧Ｖ１の成分による電流Ｉ１に混入してしまう。また、測定対象導体１２の電圧Ｖ１の成分と近隣電圧Ｖｘの成分による電流Ｉｘ１が発生し、同様に、測定対象導体１２の電圧Ｖ１の成分と近隣電圧Ｖｙの成分による電流Ｉｙ１が発生する。

【0044】

図２中の電流Ｉ１は測定対象導体の電圧Ｖ１により静電容量Ｃｍに流れる電流（出力側電極１９からの電流）であり、測定対象電圧成分の電流である。電流Ｉｘは第１近隣導体２９ｘの電圧Ｖｘにより静電容量Ｃｘ１に流れる電流であり、電圧ノイズ成分の電流である。電流Ｉｙは第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｙにより静電容量Ｃｙ１に流れる電流であり、電圧ノイズ成分の電流である。電流Ｉｘ１は第１近隣導体２９ｘの電圧Ｖｘにより静電容量Ｃｘ２に流れる電流（電圧ノイズ成分の電流）と測定対象導体の電圧Ｖ１により静電容量Ｃｘ３に流れる電流（測定対象電圧成分の電流）との合計電流である。電流Ｉｙ１は第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｙにより静電容量Ｃｙ２に流れる電流（電圧ノイズ成分の電流）と測定対象導体の電圧Ｖ１により静電容量Ｃｙ３に流れる電流（測定対象電圧成分の電流）との合計電流である。

【0045】

前述の（２ａ）～（２ｃ）式に示すように、測定対象導体１２の出力側電極１９との間の静電容量Ｃｍは、他の静電容量Ｃｘ１、Ｃｙ１、Ｃｘ２、Ｃｙ２、Ｃｙ３，Ｃｘ３より大きいので、出力側電極１９からの電流Ｉ１は、電流Ｉｘ１、電流Ｉｙ１よりも測定対象電圧Ｖ１の成分を多く含む。

【0046】

また、検出対象導体１２、第１近隣導体２９ｘ、第２近隣導体２９ｙと、検出プローブ１３（出力側電極１９）、電圧ノイズ検出電極２７ｘ、２７ｙとの位置関係から、下記の（３ａ）、（３ｂ）式が成り立つ。

【0047】

Ｃｘ２＞ Ｃｘ１ …（３ａ）
Ｃｙ２ ＞Ｃｙ１ …（３ｂ）
従って、電圧ノイズ検出電極２７ｘからの電流Ｉｘ１には、近隣電圧Ｖｘの成分を多く含むことになる。電圧ノイズ検出電極２７ｙからの電流Ｉｙ１には、近隣電圧Ｖｙの成分を多く含むことになる。

【0048】

また、電圧ノイズ検出電極２７ｘには測定対象導体１２との間に静電容量Ｃｘ３が生じるが、静電容量Ｃｘ３は測定対象導体１２と出力側電極１９との間の静電容量Ｃｍより小さいため、電圧ノイズ検出電極２７ｘから流れる電流Ｉｘ１には、測定対象電圧Ｖ１の成分は出力側電極１９からの電流Ｉ１より小さくなる。同様に、電圧ノイズ検出電極２７ｙには測定対象導体１２との間に静電容量Ｃｙ３が生じるが、測定対象導体１２と出力側電極１９との間の静電容量Ｃｍより小さいため、電圧ノイズ検出電極２７ｙから流れる電流Ｉｙ１には、測定対象電圧Ｖ１の成分は出力側電極１９からの電流Ｉ１より小さくなる。

【0049】

そして、前述したように、電流入力演算部３０では、出力側電極１９からの電流Ｉ１に比例した検出電圧Ｖoutm、電圧ノイズ検出電極２７ｘから流れる電流Ｉｘ１に比例した検出電圧Ｖoutx、及び電圧ノイズ検出電極２７ｙから流れる電流Ｉｙ１に比例した検出電圧Ｖoutyを求め、補正電圧演算部３１に出力する。

【0050】

補正電圧演算部３１では、測定対象導体１２の検出電圧Ｖoutmから近隣導体２９からの電流（Ｉｘ+Ｉｙ）分の電圧ノイズ成分、電圧ノイズ検出電極２７ｘの検出電圧Ｖoutxから近隣導体２９ｘからの電流Ｉｘ２分の電圧ノイズ成分、電圧ノイズ検出電極２７ｙの検出電圧Ｖoutyから近隣導体２９ｙからの電流Ｉｙ２分の電圧ノイズ成分を除去した測定対象導体１２の測定電圧を出力電圧Ｖoutとして出力する。

【0051】

第１実施形態によれば、電圧測定対象物１１の近隣に存在する近隣電線２８ｘ、２８ｙに対し電圧ノイズ検出電極２７ｘ、２７ｙを設け、近隣導体２９ｘ、２９ｙの電圧が測定対象導体１２の検出電圧に影響を与える電圧ノイズ成分を検出する。そして、電流入力演算部３０は検出プローブ１３で検出された測定対象導体１２の検出電圧Ｖoutmと、電圧ノイズ検出電極２７ｘ、２７ｙで検出された検出電圧Ｖoutx、Ｖoutyとを求め、これら検出電圧Ｖoutm、Ｖoutx、Ｖoutyから近隣電圧Ｖｘ 、Ｖｙによる電圧ノイズ成分を除去した測定対象導体１２の測定電圧を出力電圧Ｖoutとして得るので、測定対象導体１２の近隣に近隣導体２９ｘ、２９ｙが配置された状態でも測定対象導体１２の電圧を高精度で測定できる。

【0052】

なお、電極の配置位置や電圧ノイズ検出電極２７、出力側電極１９の面積によっては（３ａ）式、（３ｂ）式 が成り立たない場合もあり得るが、その場合でも（２ａ）式が成り立つ構造であれば、電流Ｉｍには測定対象電圧Ｖ１の成分が多く含まれているので、電圧ノイズ検出電流 Ｉｙ１、Ｉｘ１をＶouty、Ｖoutxに変換するＩ／Ｖ変換係数Ｋ２、Ｋ３を変更するか、補正電圧演算部での（１）式の演算式のＫ２、Ｋ３を調整することにより、測定対象電圧Ｖ１の成分出力である検出電圧Voutを得ることができる。

【0053】

以上の説明では、２つの近隣導体２９ｘ、２９ｙの場合について説明したが、ｎ個の近隣導体２９に対してｍ個の電圧ノイズ検出電極２７を設けた場合も同様に適用できる。ｍ個のそれぞれの電圧ノイズ検出電極２７は、測定対象導体１２の測定対象電圧成分及びｎ個のすべての近隣導体２９による電圧ノイズを検出することになるが、最も近い近隣導体２９による電圧ノイズを主に検出することになる。

【0054】

また、以上の説明では、検出プローブ１３は測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に接触して配置される誘電体２０Ａと出力側電極１９とを有したものを示したが、図３に示すように、誘電体２０Ａの測定対象電線１１側に導体側電極１８を設けるようにしてもよい。これにより、導体側電極１８は測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に接触して配置される。導体側電極１８は出力側電極１９より大きく、導体側電極１８と出力側電極１９との間に誘電体２０Ａが位置するように形成される。導体側電極１８を設けることにより、測定対象電線１１の電線径（絶縁被覆の厚みの径）や導体の径の影響を受けにくくすることができる。その他の構成は、図１に示した絶縁型電圧測定装置と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

【0055】

また、以上の説明では、図１及び図３に示すように、測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に検出プローブ１３の誘電体２０Ａを接触して、検出プローブ１３を測定対象電線１１に配置するようにしたが、図１に示し一例に対し、図４に示すように示すように、測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に検出プローブ１３や誘電体２０Ａが接触しないように間隔を保って配置することも可能である。図４では誘電体２０Ａに出力側電極１９を埋め込んで設けた場合を示している。なお、図３に示した他の一例に対しても、同様に測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に検出プローブ１３や誘電体２０Ａが接触しないように間隔を保って配置することが可能である。

【0056】

次に、本発明の第２実施形態を説明する。図５は本発明の第２実施形態に係わる絶縁型電圧測定装置の一例を示す構成図である。この第２実施形態は、図１に示した第１実施形態に対し、検出プローブ１３の出力側電極１９からの電流を取り出すシールド線２５をさらにシールドした２重シールド線３２とし、２重シールド線３２の外側シールド部から検出プローブ１３側に露出したシールド線２５のシールド部（２重シールド線３２の内側シールド部）の端部を電圧ノイズ一括検出部３３としたものである。電圧ノイズ一括検出部３３は、複数の近接導体２９のそれぞれの電圧ノイズ成分を一括して検出でき、測定対象電線１１と近接電線２８との位置関係が一定でなくても汎用的に近隣電線２８の影響低減を行うことができるようにしたものである。図１と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

【0057】

図５において、２重シールド線３２は２重のシールド構造になっており、２重シールド線３２の外側シールド部から露出したシールド線２５のシールド部の端部を電圧ノイズ一括検出部３３としている。電圧ノイズ一括検出部３３は２重シールド線３２の外側シールドから露出したシールド線２５のシールド部の端部であるので、その構造は周回構造となり断面は円形となる。従って、近隣導体２９ｘ、２９ｙがいずれの位置関係にあっても近隣導体２９からの電界を捉えられるので、近隣導体１９の電圧が測定対象導体１２の検出電圧に影響を与える電圧ノイズ成分を検出できる。

【0058】

また、電圧ノイズ一括検出部３３は、測定対象導体１２の電圧Ｖ１を検出する出力側電極１９に対しては垂直方向に位置することになるので、電圧ノイズ一括検出部３３の測定対象導体１２に対しての静電容量Ｃｘｙは小さくなる。それでいて、電圧ノイズ一括検出部３３は出力側電極１９に対して距離的には近いので、近隣導体２９が出力側電極１９に与える電界成分に対しては同等の成分を検出することができる。つまり、近隣導体１９の電圧が測定対象導体１２の検出電圧に影響を与える電圧ノイズ成分を高精度で検出できる。

【0059】

測定対象導体１２と出力側電極１９との間には測定対象導体１２の絶縁被膜２６と誘電体２０によって静電容量Ｃｍが生じる。この静電容量Ｃｍにより測定対象導体１２の電圧Ｖ１は電流Ｉ１を生じる。電流Ｉ１は測定対象導体１２からの測定対象電圧成分の電流である。また、第１近隣導体２９ｘと検出プローブ１３の出力側電極１９との間には静電容量Ｃｘ１が生じる。第１近隣導体２９ｘの電圧Ｖｘはこの静電容量Ｃｘ１により電流Ｉｘを生じる。電流Ｉｘは第１近隣導体２９ｘからの電圧ノイズ成分の電流である。同様に、第２近隣導体２９ｙと検出プローブ１３の出力側電極１９との間には静電容量Ｃｙ１が生じる。第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｙはこの静電容量Ｃｙ１により電流Ｉｙを生じる。電流Ｉｙは第２近隣導体２９ｙからの電圧ノイズ成分の電流である。

【0060】

このため、シールド線２５の芯線には、測定対象導体１２からの電流Ｉ１に加えて第１近隣導体２９ｘからの電流Ｉｘと第２近隣導体２９ｙからの電流Ｉｙとが混在した電流Ｉｍ（＝Ｉ１ +Ｉｘ＋Ｉｙ）が流れることになり、電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｍに電流Ｉｍが入力される。すなわち、電流Ｉｍには、測定対象導体１２の測定対象電圧成分の電流Ｉ１に加え、測定対象導体１２の近隣に存在する第１近隣導体２９ｘによる電圧ノイズ成分の電流Ｉｘ及び第２近隣導体２９ｙによる電圧ノイズ成分の電流Ｉｙが含まれている。この電流Ｉｍはシールド線２５の芯線を通って電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｍのオペアンプ２２のマイナス端子に入力され、電圧検出部２１ｍの出力電圧Ｖｏ１は、Ｖｏ１＝－Ｉｍ・Ｚとなる。これにより、電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｍは電流Ｉｍ（＝Ｉ１ +Ｉｘ+Ｉｙ）に比例した検出電圧Ｖｏ１を得る。この測定対象導体１２の検出電圧Ｖｏ１には測定対象導体１２からの電流Ｉ１分の測定対象電圧成分に加え、近隣導体２９からの電流（Ｉｘ+Ｉｙ）分の電圧ノイズ成分を含んでいる。

【0061】

次に、電圧ノイズ一括検出部３３には測定対象導体１２の電圧Ｖ１が加わっているため、電圧ノイズ一括検出部３３と測定対象導体１２との間の静電容量Ｃｘｙを通して電流Ｉｘｙが生じる。電流Ｉｘｙは測定対象導体１２からの測定対象電圧成分の電流である。また、電圧ノイズ一括検出部３３には第１近隣導体２９ｘの電圧Ｖｘの電圧が加わっているため、電圧ノイズ一括検出部３３と第１近隣導体２９ｘとの間の静電容量Ｃｘ２を通して電流Ｉｘ１が生じる。電流Ｉｘ１は第１近隣導体２９ｘからの電圧ノイズ成分の電流である。同様に、電圧ノイズ一括検出部３３には第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｙの電圧が加わっているため、電圧ノイズ一括検出部３３と第２近隣導体２９ｙとの間の静電容量Ｃｙ２を通して電流Ｉｙ１が生じる。電流Ｉｙ１は第２近隣導体２９ｙからの電圧ノイズ成分の電流である。

【0062】

このため、シールド線２５のシールド部には電流Ｉｋ（＝Ｉｘｙ＋Ｉｘ１＋Ｉｙ１）が流れ、電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｋに入力される。すなわち、電流Ｉｋには第１近隣導体２９ｘによる電圧ノイズ成分の電流Ｉｘ１及び第２近隣導体２９ｙによる電圧ノイズ成分の電流Ｉｙ１に加え、測定対象導体１２からの測定対象電圧成分の電流Ｉｘｙが含まれている。この電流Ｉｋはシールド線２５のシールド部を通って電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｋのオペアンプ２２ｋのマイナス端子に入力され、電圧検出部２１の出力電圧Ｖｏ２は、Ｖｏ２＝－Ｉｋ・Ｚとなる。これにより、電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｋは電流Ｉｋ（＝Ｉｘｙ＋Ｉｘ１＋Ｉｙ１）に比例した検出電圧Ｖｏ２を得る。この測定対象導体１２の検出電圧Ｖｏ２には、測定対象導体１２からの電流（Ｉｘｙ）分の電圧ノイズ成分と近隣導体２９からの電流（Ｉｘ１＋Ｉｙ１）分の電圧ノイズ成分とが混在している。

【0063】

電流入力演算部３０の電圧検出部２１の検出電圧Ｖｏ１、電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｋの検出電圧Ｖｏ２は補正電圧演算部３１に入力される。補正電圧演算部３１では、測定対象導体１２の検出電圧Ｖｏ１から近隣導体２９からの電流（Ｉｘ+Ｉｙ）分の電圧ノイズ成分、近隣導体２９（第１近隣導体２９ｘ、第２近隣導体２９ｙ）の検出電圧Ｖｏ２から近隣導体２９からの電流（Ｉｘ１＋Ｉｙ１）分の電圧ノイズ成分を除去した測定対象導体１２の測定電圧を出力電圧Ｖoutとして出力する。すなわち、補正電圧演算部３１では、例えば下記（４）に示す演算式で測定対象電圧Ｖ１の測定電圧値を求め出力電圧Ｖoutとして出力する。

【0064】

Ｖout＝ Ｋ１１×（Ｖｏ１－（Ｋ１２×Ｖｏ２）） … （４）
（４）式において、Ｋ１１は出力電圧Ｖoutと測定対象導体１２の電圧（測定対象電圧）Ｖ１の対応を１００Ｖrms時に１Ｖと成るような対応を取るための係数である。Ｋ１２はＶ０２に含まれる電圧ノイズ成分がＶ０１に含まれる電圧ノイズ成分と同レベルに成るような係数である。これにより、近隣電圧Ｖｘ 、Ｖｙによる電圧ノイズ成分を除くことができ、測定対象電圧Ｖ１の値を精度よく得ることができる。

【0065】

図６は図５に示した絶縁型電圧検出装置の等価回路である。検出プローブ１３の出力側電極１９には静電容量Ｃｍを通して測定対象導体１２の電圧Ｖ１が加わっているため電流Ｉ１が生じる。電流Ｉ１は測定対象電圧成分の電流である。また、検出プローブ１３の出力側電極１９には、静電容量Ｃｘ１、Ｃｙ１を通して第１近隣導体２９ｘ、第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｘ、Ｖｙの電圧が加わっているため電流Ｉｘ、Ｉｙが生じる。電流Ｉｘは第１近隣導体２９ｘによる電圧ノイズ成分の電流であり、電流Ｉｙは第２近隣導体２９ｙによる電圧ノイズ成分の電流である。従って、シールド線２５の芯線には電流Ｉｍ（＝Ｉ１＋Ｉｘ＋Ｉｙ）が流れる。電流Ｉｍには、測定対象導体の電圧Ｖ１による電流Ｉ１（測定対象電圧成分の電流）と第１近隣導体２９ｘ、第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｘ、Ｖｙによる電流Ｉｘ、Ｉｙ（電圧ノイズ成分の電流）との成分が混在している。

【0066】

一方、電圧ノイズ一括検出部３３には静電容量Ｃｘｙを通して測定対象導体１２の電圧Ｖ１が加わっているため電流Ｉｘｙが生じる。電流Ｉｘｙは測定対象導体１２からの測定対象電圧成分の電流である。また、電圧ノイズ一括検出部３３には、静電容量Ｃｘ２、Ｃｙ２を通して、第１近隣導体２９ｘ、第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｘ、Ｖｙの電圧が加わっているため電流Ｉｘ１、Ｉｙ１が生じる。電流Ｉｘ１は第１近隣導体２９ｘからの電圧ノイズ成分であり、電流Ｉｙ１は第２近隣導体２９ｙからの電圧ノイズ成分の電流である。従って、シールド線２５のシールド部には電流Ｉｋ（＝Ｉｘｙ＋Ｉｘ１＋Ｉｙ１）が流れる。電流Ｉｋには、測定対象導体の電圧Ｖ１による電流Ｉｘｙ（測定対象電圧成分の電流）と第１近隣導体２９ｘ、第２近隣導体２９ｙの電圧Ｖｘ、Ｖｙによる電流Ｉｘ１、Ｉｙ１との成分（電圧ノイズ成分の電流）が混在している。

【0067】

そこで、（４）式において、シールド線２５の芯線に流れる電流Ｉｍに含まれる近隣電圧Ｖｘ、Ｖｙの電圧ノイズ成分と同レベルに成るような係数Ｋ１２をシールド線２５のシールド部に流れる電流Ｉｋに乗算する。なお、係数Ｋ１１は、前述したように、出力電圧Ｖoutと測定対象導体１２の電圧（測定対象電圧）Ｖ１の対応を１００Ｖrms時に１Ｖと成るような対応を取るための係数である。これにより、出力電圧Ｖoutは測定対象電圧Ｖ１のみに対応するようになる。

【0068】

ここで、図５において、電圧ノイズ一括検出部３３を構成するシールド線２５のシールド部は大地（ＧＮＤ）には接続されていないが、電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｋのオペアンプ２２ｋのマイナス入力端子に接続されて、電圧検出部２１ｋはＩ／Ｖ変換回路を構成している。Ｉ／Ｖ変換回路のマイナス入力端子はオペアンプ２２ｋのＧＮＤ電位と同じになるので、出力側電極１９から見たシールド線２５の電気的関係は図９に示したシールド線２５（シールド部が接地されたシールド線２５）と同じになる。

【0069】

このため、出力側電極１９からの電流Ｉｍは、シールド線２５や２重シールド線３２の静電容量や引き回しによる静電容量変化に関係なく電流Ｉｍとして電流入力演算部３０の電圧検出部２１ｍに入力される。さらに、前述したように、電圧ノイズ一括検出部３３が周回構造となっていることで、図１に示した第１実施形態のように複数の電圧ノイズ検出電極２７を必要としない。またシールド線２５の電圧ノイズ一括検出部３３以外は２重シールド線３２の外側シールド部によりＧＮＤで覆われているため２重シールド線３２を引き回している部分の外部電界の影響は受けない。

【0070】

また、以上の説明では、検出プローブ１３は測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に接触して配置される誘電体２０Ａと出力側電極１９とを有したものを示したが、図７に示すように、誘電体２０Ａの測定対象電線１１側に導体側電極１８を設けるようにしてもよい。これにより、導体側電極１８は測定対象電線１１の絶縁被膜２６の外面に接触して配置される。導体側電極１８は出力側電極１９より大きく、導体側電極１８と出力側電極１９との間に誘電体２０Ａが位置するように形成される。導体側電極１８を設けることにより、測定対象電線１１の電線径（絶縁被覆の厚みの径）や導体の径の影響を受けにくくすることができる。その他の構成は、図５に示した絶縁型電圧測定装置と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する
このように、第２実施形態によれば、検出プローブ１３の出力側電極１９からの電流を取り出すシールド線２５をさらにシールドした２重シールド線３２とし、２重シールド線３２の外側シールドから検出プローブ１３側に露出したシールド線２５のシールド部の端部を電圧ノイズ一括検出部３３としたので、検出プローブ１３の出力側電極１９は図９の出力側電極１９の構造と同様のままで、近隣導体２９が無い場合だけでなく、複数の電線や大小径の電線がある現場でも使用可能な絶縁型電圧測定装置を実現できる。また、測定対象電線１１と近接電線２９との位置関係が一定ではない場合であっても、使用可能な絶縁型電圧測定装置を実現できる。

【0071】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0072】

１１…測定対象電線、１２…測定対象導体、１３…検出プローブ、１４…第１電極、１５…第２電極、１６…電圧検出回路、１７…交流電源、１８…導体側電極、１９…出力側電極、２０、２０Ａ…誘電体、２１…電圧検出部、２２…オペアンプ、２３…検出プローブ保持部、２４…凹部、２５…シールド線、２６…絶縁被覆、２７…電圧ノイズ検出電極、２８…近隣電線、２９…近接導体、３０…電流入力演算部、３１…補正電圧演算部、３２…２重シールド線、３３…電圧ノイズ一括検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】