特許 7585722 絶縁抵抗監視装置

(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】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】絶縁抵抗監視装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/56 20200101AFI20241112BHJP

   G01R 31/34 20200101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

G01R31/56

G01R31/34 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020186627

(22)【出願日】2020-11-09

(65)【公開番号】P2022076283

(43)【公開日】2022-05-19

【審査請求日】2023-09-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100189555

【弁理士】

【氏名又は名称】徳山 英浩

(74)【代理人】

【識別番号】100091524

【弁理士】

【氏名又は名称】和田 充夫

(72)【発明者】

【氏名】山口 昌平

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 将宏

(72)【発明者】

【氏名】高谷 玲平

【審査官】田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０９０２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４８７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０６５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１４６２３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１８９５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６１３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０５５８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３８３８７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１０－５３６３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０６５１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／２２５２７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１４９１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６９４７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

ＩＰＣ Ｇ０１Ｒ ３１／５０－３１／７４、

３１／３２７－３１／３４、

３１／００－３１／０１、

３１／３４－３１／２５、

３１／４０－３１／４４、

２７／００－２７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定物の絶縁抵抗を監視する絶縁抵抗監視装置であって、
前記被測定物の互いに絶縁された２つのノード間に所定電圧を印加する電圧源と、
前記被測定物の前記２つのノード間における容量分の漏電電流を測定する第１の電流測定器と、
前記被測定物及び前記電圧源の間の回路を開閉するスイッチと、
前記測定された容量分の漏電電流に基づいて前記スイッチが正常に動作しているか否かを判断するコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記スイッチをオンした直後、前記測定された容量分の漏電電流が増大してしきい値を超過し、前記しきい値を超過してから所定時間期間内に減少して前記しきい値よりも小さくなったとき、前記スイッチが正常に動作していると判断し、
前記スイッチをオンした直後、前記測定された容量分の漏電電流が前記しきい値を超過しないとき、前記スイッチが故障したと判断する、
絶縁抵抗監視装置。

【請求項2】

前記コントローラは、前記スイッチをオンした直後に前記測定された容量分の漏電電流が前記しきい値を超過しない事象が予め決められた複数回数にわたって連続して発生したとき、前記スイッチが故障したと判断する、
請求項１記載の絶縁抵抗監視装置。

【請求項3】

前記コントローラは、前記スイッチが故障したと判断したとき、前記被測定物の絶縁抵抗の計算を停止する、
請求項１又は２記載の絶縁抵抗監視装置。

【請求項4】

前記スイッチは、開状態のとき、１００ＭΩ以上の抵抗値を有する、
請求項１～３のうちの１つに記載の絶縁抵抗監視装置。

【請求項5】

前記被測定物の前記２つのノードは、前記被測定物の電源ラインに接続された第１のノードと、接地導体に接続された第２のノードである、
請求項１～４のうちの１つに記載の絶縁抵抗監視装置。

【請求項6】

前記被測定物の前記２つのノード間における抵抗分の漏電電流を測定する第２の電流測定器をさらに備え、
前記コントローラは、前記測定された抵抗分の漏電電流に基づいて前記被測定物の絶縁抵抗を計算する、
請求項１～５のうちの１つに記載の絶縁抵抗監視装置。

【請求項7】

前記被測定物の絶縁抵抗と、前記スイッチが正常に動作しているか否かとを通知する出力装置をさらに備える、
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】

本開示は、絶縁抵抗監視装置に関する。

【背景技術】

【0002】

高圧受変電設備及び配電盤等の電気設備は、電気事業法により、年１回程度の頻度で法定点検を行うことが義務付けられている。また、配電盤に接続されたモータ等の電気機器についても、事業者は、その独自の管理基準により、週１回から月１回程度の頻度で自主点検を行っている。

【0003】

しかしながら、自主点検の対象物（被測定物）は多種多様な電気設備及び電気機器を含み、その数が多過ぎて実際には手が回らないのが実態である。そこで、自主点検を自動化するための絶縁抵抗監視装置が開発されている。

【0004】

例えば、特許文献１は、被測定物の電源線又はアース線と絶縁抵抗監視装置の電圧発生部との間の接続経路を開閉するスイッチを備えた絶縁抵抗監視装置を開示している。スイッチは、例えば１００ＭΩ以上のオフ抵抗を有する。絶縁抵抗監視装置が接続された被測定物の絶縁抵抗を、例えば法定点検のために、絶縁抵抗監視装置とは別の絶縁抵抗測定器を用いて測定しようとする場合、絶縁抵抗測定器から絶縁抵抗監視装置に不要な電流が流れ、絶縁抵抗を正確に測定できないおそれがある。特許文献１の絶縁抵抗監視装置によれば、スイッチをオフすることにより、絶縁抵抗測定器から絶縁抵抗監視装置に不要な電流が流れることを防止することができる。従って、絶縁抵抗監視装置を被測定物から取り外すことなく、絶縁抵抗測定器を用いて被測定物の絶縁抵抗を測定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２０－１４８７３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の絶縁抵抗監視装置において、スイッチが故障して常に開状態となった場合、絶縁抵抗監視装置によって測定される被測定物の見かけの絶縁抵抗は大きくなり、被測定物の実際の絶縁抵抗を測定することができなくなる。従って、絶縁抵抗監視装置のスイッチが正常に動作しているか否かを判断できることが求められる。

【0007】

本開示の目的は、被測定物と内部の電圧源との間の回路を開閉するスイッチを備えた絶縁抵抗監視装置であって、スイッチが正常に動作しているか否かを判断することができる絶縁抵抗監視装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一側面に係る絶縁抵抗監視装置は、
被測定物の絶縁抵抗を監視する絶縁抵抗監視装置であって、
前記被測定物の互いに絶縁された２つのノード間に所定電圧を印加する電圧源と、
前記被測定物の前記２つのノード間における容量分の漏電電流を測定する第１の電流測定器と、
前記被測定物及び前記電圧源の間の回路を開閉するスイッチと、
前記測定された容量分の漏電電流に基づいて前記スイッチが正常に動作しているか否かを判断するコントローラとを備える。

【0009】

これにより、絶縁抵抗監視装置のスイッチが正常に動作しているか否かを判断することができる。

【0010】

本発明の一側面に係る絶縁抵抗監視装置によれば、
前記コントローラは、
前記スイッチをオンした直後、前記測定された容量分の漏電電流が増大してしきい値を超過し、前記しきい値を超過してから所定時間期間内に減少して前記しきい値よりも小さくなったとき、前記スイッチが正常に動作していると判断し、
前記スイッチをオンした直後、前記測定された容量分の漏電電流が前記しきい値を超過しないとき、前記スイッチが故障したと判断する。

【0011】

これにより、スイッチが正常に動作しているか否かを判断することができる。

【0012】

本発明の一側面に係る絶縁抵抗監視装置によれば、
前記コントローラは、前記スイッチをオンした直後に前記測定された容量分の漏電電流が前記しきい値を超過しない事象が予め決められた複数回数にわたって連続して発生したとき、前記スイッチが故障したと判断する。

【0013】

これにより、ノイズ又は外乱因子に起因する誤検出を生じにくくすることができる。

【0014】

本発明の一側面に係る絶縁抵抗監視装置によれば、
前記コントローラは、前記スイッチが故障したと判断したとき、前記被測定物の絶縁抵抗の計算を停止する。

【0015】

これにより、スイッチが正常に動作しているときのみ、被測定物の絶縁抵抗を計算することができる。

【0016】

本発明の一側面に係る絶縁抵抗監視装置によれば、
前記スイッチは、開状態のとき、１００ＭΩ以上の抵抗値を有する。

【0017】

これにより、絶縁抵抗監視装置を被測定物から取り外すことなく、絶縁抵抗監視装置とは別の絶縁抵抗測定器を用いて被測定物の絶縁抵抗を測定することができる。

【0018】

本発明の一側面に係る絶縁抵抗監視装置によれば、
前記被測定物の前記２つのノードは、前記被測定物の電源ラインに接続された第１のノードと、接地導体に接続された第２のノードである。

【0019】

これにより、被測定物の電源ライン及び接地導体との間における対地絶縁抵抗を測定することができる。

【0020】

本発明の一側面に係る絶縁抵抗監視装置は、
前記被測定物の前記２つのノード間における抵抗分の漏電電流を測定する第２の電流測定器をさらに備え、
前記コントローラは、前記測定された抵抗分の漏電電流に基づいて前記被測定物の絶縁抵抗を計算する。

【0021】

これにより、被測定物の絶縁抵抗を監視することができる。

【0022】

本発明の一側面に係る絶縁抵抗監視装置は、
前記被測定物の絶縁抵抗と、前記スイッチが正常に動作しているか否かとを通知する出力装置をさらに備える。

【0023】

これにより、ユーザは、被測定物及び絶縁抵抗監視装置の保守の要否を判断することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明の一側面に係る絶縁抵抗監視装置によれば、絶縁抵抗監視装置のスイッチが正常に動作しているか否かを判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施形態に係る絶縁抵抗監視装置４０を含むモータシステムの構成を示すブロック図である。

【図2】図１の三相モータ装置３０に流れる容量分の漏電電流Ｉｏｃを説明する図である。

【図3】図１の三相モータ装置３０に流れる容量分の漏電電流Ｉｏｃの波形を示すグラフである。

【図4】図１の三相モータ装置３０に流れる抵抗分の漏電電流Ｉｏｒを説明する図である。

【図5】図１の三相モータ装置３０に流れる抵抗分の漏電電流Ｉｏｒの波形を示すグラフである。

【図6】図１のコントローラ４３によって実行される絶縁抵抗監視処理を示すフローチャートである。

【図7】図１のコントローラ４３によって実行される絶縁抵抗監視処理の変形例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本開示の一側面に係る実施形態を、図面に基づいて説明する。各図面において、同じ符号は同様の構成要素を示す。

【0027】

［実施形態］
以下、実施形態に係る絶縁抵抗監視装置についてさらに説明する。

【0028】

［実施形態の構成例］
図１は、実施形態に係る絶縁抵抗監視装置４０を含むモータシステムの構成を示すブロック図である。図１のモータシステムは、三相交流電源装置１０、回路遮断器２０、三相モータ装置３０、及び絶縁抵抗監視装置４０を備える。図１の例では、絶縁抵抗監視装置４０が、その被測定物として、三相モータ装置３０の絶縁抵抗を測定する場合を示す。

【0029】

三相交流電源装置１０は、３つの単相交流電源１１～１３を備える。単相交流電源１１～１３は、１２０度ずつ互いに異なる位相を有する単相交流電圧を発生する。図１の例では、単相交流電源１１～１３はΔ結線で互いに接続される。単相交流電源１１～１３を互いに接続するノードＮ１～Ｎ３は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各電源ラインを介して回路遮断器２０及び三相モータ装置３０に接続される。

【0030】

三相交流電源装置１０は、配電盤及び高圧受変電設備などを含んでもよい。この場合、高圧受変電設備は、電力会社から供給された例えば６６００Ｖの電圧を、例えば２００Ｖ～４８０Ｖ程度の電圧に降圧する。配電盤は、降圧された電圧を、三相モータ装置３０及び他の負荷装置に分配する。

【0031】

回路遮断器２０は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各電源ラインに挿入されたスイッチ２１～２３を含む。

【0032】

三相モータ装置３０は、巻線３１～３３及び筐体３４を備える。図１の例では、巻線３１～３３はΔ結線で互いに接続される。巻線３１～３３を互いに接続するノードＮ４～Ｎ６は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各電源ラインに接続される。筐体３４は、巻線３１～３３から電気的に絶縁されたもう１つのノードである。筐体３４は接地されてもよい。

【0033】

巻線３１～３３及び筐体３４の間には、漏電電流が流れることがある。図１の例では、ノードＮ４及び筐体３４の間において、抵抗分の漏電電流が流れる対地絶縁抵抗３６と、容量分の漏電電流が流れる対地静電容量３５とが生じる場合を示す。対地絶縁抵抗３６は絶縁抵抗値Ｒｏを有する。

【0034】

絶縁抵抗監視装置４０は、電流測定器４１、電流測定器４２、コントローラ４３、表示装置４４、電圧源Ｅ１、及びスイッチＳＷを備える。

【0035】

電圧源Ｅ１は、三相モータ装置３０の互いに絶縁された２つのノード間、図１の例ではノードＮ４及び筐体３４の間に印加する所定電圧を供給する。電圧源Ｅ１は、例えば５０Ｖの直流電圧を供給する。

【0036】

電流測定器４１は、三相モータ装置３０のノードＮ４及び筐体３４の間における容量分の漏電電流Ｉｏｃを測定する。容量分の漏電電流Ｉｏｃは、電圧源Ｅ１によって供給される電圧に起因して対地静電容量３５を介して流れ、対地静電容量３５に充電する。図３を参照して後述するように、何らかの容量に充電するような波形を有する電流が生じているとき、対地静電容量３５を介して容量分の漏電電流Ｉｏｃが流れていることがわかる。電流測定器４２は、オペアンプ等を備え、例えば、数ｍＡ～数十ｍＡのオーダーの大きさを有する電流を測定するように構成される。

【0037】

電流測定器４２は、三相モータ装置３０のノードＮ４及び筐体３４の間における抵抗分の漏電電流Ｉｏｒを測定する。抵抗分の漏電電流Ｉｏｒは、電圧源Ｅ１によって供給される電圧に起因して、対地絶縁抵抗３６を介して流れる。図５を参照して後述するように、平坦な波形を有する電流が生じているとき、対地絶縁抵抗３６を介して抵抗分の漏電電流Ｉｏｒが流れていることがわかる。電流測定器４２は、オペアンプ等を備え、例えば、数μＡ～数十μＡのオーダーの大きさを有する電流を測定するように構成される。

【0038】

スイッチＳＷは、三相モータ装置３０及び電圧源Ｅ１の間の回路を開閉する。図１の例では、スイッチＳＷは、ノードＮ４と電圧源Ｅ１との間に挿入されているが、他の位置に挿入されてもよい。スイッチＳＷは、例えば、ユーザによって操作される機械式スイッチであってもよく、外部からの制御信号に応じて動作するリードリレーであってもよい。スイッチＳＷの開状態のときの抵抗値は、被測定物の所望の絶縁抵抗に応じて設定される。例えば、三相モータ装置３０の絶縁抵抗が１００ＭΩ程度である場合、スイッチＳＷは、開状態のとき、１００ＭΩ以上、好ましくは１０００ＭΩ以上の抵抗値を有する。

【0039】

コントローラ４３は、スイッチＳＷを介して電圧源Ｅ１に接続されたノードＮ７の電位を検出することにより、スイッチＳＷがオンされたか否かを判断する。コントローラ４３は、スイッチＳＷがオンされたとき、容量分の漏電電流Ｉｏｃに基づいてスイッチＳＷが正常に動作しているか否かを判断し、また、抵抗分の漏電電流Ｉｏｒに基づいて三相モータ装置３０の絶縁抵抗値Ｒｏを計算する。本実施形態では、スイッチＳＷが故障して常に開状態となる可能性を想定する。コントローラ４３は、絶縁抵抗値Ｒｏが法令に規定される要件を満たすか否かを判断してもよい。コントローラ４３は、その判断結果及び計算結果を表示装置４４に出力する。

【0040】

表示装置４４は、三相モータ装置３０の絶縁抵抗値Ｒｏと、スイッチＳＷが正常に動作しているか否かとを通知する。表示装置４４は、絶縁抵抗値Ｒｏに加えて、又はそれに代えて、絶縁抵抗値Ｒｏが法令に規定される要件を満たすか否かを表示してもよい。

【0041】

絶縁抵抗監視装置４０は、ユーザがスイッチＳＷをオンしたとき、スイッチＳＷが正常に動作しているか否かを判断することができ、正常に動作していれば、三相モータ装置３０の絶縁抵抗値Ｒｏを測定する。また、例えば法定点検のために、絶縁抵抗監視装置４０とは別の絶縁抵抗測定器を用いて三相モータ装置３０の絶縁抵抗を測定する場合、ユーザは、回路遮断器２０及びスイッチＳＷをオフし、絶縁抵抗測定器のプローブを三相モータ装置３０の互いに絶縁された２つのノード（例えばノードＮ４及び筐体３４）に接続する。これにより、絶縁抵抗監視装置４０を三相モータ装置３０から取り外すことなく、絶縁抵抗測定器を用いて三相モータ装置３０の絶縁抵抗を測定することができる。

【0042】

［実施形態の動作例］
図２は、図１の三相モータ装置３０に流れる容量分の漏電電流Ｉｏｃを説明する図である。図３は、図１の三相モータ装置３０に流れる容量分の漏電電流Ｉｏｃの波形を示すグラフである。スイッチＳＷをオンしたとき、前述したように、対地静電容量３５を介して容量分の漏電電流Ｉｏｃが流れて対地静電容量３５に充電する。スイッチＳＷをオンすると、図３の上段に示すように、ノードＮ７の電位が０からＶ１に遷移する。コントローラ４３は、図３の中段に示すように、スイッチＳＷをオンした直後、容量分の漏電電流Ｉｏｃが増大してしきい値Ｉｔｈ１を超過し、しきい値Ｉｔｈ１を超過してから所定時間期間Ｔ１内に減少してしきい値Ｉｔｈ１よりも小さくなったとき、スイッチＳＷが正常に動作していると判断する。図３の中段の波形は、スイッチＳＷをオンしたことにより、対地静電容量３５を介して電流が流れて対地静電容量３５に充電していることを示す。一方、コントローラ４３は、図３の下段に示すように、スイッチＳＷをオンした直後、容量分の漏電電流Ｉｏｃがしきい値Ｉｔｈ１を超過しないとき、スイッチＳＷが故障したと判断する。また、コントローラ４３は、スイッチＳＷをオンした直後、容量分の漏電電流Ｉｏｃが増大してしきい値Ｉｔｈ１を超過し、時間期間Ｔ１が経過してもしきい値Ｉｔｈ１を超過したままであるとき、スイッチＳＷ又は他の構成要素が故障したと判断する。例えば、三相モータ装置３０の定格出力が２．２ｋＷであり、かつ、電圧源Ｅ１が５０Ｖの電圧を供給するとき、しきい値Ｉｔｈ１は、数ｍＡ～数十ｍＡのオーダー（例えば、２．５ｍＡ）に設定される。概して、対地静電容量３５は三相モータ装置３０の定格出力に比例して増大し、従って、しきい値Ｉｔｈ１もまた、三相モータ装置３０の定格出力に比例して増大する。また、この場合、時間期間Ｔ１は例えば３０ミリ秒に設定される。時間期間Ｔ１の長さは、対地静電容量３５の充電時間、すなわち、対地静電容量３５の大きさと、電圧源Ｅ１によって供給される電圧とに応じて設定される。

【0043】

図４は、図１の三相モータ装置３０に流れる抵抗分の漏電電流Ｉｏｒを説明する図である。図５は、図１の三相モータ装置３０に流れる抵抗分の漏電電流Ｉｏｒの波形を示すグラフである。前述したように、対地絶縁抵抗３６を介して抵抗分の漏電電流Ｉｏｒが流れる。対地絶縁抵抗３６が存在するとき、図３の実線又は破線に示すような平坦な波形を有する電流が生じる。コントローラ４３は、スイッチＳＷをオンして容量分の漏電電流Ｉｏｃが増大及び減少してから（図３の中段を参照）十分な時間が経過した後、電圧源Ｅ１によって供給される電圧と、電流測定器４２によって測定された抵抗分の漏電電流Ｉｏｒとに基づいて、三相モータ装置３０の絶縁抵抗値Ｒｏを計算する。コントローラ４３は、図５の実線に示すように、抵抗分の漏電電流Ｉｏｒがしきい値Ｉｔｈ２を超過したとき、絶縁抵抗値Ｒｏが法令に規定される要件を満たしていないと判断してもよい。また、コントローラ４３は、図５の破線に示すように、抵抗分の漏電電流Ｉｏｒがしきい値Ｉｔｈ２より小さいとき、絶縁抵抗値Ｒｏが法令に規定される要件を満たすと判断してもよい。例えば、三相モータ装置３０の定格出力が２．２ｋＷであり、かつ、電圧源Ｅ１が５０Ｖの電圧を供給するとき、しきい値Ｉｔｈ２は、数μＡ～数十μＡのオーダーに設定される。

【0044】

コントローラ４３は、抵抗分の漏電電流Ｉｏｒをしきい値Ｉｔｈ２に対して比較することに代えて、計算された絶縁抵抗値Ｒｏを抵抗のしきい値と比較することにより、絶縁抵抗値Ｒｏが法令に規定される要件を満たすか否かを判断してもよい。

【0045】

図６は、図１のコントローラ４３によって実行される絶縁抵抗監視処理を示すフローチャートである。

【0046】

ステップＳ１において、コントローラ４３は、スイッチＳＷがオンされたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ２に進み、ＮＯのときはステップＳ１を繰り返す。

【0047】

ステップＳ２において、コントローラ４３は、電流測定器４１から容量分の漏電電流Ｉｏｃを取得する。

【0048】

ステップＳ３において、コントローラ４３は、容量分の漏電電流Ｉｏｃに基づいて、スイッチＳＷが正常に動作しているか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４に進み、ＮＯのときはステップＳ７に進む。

【0049】

ステップＳ４において、コントローラ４３は、電流測定器４２から抵抗分の漏電電流Ｉｏｒを取得する。

【0050】

ステップＳ５において、コントローラ４３は、電圧源Ｅ１によって供給される電圧と、電流測定器４２によって測定された抵抗分の漏電電流Ｉｏｒとに基づいて、三相モータ装置３０の絶縁抵抗値Ｒｏを計算する。

【0051】

ステップＳ６において、コントローラ４３は、計算された絶縁抵抗値Ｒｏを表示装置４４に出力してユーザに通知する。コントローラ４３は、絶縁抵抗値Ｒｏをユーザに通知することに加えて、又はそれに代えて、絶縁抵抗値Ｒｏが法令に規定される要件を満たすか否かを表示装置４４に出力してユーザに通知してもよい。絶縁抵抗値Ｒｏ（又は、絶縁抵抗値Ｒｏが法令に規定される要件を満たすか否か）がユーザに通知されることによって、スイッチＳＷが正常に動作していることがわかる。

【0052】

ステップＳ７において、コントローラ４３は、絶縁抵抗値Ｒｏの計算を停止する。

【0053】

ステップＳ８において、コントローラ４３は、スイッチＳＷが故障していることを表示装置４４に出力してユーザに通知する。スイッチＳＷが故障したと判断したとき、コントローラ４３は、三相モータ装置３０の絶縁抵抗値Ｒｏの計算を停止する。

【0054】

いったんスイッチＳＷが正常に動作していると判断されたとき（ステップＳ３がＹＥＳ）、コントローラ４３は、その後、ステップＳ４～Ｓ６を定期的に繰り返してもよい。

【0055】

図６の処理によれば、コントローラ４３は、ユーザがスイッチＳＷをオンしたとき、容量分の漏電電流Ｉｏｃに基づいて、スイッチＳＷが正常に動作しているか否かを判断することができる。また、スイッチＳＷが正常に動作しているとき、コントローラ４３は、抵抗分の漏電電流Ｉｏｒに基づいて三相モータ装置３０の絶縁抵抗値Ｒｏを計算することができる。

【0056】

図７は、図１のコントローラ４３によって実行される絶縁抵抗監視処理の変形例を示すフローチャートである。図７の処理は、図６の各ステップに加えて、ステップＳ１１～Ｓ１３をさらに含む。

【0057】

ステップＳ１１において、コントローラ４３は、ステップＳ３においてＮＯと判断された回数をカウントするパラメータｃｎｔを０に初期化する。

【0058】

図７の処理では、ステップＳ３がＮＯのとき、ステップＳ７に代えてステップＳ１２に進む。

【0059】

ステップＳ１２において、コントローラ４３は、パラメータｃｎｔを１だけインクリメントする。

【0060】

ステップＳ１３において、コントローラ４３は、パラメータｃｎｔがしきい値Ｎｔｈ以上であるか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ７に進み、ＮＯのときはステップＳ１に戻る。

【0061】

図７の処理によれば、コントローラ４３は、スイッチＳＷをオンした直後に容量分の漏電電流Ｉｏｃがしきい値Ｉｔｈ１を超過しない事象が予め決められた複数回数にわたって連続して発生したとき、スイッチＳＷが故障したと判断する。これにより、ノイズ又は外乱因子に起因する誤検出を生じにくくすることができる。

【0062】

［実施形態の効果］
実施形態に係る絶縁抵抗監視装置４０は、ユーザがスイッチＳＷをオンしたとき、スイッチＳＷが正常に動作しているか否かを判断することができ、正常に動作していれば、三相モータ装置３０の絶縁抵抗値Ｒｏを測定することができる。本実施形態によれば、スイッチＳＷが故障して常に開状態になっても、誤って、絶縁抵抗値Ｒｏが法令に規定される要件を満たしていると判断することを防止し、絶縁抵抗値Ｒｏを高精度で監視することができる。

【0063】

従来技術に係る絶縁抵抗の測定方法によれば、容量分の漏電電流は、通常、測定の妨害となる現象であると考えられ、絶縁抵抗の計算結果に反映されないように取り扱われている。一方、本実施形態によれば、容量分の漏電電流Ｉｏｃに基づいてスイッチＳＷが正常に動作しているか否かを判断するという新規な技術が提案され、これにより、絶縁抵抗値Ｒｏを高精度で監視することができる。

【0064】

［他の変形例］
以上、本開示の実施形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本開示の例示に過ぎない。本開示の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。

【0065】

説明した実施形態では、絶縁抵抗監視装置４０は三相モータ装置３０のノードＮ４及び筐体３４に接続される場合について説明したが、絶縁抵抗監視装置４０は、ノードＮ５及び筐体３４の間に接続されてもよく、ノードＮ６及び筐体３４の間に接続されてもよい。

【0066】

絶縁抵抗監視装置４０は、三相モータ装置３０に代えて、他の任意の被測定物の互いに絶縁された２つのノード間に接続されてもよい。被測定物は、例えば、電源装置、タイマ、リレー、共用ソケット、ＤＩＮレール、防水カバー、温度調節器、スイッチなどを含む。また、絶縁抵抗監視装置４０は、被測定物の電源ライン及び接地導体に限らず、被測定物の互いに絶縁された任意の２つのノードに接続されてもよい。

【0067】

表示装置４４は、絶縁抵抗監視装置４０の内部に代えて、通信回線を介して接続された遠隔の装置に設けられてもよい。

【0068】

コントローラ４３の判断結果及び計算結果は、表示装置４４を用いて視覚的に出力されることに代えて、音声出力装置を用いて聴覚的に出力されてもよい。また、コントローラ４３の判断結果及び計算結果をユーザに通知するために、他の任意の出力装置を用いてもよい。また、絶縁抵抗監視装置４０は、コントローラ４３の判断結果及び計算結果を、通信回線を介して接続された他の装置に出力してもよい。

【0069】

コントローラ４３の判断結果及び計算結果をユーザに通知するか、それとも、絶縁抵抗値Ｒｏの測定を停止するかを選択的に設定してもよい。これにより、絶縁抵抗監視装置４０の使い勝手を向上することができる。

【0070】

［まとめ］
本開示の各側面に係る絶縁抵抗監視装置は、以下のように表現されてもよい。

【0071】

本開示の一側面に係る絶縁抵抗監視装置４０は、電圧源Ｅ１、第１の電流測定器４１、スイッチＳＷ、及びコントローラ４３を備え、被測定物の絶縁抵抗値Ｒｏを監視する。電圧源Ｅ１は、被測定物の互いに絶縁された２つのノード間に所定電圧を印加する。第１の電流測定器４１は、被測定物の２つのノード間における容量分の漏電電流Ｉｏｃを測定する。スイッチＳＷは、被測定物及び電圧源Ｅ１の間の回路を開閉する。コントローラ４３は、測定された容量分の漏電電流Ｉｏｃに基づいてスイッチＳＷが正常に動作しているか否かを判断する。

【0072】

本開示の一側面に係る絶縁抵抗監視装置４０によれば、コントローラ４３は、スイッチＳＷをオンした直後、測定された容量分の漏電電流Ｉｏｃが増大してしきい値Ｉｔｈ１を超過し、しきい値Ｉｔｈ１を超過してから所定時間期間Ｔ１内に減少してしきい値Ｉｔｈ１よりも小さくなったとき、スイッチＳＷが正常に動作していると判断してもよい。また、コントローラ４３は、スイッチＳＷをオンした直後、測定された容量分の漏電電流Ｉｏｃがしきい値Ｉｔｈ１を超過しないとき、スイッチＳＷが故障したと判断してもよい。

【0073】

本開示の一側面に係る絶縁抵抗監視装置４０によれば、コントローラ４３は、スイッチＳＷをオンした直後に測定された容量分の漏電電流Ｉｏｃがしきい値Ｉｔｈ１を超過しない事象が予め決められた複数回数にわたって連続して発生したとき、スイッチＳＷが故障したと判断してもよい。

【0074】

本開示の一側面に係る絶縁抵抗監視装置４０によれば、コントローラ４３は、スイッチＳＷが故障したと判断したとき、被測定物の絶縁抵抗値Ｒｏの計算を停止してもよい。

【0075】

本開示の一側面に係る絶縁抵抗監視装置４０によれば、スイッチＳＷは、開状態のとき、１００ＭΩ以上の抵抗値を有してもよい。

【0076】

本開示の一側面に係る絶縁抵抗監視装置４０によれば、被測定物の２つのノードは、被測定物の電源ラインに接続された第１のノードと、接地導体に接続された第２のノードであってもよい。

【0077】

本開示の一側面に係る絶縁抵抗監視装置４０は、被測定物の２つのノード間における抵抗分の漏電電流を測定する第２の電流測定器４２をさらに備えてもよい。コントローラ４３は、測定された抵抗分の漏電電流に基づいて被測定物の絶縁抵抗Ｒｏを計算する。

【0078】

本開示の一側面に係る絶縁抵抗監視装置４０は、被測定物の絶縁抵抗値Ｒｏと、スイッチＳＷが正常に動作しているか否かとを通知する出力装置をさらに備えてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本発明の一側面に係る絶縁抵抗監視装置によれば、被測定物と内部の電圧源との間の回路を開閉するスイッチを備えた絶縁抵抗監視装置において、スイッチが正常に動作しているか否かを判断することができる。

【符号の説明】

【0080】

１０ 三相交流電源装置
１１～１３ 単相交流電源
２０ 回路遮断器
２１～２３ スイッチ
３０ 三相モータ装置
３１～３３ 巻線
３４ 筐体
３５ 対地静電容量
３６ 対地絶縁抵抗
４０ 絶縁抵抗監視装置
４１ 電流測定器
４２ 電流測定器
４３ コントローラ
４４ 表示装置
Ｅ１ 電圧源
ＳＷ スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】