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公開番号2024085278
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-26
出願番号2022199726
出願日2022-12-14
発明の名称絶縁監視装置、絶縁監視方法
出願人株式会社日立産機システム,株式会社チノー
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類G01R 31/50 20200101AFI20240619BHJP(測定;試験)
要約【課題】漏洩電流を正確に算出できる。
【解決手段】絶縁監視装置は、電源から負荷に供給する電力を制御するスイッチングデバイスに関する漏洩電流を監視する絶縁監視装置であって、スイッチングデバイスと負荷との間、およびスイッチングデバイスと一次側との間、の少なくとも一方に設けられた漏洩電流検出部が検出する漏洩電流値を取得する漏洩電流取得部と、電源の電圧値である電源電圧値を取得する一次側電圧取得部と、スイッチングデバイスにより負荷への電力供給がされている期間であるオン期間を特定する期間特定部と、を備え、スイッチングデバイスにより負荷への電力供給がされていない期間をオフ期間とし、オン期間における漏洩電流値に基づき、前記電源電圧値を基準として、オン期間が100%である場合の漏洩電流値の実効値である正規化漏洩電流値を推定する推定部をさらに備える。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
電源から負荷に供給する電力を制御するスイッチングデバイスに関する漏洩電流を監視する絶縁監視装置であって、
前記スイッチングデバイスと前記負荷との間、および前記スイッチングデバイスと一次側との間、の少なくとも一方に設けられた漏洩電流検出部が検出する漏洩電流値を取得する漏洩電流取得部と、
前記電源の電圧値である電源電圧値を取得する一次側電圧取得部と、
前記スイッチングデバイスにより前記負荷への電力供給がされている期間であるオン期間を特定する期間特定部と、を備え、
前記スイッチングデバイスにより前記負荷への電力供給がされていない期間をオフ期間とし、
前記オン期間における前記漏洩電流値に基づき、前記電源電圧値を基準として、前記オン期間が１００％である場合の前記漏洩電流値の実効値である正規化漏洩電流値を推定する推定部をさらに備える絶縁監視装置。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
請求項１に記載の絶縁監視装置において、
前記推定部は、前記オン期間における前記漏洩電流値を対象としてフーリエ変換を行い、前記正規化漏洩電流値を推定する、絶縁監視装置。
【請求項３】
請求項１に記載の絶縁監視装置において、
前記推定部は、前記オフ期間における前記漏洩電流値を推定し、取得した前記オン期間における前記漏洩電流値および推定した前記オフ期間における前記漏洩電流値を対象としてフーリエ変換を行い、前記正規化漏洩電流値を推定する、絶縁監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載の絶縁監視装置において、
前記負荷は発熱体である、絶縁監視装置。
【請求項５】
請求項１に記載の絶縁監視装置において、
前記期間特定部は、前記スイッチングデバイスを通過する電流である負荷電流の大きさに基づき前記オン期間を特定する、絶縁監視装置。
【請求項６】
請求項１に記載の絶縁監視装置において、
前記期間特定部は、前記スイッチングデバイスが出力する制御信号に基づき前記オン期間を特定する、絶縁監視装置。
【請求項７】
請求項５に記載の絶縁監視装置において、
前記漏洩電流検出部、前記電圧値を測定する電圧計、前記負荷電流を測定する負荷電流計をさらに備える、絶縁監視装置。
【請求項８】
請求項６に記載の絶縁監視装置において、
前記漏洩電流検出部、および前記電圧値を測定する電圧計をさらに備える、絶縁監視装置。
【請求項９】
請求項７に記載の絶縁監視装置において、
前記スイッチングデバイスをさらに備える、絶縁監視装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の絶縁監視装置において、
前記正規化漏洩電流値に基づき報知する報知部をさらに備える、絶縁監視装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁監視装置、および絶縁監視方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
産業機器を安全に稼働させるために、定められた絶縁性能を確保する必要がある。素材の経年劣化などにより絶縁性能が低下することもあるため、絶縁性能を定期的に評価することが望ましい。特許文献１には、主回路の負荷電流を断続するスイッチ部と、該負荷電流の大きさを検出する負荷電流検出部と、該負荷電流の漏洩電流の大きさを検出する漏洩電流検出部を具備したことを特徴とする回路遮断器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－３０４１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている発明では、漏洩電流の算出手法に改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様による絶縁監視装置は、電源から負荷に供給する電力を制御するスイッチングデバイスに関する漏洩電流を監視する絶縁監視装置であって、前記スイッチングデバイスと前記負荷との間、および前記スイッチングデバイスと一次側との間、の少なくとも一方に設けられた漏洩電流検出部が検出する漏洩電流値を取得する漏洩電流取得部と、前記電源の電圧値である電源電圧値を取得する一次側電圧取得部と、前記スイッチングデバイスにより前記負荷への電力供給がされている期間であるオン期間を特定する期間特定部と、を備え、前記スイッチングデバイスにより前記負荷への電力供給がされていない期間をオフ期間とし、前記オン期間における前記漏洩電流値に基づき、前記電源電圧値を基準として、前記オン期間が１００％である場合の前記漏洩電流値の実効値である正規化漏洩電流値を推定する推定部をさらに備える。
本発明の第２の態様による絶縁監視方法は、電源から負荷に供給する電力を制御するスイッチングデバイスに関する漏洩電流を監視する絶縁監視装置が実行する絶縁監視方法であって、前記スイッチングデバイスと前記負荷との間、および前記スイッチングデバイスと一次側との間、の少なくとも一方に設けられた漏洩電流検出部が検出する漏洩電流値を取得する漏洩電流検出ステップと、前記電源の電圧値である電源電圧値を取得する一次側電圧取得ステップと、前記スイッチングデバイスにより前記負荷への電力供給がされている期間であるオン期間を特定する期間特定ステップと、を含み、前記スイッチングデバイスにより前記負荷への電力供給がされていない期間をオフ期間とし、前記オン期間における前記漏洩電流値に基づき、前記電源電圧値を基準として、前記オン期間が１００％である場合の前記漏洩電流値の実効値である正規化漏洩電流値を推定する推定ステップとを含む。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、漏洩電流を正確に算出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施の形態における絶縁監視システムのハードウエア構成図
絶縁監視装置のハードウエア構成図
絶縁監視装置の機能ブロック図
絶縁監視装置の動作を説明する図
周波数判定処理を示すフローチャート
計測処理を示すフローチャート
第２の実施の形態における絶縁監視システムのハードウエア構成図
第３の実施の形態における絶縁監視システムのハードウエア構成図
第３の実施の形態の変形例における絶縁監視システムのハードウエア構成図
第４の実施の形態における絶縁監視システムのハードウエア構成図
第４の実施の形態の変形例における絶縁監視システムのハードウエア構成図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
―第１の実施の形態―
以下、図１～図６を参照して、本発明に係る絶縁監視装置の第１の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は、第１の実施の形態における絶縁監視システムのハードウエア構成図である。絶縁監視装置システム１００は、絶縁監視装置１と、スイッチングデバイスであるサイリスタレギュレータ２と、電源９１と、一次電圧計９２と、負荷電流計９３と、漏洩電流検出装置９４と、発熱体９５と、報知装置９６と、を備える。なお図１において実線は電力の経路を示し破線は信号の経路を示す。ただし信号の伝達に電流値や電圧値を用いる場合もあるので、破線で示す信号の経路に電力が流れる場合もある。一次電圧計９２、負荷電流計９３、および漏洩電流検出装置９４から絶縁監視装置１への情報伝達には、アナログ通信が用いられてもよいしデジタル通信が用いられてもよい。デジタル通信とは、プロフィバスやＩＥＥＥ８０２．３などである。
【００１０】
念のために記載すると、一次電圧計９２、負荷電流計９３、および漏洩電流検出装置９４のそれぞれは、独立して用いられる装置でなくてもよく、たとえば表示部を備えなくてもよい。一次電圧計９２は、「電圧測定部」や「電圧測定モジュール」と呼ぶこともできる。負荷電流計９３は、「電流測定部」や「電流測定モジュール」と呼ぶこともできる。漏洩電流検出装置９４は、「漏洩電流測定部」や「漏洩電流測定モジュール」と呼ぶこともできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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