ネットが遅くてイライラしてない!?

絶縁抵抗測定(メガー)について教えて下さい。

1、充電部を測定してしまった時、なぜ0Ωを表示するのでしょうか

以下サイトにて
http://denken333.blogspot.com/2020/06/b.html?m=1
とあります。

>メガは停電させて測定をします。もし間違えて充電部にLを当て
たら?_実はうっかりとそういう事をしてしまう物、私も何回か
あります、電気工事屋さんとかに同じ質問してもYESでしょうね。
ただその時にメガ指示は0となりますが絶対に焼損しない!
そもそもそうなる可能性が高い行為に対して何の対策もしない
で製品化するはずもありません。_NETでは燃えるとかデマを見
ますが全部嘘です。ところでその時の0Ω表示になる意味は?

2、その下の方の記述
>絶縁不良回路を探すだけならば200V回路でも440V回路でも100V
メガで実は見つける事はできます。では出力電圧が数Vのテスター
でもいけるのでは?線路が長いとケーブルに電圧を吸収されて
しまいますからそれは無理です。

について、「電圧を吸収される」とは具体的にどのようになるのでしょうか。電圧降下でしょうか。

質問者からの補足コメント

  • 皆さま、どうもありがとうございます。
    整理させて下さい。
    画像の単相3線式200VのT相の絶縁抵抗測定をした時の回路を書いてみました


    1、絶縁不良がある場合、負荷の外箱D種接地を通り、赤い矢印の流れに電流が流れる。で合ってますか


    2、ブレーカー投入したまま測定した場合、青い流れで電流が流れる→導通状態なので0Ω。で合ってますか

    3、絶縁良好時…分かりませんでした。どうなるのでしょうか


    4、回答の「電圧が小さいと不良結果が出やすい」について、オームの法則により、小さい電圧の方がメガーに流れる電流値が小さいため、大きな抵抗値がメガーに表示される→良い結果になってしまう。のではないでしょうか

    「絶縁抵抗測定(メガー)について教えて下さ」の補足画像1
      補足日時:2020/08/12 17:30
  • 5、回答の「充電部で測定した場合電流が流れ続けているためゼロの表示になる」について、メガーは並列回路になり、分圧でメガーにはより小さな電流が流れる→より大きな抵抗値を表示する。のではないでしょうか


    6、AC200Vの充電部にDC250Vの電圧を掛けた場合、負荷にはどのような電圧がかかるのでしょうか


    何度も申し訳ありません。よろしくお願いいたします。

    測定時の「良好時」「不良時」「充電時」の電流の経路が分かる図があれば理解が深まるのですが、検索しても見つからず…

      補足日時:2020/08/12 17:32
  • m-jiro様
    何度もありがとうございます。丁寧な回答のおかげさまで大分理解できました。すみません、2点教えていただけますでしょうか


    質問4の回答について

    >なお、抵抗値は加えた電圧とその時流れた電流の比です。←分かります

    >電圧が低いと電流も少ないですが比も変わらない←分かります

    >「電圧が低いといい結果になった」のであれば別問題です←なぜでしょうか。メガーはDC電圧を掛けて、自身に流れた電流値から逆算して抵抗値を算出しているのではないでしょうか。比で算出しているということなら理解できるのですが…

      補足日時:2020/08/13 08:39
  • 質問6の回答について

    >何事も起こりません

    これはメガー側の話でしょうか


    負荷について、

    メガーの電流は正常な測定方法なら1mA程度しか流れないのは理解できました。

    しかし、充電状態=負荷がRT端子で電源に繋がってるので、元々負荷は閉回路を作っていて、AC200V充電中ですよね。

    回答5にありますように、

    >メガーの内部電源直流に交流電源がプラスされた状態で測ることになる


    そのT端子にDC200Vを加えるので何となくですがAC200VとDC200Vが重複して(ベクトル合成して)負荷に掛かってしまうのではないでしょうか。

    そうなりますと、負荷には定格より大きな電圧が掛かってしまい壊れたり焼損の可能性があるのではと考えました。

      補足日時:2020/08/13 08:39
  • m-jiro様、非常に詳しくどうもありがとうございます。おかげさまでかなり理解が深まりました。しっかり消化できるようじっくり考えています

      補足日時:2020/08/14 22:21

A 回答 (6件)

#4です。

追加のお尋ねについて。

> >何事も起こりません
> これはメガー側の話でしょうか
A: メガーも200V機器も、です。
通常、メガーは測定端子にAC200V程度が加わっても(誤って加えても)破損するようには作られていません。内部に500K~1MΩの高抵抗があるので大きな電流は流れないからです。
200V回路の電流容量は少なくとも数Aぐらいはありますね。そこにメガーの1mAほどがプラスされても何の影響もないでしょう。
また相間の直流抵抗は降圧トランスの巻線抵抗だけですからほぼゼロです。一方メガーの内部電源はDC500V程度ありますが測定端子へは500KΩ~1MΩの高抵抗を通じて出ています。因って相間に加わるメガーに由来する電圧は約500KΩと約0Ωで分圧されほぼゼロになります。


> メガーの内部電源直流に交流電源がプラスされた状態で測ることになる
A: これはメガーから見た話。メガーの表示部はメガー内部の直流高圧にAC200Vをプラスした電圧に対して応答しようとしますが、一般にこのような 直流+交流 の電圧に対して正しい表示はできない、ということです。


> そのT端子にDC200Vを加えるので何となくですがAC200VとDC200Vが重複して(ベクトル合成して)負荷に掛かってしまうのではないでしょうか。
A: メガーの内部では測定端子と直列に500KΩ~1MΩの高抵抗が入っていることを忘れないで。
上述のようにメガーからAC200Vに流れ込む電流はせいぜい1mAほど、電圧の増加分はほぼゼロです。


> そうなりますと、負荷には定格より大きな電圧が掛かってしまい壊れたり焼損の可能性があるのではと考えました。
A: 何度も書きますがメガーの内部には高抵抗があるのでAC200V回路に影響するような大電流は流れません。
しかし弱電の信号線を調べるような場合は注意してください。高電圧から保護する部品が破損したり、その保護部品がないために半導体にメガーの高電圧が加わって破損することがあります。低圧のメガーを使ったり配線を電子機器からはずして測定します。
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この回答へのお礼

何度も何度も詳しくどうもありがとうございました!よく分かりました。大変助かりました。

お礼日時:2020/08/17 08:50

補足の3について。



アナログ表示の場合は、10MΩとか100MΩなどの目盛、あるいは大気解放でキャリブレーションした目盛位置を示します。
デジタル表示の場合は、10MΩとか100MΩなどの数値、あるいは絶縁良好を示す表示になります。
補足のケースでは10MΩはアウトかもしれません。
いくつ以上の数値で絶縁良好と判断するかは、対象機器のマニュアルやJISの規格を確認してください。

・・・
充電時は、充電部をめっちゃデカい抵抗で短絡する場合を考えれば良いと思う。
他は、電流が「流れる(絶縁不良)」か「中途半端に流れる(閾値以上は絶縁良好)」か「流れない(絶縁良好)」かを考えれば良い。

添付した図には、絶縁良好の側に「閾値以上の数値」の表記が抜けています。
(スペース的な問題があって記入できなかった。500×500ピクセルで大きな文字で作る場合の制限)
「絶縁抵抗測定(メガー)について教えて下さ」の回答画像5
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この回答へのお礼

わざわざ図も添付していただきどうもありがとうございます。
測定時の回路、よくわかりました!

お礼日時:2020/08/13 08:42

> 1、絶縁不良がある場合、負荷の外箱D種接地を通り、赤い矢印の流れに電流が流れる。

で合ってますか
A OK。

> 2、ブレーカー投入したまま測定した場合、青い流れで電流が流れる→導通状態なので0Ω。で合ってますか
A OK。

> 3、絶縁良好時…分かりませんでした。どうなるのでしょうか
A 赤線の電流も、青線の電流も流れません。メガーは絶縁抵抗が無限大を示します。

> 4、回答の「電圧が小さいと不良結果が出やすい」について、オームの法則により、小さい電圧の方がメガーに流れる電流値が小さいため、大きな抵抗値がメガーに表示される→良い結果になってしまう。のではないでしょうか
A 電子回路などに使う抵抗器は加える電圧によって抵抗値は変わりません。しかし絶縁物は高い電圧を加えると抵抗値が下がる傾向があります。例えば1Vで測れば1MΩでも100Vで測れば300KΩになり、1000Vでは50KΩになる、といった具合です。このためある程度高い電圧で測定するのです。
なお、抵抗値は加えた電圧とその時流れた電流の比です。電圧が低いと電流も少ないですが比は変わらないので、もし「電圧が低いと良い結果になった」のであれば別原因です。

> 5、回答の「充電部で測定した場合電流が流れ続けているためゼロの表示になる」について、メガーは並列回路になり、分圧でメガーにはより小さな電流が流れる→より大きな抵抗値を表示する。のではないでしょうか
A 充電状態で測ればメガーの内部電源(直流)に交流電源がプラスされた状態で測ることになります。メガーの表示部は自身の持つ直流電源に反応するように作られていますが、これに交流電圧がプラスされた時のことはたぶん全く考慮されていないでしょう。もし全く感じないように作られていれば充電状態でも測れるかもしれませんが現在のメガーはそうなっていません。
メガーの内部電源は直流です。もし測定部に直流が充電されているとメガーの極性によってゼロになったり無限大になったりします。
テスターをお持ちなら乾電池の絶縁抵抗を測ってみてください。テスターをΩ計にしてリード線を乾電池の+-端子に接続するのです。乾電池の極性を逆にするとゼロと無限大が入れ替わります。つまり測定部に電圧が生じているとデタラメな結果になることを覚えておいてください。

> 6、AC200Vの充電部にDC250Vの電圧を掛けた場合、負荷にはどのような電圧がかかるのでしょうか
A メガーの内部電源は電流容量が1mA程度しかないので無視され何事も起こりません。
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この回答へのお礼

丁寧な回答どうもありがとうございます!かなり理解できそうです。よく考えてみます。

お礼日時:2020/08/12 21:41

> 充電部を測定してしまった時、なぜ0Ωを表示するのでしょうか


充電されているから、ではなく、柱上トランスのところで片線が接地してあるためです。もう一方の線(ライン側)もトランスの巻線を通して接地側につながっているので接地抵抗はほぼゼロになります。
なお計器によっては充電部を測ると強制的にゼロ表示にするものがあるかもしれません。

> メガは停電させて測定をします。
柱上トランスのところで必ず接地してあるためこの接地を切らないと絶縁測定は不可能です。接地を切る最も簡単な方法がブレーカーを切ることです。
決して「停電させる」ことが重要ではありません。もしそうであるなら柱上トランスの一次側で停電させてもよいはずですが、それでは二次側は接地されたままなので絶縁抵抗はゼロのままです。あくまでも家庭内配線を地面から切り離すことが絶対的な条件です。

質問者殿はメガーの測定電圧に電力線の交流電圧が加わった状態でも大丈夫なのか? と心配しておいでのようですが、計器メーカーは400V程度までなら壊れないよう考慮しています。機種によってはもっと高圧でも大丈夫でしょう。
ただ測定結果は信用できません。表示がゼロになるかどうかわかりませんが結果はデタラメになります。メガーには必ず「残留交流電圧は××ボルト以下で測れ」と書いてあるはず。一般に簡易型ですが電圧計が付いているので確認してから使いましょう。

> 出力電圧が数Vのテスターでもいけるのでは?
理論的には可能ですが、ブレーカーを切っていても屋内配線には若干の電圧を誘起することが多いので正しい値にはなりません。参考にする程度なら大丈夫かも・・・
「電圧を吸収される」の意味はわかりませんが、一般にテスターの内部電圧より誘起電圧の方が高いのでメチャクチャな結果になります。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。まだ分からない所がありまして、補足にまとめました。もしよろしければまた回答いただけますとありがたいです。よろしくお願いいたします

お礼日時:2020/08/12 17:33

充電部を計測すると、アナログの絶縁抵抗計ではマイナス側に針が振り切れますよ。

マジで。

電圧をかけて流れる電流を計測しているのです。
充電部を計測して、そこから電流が流れ続けていれば、そりゃゼロの表示になる。

そして、充電部の電圧と電流容量が大きければ、場合によっては(測定レンジが低いときに著しい)逆流する電流が大きくなる。
保護回路が無い絶縁抵抗計では燃えることもある。
入力インピーダンスは非常に高いので、そう簡単に電流は流れませんが、それでも高電圧下で大電流が流れたら燃えるのです。
「絶対」はあり得ません。

・・・
絶縁劣化の度合いを測るものですので、
低電圧を印加した計測では問題なくとも、高電圧を印加した計測では劣化と診断されることがあります。
そのため、通常使用より高く、且つ、絶縁破壊をしない印加電圧で計測しなければなりません。(←ここ重要)
これが通常使用する電圧を基準に印加電圧が決まっている理由です。
(メモリICの絶縁を測るために1000Vを印加したり、66,000Vのケーブルの絶縁を図るために30Vを印加する馬鹿はいないだろ?)

400Vを使用する配線や回路に100Vを印加して測定しても意味がありません。
100Vでは問題なくとも、200Vで絶縁劣化していると判断されることもあります。
ぶっちゃけ、回路計(テスター)の抵抗レンジで分かるようなトラブルで絶縁抵抗計の出番はありませんよ。

・・・
と、元計測屋からのアドバイスでした。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。まだ分からない所がありまして、補足にまとめました。もしよろしければまた回答いただけますとありがたいです。よろしくお願いいたします

お礼日時:2020/08/12 17:33

>ところでその時の0Ω表示になる意味は…



大地とつながっているから絶縁抵抗が 0 になるのは当然です。
[充電部にLを当てた] - [電源側変圧器コイル(および負荷機器)] - [B種接地] - [大地]

これを逆に利用して、接地線・接地極が近くにない場合、接地側電線をメガ測定用の接地極と知ることができるのです。

>「電圧を吸収される」とは具体的にどのようになるのでしょうか。電圧降下…

はい。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。まだ分からない所がありまして、補足にまとめました。もしよろしければまた回答いただけますとありがたいです。よろしくお願いいたします

お礼日時:2020/08/12 17:34

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