CN1232023C - 太阳能发电系统 - Google Patents

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Abstract

太阳能发电系统，其中露出有电活化部的太阳电池组经绝缘变压器与电源系统相连，在太阳电池组与电源间设有漏电断路器，而在太阳电池组接地的电路中设有接地故障检测装置。使此漏电断路器截断的电流设定值小于接地故障检测装置判断故障时的电流设定值，可防漏泄电流致此检测装置屡屡起动致不必要地让此发电系统停止运转。而借助于上述绝缘变压器则能防止漏泄电流致以此断路器工作而中断给负荷供电。这样可简化耐环境的与绝缘包覆，降低系统成本。

Description

太阳能发电系统
技术领域
本发明涉及具有电活化部的太阳能发电系统。
背景技术
近年来，世界各地日益重视环境问题。其中尤以对于因CO2的排出导致地球变暖的危机感更为深刻。对清洁能源的需求更其迫切。在这样的背景中，太阳电池由于其安全性和容易处理，大有希望用作清洁能源。
太阳电池在内部具有将光变换为电的光电变换层，代表性的材料例如有单晶硅半导体、无定形硅系半导体、III-V族化合物半导体、II-VI族化合物半导体以及I-III-VI2族化合物半导体等。
典型的太阳电池组件例示于图6A与6B，其中图6A为太阳电池组601的外观图，图6B是图6A中沿线6B-6B的剖面图。太阳电池组件601如图6所示，大致由将接收的光变换为电的光生伏打电池602、太阳电池外围件以及用于取出输出的输出电缆605构成。太阳电池外壳则由设于光生伏打电池受光面侧设置的玻璃板或透光性树脂等前盖603、设于非受光面侧的玻璃板或树脂或金属板等的后盖604、太阳电池组件的增强与固定用框体607以及用于粘合框体的粘合剂606构成。
太阳电池组件相互之间的串联与并联中则采用IV线、CV电缆等施有绝缘包覆的电缆。
采用上述太阳电池组件的太阳电池组对太阳电池组件与配线部件施行了严格的绝缘措施-即使在雨过天晴的湿润状态下，太阳电池组产生的直流输出，作为其漏泄电流Ir也基本上不会流入大地。因此，太阳电池组的漏泄电流比用电端漏电断路器的设定电流小。
作为利用这种太阳电池的太阳能发电系统形式，有从数W到数千kW的种种规模。例如有使用蓄电池保存太阳电池的发电能量的和采用DC-AC变换器将太阳电池的输出能量流入商用电力系统(以后简称系统(电源系统))等的多种系统。
图2示明了特开2000-207662号公报中公开的典型太阳能发电系统的结构。在此太阳能发电系统中，将多个太阳电池组件串联连接构成4个太阳电池串204～207，再进行并联而构成太阳电池组201。此太阳电池组201的输出引入到具有进行最大输出控制的控制装置的功率调节器202，供给负荷203。负荷203也可以是系统，将这种太阳电池的电功率反流入系统中的系统称为设备连系系统。
以下说明这种设备连系系统。
图4概示使用没有绝缘变压器的功率调节器的太阳电池组。图中401为太阳电池组、402为变频器、403为差电流检测器、404为配电盘、405为系统(电源系统)、406为负荷、407为从太阳电池组的正数端流出的电流I1，408为流入太阳电池组负极端的电流I2，409为漏电断路器。
太阳电池组401的输出由DC-DC变换器升压，经变频器402变换为工业电频率的交流。在单相3线情形，电功率以单相供给200V电路，进行系统连系设备内的单相3线检测。这种方式是小型轻量与廉价，可靠性也高，因而在当前的功率调节器中成为主流。但由于系统之间是非绝缘的，为了防备太阳电池外围件中发生损伤情形，需使太阳电池外围件中的导电体构成的部分接地，周知这会有使太阳电池组施工工程变得繁杂的缺点。
这种无绝缘变压器方式的太阳电池组(阵列)401可用以下方法检测接地故障。
具体地说，太阳电池组401发生接地故障时，接地故障电流是按以下顺序的回路流动：太阳电池组→大地→系统(电源系统)→功率调节器→太阳电池组，于是图4所示的电流407与电流408的平衡破坏。通过检测此差电流就能检测接地故障。
上述设备连系系统在与设备连接时是经由用电端连接的，而其他所用的负荷也与这种用电端连接。设于用电端的漏电断路器409与负荷406的关系如图5所示。
漏电断路器由零相变流器501、灵敏度变换装置502、放大器503、线圈504、开闭机构505、测试按钮506与漏电显示部507构成。508为系统(电源系统)，509为负荷。
零相变流器501根据从系统侧发出的电流和从负荷返回的电流所检测出的差电流，当发生漏电时即差电流在设定电流之上时，由断路装置截断电路。相应的漏电断路器一般能设定相对于漏电的敏感度电流和检测时间。
功率调节器510一般与此种负荷509并联地连接。
这样，既有的采用严格绝缘的太阳电池组件以及配线部件的太阳电池的功率调节器510，它的内部设置的接地故障检测装置的电流设定值与用电端设置的漏电断路器的电流设定值，经设定成使漏电断路器的电流设定值比接地故障检测装置的电流设定值大。原因在于，若是漏电断路器的电流设定值比接地故障检测装置的电流设定值小，则由于当漏电断路器的电流设定值比接地故障检测装置的电流设定值小时，在接地故障探测装置起动之前漏电断路器就已起动，使设计接地故障检测装置的意义削弱。
另一方面，对于具有绝缘变压器的功率调节器则根据变压器的种类而有两种。
一种是采用工业电频率变压器的，在将太阳电池组的直流输出变换为高频交流之后，用小型高频变压器绝缘进行电压变换的方式。这种方式有优越的防雷性与隔绝噪音性，能均衡地给单相3线方式的配电线供电，但由于采用了工业电频率变压器，重量加大而成本也高。
另一种是采用高频变压器的，在将太阳电池组的直流输出变换为高频交流电后以小型高频变压器绝缘，再在一旦变换为直流后变换为工业电频率的交流电的方式。在这种方式下，由于采用了高频变压器可以小型轻重，但却存在着因电路结构复杂使成本加高的缺点。
上述绝缘变压器方式的太阳能发电设备由于太阳电池与大地基本绝缘，不可能采用与无绝缘变压器方式相同的方法来检测接地故障。为此，绝缘变压器方式的太阳能发电设备是以图3中的方式来检测太阳电池组的接地故障。图3中，301为太阳电池组，302为电阻器，303为直流电压检测器，304为绝缘变压器，305为变频器，306为配电盘，307为漏电断路器，308为接地线，309为系绝侧电路，310为负荷。
太阳电池组301的输入端子之间串联着2个具有相同电阻值的高电阻器302，而这两个电阻器的连接点(分压点)则连接到直流电压检测器303的一端。直流电压检测器303的另一端则通过接地端子与大地连接。
下面说明接地故障检测机理。直流电压检测器303由于是高电阻体，太阳电池组通过高电阻器302、直流电压探测器303与大地电连。在不发生直流接地故障时，由于直流电压检测器303的两端无电流流过，对地电压为0V。但当对地电压发生接地故障时，漏泄电流便通入大地，由于直流电压检测器的两端产生电压，利用这一现象就可测定有无接地故障。
太阳能发电设备的最大问题之一需要降低发电费用，特别是为了将太阳能发电设备真正地引入电力市场就必须降低费用，必须实现与现有的火力发电或原子能发电持平的费用。但如日本经济产业者的综合资源能量调查会需给部分中间报告(平成10年6月11日)所报告的，与日本国内的电力用费比较，太阳能发电的能量费用约为其2.5～6倍，为了能直正地引入太阳能发电，需要努力地使之低成本化。
为此，本发明人鉴于上述状况将注意点集中于简化在太阳电池组件成本中占大比例的耐环境性包覆。以及简化同样在此成本中有大比例的串并联太阳电池间的施工部件。
一般地说，太阳电池组件的包覆材料、框体、接线盒等太阳电池外围件与电缆和连接器等，在太阳电池以外的整个部件中所占成本比例达50％弱，占据很大的比例。因此，如果能够降低这部分的费用，就有可能大幅度降低太阳电池组件的成本。此外，对于太阳电池组件相互间的连接电缆若是不采用绝缘包覆材料，则不仅可以削减材料费用而且可以省除剥露包覆材料的工序，从而有利于降低施工时的连接与焊接等费用。
在此，本发明人设计出使用下述的太阳电池，即狭义下的太阳电池，它表示的是太阳电池的最小单位，也可称作太阳电池元件。
具体地说，本发明不是以一般人不容易接触的环境下的使用为前提，作为太阳电池组件的要求规格，虽然要对应于环境的种种要求对光生伏打电池进行保护，除电绝缘性外，对所要求的规格研究了使电活化部作部分暴露的规格，结果发现能使前盖与后盖大面积地薄膜地而得以显著地降低成本。此外，对于在太阳电池之间进行串并联的连接部件，同样在其所要求规格中除绝缘性外，也有可能大幅度降低其有关费用。
现有的太阳电池组件如图6A与6B所示，除发电中最低限度所需的元件光生伏打电池外，还需要前盖603、后盖604与框体607等组成的外围件中必备的多种材料。这些材料是使太阳电池组件在空外环境中免受热应力、光应力与机械应力的影响且为用于确保电绝缘性所必需的，它们例如是像发生站那种场所，设置于一般人不易接触且以定期保养为前提的严格管理环境之下，因而可以说是些多余的保护材料。
但是将太阳电池的耐环境性包覆简化以肪/或者将太阳电池间的串并联连接部件上形成的绝缘包覆剥露而使用时，在既有的太阳电池组中则是没有问题发生。
这就是说，将太阳电池的电极与配线部件以及太阳电池组的串并联连接部件的至少一部分的电活化部剥露出后，由于其非绝缘性，因雨水等而成为湿润状态(太阳电池组的电活化部与大地的电阻因有水分而降低的状态)，形成太阳电池组电活化部-雨水-湿润的混凝土-雨水-大地或太阳电池组电活化部-雨水-大地的电路。结果，太阳电池组电活化部便频繁地向大地漏电，发生漏泄电流。
此外，对于电活化部剥离出的太阳电池，在湿润状态下流向大地的漏泄电流通常判明会超出设于受电端的漏电断路器的电流设定值(Ir＞漏电断路器设定电流)。
与太阳电池组连接的功率调节器显然会由于在这种湿润状态下产生的漏泄电流，一一次地起动接地故障检测装置，使系统与电池组脱开而使功率调节器不能顺利使用。为此，需将接地故障检测装置的电流设定值设定得比湿润状态的漏泄电流大。原因在于，在太阳能发电设备的接地故障断路器复原时，需要通过因接地故障断路的功率调节器内的开关进行还原，于每次产生误操作时就需维修，而这会成为很麻烦的手续。
当把接地故障装置的电流设定值设定到漏泄电流以下时，虽也可考虑自动复原的情形，但通常由于接地故障检测装置是为了防患接地故障于未然，无条件地自动复原则是没有出现危险。这就是说，在通过故障检测装置使功率调节器停止工作后，确定是否在太阳电池某处发生接地故障而有必要进行相应处置然后修复。为此，由于此接地故障检测是无条件地自动复原便没有存在价值。
但是在电活化部剥露出的太阳电池中，当润湿状态的电流值比漏电断路器的电流设定值大时，例如即使是将接地故障检测装置的电流设定值设定得比漏泄电流值大，漏泄电流只是经过功率调节器而直接流入受电端，而此时设于受电端的漏电断路器便起动。结果同样要花费劳力与时间。
此外，在上述情形下会发生更严重的问题。原因在于，太阳电池组发生漏泄电流的结果使用电端的漏电断路器工作后，则不仅是太阳能发电系统本身，举凡一切与此用电端相连接的负荷，它们的供电都会被切断。
漏电断路器的电流设定值，与接地故障检测装置相同，不能设定得比上述漏泄电流大。原因是漏电断路器与接地故障探测装置不同，不是仅仅由太阳电池组来决定电流设定值的。也即还需根据其他负荷的要求来决定电流设定值，因而对此值作任意地大的变更是危险的，也是电气设备标准所禁止的。
发明内容
为此，本发明的主要目的在于逐个地或总体地解决具有暴露的电活化部的太阳电池组的太阳能发电系统中的上述问题。
本发明人发现，为了相对应地解决上述问题，最好采用下述各装置。下面说明这种具体装置及其作用。
本发明提供的太阳能发电系统包括：具有多个由配线部件相互电连的太阳电池元件的太阳电池组、将此太阳电池组的输出变换为交流电功率的功率调节器、设于上述太阳电池组与系统电源之间的绝缘变压器、设于上述太阳电池组与系统电源之间的绝缘变压器、设于上述功率调节器与上述系统电源之间的漏电断路器、检测上述太阳电池组的接地故障的接地故障检测装置，其中上述多个太阳电池元件的电活化部与前述配线部件的电活化部至少之一的一部分露出到外部，上述太阳电池组的电路接地而上述接地故障检测装置设于接地电路中，此接地故障检测装置判断为接地故障时的电流设定值大于上述漏电断路器断路的电流设定值。
本发明的太阳能发电系统最好是，在湿润状态下由上述太阳电池组工作时形成的前述活化部至大地的电流路径上有漏泄电流Ir[A]流过时，使上述接地故障装置的电流设定值比Ir大而上述漏电断路器的电流设定值则比Ir小。
此外，本发明的太阳能发电系统中，所述接地故障检测装置是以流过上述接地电路的电流为电源而工作的；太阳电池组的正极端或负极端接地；所述太阳电池组的正极端与对地电压和负极端与对地电压的绝对值之比大致为2∶1，电路接地；上述太阳电池的受光面一侧所配置的电极和/或上述配线部件的至少一部分不收纳于太阳电池外围件中；所述太阳电池具有光电变换层、设于此光电变换后的受光面侧的集电电极、表面配线部件与包覆材料，而该集电电极或该表面配线部件的一部分上则具有不为该包覆材料包覆的露出部；此包覆材料是通过涂层形成的树脂；将所述太阳电池串联和/或并联连接的部件则最好是没有绝缘部分的导电体。
本发明的太阳能发电系统的特征在于将所述太阳电池组设置于支承件上，而在此太阳能发电系统中，上述支承件最好是混凝土台架。
如前所述，在无绝缘变压器方式的设备连系的功率调节器电路上连接的太阳电池组的情形中，如图4所示，由于太阳电池组401通过系统(电源系统)405和功率调节器的SW元件连接系统(电源系统)405的接地线，所以在功率调节器工作时太阳电池组401的输出耦连到地。因而，一些电压施加在太阳电池组401和地间间。
再者，在有绝缘变压器方式使太阳电池组与系统间连的功率调节器相连的情况中，如图3所示，是通过接地障碍检测装置303经一定的电阻与大地连接。再有，在美国如IEEE规格1374-1998：“地面光生伏打电力系统安全性”或国家电码章程690：“太阳能光生伏打系统”中所述，由于太阳电池组的电路需要其中某处接地，太阳电池组的电活化部在与大地之间常需某种程度的电压。
因此，在太阳电池和/或与太阳电池电连的配线部件中具有露出的电活化部的太阳电池组中，在雨中或雨后的湿润状态下，于大地和太阳电池组的电活化部之间形成漏电流路径，生成漏泄电流。
如上所述，采用在太阳电池和/或将太阳电池电连的配线部件中具有电活化部的太阳电池组的太阳能发电系统中，在降雨时的湿润望下致太阳电池组的绝缘电阻减小而产生漏泄电流，这对于通常的接地故障检测装置的电流设定值为用电端漏电断路器以下的电流设定值时，常会引起错误操作。因此，湿润状态下太阳电池组发生的漏泄电流需设定为不使接地故障探测装置落下的电流设定值。
本发明的太阳能发电系统为了防止接地故障检测装置灵敏度的降低(加大电流设定值)，同时为了使漏泄电流流入用电端漏电断路器而使之起动工作，在太阳电池组与系统(电源系统)之间设置有绝缘变压器。具体地说，作为功率调节器采用那种应用了高频或工业电频率的绝缘变型器的。这样，例如图9所示，由于太阳电池组901与系统(电源系统)907由绝缘变压器902绝缘，于是太阳电池组-大地-系统(电源系统)-太阳电池组这样的回路不会形成，而漏泄电流不会流入用电端的漏电断路器905中。此外，图9中的903为功率调节器，904为配电盘而906为负荷。
这样，根据本发明的太阳能发电系统，尽管将接地故障检测装置的电流设定值设定得比漏电断路器的电流设定值大，即使发生了超过漏电断路器的电流设定值的太阳电池组的漏泄电流，也能防止漏电断路器跌落，而得以防止由于太阳电池组的漏泄电流致太阳能发电系统的错误操作。
此外，本发明的太阳能发电系统中最好是，使上述接地故障探测装置以流过前述接地电路的电流为电源而工作，而使所述太阳电池组具有光电变换层、配置于此光电变换层的受光两侧的集电电极、表面配线部件以及包覆材料，同时此集电电数或该表面配线部件的一部分则具有未由所述包覆材料包覆的露出部。
附图说明
图1为例示本发明的太阳电池串的结构的透视图。
图2是典型的太阳能发电系统的框图。
图3是采用具有绝缘变压器的功率调节器的太阳能发电系统的电路图。
图4是采用没有绝缘变压器的功率调节器的太阳能发电系统的电路图。
图5是漏电断路器的结构与负荷的连接图。
图6A与6B例示太阳电池组件的结构。
图7是铜的电位-pH的示意图。
图8是说明本发明的带台架的太阳电池组中漏泄电流的计算式的图示。
图9示明太阳电池组与系统(电源系统)由绝缘变压器的绝缘。
图10示明本发明中漏泄(接地故障)电流的流动路径。
图11A与11B例示能良好地适用于本发明的太阳电池的结构。
图12A与12B示明采用图11A与11B的太阳电池的带台架的太阳电池。
图13示明图1的太阳电池组的等效电路图。
图14是例示本发明的太阳能发电系统的电路图。
图15是实施例1中太阳能发电系统的电路图。
图16说明实施例1中太阳电池-地面间的电阻测定。
图17是实施例2的太阳能发电系统电路图。
图18是实施例3的太阳能发电系统电路图。
图19是表明相对于太阳电池串的接地点流过人体的电流的曲线图。
具体实施方式
下面对本发明的太阳能发电系统的实施形式，必要时再参考附图，进行说明。显然，本发明并不局限于以下的说明与附图，而是可以在本发明的原理范围内进行适当的变形与组合。
图11A与11B例示了用于构成本发明的太阳能发电系统所配备的太阳电池组的最佳太阳电池，其中图11A是太阳电池组的平面图，图11B是沿图11A中线11B-11B的剖面图。
太阳电池1101具有在背面存在电极的金属制基板1106上形成的光生伏打电池层1107，而在此板的受光面侧则设有用于收集光生伏打电池发生的电流的集电电极1105。金属制基板1106在此采用0.15mm厚的不锈钢片(外部尺寸为240mm×360mm)。光生伏打电池层1107采用无定形硅系的光生伏打电池，而集电电极1105则是将100μm的铜线用导电胶固定于光生伏打电池层1107上。
集电电极1105与100μm厚的铜制表面配线部件1102连接，此表面配线部件1102用于将作为太阳电池的受光面侧的电极以及相邻的太阳电池进行串并联。此外，为使表面配线部件1102与金属制板1106可靠地绝缘，把它们设置于聚酯制的绝缘部件1104之上。
金属制基板1106的非受光面侧点焊上100μm厚的铜制背面配线部件1103，此背面配线部件1103用于将作为太阳电池的非受光面侧的电极与其相邻的太阳电池进行串并联。
此外，为使太阳电池不受室外环境的影响，在光生伏打电池层1107的受光面侧覆涂的丙烯类树脂材料组成的50μm厚的包覆材料1108。但是为了提高施工性能还为了减少包覆材料，金属制基板1106的非受光面侧以及背面配线部件1103则不加包覆材料。
图12A与12B示明了将图11A与11B所示的太阳电池1101固定于支承件(台架)上的最佳例子，其中图12A是带台架的太阳电池1201的透视图，图12B是沿图12A中线12B-12B的剖面图。
本例中，于2个串联的太阳电池1101的周边涂以弹性环氧树脂系粘合剂1204，通过粘附到用作支承件(台架)的L型混凝土1203之上而构成带台架的太阳电池1201、太阳电池1101的串联化是通过连接相邻的太阳电池1101的表面配线部件与背面配线部件而形成。具有这种结构的带台架的太阳电池1201也包含在本发明的太阳电池组中。
再如图12B所示，用于将太阳电池1101固定于L型混凝土部件1203上的粘合剂1204由于只涂布于太阳电池1101的周边部。因而太阳电池1101的中央部的背面电极与背面配线部件的一部分与L型混凝土部件1203的表面直接接触。
将图12A与12B所示的带台架的太阳电池1201串联而构成太阳电池组的例子示明于图1。图1中所示的太阳电池组101是将带台架的太阳电池1201用无绝缘包覆的铜制串联连接部件102连接成6串联式，具有正极端103与负极端104。这里例示的是将正极端103与接地点105连接。
图13示明图1的太阳电池组101的等价电路图。太阳电池组101是将太阳电池1101(参看图11A和11B)形成2串联式带台架的太阳电池1201(参看图12A和12B)再由串联连接部件102构成6串联式，具有正极端103与负极端104。然后以正极端与接地点105连接，而负极端的对地电压在设1片太阳电池间的电压为V0(伏)时成为-12V0(伏)。
下面说明本发明的太阳能发电系统中各部件的细节。
太阳电池
太阳电池组在太阳电池的电极连接或多个太阳电池的配线部件中具有电活化部，而此电活化部的至少一部分可以于太阳电池组施工后露出于外部。即令是在采用图6A和6B所示先有类型的具有电绝缘性的太阳电池组件来形成太阳电池组时，若是将用于取出其输出的输出电缆605等的电活化部的一部分露出于外部。本发明也能取得很大效果。若是将图11A和11B所示的不具有电绝缘性的太阳电池用来形成太阳电池组，则本发明将会取得更大效果。
作为太阳电池的光电变换层的材料例如：在多晶半导体中有Si、C、Ge等IV族元素；SiGe、SiC等IV族元素合金；GaAs、InSb、GaP、GaSb、InP、InAs等III-V族化合物；ZnSe、CdTe、ZnS、CdS、CdSe、CdTe等II-VI族化合物，CuInSe2，、CuInS2、Cu(In、Ga)Se2的I-III-VI2族化合物。作为非晶质或无定形半导体例如可有a-Si:H、a-SiGe:H、a-SiC:H等。此外，作为微晶半导体例如有μx-Si:H、μx-SiGe:H、μx-SiC:H等。
对于用图6A和6B所示的既有类型的太阳电池组件来形成太阳电池组的情形，前盖603最好采用白色或蓝色板玻璃等无机玻璃材料、聚碳酸酯树脂、丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂等形成的部件。前盖的厚度因材料特性而异，一般最好在0.5mm以上。后盖604除上述列举用于前盖的材料外，还可以采用例如对苯二甲酸乙二醇聚酯(PET)、聚氟乙烯(PVF)等合成树脂、玻璃、金属板等。框体607采用铝等。这种太阳电池组件的内部电路与包含框体的外部完全保持电绝缘性，太阳电池组件内的电路不外露，也即配线部件以外为了绝缘而全部置纳于外围件中。
另一方面，图11A和11B所示的露出的电活化部的非绝缘型太阳电池，在本发明中能发挥最好的效果。图11A和11B例示的是在金属基板上形成的无定形硅系光生伏打电池，但并不局限于此，显然具有上述各种光电变换层的光生伏打电池都是可以利用的。
非绝缘型的太阳电池的包覆材料不包覆太阳电池的整个表面，只在必要的部分留下最低限度的包覆以在室外环境下不影响发电性能。具体作法虽因所用光生伏打电子的种类而异，但至少需将相对于光生伏打电池的入射光具有光电变换特性的部分(有源区)包覆，此外部分则不包覆。
作为受光面侧的包覆材料例如用粘合剂粘合透光性合成树脂的结构。作为具体的材料有氟树脂、丙烯树脂、聚酯、聚碳酸酯等。更具体地说有聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚氟乙烯(PVF)树脂或四氟乙烯-乙烯共聚体(ETFE)树脂等。从耐气候性观点看，以聚偏二氟乙烯树脂优越，而从兼顾耐气候性与机械强度以及透明性考虑，则以四氟乙烯-乙烯共聚体树脂优越。此种包覆材料的厚度从成本角度出发最好在100μm以下。此外，为了降低成本，最好不用膜料而用丙烯类、氟系等透明涂料。这时以通常涂布作业中所用的涂层法进行。
太阳电池组
为了获得所希望的输出电压与电流，将多个上述太阳电池串联或并联形成太阳电池集合体，称此集合体为太阳电池组。为了构成太阳电池组，可将太阳电池串联连接形成串联体(太阳电池串)，也可取将其并联连接的结构。
接地场所
接地场所若是与太阳电池组的电路相连的部分，任何地方都可以。例如在设置于室外的太阳电池组的电路中途，在将此电池组的输出引入到功率调节器的输入之前，于功率调节器内部将其设于端子板上，而以此输出与功率调节器的设备兼用，进行接地。
串/并联连接部件
为了用太阳电池构成太阳电池组，需要在太阳电池之间进行串联连接或并联连接。用于进行这类串联或并联连接的部件就是串并联连接部件。在图12A和12B所示的带台架的太阳电池1201中，太阳电池1101取2串联式，但在此也可不用串并联连接部件而将太阳电池的表面配线部件1102(参看图11A和11B)与背面配线部件1103(参看图11A和11B)直接连接。另一方面，图1中所示的太阳电池组101中，则在带台架的太阳电池1201间的串联连接中采用了串/并联连接部件102。此外，图1中的到正极端与负极端的配线部件也相当于串/并联连接部件。
这种串/并联连接部件虽可采用一般使用的绝缘电线、绝缘电缆等，但更好是采用无绝缘包覆的裸导线。作为裸导线最好是铜线、铜股线与铜带等。
太阳电池组的电活化部及其相对于环境的敞露
太阳电池组的电活化部的至少一部分即使是在太阳电池组施工完了之后，也要露出到可为人简单地触及到的程度。因此，例如这不包括太阳电池组件的电气连接部中所用的以绝缘包覆的连接器的连接电极。原因在于，连接器的电极在施工中当以手指插入时虽可以触及，但在施工完了后，相邻的太阳电池组件的连接器便相互连接成完全的导电体(连接电极)，进行了防水处理而不能于触及连接电极。
湿润状态
湿润状态与晴天时等干燥形状不同，由于雨水，使太阳电池、配线部件的串并联连接部件的电活化部濡湿，降低了电活化部与地面之间的电阻，因而湿润状态可说是电流从电活化部流出到地面的状态。
太阳电池设置结构件
在本说明书中，太阳电池设置结构件是指太阳电池与串并联连接部件、支承件(台架)整体化的部件。太阳电池于支承件上可用固定零件或直接粘合固定等方法固定，当支承件为混凝土等重量大的材料时，只需置于地面便完成了支承件(台架)的设置，详见以后所述，支持件也可由太阳电池固定用的例如板状的固定支承件以及用于设置此固定支承件的背面支承件两者构成。若是具有上述背面支承件的结构是与固定支承件有相同重量的大型件时，则只需将固定支承件置于背面支承件之上即可。采取这样的结构就能形成结构简单且有良好施工性的太阳电池设置结构体。
支承件
支承件是指固定太阳电池的部件，一般是形成为台架或形成有设置面的部件。
本发明由于结构和设置作业简易，特别宜于采用混凝土材料。当支承件是混凝土等重量大的材料时，只需安置到地面，支承件(台架)的配置便告完成。此外，混凝土有很高的户外耐用性和廉价，极宜用作太阳电池台架。
再者，为固定太阳电池，最好是将它的支承件结构分成例如板状的固定支承件(支承件)和安置此固定支承件的背面支承件。具体地说，例如可设置立方体形状的背面支承件而将板状等固体支承件竖立于此背面支承件上配置，于是可以以良好的关系任意变动太阳电池的设置角度。
混凝土支承件的形成方法
混凝土支承件是在木材或钢材等型箱中加水按适当的比例混合普通水泥、砂与砾石，均匀搅拌后，固化而成。型箱有胶合板型的、钢制的与油漆胶合板型的。
但不限于以上所述，显然也可以采用ALC等轻重泡沫混凝土等。
背面支承件
这是配置于固定/支承件背面侧的部件，可根据固定/支承件(支持件)的形状而不需要。它可用作板状固定/支承件的枕件，能良好地用于任意变更固定于固定/支承件上的太阳电池的倾斜角度，可采用长方件形状。一般，由于将混凝土板等重型材料用作固定/支承件，背面支承件的压缩强度要高而且最好是采用了耐用性高的材料。具体地说，例如可把混凝土、石料、砖等用作此背面支承件的材料。
太阳能发电系统
图14概示本发明的太阳能发电系统，图中1401为太阳电池组、1402为串并联连接部件、1403为连接箱、1404为具有绝缘变压器的功率调节器、1405为接地故障传感器、1406为配电盘、1407为系统(电源系统)、1408为负荷、1409为接地线、1410为设于用电端的配电盘内的漏电断路器。
可按图14所示布线来构成本发明的太阳能发电系统。在本发明的太阳能发电系统中，首先将太阳电池组1401所产生的电功率集中于连接箱1403中，由具有绝缘变压器的功率调节器1404进行直交流变换，通过配电盘1406传送给负荷1408。若此时的发电量有多余的电功率，则可将其输送给系统(电源系统)1407，由电力公司收购此电功率。相反，当发电量少而负荷1408的耗电量多时，则可由系统(电源系统)1407补充不够部分而从电力公司购入。
在本实施形式中，太阳电池组1401的电路的一个正极端通过接地线1409接地，而在此接地电路中设有接地故障检测装置(接地故障传感器1405)。
接地故障检测装置与漏电断路器的电流设定值
本发明的太阳能发电系统中的太阳电池组在湿润状态工作时形成从电活化部到大地的电流路径，在由此电活化部有电Ir[A]流入大地时，最好将接地故障检测装置的电流设定值设定为大于Ir而将漏电断路器的电流设定值设定得比Ir小。此点将参考图8具体说明于下。
图8中，801为太阳电池，802为太阳电池设置结构件，803为太阳电池-地面间的电阻，804为接地线，805为大地。图中例示的太阳电池组与具有太阳电池801的太阳电池设置构造件串联，并以其正极端输出经接地线804与大地805相通。
设此串联连接的太阳电池801间的电压为V[伏]、太阳电池组的太阳电池设置结构件802的串联数为N。太阳电池和/或配线部件在湿润状态下的电活化部-大地间的电组值为R[Ω]、太阳电池组于湿润状态下的电活化部-地面间的漏泄电流为Ir[A]，此时有
Ir＝|{-N·v/R}+{-(N-1)v/R}+{-(N-2)v/R}+...+{-2v/R}+{-v/R}|＝|-v·N·(N+1)/2R|，
于是在具有图8所示的太阳电池组的太阳能发电系统中，将接地故障检测装置的电流设定值设定成比|-V·N·(N+1)/2R|大，而将漏电断路器的电流设定值设定成比|-V·N·(N+1)/2R|小。
功率调节器
本发明所用的功率调节器采用绝缘方式的(变压器内置)，有以下两种：
(1)工业电效率变压器绝缘方式功率调节器即将太阳电池组的直流输出变换为工业电频率的交流后，以变压器绝缘方式的功率调节器；
(2)高频变压器绝缘方式的功率调节器
即将太阳电池组的直流输出变换为交流后，以小型高频变压器绝缘，然后一但变换为直流后再变换为工业电频率的交流方式的功率变换器。
漏泄电流
即相对于大地具有电位的电活化部由于湿润状态致绝缘电阻降低，通过不是预定的通路而有流向大地的电流。
接地故障电流
太阳电池组的输出线或太阳电池组件的内外电路因事故等与地面接触，致太阳电池输出以低电阻状态与地面连接，这种现象称为接地故障。
本发明的太阳电池组中，漏泄电流与接地故障电流在一起，如图10所示，通过太阳电池1001-大地1003-接地线1004，形成小的回路电流，因而其不同处只表现为回路电流值的大小差异。
本发明中，因事故等产生的接地故障电流比漏泄电流小。
此外，以下说明的接地故障检测装置的电流设定值虽比漏泄电流大但比接地故障电流小，因而太阳电池组内因接地故障事故造成的接地故障可由接地故障检测装置检测，使太阳能发电系统内的功率调节器停止工作，让设备与太阳电池组脱开。
接地故障检测装置
本发明中采用的接地故障检测装置最好应用直流电流传感器，此种直流电流传感器设于连接太阳电池组电路与大地的接地线上。
直流电流传感器由带铁心的盖与霍尔元件构成。与通过铁线的直通电流成比例的磁通由于铁心而会聚，通过插入盖中的霍尔元件因霍尔效应而发生电压。此电压是直通电流的函数，因而可通过检测电压来测定流过的电流值。
用电端漏电断路器
它设置于用电端(配电盘)，用以监控户内配线与负荷设备的接地故障，用以检测配线与电气设备等的漏泄电流，当检测出用电户内的接地故障事故后，切断与用电户内外的连接不使其影响波及到用电户外部的配电系统。
用电端漏电断路器如图5所示，其中501为零相变流器、502为灵敏度变换装置、503为放大器、504为线圈、505为开闭机构、506为试验按钮、507为漏电显示部、508为设备侧电源电路、509为负荷。
零相变流器501检测从设备方向的电流与从负荷方向的电流的差电流，当漏电发生时，即当差电流大于灵敏度电流时，由断路装置断路，漏电断路器虽可设定电流与起动时间，但按照基准要设定到0.1A以下。
下面根据实施例更详细地说明本发明，但本发明则不受这类实施例的任何限制。
实施例1
作为本发明的第一实施例说明构制图15所示的太阳能发电系统的例子，在此以太阳电池组的正极端接地。
图15中，1501为太阳电池组、1502为串并联连接部件、1503为连接箱、1504为具有绝缘变压器的功率调节器、1505为接地故障检测装置、1506为配电盘、1507为系统(电源系统)、1508为负荷、1509为接地线、1510为漏电断路器。
本实施例的太阳电池组为图15所示的4并联式的，与具有绝缘变压器的功率调节器1504连接，连接到系统(电源系统)1507上。构成的太阳能发电系统如上所述采用了为非绝缘型的太阳电池，因而与既有的太阳能发电系统相比可构成廉价的系统。下面详述其各个结构。
太阳电池组
将图11A和11B所示的无定形硅系光生伏打电池用作太阳电池。每一片太阳电池在基准状态下的释放电为2V，最佳工作电压为1.5V。此太阳电池如图所示，它的表面配线部件1102、背面配线部件1103以及金属基板1106不收纳于绝缘用的外围件中，为非绝缘型的太阳电池。
首先将此种太阳电池2片如图12A、12B所示串联化。此时，相邻的太阳电池1101的表面配线部件1102与背面配线部件1103由软钎焊连接。此外，这两片串联的太阳电池还如图所示以弹性环氧树脂粘合剂1204粘合到背面支承件1203之上。此时，太阳电池1101的金属基板1106与背面配线部件1103的一部分与混凝土制背面支承件1203接触，混凝土与太阳电池电路不作绝缘。
再将图12A、12B所示的带台架的太阳电池1201共6个如图1所示的串联连接，其中采用裸铜带(厚1mm，宽12mm)作这种连接。
功率调节器
本实施例中所用的功率调节器1504是高频变压器绝缘形式的功率调节器。
正极接地线
使正极端的带台架的太阳电池间的铜带接地。此接地作为D类接地工程，接地电阻为20Ω。
接地故障检测装置的设置
作为用于检测接地故障电源的接地故障检测装置1505的直流电流检测器设于连接正极端输出与大地的正极接地线1509之上，并将此输出连接到功率调节器内设的接地故障检测装置上。
太阳电池-地面间的电阻测定
图16用于概释带台架的太阳电池的太阳电池/地面间的电阻值测定。图16中，1601为太阳电池、1602为接地金属棒、1603为恒压电源、1604为数字式万用表、1605为并联电阻、1606为漏泄电流。
如图16所示，使太阳电池1601的正负极短路，在此短路部分与地面(接地金属棒1602)之间由恒压电源1603施加电压，为了检测此时流出的漏泄电流1606，用数字式万用表1604监控并联电阻1605两端的电压。各个测定配线采用2mm2的IV线。接地金属棒1602采用接地电阻为10Ω的。
将太阳电池(外形尺寸为240mm×360mm)由粘合剂粘附固定到支承件1607上，在施加电压时，使正负极短路，在此短路处与接地金属棒1602之间施加电压，施加条件为50V、100V、200V、300V。并联电阻1605采用1Ω的。
根据此测定求得的施加电压与漏泄电流值依欧姆定律，成为线性函数关系。可据此直线的斜率求出太阳电池/地面间的电阻值。为了在最严苛条件下进行这种测定，对支承件、太阳电池与背面支承件充分地浇以自来水(电导率150μs/m)。顺便指出，一般雨水的电导率为100μs/m，因而这是在更严苛的条件下即电流极易流动的条件下测定的。
根据这种测定方法，各太阳电池设置构造件的太阳电池/地面间的电阻值为650Ω。
漏泄电流值的计算
设一个太阳电池的最佳工作电压V＝1.5[伏]，
太阳电池设置构造件上的太阳电池串联数N＝12，
一个太阳电池设置构造件的太阳电池-地面间的电阻值R＝650(Ω)，
太阳电池-地面间的漏泄电流Ir[A]。
在太阳电池设置构造件串联化而以正极端接地后。
Ir＝|{-N·v/R}+{-(N-1)v/R}+{-(N-2)v/R}+...+{-2v/R}+{-v/R}|
＝|-v·N·(N+1)/2R|
＝|-1.5×12×13/(2×650)|
＝0.18(A)
由于太阳电池组为4并联式的一可以算出总的漏泄电流为0.18×4＝0.72(A)。
接地故障检测装置的设定
接地故障检测装置1505即直流电流检测器配置于正极端-大地间的接地线内，将接地故障检测电流设定为0.75A(可检测0.75A以上的接地故障电流)。
漏电断路器
将漏电断路器1510的漏电检测电流设定为30mA。这样，漏电断路器的电流设定值设定得比接地故障检测装置的电流设定值低。
由于接地故障检测装置的电流设定值比漏泄电流计算值大，故不会由于太阳电池组的漏泄电流导致误操作，而能由接地故障检测装置检测出接地故障电流。
此外，虽然漏电断路器的电流设定值比接地故障检测装置的电流设定值小，但由于电路内设有绝缘变压器，漏电断路器1510就不会由于太阳电池组的漏泄电流而断开电路。
还由于将接地故障检测装置1505设于太阳电池组的接地线1509之内，就能简单地检测出太阳电池组1501的接地故障电流。此外，太阳电池组1501是通过绝缘变压器与设备侧的电路连接，故不会有接地故障电流流入系统(电源系统)，能有效地避免给设备以不利影响。
正极端的接地效果
在采用本实施例的使电活化部露出的太阳电池组时，从电活化部流出构成此电活化部的金属离子会发生加速电极、配线部件或串并联部件的腐蚀。特别是在把铜用作串并联连接部件时，由于电流路径的形式，铜会由于离子化而显著地溶出，已知这会显著地降低连接部件的寿命。
因此，对于具有将太阳电池和/或电连太阳电池组的配线部件中露出了电活化部的太阳电池组，在降雨或雨后的湿润状态下，在大地与太阳电池组的电活化部之间形成漏泄电流路径，结果使配线部件(串联和/或并联连接太阳电池的串并联连接部件，在没有绝缘包覆的导电体时则包括该导体)中流出金属离子，而产生加速配线部件(或上述串并联连接部件)的侵蚀问题。本发明通过使太阳电池组的正极端输出作电路接地而可防止这种侵蚀。
这就是说，通过使太阳电池组的正极端输出作电路接地，于是太阳电池组的电活化部相对于大地成为零电位或负电位，得以防止配线部件等侵蚀。例如在把铜(Cu)用作配线部件等时，铜的电位-pH图像如图7所示，从图7可知，铜在整个pH区中为正电位时有铜溶出。因此，若把构成配线部件等的铜相对于大地恒保持为零电位或负电位，就能防止铜的溶出。
如本实施例所示，通过使正极端接地，太阳电池组的电活化部全为负电位，能够防止露出的电活化部的配线部件等受侵蚀。
实施例2
作为本发明的第二实施例，说明构制图17所示太阳能发能发电系统的例子。此实施例2是以太阳电池组的正极端与负极端的对地电压的绝对值之比大致为2∶1处的电路接地的实施例。
图17中，1701为太阳电池组、1702为串并联连接部件、1703为连接箱、1704为具有绝缘变压器的功率调节器、1705为接地故障检测装置、1706为配电盘、1707为系统(电源系统)、1708为负荷、1709为接地线、1710为漏电断路器、
本实施例中，太阳电池组如图17所示为4并联的，与具有绝缘变压器的功率调节器1704连接而连接到系统(电源系统)1707。完成了的太阳能发电系统如上所述采用了非绝缘型的太阳电池，因而与既有的太阳能发电系统相比可以构制成廉价的系统。下面详述系统的各个结构。
太阳电池组
此太阳电池组与实施例1的相同，采用图11中所示无定形硅系光伏打电池。首先与实施例1相同，将2片这种太阳电池如图12串联化，然后将图12A和12B所示的带台架的太阳电池1201共6个按图1所示串联连接。在串联连接中采用裸铜带(厚1mm，宽12mm)。
功率调节器
本实施例所用的功率调节器1604是高频变压器绝缘形式的功率调节器。
接地线
如图17所示，将太阳电池串的正极端与负极端的对地电压的绝对值之比大致为2∶1处的带台架的太阳电池间的铜带接地。此接地作为D类接地工程，接地电阻为20Ω。接地位置为从正极端起，带台架的太阳电池的4爪与5爪之间。
接地故障检测装置的设置
作为用于检测接地故障电流的接地故障检测装置1705的直流电流检测器，设置于连接电路-大地间的接地线1709之上，其输出则连接到功率调节器内设的接地故障检测装置上。
太阳电池-地面间的电阻测定
图16用于概释带台架的太阳电池的太阳电池/地面间的电阻值测定。与实施例1进行同样的测定后，各太阳电池设置构置构造件的太阳电池/地面间的电阻值为650Ω。
漏泄电流值的计算
设一个太阳电池的最佳工作电压V＝1.5(伏)，
太阳电池设置构造件上的太阳电池串联数N＝12，
一个太阳电池设置构造件的太阳电池-地面间的电阻值R＝650(Ω)，
太阳电池-地面间的漏泄电流Ir[A]。
在太阳电池设置构造件串联化而以太阳电池的正极端与负极端的对地电压的绝对值之比大致为2∶1处的电路接地后，漏泄电流
Ir＝|{8·v/R}+{7·v/R}+...+{2·v/R}+{v/R}+...+{-v/R}+{-2·v/R}+...+{-4·v/R}|
＝|(8+7+6+5)×v/R|
＝|26·1.5/650|
＝0.06(A)
由于太阳电池组为4并联式的，可以算出总的漏泄电流为0.06×4＝0.24(A)。
接地故障检测装置的设定
接地故障检测装置1705即直流电流检测器配置于接地线内，将接地故障检测电流设定为0.25A(可检测0.25A以上的接地故障电流)。
漏电断路器
将漏电断路器1710的漏电检测电流设定为30mA。这样，漏电断路器的电流设定值设定得比接地故障检测装置的电流设定值低。
由于接地故障检测装置的电流设定值比漏泄电流计算值大，故不会由于太阳电池组的漏泄电流导致误操作，而能由接地故障检测装置检测出接地故障电流。
此外，虽然漏电断路器的电流设定值比接地故障检测装置的电流设定值小，但由于电路内设有绝缘变压器，漏电断路器1710就不会由于太阳电池组的漏泄电流而断开电路。
还由于将接地故障检测装置1705设于太阳电池组的接地线1709之内，就能简单地检测出太阳电池组1701的接地故障电流。此外，太阳电池组1701是通过绝缘变压器与设备侧的电路连接，故不会有接地故障电流流入系统(电源系统)，而能有效地避免给设备以不利影响。
2∶1的接地效果
作为本发明的从要求的规格中除去电绝缘性能的形式，应该考虑的课题是，由于太阳电池组电路与大地之间的绝缘电阻小且太阳电池组的充电电路外露，就必需确保安全性。因此，这种充电部外露型的系统，将设立除管理人员外其他人不得入内的管理区作为其大前提。除此，本发明人等还进一步探讨了作为双重安全措施的辅助方式，特别重视IEC标准60479-1：“电流对人身的影响”。根据这项标准，在直流电流下有电流从大体流向人体的上部方向时，与以这样2倍的电流从上部流向大地的方向的情形相比，对人体的影响大致相同。这就是说，设人体电阻为一定时，当立于大地上的人体接触负电位则相当于此人接触到这样2倍的正电位。
本发明人等注意到上述事实，将太阳电池组的接地位置确定成可确立最大正电位的绝对值≥最大负电位的绝对值的关系，已知这样就可提高安全性。通过采用本实施例的接地位置所产生的效果描述于图19中。
使太阳电池串的电路接地的位置可以是此电池串的负极-正极端之间的任意位置。相对于大地的电路电位，根据接地点是与大地同电位的点或是由接地点是接近负极端还是正极端负电位或正电位会升高。因此可以说，与接地点的位置无关，不论是电池串的负极端或正极端，在电路中都具有最大的对地电压的绝对值。于是只考虑人体的一部分接触负极端与正极端时流过人体的电流。设人体的电阻一定，则流过的电流正比于所接触的电位的大小。这样，在接触正极端时流过的电流如图19中的实线所示，当正极端接地时为零，而当负极端接地时为最大。另一方面如前所述，接触负电位时流过的电流等价于以其约2倍的电流值在接触正电位时流过的情形。因此，从对人体影响的角度考虑，接触正极端时流过的电流与接触负极端时流过的电流比较，令后者的电流约2倍时较好。图19中所示的虚线是使接触负极端时流过的电流值取2倍时所标绘的。此时流过的等价电流在负极端接地时为零，在正极端接地时最大，成为负极端接地时接触正极端情形下的2倍的等价电流。从图19可以看到，注意于任意的接地位置接触到正极端或负极端时流过人体的等价电流大的一方，可以看到，与从中点起在正极端的范围接地情形相比，从负极端起于中点的范围接地的这一方较小。还可以看到于任意的接地位置接触到正极端或负极端时，流过人体的等价电流大的一方成为最小时，乃是正极端与负极端的对地电压的绝对值大致为2∶1的位置处接地时(图19中的“2∶1的位置接地”)。
据此，如本实施例所述，通过使太阳电池组的正极端与负极端的对地电压的绝对值之比大致为2∶1的位置的电路接地，可以获得最高的安全性。
实施例3
作为本发明的第3实施例，说明构制图18所示太阳能发能发电系统的例子。此实施例3是以太阳电池组的负极端接地的实施例。
图18中，1801为太阳电池组、1802为串并联连接部件、1803为连接箱、1804为具有绝缘变压器的功率调节器、1805为接地故障检测装置、1086为配电盘、1807为系统(电源系统)、1808为负荷、1809为接地线、1810为漏电断路器。
本实施例中以实施例1的接地位置为负极端，其余则与实施例1的相同。下面说明与实施例1的不同各点。
接地线
以负极端的带台架的太阳电池间的铜带接地。此接地作为D类接地工程，接地电阻为20Ω。
接地故障检测装置的设置
作为用于检测接地故障电流的接地故障检测装置1505的直流电流检测器，设置于连接电负极端输出-大地间的正极接地线1809之上，其输出则连接到功率调节器内设的接地故障检测装置上。
太阳电池-地面间的电阻测定。
测定方法与实施例1的相同，各太阳电池设置构造件的太阳电池/地面间的电阻值为650Ω。
漏泄电流值的计算
设一个太阳电池的最佳工作电压V＝1.5(伏)，
太阳电池设置构造件上的太阳电池串联数N＝12，
一个太阳电池设置构造件的太阳电池-地面间的电阻值R＝650(Ω)，
太阳电池-地面间的漏泄电流Ir[A]。
在太阳电池设置构造件串联化而以正极端接地后。
Ir＝|{N·v/R}+{(N-1)v/R}+{(N-2)v/R}+...+{2v/R}+{-v/R}|
＝|v·N·(N+1)/2R|
＝|1.5×12×13/(2×650)|
＝0.18(A)
由于太阳电池组为4并联式的-可以算出总的漏泄电流为0.18×4＝0.72(A)。
接地故障检测装置的设定
接地故障检测装置1805即直流电流检测器配置于正极端-大地间的接地线内，将接地故障检测电流设定为0.75A(可检测0.75A以上的接地故障电流)。
漏电断路器
将漏电断路器1810的漏电检测电流设定为30mA。这样，漏电断路器的电流设定值设定得比接地故障检测装置的电流设定值低。
由于接地故障检测装置的电流设定值比漏泄电流计算值大，故不会由于太阳电池组的漏泄电流导致误操作，而能由接地故障检测装置检测出接地故障电流。
此外，虽然漏电断路器的电流设定值比接地故障检测装置的电流设定值小，但由于电路内设有绝缘变压器，漏电断路器1810就不会由于太阳电池组的漏泄电流而断开电路。
还由于将接地故障检测装置1810设于太阳电池组的接地线1809之内，就能简单地检测出太阳电池组1801的接地故障电流。此外，太阳电池组1801是通过绝缘变压器与设备侧的电路连接，故不会有接地故障电流流入系统(电源系统)，能有效地避免给设备以不利影响。
负极端接地的效果
通过使负极端接地，与实施例2中所述的相同，注意于任意的接地位置接触正极端或负极端时流过人体电流的等价电流大的一方，则与从中点起在正极端的范围接地情形相比，从负极端起于中点的范围接地的这一方较小。通过使负极端接地，由于太阳电池组的电路全为正电位，可以提高安全性。
根据本发明的太阳能发电系统，尽管将接地故障检测装置的电流设定值设定成大于漏电断路器的电流设定值，即使是发生了超过漏电断路器的电流设定值的太阳电池组的漏泄电流，也能防止跌落漏电断路器而得以避免由于太阳电池组的漏泄电流导致的太阳能发电系统的误操作。

Claims (10)

1.一种太阳能发电系统，包括：
太阳电池组，具有多个由配线部件相互电连接的太阳电池元件；
功率调节器，具有将此太阳电池组的输出变换为交流电功率的绝缘变压器；
连接在上述具有绝缘变压器的功率调节器与太阳能发电系统外部配置的商用电力系统之间的受电端漏电断路器；
其中，上述多个太阳电池元件的电活化部与前述配线部件的电活化部至少之一的一部分露出到外部；
与上述太阳电池组的电路电连接的部分通过接地线接地；
在该接地线中设置用于检测上述太阳电池组的接地故障的接地故障检测装置；
上述接地故障检测装置判断接地故障的电流设定值大于上述漏电断路器断路的电流设定值。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其中在湿润状态下由上述太阳电池组工作时形成的前述电活化部至大地的电流路径上有漏泄电流Ir流过时，使上述接地故障装置的电流设定值比漏泄电流Ir大，而上述漏电断路器的电流设定值则比漏泄电流Ir小。
3.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其中太阳电池组的正极端接地。
4.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其中太阳电池组的负极端接地。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能发电系统，其中与上述太阳电池组的电路电连接的部分被接地，使得在此太阳电池组的正极端的对地电压与负极端的对地电压的绝对值之比大致为2∶1。
6.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其中每一个所述太阳电池元件具有：光电变换层、设于此光电变换层受光面侧的集电电极、表面配线部件、和包覆材料，而此集电电极或表面配线部件的一部分中具有不为该包覆材料包覆的露出部。
7.根据权利要求6所述的太阳能发电系统，其中所述包覆材料是通过涂覆形成的树脂。
8.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其中所述多个太阳电池元件的受光面侧所设的电极与上述配线部件至少其中之一的一部分未收置于太阳电池外围件中。
9.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其中所述太阳电池组设置于支承件上。
10.根据权利要求9所述的太阳能发电系统，其中所述支承件是混凝土台架。
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