JP2001298851A - 太陽光発電用保護装置 - Google Patents
太陽光発電用保護装置Info
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- JP2001298851A JP2001298851A JP2000114482A JP2000114482A JP2001298851A JP 2001298851 A JP2001298851 A JP 2001298851A JP 2000114482 A JP2000114482 A JP 2000114482A JP 2000114482 A JP2000114482 A JP 2000114482A JP 2001298851 A JP2001298851 A JP 2001298851A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】太陽光発電パネルと、該パネルに接続される電
路の地絡や地震による、火災や漏電事故の保護装置を得
る。 【構成】太陽光発電用保護装置を地絡検出装置と、地震
検出装置と、回路遮断装置から構成した。
路の地絡や地震による、火災や漏電事故の保護装置を得
る。 【構成】太陽光発電用保護装置を地絡検出装置と、地震
検出装置と、回路遮断装置から構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，主として太陽光発
電の発電パネルの発電による事故を保護する装置に関す
る。
電の発電パネルの発電による事故を保護する装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽光発電装置の保護は、太陽光
発電パネルの直流電圧を交流電圧に変換するパワーコン
ディショナ内に設けられる地絡保護装置と、太陽光側電
力と商用側電力と負荷間で、分電盤内に設けられる、過
負荷短絡保護装置があった。また、地震による事故や負
荷機器から生じる火災を防止するために、地震を検知
し、分電盤内の遮断器で電力供給を停止するものがあっ
た。
発電パネルの直流電圧を交流電圧に変換するパワーコン
ディショナ内に設けられる地絡保護装置と、太陽光側電
力と商用側電力と負荷間で、分電盤内に設けられる、過
負荷短絡保護装置があった。また、地震による事故や負
荷機器から生じる火災を防止するために、地震を検知
し、分電盤内の遮断器で電力供給を停止するものがあっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の太陽光発電装置
の保護装置においては次のような問題点があった。第一
は、前述の従来の保護装置は、交流電路側の地絡や過負
荷などで、負荷側の交流側電路を電源から遮断するもの
であって、地震などで太陽光発電パネルに接続された直
流側電路が寸断されたような場合、電路の寸断状態によ
っては、線間や、大地との絶縁が得られなくなり、それ
でも太陽光発電パネルが太陽光を受けて発電を行うこと
で電力が供給され続けるために、太陽光発電パネルから
供給される直流側電路で火災や漏電などの事故が起こる
可能性があったが、前述の従来の保護装置では、このよ
うな事故は保護できなかった。
の保護装置においては次のような問題点があった。第一
は、前述の従来の保護装置は、交流電路側の地絡や過負
荷などで、負荷側の交流側電路を電源から遮断するもの
であって、地震などで太陽光発電パネルに接続された直
流側電路が寸断されたような場合、電路の寸断状態によ
っては、線間や、大地との絶縁が得られなくなり、それ
でも太陽光発電パネルが太陽光を受けて発電を行うこと
で電力が供給され続けるために、太陽光発電パネルから
供給される直流側電路で火災や漏電などの事故が起こる
可能性があったが、前述の従来の保護装置では、このよ
うな事故は保護できなかった。
【０００４】第２は、交流電路の地絡を保護する装置は
地絡を検出後、電路を遮断するものが一般的であるが、
太陽光発電装置では、太陽光発電パネルがたくさんの太
陽光発電素子を直並列に接続されて構成されており、屋
根上などに設置されて風雨にさらされるので、長期間の
使用においてはセル同士の接続点や、直流電路の電線の
接続点と大地との絶縁が悪くなって、該絶縁不良がしだ
いに進行するような場合が考えられ電路を遮断する必要
はないが、早期に発見して保護することが望まれた。
地絡を検出後、電路を遮断するものが一般的であるが、
太陽光発電装置では、太陽光発電パネルがたくさんの太
陽光発電素子を直並列に接続されて構成されており、屋
根上などに設置されて風雨にさらされるので、長期間の
使用においてはセル同士の接続点や、直流電路の電線の
接続点と大地との絶縁が悪くなって、該絶縁不良がしだ
いに進行するような場合が考えられ電路を遮断する必要
はないが、早期に発見して保護することが望まれた。
【０００５】以上のようなことから、本発明は、太陽光
発電パネルと該パネルに接続される直流電路の地絡や、
地震による火災や漏電などの事故を防止できるような、
太陽光発電用保護装置を提供すること、また、地絡にお
いては、より高感度に地絡レベルと地絡点を発見し、早
期に補修などが行え、電路を遮断する必要があるような
事故では、電路の遮断が行える保護装置を得ることを目
的としている
発電パネルと該パネルに接続される直流電路の地絡や、
地震による火災や漏電などの事故を防止できるような、
太陽光発電用保護装置を提供すること、また、地絡にお
いては、より高感度に地絡レベルと地絡点を発見し、早
期に補修などが行え、電路を遮断する必要があるような
事故では、電路の遮断が行える保護装置を得ることを目
的としている
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１で
は、上記目的を達成するために、太陽光発電用保護装置
を、直流電路の地絡を検出して直流電路を遮断する装置
と、所定レベル以上の地震を検知して直流電路を遮断す
る装置とから構成するようにしたものである。
は、上記目的を達成するために、太陽光発電用保護装置
を、直流電路の地絡を検出して直流電路を遮断する装置
と、所定レベル以上の地震を検知して直流電路を遮断す
る装置とから構成するようにしたものである。
【０００７】また、請求項２では、太陽光発電用保護装
置を、太陽光発電パネルと該パネルに接続される直流電
路の地絡を検出する地絡検出装置と、所定のレベル以上
の地震を検知する感震装置と、太陽光発電パネルに接続
される直流電路を遮断する回路遮断装置とから構成する
ようにしたものである。
置を、太陽光発電パネルと該パネルに接続される直流電
路の地絡を検出する地絡検出装置と、所定のレベル以上
の地震を検知する感震装置と、太陽光発電パネルに接続
される直流電路を遮断する回路遮断装置とから構成する
ようにしたものである。
【０００８】請求項１または２より、太陽光発電パネル
と、該パネルに接続される直流電路の地絡や、地震によ
る事故の保護が行える。
と、該パネルに接続される直流電路の地絡や、地震によ
る事故の保護が行える。
【０００９】また、請求項３では、前記地絡検出装置
を、地絡レベルの段階的な検出を行うものであり、地絡
レベルが低い場合は、警報を発する警報手段を備え、地
絡レベルが高い場合は、直流電路を遮断するよう回路遮
断装置に指令を発するようにしたものである。それによ
り、低レベルの地絡を検出したときには、警報を発して
補修を促すことができる。
を、地絡レベルの段階的な検出を行うものであり、地絡
レベルが低い場合は、警報を発する警報手段を備え、地
絡レベルが高い場合は、直流電路を遮断するよう回路遮
断装置に指令を発するようにしたものである。それによ
り、低レベルの地絡を検出したときには、警報を発して
補修を促すことができる。
【００１０】また、請求項４では、前記地絡検出装置
を、地絡検出手段と警報手段から構成し、地絡検出手段
は地絡抵抗値と地絡位置を検出するものであって、警報
手段は地絡抵抗値と地絡位置を表示するようにしたもの
である。それらより、地絡レベルと地絡点を表示できる
から、補修を行うかどうかの判断と、発電パネルと電路
のどこが地絡していて直せばよいかという情報を得るこ
うとができる。
を、地絡検出手段と警報手段から構成し、地絡検出手段
は地絡抵抗値と地絡位置を検出するものであって、警報
手段は地絡抵抗値と地絡位置を表示するようにしたもの
である。それらより、地絡レベルと地絡点を表示できる
から、補修を行うかどうかの判断と、発電パネルと電路
のどこが地絡していて直せばよいかという情報を得るこ
うとができる。
【００１１】また、請求項５では、前記地絡検出部を、
直流電路のＰＮの電圧側線路とＧ（大地アース）の３極
に二つの状態の抵抗回路を接続し、二つの状態における
極間の電圧や、接続した抵抗値、回路に流れる電流のう
ちの測定可能な値から、地絡抵抗値と地絡点を計算して
求めるようにしたものである。それにより、高感度に地
絡抵抗を検出でき、合わせて地絡点も検出可能となる。
直流電路のＰＮの電圧側線路とＧ（大地アース）の３極
に二つの状態の抵抗回路を接続し、二つの状態における
極間の電圧や、接続した抵抗値、回路に流れる電流のう
ちの測定可能な値から、地絡抵抗値と地絡点を計算して
求めるようにしたものである。それにより、高感度に地
絡抵抗を検出でき、合わせて地絡点も検出可能となる。
【００１２】請求項６では、前記の太陽光発電用保護装
置は作動用の電源を太陽光発電パネルから供給されるこ
とを特徴とする請求項１ないし５の太陽光発電用保護装
置を提供したものである。それにより、商用側の電源の
有無にかかわらず，太陽光発電パネルからの電源で装置
が稼動するので，万一商用電源が停電していても太陽光
さえパネルに照射されていれば、事故を保護できる。
置は作動用の電源を太陽光発電パネルから供給されるこ
とを特徴とする請求項１ないし５の太陽光発電用保護装
置を提供したものである。それにより、商用側の電源の
有無にかかわらず，太陽光発電パネルからの電源で装置
が稼動するので，万一商用電源が停電していても太陽光
さえパネルに照射されていれば、事故を保護できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例を示す太陽光発電
用保護装置の構成図である。図１は、太陽光発電パネル
１と、直流電路を保護するための太陽光発電用保護装置
２と、負荷との関係を示した図であり、負荷対象として
住宅内を想定した場合の例である。
用保護装置の構成図である。図１は、太陽光発電パネル
１と、直流電路を保護するための太陽光発電用保護装置
２と、負荷との関係を示した図であり、負荷対象として
住宅内を想定した場合の例である。
【００１５】太陽光発電パネル１は、複数個の太陽電池
素子を直並列に接続して構成された、太陽光電池モジュ
ール回路からなるものである。
素子を直並列に接続して構成された、太陽光電池モジュ
ール回路からなるものである。
【００１６】太陽光発電用保護装置２は地絡検出装置３
と、感震装置４とを検出した場合や、所定レベル以上の
地震を検出した場合に、太陽光発電パネル１に接続され
て直流電路６を遮断するよう構成されている。それによ
り，従来保護されていなかった，太陽光発電パネル１と
直流電路６の事故を保護できる。なお装置電源は太陽光
発電パネル１から供給されていて万一商用電源が停電し
ていても太陽光さえ太陽光発電パネルに照射されていれ
ば、保護装置は稼動している。
と、感震装置４とを検出した場合や、所定レベル以上の
地震を検出した場合に、太陽光発電パネル１に接続され
て直流電路６を遮断するよう構成されている。それによ
り，従来保護されていなかった，太陽光発電パネル１と
直流電路６の事故を保護できる。なお装置電源は太陽光
発電パネル１から供給されていて万一商用電源が停電し
ていても太陽光さえ太陽光発電パネルに照射されていれ
ば、保護装置は稼動している。
【００１７】地絡検出装置３は、太陽光発電パネル１と
直流電路の地絡状態を検出する装置で、詳細は図２、図
３を用いて後述する。
直流電路の地絡状態を検出する装置で、詳細は図２、図
３を用いて後述する。
【００１８】地震検出装置４は感震センサーと、制御
部、出力部などから成り、所定の大きさの地震を検出し
た場合、回路遮断装置５に遮断指令する。
部、出力部などから成り、所定の大きさの地震を検出し
た場合、回路遮断装置５に遮断指令する。
【００１９】回路遮断装置５は、太陽光発電パネル１と
直流電路６を遮断するための装置である。回路遮断装置
５は、接点機構と、過負荷短絡検出手段と、外部信号に
より、接点機構に作用して、接点を開離する外部信号引
外し手段を備えているような一般的なものであり、自力
で直流電路６の過負荷短絡電流を検知し、接点を開くと
ともに、地絡検出装置３と感震装置４から出力された遮
断指令で遮断動作する。
直流電路６を遮断するための装置である。回路遮断装置
５は、接点機構と、過負荷短絡検出手段と、外部信号に
より、接点機構に作用して、接点を開離する外部信号引
外し手段を備えているような一般的なものであり、自力
で直流電路６の過負荷短絡電流を検知し、接点を開くと
ともに、地絡検出装置３と感震装置４から出力された遮
断指令で遮断動作する。
【００２０】次に図２を用いて地絡検出装置３の構成、
及び各装置の役割や動作を説明する。地絡検出装置３
は、地絡検出部７と、警報手段８と、電路遮断信号出力
部９とから構成されている。
及び各装置の役割や動作を説明する。地絡検出装置３
は、地絡検出部７と、警報手段８と、電路遮断信号出力
部９とから構成されている。
【００２１】地絡検出部７は、地絡のレベルを地絡抵抗
で、また地絡が発生した箇所を地絡点として検出する。
軽度の地絡レベルの場合には警報手段８のみを作動さ
せ、地絡レベルと地絡点を表示部で表示させるととも
に、外部警報接点を閉じて、地絡が発生していることを
外部に出力する。重度の地絡レベルの場合には、電路遮
断信号出力部９により、回路者遮断装置５に遮断指令を
発する。それにより、回路の遮断を要しないような軽度
の地絡では警報を発し、重度の地絡では直流電路を遮断
して事故を保護できる。
で、また地絡が発生した箇所を地絡点として検出する。
軽度の地絡レベルの場合には警報手段８のみを作動さ
せ、地絡レベルと地絡点を表示部で表示させるととも
に、外部警報接点を閉じて、地絡が発生していることを
外部に出力する。重度の地絡レベルの場合には、電路遮
断信号出力部９により、回路者遮断装置５に遮断指令を
発する。それにより、回路の遮断を要しないような軽度
の地絡では警報を発し、重度の地絡では直流電路を遮断
して事故を保護できる。
【００２２】次に、図３を用いて地絡検出部７の構成、
及び各装置の役割や動作を説明する。地絡検出部７は、
直流電路Ｐ，Ｎと、アースＧ間に接続される抵抗回路１
０、とＰ−Ｇ間とＮ−Ｇ間の電圧を測定する電圧検出部
１１、１２と、抵抗回路１０内の接点ａ，ｂをオン、オ
フ制御する制御部１３と、演算部１４などから成る。地
絡検出部７は制御部１３により、抵抗回路１０のａの接
点のみをオンした第1の状態と、ｂの接点のみをオンし
た第２の状態における、電圧検出部１１、１２が検出し
たＰ−Ｇ間、Ｎ−Ｇ間の電圧と、抵抗回路１０の各抵抗
値とから、図３の地絡点を電圧に対するパーセントとし
て、また地絡抵抗を演算部１４が計算して求める。その
計算原理や方法は、特願平１−３１９８５５号（特開平
３−１７９２７２号）や、特願平５−３１８８５３号
（特開平７−１７７６４６号）に詳述されているので省
略する。それにより，高感度に地絡抵抗と地絡位置を検
出できて、地絡レベルがどれくらいであるか、地絡点は
どこでどこを保修すればよいかなど有益な情報をえるこ
とができる。
及び各装置の役割や動作を説明する。地絡検出部７は、
直流電路Ｐ，Ｎと、アースＧ間に接続される抵抗回路１
０、とＰ−Ｇ間とＮ−Ｇ間の電圧を測定する電圧検出部
１１、１２と、抵抗回路１０内の接点ａ，ｂをオン、オ
フ制御する制御部１３と、演算部１４などから成る。地
絡検出部７は制御部１３により、抵抗回路１０のａの接
点のみをオンした第1の状態と、ｂの接点のみをオンし
た第２の状態における、電圧検出部１１、１２が検出し
たＰ−Ｇ間、Ｎ−Ｇ間の電圧と、抵抗回路１０の各抵抗
値とから、図３の地絡点を電圧に対するパーセントとし
て、また地絡抵抗を演算部１４が計算して求める。その
計算原理や方法は、特願平１−３１９８５５号（特開平
３−１７９２７２号）や、特願平５−３１８８５３号
（特開平７−１７７６４６号）に詳述されているので省
略する。それにより，高感度に地絡抵抗と地絡位置を検
出できて、地絡レベルがどれくらいであるか、地絡点は
どこでどこを保修すればよいかなど有益な情報をえるこ
とができる。
【００２３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲で
応用可能であり、これらを本発明の範囲から排除するも
のではない。
のではなく、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲で
応用可能であり、これらを本発明の範囲から排除するも
のではない。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば太陽光発
電パネルと、該パネルに接続される直流電路の地絡や地
震による火災や漏電などの事故を防止するような、太陽
光発電用保護装置を得ることが出来る。また、地絡にお
いては、より高感度に地絡レベルと、地絡点を検出でき
るので、微小な地絡を早期に発見できて、重大事故にい
たる前に警報を発して、補修を促すような、保護装置を
得ることが出来る。
電パネルと、該パネルに接続される直流電路の地絡や地
震による火災や漏電などの事故を防止するような、太陽
光発電用保護装置を得ることが出来る。また、地絡にお
いては、より高感度に地絡レベルと、地絡点を検出でき
るので、微小な地絡を早期に発見できて、重大事故にい
たる前に警報を発して、補修を促すような、保護装置を
得ることが出来る。
【図１】本発明の第一実施例を示す太陽光発電用保護装
置の構成図。
置の構成図。
【図２】本発明の地絡検出装置の構成図。
【図３】本発明の地絡検出部の構成図。
１ 太陽光発電パネル ２ 太陽光発電用保護装置 ３ 地絡検出装置 ４ 地震検出装置 ５ 回路遮断装置 ６ 直流電路 ７ 地絡検出部 ８ 警報手段 ９ 電路遮断信号出力部 １０ 抵抗回路部 １１ 電圧検出部 １２ 電圧検出部 １３ 制御部 １４ 演算部
Claims (6)
- 【請求項１】太陽光発電パネルの発電による事故を保護
する装置であって、直流電路の地絡を検出して直流電路
を遮断する装置と、所定レベル以上の地震を検知して直
流電路を遮断する装置から構成されることを特徴とする
太陽光発電用保護装置。 - 【請求項２】太陽光発電パネルの発電による事故を保護
する装置であって、太陽光発電パネルと該パネルに接続
される直流電路の地絡を検出する地絡検出装置と、所定
のレベル以上の地震を検知する感震装置と、太陽光発電
パネルに接続される直流電路を遮断する回路遮断装置と
から構成されることを特徴とする太陽光発電用保護装
置。 - 【請求項３】前記地絡検出装置は、地絡レベルの段階的
な検出を行うものであり、地絡レベルが低い場合は、警
報を発する警報手段を備え、地絡レベルが高い場合は、
直流電路を遮断するよう回路遮断装置に指令を発するも
のであることを特徴とする請求項１または請求項２記載
の太陽光発電用保護装置。 - 【請求項４】前記地絡検出装置は地絡検出手段と警報手
段から成り、地絡検出手段は地絡抵抗値と地絡位置を検
出するものであって、警報手段は地絡抵抗値と地絡位置
を表示するものであることを特徴とする請求項１ないし
３の太陽光発電用保護装置。 - 【請求項５】前記地絡検出部は、直流電路のＰＮの電圧
側線路とＧ（大地アース）の３極に二つの状態の抵抗回
路を接続し、二つの状態における極間の電圧や、接続し
た抵抗値、回路に流れる電流のうちの測定可能な値か
ら、地絡抵抗値と地絡点を計算して求めるものであるこ
とを特徴とする、請求項１ないし４の太陽光発電用保護
装置。 - 【請求項６】前記の太陽光発電用保護装置は作動用の電
源を太陽光発電パネルから供給されることを特徴とする
請求項１ないし５の太陽光発電用保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000114482A JP2001298851A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 太陽光発電用保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000114482A JP2001298851A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 太陽光発電用保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001298851A true JP2001298851A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18626276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000114482A Pending JP2001298851A (ja) | 2000-04-17 | 2000-04-17 | 太陽光発電用保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001298851A (ja) |
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-
2000
- 2000-04-17 JP JP2000114482A patent/JP2001298851A/ja active Pending
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