JP2013167521A - 太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁抵抗計のような測定前の処置を要せずに、発電状態のままで、発電電圧及び測定器抵抗間の電圧を測定することによって、絶縁測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁測定装置及び絶縁測定方法を提供する。
【解決手段】中継端子箱２またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器４を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧（発電電圧）Ｖ及びＰ相端子４ｐの測定器抵抗Ｒを介した対地電圧Ｖprと、配線用遮断器４を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧（発電電圧）Ｖ及びＮ相端子４ｎの測定器抵抗を介した対地電圧Ｖnrとを測定し、測定結果に基づく演算により、太陽光電池パネル１から配線用遮断器４に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗Ｒgpの低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗Ｒgnの低下とを、区別して検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発電状態のままで絶縁測定（ないし診断：以下「測定」として表記する。）ができるようにした太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法に関するものである。

従来、太陽光電池パネルと、この太陽光電池パネルから出力される直流電圧が入力される中継端子箱及びパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備が提案されている。

このような太陽光発電設備においては、太陽光電池パネルからパワーコンディショナに至る直流回路において漏電が発生すると、正常な発電ができないほか、漏電火災、感電事故に至ることがあるため、直流回路の絶縁測定を行う必要がある。

このような絶縁測定は、例えば特許文献１に記載されているように、太陽光発電パネルに覆いを施し、サージアブソーバを外して、短絡させてから行う必要がある。

特開２０１１−１２７９８３号公報

ところで、前述したような絶縁測定には、危険を伴うばかりか、大きな手間がかかっていた。今後の太陽光発電設備の普及のためには、絶縁測定が簡便に行えるようにすることが望まれる。すなわち、サージアブソーバを外して短絡させることなく、発電状態のままで、直流回路の絶縁測定が可能な太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法の開発が望まれている。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、絶縁抵抗計のような測定前の処置を要せずに、発電状態のままで、抵抗間の電圧を測定することによって、絶縁測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、第１の発明（請求項１記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置は、以下の構成を有するものである。

〔構成１〕
太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定する測定手段を備え、測定手段による測定結果に基づいて、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出することができることを特徴とするものである。

第２の発明（請求項２記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置は、以下の構成を有するものである。

〔構成２〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定する測定手段を備え、測定手段による測定結果に基づいて、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下とを検出することができることを特徴とするものである。

第３の発明（請求項３記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置は、以下の構成を有するものである。

〔構成３〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定する測定手段を備え、測定手段による測定結果に基づいて、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出することができることを特徴とするものである。

また、第４の発明（請求項４記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法は、以下の構成を有するものである。

〔構成４〕
太陽光電池パネルと、太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定し、測定の測定結果に基づく演算により、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出することを特徴とするものである。

第５の発明（請求項５記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法は、以下の構成を有するものである。

〔構成５〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定し、測定の測定結果に基づく演算により、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下とを検出することを特徴とするものである。

第６の発明（請求項６記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法は、以下の構成を有するものである。

〔構成６〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定し、測定の測定結果に基づく演算により、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出することを特徴とするものである。

上記第１の発明（請求項１記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、上記構成１を有することにより、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定する測定手段による測定結果に基づいて、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出することができるので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。

上記第２の発明（請求項２記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、上記構成２を有することにより、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定する測定手段による測定結果に基づいて、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下とを検出することができるので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。

上記第３の発明（請求項３記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、上記構成３を有することにより、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定する測定手段による測定結果に基づいて、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出することができるので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。

また、上記第４の発明（請求項４記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法においては、構成４を有することにより、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定し、測定の測定結果に基づく演算により、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。

上記第５の発明（請求項５記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法においては、構成５を有することにより、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定し、測定の測定結果に基づく演算により、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下とを検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。
上記第６の発明（請求項６記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法においては、構成６を有することにより、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定し、測定の測定結果に基づく演算により、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。

すなわち、本発明は、絶縁抵抗計のような測定前の処置を要せずに、発電状態のままで、抵抗間の電圧を測定することによって、絶縁測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法を提供することができるものである。

本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の構成を示す回路図である。 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｐ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｎ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｐ相及びＮ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、太陽電池モジュール間にて絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法による絶縁抵抗測定の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の構成を示す回路図である。

本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続される太陽光発電設備は、図１に示すように、複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネル１と、太陽光電池パネル１から出力される電圧が入力される中継端子箱２とを備えている。太陽光電池パネル１のＰ側（＋側）端子１ｐは、中継端子箱２内において、ダイオード３を経て、ＭＣＣＢ（Molded Case Circuit Breaker：配線用遮断器）４のＰ相端子４ｐに接続されている。太陽光電池パネル１のＮ側（−側）端子１ｎは、中継端子箱２内において、ＭＣＣＢ４のＮ相端子４ｎに接続されている。

なお、ＭＣＣＢは、パワーコンディショナ内に内蔵されている場合もある。この場合にも、太陽光電池パネル１のＰ側（＋側）端子１ｐは、パワーコンディショナ内のＭＣＣＢのＰ相端子に接続され、太陽光電池パネル１のＮ側（−側）端子１ｎは、パワーコンディショナ内のＭＣＣＢのＮ相端子に接続されている。

そして、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、ＭＣＣＢ４を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧（太陽光電池パネル１の発電電圧）と、Ｐ相端子４ｐの測定器抵抗Ｒを介した対地電圧と、ＭＣＣＢ４を開放した電源側のＮ相端子４ｎの測定器抵抗Ｒを介した対地電圧とを測定する測定手段となる測定部５を備えている。この測定部５は、Ｐ相とＮ相との間の電圧を測定する発電電圧測定部８を有している。また、この測定部５は、測定器抵抗Ｒの一端側をＰ相端子４ｐに接続させる状態と、測定器抵抗Ｒの一端側をＮ相端子４ｎに接続させる状態とを切替える切替スイッチ６を有するとともに、測定器抵抗Ｒの両端間の電圧を測定する対地間電圧測定部を有している。測定器抵抗Ｒの他端側は、接地されている。

なお、ＭＣＣＢがパワーコンディショナ内に内蔵されている場合には、測定部５は、パワーコンディショナ内のＭＣＣＢを開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧と、Ｐ相端子の測定器抵抗Ｒを介した対地電圧と、ＭＣＣＢを開放した電源側のＮ相端子の測定器抵抗Ｒを介した対地電圧とを測定する。

測定部５における測定結果（太陽光電池パネル１の発電電圧値及び測定器抵抗Ｒの両端間の電圧値）は、演算・表示部７に送られる。演算・表示部７は、測定部５から送られた測定結果を記憶し、この測定結果（電圧値）に基づいて、後述する演算を行い、その演算結果に応じた表示を行う。

この太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、測定部５における測定結果に基づいて、太陽光電池パネル１からＭＣＣＢ４に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、この直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、当該直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出することができる。この測定は、直流回路が活線である状態で行うことができる。

太陽光電池パネル１からＭＣＣＢ４に至る直流回路において絶縁抵抗が低下した場合には、Ｐ相端子４ｐ、または、Ｎ相端子４ｎと測定器抵抗Ｒを介した対地間には、電圧Ｖｒが生ずる。したがって、この対地間電圧Ｖｒと、太陽光電池パネル１の発電電圧Ｖとを測定することにより、直流回路の絶縁抵抗を知ることができる。

この太陽光発電設備においては、(１)Ｐ相の絶縁低下、（２）Ｎ相の絶縁低下、（３）両相が同時の絶縁低下、または、（４）太陽電池モジュール間における絶縁低下のいずれかが発生する可能性があり、Ｐ相またはＮ相の測定器抵抗Ｒを介した対地電圧の発生を知ることにより、これらを区別して検出することができる。

図２は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｐ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。

この太陽光発電設備において、Ｐ相の絶縁低下による漏電が起こった場合には、図２中の（ａ）に示すように、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に電圧は発生しない。そして、図２中の（ｂ）に示すように、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖnrが発生する。

ここで、太陽光電池パネル１の発電電圧をＶとし、Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗をＲgn、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときの測定器抵抗Ｒの両端の電圧をＶnr、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときの測定器抵抗Ｒの両端の電圧をＶprとする。すると、以下が成立する。
Ｒgp＝Ｒgn｛Ｒ（Ｖ−Ｖnr）／Ｖnr（Ｒ＋Ｒgn）｝
Ｒgn＝Ｒgp｛Ｒ（Ｖ−Ｖpr）／Ｖpr（Ｒ＋Ｒgp）｝

したがって、Ｐ相のみが絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Ｒgp＝Ｒ〔｛（Ｖ−Ｖpr）／Ｖnr｝−１〕 ・・・・（ただし、Ｖpr≒０）

図３は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｎ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。

この太陽光発電設備において、Ｎ相の絶縁低下による漏電が起こった場合には、図３中の（ａ）に示すように、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖprが発生する。そして、図３中の（ｂ）に示すように、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に電圧は発生しない。

Ｎ相のみが絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Ｒgn＝Ｒ〔｛（Ｖ−Ｖnr）／Ｖpr｝−１〕 ・・・・（ただし、Ｖnr≒０）

図４は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｐ相及びＮ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。

この太陽光発電設備において、Ｐ相及びＮ相の両相にて絶縁低下による漏電が起こった場合には、図４中の（ａ）に示すように、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖprが発生する。そして、図４中の（ｂ）に示すように、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖnrが発生する。

Ｐ相及びＮ相の両相にて絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Ｒgp＝Ｒ〔｛（Ｖ−Ｖpr）／Ｖnr｝−１〕
Ｒgn＝Ｒ〔｛（Ｖ−Ｖnr）／Ｖpr｝−１〕
Ｒｇ＝（Ｒgp・Ｒgn）／（Ｒgp＋Ｒgn）＝Ｒ〔｛Ｖ／（Ｖpr＋Ｖnr）｝−１〕

図５は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、太陽電池モジュール間にて絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。

この太陽光発電設備において、太陽電池モジュール間にて絶縁低下による漏電が起こった場合には、図５中の（ａ）に示すように、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖprが発生する。そして、図５中の（ｂ）に示すように、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖnrが発生する。

つまり、測定器電圧Ｖpr，ＶnrがＰ相及びＮ相の両相にて発生する場合は、Ｐ相及びＮ相の両相にて絶縁低下しているか、または、太陽電池モジュール間にて絶縁低下している場合である。

太陽電池モジュール間にて絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Ｒｇ＝Ｒ〔｛Ｖ／（Ｖpr＋Ｖnr）｝−１〕

このように、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒと、太陽光電池パネル１の発電電圧Ｖとを測定することにより、絶縁抵抗Ｒｇを知ることができる。また、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒの発生状況（Ｐ相発生、Ｎ相発生、Ｐ相及びＮ相の両相発生）を知ることにより、絶縁低下している区間を判別することができる。

図６は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法による絶縁抵抗測定の手順を示すフローチャートである。

本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置により太陽光発電設備における絶縁抵抗Ｒｇを測定するには、図６に示すように、ステップｓｔ１で処理を開始し、ステップｓｔ２に進み、測定部５のスイッチを投入し、ステップｓｔ３に進む。ステップｓｔ３では、測定器抵抗Ｒの自動測定を行い、ステップｓｔ４に進む。ステップｓｔ４では、切替スイッチ６をＰ相側に切り替えて、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒを測定し、ステップｓｔ５に進む。

ステップｓｔ５では、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒが測定されるか否かを判別し、電圧が測定されれば、ステップｓｔ６に進み、電圧が測定されなければ、ステップｓｔ１２に進む。

ステップｓｔ６では、切替スイッチ６をＮ相側に切り替えて、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒを測定し、ステップｓｔ７に進む。ステップｓｔ７では、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒが測定されるか否かを判別し、電圧が測定されれば、ステップｓｔ８に進み、電圧が測定されなければ、ステップｓｔ１０に進む。

ステップｓｔ８では、Ｐ相及びＮ相の両相における絶縁抵抗Ｒｇを演算し、合成抵抗が１ＭΩ未満であるかを判別し、１ＭΩ未満であれば、ステップｓｔ９に進み、１ＭΩ未満でなければ、ステップｓｔ１６に進む。ステップｓｔ９では、Ｐ相及びＮ相の両相、もしくは、太陽電池モジュール間において、または、Ｐ相及びＮ相の両相及び太陽電池モジュール間で絶縁低下が生じていることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了する。ステップｓｔ１６では、絶縁状態が良好であることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了する。

ステップｓｔ１０では、Ｎ相における絶縁抵抗Ｒgnを演算し、合成抵抗が１ＭΩ未満であるかを判別し、１ＭΩ未満であれば、ステップｓｔ１１に進み、１ＭΩ未満でなければ、ステップｓｔ１６に進む。ステップｓｔ１１では、Ｎ相において絶縁低下が生じていることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了する。ステップｓｔ１６では、絶縁状態が良好であることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了する。

ステップｓｔ１２では、切替スイッチ６をＮ相側に切り替えて、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒを測定し、ステップｓｔ１３に進む。ステップｓｔ１３では、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒが測定されるか否かを判別し、電圧が測定されれば、ステップｓｔ１４に進み、電圧が測定されなければ、ステップｓｔ１６に進む。ステップｓｔ１６では、絶縁状態が良好であることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了する。

ステップｓｔ１４では、Ｐ相における絶縁抵抗Ｒgpを演算し、合成抵抗が１ＭΩ未満であるかを判別し、１ＭΩ未満であれば、ステップｓｔ１５に進み、１ＭΩ未満でなければ、ステップｓｔ１６に進む。ステップｓｔ１５では、Ｐ相において絶縁低下が生じていることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了する。ステップｓｔ１６では、絶縁状態が良好であることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了する。

本発明は、発電状態のままで絶縁測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法に適用される。

１ 太陽電池パネル
２ 中継端子箱
４ ＭＣＣＢ（配線用遮断器）
４ｐ Ｐ相端子
４ｎ Ｎ相端子
５ 測定部
６ 切替スイッチ

〔構成１〕
太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定する測定手段を備え、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、太陽光電池パネルが発電状態のままで、区別して検出することを特徴とするものである。
第２の発明（請求項２記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置は、以下の構成を有するものである。
〔構成２〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定する測定手段を備え、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下を、太陽光電池パネルが発電状態のままで検出することを特徴とするものである。
第３の発明（請求項３記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置は、以下の構成を有するものである。
〔構成３〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定する測定手段を備え、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、太陽光電池パネルが発電状態のままで、区別して検出し、もしくは、直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下の何れかを、太陽光電池パネルが発電状態のままで検出することを特徴とするものである。

〔構成４〕
太陽光電池パネルと、太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出することを特徴とするものである。
第５の発明（請求項５記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法は、以下の構成を有するものである。
〔構成５〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下を検出することを特徴とするものである。
第６の発明（請求項６記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法は、以下の構成を有するものである。
〔構成６〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出することを特徴とするものである。

上記第１の発明（請求項１記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、上記構成１を有することにより、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、太陽光電池パネルが発電状態のままで、区別して検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。
上記第２の発明（請求項２記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、上記構成２を有することにより、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下を、太陽光電池パネルが発電状態のままで検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。
上記第３の発明（請求項３記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、上記構成３を有することにより、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、太陽光電池パネルが発電状態のままで、区別して検出し、もしくは、直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下の何れかを、太陽光電池パネルが発電状態のままで検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。

また、上記第４の発明（請求項４記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法においては、構成４を有することにより、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。
上記第５の発明（請求項５記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法においては、構成５を有することにより、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下を検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。
上記第６の発明（請求項６記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法においては、構成６を有することにより、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。

この太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、測定部５における測定結果に基づいて、太陽光電池パネル１からＭＣＣＢ４に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、この直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、該直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出することができる。この測定は、直流回路が活線である状態で行うことができる。

〔構成１〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定する測定手段を備え、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出することにより、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相及びＮ相の両相における絶縁抵抗の低下、または、太陽電池モジュール間における絶縁抵抗の低下のいずれかが生じていることを、太陽光電池パネルが発電状態のままで検出することを特徴とするものである。

また、第２の発明（請求項２記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法は、以下の構成を有するものである。

〔構成２〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出することにより、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相及びＮ相の両相における絶縁抵抗の低下、または、太陽電池モジュール間における絶縁抵抗の低下のいずれかが生じていることを、太陽光電池パネルが発電状態のままで検出することを特徴とするものである。

上記第１の発明（請求項１記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、上記構成１を有することにより、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出することにより、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相及びＮ相の両相における絶縁抵抗の低下、または、太陽電池モジュール間における絶縁抵抗の低下のいずれかが生じていることを、太陽光電池パネルが発電状態のままで検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。

上記第２の発明（請求項２記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法においては、構成２を有することにより、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出することにより、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相及びＮ相の両相における絶縁抵抗の低下、または、太陽電池モジュール間における絶縁抵抗の低下のいずれかが生じていることを、太陽光電池パネルが発電状態のままで検出するので、発電状態のままで、絶縁測定を行うことができる。

Claims (6)

1. 太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定する測定手段を備え、
   前記測定手段による測定結果に基づいて、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、前記直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出することができる
   ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁測定装置。
2. 複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定する測定手段を備え、
   前記測定手段による測定結果に基づいて、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または前記太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下とを検出することができる
   ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁測定装置。
3. 複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定する測定手段を備え、
   前記測定手段による測定結果に基づいて、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、前記直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または前記太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出することができる
   ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁測定装置。
4. 太陽光電池パネルと、前記太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、
   前記中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定し、
   前記測定の測定結果に基づく演算により、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、前記直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出する
   ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁測定方法。
5. 複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、前記太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、
   前記中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定し、
   前記測定の測定結果に基づく演算により、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または前記太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下とを検出する
   ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁測定方法。
6. 複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、前記太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、
   前記中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを測定し、
   前記測定の測定結果に基づく演算により、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、前記直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または前記太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出する
   ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁測定方法。