JP2017184356A - Photographic power generation voltage tester and method for measuring solar panel power generation voltage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽光パネルによる発電に起因した感電を防止することのできる太陽光発電システムおよび太陽光パネルの発電電圧測定方法に関する。 The present invention relates to a photovoltaic power generation system capable of preventing an electric shock due to power generation by a solar panel and a method for measuring a generated voltage of the solar panel.
住宅用などの一般的な太陽発電システムでは、住宅の屋根に、直並列に接続された太陽電池モジュールからなる太陽電池アレイ(以下では、この太陽電池アレイのことを太陽光パネルと称す)が設置されている。そして、太陽光パネルからの出力は、接続箱を介してパワーコンディショナに接続されており、所望の電力が得られるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。 In a general solar power generation system for residential use, a solar cell array (hereinafter referred to as a solar panel) consisting of solar cell modules connected in series and parallel is installed on the roof of a house. Has been. And the output from a solar panel is connected to the power conditioner via the connection box, and it is comprised so that desired electric power can be obtained (for example, refer patent document 1).
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
このような太陽光発電システムは、メンテナンスフリーといわれ、普及が進んでいる。その一方で、普及台数の増加に伴い、太陽光発電システムに起因する火災(例えば、太陽光パネルを構成する太陽電池モジュールの製品不良、経年劣化、施工不良などによる異常発熱や火災)の増加が問題となっている。
However, the prior art has the following problems.
Such a solar power generation system is said to be maintenance-free, and is spreading. On the other hand, with the increase in the number of popularized units, there has been an increase in fires caused by the photovoltaic power generation system (for example, abnormal heat generation and fire due to product defects, aging deterioration, construction defects, etc. of solar cell modules constituting solar panels). It is a problem.
太陽光発電システムは、太陽電池モジュールに不備がある場合でも、太陽が出ていると発電を行っており、数100V、数10Aの電圧、電流が発生する。従って、太陽光パネルに光が照射されれば、常に発電するため、太陽光パネル内の故障が、火災発生につながることがある。そこで、このような太陽光パネルの異常発熱や火災を迅速に検出することが重要となる。 Even if the solar cell module is deficient, the solar power generation system generates power when the sun comes out, and voltage and current of several hundred volts and several tens of amperes are generated. Therefore, since power is always generated when the solar panel is irradiated with light, a failure in the solar panel may lead to a fire. Therefore, it is important to quickly detect such abnormal heat generation and fire of the solar panel.
さらに、発電が継続している状態において、火災の焼損により太陽光発電システムの絶縁が損なわれた場合には、消火活動時の放水等によって周囲の人間が感電するおそれが生じてしまう。すなわち、太陽光発電システムの設置環境における火災時には、まず始めに、太陽光パネルの発電を停止させなければならないといった課題がある。 Furthermore, when the insulation of the photovoltaic power generation system is impaired due to fire burning in a state where power generation continues, there is a risk that surrounding people may be electrocuted by water discharge during fire extinguishing activities. That is, in the event of a fire in the installation environment of the solar power generation system, there is a problem that power generation of the solar panel must first be stopped.
このような課題に対して、本願の出願人は、太陽光パネルの表面に遮光剤を塗布して、入射光を遮断する発明を提案している(例えば、特許文献2参照)、具体的には、この特許文献2は、チクソトロピー性を有する遮光剤を、粘度低下により液状化した状態で目標物表面である太陽光パネルに対して放射し、粘度上昇により固体状に変化した遮光剤で目標物表面を覆うことにより、目標物表面に入射する光を迅速に遮断している。
In response to such a problem, the applicant of the present application has proposed an invention in which a light shielding agent is applied to the surface of a solar panel to block incident light (for example, see Patent Document 2). This
しかしながら、消火活動時の放水等によって周囲の人間が感電してしまうおそれを解消するためには、さらに、太陽光パネルの発電電圧が、感電のおそれのない許容電圧レベル以下まで低下したことを、設置環境において、確実に、かつ簡便に検出することが重要となる。 However, in order to eliminate the risk of electric shock to surrounding people due to water discharge during fire extinguishing activities, the power generation voltage of the solar panel has further decreased to an allowable voltage level that does not cause electric shock. In an installation environment, it is important to detect reliably and simply.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、太陽光パネルの発電電圧が人体の感電に対して許容できるレベルに低下しているか否かを現場作業により容易に検出することのできる太陽光発電電圧テスタおよび太陽光パネルの発電電圧測定方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and easily detects whether or not the generated voltage of the solar panel has dropped to a level that is acceptable for electric shock of the human body. It is an object of the present invention to obtain a photovoltaic power generation voltage tester that can perform and a method for measuring the generated voltage of a solar panel.
本発明に係る太陽光発電電圧テスタは、太陽光パネルによる直流電圧が、感電のおそれがない許容電圧以下となっていることを計測する太陽光発電電圧テスタであって、人体の電気抵抗に相当する抵抗値を有する抵抗器と、抵抗器と直列に接続された接点を有し、開状態と閉状態の切り換え制御が可能なリレー回路と、抵抗器と接点からなる直列回路の両端電圧を測定する電圧計と、両端電圧を測定する場合には、接点を閉状態に切り換えるようにリレー回路を制御し、電圧計で測定された両端電圧が、抵抗器の許容発熱量から規定される第1の閾値電圧を超えている場合には、接点を開状態に切り換えるようにリレー回路を制御するコントローラとを備えるものである。 The photovoltaic power generation voltage tester according to the present invention is a photovoltaic power generation voltage tester for measuring that the DC voltage by the photovoltaic panel is equal to or lower than an allowable voltage with no risk of electric shock, and corresponds to the electrical resistance of the human body. Measures both-end voltage of a series circuit consisting of a resistor and a contact, and a relay circuit that has a contact connected in series with the resistor and can be switched between an open state and a closed state. When measuring the voltage at both ends and the voltage at both ends, the relay circuit is controlled so as to switch the contact to the closed state, and the voltage at both ends measured by the voltmeter is defined by the allowable heat generation amount of the resistor. And a controller that controls the relay circuit to switch the contact to the open state.
また、本発明に係る太陽光パネルの発電電圧測定方法は、太陽光パネルによる直流電圧が、感電のおそれがない許容電圧以下となっていることを計測する太陽光発電電圧テスタに含まれるコントローラにより実行される太陽光パネルの発電電圧測定方法であって、人体の電気抵抗に相当する抵抗値を有する抵抗器と、開状態と閉状態の切り換え制御が可能な接点とからなる直列回路の両端電圧を測定する際に、接点を閉状態に切り換えることで、両端電圧を測定する電圧測定ステップと、接点の開状態と閉状態を周期的に切り換える際に、抵抗器の発熱量が許容発熱量に収まるように、1周期内における閉状態の期間の比率と、両端電圧との対応関係を定めたテーブルをあらかじめ記憶しておく記憶ステップと、電圧測定ステップにより測定された両端電圧の大きさに応じた比率をテーブルから抽出し、抽出した比率により接点を周期的に切り換えることで、繰り返し両端電圧を測定する周期制御ステップとを有するものである。 Moreover, the method for measuring the generated voltage of the solar panel according to the present invention is based on a controller included in the solar generated voltage tester that measures that the DC voltage by the solar panel is equal to or lower than an allowable voltage with no risk of electric shock. A method for measuring a generated voltage of a solar panel to be executed, and a voltage across a series circuit including a resistor having a resistance value corresponding to an electric resistance of a human body and a contact capable of switching control between an open state and a closed state When measuring the voltage, the resistor heating value is changed to the allowable heating value when the voltage measurement step for measuring the voltage at both ends and the contact open / closed state are switched periodically by switching the contact to the closed state. Measured by the voltage measurement step and the voltage measurement step for storing a table that defines the correspondence between the ratio of the closed state within one cycle and the voltage between both ends so as to fit The extracts ratio according to the magnitude of the voltage across the table, by switching the contacts periodically by extracted ratio, and has a period control step of measuring the repeated voltage across.
本発明によれば、人体の抵抗値を考慮した上で、太陽光パネルの発電電圧を迅速に計測できる構成を備えている。この結果、太陽光パネルの発電電圧が人体の感電に対して許容できるレベルに低下しているか否かを現場作業により容易に検出することのできる太陽光発電電圧テスタおよび太陽光パネルの発電電圧測定方法を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to quickly measure the power generation voltage of the solar panel in consideration of the resistance value of the human body. As a result, it is possible to easily detect whether or not the generated voltage of the solar panel is lowered to an acceptable level for electric shock of the human body, and the generated voltage measurement of the solar panel and the solar panel. You can get the method.
以下、本発明の太陽光発電電圧テスタおよび太陽光パネルの発電電圧測定方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a photovoltaic power generation voltage tester and a photovoltaic panel power generation voltage measuring method of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
まず始めに、本発明が用いられる太陽光発電システムについて、以下に説明する。図1は、本発明が使用される一般的な太陽光発電システムの構成図である。太陽光発電システムは、太陽光パネル1、接続箱2、パワーコンディショナ3、分電盤4、および売電メータ5を含んで構成されている。
First, a solar power generation system in which the present invention is used will be described below. FIG. 1 is a configuration diagram of a general photovoltaic power generation system in which the present invention is used. The solar power generation system includes a
太陽光パネル1は、太陽からの光エネルギーを電力に変換して、直流電力として出力する。図1に示した2つの太陽光パネル1は、それぞれの入力用電線L1を介して、接続箱2に接続されており、発生した電力を接続箱2に出力する。
The
接続箱2は、太陽光パネル1が発電した直流の電力を集合させるものである。すなわち、太陽光パネル1が図1に示すように複数設置されている場合に、接続箱2は、各太陽光パネル1からの電力を集電する。さらに、接続箱2は、パワーコンディショナ3と出力用電線L2を介して接続されており、集電した直流の電力をパワーコンディショナ3に出力する。
The
パワーコンディショナ3は、入力された直流電力を交流電力に変換する電力変換装置である。さらに、パワーコンディショナ3は、時間や天候によって変わる太陽光パネル1の発電量に対応し、安定して電力を出力する機能を有している。そして、パワーコンディショナ3は、接続線L3を介して屋内に設置されている分電盤4に接続されている。
The power conditioner 3 is a power conversion device that converts input DC power into AC power. Furthermore, the power conditioner 3 has a function of stably outputting electric power corresponding to the amount of power generated by the
分電盤4は、パワーコンディショナ3によって交流に変換された電力を、家庭内で使用できるように送電する機器である。また、電力の売買のシステムが導入されている太陽光発電システムでは、分電盤4は、家庭内の電力が不足しているときには、家庭内に電力を送り、家庭内の電力が充分足りているときには、売電メータ5を介して電力会社に電力を送る。
The
次に、感電により人体に流れる電流について、図面を用いて説明する。図2は、直流電流に対する人体の反応について示した説明図であり、非特許文献1の12ページに記載された図5を引用したものである。より具体的には、左手から両足を通って電流が流れたときの反応を表したものである。さらに、図2中の縦軸は、通電時間(ms)、横軸は、電流の大きさ(mA)を表している。
Next, the current flowing through the human body due to electric shock will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the reaction of the human body with respect to a direct current, and quotes FIG. 5 described on page 12 of
図2では、人体への感電の影響度が、DC−1からDC−4までの4分類に分けて記載されており、DC−4に関しては、さらに3つに細分化されており、それぞれ以下の内容を意味している。
・DC−1:通常無反応、わずかに刺すような痛みがある領域
・DC−2:通常有害な生理的影響はない領域
・DC−3:心臓に回復可能な障害と伝達障害が起きる可能性がある領域
・DC−4:危険な病理生理学上の症状、例えば重度のやけど等が想定される領域
DC−4−1:心室細動の確率が約5%以下の領域
DC−4−2:心室細動の確率が約50%以下の領域
DC−4−3:心室細動の確率が約50%以上の領域
In FIG. 2, the influence degree of the electric shock on the human body is divided into four categories from DC-1 to DC-4, and DC-4 is further subdivided into three. Means the contents of
DC-1: Areas that are usually unresponsive and have slight stinging pain DC-2: Areas that usually do not have harmful physiological effects DC-3: Possible recovery and disturbance of the heart DC-4: Dangerous pathophysiological symptoms, such as severe burns, etc. DC-4-1: Ventricular fibrillation probability is about 5% or less DC-4-2: Region where the probability of ventricular fibrillation is about 50% or less DC-4-3: Region where the probability of ventricular fibrillation is about 50% or more
この図2から、人体を流れる電流が20mA以下であれば、DC−2の通常有害な生理的影響はない領域に含まれることがわかる。一方、人体の電気抵抗は、皮膚の乾燥状態や充電部と接触したときの電圧(接触電圧)の大きさにより変わる。そして、皮膚が乾燥している場合には、皮膚抵抗が存在するため、人体の電気抵抗は、数kΩ以上になる。一方、発汗等により皮膚が完全に濡れてしまうと、皮膚の電気抵抗は、0Ωに限りなく近づく。 From FIG. 2, it can be seen that if the current flowing through the human body is 20 mA or less, it is included in a region where DC-2 normally has no harmful physiological effects. On the other hand, the electrical resistance of the human body varies depending on the dry state of the skin and the magnitude of the voltage (contact voltage) when in contact with the charged part. And when skin is dry, since there exists skin resistance, the electrical resistance of the human body becomes several kΩ or more. On the other hand, when the skin is completely wet due to sweating or the like, the electrical resistance of the skin approaches 0Ω as much as possible.
その結果、人体の電気抵抗は、通電経路によって異なるものの、最悪の場合を考慮すると、内部抵抗のみの約500Ωになると考えられる。例えば、直流200Vの充電部に500Ωの人体が接触したと仮定すると、体内を400mAの電流が流れることになる。 As a result, although the electric resistance of the human body varies depending on the energization path, it is considered that the internal resistance alone is about 500Ω, considering the worst case. For example, assuming that a 500 Ω human body is in contact with a 200 VDC charging part, a current of 400 mA flows through the body.
その結果、筋収縮等により充電部から離れることが困難となり、電流が0.5秒以上流れると心室細動を引き起こして死亡する可能性がある.このように考えると、DC200Vの電圧は、人体にとって危険な電圧であることが理解できる。 As a result, it is difficult to get away from the live part due to muscle contraction, etc., and if current flows for more than 0.5 seconds, it may cause ventricular fibrillation and death. Considering this, it can be understood that the voltage of DC 200 V is a dangerous voltage for the human body.
そこで、本実施の形態1に係る太陽光発電電圧テスタは、太陽パネルの発電電圧を測る際に、人体の電気抵抗が最小であることを想定した500Ωであるとして、正確な発電電圧の測定を行うことを特徴としている。 Therefore, when measuring the power generation voltage of the solar panel, the photovoltaic power generation voltage tester according to the first embodiment assumes that the electrical resistance of the human body is 500Ω, and accurately measures the power generation voltage. It is characterized by doing.
次に、太陽光パネルの発電を停止させたい状況において、上述した特許文献2の遮光剤を太陽光パネルに塗布した場合の効果について説明する。図3は、本発明の実施の形態1における太陽光パネルの短絡電流の違いによる500Ω負荷時の端子電圧を示した図である。
Next, the effect when the above-described light shielding agent of
本実施の形態1における太陽光パネル1は、定格出力時には10Aまで流すことができる性能を有しているものとする。定格出力時の開放電圧の最大値は、DCで約250Vとなる。そして、この定格出力時には、500Ω負荷に対して、0.49Aの電流が流れ、245Vの電圧がかかることとなる。
The
一方、1/50遮光においては、電流が、定格出力の1/50である0.2Aに抑えられるものの、開放電圧はほとんど低下していない。ただし、1/50遮光時には、電流が0.2Aに抑えられるため、500Ω負荷に対して、0.2Aの電流が流れ、100Vの電圧がかかることとなる。 On the other hand, in 1/50 shading, although the current is suppressed to 0.2 A, which is 1/50 of the rated output, the open-circuit voltage hardly decreases. However, since the current is suppressed to 0.2 A at the time of 1/50 light shielding, a current of 0.2 A flows and a voltage of 100 V is applied to a 500Ω load.
また、1/500遮光においては、電流が、定格出力の1/500である0.02Aに抑えられるものの、開放電圧はほとんど低下していない。ただし、1/500遮光時には、電流が0.02Aに抑えられるため、500Ω負荷に対して、0.02Aの電流が流れ、10Vの電圧がかかることとなる。 Moreover, in 1/500 light shielding, although an electric current is suppressed to 0.02 A which is 1/500 of a rated output, the open circuit voltage hardly falls. However, since the current is suppressed to 0.02 A at the time of 1/500 light shielding, a current of 0.02 A flows and a voltage of 10 V is applied to a 500Ω load.
従って、図3に示した定格出力時、1/50遮光時、1/500遮光時のそれぞれにおいて、500Ω負荷による電力は、以下のようになる。
・定格出力時 :0.49A×245V=120W
・1/50遮光時 :0.2A×100V=20W
・1/500遮光時:0.02A×10V=2W
Therefore, at the rated output, 1/50 light shielding, and 1/500 light shielding shown in FIG.
・ At rated output: 0.49A × 245V = 120W
-1/50 shading: 0.2 A x 100 V = 20 W
・ At 1/500 shading: 0.02A × 10V = 2W
ここで、テスタに500Ωの抵抗を組み込んだ場合の発熱を考える。定格出力時には、500Ωの抵抗で120Wの電力を消費することとなるため、抵抗が非常に高温となってしまう。一方、1/50遮光時、1/500遮光時では、それぞれ、20W、2Wの消費電力で抑えられるため、定格出力時と比較して、抵抗が高温とならないように抑えることができる。この結果、消費電力を考慮することで、小型抵抗を採用することができる。 Here, heat generation when a resistance of 500Ω is incorporated in the tester is considered. At the rated output, a power of 120 W is consumed with a resistance of 500Ω, and the resistance becomes very high. On the other hand, when the light is shielded by 1/50 and when light is shielded by 1/500, the power consumption can be suppressed by 20 W and 2 W, respectively. As a result, it is possible to adopt a small resistor in consideration of power consumption.
図4は、本発明の実施の形態1における太陽光発電電圧テスタの後述する電圧計測回路21を示す説明図である。図4に示す電圧計測回路は、端子11、12、抵抗13、接点14、および電圧計15を備えて構成されている。端子11、12は、電圧の測定対象物の両端に接続される。抵抗13と接点14とは直列回路となり、その両端電圧を電圧計15で計測する。ここで、図4における接点14は、常開接点として記載されているが、回路構成によっては、常閉接点を採用することも可能である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a
なお、詳細は省略するが、本願の出願人は、太陽光パネルで生成された直流電力を送信する電線(例えば、出力用電線L2)の被覆に針状測定端子を食い込ませることで、被覆内の導線と接触させて、作業者が現場での簡単な作業で電線の電圧を測定することができる電圧測定用機器をすでに特許文献3として出願済みであり、このような技術を端子11、12に活用することができる。
Although not described in detail, the applicant of the present application can insert the needle-like measurement terminal into the coating of the electric wire (for example, the output electric wire L2) that transmits the DC power generated by the solar panel. A voltage measuring device that allows an operator to measure the voltage of an electric wire by a simple operation on site has already been filed as Patent Document 3, and this technique is applied to the
抵抗13は、人体の電気抵抗の最小値を想定した500Ωの小型抵抗が採用されている。接点14は、後述する図5のリレー回路22に含まれるリレー接点であり、リレー回路22のコイルを非励磁状態とすることで開状態となり、励磁状態とすることで閉状態となるリレー接点である。
The
上述したように、太陽光パネルの遮光状態によって、抵抗13で消費される電力が異なり、遮光が十分でない場合には、抵抗13の許容発熱量を超えた発熱となってしまうおそれがある。そこで、本発明では、電圧測定を行いたいときのみ接点14を閉状態とし、電圧測定値があらかじめ設定された許容値を超えた場合には、抵抗13での発熱を防止するために、接点14を開状態に切り換えるように開閉制御が行われる。
As described above, the power consumed by the
開状態への切り換えを判断する許容値をDC30Vとすると、500Ω抵抗には、60mAの電流が流れることとなり、抵抗13としては、
30V×0.06A=1.8W
で規定される最大電力を消費できる小型抵抗を採用することができる。
If the allowable value for judging the switching to the open state is DC 30 V, a current of 60 mA flows through the 500Ω resistor.
30V × 0.06A = 1.8W
It is possible to employ a small resistor that can consume the maximum power specified in (1).
また、許容値よりも高い電圧を測定する場合にも、リレーのON/OFF状態を周期的に切り換え、接点14がONしない期間、すなわち、抵抗13に電流が流れずに発熱が抑えられる期間、を設けることで、1.8Wの小型抵抗を用いて、30Vを超える電圧を測定することが可能となる。
In addition, when measuring a voltage higher than the allowable value, the ON / OFF state of the relay is periodically switched, the period in which the
電圧計15は、接点14が閉状態において、抵抗13にかかる電圧を計測することができる。先の図2を用いて説明したように、人体を流れる電流が20mA以下であれば、通常有害な生理的影響はない。従って、測定者は、500Ωの抵抗13の電圧測定値が、10V以下であれば、人体に流れる電流を20mA以下に抑えることができると判断でき、太陽光パネルの発電電圧が、感電のおそれのない許容レベル以下まで低下したことを容易に確認することができる。
The
また、測定者は、電圧測定値が許容レベルを超えている場合には、遮光剤をさらに塗布することで、太陽光パネルが出力可能な最大電流値を下げた後に、再度、電圧測定することも可能である。 In addition, if the measured voltage value exceeds the allowable level, the measurer should measure the voltage again after lowering the maximum current value that the solar panel can output by further applying a light shielding agent. Is also possible.
図5は、本発明の実施の形態1における太陽光発電電圧テスタの機能ブロック図である。本実施の形態1における太陽光発電電圧テスタは、電圧計測回路21、リレー回路22、表示器23、およびコントローラ24を備えて構成されている。
FIG. 5 is a functional block diagram of the photovoltaic power generation voltage tester according to
電圧計測回路21は、先の図4に記載した電圧計15により測定された、所望の箇所の電圧測定値を、コントローラ24に出力する回路に相当する。リレー回路22は、図4に示した接点14を含むリレー回路であり、コントローラ24からの出力指令に応じて、リレーコイルが励磁状態/非励磁状態のいずれかに切り換えられることで、接点14の開閉状態が切り換えられる。
The
表示器23は、電圧計測回路21の測定結果の表示、あるいは、コントローラ24からの指令に応じた表示を行う表示器である。さらに、コントローラ24は、電圧計測回路21、リレー回路22、表示器23の統括制御を行う。
The
図6は、本発明の実施の形態1における太陽光発電電圧テスタ内のコントローラ24により実行される太陽光パネルの発電電圧測定処理に関するフローチャートである。まず、ステップS601において、測定者により、端子11、12が被測定箇所(直流電流が流れる電線)にセットされた後、ステップS602において、コントローラ24は、測定者の操作に基づいて電圧測定を開始するために、リレー回路22を制御し、接点14を閉状態に切り換える。
FIG. 6 is a flowchart relating to the solar panel power generation voltage measurement process executed by the
次に、ステップS603において、コントローラ24は、電圧計15による測定電圧値Vaを読み取る。そして、ステップS604において、コントローラ24は、測定電圧値Vaと、第1の許容値Vth1(第1の閾値に相当)とを比較する。ここで、第1の許容値Vth1は、500Ωの抵抗13で消費される電力が発熱許容値以内となるために、あらかじめ設定された電圧値に相当し、本実施の形態1では、一例として、
Vth1=30(V)
とする。
Next, in step S <b> 603, the
Vth1 = 30 (V)
And
そして、コントローラ24は、
Va≦Vth1 (1)
が成立しない場合には、このまま、接点14をONし続けると、抵抗13の発熱が許容値を超えてしまうと判断し、ステップS605に進む。そして、ステップS605において、コントローラ24は、接点14をOFF状態に切り換える。さらに、ステップS606において、コントローラ24は、測定電圧値Vaが人体に影響があるレベルであると判断し、必要に応じて、表示器23に警告メッセージを表示し、一連処理を終了する。
Then, the
Va ≦ Vth1 (1)
If not, if the
一方、先のステップS604において、上式(1)の関係が成立すると判断した場合には、ステップS607に進み、コントローラ24は、
Va≦Vth2 (2)
が成立するか否かを判断する。ここで、第2の許容値Vth2(第2の閾値に相当)は、500Ωの抵抗13で、電流を人体に影響のない20mA以内とするためにあらかじめ設定された電圧値に相当し、本実施の形態1では、一例として、
Vth2=10(V)
とする。
On the other hand, if it is determined in the previous step S604 that the relationship of the above equation (1) is established, the process proceeds to step S607, where the
Va ≦ Vth2 (2)
Whether or not is satisfied is determined. Here, the second allowable value Vth2 (corresponding to the second threshold value) corresponds to a voltage value set in advance so that the current is within 20 mA that does not affect the human body with the
Vth2 = 10 (V)
And
なお、第2の許容値Vth2は、人体の最小の電気抵抗であっても感電のおそれがない許容電圧以下であればよい。 Note that the second allowable value Vth2 only needs to be equal to or lower than an allowable voltage at which there is no risk of electric shock even with the minimum electrical resistance of the human body.
そして、上式(2)が成立しない場合には、ステップS606に進み、コントローラ24は、測定電圧値Vaが人体に影響があるレベルであると判断し、必要に応じて、表示器23に警告メッセージを表示し、一連処理を終了する。なお、コントローラ24は、警告メッセージとして、VaがVth1を超えると判断した場合と、VaがVth1以下ではあるがVth2を超えると判断した場合とで、異なるメッセージを表示させることもできる。
If the above equation (2) does not hold, the process proceeds to step S606, where the
また、コントローラ24は、遮光剤をさらに塗布することを促すメッセージをこの警告メッセージとして表示させることもできる。
The
一方、先のステップS607において、コントローラ24は、上式(2)の関係が成立すると判断した場合には、ステップS608に進み、測定電圧値Vaが人体に影響がないレベルであると判断し、必要に応じて、表示器23に安全であることを伝えるメッセージを表示し、一連処理を終了する。
On the other hand, in the previous step S607, when the
また、図6のフローチャートでは記載を省略したが、コントローラ24は、以下のような手法により、測定電圧値Vaの大きさに応じて、接点14の開閉制御を周期的に繰り返すこともできる。
Although omitted from the flowchart of FIG. 6, the
(手順1)接点14の開状態と閉状態を周期的に切り換える際に、抵抗13の発熱量が許容発熱量に収まるように、1周期内における閉状態の期間の比率と、測定電圧値Vaとの対応関係を定めたテーブルをあらかじめ記憶しておく。
(手順2)コントローラ24は、測定電圧値Vaの大きさに応じた比率をテーブルから抽出し、抽出した比率に従って接点14を周期的に切り換えるように、リレー回路22を開閉制御する。
(Procedure 1) When the
(Procedure 2) The
このような周期的な制御を行うことで、測定電圧値Vaを、その大きさによらず連続的に計測することができ、測定者は、太陽光パネルの発電電圧を正確に把握することができる。 By performing such periodic control, the measurement voltage value Va can be continuously measured regardless of its magnitude, and the measurer can accurately grasp the power generation voltage of the solar panel. it can.
以上のように、実施の形態1によれば、太陽光パネルの発電電圧が人体の感電に対して許容できるレベルに低下しているか否かを、人体の電気抵抗を考慮した500Ωの抵抗を用いて、正確に定量評価することができる構成を備えている。この結果、太陽光パネルの消火活動時の放水等によって周囲の人間が感電しまうおそれを、現場での簡易な計測操作により、未然に回避することができる。 As described above, according to the first embodiment, whether or not the power generation voltage of the solar panel is lowered to a level acceptable for electric shock of the human body is determined using a resistance of 500Ω in consideration of the electric resistance of the human body. And has a configuration that enables accurate quantitative evaluation. As a result, it is possible to avoid the risk of electric shock from surrounding people due to water discharge during the fire extinguishing operation of the solar panel, by a simple measurement operation at the site.
1 太陽光パネル、2 接続箱、3 パワーコンディショナ、4 分電盤、5 売電メータ、11、12 端子、13 抵抗、14 接点、15 電圧計、21 電圧計測回路、22 リレー回路、23 表示器、24 コントローラ。 1 solar panel, 2 connection box, 3 power conditioner, 4 distribution board, 5 power meter, 11, 12 terminals, 13 resistors, 14 contacts, 15 voltmeter, 21 voltage measurement circuit, 22 relay circuit, 23 display Vessel, 24 controllers.
Claims (5)
人体の電気抵抗に相当する抵抗値を有する抵抗器と、
前記抵抗器と直列に接続された接点を有し、開状態と閉状態の切り換え制御が可能なリレー回路と、
前記抵抗器と前記接点からなる直列回路の両端電圧を測定する電圧計と、
前記両端電圧を測定する場合には、前記接点を閉状態に切り換えるように前記リレー回路を制御し、前記電圧計で測定された前記両端電圧が、前記抵抗器の許容発熱量から規定される第1の閾値電圧を超えている場合には、前記接点を開状態に切り換えるように前記リレー回路を制御するコントローラと
を備える太陽光発電電圧テスタ。 A photovoltaic power generation voltage tester that measures that the DC voltage from the solar panel is below an allowable voltage that does not cause an electric shock,
A resistor having a resistance value corresponding to the electrical resistance of the human body;
A relay circuit having a contact connected in series with the resistor and capable of switching control between an open state and a closed state;
A voltmeter for measuring a voltage across a series circuit composed of the resistor and the contact;
When measuring the voltage across the terminal, the relay circuit is controlled to switch the contact to the closed state, and the voltage across the terminal measured by the voltmeter is defined by the allowable heat generation amount of the resistor. And a controller that controls the relay circuit to switch the contact to an open state when the threshold voltage of 1 is exceeded.
人体の電気抵抗に相当する抵抗値を有する抵抗器と、
前記抵抗器と接点からなる直列回路の両端電圧を測定する電圧計と、
前記電圧計で測定された前記両端電圧が、前記許容電圧から規定される第2の閾値電圧以下である場合と、前記第2の閾値電圧を超える場合とで、異なる表示をするように表示器を制御するコントローラと
を備える太陽光発電電圧テスタ。 A photovoltaic power generation voltage tester that measures that the DC voltage from the solar panel is below an allowable voltage that does not cause an electric shock,
A resistor having a resistance value corresponding to the electrical resistance of the human body;
A voltmeter for measuring a voltage across a series circuit composed of the resistor and the contact;
Indicator that displays differently depending on whether the both-ends voltage measured by the voltmeter is equal to or lower than a second threshold voltage defined from the allowable voltage and when the voltage exceeds the second threshold voltage. A photovoltaic voltage tester comprising a controller for controlling
請求項1に記載の太陽光発電電圧テスタ。 The controller periodically switches between the open state and the closed state of the contact, and varies the ratio of the period of the closed state within one cycle according to the magnitude of the both-end voltage measured by the voltmeter. 2. The photovoltaic power generation voltage tester according to claim 1, wherein the switching control of the relay circuit is performed so that the heating value of the resistor falls within the allowable heating value.
請求項1から3のいずれか1項に記載の太陽光発電電圧テスタ。 The photovoltaic power tester according to any one of claims 1 to 3, wherein the resistor has a resistance value of 500Ω or less.
人体の電気抵抗に相当する抵抗値を有する抵抗器と、開状態と閉状態の切り換え制御が可能な接点とからなる直列回路の両端電圧を測定する際に、
前記接点を閉状態に切り換えることで、前記両端電圧を測定する電圧測定ステップと、
前記接点の開状態と閉状態を周期的に切り換える際に、前記抵抗器の発熱量が許容発熱量に収まるように、1周期内における前記閉状態の期間の比率と、前記両端電圧との対応関係を定めたテーブルをあらかじめ記憶しておく記憶ステップと、
前記電圧測定ステップにより測定された前記両端電圧の大きさに応じた前記比率を前記テーブルから抽出し、抽出した前記比率により前記接点を周期的に切り換えることで、繰り返し前記両端電圧を測定する周期制御ステップと
を有する太陽光パネルの発電電圧測定方法。 A solar panel power generation voltage measurement method executed by a controller included in a solar power generation voltage tester for measuring that a DC voltage by a solar panel is equal to or less than an allowable voltage with no risk of electric shock,
When measuring the voltage across a series circuit consisting of a resistor having a resistance value corresponding to the electrical resistance of the human body and a contact capable of switching control between an open state and a closed state,
By switching the contact to the closed state, a voltage measuring step for measuring the both-end voltage,
Correspondence between the ratio of the period of the closed state within one cycle and the voltage between both ends so that the heat generation amount of the resistor falls within the allowable heat generation amount when periodically switching between the open state and the closed state of the contact A storage step for storing a table defining the relationship in advance;
Periodic control for repeatedly measuring the voltage at both ends by extracting the ratio according to the magnitude of the voltage at both ends measured in the voltage measuring step from the table and periodically switching the contact point according to the extracted ratio. A method for measuring a generated voltage of a solar panel, comprising:
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