JP2018033210A - Circuit breaker and photovoltaic generation monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電路を電気的に接続および切断することが可能な電路遮断装置、および電路遮断装置を用いた太陽光発電監視システムに関する。 The present invention relates to an electric circuit breaker capable of electrically connecting and disconnecting an electric circuit, and a photovoltaic power generation monitoring system using the electric circuit breaker.
一般的に、太陽光発電システムは、光を受けて電気エネルギーを生成する複数の太陽電池ストリングと、電気エネルギーを所定の電力に変換するパワーコンディショナーと、太陽電池ストリングとパワーコンディショナーとを接続するための電路と、太陽電池ストリングの異常発生時に電路を開く開閉器等を備えている(例えば特許文献1参照)。 Generally, a photovoltaic power generation system connects a plurality of solar cell strings that receive light to generate electrical energy, a power conditioner that converts electrical energy into predetermined power, and a solar cell string and a power conditioner. And a switch or the like that opens the circuit when an abnormality occurs in the solar cell string (see, for example, Patent Document 1).
また、特許文献1に記載されるように、一般的に、太陽光発電システムは、太陽電池ストリングの出力電流が逆電流として他の太陽電池ストリングに流れることを防ぐために、逆流防止用ダイオードを備えている。一般的に、逆流防止用ダイオードは、開閉器等の電気部品とともに接続箱内に設けられている。
Moreover, as described in
図6は、一般的な接続箱101内の概略構成を示している。図6に示すように、接続箱101は、太陽電池ストリング2とパワーコンディショナー5とを接続するための電路に設けられた電気部品等を収納している。具体的には、接続箱101は、開閉器110と、ヒューズホルダー120と、センサモジュール130と、ダイオードモジュール140とを収納している。
FIG. 6 shows a schematic configuration in a
開閉器110は、操作レバー111を備えたスイッチにより構成されており、管理者の操作に応じて電路を開閉する。ヒューズホルダー120は、電路に過大電流が流れたときに電路を開くヒューズ121,122を備えている。センサモジュール130は、太陽電池ストリング2の出力電流を測定する電流測定部131と、太陽電池ストリング2の出力電圧を測定する電圧測定部132とを備えている。ダイオードモジュール140は、逆流防止用ダイオード141を備えている。接続箱101内において、開閉器110とヒューズホルダー120、ヒューズホルダー120とセンサモジュール130、および、センサモジュール130とダイオードモジュール140は、配線Wを用いて電気的に接続されている。
The
しかしながら、逆流防止用ダイオード141で逆電流を防ぐ構成においては、当該ダイオード141においてエネルギーロスが発生するという問題がある。また、逆流防止用ダイオード141および当該ダイオード141で生じた熱を放散する放熱板等を設置するためのスペースが嵩むという問題や、ダイオードモジュール140等の電気部品を配線Wで接続することが煩雑であるという問題があった。
However, in the configuration in which the reverse current is prevented by the reverse
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題は、逆電流に起因するエネルギーロスを低減し、省スペースおよび省配線を図ることができる電路遮断装置および太陽光発電監視システムを提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said situation, The subject is reducing the energy loss resulting from a reverse current, and the circuit breaker which can aim at space saving and wiring saving, and a solar power generation monitoring system It is to provide.
上記課題を解決するために、請求項1に係る電路遮断装置は、電線が接続される第1の接続端子と、他の電線が接続される第2の接続端子と、前記第1の接続端子から前記第2の接続端子へ順電流を流すために前記第1および第2の接続端子を電気的に接続する電路と、前記電路を開閉する開閉器と、前記電路に設けられ前記第2の接続端子から前記第1の接続端子へ流れる逆電流を検知する逆電流検知部と、前記電路を開く開路指令信号を外部から受信する通信部と、前記開閉器を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記逆電流検知部で前記逆電流を検知したとき、または、前記通信部で前記開路指令信号を受信したとき、前記電路が開くように前記開閉器を動作させることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a circuit breaker according to
また、請求項2に係る電路遮断装置は、請求項1に記載の電路遮断装置において、前記電路は、前記第1の接続端子に接続され固定された第1の固定側接点部材と、前記第2の接続端子に接続され固定された第2の固定側接点部材と、前記第1および第2の固定側接点部材に対して移動可能な可動側接点部材と、を備え、前記可動側接点部材は、前記第1および第2の固定側接点部材に接触して前記電路が閉じる閉路位置と、前記第1および第2の固定側接点部材から離間して前記電路が開く開路位置とに移動し、前記開閉器は、前記可動側接点部材を前記閉路位置から前記開路位置に移動させることで前記電路を開くことを特徴とする。
The circuit breaker according to
また、請求項3に係る電路遮断装置は、請求項2に記載の電路遮断装置において、前記開閉器は、前記可動側接点部材を支持するとともに直線往復運動が可能に設けられた可動部材と、前記可動部材を移動させる弾性部材と、前記可動部材の移動を規制する移動規制部材と、前記可動部材の直線往復運動を妨げない位置に前記移動規制部材を退避させるソレノイドアクチュエータとを備えることを特徴とする。
Further, the circuit breaker according to
また、請求項4に係る電路遮断装置は、請求項3に記載の電路遮断装置において、前記可動部材には、前記可動側接点部材が前記開路位置に位置しているときに前記第1および第2の固定側接点部材と前記可動側接点部材との間に磁場を印加する消弧用磁石が設けられていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electric circuit breaker according to the third aspect, wherein the movable member includes the first and the first members when the movable contact member is located at the open position. An arc extinguishing magnet for applying a magnetic field is provided between the two fixed contact members and the movable contact member.
また、請求項5に係る太陽光発電監視システムは、光を受けて電気エネルギーを生成する複数の太陽電池ストリングと、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電路遮断装置と、前記電気エネルギーを所定の電力に変換するパワーコンディショナーと、を備え、複数の前記太陽電池ストリングの各々には、前記電路遮断装置が1対1の関係で直列に接続されるとともに、複数の前記電路遮断装置は、互いに並列に接続され、前記電路遮断装置が備える前記第1の接続端子は、前記太陽電池ストリングに接続され、前記電路遮断装置が備える前記第2の接続端子は、前記パワーコンディショナーに接続されていることを特徴する。
In addition, a photovoltaic power generation monitoring system according to a fifth aspect includes a plurality of solar cell strings that receive light to generate electric energy, the electric circuit breaker according to any one of
本発明によれば、逆電流に起因するエネルギーロスを低減し、省スペースおよび省配線を図ることができる電路遮断装置および太陽光発電監視システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric circuit breaker and a photovoltaic power generation monitoring system capable of reducing energy loss due to reverse current and saving space and wiring.
図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図1に示すように、太陽光発電監視システム1は、複数の太陽電池ストリング2と、接続箱3と、接続箱3内に設けられた電路遮断装置4と、パワーコンディショナー5と、外部コントローラー6と、監視装置7とを備えている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the photovoltaic power
太陽電池ストリング2(以下、「ストリング2」という)は、それぞれ、直列に接続された複数の太陽電池モジュール(図示略)により構成されている。ストリング2は、光を受けて電気エネルギーを生成する。複数のストリング2の各々には、電路遮断装置4が1対1の関係で直列に接続されている。ストリング2が発電することにより、ストリング2から電路遮断装置4に直流電流が供給される。
Each of the solar cell strings 2 (hereinafter referred to as “
接続箱3は、1つ以上のストリング2からなる太陽電池アレイに応じて、複数設けられている。接続箱3は、それぞれ、電路遮断装置4を収納しており、複数のストリング2から供給された直流電力を集約してパワコン5に出力する。
A plurality of
電路遮断装置4は、開閉機能付き端子台により構成されている。接続箱3内の複数の電路遮断装置4は、互いに並列に接続されている。電路遮断装置4は、ストリング2とパワコン5とを接続するための電路を開閉する。また、電路遮断装置4は、ストリング2の発電状況を測定し、その発電状況に係る情報を外部コントローラー6に送信する。
The
パワーコンディショナー5(以下、「パワコン5」という)は、ストリング2で生成された電気エネルギーを所定の電力に変換する。具体的には、パワコン5は、複数の接続箱3から入力された直流電流を、メガソーラーの出力としての交流電流に変換する。
The power conditioner 5 (hereinafter referred to as “
外部コントローラー6は、電路遮断装置4および監視装置7と通信する通信装置により構成されている。外部コントローラー6は、管理者(図示略)が監視装置7を用いて入力した指令に基づいて、指令信号を送信することで電路遮断装置4を制御する。また、外部コントローラー6は、電路遮断装置4からストリング2の発電状況に係る情報を受信して、当該情報を監視装置7に送信する。
The
監視装置7は、管理者が使用する据置型または携帯型の情報端末装置により構成されている。監視装置7は、管理者が指令を入力するための入力装置(図示略)、および、ストリング2の発電状況に係る情報を管理者に表示するための表示装置等を備えている。管理者は、表示されたストリング2の発電状況を参照して、電路遮断装置4により電路を開く必要があるか否かを判断し、電路を開く指令を監視装置7に入力することができる。
The monitoring device 7 is composed of a stationary or portable information terminal device used by an administrator. The monitoring device 7 includes an input device (not shown) for an administrator to input a command, a display device for displaying information related to the power generation status of the
図2を参照して、電路遮断装置4の電気的構成を説明する。
図2に示すように、電路遮断装置4は、ストリング2に接続されている第1の接続端子11A,11Bと、パワコン5に接続されている第2の接続端子12A,12Bと、電路13A,13Bとを備えている。
With reference to FIG. 2, the electrical configuration of the
As shown in FIG. 2, the
第1の接続端子11Aには、ストリング2のプラス端子(図示略)に繋がる電線が接続され、第1の接続端子11Bには、ストリング2のマイナス端子(図示略)に繋がる電線が接続される。以下、一対の第1の接続端子11A,11Bを、まとめて「第1の接続端子11」という。
An electric wire connected to a plus terminal (not shown) of the
第2の接続端子12Aには、パワコン5のプラス端子(図示略)に繋がる電線が接続され、第2の接続端子12Bには、パワコン5のマイナス端子(図示略)に繋がる電線が接続される。以下、一対の第2の接続端子12A,12Bを、まとめて「第2の接続端子12」という。
An electric wire connected to a plus terminal (not shown) of the
電路13A,13Bは、第1の接続端子11および第2の接続端子12間の電気回路である。電路13Aは、第1の接続端子11Aから第2の接続端子12Aへ直流の順電流を流すために、第1および第2の接続端子11A,12Aを電気的に接続している。また、電路13Bは、第1および第2の接続端子11B,12Bを電気的に接続している。以下、一対の電路13A,13Bを、まとめて「電路13」という。電路13は、第1の接続端子11に電気的に接続され固定された第1の固定側接点部材14と、第2の接続端子12に電気的に接続され固定された第2の固定側接点部材15と、固定側接点部材14,15に対して移動可能な可動側接点部材16とを備えている。電路13は、電路13A,13Bの各々に応じた接点部材14,15,16を2つずつ有している。
The
さらに、電路遮断装置4は、電路13を開閉する開閉器21と、ストリング2の出力電流および出力電圧を測定する電流測定部22および電圧測定部23と、外部コントローラー6と通信する通信部24と、制御部25と、電路13に設けられたヒューズ26A,26Bとを備えている。
Furthermore, the
開閉器21は、第1の固定側接点部材14および第2の固定側接点部材15に対して可動側接点部材16を接触させることで電路13を閉じ、第1の固定側接点部材14および第2の固定側接点部材15から可動側接点部材16を離間させることで電路13を開く。
The
電流測定部22は、電路13Aに設けられたホールCT(Current Transformer:変流器)またはフラックスゲートCTにより構成されている。電流測定部22は、電路13Aに流れる電流の大きさを検出することで、ストリング2の出力電流を測定する。また、電流測定部22は、電路13Aに流れる電流の向きを検出することで、第2の接続端子12Aから第1の接続端子11Aへ流れる直流の逆電流を検知する逆電流検知部として機能する。
The current measuring unit 22 is configured by a hall CT (current transformer) or a flux gate CT provided in the
電圧測定部23は、電路13A,13B間に設けられたDCVT(Direct Current Voltage Transformer:直流変圧器)により構成されている。電圧測定部23は、電路13A,13B間の電位差を検出することで、ストリング2の出力電圧を測定する。
The
通信部24は、有線通信または無線通信を行う通信モジュールにより構成されている。通信部24は、監視装置7に入力された管理者の指令に応じた指令信号を、外部コントローラー6から受信する。ストリング2とパワコン5とを繋ぐ電路を開く指令が監視装置7に入力されたとき、通信部24は、電路13を開く開路指令信号を受信する。また、通信部24は、ストリング2の発電状況に係る情報を外部コントローラー6に送信する。
The
制御部25は、予め組み込まれたプログラムおよび外部からの指令信号に基づいて動作する制御回路により構成されている。具体的には、制御部25は、電流測定部22で逆電流を検知したとき、または、通信部24で開路指令信号を受信したとき、電路13が開くように開閉器21を制御する。すなわち、制御部25は、電流測定部22で逆電流を検知したときと、通信部24で開路指令信号を受信したときは、閉状態から開状態に遷移するように開閉器21を動作させる。したがって、制御部25は、電流測定部22で順電流を検知しているとき、かつ、通信部24で開路指令信号を受信していないときは、閉状態の開閉器21を動作させない。なお、電路13に過大電流が流れるときは、ヒューズ26A,26Bが電路13を開くため、制御部25は、電流測定部22で逆電流を検知したときであっても開閉器21を動作させない。また、制御部25は、電流測定部22および電圧測定部23での測定結果を、ストリング2の発電状況に係る情報として通信部24に送信させる。
The
ヒューズ26Aは、電路13Aに設けられ、電路13Aに過大電流が流れたときに、電路13Aを開く。ヒューズ26Bは、電路13Bに設けられ、電路13Bに過大電流が流れたときに、電路13Bを開く。ヒューズ26A,26Bは、短絡故障時等において開閉器21で遮断することができない過大電流を遮断する。以下、一対のヒューズ26A,26Bを、まとめて「ヒューズ26」という。
The
図3〜5を参照して、電路遮断装置4の機械的構成を説明する。なお、図中の矢印で示す前後方向Xと左右方向Yと上下方向Zは、互いに直交する方向である。また、上下方向Zは、鉛直な方向に限定されない。
The mechanical configuration of the
また、図4および図5は、図3のA−A部におけるケーシング31の断面を示している。図4および図5では、電路13B(図2参照)に設けられる電気部品、および電路13Bを開閉する機械部品のみを図示し、電路13A(図2参照)に設けられる電気部品の図示、および電路13Aを開閉する機械部品の図示は、省略されている。
4 and 5 show a cross section of the
図3に示すように、電路遮断装置4は、レールR上に取り付けられるケーシング31と、ケーシング31に対して着脱可能な一対のヒューズホルダー32とを備えている。電路遮断装置4は、左右方向Yに延びている同一のレールR上に複数並べて配置することができる。
As shown in FIG. 3, the
ケーシング31は、電気的絶縁性を有する樹脂材料により形成され、電路13の構成部品および開閉器21の構成部品等を収納している。なお、図3〜5において、電路13の一部、電流測定部22、電圧測定部23、通信部24、および、制御部25等の図示は省略されている。ケーシング31内の前側端部には、第1の接続端子11が設けられ、ケーシング31内の後側端部には、第2の接続端子12が設けられている。
The
図4および図5に示すように、ケーシング31内には、消弧室31Aおよび電子部品収容室31B等が設けられている。
消弧室31Aは、アーク放電を消滅させるための空間を形成している。消弧室31Aの内部には、第1の固定側接点部材14、第2の固定側接点部材15、および、可動側接点部材16が設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, an
The
電子部品収容室31Bは、電子部品を収容するための空間を形成している。電子部品収容室31Bの内部には、電流測定部22、電圧測定部23、通信部24、および、制御部25が設けられている。
The electronic
ヒューズホルダー32は、電気的絶縁性を有する樹脂材料により形成され、ヒューズ26を保持している。ヒューズホルダー32をケーシング31から取り外すことで、ヒューズ26を容易に交換することができ、ヒューズホルダー32をケーシング31に取り付けることで、電路13にヒューズ26を容易に設けることができる。
The
開閉器21は、可動側接点部材16を支持するとともに直線往復運動が可能に設けられた可動部材41と、可動部材41を移動させる弾性部材42と、可動部材41の移動を規制する移動規制部材43と、可動部材41の直線往復運動を妨げない位置に移動規制部材43を退避させるソレノイドアクチュエータ44とを備えている。
The
可動部材41は、上下方向Zに延びた棒状のスライダーにより構成されている。可動部材41は、上下方向Zに沿った直線往復運動により、固定側接点部材14,15と可動側接点部材16とを接触させて電路13を閉じる位置(図4参照)と、固定側接点部材14,15と可動側接点部材16とを離間させて電路13を開く位置(図5参照)とに移動する。可動部材41は、移動規制部材43を引っ掛けることが可能な凹部41Aを有している。
The
弾性部材42は、可動部材41の下方に設けられたコイルばねにより構成されている。弾性部材42は、可動部材41が下方に移動することによって圧縮される。すなわち、弾性部材42は、可動部材41が閉路位置に移動することによって弾性変形し、可動部材41が開路位置に移動するように付勢する。
The
移動規制部材43は、可動部材41の一部である凹部41Aに引っ掛かるストッパーにより構成されている。移動規制部材43は、可動部材41が直線往復運動する方向に対して垂直な方向である前後方向Xにおいて、移動可能に設けられている。移動規制部材43は、可動部材41の凹部41Aに引っ掛かることによって、閉路位置に位置する可動部材41の移動を規制する。また、移動規制部材43は、後方に移動することによって凹部41Aから抜け出て、可動部材41の直線往復運動を妨げない位置に退避する。こうして、上下方向Zにおける可動部材41の移動規制が解除される。
The
ソレノイドアクチュエータ44は、前後方向Xに移動可能な磁性体シャフト44Aを備えるリニアアクチュエータにより構成されている。ソレノイドアクチュエータ44は、制御部25により制御され、制御部25が開閉器21を閉状態から開状態に遷移させるとき、ソレノイドアクチュエータ44が動作することで、磁性体シャフト44Aが後方に移動する。磁性体シャフト44Aは、移動規制部材43に連結されており、磁性体シャフト44Aが後方に移動することにより、移動規制部材43も後方に移動する。
The
なお、可動部材41と弾性部材42と移動規制部材43は、一対の電路13A,13Bに応じてケーシング31内に2つずつ設けられているが、ソレノイドアクチュエータ44はケーシング31内に1つだけ設けられている。すなわち、1つのソレノイドアクチュエータ44が動作することにより、電路13A,13Bを開閉するための2つの可動部材41が閉路位置に移動する。
The
さらに、開閉器21は、可動側接点部材16を固定側接点部材14,15に押さえつけるための弾性部材45と、ソレノイドアクチュエータ44が動作していないときに可動部材41の移動規制が解除されることを防ぐための弾性部材46と、開路用操作レバー47と、閉路用操作レバー48と、消弧用磁石49とを備えている。
Further, the
弾性部材45は、可動側接点部材16の上方に設けられたコイルばねにより構成されている。弾性部材45は、可動部材41が下方に移動することによって圧縮され、可動部材41が閉路位置に位置しているとき、可動側接点部材16を固定側接点部材14,15に密着させる。
The
弾性部材46は、前後方向Xにおいて圧縮された圧縮コイルばねにより構成されている。弾性部材46は、移動規制部材43を前方に押さえつけている。こうして、ソレノイドアクチュエータ44が動作していないとき、および、所定以上の力が開路用操作レバー47に付与されていないときに、移動規制部材43が後方に移動しないように構成されている。
The
開路用操作レバー47は、ソレノイドアクチュエータ44を動作させずに移動規制部材43を後方に移動させるための操作部材である。開路用操作レバー47は、上下方向Zに移動可能かつ所定の回転軸R1を中心に回転可能に構成されている。図4中の二点鎖線で示すように、開路用操作レバー47の上端部を上方に引き上げて前方に傾動させることにより、開路用操作レバー47の下端部と連動して移動規制部材43が後方に移動する。
The
閉路用操作レバー48は、可動部材41を下方に押し下げるための操作部材である。閉路用操作レバー48は、可動部材41の上端部に連結され、所定の回転軸R2を中心に回転可能に構成されている。閉路用操作レバー48は、ケーシング31から上方に突出しており、閉路用操作レバー48の突出態様に基づいて、電路13が閉じているか否かを確認することができる。可動部材41が開路位置に位置するときは、図5中の二点鎖線で示すように、閉路用操作レバー48を後方に傾動させることにより、ケーシング31からの閉路用操作レバー48の突出量を小さくすることができる。
The
消弧用磁石49は、可動部材41に設けられた永久磁石である。消弧用磁石49は、可動部材41とともに上下方向Zに移動し、可動側接点部材16が開路位置に位置しているときに、消弧室31A内で固定側接点部材14,15と可動側接点部材16との間に磁場を印加する。
The arc extinguishing magnet 49 is a permanent magnet provided on the
なお、弾性部材45,46と開路用操作レバー47と閉路用操作レバー48と消弧用磁石49は、一対の電路13A,13Bに応じてケーシング31内に2つずつ設けられている。一対の開路用操作レバー47は、連動するようにピン47A(図3参照)により連結されている。また、一対の閉路用操作レバー48も、連動するようにピン48A(図3参照)により連結されている。
Two
固定側接点部材14,15は、ケーシング31内において固定された導電部材である。第1の固定側接点部材14と第2の固定側接点部材15は、前後方向Xにおいて間隔をあけて設けられており、それらの端部には、可動側接点部材16と接触する突起状の電極14A,15Aが設けられている。なお、本実施形態では、第1の固定側接点部材14は、第1の接続端子11を構成する導電部材と同一部品であり、第2の固定側接点部材15は、ヒューズ26に接続される導電部材である。
The
可動側接点部材16は、ケーシング31内において上下方向Zに移動する導電部材である。可動側接点部材16は、可動部材41と連動して、固定側接点部材14,15に接触して電路13が閉じる閉路位置(図4参照)と、固定側接点部材14,15から離間して電路13が開く開路位置(図5参照)とに移動する。可動側接点部材16は、固定側接点部材14,15の電極14A,15A間に架け渡されるように前後方向Xに延びており、左右方向Xにおける可動側接点部材16の両端部には、固定側接点部材14,15の電極14A,15Aと接触する突起状の電極16A,16Bが設けられている。
The
本実施形態によれば以下の効果が得られる。
(1)電路遮断装置4は、電路13Aに設けられ第2の接続端子12Aから第1の接続端子11Aへ流れる逆電流を検知する電流測定部22(逆電流検知部)と、電路13Aを開く開路指令信号を外部から受信する通信部24と、開閉器21を制御する制御部25とを備え、制御部25は、電流測定部22で逆電流を検知したとき、または、通信部24で開路指令信号を受信したとき、電路13が開くように開閉器21を動作させる。この構成によれば、逆流防止用ダイオード141(図6参照)を用いることなく、電路13を開くことで逆電流が発生しないようにすることができる。このため、従来の逆流防止用ダイオード141を用いて逆電流を防ぐ構成に比べて、逆電流に起因するエネルギーロスを低減することができる。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
また、逆流防止用ダイオード141を用いて逆電流を防ぐ構成に比べて、逆流防止用ダイオード141および当該ダイオード141で生じた熱を放散する放熱板等を設置するためのスペースが不要になるため、接続箱3内における省スペースを図ることができる。また、逆流防止用ダイオード141が不要になること、および、開閉器21と電流測定部22と通信部24と制御部25とを電路遮断装置4に設けてユニット化することにより、接続箱3における省配線を図ることができる。また、接続箱3にブレーカーを設けることが不要となるため、接続箱3内における省スペース、および、コストの低減を図ることができる。
Further, compared to the configuration in which the reverse
また、電流測定部22で逆電流を検知したとき、または、通信部24で開路指令信号を受信したとき、電路13が開くように開閉器21が動作するため、電路13を開くために管理者が接続箱3の設置場所に出向く必要がなくなり、速やかに電路13を開くことが可能となる。
In addition, when the reverse current is detected by the current measuring unit 22 or when the
(2)開閉器21は、可動側接点部材16を支持するとともに直線往復運動が可能に設けられた可動部材41と、可動部材41を移動させる弾性部材42と、可動部材41の移動を規制する移動規制部材43と、可動部材41の直線往復運動を妨げない位置に移動規制部材43を退避させるソレノイドアクチュエータ44とを備える。この構成によれば、応答速度の速いソレノイドアクチュエータ44が移動規制部材43を退避させるとともに、弾性部材42の復元力によって可動部材41が瞬間的に移動するため、電路13を素早く開くことができ、固定側接点部材14,15と可動側接点部材16との間における放電アークの発生を効果的に防ぐことができる。
(2) The
(3)可動部材41には、可動側接点部材16が開路位置に位置しているときに固定側接点部材14,15と可動側接点部材16との間に磁場を印加する消弧用磁石49が設けられている。この構成によれば、放電アークの発生をより効果的に防ぐことができる。
(3) The
(4)電路遮断装置4は、電路13に設けられたヒューズ26をさらに備えるため、仮に開閉器21が動作しない場合であっても、大きな逆電流が発生することを防ぐことができる。
(4) Since the
(5)複数のストリング2の各々には、電路遮断装置4が1対1の関係で直列に接続されるとともに、複数の電路遮断装置4は、互いに並列に接続され、第1の接続端子11はストリング2に接続され、第2の接続端子12はパワコン5に接続されている。この構成によれば、電路13を開くことでストリング2の出力電流が逆電流として他のストリング2に流れないようにすることができる。
(5) Each of the plurality of
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記構成を変更することもできる。例えば、以下のように変更して実施することもでき、以下の変更を組み合わせて実施することもできる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and the above configuration can be changed. For example, the following modifications can be implemented, and the following modifications can be combined.
・電路遮断装置4の内部構成を適宜変更してもよい。具体的には、例えば、電流測定部22が、電路13Bに流れる電流の向きを検出することで、第2の接続端子12Aから第1の接続端子11Aへ流れる直流の逆電流を検知してもよい。この場合、電流が第1の接続端子11Bから第2の接続端子12Bへ流れることを検出することにより、第2の接続端子12Aから第1の接続端子11Aへ流れる逆電流が検知される。また、電路遮断装置4から電圧測定部23を省略してもよい。
-You may change the internal structure of the
・可動部材41および可動側接点部材16を素早く移動させることができるのであれば、コイルばね以外の弾性部材を採用してもよい。また、移動規制部材43を退避させることができるのであれば、ソレノイドアクチュエータ以外のアクチュエータを採用してもよい。また、電路13Aを開閉するためのアクチュエータと電路13Aを開閉するためのアクチュエータとを共用する構成でなくてもよい。
As long as the
・消弧用磁石49の配置を変更してもよい。例えば、消弧用磁石49が、消弧室31A内に固定されていてもよい。また、消弧用磁石49が電磁石であってもよい。また、消弧用磁石49を省略してもよい。
The arrangement of the arc extinguishing magnet 49 may be changed. For example, the arc extinguishing magnet 49 may be fixed in the
1 太陽光発電監視システム
2 太陽電池ストリング
3 接続箱
4 電路遮断装置
5 パワーコンディショナー
11,11A,11B 第1の接続端子
12,12A,12B 第2の接続端子
13,13A,13B 電路
14 第1の固定側接点部材
15 第2の固定側接点部材
16 可動側接点部材
21 開閉器
22 電流測定部(逆電流検知部)
23 電圧測定部
24 通信部
25 制御部
26,26A,26B ヒューズ
41 可動部材
42 弾性部材
43 移動規制部材
44 ソレノイドアクチュエータ
45,46 弾性部材
47 開路用操作レバー
48 閉路用操作レバー
49 消弧用磁石
DESCRIPTION OF
23
Claims (5)
他の電線が接続される第2の接続端子と、
前記第1の接続端子から前記第2の接続端子へ順電流を流すために前記第1および第2の接続端子を電気的に接続する電路と、
前記電路を開閉する開閉器と、
前記電路に設けられ前記第2の接続端子から前記第1の接続端子へ流れる逆電流を検知する逆電流検知部と、
前記電路を開く開路指令信号を外部から受信する通信部と、
前記開閉器を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記逆電流検知部で前記逆電流を検知したとき、または、前記通信部で前記開路指令信号を受信したとき、前記電路が開くように前記開閉器を動作させる
ことを特徴とする電路遮断装置。 A first connection terminal to which an electric wire is connected;
A second connection terminal to which another electric wire is connected;
An electrical circuit that electrically connects the first and second connection terminals to allow forward current to flow from the first connection terminal to the second connection terminal;
A switch for opening and closing the electric circuit;
A reverse current detection unit that is provided in the electric circuit and detects a reverse current flowing from the second connection terminal to the first connection terminal;
A communication unit for receiving an open command signal for opening the electric circuit from the outside;
A control unit for controlling the switch,
The control unit operates the switch so that the electric circuit is opened when the reverse current is detected by the reverse current detection unit or when the communication unit receives the opening command signal. The circuit breaker to do.
前記可動側接点部材は、前記第1および第2の固定側接点部材に接触して前記電路が閉じる閉路位置と、前記第1および第2の固定側接点部材から離間して前記電路が開く開路位置とに移動し、
前記開閉器は、前記可動側接点部材を前記閉路位置から前記開路位置に移動させることで前記電路を開く
ことを特徴とする請求項1に記載の電路遮断装置。 The electrical circuit includes a first fixed contact member connected and fixed to the first connection terminal, a second fixed contact member connected and fixed to the second connection terminal, the first and A movable contact member movable with respect to the second fixed contact member,
The movable contact member is in a closed position where the electric circuit is closed by contacting the first and second fixed contact members, and an open circuit where the electric circuit is opened apart from the first and second fixed contact members. Go to position and
The electric circuit breaker according to claim 1, wherein the switch opens the electric circuit by moving the movable contact member from the closed position to the open position.
ことを特徴とする請求項2に記載の電路遮断装置。 The switch includes a movable member that supports the movable contact member and is capable of linear reciprocation, an elastic member that moves the movable member, a movement restricting member that restricts movement of the movable member, The electric circuit breaker according to claim 2, further comprising: a solenoid actuator that retracts the movement restriction member at a position that does not hinder linear reciprocation of the movable member.
ことを特徴とする請求項3に記載の電路遮断装置。 The movable member is for arc extinguishing that applies a magnetic field between the first and second fixed contact members and the movable contact member when the movable contact member is located at the open position. The circuit breaker according to claim 3, wherein a magnet is provided.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電路遮断装置と、
前記電気エネルギーを所定の電力に変換するパワーコンディショナーと、を備え、
複数の前記太陽電池ストリングの各々には、前記電路遮断装置が1対1の関係で直列に接続されるとともに、複数の前記電路遮断装置は、互いに並列に接続され、
前記電路遮断装置が備える前記第1の接続端子は、前記太陽電池ストリングに接続され、前記電路遮断装置が備える前記第2の接続端子は、前記パワーコンディショナーに接続されている
ことを特徴する太陽光発電監視システム。 A plurality of solar cell strings that generate electrical energy in response to light; and
The circuit breaker according to any one of claims 1 to 4,
A power conditioner that converts the electrical energy into predetermined power, and
In each of the plurality of solar cell strings, the circuit breaker is connected in series in a one-to-one relationship, and the plurality of circuit breakers are connected in parallel to each other,
The first connection terminal included in the circuit breaker is connected to the solar cell string, and the second connection terminal included in the circuit breaker is connected to the power conditioner. Power generation monitoring system.
Priority Applications (1)
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JP2016162701A JP2018033210A (en) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | Circuit breaker and photovoltaic generation monitoring system |
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