JP2023523985A - 漏電および地絡時の感電および火災を防止する装置、方法および配電システム - Google Patents
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Abstract
Description
210、210-1、210-2、210-3、210-4 故障検出器
211 電流検出部
212 単方向電流部
213、213-1、213-2 開閉スイッチ
220 制御器
230 探知/復旧器
231~233 第1~第3巻線
240 絶縁変圧器
250 警報発生器
260 警報解除入力器
270 遮断器
280 サージ保護器
290 負荷
300 メイン変圧器
1100 電源部
1300 接地スイッチング部
1310、1320、1330 第1~第3接地スイッチ
1410、1420、1430 第1~第3電力線
1500 遮断器
2100 ソーラーパネル
2110 太陽電池モジュール
2220-1、2220-2 第1および第2電圧降下部
2400 接続盤
2410、2411、2412 直流電力線
2420 直流遮断器
2430 集束部
2500 負荷設備
PL1 受配電線路
PL2 電力線
NL 中性線
N、N1、N2 中性点
R1、R2 単相電圧
Claims (24)
- 大地から所定の接地抵抗値以上の抵抗値で絶縁された二つ以上の電力線、および前記二つ以上の電力線の電圧の間の電位を有する第1中性点のうち少なくとも一つ以上に電気的に連結される一端と、前記大地に電気的に連結される他端を備える一つ以上の故障検出器を含み、
前記故障検出器は、前記二つ以上の電力線または第1中性点から前記大地に流れるリーク電流に対して電流経路を形成して前記リーク電流を検出することを特徴とする、感電および火災防止装置。 - 前記故障検出器のそれぞれは、
前記リーク電流を所定の危険電流以下に制限し、前記リーク電流を検出して検出信号を出力する電流検出部を含むことを特徴とする、請求項1に記載の感電および火災防止装置。 - 前記故障検出器のそれぞれは、
前記リーク電流が前記電流検出部を介して単方向に流れるようにリーク電流の経路を制限する単方向電流部をさらに含むことを特徴とする、請求項2に記載の感電および火災防止装置。 - 前記電力線の負荷側に負荷と並列に連結され、前記電力線の電気故障を探知するか、前記電気故障を探知して電源を復旧する探知/復旧器をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の感電および火災防止装置。
- 前記探知/復旧器は、
前記第1中性点に連結される第2中性点と、
前記二つ以上の電力線のそれぞれに一端が連結され、他端が前記第2中性点に共通連結される二つ以上の巻線とを含み、
前記二つ以上の巻線のそれぞれは、他の巻線のいずれか一つと磁気的にカップリングされるカップリング巻線部分を一つ以上含み、
前記二つ以上の巻線のうち少なくとも一つの巻線は、前記第2中性点を基準に残りの巻線のそれぞれに印加される電圧に対して逆相の電圧がそれぞれ誘起される前記カップリング巻線部分を含むことを特徴とする、請求項4に記載の感電および火災防止装置。 - 前記電力線は、単相の電力を供給し、
前記探知/復旧器は、前記電力線のそれぞれに一端が連結され、他端が前記第2中性点に共通連結される第1および第2巻線を含み、
前記第1および第2巻線は、第2中性点を基準に互いに逆相の電圧がそれぞれ誘起されるように互いに磁気的にカップリングされることを特徴とする、請求項5に記載の感電および火災防止装置。 - 前記電力線は、R、SおよびT相を有する三相の電力を供給し、
前記探知/復旧器は、前記R、SおよびT相のそれぞれに一端が連結され、他端が前記第2中性点に共通連結される第1~第3巻線を含み、
前記第1~第3巻線のそれぞれは、残りの巻線に印加される電圧のそれぞれに対して前記第2中性点を基準に逆相の電圧がそれぞれ誘起される前記カップリング巻線部分を含むことを特徴とする、請求項5に記載の感電および火災防止装置。 - 前記電力線は、R、SおよびT相を有する三相の電力を供給し、
前記探知/復旧器は、前記R、SおよびT相のそれぞれに一端が連結され、他端が前記第2中性点に共通連結される第1~第3巻線を含み、
前記第1~第3巻線のうち一つの巻線は、残りの巻線に印加される電圧のそれぞれに対して前記第2中性点を基準に逆相の電圧がそれぞれ誘起される前記カップリング巻線部分を含むことを特徴とする、請求項5に記載の感電および火災防止装置。 - 二つ以上の電力線を大地から所定の接地抵抗値以上の抵抗値で絶縁する絶縁ステップと、
前記二つ以上の電力線、および前記二つ以上の電力線の電圧の間の電位を有する第1中性点のうち少なくとも一つと前記大地との間のリーク電流を検出するリーク電流検出ステップと、
前記リーク電流検出ステップによって検出信号を出力する検出信号出力ステップとを含むことを特徴とする、感電および火災防止方法。 - 前記検出信号に連動して前記リーク電流が流れる電力線への電源供給を遮断する電力線遮断ステップと、
前記遮断された電源を復旧して負荷に供給する電源復旧ステップとをさらに含むことを特徴とする、請求項9に記載の感電および火災防止方法。 - 電源部から交流または直流電気を負荷設備に伝送するように前記電源部に電気的に連結され、大地から所定の接地抵抗値以上の抵抗値で絶縁された二つ以上の電力線、および前記二つ以上の電力線の電圧の間の電位を有する中性点のうち少なくとも一つと大地との間のリーク電流の発生可否を検出するように構成された故障検出器を含み、
前記故障検出器は、前記リーク電流が発生した場合に、前記二つ以上の電力線および中性点のうち前記リーク電流が発生した電力線または中性点を前記大地に接地させるように動作することを特徴とする、感電および火災防止装置。 - 前記故障検出器の検出結果に応じて、前記二つ以上の電力線および中性点のうち前記リーク電流が発生した電力線または中性点を大地を介して短絡させて接地するように制御される接地スイッチング部をさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載の感電および火災防止装置。
- 前記故障検出器は、前記二つ以上の電力線と大地との間にそれぞれ電気的に連結される二つ以上の故障検出器を含み、
前記接地スイッチング部は、二つ以上の故障検出器のそれぞれに対応してターンオンまたはターンオフが制御される二つ以上の接地スイッチを含むことを特徴とする、請求項12に記載の感電および火災防止装置。 - 前記二つ以上の接地スイッチのうち少なくとも一つのスイッチは、対応する故障検出器に所定の基準値以上の動作電流が流れる時にターンオンするノーマルオープンNOタイプスイッチであり、前記二つ以上の電力線および中性点のうち前記対応する故障検出器が連結された電力線ではない電力線および中性点のうち少なくとも一つに電気的に連結されることを特徴とする、請求項13に記載の感電および火災防止装置。
- 前記二つ以上の接地スイッチのうち少なくとも一つのスイッチは、対応する故障検出器に所定の基準値以上の動作電流が流れる時にターンオフするノーマルクローズNCタイプスイッチであり、前記対応する故障検出器に電気的に並列連結されることを特徴とする、請求項13に記載の感電および火災防止装置。
- 前記電源部は、R相、S相およびT相を含む三相交流電源であり、
前記故障検出器は、前記R相、S相およびT相と大地との間にそれぞれ連結される第1~第3故障検出器を含み、
前記接地スイッチング部は、前記第1~第3故障検出器のそれぞれに対応し、前記対応する故障検出器に所定の基準値以上の動作電流が流れる時にターンオンする第1~第3接地スイッチを含み、
前記第1~第3接地スイッチは、前記R相、S相およびT相に連結された複数の電力線のいずれか一つの電力線に漏電または地絡が発生した時に、当該電力線が大地に接地されるように前記複数の電力線と大地との間に設置されることを特徴とする、請求項14に記載の感電および火災防止装置。 - 前記電源部は、R相、S相およびT相を含む三相交流電源であり、
前記故障検出器は、前記R相、S相およびT相と大地との間にそれぞれ連結される第1~第3故障検出器を含み、
前記接地スイッチング部は、前記第1~第3故障検出器のそれぞれに対応し、前記対応する故障検出器に所定の基準値以上の動作電流が流れる時にターンオフする第1~第3接地スイッチを含み、
前記第1~第3接地スイッチは、前記R相、S相およびT相に連結された複数の電力線のうち一つ以上の電力線に漏電または地絡が発生した時に、当該電力線が大地に接地されるように前記複数の電力線と大地との間に設置されることを特徴とする、請求項15に記載の感電および火災防止装置。 - 交流または直流電気を負荷設備に提供するように構成される電源部と、
前記電源部に電気的に連結され、大地から所定の接地抵抗値以上の抵抗値で絶縁された二つ以上の電力線と、
請求項11に記載の感電および火災防止装置とを含むことを特徴とする、感電および火災防止配電システム。 - 一つ以上の太陽電池モジュールが配列されたソーラーパネルで発電した電気を負荷設備に伝送するように前記ソーラーパネルに電気的に連結され、大地から所定の接地抵抗値以上の抵抗値で絶縁された二つ以上の電力線と大地との間のリーク電流の発生可否を検出するように、前記二つ以上の電力線、および前記二つ以上の電力線の電圧の間の電位を有する中性点のうち少なくとも一つと前記大地との間に電気的に連結される一つ以上の故障検出器と、
前記故障検出器の検出結果に応じて、前記二つ以上の電力線のうち前記リーク電流が発生した電力線を大地を介して短絡させて接地するように制御される接地スイッチングと部を含むことを特徴とする、太陽光発電システムの感電および火災防止装置。 - 前記二つ以上の電力線は、前記ソーラーパネルで発電した直流電気を伝送する第1および第2直流電力線を含み、前記故障検出器は、一端が前記第1および第2直流電力線に電気的にそれぞれ連結される第1および第2故障検出器を含み、前記大地に流れるリーク電流に対して電流経路を形成して、前記電流経路から前記リーク電流を検出することを特徴とする、請求項19に記載の太陽光発電システムの感電および火災防止装置。
- 前記接地スイッチング部は、
前記故障検出器の検出結果に応じて、前記第2直流電力線にリーク電流が流れる場合に、前記第2直流電力線を大地に接地させるように制御される第1接地スイッチと、
前記故障検出器の検出結果に応じて、前記第1直流電力線にリーク電流が流れる場合に、前記第1直流電力線を大地に接地させるように制御される第2接地スイッチとを含むことを特徴とする、請求項20に記載の太陽光発電システムの感電および火災防止装置。 - 前記二つ以上の電力線は、前記ソーラーパネルで発電した直流電気を伝送する第1および第2直流電力線を含み、
前記故障検出器は、それぞれが、前記第1および第2直流電力線と大地との間に電気的に連結される第1および第2故障検出器を含み、
前記第1および第2故障検出器は、正常状態で所定の基準値以上に動作電流が流れ、リーク電流が発生する時には、リーク電流が流れる直流電力線に連結された故障検出器には前記動作電流が前記所定の基準値以下に流れることを特徴とする、請求項19に記載の太陽光発電システムの感電および火災防止装置。 - 前記二つ以上の電力線は、前記ソーラーパネルで発電した直流電気を伝送する第1および第2直流電力線を含み、
前記故障検出器は、前記二つ以上の電力線の電圧の間の電位を有する中性点と前記大地との間に電気的に連結され、前記大地に流れるリーク電流に対して電流経路を形成して、前記電流経路から前記リーク電流を検出し、
前記故障検出器を流れるリーク電流の方向に応じて前記二つ以上の電力線のうちリーク電流が発生した電力線を識別することを特徴とする、請求項19に記載の太陽光発電システムの感電および火災防止装置。 - 一つ以上の太陽電池モジュールが配列されたソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルで発電した電気を負荷設備に伝送するように前記ソーラーパネルに電気的に連結され、大地から所定の接地抵抗値以上の抵抗値で絶縁された二つ以上の電力線と、
請求項19に記載の感電および火災防止装置とを含むことを特徴とする、太陽光発電システム。
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