JP2706426B2 - 直流回路の地絡検出方法並びにその装置 - Google Patents
直流回路の地絡検出方法並びにその装置Info
- Publication number
- JP2706426B2 JP2706426B2 JP6275161A JP27516194A JP2706426B2 JP 2706426 B2 JP2706426 B2 JP 2706426B2 JP 6275161 A JP6275161 A JP 6275161A JP 27516194 A JP27516194 A JP 27516194A JP 2706426 B2 JP2706426 B2 JP 2706426B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ground fault
- potential
- circuit
- terminal
- ground
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽光発電システムの
太陽電池等の直流電源を有する直流回路の保護用に設け
られる地絡検出方法並びにその装置に関する。
太陽電池等の直流電源を有する直流回路の保護用に設け
られる地絡検出方法並びにその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電源を有する直流回路として例え
ば太陽電池回路は産業用はもとより一般家庭用にも普及
しつつあり、汎用装置として広範な分野で利用される傾
向にあるが、この太陽電池回路はその回路構成上、面積
的に広くて地絡発生個所は局部的でなく電位的にあらゆ
る個所が対象となるものであり、従って、地絡による火
災等の事故を防ぐことは何にも増して重要である。最近
になって、太陽光発電システムの交流側を電力供給企業
の電力系統と接続して、一方向潮流連系システムまたは
両方向潮流連系システムとして運用することが多くなっ
てきており、太陽電池回路での地絡事故は当該回路に止
まらず電力系統にも波及事故をもたらすところから、地
絡事故防止対策は極めて重要な問題である。
ば太陽電池回路は産業用はもとより一般家庭用にも普及
しつつあり、汎用装置として広範な分野で利用される傾
向にあるが、この太陽電池回路はその回路構成上、面積
的に広くて地絡発生個所は局部的でなく電位的にあらゆ
る個所が対象となるものであり、従って、地絡による火
災等の事故を防ぐことは何にも増して重要である。最近
になって、太陽光発電システムの交流側を電力供給企業
の電力系統と接続して、一方向潮流連系システムまたは
両方向潮流連系システムとして運用することが多くなっ
てきており、太陽電池回路での地絡事故は当該回路に止
まらず電力系統にも波及事故をもたらすところから、地
絡事故防止対策は極めて重要な問題である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の直流回
路における地絡検出手段には、回路の中性点を接地して
電位の不平衡を検出する直流電位検出方式と、交流電圧
を重畳して検出する交流電圧印加方式とがある。前者の
直流電位検出方式は、陽極（Ｐ）側または陰極（Ｎ）側
の一方が接地抵抗によって地絡した場合には地絡電流が
流れるため検出することができるが、太陽電池モジュー
ルの中間点、即ち中性点で地絡が発生したとき、また、
Ｐ，Ｎ共に同じ条件でたまたま地絡が発生したときに
は、地絡電流が流れないために検出が不可能となる。こ
れに対して後者の交流電圧印加方式は、直流電位検出方
式におけるような検出不可能となる不感帯がなく回路中
のあらゆる個所での地絡を検出し得る利点があるが、一
方、交流電源を別途必要として構造の複雑化による装置
コスト上昇の不利は免れ得ない。
路における地絡検出手段には、回路の中性点を接地して
電位の不平衡を検出する直流電位検出方式と、交流電圧
を重畳して検出する交流電圧印加方式とがある。前者の
直流電位検出方式は、陽極（Ｐ）側または陰極（Ｎ）側
の一方が接地抵抗によって地絡した場合には地絡電流が
流れるため検出することができるが、太陽電池モジュー
ルの中間点、即ち中性点で地絡が発生したとき、また、
Ｐ，Ｎ共に同じ条件でたまたま地絡が発生したときに
は、地絡電流が流れないために検出が不可能となる。こ
れに対して後者の交流電圧印加方式は、直流電位検出方
式におけるような検出不可能となる不感帯がなく回路中
のあらゆる個所での地絡を検出し得る利点があるが、一
方、交流電源を別途必要として構造の複雑化による装置
コスト上昇の不利は免れ得ない。
【０００４】本発明は、このような問題点の解消を図る
ために成されたものであり、本発明の目的は、従来の直
流電位検出方式から発展させた新規な構成に基づく「接
地点順次移動式」と称される直流電位不平衡検出方式に
よって、不感帯がなく、かつ人体に対する危険性をなく
し、しかも火災発生に結び付かない小電流検出を簡易な
装置により可能となし、以て安全性並びに経済性に資す
る直流回路の地絡検出方法並びにその装置を提供するこ
とにある。
ために成されたものであり、本発明の目的は、従来の直
流電位検出方式から発展させた新規な構成に基づく「接
地点順次移動式」と称される直流電位不平衡検出方式に
よって、不感帯がなく、かつ人体に対する危険性をなく
し、しかも火災発生に結び付かない小電流検出を簡易な
装置により可能となし、以て安全性並びに経済性に資す
る直流回路の地絡検出方法並びにその装置を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、電源を含む直流回路の前記電源に抵抗を
接続し、その中性点を基準に、極性は相反し、かつ、電
位差は等しいか略等しい中間電位をそれぞれ取り出すた
めの２種の中間電位電極を前記抵抗に設け、この２種の
中間電位電極に対する地絡電流を周期的に切替えて検出
することを特徴とする直流回路の地絡検出方法である。
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、電源を含む直流回路の前記電源に抵抗を
接続し、その中性点を基準に、極性は相反し、かつ、電
位差は等しいか略等しい中間電位をそれぞれ取り出すた
めの２種の中間電位電極を前記抵抗に設け、この２種の
中間電位電極に対する地絡電流を周期的に切替えて検出
することを特徴とする直流回路の地絡検出方法である。
【０００６】本発明はまた、電源を含む非接地直流回路
の陽極側に接続される陽極側抵抗、同じく陰極側に接続
される陰極側抵抗並びに両抵抗間に亘り接続される中間
部抵抗の３種の抵抗からなり、前記非接地直流回路の中
性点を基準に、極性は相反し、かつ、電位差は等しいか
略等しい２種の中間電位電極を形成する高電位側端子及
び低電位側端子が設けられる直列抵抗回路と、前記高電
位側端子と前記低電位側端子とを共用端子に切替え接続
させる切替え手段と、この切替え手段を周期的に切替え
作動させる出力が導出されるタイマと、前記共用端子と
接地極との間に、所定の検出レベルの地絡電流が流れる
のをレベル検出して地絡信号を出力する地絡電流検出手
段とを含むことを特徴とする直流回路の地絡検出装置で
ある。
の陽極側に接続される陽極側抵抗、同じく陰極側に接続
される陰極側抵抗並びに両抵抗間に亘り接続される中間
部抵抗の３種の抵抗からなり、前記非接地直流回路の中
性点を基準に、極性は相反し、かつ、電位差は等しいか
略等しい２種の中間電位電極を形成する高電位側端子及
び低電位側端子が設けられる直列抵抗回路と、前記高電
位側端子と前記低電位側端子とを共用端子に切替え接続
させる切替え手段と、この切替え手段を周期的に切替え
作動させる出力が導出されるタイマと、前記共用端子と
接地極との間に、所定の検出レベルの地絡電流が流れる
のをレベル検出して地絡信号を出力する地絡電流検出手
段とを含むことを特徴とする直流回路の地絡検出装置で
ある。
【０００７】本発明はまた、前項に記載の直流回路の地
絡検出装置において、前記地絡電流検出手段が、入力要
素としての発光ダイオードおよび出力要素としてのパワ
ーＭＯＳトランジスタを有するフォトカプラにより形成
される半導体リレーを含み、発光ダイオードを前記切替
え手段の共用端子と接地極との間に逆相の並列関係で接
続してなることを特徴とする。
絡検出装置において、前記地絡電流検出手段が、入力要
素としての発光ダイオードおよび出力要素としてのパワ
ーＭＯＳトランジスタを有するフォトカプラにより形成
される半導体リレーを含み、発光ダイオードを前記切替
え手段の共用端子と接地極との間に逆相の並列関係で接
続してなることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明に従えば、直流回路の中性点に対して、
極性は相反し、かつ、電位差は等しいか略等しい２種の
中間電位電極を基準として、即ち、陽極電位に比して低
くかつ陰極電位に比して高く互いに異なる２種の電位を
基準として、交互に地絡電流（電圧）が検出される。こ
こで本発明の原理を説明する模式回路図である図２を参
照して、直流回路の電源電圧：Ｅ、陽極側抵抗，陰極側
抵抗及び中間部抵抗：Ｒ、高電位側端子：，低電位側
端子：，側での地絡抵抗：Ｒg1, 側での地絡抵
抗：Ｒg2, 側での検出電流：Ｉg1, 側での検出電
流：Ｉg2と定義して、電磁継電器からなる切替え手段が
側のときの共用端子の対地電圧Ｅ1 は、Ｅ1 ＝２Ｅ／
３であり、同じく側のときには、端子の対地電圧Ｅ2
は、Ｅ2 ＝Ｅ／３である。
極性は相反し、かつ、電位差は等しいか略等しい２種の
中間電位電極を基準として、即ち、陽極電位に比して低
くかつ陰極電位に比して高く互いに異なる２種の電位を
基準として、交互に地絡電流（電圧）が検出される。こ
こで本発明の原理を説明する模式回路図である図２を参
照して、直流回路の電源電圧：Ｅ、陽極側抵抗，陰極側
抵抗及び中間部抵抗：Ｒ、高電位側端子：，低電位側
端子：，側での地絡抵抗：Ｒg1, 側での地絡抵
抗：Ｒg2, 側での検出電流：Ｉg1, 側での検出電
流：Ｉg2と定義して、電磁継電器からなる切替え手段が
側のときの共用端子の対地電圧Ｅ1 は、Ｅ1 ＝２Ｅ／
３であり、同じく側のときには、端子の対地電圧Ｅ2
は、Ｅ2 ＝Ｅ／３である。
【０００９】例えば直流回路の陽極側で地絡が発生する
と、その状態を説明するための等価回路図である図３を
参照して、切替え手段が側のときは図３（イ）に示す
通り となって、Ｒg1＝（Ｅ−２Ｒ・Ｉg1）／３Ｉg1 ………………（Ａ） の式が成立する。切替え手段が側のときは図３（ロ）
に示す通りとなって、 Ｒg2＝２（Ｅ−Ｒ・Ｉg2）／３Ｉg2 ………………（Ｂ） の式が成立する。（Ａ），（Ｂ）両式から明らかなよう
に、Ｒg1＝Ｒg2として、切替え手段の切替え操作毎に電
流値は異なるが、いずれも地絡電流検出手段によって地
絡電流を検出することが可能である。一方、直流回路の
陰極側で地絡が発生した場合については、図３による上
記の説明に対して電流の極性が変わるだけであるため、
ここでは図示及び説明は省略する。
と、その状態を説明するための等価回路図である図３を
参照して、切替え手段が側のときは図３（イ）に示す
通り となって、Ｒg1＝（Ｅ−２Ｒ・Ｉg1）／３Ｉg1 ………………（Ａ） の式が成立する。切替え手段が側のときは図３（ロ）
に示す通りとなって、 Ｒg2＝２（Ｅ−Ｒ・Ｉg2）／３Ｉg2 ………………（Ｂ） の式が成立する。（Ａ），（Ｂ）両式から明らかなよう
に、Ｒg1＝Ｒg2として、切替え手段の切替え操作毎に電
流値は異なるが、いずれも地絡電流検出手段によって地
絡電流を検出することが可能である。一方、直流回路の
陰極側で地絡が発生した場合については、図３による上
記の説明に対して電流の極性が変わるだけであるため、
ここでは図示及び説明は省略する。
【００１０】次に、電源（太陽電池）の中性点を含む中
間点において地絡が生じた場合は、その状態を説明する
ための等価回路図である図４を参照して、切替え手段が
側のときは図４（イ）に示す通りとなって、 Ｒg1＝〔−Ｂ1 ±√（Ｂ1 2−４Ａ1 Ｃ1 ）〕／２Ａ1 ……（Ｃ） の式が成立する。切替え手段が側のときは図４（ロ）
に示す通りとなって、 Ｒg2＝｛−Ｂ2 ±√（Ｂ2 2−４Ａ2 Ｃ2 ）｝／２Ａ2 ……（Ｄ） の式が成立する。（Ｃ），（Ｄ）両式から明らかなよう
に、Ｒg1＝Ｒg2として、切替え手段の切替え操作毎に電
流値は異なるが、いずれも地絡電流検出手段によって地
絡電流を検出することが可能である。
間点において地絡が生じた場合は、その状態を説明する
ための等価回路図である図４を参照して、切替え手段が
側のときは図４（イ）に示す通りとなって、 Ｒg1＝〔−Ｂ1 ±√（Ｂ1 2−４Ａ1 Ｃ1 ）〕／２Ａ1 ……（Ｃ） の式が成立する。切替え手段が側のときは図４（ロ）
に示す通りとなって、 Ｒg2＝｛−Ｂ2 ±√（Ｂ2 2−４Ａ2 Ｃ2 ）｝／２Ａ2 ……（Ｄ） の式が成立する。（Ｃ），（Ｄ）両式から明らかなよう
に、Ｒg1＝Ｒg2として、切替え手段の切替え操作毎に電
流値は異なるが、いずれも地絡電流検出手段によって地
絡電流を検出することが可能である。
【００１１】以上説明するように、本発明によれば、切
替え手段を一定時間の周期的に切替えることによって、
直流回路のいかなる場所で地絡が発生してもこれを確実
に検出することが可能であり、この場合の地絡検出に必
要な電位を電源電圧よりも下げて、しかも地絡電流検出
手段の検出電流レベルを例えば０．７ｍＡ〜数ｍＡの範
囲とすることで、電流増幅機構を使用することなく半導
体リレーだけで回路遮断器や、警報器などの負荷を直接
的に作動させることができる。
替え手段を一定時間の周期的に切替えることによって、
直流回路のいかなる場所で地絡が発生してもこれを確実
に検出することが可能であり、この場合の地絡検出に必
要な電位を電源電圧よりも下げて、しかも地絡電流検出
手段の検出電流レベルを例えば０．７ｍＡ〜数ｍＡの範
囲とすることで、電流増幅機構を使用することなく半導
体リレーだけで回路遮断器や、警報器などの負荷を直接
的に作動させることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。図１には、本発明の一実施例に係
る地絡検出装置の電気回路ブロック図が示される。図示
の地絡検出装置は、太陽電池などの直流電源１（電圧：
Ｅ）と、陽極側電線路Ｌ1と、陰極側電線路Ｌ2 とから
なる非接地直流回路に付設されるものであって、直列抵
抗回路２と、切替え手段３と、タイマ４と、地絡電流検
出手段５とによって前記地絡検出装置が形成される。
照しながら説明する。図１には、本発明の一実施例に係
る地絡検出装置の電気回路ブロック図が示される。図示
の地絡検出装置は、太陽電池などの直流電源１（電圧：
Ｅ）と、陽極側電線路Ｌ1と、陰極側電線路Ｌ2 とから
なる非接地直流回路に付設されるものであって、直列抵
抗回路２と、切替え手段３と、タイマ４と、地絡電流検
出手段５とによって前記地絡検出装置が形成される。
【００１３】直列抵抗回路２は、陽極側電線路Ｌ1 に一
端が接続される陽極側抵抗ＲA と、陰極側電線路Ｌ2 に
一端が接続される陰極側抵抗ＲC と、それら両抵抗ＲA,
ＲCの各他端間に亘り接続される中間部抵抗ＲB の３種
の抵抗からなっていて、これは非接地直流回路に対して
通常負荷となることから高抵抗回路に形成する必要があ
り、従って、各抵抗には例えば１０ｋΩ抵抗器が用いら
れて、３０ｋΩ抵抗回路となっている。そして、この直
列抵抗回路２において、中間部抵抗ＲB の両端接続部に
は、高電位側端子ＴP 及び低電位側端子ＴN が設けられ
ている。これら高電位側端子ＴP 及び低電位側端子ＴN
は、前記非接地直流回路の中性点（電位：Ｅ／２）を基
準としてみた場合、極性は相反し、かつ、電位差は等し
い２種の中間電位電極を形成していて、直流電源１の電
圧Ｅに対して、高電位側端子ＴPでは陰極側電線路Ｌ2
に対して２Ｅ／３の電圧が取り出され、低電位側端子Ｔ
Nは同じくＥ／３の電圧が取り出される。
端が接続される陽極側抵抗ＲA と、陰極側電線路Ｌ2 に
一端が接続される陰極側抵抗ＲC と、それら両抵抗ＲA,
ＲCの各他端間に亘り接続される中間部抵抗ＲB の３種
の抵抗からなっていて、これは非接地直流回路に対して
通常負荷となることから高抵抗回路に形成する必要があ
り、従って、各抵抗には例えば１０ｋΩ抵抗器が用いら
れて、３０ｋΩ抵抗回路となっている。そして、この直
列抵抗回路２において、中間部抵抗ＲB の両端接続部に
は、高電位側端子ＴP 及び低電位側端子ＴN が設けられ
ている。これら高電位側端子ＴP 及び低電位側端子ＴN
は、前記非接地直流回路の中性点（電位：Ｅ／２）を基
準としてみた場合、極性は相反し、かつ、電位差は等し
い２種の中間電位電極を形成していて、直流電源１の電
圧Ｅに対して、高電位側端子ＴPでは陰極側電線路Ｌ2
に対して２Ｅ／３の電圧が取り出され、低電位側端子Ｔ
Nは同じくＥ／３の電圧が取り出される。
【００１４】切替え手段３は、常時開放端子、常時閉成
端子及び共用端子を有する単極双投スイッチと電磁コイ
ルとからなる汎用型の電磁リレーが用いられ、常時開放
端子、常時閉成端子は一方が高電位側端子ＴP に、他方
が低電位側端子ＴN にそれぞれ接続され、共用端子は後
述する地絡電流検出手段５の入力端子に接続される。
端子及び共用端子を有する単極双投スイッチと電磁コイ
ルとからなる汎用型の電磁リレーが用いられ、常時開放
端子、常時閉成端子は一方が高電位側端子ＴP に、他方
が低電位側端子ＴN にそれぞれ接続され、共用端子は後
述する地絡電流検出手段５の入力端子に接続される。
【００１５】タイマ４は、オン出力とオフ出力とが所定
周期で切替えて導出される、例えば電子タイマと称され
る半導体回路からなるタイマが使用され、この出力を切
替え手段３の前記電磁コイルに直列接続されるパワート
ランジスタに作用させる等の回路構成とすることによっ
て、オン出力で電磁コイルを励磁させ、オフ出力で消磁
させるように設けられる。なお、このタイマの周期とし
ては、数十分程度の適当時限、例えば３０分程度の時間
に設定される。
周期で切替えて導出される、例えば電子タイマと称され
る半導体回路からなるタイマが使用され、この出力を切
替え手段３の前記電磁コイルに直列接続されるパワート
ランジスタに作用させる等の回路構成とすることによっ
て、オン出力で電磁コイルを励磁させ、オフ出力で消磁
させるように設けられる。なお、このタイマの周期とし
ては、数十分程度の適当時限、例えば３０分程度の時間
に設定される。
【００１６】地絡電流検出手段５は、基本的には電流検
出部と増幅出力部との２要素からなる構成であって、電
流検出部が、切替え手段３の前記共用端子と接地極Ｇと
の間に亘って接続され、増幅出力部が、表示，警報等の
装置や、回路遮断装置の入力部に接続される。具体的な
構造例として、フォトカプラの一種であるフォトモスリ
レー６A,６B を２個使用した無接点方式の半導体回路と
電磁リレー９との組合せになる装置が挙げられる。フォ
トモスリレー６A,６B は、電気−光変換素子としての発
光ダイオード７と、光−電気変換素子としてのパワーＭ
ＯＳトランジスタとを備えて、一次入力側の発光ダイオ
ード７と二次出力側のパワーＭＯＳトランジスタ８とが
電気絶縁的に光結合されてなる周知の構造である。
出部と増幅出力部との２要素からなる構成であって、電
流検出部が、切替え手段３の前記共用端子と接地極Ｇと
の間に亘って接続され、増幅出力部が、表示，警報等の
装置や、回路遮断装置の入力部に接続される。具体的な
構造例として、フォトカプラの一種であるフォトモスリ
レー６A,６B を２個使用した無接点方式の半導体回路と
電磁リレー９との組合せになる装置が挙げられる。フォ
トモスリレー６A,６B は、電気−光変換素子としての発
光ダイオード７と、光−電気変換素子としてのパワーＭ
ＯＳトランジスタとを備えて、一次入力側の発光ダイオ
ード７と二次出力側のパワーＭＯＳトランジスタ８とが
電気絶縁的に光結合されてなる周知の構造である。
【００１７】この２個のフォトモスリレー６A,６B を図
１に図示するように、２個の発光ダイオード７は、ｐ側
端子とｎ側端子とが相互に逆となって並列接続されて、
即ち、逆相関係の並列に接続されて、切替え手段３の前
記共用端子と接地極Ｇとの間に亘って接続される一方、
２個のパワーＭＯＳトランジスタ８は、例えば、Nor-ma
lly 0pen Type のスイッチング素子に形成されて、正相
関係の並列に接続される。そして、この並列接続された
パワーＭＯＳトランジスタ８が、電磁リレー９の電磁コ
イルとで直列回路を形成して、該直列回路を陽極側電線
路Ｌ1 と陰極側電線路Ｌ2 の間に亘って接続させること
によって、地絡電流検出手段５が構成される。
１に図示するように、２個の発光ダイオード７は、ｐ側
端子とｎ側端子とが相互に逆となって並列接続されて、
即ち、逆相関係の並列に接続されて、切替え手段３の前
記共用端子と接地極Ｇとの間に亘って接続される一方、
２個のパワーＭＯＳトランジスタ８は、例えば、Nor-ma
lly 0pen Type のスイッチング素子に形成されて、正相
関係の並列に接続される。そして、この並列接続された
パワーＭＯＳトランジスタ８が、電磁リレー９の電磁コ
イルとで直列回路を形成して、該直列回路を陽極側電線
路Ｌ1 と陰極側電線路Ｌ2 の間に亘って接続させること
によって、地絡電流検出手段５が構成される。
【００１８】以上説明の実施例において、陽極側電線路
Ｌ1 に地絡が生じたとすると、切替え手段３が高電位側
端子ＴP と前記共用端子とを接続している間は、地絡電
流検出手段５のフォトモスリレー６B 側が、陽極電位と
高電位側端子ＴP 電位との電位差に対応した地絡電流の
流通によって作動する結果、地絡を検出することが可能
である。これに対して、切替え手段３が低電位側端子Ｔ
N と前記共用端子とを接続している間は、同じく地絡電
流検出手段５のフォトモスリレー６B 側が、陽極電位と
低電位側端子ＴN 電位との電位差に対応した地絡電流、
即ち、前の場合よりも大きい地絡電流の流通によって作
動する結果、この場合も地絡を検出することが可能であ
る。
Ｌ1 に地絡が生じたとすると、切替え手段３が高電位側
端子ＴP と前記共用端子とを接続している間は、地絡電
流検出手段５のフォトモスリレー６B 側が、陽極電位と
高電位側端子ＴP 電位との電位差に対応した地絡電流の
流通によって作動する結果、地絡を検出することが可能
である。これに対して、切替え手段３が低電位側端子Ｔ
N と前記共用端子とを接続している間は、同じく地絡電
流検出手段５のフォトモスリレー６B 側が、陽極電位と
低電位側端子ＴN 電位との電位差に対応した地絡電流、
即ち、前の場合よりも大きい地絡電流の流通によって作
動する結果、この場合も地絡を検出することが可能であ
る。
【００１９】一方、陰極側電線路Ｌ2 に地絡が生じたと
きは、前述の陽極側電線路Ｌ1 の場合と逆に地絡電流検
出手段５のフォトモスリレー６A 側が地絡電流の流通に
よって作動し、所謂電流の極性が変わるだけである。
きは、前述の陽極側電線路Ｌ1 の場合と逆に地絡電流検
出手段５のフォトモスリレー６A 側が地絡電流の流通に
よって作動し、所謂電流の極性が変わるだけである。
【００２０】また、中性点で地絡が生じたとすると、切
替え手段３が高電位側端子ＴP と前記共用端子とを接続
している間は、高電位側端子ＴP 電位と中性点電位との
電位差に対応して地絡電流検出手段５のフォトモスリレ
ー６A 側が地絡電流の流通によって作動する結果、地絡
を検出することが可能である。また、切替え手段３が低
電位側端子ＴN と前記共用端子とを接続している間は、
中性点電位と低電位側端子ＴN 電位との電位差に対応し
て地絡電流検出手段５のフォトモスリレー６B側が前の
場合に対して極性が異なるだけの地絡電流の流通によっ
て作動して、地絡の検出が可能である。このようにどの
個所で地絡が発生しても本実施例を用いることによっ
て、該地絡の状態を確実に検出することができる。
替え手段３が高電位側端子ＴP と前記共用端子とを接続
している間は、高電位側端子ＴP 電位と中性点電位との
電位差に対応して地絡電流検出手段５のフォトモスリレ
ー６A 側が地絡電流の流通によって作動する結果、地絡
を検出することが可能である。また、切替え手段３が低
電位側端子ＴN と前記共用端子とを接続している間は、
中性点電位と低電位側端子ＴN 電位との電位差に対応し
て地絡電流検出手段５のフォトモスリレー６B側が前の
場合に対して極性が異なるだけの地絡電流の流通によっ
て作動して、地絡の検出が可能である。このようにどの
個所で地絡が発生しても本実施例を用いることによっ
て、該地絡の状態を確実に検出することができる。
【００２１】次に図１に示される実施例を使用して、図
５の試験用電気回路図の要領に基づき、電位１６０Ｖの
点（イ）、電位１２０Ｖの点（ロ）、電位１００Ｖの点
（ハ）、電位８０Ｖの点（ニ）及び電位４０Ｖの点
（ホ）の５個所において、地絡抵抗値の異なる地絡が生
じたとして試験を行ったところ、後記する〔表１〕に示
される測定結果が得られた。但し、この場合の試験に用
いられた直流電源電圧は２００Ｖ、直列抵抗回路２にお
ける陽極側抵抗ＲA 、中間部抵抗ＲB 及び陰極側抵抗Ｒ
C の抵抗値はいずれも１０ｋΩに設定した。
５の試験用電気回路図の要領に基づき、電位１６０Ｖの
点（イ）、電位１２０Ｖの点（ロ）、電位１００Ｖの点
（ハ）、電位８０Ｖの点（ニ）及び電位４０Ｖの点
（ホ）の５個所において、地絡抵抗値の異なる地絡が生
じたとして試験を行ったところ、後記する〔表１〕に示
される測定結果が得られた。但し、この場合の試験に用
いられた直流電源電圧は２００Ｖ、直列抵抗回路２にお
ける陽極側抵抗ＲA 、中間部抵抗ＲB 及び陰極側抵抗Ｒ
C の抵抗値はいずれも１０ｋΩに設定した。
【００２２】後記する〔表１〕の結果から明らかなよう
に、地絡電流検出手段の検出電流レベルを例えば０．７
ｍＡ〜２ｍＡの範囲とした場合に検出が不可能なのは、
４０例中僅かに５件であり、電流増幅機構を使用するこ
となく０．７ｍＡ〜２ｍＡの範囲の検出能を有する半導
体リレーを用いる簡易構造の装置によって、十分実用に
値する検出装置を提供することが可能である。
に、地絡電流検出手段の検出電流レベルを例えば０．７
ｍＡ〜２ｍＡの範囲とした場合に検出が不可能なのは、
４０例中僅かに５件であり、電流増幅機構を使用するこ
となく０．７ｍＡ〜２ｍＡの範囲の検出能を有する半導
体リレーを用いる簡易構造の装置によって、十分実用に
値する検出装置を提供することが可能である。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電源を含
む直流回路からその中性点を基準に、極性は相反し、か
つ、電位差は等しいか略等しい２種の中間電位電極を取
り出し、この２種の中間電位電極に対する地絡電流を周
期的に切替えて検出するようにしたから、電源を含む直
流回路のいかなる個所で地絡が発生してもこれを確実に
検出可能であり、しかも検出電流値の差によって極性の
判別もできる。
む直流回路からその中性点を基準に、極性は相反し、か
つ、電位差は等しいか略等しい２種の中間電位電極を取
り出し、この２種の中間電位電極に対する地絡電流を周
期的に切替えて検出するようにしたから、電源を含む直
流回路のいかなる個所で地絡が発生してもこれを確実に
検出可能であり、しかも検出電流値の差によって極性の
判別もできる。
【００２５】さらに本発明によれば、感電等の危険がな
く、かつ、火災発生に至る前での地絡検出が行え、ま
た、主回路に対する負荷軽減が図れ、複雑な増幅機構を
要しなくて回路構成を単純化し得るし、小型軽量でメン
テナンスフリーが実現され、検出感度を任意に変更でき
る等々実用に適した検出装置を提供し得る。
く、かつ、火災発生に至る前での地絡検出が行え、ま
た、主回路に対する負荷軽減が図れ、複雑な増幅機構を
要しなくて回路構成を単純化し得るし、小型軽量でメン
テナンスフリーが実現され、検出感度を任意に変更でき
る等々実用に適した検出装置を提供し得る。
【図１】本発明の一実施例に係る地絡検出装置の電気ブ
ロック回路図である。
ロック回路図である。
【図２】本発明の原理を説明する模式回路図である。
【図３】地絡が陽極側に発生した状態を説明するための
等価回路図である。
等価回路図である。
【図４】地絡が中間点に発生した状態を説明するための
等価回路図である。
等価回路図である。
【図５】図１図示の地絡検出装置による試験用電気回路
図である。
図である。
１…直流電源、 ２…直列抵抗回路、 ３…切替え手
段、 ４…タイマ、５…地絡電流検出手段、 ６A,B …
フォトモスリレー、 ７…発光ダイオード ８…パワーＭＯＳトランジスタ、 ９…電磁リレー、
Ｌ1 …陽極側電線路、Ｌ2 …陰極側電線路、 ＲA …
陽極側抵抗、 ＲB …中間部抵抗、ＲC …陰極側抵
抗、 ＴP …高電位側端子、 ＴN …低電位側端
子。
段、 ４…タイマ、５…地絡電流検出手段、 ６A,B …
フォトモスリレー、 ７…発光ダイオード ８…パワーＭＯＳトランジスタ、 ９…電磁リレー、
Ｌ1 …陽極側電線路、Ｌ2 …陰極側電線路、 ＲA …
陽極側抵抗、 ＲB …中間部抵抗、ＲC …陰極側抵
抗、 ＴP …高電位側端子、 ＴN …低電位側端
子。
フロントページの続き (72)発明者 平沢 達夫 東京都港区芝浦４丁目８番33号 株式会 社関電工内 (72)発明者 山崎 鑑二 兵庫県尼崎市尾浜町３丁目29番３号 長 谷川電機工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 電源を含む直流回路の前記電源に抵抗を
接続し、その中性点を基準に、極性は相反し、かつ、電
位差は等しいか略等しい中間電位をそれぞれ取り出すた
めの２種の中間電位電極を前記抵抗に設け、この２種の
中間電位電極に対する地絡電流を周期的に切替えて検出
することを特徴とする直流回路の地絡検出方法。 - 【請求項２】 電源を含む非接地直流回路の陽極側に接
続される陽極側抵抗、同じく陰極側に接続される陰極側
抵抗並びに両抵抗間に亘り接続される中間部抵抗の３種
の抵抗からなり、前記非接地直流回路の中性点を基準
に、極性は相反し、かつ、電位差は等しいか略等しい２
種の中間電位電極を形成する高電位側端子及び低電位側
端子が設けられる直列抵抗回路と、 前記高電位側端子と前記低電位側端子とを共用端子に切
替え接続させる切替え手段と、 この切替え手段を周期的に切替え作動させる出力が導出
されるタイマと、 前記共用端子と接地極との間に、所定の検出レベルの地
絡電流が流れるのをレベル検出して地絡信号を出力する
地絡電流検出手段とを含むことを特徴とする直流回路の
地絡検出装置。 - 【請求項３】 地絡電流検出手段が、入力要素としての
発光ダイオードおよび出力要素としてのパワーＭＯＳト
ランジスタを有するフォトカプラにより形成される半導
体リレーを含み、発光ダイオードを前記切替え手段の共
用端子と接地極との間に逆相の並列関係で接続してなる
請求項２記載の直流回路の地絡検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6275161A JP2706426B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 直流回路の地絡検出方法並びにその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6275161A JP2706426B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 直流回路の地絡検出方法並びにその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136602A JPH08136602A (ja) | 1996-05-31 |
| JP2706426B2 true JP2706426B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=17551530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6275161A Expired - Fee Related JP2706426B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 直流回路の地絡検出方法並びにその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2706426B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1275969B1 (en) * | 2000-02-22 | 2006-04-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Circuit for detecting leakage in power supply |
| JP2001275259A (ja) | 2000-03-29 | 2001-10-05 | Canon Inc | 系統連系インバータおよび分散形発電システム |
| JP2007309907A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Toyota Industries Corp | 地絡検出装置及び車載用直流交流変換装置 |
| JP5858215B2 (ja) * | 2010-11-19 | 2016-02-10 | 富士電機株式会社 | 非接地回路の地絡検出回路 |
| JP5414777B2 (ja) * | 2011-12-22 | 2014-02-12 | 株式会社正興電機製作所 | 直流回路の地絡検出装置および方法 |
| JP2014020914A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Keihin Corp | 漏電検出装置 |
| JP6386248B2 (ja) * | 2014-04-10 | 2018-09-05 | Ｍｕｒａｏｋａ Ｐａｒｔｎｅｒｓ株式会社 | 電圧測定装置及び電圧測定方法 |
| WO2019200724A1 (zh) * | 2018-04-18 | 2019-10-24 | 北京汉能光伏投资有限公司 | 控制太阳能组件通断电的装置、系统和方法 |
| CN113777521B (zh) * | 2020-05-22 | 2023-05-09 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 高压互锁电路及其检测方法 |
| WO2023155049A1 (en) * | 2022-02-15 | 2023-08-24 | Abb Schweiz Ag | Device for detecting ground faults and electrical system |
| WO2023223698A1 (ja) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 絶縁抵抗検出装置および絶縁抵抗検出方法 |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP6275161A patent/JP2706426B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08136602A (ja) | 1996-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4899246A (en) | Solid-state trip device comprising a zero sequence current detection circuit | |
| JP2706426B2 (ja) | 直流回路の地絡検出方法並びにその装置 | |
| US6101073A (en) | Ground fault protecting apparatus and method for solar power generation and solar power generation apparatus using the apparatus and method | |
| JP2608058B2 (ja) | 回路遮断器用半導体トリツプ装置 | |
| US7215520B2 (en) | Circuit interrupter including arc fault test and/or ground fault test failure indicator | |
| US3786466A (en) | Electrical leakage detecting device | |
| JPH0152974B2 (ja) | ||
| US3974446A (en) | Polyphase fault current flow detecting and resetting means | |
| ATE30998T1 (de) | Elektrische ueberwachungssysteme. | |
| US3787708A (en) | Monitor system for ground fault relay | |
| JP3468463B2 (ja) | 回路遮断器 | |
| JPH0681410B2 (ja) | 直流回路の地絡検出装置 | |
| US11114430B2 (en) | Leakage current detection and protection device and power connector employing the same | |
| JPH09140051A (ja) | 電源装置 | |
| Royle et al. | Low impedance biased differential busbar protection for application to busbars of widely differing configuration | |
| CN112578186A (zh) | 一种直流绝缘检测系统、装置及平衡桥测量方法 | |
| JP2001298850A (ja) | 太陽光発電パネルの地絡検出装置 | |
| EP0202767B1 (en) | Symmetrical fault current detector | |
| JPS6011533B2 (ja) | 直流送電保護装置 | |
| KR102293197B1 (ko) | 직류 고전압 소멸장치를 적용한 다중입력 다이오드를 적용한 태양광발전장치 | |
| SU508850A1 (ru) | Устройство дл защиты человека отпоражени электрическим током в электро-установках посто нного тока до 1000в | |
| SU1464238A1 (ru) | Устройство дл вы влени утечек тока в оперативных цеп х посто нного тока | |
| SU1169793A1 (ru) | Устройство для автоматического управления сварочной цепью при дуговой сварке | |
| RU2115986C1 (ru) | Устройство комплексной защиты электротехнической системы | |
| RU96123238A (ru) | Устройство обнаружения для текущего контроля целостности соединения бытового электроприбора с землей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970924 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091009 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091009 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101009 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101009 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111009 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111009 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131009 Year of fee payment: 16 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |