JPH09215175A - 直流地絡検出器 - Google Patents
直流地絡検出器Info
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- JPH09215175A JPH09215175A JP8021234A JP2123496A JPH09215175A JP H09215175 A JPH09215175 A JP H09215175A JP 8021234 A JP8021234 A JP 8021234A JP 2123496 A JP2123496 A JP 2123496A JP H09215175 A JPH09215175 A JP H09215175A
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- voltage
- bridge
- ground fault
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地絡抵抗の検出レベルが変動する入力電圧に
左右されることなく設定できる直流地絡検出器を得る。 【解決手段】 ４辺のうちの２辺を共用したホイートス
トーンブリッジ６Ａ，６Ｂを用いる。ホイートストーン
ブリッジ６Ａのブリッジ辺の抵抗Ｒ1 の両端電圧をＰ側
検出部７Ａに入力する。ホイートストーンブリッジ６Ｂ
のブリッジ辺の抵抗Ｒ2 の両端電圧をＮ側検出部７Ｂに
入力する。Ｐ側検出部７ＡとＮ側検出部７Ｂは対応する
ホイートストーンブリッジ６Ａ，６Ｂの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2
の両端からの入力電圧ＶR1，ＶR2が基準電圧ＶREF1以上
になったとき検出出力を発生させる。基準電圧ＶREF1と
して、入力端子Ｐ，Ｎ間に入力される電圧Ｅ1 を分圧し
た電圧を用いる。
左右されることなく設定できる直流地絡検出器を得る。 【解決手段】 ４辺のうちの２辺を共用したホイートス
トーンブリッジ６Ａ，６Ｂを用いる。ホイートストーン
ブリッジ６Ａのブリッジ辺の抵抗Ｒ1 の両端電圧をＰ側
検出部７Ａに入力する。ホイートストーンブリッジ６Ｂ
のブリッジ辺の抵抗Ｒ2 の両端電圧をＮ側検出部７Ｂに
入力する。Ｐ側検出部７ＡとＮ側検出部７Ｂは対応する
ホイートストーンブリッジ６Ａ，６Ｂの抵抗Ｒ1 ，Ｒ2
の両端からの入力電圧ＶR1，ＶR2が基準電圧ＶREF1以上
になったとき検出出力を発生させる。基準電圧ＶREF1と
して、入力端子Ｐ，Ｎ間に入力される電圧Ｅ1 を分圧し
た電圧を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば太陽光発電
インバータの入力側（直流側）の地絡を検出する用途等
に用いる直流地絡検出器に関するものである。
インバータの入力側（直流側）の地絡を検出する用途等
に用いる直流地絡検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】発電出力を配電系統に給電する太陽光発
電装置においては、図３に示すように、太陽光発電ユニ
ット１で発電した直流出力をインバータ２で交流に変換
し、その交流出力を配電系統３に給電し、負荷４に電力
を与えるようにしている。
電装置においては、図３に示すように、太陽光発電ユニ
ット１で発電した直流出力をインバータ２で交流に変換
し、その交流出力を配電系統３に給電し、負荷４に電力
を与えるようにしている。
【０００３】このような太陽光発電装置においては、イ
ンバータ２の入力側（直流側）が地絡すると感電する恐
れがあるため、該インバータ２の入力側に直流地絡検出
器５を接続して該地絡を検出する必要がある。
ンバータ２の入力側（直流側）が地絡すると感電する恐
れがあるため、該インバータ２の入力側に直流地絡検出
器５を接続して該地絡を検出する必要がある。
【０００４】図４は、従来のこの種の直流地絡検出器５
の構造を示したものである。該直流地絡検出器５は、４
辺のうちの２辺を共用したホイートストーンブリッジ６
Ａ，６Ｂを備えている。即ち、ホイートストーンブリッ
ジ６Ａは、４辺に抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄを接続
し、抵抗Ｒａ，Ｒｂの接続点と抵抗Ｒｃ，Ｒｄの接続点
との間のブリッジ辺に抵抗Ｒ1 とダイオードＤ1 との直
列回路を接続し、抵抗Ｒａ，Ｒｃの接続点を入力端子Ｐ
に接続し、抵抗Ｒｂ，Ｒｄの接続点を入力端子Ｎに接続
した構造になっている。ホイートストーンブリッジ６Ｂ
は、４辺に抵抗Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｄ，Ｒｃを接続し、抵抗
Ｒｃ，Ｒｄの接続点と抵抗Ｒｅ，Ｒｆの接続点との間の
ブリッジ辺に抵抗Ｒ2 とダイオードＤ2 との直列回路を
接続し、抵抗Ｒｃ，Ｒｆの接続点を入力端子Ｐに接続
し、抵抗Ｒｄ，Ｒｅの接続点を入力端子Ｎに接続した構
造になっている。これら２辺を共用したホイートストー
ンブリッジ６Ａ，６Ｂは、共用した２辺を構成する抵抗
Ｒｃ，Ｒｄの接続点を抵抗Ｒｚを介して接地している。
この抵抗Ｒｚは、地絡抵抗検出レベルの設定用抵抗であ
る。
の構造を示したものである。該直流地絡検出器５は、４
辺のうちの２辺を共用したホイートストーンブリッジ６
Ａ，６Ｂを備えている。即ち、ホイートストーンブリッ
ジ６Ａは、４辺に抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄを接続
し、抵抗Ｒａ，Ｒｂの接続点と抵抗Ｒｃ，Ｒｄの接続点
との間のブリッジ辺に抵抗Ｒ1 とダイオードＤ1 との直
列回路を接続し、抵抗Ｒａ，Ｒｃの接続点を入力端子Ｐ
に接続し、抵抗Ｒｂ，Ｒｄの接続点を入力端子Ｎに接続
した構造になっている。ホイートストーンブリッジ６Ｂ
は、４辺に抵抗Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｄ，Ｒｃを接続し、抵抗
Ｒｃ，Ｒｄの接続点と抵抗Ｒｅ，Ｒｆの接続点との間の
ブリッジ辺に抵抗Ｒ2 とダイオードＤ2 との直列回路を
接続し、抵抗Ｒｃ，Ｒｆの接続点を入力端子Ｐに接続
し、抵抗Ｒｄ，Ｒｅの接続点を入力端子Ｎに接続した構
造になっている。これら２辺を共用したホイートストー
ンブリッジ６Ａ，６Ｂは、共用した２辺を構成する抵抗
Ｒｃ，Ｒｄの接続点を抵抗Ｒｚを介して接地している。
この抵抗Ｒｚは、地絡抵抗検出レベルの設定用抵抗であ
る。
【０００５】ホイートストーンブリッジ６Ａにおいて
は、抵抗Ｒ1 の両端にＰ側検出部７Ａを接続し、抵抗Ｒ
2 の両端にＮ側検出部７Ｂを接続している。これらＰ側
検出部７ＡとＮ側検出部７Ｂは、更に基準電圧ＶREF1を
それぞれ入力として、抵抗Ｒ1，Ｒ2 からの入力電圧が
基準電圧ＶREF1を越えた時に検出出力を出すようになっ
ている。
は、抵抗Ｒ1 の両端にＰ側検出部７Ａを接続し、抵抗Ｒ
2 の両端にＮ側検出部７Ｂを接続している。これらＰ側
検出部７ＡとＮ側検出部７Ｂは、更に基準電圧ＶREF1を
それぞれ入力として、抵抗Ｒ1，Ｒ2 からの入力電圧が
基準電圧ＶREF1を越えた時に検出出力を出すようになっ
ている。
【０００６】このような直流地絡検出器５は、入力端子
Ｐが太陽光発電ユニット１のプラス側出力端子に接続さ
れ、入力端子Ｎが太陽光発電ユニット１のマイナス側出
力端子に接続される。
Ｐが太陽光発電ユニット１のプラス側出力端子に接続さ
れ、入力端子Ｎが太陽光発電ユニット１のマイナス側出
力端子に接続される。
【０００７】このような直流地絡検出器５においては、
通常、ホイートストーンブリッジ６Ａ，６Ｂは平衡状態
を保っているので、抵抗Ｒ1 の両端電圧ＶR1はＶR1＝０
であり、また抵抗Ｒ2 の両端電圧ＶR2はＶR2＝０であ
る。
通常、ホイートストーンブリッジ６Ａ，６Ｂは平衡状態
を保っているので、抵抗Ｒ1 の両端電圧ＶR1はＶR1＝０
であり、また抵抗Ｒ2 の両端電圧ＶR2はＶR2＝０であ
る。
【０００８】かかる状態で、仮にＰ側が抵抗Ｒｘで直流
地絡したとすると、ホイートストーンブリッジ６Ａ，６
Ｂの平衡がくずれ、抵抗Ｒ1 に電流ＩR1＝ｆ（Ｒｘ＋Ｒ
ｚ）・Ｅ1 が流れる。ここで、ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）はホイ
ートストーンブリッジ６Ａ，６Ｂの不平衡により生じる
抵抗（Ｒｘ＋Ｒｚ）の関数であり、Ｅ1 は入力端子Ｐ，
Ｎ間に印加される直流電圧（太陽光発電ユニット１の直
流出力電圧）である。
地絡したとすると、ホイートストーンブリッジ６Ａ，６
Ｂの平衡がくずれ、抵抗Ｒ1 に電流ＩR1＝ｆ（Ｒｘ＋Ｒ
ｚ）・Ｅ1 が流れる。ここで、ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）はホイ
ートストーンブリッジ６Ａ，６Ｂの不平衡により生じる
抵抗（Ｒｘ＋Ｒｚ）の関数であり、Ｅ1 は入力端子Ｐ，
Ｎ間に印加される直流電圧（太陽光発電ユニット１の直
流出力電圧）である。
【０００９】これにより抵抗Ｒ1 の両端間に、 ＶR1＝ＩR1・Ｒ1 ＝ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｅ1 ・Ｒ1 …（１） といった電圧が誘起される。
【００１０】Ｐ側検出部７Ａが動作する条件は、基準電
圧をＶREF1とすると、 ＶR1≧ＶREF1 …（２） である。
圧をＶREF1とすると、 ＶR1≧ＶREF1 …（２） である。
【００１１】（２）式に（１）式を代入すると、 ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｅ1 ・Ｒ1 ≧ＶREF1 ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）≧ＶREF1／（Ｅ1 ・Ｒ1 ） …（３） となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】（３）式から明らかな
ように、従来の直流地絡検出器では、地絡抵抗Ｒｘの検
出レベルの設定用抵抗Ｒｚは、入力電圧Ｅ1 に左右され
てしまう。つまり、入力電圧Ｅ1 が一定の場合は、抵抗
Ｒｚを調整することにより地絡抵抗検出レベルを設定す
ることができるが、入力電圧Ｅ1 が太陽電池のように変
動する場合、検出レベルも変動してしまい、地絡抵抗Ｒ
ｘの検出レベルを設定することができない問題点があっ
た。
ように、従来の直流地絡検出器では、地絡抵抗Ｒｘの検
出レベルの設定用抵抗Ｒｚは、入力電圧Ｅ1 に左右され
てしまう。つまり、入力電圧Ｅ1 が一定の場合は、抵抗
Ｒｚを調整することにより地絡抵抗検出レベルを設定す
ることができるが、入力電圧Ｅ1 が太陽電池のように変
動する場合、検出レベルも変動してしまい、地絡抵抗Ｒ
ｘの検出レベルを設定することができない問題点があっ
た。
【００１３】これらのことは、Ｎ側でも同様に成立す
る。
る。
【００１４】例えば、対地間の地絡抵抗が10ＫΩ以下に
なる状態を地絡として、この地絡を検出する場合に、Ｅ
1 ＝100 Ｖでこの10ＫΩの地絡を検出するように設定す
ると、Ｅ1 ＝200 Ｖのときには対地間の地絡抵抗が20Ｋ
Ωの状態も検出しまうことになる。また、Ｅ1 ＝200 Ｖ
のときに10ＫΩの地絡を検出するように設定すると、Ｅ
1 ＝100 Ｖのときに地絡を検出することができなくな
る。太陽電池の出力電圧Ｅ1 の変動幅は０〜300 Ｖもあ
り、入力電圧Ｅ1 が変動すると、検出レベルも変動して
しまい、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルを設定することがで
きない。
なる状態を地絡として、この地絡を検出する場合に、Ｅ
1 ＝100 Ｖでこの10ＫΩの地絡を検出するように設定す
ると、Ｅ1 ＝200 Ｖのときには対地間の地絡抵抗が20Ｋ
Ωの状態も検出しまうことになる。また、Ｅ1 ＝200 Ｖ
のときに10ＫΩの地絡を検出するように設定すると、Ｅ
1 ＝100 Ｖのときに地絡を検出することができなくな
る。太陽電池の出力電圧Ｅ1 の変動幅は０〜300 Ｖもあ
り、入力電圧Ｅ1 が変動すると、検出レベルも変動して
しまい、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルを設定することがで
きない。
【００１５】本発明の目的は、地絡抵抗の検出レベル
が、変動する入力電圧に左右されることなく設定できる
直流地絡検出器を提供することにある。
が、変動する入力電圧に左右されることなく設定できる
直流地絡検出器を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
４辺のうちの２辺を共用したホイートストーンブリッジ
６Ａ，６Ｂを備え、一方のホイートストーンブリッジ６
Ａはそのブリッジ辺に抵抗Ｒ1 とダイオードＤ1 との直
列回路が接続され、抵抗Ｒ1 を備えたブリッジ辺に対向
する一方側の隣接抵抗の接続点は入力端子Ｐに接続さ
れ、抵抗Ｒ1 を備えたブリッジ辺に対向する他方側の隣
接抵抗の接続点は入力端子Ｎに接続されて構成され、他
方のホイートストーンブリッジ６Ｂはそのブリッジ辺に
抵抗Ｒ2 とダイオードＤ2 との直列回路が接続され、抵
抗Ｒ2 を備えたブリッジ辺に対向する一方側の隣接抵抗
の接続点は入力端子Ｐに接続され、抵抗Ｒ2 を備えたブ
リッジ辺に対向する他方側の隣接抵抗の接続点は入力端
子Ｎに接続されて構成され、共用した２辺を構成する各
抵抗の接続点は抵抗Ｒｚを介して接地され、ホイートス
トーンブリッジ６Ａの抵抗Ｒ1 にはその両端電圧ＶR1が
基準電圧ＶREF1以上になったとき検出出力を発生するＰ
側検出部７Ａが接続され、前記ホイートストーンブリッ
ジ６Ｂの抵抗Ｒ2 にはその両端電圧ＶR2が基準電圧Ｖ
REF1以上になったとき検出出力を発生するＮ側検出部７
Ｂが接続されている直流地絡検出器を改良するものであ
る。
４辺のうちの２辺を共用したホイートストーンブリッジ
６Ａ，６Ｂを備え、一方のホイートストーンブリッジ６
Ａはそのブリッジ辺に抵抗Ｒ1 とダイオードＤ1 との直
列回路が接続され、抵抗Ｒ1 を備えたブリッジ辺に対向
する一方側の隣接抵抗の接続点は入力端子Ｐに接続さ
れ、抵抗Ｒ1 を備えたブリッジ辺に対向する他方側の隣
接抵抗の接続点は入力端子Ｎに接続されて構成され、他
方のホイートストーンブリッジ６Ｂはそのブリッジ辺に
抵抗Ｒ2 とダイオードＤ2 との直列回路が接続され、抵
抗Ｒ2 を備えたブリッジ辺に対向する一方側の隣接抵抗
の接続点は入力端子Ｐに接続され、抵抗Ｒ2 を備えたブ
リッジ辺に対向する他方側の隣接抵抗の接続点は入力端
子Ｎに接続されて構成され、共用した２辺を構成する各
抵抗の接続点は抵抗Ｒｚを介して接地され、ホイートス
トーンブリッジ６Ａの抵抗Ｒ1 にはその両端電圧ＶR1が
基準電圧ＶREF1以上になったとき検出出力を発生するＰ
側検出部７Ａが接続され、前記ホイートストーンブリッ
ジ６Ｂの抵抗Ｒ2 にはその両端電圧ＶR2が基準電圧Ｖ
REF1以上になったとき検出出力を発生するＮ側検出部７
Ｂが接続されている直流地絡検出器を改良するものであ
る。
【００１７】請求項１に係る直流地絡検出器において
は、基準電圧ＶREF1として入力端子Ｐ，Ｎ間に入力され
る電圧Ｅ1 を分圧した電圧が用いられていることを特徴
とする。
は、基準電圧ＶREF1として入力端子Ｐ，Ｎ間に入力され
る電圧Ｅ1 を分圧した電圧が用いられていることを特徴
とする。
【００１８】このような直流地絡検出器において、仮に
Ｐ側が抵抗Ｒｘで直流地絡したとすると、ホイートスト
ーンブリッジ６Ａ，６Ｂの平衡がくずれ、抵抗Ｒ1 に電
流ＩR1＝ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｅ1 が流れる。
Ｐ側が抵抗Ｒｘで直流地絡したとすると、ホイートスト
ーンブリッジ６Ａ，６Ｂの平衡がくずれ、抵抗Ｒ1 に電
流ＩR1＝ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｅ1 が流れる。
【００１９】これにより抵抗Ｒ1 の両端間に、 ＶR1＝ＩR1・Ｒ1 ＝ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｅ1 ・Ｒ1 …（１） といった電圧が誘起される。
【００２０】Ｐ側検出部７Ａが動作する条件は、基準電
圧をＶREF1とすると、 ＶR1≧ＶREF1 …（２） である。
圧をＶREF1とすると、 ＶR1≧ＶREF1 …（２） である。
【００２１】ここで、基準電圧ＶREF1は入力電圧Ｅ1 を
抵抗Ｒｙａ，Ｒｙｂで分圧した抵抗Ｒｙａ側の電圧であ
るので、該基準電圧ＶREF1はＥ1 の関数 ＶREF1＝｛Ｒｙａ／（Ｒｙａ＋Ｒｙｂ）｝・Ｅ1 …（４） として表すことができる。
抵抗Ｒｙａ，Ｒｙｂで分圧した抵抗Ｒｙａ側の電圧であ
るので、該基準電圧ＶREF1はＥ1 の関数 ＶREF1＝｛Ｒｙａ／（Ｒｙａ＋Ｒｙｂ）｝・Ｅ1 …（４） として表すことができる。
【００２２】（２）式に（１）（４）式を代入すると、 ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｅ1 ・Ｒ1 ≧｛Ｒｙａ／（Ｒｙａ＋Ｒｙｂ）｝・Ｅ1 ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）≧｛Ｒｙａ／（Ｒｙａ＋Ｒｙｂ）｝／Ｒ1 …（５） となる。
【００２３】即ち、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは、入力
電圧Ｅ1 に左右されない。そのため入力電圧が太陽電池
のように変動しても、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは変動
しないので、検出レベルを設定することができる。
電圧Ｅ1 に左右されない。そのため入力電圧が太陽電池
のように変動しても、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは変動
しないので、検出レベルを設定することができる。
【００２４】これらのことは、Ｎ側でも同様に成立す
る。
る。
【００２５】請求項２に係る発明としての直流地絡検出
器は、４辺のうちの２辺を共用したホイートストーンブ
リッジ６Ａ，６Ｂを備え、一方のホイートストーンブリ
ッジ６Ａはそのブリッジ辺に抵抗Ｒ1 とダイオードＤ1
との直列回路が接続され、抵抗Ｒ1 を備えたブリッジ辺
に対向する一方側の隣接抵抗の接続点は入力端子Ｐに接
続され、抵抗Ｒ1 を備えたブリッジ辺に対向する他方側
の隣接抵抗の接続点は入力端子Ｎに接続されて構成さ
れ、他方のホイートストーンブリッジ６Ｂはそのブリッ
ジ辺に抵抗Ｒ2 とダイオードＤ2 との直列回路が接続さ
れ、抵抗Ｒ2 を備えたブリッジ辺に対向する一方側の隣
接抵抗の接続点は入力端子Ｐに接続され、抵抗Ｒ2 を備
えたブリッジ辺に対向する他方側の隣接抵抗の接続点は
入力端子Ｎに接続されて構成され、共用した２辺を構成
する各抵抗の接続点は抵抗Ｒｚを介して接地され、ホイ
ートストーンブリッジ６Ａの抵抗Ｒ1 にはその両端電圧
ＶR1を入力端子Ｐ，Ｎ間に入力される電圧Ｅ1 の分圧電
圧Ｖｘで除算するＰ側除算器１１Ａが接続され、前記ホ
イートストーンブリッジ６Ｂの抵抗Ｒ2 にはその両端電
圧ＶR2を前記入力端子Ｐ，Ｎ間に入力される電圧Ｅ1 の
分圧電圧Ｖｘで除算するＮ側除算器１１Ｂが接続され、
前記Ｐ側除算器１１Ａの出力端にはその除算出力が基準
電圧ＶREF2以上になったとき検出出力を発生するＰ側検
出部７Ａが接続され、前記Ｎ側除算器１１Ｂの出力端に
はその除算出力が基準電圧ＶREF2以上になったとき検出
出力を発生するＮ側検出部７Ｂが接続されていることを
特徴とする。
器は、４辺のうちの２辺を共用したホイートストーンブ
リッジ６Ａ，６Ｂを備え、一方のホイートストーンブリ
ッジ６Ａはそのブリッジ辺に抵抗Ｒ1 とダイオードＤ1
との直列回路が接続され、抵抗Ｒ1 を備えたブリッジ辺
に対向する一方側の隣接抵抗の接続点は入力端子Ｐに接
続され、抵抗Ｒ1 を備えたブリッジ辺に対向する他方側
の隣接抵抗の接続点は入力端子Ｎに接続されて構成さ
れ、他方のホイートストーンブリッジ６Ｂはそのブリッ
ジ辺に抵抗Ｒ2 とダイオードＤ2 との直列回路が接続さ
れ、抵抗Ｒ2 を備えたブリッジ辺に対向する一方側の隣
接抵抗の接続点は入力端子Ｐに接続され、抵抗Ｒ2 を備
えたブリッジ辺に対向する他方側の隣接抵抗の接続点は
入力端子Ｎに接続されて構成され、共用した２辺を構成
する各抵抗の接続点は抵抗Ｒｚを介して接地され、ホイ
ートストーンブリッジ６Ａの抵抗Ｒ1 にはその両端電圧
ＶR1を入力端子Ｐ，Ｎ間に入力される電圧Ｅ1 の分圧電
圧Ｖｘで除算するＰ側除算器１１Ａが接続され、前記ホ
イートストーンブリッジ６Ｂの抵抗Ｒ2 にはその両端電
圧ＶR2を前記入力端子Ｐ，Ｎ間に入力される電圧Ｅ1 の
分圧電圧Ｖｘで除算するＮ側除算器１１Ｂが接続され、
前記Ｐ側除算器１１Ａの出力端にはその除算出力が基準
電圧ＶREF2以上になったとき検出出力を発生するＰ側検
出部７Ａが接続され、前記Ｎ側除算器１１Ｂの出力端に
はその除算出力が基準電圧ＶREF2以上になったとき検出
出力を発生するＮ側検出部７Ｂが接続されていることを
特徴とする。
【００２６】このような直流地絡検出器では、Ｐ側を抵
抗Ｒｘで直流地絡して、ホイートストーンブリッジ６
Ａ，６Ｂの平衡がくずれ、一方のホイートストーンブリ
ッジ６Ａの不平衡によりブリッジ辺の抵抗Ｒ1 の両端間
に発生する電圧 ＶR1＝ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｅ1 ・Ｒ1 …（１） を、Ｅ1 の関数で除算しても同様の結果を得ることがで
きる。
抗Ｒｘで直流地絡して、ホイートストーンブリッジ６
Ａ，６Ｂの平衡がくずれ、一方のホイートストーンブリ
ッジ６Ａの不平衡によりブリッジ辺の抵抗Ｒ1 の両端間
に発生する電圧 ＶR1＝ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｅ1 ・Ｒ1 …（１） を、Ｅ1 の関数で除算しても同様の結果を得ることがで
きる。
【００２７】即ち、Ｅ1 の関数をＶｘとすると、 Ｖｘ＝ａＥ1 …（６） とすることができ、 ＶR1／Ｖｘ＝ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｅ1 ・Ｒ1 ／ａＥ1 ＝ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｒ1 ／ａ …（７） となる。
【００２８】基準電圧をＶREF2（一定電圧）とすると、
Ｐ側検出部７Ａが動作する条件を、 ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｒ1 ／ａ≧ＶREF2 …（８） とすると、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは、入力電圧Ｅ1
に左右されない。そのため入力電圧が太陽電池のように
変動しても、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは変動しないの
で、検出レベルを設定することができる。
Ｐ側検出部７Ａが動作する条件を、 ｆ（Ｒｘ＋Ｒｚ）・Ｒ1 ／ａ≧ＶREF2 …（８） とすると、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは、入力電圧Ｅ1
に左右されない。そのため入力電圧が太陽電池のように
変動しても、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは変動しないの
で、検出レベルを設定することができる。
【００２９】これらのことは、Ｎ側でも同様に成立す
る。
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る直流地絡検
出器の実施の形態の第１例を示したものである。
出器の実施の形態の第１例を示したものである。
【００３１】本例の直流地絡検出器は、前述した図４に
示すタイプの直流地絡検出器を改良したものであり、該
図４と対応する部分は同一符号を付けて示している。
示すタイプの直流地絡検出器を改良したものであり、該
図４と対応する部分は同一符号を付けて示している。
【００３２】本例の直流地絡検出器においては、基準電
圧ＶREF1として、入力端子Ｐ，Ｎ間に入力される電圧Ｅ
1 を分圧した電圧が用いられている点に特徴がある。即
ち、本例では、入力端子Ｐ，Ｎ間に入力される電圧Ｅ1
を、抵抗Ｒｙａ，Ｒｙｂの直列接続回路よりなる分圧回
路８Ａで分圧し、分圧された抵抗Ｒｙａ側の電圧を増幅
器９で増幅することにより得た電圧を基準電圧ＶREF1と
して用い、該基準電圧ＶREF1をＰ側検出部７ＡとＮ側検
出部７Ｂに入力している。
圧ＶREF1として、入力端子Ｐ，Ｎ間に入力される電圧Ｅ
1 を分圧した電圧が用いられている点に特徴がある。即
ち、本例では、入力端子Ｐ，Ｎ間に入力される電圧Ｅ1
を、抵抗Ｒｙａ，Ｒｙｂの直列接続回路よりなる分圧回
路８Ａで分圧し、分圧された抵抗Ｒｙａ側の電圧を増幅
器９で増幅することにより得た電圧を基準電圧ＶREF1と
して用い、該基準電圧ＶREF1をＰ側検出部７ＡとＮ側検
出部７Ｂに入力している。
【００３３】このような構成にすると、課題を解決する
ための手段のところで説明した理由により、地絡抵抗Ｒ
ｘの検出レベルは、入力電圧Ｅ1 に左右されなくなる。
このため入力電圧が太陽電池のように変動しても、地絡
抵抗の検出レベルは変動しないので、検出レベルを設定
することができる。
ための手段のところで説明した理由により、地絡抵抗Ｒ
ｘの検出レベルは、入力電圧Ｅ1 に左右されなくなる。
このため入力電圧が太陽電池のように変動しても、地絡
抵抗の検出レベルは変動しないので、検出レベルを設定
することができる。
【００３４】図２は、本発明に係る直流地絡検出器の実
施の形態の第２例を示したものである。
施の形態の第２例を示したものである。
【００３５】本例の直流地絡検出器は、ホイートストー
ンブリッジ６Ａ，６Ｂの構成は前述した図１に示す第１
例と同様であり、該図１と対応する部分は同一符号を付
けて示している。
ンブリッジ６Ａ，６Ｂの構成は前述した図１に示す第１
例と同様であり、該図１と対応する部分は同一符号を付
けて示している。
【００３６】この例のホイートストーンブリッジ６Ａの
抵抗Ｒ1 には、その両端電圧ＶR1を増幅する増幅器１０
Ａが接続されている。また、ホイートストーンブリッジ
６Ｂの抵抗Ｒ2 には、その両端電圧ＶR2を増幅する増幅
器１０Ｂが接続されている。
抵抗Ｒ1 には、その両端電圧ＶR1を増幅する増幅器１０
Ａが接続されている。また、ホイートストーンブリッジ
６Ｂの抵抗Ｒ2 には、その両端電圧ＶR2を増幅する増幅
器１０Ｂが接続されている。
【００３７】増幅器１０Ａの出力端には、電圧ＶR1を該
増幅器１０Ａで増幅した電圧を、入力端子Ｐ，Ｎ間に入
力される電圧Ｅ1 の分圧電圧Ｖｘで除算するＰ側除算器
１１Ａが接続されている。本例では、入力端子Ｐ，Ｎ間
に入力される電圧Ｅ1 を、抵抗Ｒｙｃ，Ｒｙｄの直列接
続回路よりなる分圧回路８Ｂで分圧し、分圧された抵抗
Ｒｙｄ側の電圧を増幅器１２で増幅し、該増幅された電
圧を分圧電圧Ｖｘとしている。
増幅器１０Ａで増幅した電圧を、入力端子Ｐ，Ｎ間に入
力される電圧Ｅ1 の分圧電圧Ｖｘで除算するＰ側除算器
１１Ａが接続されている。本例では、入力端子Ｐ，Ｎ間
に入力される電圧Ｅ1 を、抵抗Ｒｙｃ，Ｒｙｄの直列接
続回路よりなる分圧回路８Ｂで分圧し、分圧された抵抗
Ｒｙｄ側の電圧を増幅器１２で増幅し、該増幅された電
圧を分圧電圧Ｖｘとしている。
【００３８】増幅器１０Ｂの出力端には、電圧ＶR2を該
増幅器１０Ｂで増幅した電圧を、入力端子Ｐ，Ｎ間に入
力される電圧Ｅ1 の分圧電圧Ｖｘで除算するＮ側除算器
１１Ｂが接続されている。
増幅器１０Ｂで増幅した電圧を、入力端子Ｐ，Ｎ間に入
力される電圧Ｅ1 の分圧電圧Ｖｘで除算するＮ側除算器
１１Ｂが接続されている。
【００３９】Ｐ側除算器１１Ａの出力端には、その除算
出力が基準電圧ＶREF2以上になったとき検出出力を発生
するＰ側検出部７Ａが接続されている。また、Ｎ側除算
器１１Ｂの出力端には、その除算出力が基準電圧ＶREF2
以上になったとき検出出力を発生するＮ側検出部７Ｂが
接続されている。
出力が基準電圧ＶREF2以上になったとき検出出力を発生
するＰ側検出部７Ａが接続されている。また、Ｎ側除算
器１１Ｂの出力端には、その除算出力が基準電圧ＶREF2
以上になったとき検出出力を発生するＮ側検出部７Ｂが
接続されている。
【００４０】このような構成にすると、課題を解決する
ための手段のところで説明した理由により、地絡抵抗Ｒ
ｘの検出レベルは、入力電圧Ｅ1 に左右されなくなる。
このため入力電圧が太陽電池のように変動しても、地絡
抵抗の検出レベルは変動しないので、検出レベルを設定
することができる。
ための手段のところで説明した理由により、地絡抵抗Ｒ
ｘの検出レベルは、入力電圧Ｅ1 に左右されなくなる。
このため入力電圧が太陽電池のように変動しても、地絡
抵抗の検出レベルは変動しないので、検出レベルを設定
することができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明に係る直流地絡検出器において
は、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは入力電圧Ｅ1 に左右さ
れなくなる。このため入力電圧が太陽電池のように変動
しても、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは変動しないので、
検出レベルを設定することができる。
は、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは入力電圧Ｅ1 に左右さ
れなくなる。このため入力電圧が太陽電池のように変動
しても、地絡抵抗Ｒｘの検出レベルは変動しないので、
検出レベルを設定することができる。
【図１】本発明に係る直流地絡検出器の実施の形態の第
１例の回路図である。
１例の回路図である。
【図２】本発明に係る直流地絡検出器の実施の形態の第
２例の回路図である。
２例の回路図である。
【図３】太陽光発電装置の一例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】従来の直流地絡検出器の回路図である。
１ 太陽光発電ユニット ２ インバータ ３ 配電系統 ４ 負荷 ５ 直流地絡検出器 ６Ａ，６Ｂ ホイートストーンブリッジ ７Ａ Ｐ側検出部 ７Ｂ Ｎ側検出部 ８Ａ，８Ｂ 分圧回路 ９ 増幅器 １０Ａ，１０Ｂ 増幅器 １１Ａ Ｐ側除算器 １１Ｂ Ｎ側除算器 １２ 増幅器 Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅ，Ｒｆ 抵抗 Ｒｘ 地絡抵抗 Ｒｚ 地絡抵抗検出レベルの設定用抵抗 Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒｙａ，Ｒｙｂ 抵抗 Ｄ1 ，Ｄ2 ダイオード Ｐ，Ｎ 入力端子 Ｅ1 入力電圧 Ｖｘ 分圧電圧 ＶREF1，ＶREF2 基準電圧
Claims (2)
- 【請求項１】 ４辺のうちの２辺を共用したホイートス
トーンブリッジ（６Ａ，６Ｂ）を備え、一方の前記ホイ
ートストーンブリッジ（６Ａ）はそのブリッジ辺に抵抗
（Ｒ1 ）とダイオード（Ｄ1 ）との直列回路が接続さ
れ、前記抵抗（Ｒ1 ）を備えたブリッジ辺に対向する一
方側の隣接抵抗の接続点は入力端子（Ｐ）に接続され、
前記抵抗（Ｒ1 ）を備えたブリッジ辺に対向する他方側
の隣接抵抗の接続点は入力端子（Ｎ）に接続されて構成
され、他方の前記ホイートストーンブリッジ（６Ｂ）は
そのブリッジ辺に抵抗（Ｒ2 ）とダイオード（Ｄ2 ）と
の直列回路が接続され、前記抵抗（Ｒ2 ）を備えたブリ
ッジ辺に対向する一方側の隣接抵抗の接続点は入力端子
（Ｐ）に接続され、前記抵抗（Ｒ2 ）を備えたブリッジ
辺に対向する他方側の隣接抵抗の接続点は入力端子
（Ｎ）に接続されて構成され、共用した２辺を構成する
各抵抗の接続点は抵抗（Ｒｚ）を介して接地され、前記
ホイートストーンブリッジ（６Ａ）の抵抗（Ｒ1 ）には
その両端電圧（ＶR1）が基準電圧（ＶREF1）以上になっ
たとき検出出力を発生するＰ側検出部（７Ａ）が接続さ
れ、前記ホイートストーンブリッジ（６Ｂ）の抵抗（Ｒ
2 ）にはその両端電圧（ＶR2）が基準電圧（ＶREF1）以
上になったとき検出出力を発生するＮ側検出部（７Ｂ）
が接続されている直流地絡検出器において、 前記基準電圧（ＶREF1）として前記入力端子（Ｐ，Ｎ）
間に入力される電圧（Ｅ1 ）を分圧した電圧が用いられ
ていることを特徴とする直流地絡検出器。 - 【請求項２】 ４辺のうちの２辺を共用したホイートス
トーンブリッジ（６Ａ，６Ｂ）を備え、一方の前記ホイ
ートストーンブリッジ（６Ａ）はそのブリッジ辺に抵抗
（Ｒ1 ）とダイオード（Ｄ1 ）との直列回路が接続さ
れ、前記抵抗（Ｒ1 ）を備えたブリッジ辺に対向する一
方側の隣接抵抗の接続点は入力端子（Ｐ）に接続され、
前記抵抗（Ｒ1 ）を備えたブリッジ辺に対向する他方側
の隣接抵抗の接続点は入力端子（Ｎ）に接続されて構成
され、他方の前記ホイートストーンブリッジ（６Ｂ）は
そのブリッジ辺に抵抗（Ｒ2 ）とダイオード（Ｄ2 ）と
の直列回路が接続され、前記抵抗（Ｒ2 ）を備えたブリ
ッジ辺に対向する一方側の隣接抵抗の接続点は入力端子
（Ｐ）に接続され、前記抵抗（Ｒ2 ）を備えたブリッジ
辺に対向する他方側の隣接抵抗の接続点は入力端子
（Ｎ）に接続されて構成され、共用した２辺を構成する
各抵抗の接続点は抵抗（Ｒｚ）を介して接地され、前記
ホイートストーンブリッジ（６Ａ）の抵抗（Ｒ1 ）には
その両端電圧（ＶR1）を前記入力端子（Ｐ，Ｎ）間に入
力される電圧（Ｅ1 ）の分圧電圧（Ｖｘ）で除算するＰ
側除算器（１１Ａ）が接続され、前記ホイートストーン
ブリッジ（６Ｂ）の抵抗（Ｒ2 ）にはその両端電圧（Ｖ
R2）を前記入力端子（Ｐ，Ｎ）間に入力される電圧（Ｅ
1 ）の分圧電圧（Ｖｘ）で除算するＮ側除算器（１１
Ｂ）が接続され、前記Ｐ側除算器（１１Ａ）の出力端に
はその除算出力が基準電圧（ＶRE F2）以上になったとき
検出出力を発生するＰ側検出部（７Ａ）が接続され、前
記Ｎ側除算器（１１Ｂ）の出力端にはその除算出力が基
準電圧（ＶREF2）以上になったとき検出出力を発生する
Ｎ側検出部（７Ｂ）が接続されていることを特徴とする
直流地絡検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02123496A JP3549320B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 直流地絡検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02123496A JP3549320B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 直流地絡検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09215175A true JPH09215175A (ja) | 1997-08-15 |
| JP3549320B2 JP3549320B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=12049354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02123496A Expired - Lifetime JP3549320B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 直流地絡検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3549320B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103675606A (zh) * | 2013-12-07 | 2014-03-26 | 国家电网公司 | 桥式直流故障监测报警器 |
| JP2017187344A (ja) * | 2016-04-04 | 2017-10-12 | オムロン株式会社 | 地絡検出装置およびその制御方法、制御プログラム |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP02123496A patent/JP3549320B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103675606A (zh) * | 2013-12-07 | 2014-03-26 | 国家电网公司 | 桥式直流故障监测报警器 |
| JP2017187344A (ja) * | 2016-04-04 | 2017-10-12 | オムロン株式会社 | 地絡検出装置およびその制御方法、制御プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3549320B2 (ja) | 2004-08-04 |
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