KR20220138931A - 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템 - Google Patents

태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템은, 하나 이상의 태양전지 모듈이 배열된 태양전지판에서 발전된 전기를 부하설비로 전송하도록 태양전지판에 전기적으로 연결되고, 대지로부터 소정의 접지 저항값 이상의 저항값으로 절연된 둘 이상의 전력선에서 대지 사이의 누설전류의 발생여부를 검출하도록 구성된 하나 이상의 고장검출기를 포함하고, 고장검출기는, 누설전류가 발생한 경우에 둘 이상의 전력선 중에서 누설전류가 발생한 전력선을 대지에 접지시키도록 동작하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은, 누설전류가 발생시에 누설전류가 흐르는 전력선을 대지에 접지시킴으로써, 누설전류가 인체나 주변 전기설비로 흘러 감전이나 화재 등 전기재난을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템{Apparatus for preventing leakage current for solar power generation system and solar power generation system having the same}
본 발명은 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 발전시스템에서 발전된 직류전기를 전송하는 전력선과 대지 사이의 누설전류를 검출하고 누설전류가 발생시에 누설전류가 흐르는 전력선을 대지에 접지시킴으로써, 누설전류가 인체로 흐르는 것을 원천적으로 방지할 수 있는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 신재생 에너지를 전기 에너지 형태로 변환하는 다양한 발전 시스템이 개발되고 있으나, 그 중에서 햇빛을 전기 에너지로 변환하는 태양전지 모듈과 이를 이용한 태양광 발전시스템이 최근들어 크게 각광을 받고 있다.
그러나, 이러한 태양광 발전시스템은 실외에 배치되어 운용되는 관계로 외부의 기후나 환경에 직접 노출되며, 이로 인하여 태양광 발전시스템을 구성하는 태양전지 모듈이나 선로에 대한 손상이나 노후화가 발생하기 쉽다. 특히, 복수의 태양전지 모듈로 구성된 태양전지판으로부터 부하 또는 인버터로 연결되는 직류전력선 또는 인버터로부터 부하 또는 전력계통으로 발전 전력을 제공하는 교류전력선에는 선로 손상 또는 노후화 등과 같은 다양한 문제가 발생한다.
이와 같은 문제로 인하여, 태양전지 모듈의 외부 노출에 따른 노후화나 직류 또는 교류전력선의 선로 이상 등과 같은 다양한 요인으로 인해 대지에 대한 절연이 저하되면서 지락이나 누전에 의한 누설전류가 발생하게 되며, 이러한 누설전류로 인하여 감전사고가 일어나거나 심한 경우 화재를 유발시키게 된다.
그러나, 지락 또는 누전에 의한 누설전류를 차단하기 위한 기존의 차단기는 지락이나 누전이 발생한 경우에도 누설전류가 소정값 이상이 되어야 누설전류가 검출되되어 차단기가 동작하거나, 누설전류를 위험전류 이하로 제한하더라도 소량의 누설전류에 의한 감전을 유발하므로 누설전류에 의한 감전사고를 방지하는데 한계가 있다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 태양광 발전시스템에서 발전된 직류전기를 전송하는 전력선과 대지 사이의 누설전류를 검출하고 누설전류가 발생시에 누설전류가 흐르는 전력선을 대지에 접지시킴으로써, 누설전류가 인체로 흐르는 것을 원천적으로 방지할 수 있는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 하나 이상의 태양전지 모듈이 배열된 태양전지판에서 발전된 전기를 부하설비로 전송하도록 상기 태양전지판에 전기적으로 연결되고, 대지로부터 소정의 접지 저항값 이상의 저항값으로 절연된 둘 이상의 전력선에서 대지 사이의 누설전류의 발생여부를 검출하도록 구성된 하나 이상의 고장검출기를 포함하고, 상기 고장검출기는, 상기 누설전류가 발생한 경우에 상기 둘 이상의 전력선 중에서 상기 누설전류가 발생한 전력선을 상기 대지에 접지시키도록 동작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 상기 고장검출기는, 상기 둘 이상의 전력선, 및 상기 둘 이상의 전력선의 전압 사이의 전위를 갖는 중성점 중 적어도 하나와 상기 대지 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 둘 이상의 전력선 중에서 상기 누설전류가 발생한 전력선을 대지로 단락시켜 접지하도록 제어되는 접지 스위칭부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 상기 둘 이상의 전력선은, 상기 태양전지판에서 발전된 직류전기를 전송하는 제1 및 제2 직류전력선을 포함하고, 상기 고장검출기는, 일단이 상기 제1 및 제2 직류전력선에 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 고장검출기를 포함하되, 상기 대지로 흐르는 누설전류에 대하여 전류 경로를 형성하여, 상기 전류 경로로부터 상기 누설전류를 검출할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 상기 접지 스위칭부는, 상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제2 직류전력선에 누설전류가 흐르는 경우에 상기 제2 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제1 접지 스위치; 및 상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제1 직류전력선에 누설전류가 흐르는 경우에 상기 제1 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제2 접지 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 상기 둘 이상의 전력선은, 상기 태양전지판에서 발전된 직류전기를 전송하는 제1 및 제2 직류전력선을 포함하고, 상기 고장검출기는, 각각이 상기 제1 및 제2 직류전력선과 대지 사이에 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 고장검출기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 고장검출기는, 정상상태에서 소정 기준치 이상으로 동작전류가 흐르고, 누설전류가 발생할 때에는 누설전류가 흐르는 직류전력선에 연결된 고장검출기에는 상기 동작전류가 상기 소정 기준치 이하로 흐를 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 상기 접지 스위칭부는, 상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제1 직류전력선에 누설전류가 발생한 경우에 상기 제1 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제1 접지 스위치; 및 상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제2 직류전력선에 누설전류가 흐르는 경우에 상기 제2 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제2 접지 스위치를 포함하고, 상기 제1 및 제2 접지 스위치는, 비동작 상태에서 닫혀있는 NC(normal close) 타입의 접점일 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 상기 둘 이상의 전력선은, 상기 태양전지판에서 발전된 직류전기를 전송하는 제1 및 제2 직류전력선을 포함하고, 상기 고장검출기는, 상기 둘 이상의 전압 사이의 전위를 갖는 중성점과 상기 대지 사이에 전기적으로 연결되고, 상기 대지로 흐르는 누설전류에 대하여 전류 경로를 형성하여, 상기 전류 경로로부터 상기 누설전류를 검출하고, 상기 고장검출기를 흐르는 누설전류의 방향에 따라 상기 둘 이상의 전력선 중에서 누설전류가 발생한 전력선을 식별할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 상기 접지 스위칭부는, 상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제2 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제1 접지 스위치; 및 상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제1 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제2 접지 스위치를 포함하고, 상기 제1 및 제2 접지 스위치는, 상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제1 및 제2 직류전력선 중에서 누설전류가 발생한 전력선을 대지로 접지시키도록 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 상기 중성점은, 상기 제1 및 제2 직류전력선 사이에 직렬연결되는 둘 이상의 태양전지 모듈 사이에서 인출될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템은, 하나 이상의 태양전지 모듈이 배열된 태양전지판; 상기 태양전지판에서 발전된 전기를 부하설비로 전송하도록 상기 태양전지판에 전기적으로 연결되고, 대지로부터 소정의 접지 저항값 이상의 저항값으로 절연된 둘 이상의 전력선; 및 상술한 누설전류 방지장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템은, 태양광 발전시스템에서 발전된 직류전기를 전송하는 전력선과 대지 사이의 누설전류를 검출하고 누설전류가 발생시에 누설전류가 흐르는 전력선을 대지에 접지시킴으로써, 누설전류가 인체로 흐르는 것을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템은, 한 선 또는 그 이상의 선로에 발생하는 지락 또는 누전에 의한 누설전류를 검출하고 누설전류가 외부로 흐르는 것을 원천적으로 방지함으로써, 지락 또는 누전에 의한 화재의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무감전 태양광 발전시스템의 전체 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고장검출기의 내부 블록을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 고장검출기가 전력선에 결선되는 예시를 도시한 결선도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 고장검출기가 중성점에 결선되는 일 예시를 도시한 결선도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 고장검출기가 중성점에 결선되는 다른 예시를 도시한 결선도이다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예에서 고장검출기가 누설전류를 검출하여 전력선을 대지에 접지시키는 원리를 도시한 개념도이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 상세한 설명은 예시적인 것에 지나지 않으며, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것에 불과하다.
도 1은 본 발명에 따른 무감전 태양광 발전시스템의 전체 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 하나 이상의 태양전지 모듈(110)이 배열된 태양전지판(100)에서 발전된 전기를 부하설비(500)로 전송하도록 태양전지판(100)에 전기적으로 연결되고, 대지로부터 소정의 접지 저항값 이상의 저항값으로 절연된 둘 이상의 전력선(410)에서 대지 사이의 누설전류의 발생여부를 검출하도록 구성된 하나 이상의 고장검출기(210)를 포함하고, 고장검출기(210)는, 누설전류가 발생한 경우에 둘 이상의 전력선(410) 중에서 상기 누설전류가 발생한 전력선(410)을 대지에 접지시키도록 동작하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템은, 하나 이상의 태양전지 모듈(110)이 배열된 태양전지판(100)과, 태양전지판(100)에서 발전된 전기를 부하설비(500)로 전송하도록 태양전지판(100)에 전기적으로 연결되고, 대지로부터 소정의 접지 저항값 이상의 저항값으로 절연된 둘 이상의 전력선(410)과, 상술한 누설전류 방지장치를 포함하여 구성될 수 있다.
전력선(410)은, 태양전지판(100)으로부터 부하측 또는 주변의 전력설비(이하 부하설비라 함)에 전력을 공급하는 도선으로서, 차단기나 스위치로 구획된 별개의 도선 뿐 아니라 차단기, 스위치 또는 개폐기 등으로 연결되거나 주선로로부터 분기되는 분기선로를 포함하여 전기적으로 서로 연결되어 전력이 전송되는 모든 도선을 통칭한다. 이때, 전력선(410)은 대지로부터 소정의 접지저항 이상의 저항값을 갖도록 절연되는 것이 바람직하다. 여기에서 절연이란 완전한 절연의 경우에 한정되는 것은 아니며 접지공사를 통하여 전력선(410) 또는 중성점(N)이 대지와 갖는 통상적인 접지저항 보다는 큰 저항값을 갖는 정도의 경우를 포함한다.
전력선(410)에 연결되는 부하설비(500)의 회로는 직류 또는 교류회로일 수 있다. 직류회로일 경우에 전력선(410)은, 태양전지판(100) 및 ESS(Energy Storage System)에 연결되는 직류전력선을 포함할 수 있고, 교류회로일 경우에는 직류를 교류로 변환하는 인버터의 출력에 연결되는 교류전력선을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 태양광 발전시스템은, 태양전지판(100)에 둘 이상의 태양전지 모듈(110)이 배열될 때, 태양전지 모듈(110) 각각에서 발전된 전류를 집속하는 집속부(430)를 포함할 수 있다. 집속부(430)에서 집속된 직류전류는 직류전력선(410)을 통하여 부하설비(500)로 전송된다.
또한, 태양광 발전시스템은, 태양전지 모듈(110)과 집속부(430) 사이에 각각 배치되어 고장검출기(210)의 검출신호에 연동하여 개폐가 제어되는 직류차단기(420)를 포함할 수 있다.
직류차단기(420)는, 태양전지 모듈(110)에 각각 대응되는 하나 이상의 차단기일 수 있다. 복수의 차단기일 경우에는, 고장검출기(210)의 검출신호에 연동하여 복수의 직류차단기(420) 전체를 동시에 차단하거나 또는 순차적으로 차단하면서 검출신호를 확인하여 누설전류가 발생한 태양전지 모듈(110)만 차단하는 것도 가능하다.
직류차단기(420)는, 고장검출기(210)가 둘 이상의 전력선(410)에서 지락 또는 누전이 발생한 것으로 검출하는 경우에 태양전지 모듈(110)을 전력선(410)으로부터 분리하도록 제어될 수 있다.
이상에서 설명한 집속부(430) 및 직류차단기(420)는 접속반(400)에 설치될 수 있다. 접속반(400)은 그 외에 고장검출기(210) 및 후술하는 접지 스위칭부(300)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 고장검출기(210)의 검출결과에 따라 둘 이상의 전력선(410) 중에서 누설전류가 발생한 전력선(410)을 대지로 단락시켜 접지하도록 제어되는 접지 스위칭부(300)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
접지 스위칭부(300)는, 둘 이상의 전력선(410) 중 적어도 하나 이상과 대지 사이에 전기적으로 연결되어 고장검출기(210)의 검출결과에 따라 누설전류가 발생한 전력선(410)을 대지에 접지시켜 누설전류가 인체, 주변설비 또는 부하설비(500)에 흐르는 대신에 접지 스위칭부(300)로 우회하여 흐르도록 함으로써 누설전류에 의한 감전이나 화재를 원천적으로 방지할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명의 고장검출기(210)는, 누설전류의 발생여부를 검출하되 누설전류가 발생한 전력선(410)을 식별할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 고장검출기(210)의 내부 블록을 도시한 블록도이다.
본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치에 적용되는 고장검출기(210)는, 둘 이상의 전력선(410), 및 둘 이상의 전력선(410)의 전압 사이의 전위를 갖는 중성점(N) 중 적어도 하나와 대지 사이에 전기적으로 연결되어 전력선(410)에서 대지로 누설전류가 발생하는지 여부를 검출할 수 있도록 구성된다.
도 2를 참조하면, 고장검출기(210)는 각각은, 누설전류를 검출하여 검출신호를 출력하는 전류 검출부(211)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 고장검출기(210)는 누설전류를 소정의 위험전류 이하로 제한하도록 양단 저항값이 소정의 저항값 이상을 갖도록 설정될 수 있다.
또한, 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이 고장검출기(210) 각각은, 누설전류가 전류 검출부(211)를 단방향으로 흐르도록 누설전류의 경로를 소정의 방향으로 제한하는 단방향 전류부(212)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
전류 검출부(211)는, 전력선(410) 또는 중성점(N)에서 대지로 흐르는 누설전류를 검출하는 구성요소로서, 누설전류를 검출하여 이에 대응하는 검출신호를 출력할 수 있다. 검출신호는 누설전류의 크기와 방향 정보를 포함한 신호일 수 있고, 누설전류가 기설정한 임계치를 초과했는지 여부를 출력하는 신호일 수 있다. 검출신호는 전력선(410)에 설치된 스위치 또는 차단기에 직접 제공되거나, 별도로 설치된 제어기가 스위치 또는 차단기의 개폐를 제어하거나 경보, 고장위치 표시 또는 고장복구를 위한 제어신호를 출력하도록 제어기에 제공될 수도 있다. 본 발명에 따르면, 고장검출기(210)의 검출신호는 누설전류가 발생한 전력선(410)을 선택적으로 대지로 단락시켜 접지되도록 접지 스위칭부(300)의 제어신호로 제공될 수 있다.
또한, 전류 검출부(211)는 누설전류가 소정의 위험전류 이하가 되도록 누설전류가 흐르는 전류 경로 상에 직렬로 배치되는 전류제한 수단(도면 미도시)을 더 구비할 수 있다. 이때, 전류제한 수단은 누설전류 발생 시에 고장검출기(210)에 걸리는 전압에 대하여 전류값을 위험전류 이하로 제한하도록 저항 소자를 비롯한 전압강하 소자를 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 위험전류는 인체에 감전을 일으키거나 화재를 발생시킬 수 있는 전류로서 전기설비의 사용목적에 맞추어 적절히 설정될 수 있다. 참고로, 인체로 흐르는 누설전류 값이 15mA 이상이면 경련(고통)을 일으키고 50mA 이상이면 사망에 이르는 것으로 알려져 있으므로, 감전사고 예방을 위하여 위험전류는 15mA 이하, 예컨대 8mA로 설정하여 누설전류가 그 이하로 제한되도록 설계할 수 있다.
본 발명에 따른 고장검출기(210)는, 검출신호에 연동하여 개폐가 제어되는 스위치를 더 포함하는 구성일 수 있다. 이때 스위치는, 전력선(410)과 대지 사이에 설치되어 접지 스위칭부(300)로서 전력선(410)을 대지에 접지시키는 동작을 수행할 수 있고, 전류 검출부(211)와 함께 고장검출기(210)에 일체형으로 구비될 수 있다. 이 경우에 일체형의 스위치와 전류 검출부(211)는 무접점 릴레이(SSR, solid-state relay)로 구현될 수 있다.
단방향 전류부(212)는, 누설전류가 전류 검출부(211)를 단방향으로 흐르도록 누설전류의 경로를 소정의 방향으로 제한하는 구성요소로서, 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이 기설정된 방향의 전류에 대해서만 도통되도록 제어되는 스위치 소자, 또는 다이오드를 포함하여 구성될 수 있다. 특히, 단방향 전류부(212)가 다이오드로 구성되는 경우에 하나 이상의 다이오드로 구성된 정류회로 형태일 수 있고(도 2(a)), 브리지 다이오드 회로(도 2(b))로 구성될 수도 있다.
단방향 전류부(212)를 포함하여 구성된 고장검출기(210)는, 전력선(410)에 설치되거나 중성점(N)에 설치되어 누설전류의 방향에 따라 누설전류가 흐르는 전력선(410)을 식별하도록 동작할 수 있다. 이 경우에 각각 다른 방향으로 누설전류가 흐르도록 구성된 단방향 전류부(212)를 통하여 고장검출기(210)는 둘 이상의 전력선(410) 중 어떤 전력선(410)에서 누설전류가 발생하였는지를 검출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고장검출기(210)는 단방향 전류부(212)를 사용하지 않고 누설전류가 발생한 전력선(410)을 검출하도록 구성될 수 있다.
도 2(c)를 참조하면, 고장검출기(210)를 흐르는 누설전류의 방향을 식별하도록 전류 검출부(211)를 구성할 수 있다. 예를 들어 도 2(c)에 도시된 바와 같이 전류 검출부(211)는 누설전류의 방향에 따라 다른 형태의 검출신호, 즉 다른 극성의 검출신호를 출력하도록 하고 이를 기반으로 누설전류가 흐르는 전력선(410)을 식별하여 해당 전력선(410)을 대지에 단락시키도록 접지 스위칭부(300)를 제어할 수 있다.
이하에서는 도면을 이용하여 누설전류가 흐르는 전력선(410)을 식별하는 고장검출기(210)의 설치예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 고장검출기(210)가 전력선(410)에 결선되는 예시를 도시한 결선도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치에서, 둘 이상의 전력선(410)은, 태양전지판(100)에서 발전된 직류전기를 전송하는 제1 및 제2 직류전력선(411, 412)을 포함하고, 고장검출기(210)는, 대지로 흐르는 누설전류에 대하여 전류 경로를 형성하여, 전류 경로로부터 누설전류를 검출하도록 일단이 제1 및 제2 직류전력선(411, 412)에 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 고장검출기(210-1, 210-2)를 포함할 수 있고, 고장검출기(210-1, 210-2)의 검출결과에 따라 둘 이상의 전력선(410) 중에서 누설전류가 발생한 전력선(410)을 대지로 단락시켜 접지하도록 제어되는 접지 스위칭부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서 접지 스위칭부(300)는, 고장검출기(210-1, 210-2)의 검출결과에 따라 제2 직류전력선(412)에 누설전류가 흐르는 경우에 제2 직류전력선(412)을 대지에 접지시키도록 제어되는 제1 접지 스위치(310)와, 고장검출기(210-1, 210-2)의 검출결과에 따라 제1 직류전력선(411)에 누설전류가 흐르는 경우에 제1 직류전력선(411)을 대지에 접지시키도록 제어되는 제2 접지 스위치(320)를 포함하는 구성일 수 있다.
더 나아가, 제1 고장검출기(210-1)와 직렬연결되어 제1 직류전력선(411)과 대지 사이에 전기적으로 접속되는 제1 전압강하부(220-1)와, 제2 고장검출기(210-2)와 직렬연결되어 제2 직류전력선(412)과 대지 사이에 전기적으로 접속되는 제2 전압강하부(220-2)를 더 포함할 수 있다.
제1 및 제2 직류전력선(411, 412)은, 직류전류가 흐르는 전력선으로서 제1 직류전력선(411)은 제1 극성의 전압이 인가되고 제2 직류전력선(412)에는 제2 극성의 전압이 인가될 수 있다. 상세하게는 제1 극성은 직류전압의 양극이고 제2 극성은 직류전압의 음극일 수 있으나, 그 반대일 수도 있다.
제1 및 제2 전압강하부(220-1, 220-2)는, 소정의 전압 이상이 걸렸을 때 도통되거나 정상상태에서 고장검출기(210-1, 210-2)로 흐르는 전류가 소정 기준치 이하가 되도록 소정의 전압강하가 일어나는 구성으로서 저항 또는 제너다이오드일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
만약, 도 3과 같은 구성에서 제1 및 제2 전압강하부(220-1, 220-2)가 제너다이오드처럼 소정의 전압 이상이 걸렸을 때 도통되는 구성인 경우에 제1 전압강하부(220-1)와 제2 전압강하부(220-2)의 도통전압 각각은 제1 및 제2 직렬전력선의 양단 전압보다 작고, 제1 전압강하부(220-1)와 제2 전압강하부(220-2)의 도통전압의 합은 제1 및 제2 직렬전력선의 양단 전압보다 큰 것이 바람직하다.
제1 전압강하부(220-1)와 제2 전압강하부(220-2)의 도통전압이 위와 같은 설정되면, 누설전류가 발생하지 않는 정상상태에서는 제1 전압강하부(220-1)와 제2 전압강하부(220-2)가 도통되지 아니하여 고장검출기(210-1, 210-2)에 전류가 흐르지 않아 누설전류가 발생하지 않은 것으로 판단하고, 누설전류가 발생하는 상황에서는 제1 전압강하부(220-1)와 제2 전압강하부(220-2) 중 하나가 도통하여 고장검출기(210-1, 210-2)에 누설전류가 흐르므로 이를 통하여 누설전류가 발생했음을 검출하게 된다.
더욱 상세하게는, 제1 직류전력선(411)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제2 전압강하부(220-2)가 도통되어 제2 고장검출기(210-2)에서 누설전류를 검출하고, 제2 직류전력선(412)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제1 전압강하부(220-1)가 도통되어 제1 고장검출기(210-1)에서 누설전류를 검출함으로써, 지락 또는 누전이 발생한 전력선을 식별할 수 있다. 이를 통하여 제1 직류전력선(411)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제2 고장검출기(210-2)에 의하여 제2 접지 스위치(320)가 제1 직류전력선(411)을 대지에 접지시키도록 제어되고, 제2 직류전력선(412)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제1 고장검출기(210-1)에 의하여 제1 접지 스위치(310)가 제2 직류전력선(412)을 대지에 접지시키도록 제어될 수 있다.
이와 유사하게, 제1 및 제2 전압강하부(220-1, 220-2)가, 정상상태에서 고장검출기(210-1, 210-2)로 흐르는 전류가 소정 기준치 이하가 되도록 하는 구성되는 경우에는, 누설전류가 발생하지 않는 정상상태에서는 고장검출기(210-1, 210-2)에 흐르는 전류가 소정 기준치 이하가 되어 누설전류가 발생하지 않은 것으로 판단하고, 누설전류가 발생하는 상황에서는 제1 및 제2 고장검출기(210-1, 210-2) 중 어느 하나에 흐르는 전류가 소정 기준치 이상이 되어 누설전류가 발생했음을 검출할 수 있다.
더욱 상세하게는, 제1 직류전력선(411)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제2 고장검출기(210-2)에 흐르는 전류가 소정 기준치 이상이 되어 누설전류를 검출하고, 제2 직류전력선(412)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제1 고장검출기(210-1)에에 흐르는 전류가 소정 기준치 이상이 되어 누설전류를 검출함으로써, 지락 또는 누전이 발생한 전력선을 식별할 수 있다. 이를 통하여 제1 직류전력선(411)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제2 고장검출기(210-2)에 의하여 제2 접지 스위치(320)가 제1 직류전력선(411)을 대지에 접지시키도록 제어되고, 제2 직류전력선(412)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제1 고장검출기(210-1)에 의하여 제1 접지 스위치(310)가 제2 직류전력선(412)을 대지에 접지시키도록 제어될 수 있다.
이에 따라 고장검출기(210-1, 210-2)에 의하여 누설전류가 발생한 것으로 식별된 전력선(410)을 대지에 접지시킴으로써 누설전류가 인체, 주변설비 또는 부하설비(500)에 흐르는 대신에 접지 스위칭부(300)로 우회하여 흐르도록 하여 누설전류에 의한 감전이나 화재를 원천적으로 방지할 수 있다.
전력선(410)이 한 선 또는 두 선 모두에 대해서 누설전류가 발생한 경우에도 누설전류 발생을 검출하도록 하기 위하여, 도면에 도시되지는 아니하였으나 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치에서 제1 및 제2 고장검출기(210-1, 210-2)는, 정상상태에서 소정 기준치 이상으로 동작전류가 흐르고, 누설전류가 발생할 때에는 누설전류가 흐르는 직류전력선에 연결된 고장검출기(210-1, 210-2)에는 동작전류가 소정 기준치 이하로 흐르도록 구성하는 것도 가능하다. 이때, 접지 스위칭부(300)는, 제1 직류전력선(411)과 대지 사이에 전기적으로 연결된 제2 접지 스위치(320)와, 제2 직류전력선(412)과 대지 사이에 전기적으로 연결된 제1 접지 스위치(310)를 포함하고, 제1 및 제2 접지 스위치(310, 320)는 비동작 상태에서 닫혀있는 NC(normal close) 타입의 접점일 수 있다.
예컨대, 이 구조에서 정상상태에서는 고장검출기(210-1, 210-2)에 소정 기준치 이상의 동작전류가 흘러 누설전류가 발생하지 않은 것으로 판단할 때는 NC 타입의 접지 스위칭부(300)를 동작시켜 접점을 개방하고, 누설전류가 발생하는 상황에서는 제1 및 제2 고장검출기(210-1, 210-2) 중 어느 하나에 흐르는 전류가 소정 기준치 이하가 되어 누설전류가 발생했음을 검출할 때는 접지 스위칭부(300)를 비동작시켜 해당 전력선을 대지로 접지시킬 수 있다.
다시 말하면, 제1 직류전력선(411)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제1 고장검출기(210-1)에 흐르는 전류가 소정 기준치 이하가 되고, 제2 직류전력선(412)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제2 고장검출기(210-2)에에 흐르는 전류가 소정 기준치 이하가 되어 지락 또는 누전이 발생한 전력선을 식별하도록 구성할 수 있다. 이를 통하여 제1 직류전력선(411)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제1 고장검출기(210-1)에 의하여 제2 접지 스위치(320)가 비동작 모드가 되어 제1 직류전력선(411)을 대지에 접지시키고, 제2 직류전력선(412)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제2 고장검출기(210-2)에 의하여 제1 접지 스위치(310)가 비동작 모드가 되어 제2 직류전력선(412)을 대지에 접지시키도록 제어될 수 있다.
이와 같은 구조에서는 전력선(410)의 한 선뿐 아니라 두 선이 지락 또는 누전에 의하여 누설전류가 발생한 상황에서도 검출이 가능하며, 이처럼 두 선 지락 또는 누전이 검출된 상황에서는 직류차단기(420)를 개폐하여 전력선(410)으로부터 태양전지판(100)을 전기적으로 분리하도록 제어할 수 있다.
이상에서는 고장검출기(210)가 전력선(410)과 대지 사이에 설치되는 실시예를 설명하였으나, 전력선(410)의 누설전류를 검출하기 위하여 고장검출기(210)를 둘 이상의 전력선(410)의 전압 사이의 전위를 갖는 중성점(N)과 대지 사이에 설치하는 구조도 가능하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 고장검출기(210-1, 210-2)가 중성점(N)에 결선되는 일 예시를 도시한 결선도이다.
중성점(N)이란 둘 이상의 전력선(410)의 전압 사이의 전위를 갖는 지점을 일컫는 것으로서, 전력선(410) 각각으로부터 소정의 전기적 소자를 포함한 전압강하부를 통해 형성될 수 있고, 전력선(410) 사이에 직렬연결된 복수의 태양전지 모듈(110) 사이의 접속점에서 직접 인출되는 것일 수도 있다. 중성점(N)을 기준으로 전력선(410)의 전압의 합이 0이면 족하며, 중성점(N)을 기준으로 한 전력선(410)의 전압의 크기가 서로 동일한 것에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 전력선(410)의 전압이 중성점(N)을 기준으로 서로 위상을 달리할 뿐 크기는 동일한 경우를 가정하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치에서 고장검출기(210)는, 둘 이상의 전력선(410)의 전압 사이의 전위를 갖는 중성점(N)과 대지 사이에 전기적으로 연결되고, 대지로 흐르는 누설전류에 대하여 전류 경로를 형성하여, 전류 경로로부터 누설전류를 검출할 수 있다. 이때, 고장검출기(210)는, 고장검출기(210)를 흐르는 누설전류의 방향에 따라 둘 이상의 전력선(410) 중에서 누설전류가 발생한 전력선(410)을 식별할 수 있다.
도 4(a)를 살펴보면, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는, 제1 직류전력선(411)과 중성점(N) 사이에 전기적으로 연결되는 제1 전압강하부(220-1)와, 제2 직류전력선(412)과 중성점(N) 사이에 전기적으로 연결되는 제2 전압강하부(220-2)를 포함하여 구성된다.
도 4(a)의 구성에서는 중성점(N)이 제1 및 제2 전압강하부(220-1, 220-2)의 접속점으로 형성되며, 이와 같이 형성된 중성점(N)과 대지 사이에 제1 및 제2 고장검출기(210-1, 210-2)가 병렬로 연결된다. 이때, 중성점(N)은, 제1 및 제2 직류전력선(411, 412)의 전압 사이의 전위를 갖는다.
이와 같은 구조에서, 제1 직류전력선(411)과 대지 사이의 누설전류는 제2 고장검출기(210-2)를 경유하고, 제2 직류전력선(412)과 대지 사이의 누설전류는 제1 고장검출기(210-1)를 경유하도록 고장검출기(210-1, 210-2)에 포함되는 단방향 전류부(212)의 전류 도통방향을 설정할 수 있다.
도 4(a)의 실시예에서 제1 및 제2 전압강하부(220-1, 220-2)는, 도통될 때 소정의 전압강하가 일어나는 구성으로서 저항 또는 제너다이오드를 포함하는 구성일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4(a)의 구성에서 제1 직류전력선(411)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 누설전류가 제2 전압강하부(220-2)를 거쳐 제2 고장검출기(210-2)에서 검출되고, 제2 직류전력선(412)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 누설전류가 제1 전압강하부(220-1)를 거쳐 제1 고장검출기(210-1)에서 검출되기 때문에 검출신호가 어느 고장검출기(210-1, 210-2)에서 발생했는지를 확인함으로써, 지락 또는 누전이 발생한 전력선을 식별할 수 있다.
이를 통하여 제1 직류전력선(411)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제2 고장검출기(210-2)에 의하여 제2 접지 스위치(320)가 제1 직류전력선(411)을 대지에 접지시키도록 제어되고, 제2 직류전력선(412)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제1 고장검출기(210-1)에 의하여 제1 접지 스위치(310)가 제2 직류전력선(412)을 대지에 접지시키도록 제어될 수 있다.
이에 따라 고장검출기(210-1, 210-2)에 의하여 누설전류가 발생한 것으로 식별된 전력선(410)을 대지에 접지시킴으로써 누설전류가 인체, 주변설비 또는 부하설비(500)에 흐르는 대신에 접지 스위칭부(300)로 우회하여 흐르도록 하여 누설전류에 의한 감전이나 화재를 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 도 4(b)의 구조에서는, 중성점(N)이 제1 및 제2 직류전력선(411, 412) 사이에 직렬연결되는 둘 이상의 태양전지 모듈(110) 사이의 접속점에서 인출될 수 있다. 이때, 고장검출기(210)는, 중성점(N)과 대지 사이에 병렬연결되는 제1 및 제2 고장검출기(210-1, 210-2)를 포함하여 구성되되, 제1 직류전력선(411)과 대지 사이의 누설전류는 제2 고장검출기(210-2)를 경유하고, 제2 직류전력선(412)과 대지 사이의 누설전류는 제1 고장검출기(210-1)를 경유하도록 고장검출기(210-1, 210-2)에 포함되는 단방향 전류부(212)의 전류 도통방향을 설정할 수 있다.
도 4(a)의 구조에서와 마찬가지로 제1 직류전력선(411)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 누설전류가 제2 전압강하부(220-2)를 거쳐 제2 고장검출기(210-2)에서 검출되고, 제2 직류전력선(412)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 누설전류가 제1 전압강하부(220-1)를 거쳐 제1 고장검출기(210-1)에서 검출되기 때문에 검출신호가 어느 고장검출기(210-1, 210-2)에서 발생했는지를 확인함으로써, 지락 또는 누전이 발생한 전력선을 식별할 수 있다.
이를 통하여 제1 직류전력선(411)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제2 고장검출기(210-2)에 의하여 제2 접지 스위치(320)가 제1 직류전력선(411)을 대지에 접지시키도록 제어되고, 제2 직류전력선(412)에 지락 또는 누전이 발생한 경우에는 제1 고장검출기(210-1)에 의하여 제1 접지 스위치(310)가 제2 직류전력선(412)을 대지에 접지시키도록 제어될 수 있다.
이상에서는 중성점(N)과 대지 사이에 복수의 고장검출기(210-1, 210-2)를 설치하고 각각의 고장검출기(210-1, 210-2)는 단방향 전류부(212)에 의하여 특정 방향의 전류를 검출하도록 구성하였으나, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치는 단방향 전류부(212)를 배제한 고장검출기(210)를 이용하여 누설전류가 발생한 전력선(410)을 검출하도록 구성하는 것도 가능하다.
예를 들어 도 2(c)에 도시된 고장검출기(210)는, 전류 검출부(211)가 누설전류의 방향에 따라 다른 형태의 검출신호, 즉 다른 극성의 검출신호를 출력하도록 하고 이를 기반으로 누설전류가 흐르는 전력선(410)을 식별하여 해당 전력선(410)을 대지에 단락시키도록 접지 스위칭부(300)를 제어할 수 있다.
도 5는 고장검출기(210)가 중성점(N)에 결선되는 다른 예시를 도시한 결선도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치에서 고장검출기(210)는, 둘 이상의 전력선(410)의 전압 사이의 전위를 갖는 중성점(N)과 대지 사이에 전기적으로 연결되고, 대지로 흐르는 누설전류에 대하여 전류 경로를 형성하여, 전류 경로로부터 누설전류를 검출할 수 있다.
이때, 고장검출기(210)는 고장검출기(210)를 흐르는 누설전류의 방향에 따라 다른 형태의 검출신호, 즉 다른 극성이거나 다른 레벨의 검출신호를 출력하도록 하고 이를 기반으로 누설전류가 흐르는 전력선(410)을 식별하여 해당 전력선(410)을 대지에 단락시키도록 접지 스위칭부(300)를 제어할 수 있다. 다시 말하면, 제1 전력선에서 발생한 누설전류에 의하여 고장검출기(210)에 제1 방향의 전류가 흐르고, 제2 전력선에서 발생한 누설전류에 의하여 고장검출기(210)에 제2 방향의 전류가 흐르므로, 고장검출기(210)는 제1 방향의 전류에 대하여 제2 접지 스위치(320)를 동작시키고 제2 방향의 전류에 대하여 제1 접지 스위치(310)를 동작시켜 해당 전력선을 대지에 접지시킬 수 있다.
고장검출기(210)에 흐르는 전류의 방향에 따라 누설전류가 발생한 것으로 식별된 전력선을 대지에 접지시킴으로써 누설전류가 인체, 주변설비 또는 부하설비(500)에 흐르는 대신에 접지 스위칭부(300)로 우회하여 흐르도록 하여 누설전류에 의한 감전이나 화재를 원천적으로 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 고장검출기(210)가 연결되는 중성점(N)은, 둘 이상의 전력선(410)의 전압 사이의 전위를 갖는 지점을 일컫는 것으로서, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 전력선(410) 각각으로부터 소정의 전기적 소자를 포함한 전압강하부를 통해 형성될 수 있고, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 전력선(410) 사이에 직렬연결된 복수의 태양전지 모듈(110) 사이의 접속점에서 직접 인출되는 것일 수도 있다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예에서 고장검출기(210)가 누설전류를 검출하여 전력선(410)을 대지에 접지시키는 원리를 도시한 개념도이다.
도 6에서는 본 발명의 태양광 발전시스템이 도 5(a)의 구성을 가진 경우에 대하여 고장검출기(210)가 누설전류를 검출하고 누설전류를 접지 스위칭부(300)로 우회시키는 동작원리를 설명하고 있으나, 도 3, 도 4 및 도 5(b)의 구성에 대해서도 동작원리가 동일하게 이해될 수 있다.
도 6(a)에 따르면, 직류전력선 중에서 제1 직류전력선(411)에 발생한 누설전류1은 도면에 도시된 실선을 따라 고장검출기(210)를 제1 방향으로 흐르는 전류 경로를 형성하고, 직류전력선 중에서 제2 직류전력선(412)에 발생한 누설전류2는 파선을 따라 고장검출기(210)를 제2 방향으로 흐르는 전류 경로를 형성한다. 여기에서, 누설전류는 인체 또는 주변 전기설비 등을 통하여 흐르므로 비록 고장검출기(210)에 의하여 누설전류의 크기를 소정의 위험전류 이하로 제한하더라도 감전이나 화재 등의 위험이 여전히 남아있다.
도 6(b)를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템은, 누설전류1에 대해서는 고장검출기(210)가 제2 접지 스위치(320)를 턴온시키도록 동작하고, 누설전류2에 대해서는 고장검출기(210)가 제1 접지 스위치(310)를 턴온시키도록 동작할 수 있다. 이를 통하여, 제1 직류전력선(411)에서 발생하여 인체 또는 주변 전기설비로 흐르던 누설전류1은 제2 접지 스위치(320)로 우회하여 대지로 흐르고, 제2 직류전력선(412)에서 발생하여 인체 또는 주변 전기설비로 흐르던 누설전류2는 제1 접지 스위치(310)로 우회하여 대지로 흐르게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템은, 지락 또는 누전 등에 의하여 발생한 누설전류가 인체 또는 주변 전기설비로 흐르는 대신에 접지 스위칭부(300)로 우회하도록 함으로써 누설전류에 의한 감전이나 화재를 원천적으로 방지할 수 있다.
상술한 구성을 통하여, 본 발명에 따른 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치 및 이를 구비한 태양광 발전시스템은, 태양광 발전시스템에서 발전된 직류전기를 전송하는 전력선(410)과 대지 사이의 누설전류를 검출하고 누설전류가 발생시에 누설전류가 흐르는 전력선(410)을 대지에 접지시킴으로써, 누설전류가 인체로 흐르는 것을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 한 선 또는 그 이상의 선로에 발생하는 지락 또는 누전에 의한 누설전류를 검출하고 누설전류가 외부로 흐르는 것을 원천적으로 방지함으로써, 지락 또는 누전에 의한 화재의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다. 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예를 기초로 본 발명을 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 태양전지판 110: 태양전지 모듈
210, 210-1, 210-2: 고장검출기
211: 전류 검출부 212: 단방향 전류부
220-1, 220-2: 제1 및 제2 전압강하부
300: 접지 스위칭부
310, 320: 제1 및 제2 접지 스위치 400: 접속반
410, 411, 412: 직류전력선 420: 직류차단기
430: 집속부 500: 부하설비
N: 중성점

Claims (11)

  1. 하나 이상의 태양전지 모듈이 배열된 태양전지판에서 발전된 전기를 부하설비로 전송하도록 상기 태양전지판에 전기적으로 연결되고, 대지로부터 소정의 접지 저항값 이상의 저항값으로 절연된 둘 이상의 전력선에서 대지 사이의 누설전류의 발생여부를 검출하도록 구성된 하나 이상의 고장검출기를 포함하고,
    상기 고장검출기는, 상기 누설전류가 발생한 경우에 상기 둘 이상의 전력선 중에서 상기 누설전류가 발생한 전력선을 상기 대지에 접지시키도록 동작하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고장검출기는, 상기 둘 이상의 전력선, 및 상기 둘 이상의 전력선의 전압 사이의 전위를 갖는 중성점 중 적어도 하나와 상기 대지 사이에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 둘 이상의 전력선 중에서 상기 누설전류가 발생한 전력선을 대지로 단락시켜 접지하도록 제어되는 접지 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 둘 이상의 전력선은, 상기 태양전지판에서 발전된 직류전기를 전송하는 제1 및 제2 직류전력선을 포함하고,
    상기 고장검출기는, 일단이 상기 제1 및 제2 직류전력선에 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 고장검출기를 포함하되, 상기 대지로 흐르는 누설전류에 대하여 전류 경로를 형성하여, 상기 전류 경로로부터 상기 누설전류를 검출하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접지 스위칭부는,
    상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제2 직류전력선에 누설전류가 흐르는 경우에 상기 제2 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제1 접지 스위치; 및
    상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제1 직류전력선에 누설전류가 흐르는 경우에 상기 제1 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제2 접지 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 둘 이상의 전력선은, 상기 태양전지판에서 발전된 직류전기를 전송하는 제1 및 제2 직류전력선을 포함하고,
    상기 고장검출기는, 각각이 상기 제1 및 제2 직류전력선과 대지 사이에 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 고장검출기를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 고장검출기는, 정상상태에서 소정 기준치 이상으로 동작전류가 흐르고, 누설전류가 발생할 때에는 누설전류가 흐르는 직류전력선에 연결된 고장검출기에는 상기 동작전류가 상기 소정 기준치 이하로 흐르는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접지 스위칭부는,
    상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제1 직류전력선에 누설전류가 발생한 경우에 상기 제1 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제1 접지 스위치; 및
    상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제2 직류전력선에 누설전류가 흐르는 경우에 상기 제2 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제2 접지 스위치를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 접지 스위치는, 비동작 상태에서 닫혀있는 NC(normal close) 타입의 접점인 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 둘 이상의 전력선은, 상기 태양전지판에서 발전된 직류전기를 전송하는 제1 및 제2 직류전력선을 포함하고,
    상기 고장검출기는, 상기 둘 이상의 전력선의 전압 사이의 전위를 갖는 중성점과 상기 대지 사이에 전기적으로 연결되고, 상기 대지로 흐르는 누설전류에 대하여 전류 경로를 형성하여, 상기 전류 경로로부터 상기 누설전류를 검출하고,
    상기 고장검출기를 흐르는 누설전류의 방향에 따라 상기 둘 이상의 전력선 중에서 누설전류가 발생한 전력선을 식별하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 접지 스위칭부는,
    상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제2 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제1 접지 스위치; 및
    상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제1 직류전력선을 대지에 접지시키도록 제어되는 제2 접지 스위치를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 접지 스위치는, 상기 고장검출기의 검출결과에 따라 상기 제1 및 제2 직류전력선 중에서 누설전류가 발생한 전력선을 대지로 접지시키도록 제어되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 중성점은, 상기 제1 및 제2 직류전력선 사이에 직렬연결되는 둘 이상의 태양전지 모듈 사이에서 인출되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 누설전류 방지장치.
  11. 하나 이상의 태양전지 모듈이 배열된 태양전지판;
    상기 태양전지판에서 발전된 전기를 부하설비로 전송하도록 상기 태양전지판에 전기적으로 연결되고, 대지로부터 소정의 접지 저항값 이상의 저항값으로 절연된 둘 이상의 전력선; 및
    제1항 내지 제10항에 중 어느 한 항에 기재된 누설전류 방지장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
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