WO2021038914A1 - 太陽光発電網遮断ユニットおよびこれを備えた太陽光発電網遮断システム - Google Patents

Abstract

太陽光発電網遮断ユニット（１）は、第１遮断器（２０）と、第２遮断器（３０）とを備えている。第１遮断器（２０）は、複数の太陽光発電モジュール（１１）とパワーコンディショナ（１２）とを直列に接続する電力線（１４）に設けられており、緊急遮断ボタン（１３）が操作されると、電力線（１４）を介した太陽光発電モジュール（１１）からの電力の供給を遮断するとともに、緊急遮断信号を送信する。第２遮断器（３０）は、複数の太陽光発電モジュール（１１）ごとに１つずつ設けられており、第１遮断器（２０）から緊急遮断信号を受信すると、電力線（１４）を介した複数の太陽光発電モジュール（１１）からの電力の供給を遮断する。

Description

太陽光発電網遮断ユニットおよびこれを備えた太陽光発電網遮断システム

　本発明は、太陽光発電モジュールとパワーコンディショナとの間における電力供給を遮断する太陽光発電網遮断ユニットおよびこれを備えた太陽光発電網遮断システムに関する。

　近年、太陽光発電モジュールにおける光電変換によって直流電圧を生成し、パワーコンディショナのインバータによって、太陽光発電モジュールにおいて生成された直流電圧を交流電圧に変換して出力する太陽光発電システムが用いられている。
　このような太陽光発電システムでは、例えば、特許文献１，２に示すように、太陽光発電モジュールの施工、修理、メンテナンス、あるいは火災等の緊急時において、作業者や消防士等の安全性を確保するために、太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する遮断器が設けられている。

特開２０１９－１０３２０９号公報 特開２０１３－２５２０４６号公報

　しかしながら、上記従来の太陽光発電網遮断システムでは、以下に示すような問題点を有している。
　すなわち、上記公報に開示された太陽光発電網遮断システムでは、個々の太陽光発電モジュールに対して、１つずつ遮断器（リレー、制御ユニット等）が設けられている。このため、遮断器を設ける際の施工時間が長くなって、施工コストが増大するおそれがある。

　本発明の課題は、緊急時等において動作する遮断器を設置する際の施工コストを抑制することが可能な太陽光発電網遮断ユニットおよびこれを備えた太陽光発電網遮断システムを提供することにある。

　第１の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、複数の太陽光発電モジュールとパワーコンディショナとの間に配置されており、緊急遮断ボタンの操作によって、複数の太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力の供給を遮断する太陽光発電網遮断ユニットであって、第１遮断器と、第２遮断器とを備えている。第１遮断器は、複数の太陽光発電モジュールとパワーコンディショナとを直列に接続する電力線に設けられており、緊急遮断ボタンが操作されると、電力線を介した太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断するとともに、緊急遮断信号を送信する。第２遮断器は、複数の太陽光発電モジュールごとに１つずつ設けられており、第１遮断器から緊急遮断信号を受信すると、電力線を介した複数の太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する。

　ここでは、複数の太陽光発電モジュールとパワーコンディショナとの間に配置されており、緊急遮断ボタンの操作によって、複数の太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力の供給を遮断する太陽光発電網遮断ユニットにおいて、緊急遮断ボタンの操作によって電力供給を遮断する第１遮断器と、第１遮断器における遮断後に、複数の太陽光発電モジュールからの電力供給を遮断する第２遮断器とを備えている。

　ここで、第１遮断器は、例えば、パワーコンディショナに含まれるインバータの近傍に１つ配置されており、太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力供給を遮断する。
　第２遮断器は、例えば、複数の太陽光発電モジュールの近傍であって、第１遮断器よりも太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力供給経路における上流側に配置されており、第１遮断器から緊急遮断信号を受信して、太陽光発電モジュールからの電力供給を遮断する。

　緊急遮断ボタンは、本太陽光発電網遮断ユニットが設置され、複数の太陽光発電モジュールおよびコンディショナを含むシステムにおける任意の位置に設けられていればよい。
　なお、第１遮断器と第２遮断器との間における緊急遮断信号の通信は、有線通信であってもよいし、Ｗｉｆｉ（登録商標）等の無線通信であってもよい。
　これにより、例えば、火災発生の緊急時や修理、メンテナンス時等において、緊急遮断ボタンが操作された場合には、まず第１遮断器が、太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力供給を遮断して緊急遮断信号を送信するとともに、送信された緊急遮断信号を第２遮断器が受信することで、第２遮断器側において、太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力供給を遮断することができる。

　この結果、緊急遮断ボタンが操作された際に、太陽光発電モジュールから供給される高電圧の電力が印加されることを防止して、作業者等の安全性を確保することができる。また、複数の太陽光発電モジュールに対して１つずつ設けられた第２遮断器と、第２遮断器における遮断を制御する第１遮断器とを組み合わせて用いることで、個々の太陽光発電モジュールに対して１つずつ遮断器が設けられた従来の構成と比較して、施工コストを抑制することができる。

　第２の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第１の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第１遮断器は、緊急遮断ボタンが操作されたことを検出する第１緊急遮断判定部と、電力線を介した太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する第１遮断部と、第１緊急遮断判定部が緊急遮断ボタンの操作があったと判定すると電力の供給を遮断するように第１遮断部を制御する第１遮断制御部と、を有している。
　ここでは、第１緊急遮断判定部が緊急遮断ボタンの操作を検出し、第１遮断制御部が緊急遮断ボタンの操作の有無に応じて第１遮断部における遮断を制御する。
　これにより、緊急遮断ボタンの操作状況に応じて、第１遮断器における電力供給の遮断動作を実施することができる。

　第３の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第２の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第１遮断器は、第１緊急遮断判定部が緊急遮断ボタンの操作があったと判定すると、緊急遮断中であることを示す表示を行うようにパワーコンディショナに設けられた表示部を制御する表示信号を、パワーコンディショナへ送信する表示信号出力部を、さらに有している。

　ここでは、緊急遮断ボタンが操作されたと判定されると、パワーコンディショナの表示部に、緊急遮断中であることを示すメッセージ等を表示させる。
　これにより、例えば、修理やメンテナンス時、火災等の緊急時等において、作業者や消防士等がパワーコンディショナの表示部に表示されるメッセージを確認してから作業等を行うことで、作業者等に太陽光発電モジュールから供給された高電圧の電力が印加されることを防止して安全性を向上させることができる。

　第４の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第１から第３の発明のいずれか１つに係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第２遮断器は、緊急遮断信号を受信する第２通信部と、第２通信部において緊急遮断信号を受信したか否かを判定する第２緊急遮断判定部と、電力線を介した太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する第２遮断部と、第２緊急遮断判定部が緊急遮断信号が受信されたと判定すると電力の供給を遮断するように第２遮断部を制御する第２遮断制御部と、を有している。

　ここでは、第２遮断器側において、第２緊急遮断判定部が第２通信部において緊急遮断信号が受信されたと判定すると、第２遮断制御部が、電力の供給を遮断するように第２遮断部を制御する。
　これにより、緊急遮断ボタンが操作されて第１遮断器側から緊急遮断信号を受信すると、第２遮断器側において、太陽光発電モジュールからの電力供給を遮断することができる。

　第５の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第１から第４の発明のいずれか１つに係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第２遮断器は、第１遮断器における遮断状態を確認した後、第２遮断制御部が電力の供給を遮断するように第２遮断部を制御する。
　ここでは、第１遮断器における遮断動作後に、第２遮断器における遮断動作が行われる。

　これにより、緊急遮断ボタンが操作された際には、最初に、パワーコンディショナ側に設置された第１遮断器が遮断動作を行い、その後、複数の太陽光発電モジュール側に設けられた第２遮断器が遮断動作を行うことで、例えば、複数設けられる第２遮断器を開状態とする際に端子部に掛かる電圧を下げることができる。
　この結果、複数の太陽光発電モジュールごとに１つずつ設けられる第２遮断器の耐電圧を低く設定することができるため、個々の太陽光発電モジュールに高耐電圧の遮断器を１つずつ設けた構成と比較して、大幅にコストダウンを図ることができる。

　第６の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第４または第５の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第２遮断器は、太陽光発電モジュールから供給された電力を蓄える電源保持部を、さらに有している。
　ここでは、太陽光発電モジュールから供給され第２遮断器を動作させるための電力を蓄える、例えば、キャパシタ等の電源保持部が、第２遮断器に設けられている。
　これにより、第２遮断器側の電源を設けることなく、太陽光発電モジュールから供給された電力を一時的に蓄えて、第２遮断器を動作させることができる。

　第７の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第１から第６の発明のいずれか１つに係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第１遮断器と第２遮断器とは、有線通信を介して、緊急遮断信号の送受信を行う。
　ここでは、第１遮断器と第２遮断器との間における緊急遮断信号の送受信を、例えば、ＰＬＣ（Power Line Communication）通信等の有線通信を介して行う。
　これにより、緊急遮断信号を、第１遮断器と第２遮断器との間で確実に送受信することができる。

　第８の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第２または第３の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第１遮断器は、第２遮断器に対して通信信号を送信する第１通信部と、通信信号を連続的に送信するように第１通信部を制御する第１通信制御部と、をさらに有している。

　ここでは、上述した緊急遮断信号を用いた第１遮断器および第２遮断器における遮断動作に加えて、第１遮断器側において、第１通信制御部が、第２遮断器に対して通信信号を連続的に送信するように第１通信部を制御している。
　これにより、第１遮断器側において、断線の有無を検出するための通信信号を連続的に送信することができる。

　第９の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第８の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第２遮断器は、第１通信部から連続的に送信された通信信号を受信する第２通信部と、第２通信部において受信する通信信号の受信が途絶えたことを検出する信号判定部と、信号判定部において通信信号の受信が途絶えたことを検出して所定時間が経過すると電力線における断線ありと判定する断線判定部と、を有している。
　ここでは、第１遮断器と第２遮断器とが設置される電力線の一部に断線が発生したことを検出するために、第１遮断器から第２遮断器へ連続的に送信される通信信号を用いる。
　これにより、第１遮断器から第２遮断器へ連続的に送信される通信信号の受信が第２遮断器において途絶えてから所定時間が経過すると、断線ありと判定することができる。

　第１０の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、複数の太陽光発電モジュールとパワーコンディショナとの間に配置されており、複数の太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力の供給を遮断する太陽光発電網遮断ユニットであって、第１遮断器と、第２遮断器とを備えている。第１遮断器は、複数の太陽光発電モジュールとパワーコンディショナとを直列に接続する電力線に設けられており、電力線を介した太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断するとともに、通信信号を連続的に送信する。第２遮断器は、複数の太陽光発電モジュールごとに１つずつ設けられており、第１遮断器から連続的に送信された通信信号を受信するとともに、通信信号の受信が途絶えて所定時間が経過すると、電力線を介した複数の太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する。

　ここでは、複数の太陽光発電モジュールとパワーコンディショナとの間に配置されており、複数の太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力の供給を遮断する太陽光発電網遮断ユニットにおいて、第１遮断器から連続的に送信される通信信号の受信が第２遮断器において途絶えて所定時間が経過すると、断線ありと判断して、第２遮断器において、複数の太陽光発電モジュールからの電力供給を遮断する。

　ここで、第１遮断器は、例えば、パワーコンディショナに含まれるインバータの近傍に１つ配置されており、太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力供給を遮断する。
　また、第２遮断器は、例えば、複数の太陽光発電モジュールの近傍であって、第１遮断器よりも太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力供給経路における上流側に配置されている。そして、第２遮断器は、第１遮断器から連続的に送信された通信信号の受信が途絶えて所定時間が経過すると、太陽光発電モジュールからの電力供給を遮断する。

　なお、第１遮断器と第２遮断器との間における通信信号の通信は、有線通信であってもよいし、Ｗｉｆｉ（登録商標）等の無線通信であってもよい。
　これにより、例えば、火災発生時等において、システムを構成する電力線の一部に断線が発生した場合には、第１遮断器から連続的に送信される通信信号の受信が、第２遮断器において途絶えることを検出し、この検出から所定時間が経過すると、第２遮断器において太陽光発電モジュールからパワーコンディショナへの電力供給を遮断することができる。

　この結果、火災発生時等に太陽光発電モジュールから供給される高電圧の電力が印加されることを防止して、消防士等の安全性を確保することができる。また、複数の太陽光発電モジュールに対して１つずつ設けられた第２遮断器と、第２遮断器における遮断を制御する第１遮断器とを組み合わせて用いることで、個々の太陽光発電モジュールに対して１つずつ遮断器が設けられた従来の構成と比較して、施工コストを抑制することができる。

　第１１の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第１０の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第１遮断器は、通信信号を送信する第１通信部と、通信信号を連続的に送信するように第１通信部を制御する第１通信制御部と、を有している。
　ここでは、第１遮断器側において、第１通信制御部が、第２遮断器に対して通信信号を連続的に送信するように第１通信部を制御している。
　これにより、第２遮断器側において断線の有無を検出するための通信信号を、第１遮断器側から連続的に送信することができる。

　第１２の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第１１の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第２遮断器は、第１通信部から連続的に送信された通信信号を受信する第２通信部と、第２通信部において受信する通信信号の受信が途絶えたことを検出する信号判定部と、信号判定部において通信信号の受信が途絶えたことを検出して所定時間が経過すると電力線における断線ありと判定する断線判定部と、電力線を介した太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する第２遮断部と、断線判定部が断線ありと判定すると電力の供給を遮断するように第２遮断部を制御する第２遮断制御部と、を有している。
　ここでは、第１遮断器から第２遮断器へ連続的に送信される通信信号を用いる。
　これにより、第１遮断器から第２遮断器へ連続的に送信される通信信号の受信が第２遮断器において途絶えてから所定時間が経過すると、断線ありと判定して、第２遮断器側において電力の供給を遮断することができる。

　第１３の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第１２の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第２遮断器は、断線判定部において電力線における断線ありと判定され、太陽光発電モジュールを含むシステムが開放状態となった後、第２遮断制御部が電力の供給を遮断するように第２遮断部を制御する。

　ここでは、第１遮断器において断線ありと判定され、太陽光発電モジュールを含むシステムが閉状態から開放状態へ移行した後、第２遮断器における遮断動作が行われる。
　これにより、例えば、火災発生時等の緊急時に電力線の断線が検出された際には、断線検出の後、複数の太陽光発電モジュール側に設けられた第２遮断器が遮断動作を行う。
　この結果、例えば、複数設けられる第２遮断器を開状態とする際に端子部に掛かる電圧を下げることができるため、耐電圧が低い第２遮断器を用いることができる。

　第１４の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第１２または第１３の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第２遮断器は、太陽光発電モジュールから供給された電力を蓄える電源保持部を、さらに有している。
　ここでは、太陽光発電モジュールから供給され第２遮断器を動作させるための電力を蓄える、例えば、キャパシタ等の電源保持部が、第２遮断器に設けられている。
　これにより、第２遮断器側の電源を設けることなく、太陽光発電モジュールから供給された電力を一時的に蓄えて、第２遮断器を動作させることができる。

　第１５の発明に係る太陽光発電網遮断ユニットは、第１０から第１４の発明のいずれか１つに係る太陽光発電網遮断ユニットであって、第１遮断器と第２遮断器とは、有線通信を介して、通信信号の送受信を行う。
　ここでは、第１遮断器と第２遮断器との間における通信信号の送受信を、有線通信を介して行う。
　これにより、断線検出のために送受信される通信信号を、第１遮断器と第２遮断器との間で確実に送受信することができる。

　第１６の発明に係る太陽光発電網遮断システム、第１から第１５の発明のいずれか１つに係る太陽光発電網遮断ユニットと、複数の太陽光発電モジュールと、パワーコンディショナと、電力線と、緊急遮断ボタンとを備えている。

　これにより、上述した太陽光発電網遮断ユニットを備えたシステム構成とすることで、作業者等の安全性を確保するとともに、緊急時等において動作する遮断器を設置する際の施工コストを抑制することができるという効果を得ることができる。

（発明の効果）
　本発明に係る太陽光発電網遮断ユニットによれば、緊急時等において動作する遮断器を設置する際の施工コストを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る太陽光発電網遮断システムの構成を示すシステム構成図。 図１の太陽光発電網遮断システムに含まれるパワーコンディショナの構成を示すブロック図。 図１の太陽光発電網遮断システムに含まれる太陽光発電網遮断ユニットを構成する第１遮断器の構成を示すブロック図。 図１の太陽光発電網遮断システムに含まれる太陽光発電網遮断ユニットを構成する第２遮断器の構成を示すブロック図。 緊急遮断ボタンが操作された際の図１の太陽光発電網遮断システムを構成する各部の動作を示すタイミングチャート。 断線が発生した際の図１の太陽光発電網遮断システムを構成する各部の動作を示すタイミングチャート。 緊急遮断ボタンが操作されて第１遮断器が遮断状態に移行した際にパワーコンディショナの表示部の表示画面を示す図。 図１の太陽光発電網遮断システムに含まれる太陽光発電網遮断ユニットを構成する第１遮断器における制御フローを示すフローチャート。 図１の太陽光発電網遮断システムに含まれる太陽光発電網遮断ユニットを構成する第２遮断器における制御フローを示すフローチャート。

　本発明の一実施形態に係る太陽光発電網遮断ユニット１を含む太陽光発電網遮断システム１０について、図１～図９を用いて説明すれば以下の通りである。
　なお、以下の説明において、上流側、下流側とは、太陽光発電モジュール１１において光電変換によって生成された電力がパワーコンディショナ１２の方へ供給される電力供給方向における上流側、下流側を意味するものとする。

　（１）太陽光発電網遮断システム１０の構成
　本実施形態の太陽光発電網遮断システム１０は、複数の太陽光発電モジュール１１において光電変換によって生成された電力を、商用電力系統１５や負荷装置へ供給する太陽光発電網において、例えば、緊急時等に太陽光発電モジュール１１からパワーコンディショナ１２への電力供給を遮断する。より具体的には、太陽光発電網遮断システム１０は、複数の太陽光発電モジュール１１とパワーコンディショナ１２との間に配置されており、緊急遮断ボタン１３が操作された場合、あるいは電力線１４の一部に断線が生じた場合に、複数の太陽光発電モジュール１１からパワーコンディショナ１２への電力の供給を遮断する。

　太陽光発電網遮断システム１０が設置された太陽光発電網では、複数の太陽光発電モジュール１１において光電変換によって生じた電力が、複数のコネクタ１４ａを介して接続された電力線１４を介して、パワーコンディショナ１２へ供給される。そして、パワーコンディショナ１２では、図１に示すように、リレー１２ａとインバータ１２ｂとリレー１２ｃとを介して直流電力から交流電力へ変換され、商用電力系統１５や負荷装置へ供給される。

　ここで、緊急遮断ボタン１３が人によって操作される場合とは、例えば、太陽光発電モジュール１１の設置・交換、メンテナンス等の作業を行う場合、あるいは、火災等の緊急事象が発生した場合が考えられる。
　また、電力線１４の一部に断線が生じた場合とは、例えば、太陽光発電網のシステムの老朽化、事故や火災等の緊急事象が生じた場合が考えられる。

　このような緊急遮断ボタン１３の操作あるいは断線が生じた場合には、作業者や消防士等の安全性を確保するために、太陽光発電モジュール１１から下流側に供給される高電圧の電力を遮断する必要がある。
　このため、太陽光発電網遮断システム１０は、図１に示すように、太陽光発電網遮断ユニット１と、複数の太陽光発電モジュール１１と、パワーコンディショナ１２と、緊急遮断ボタン１３と、電力線１４と、を備えている。

　太陽光発電網遮断ユニット１は、親機として機能する単一の第１遮断器２０と、子機として機能する複数の第２遮断器３０とを備えている。
　第１遮断器２０は、図１に示すように、太陽光発電網遮断システム１０に１つ設置されており、複数の太陽光発電モジュール１１および複数の第２遮断器３０よりも下流側であって、パワーコンディショナ１２の直上流側の電力線１４上に配置されている。

　これにより、第１遮断器２０は、複数の太陽光発電モジュール１１から供給される電力がパワーコンディショナ１２に供給される前段で、電力供給を遮断することができる。
　また、第１遮断器２０は、図１に示すように、交流電源２０ａから電力が供給されて駆動される。そして、第１遮断器２０は、緊急遮断ボタン１３が操作された場合に、遮断部２３が閉状態から開状態へ移行することで、電力線１４を介した電力供給を遮断する。

　なお、第１遮断器２０の詳細な構成については、後段にて詳述する。
　複数の第２遮断器３０は、図１に示すように、複数（本実施形態では４つ）の太陽光発電モジュール１１に対して１つずつ設けられている。そして、複数の第２遮断器３０は、複数の太陽光発電モジュール１１の直下流側であって、第１遮断器２０よりも上流側の電力線１４上に配置されている。

　これにより、第２遮断器３０は、複数の太陽光発電モジュール１１から供給される電力供給を、第１遮断器２０よりも上流側において遮断することができる。
　また、第２遮断器３０は、図１に示すように、太陽光発電モジュール１１において光電変換によって生成された電力が供給されて駆動される。そして、第２遮断器３０は、第１遮断器２０から送信される各種信号によって制御される。具体的には、第２遮断器３０は、第１遮断器２０から緊急遮断信号を受信した場合、あるいは第１遮断器２０から連続的に送信されるアライブ信号（通信信号）が未受信状態になって所定時間を経過した場合（断線を検知した場合）に、遮断部３４が閉状態から開状態へ移行することで、電力線１４を介した電力供給を遮断する。

　なお、第２遮断器３０の詳細な構成については、後段にて詳述する。
　複数の太陽光発電モジュール１１は、太陽光の光から光電変換によって直流電力を生成する一般的な太陽光発電パネルを含むモジュールであって、例えば、バイパスダイオードを内蔵している。
　パワーコンディショナ１２は、複数の太陽光発電モジュール１１において生成された直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統１５や負荷装置等へ出力する。そして、パワーコンディショナ１２は、図１に示すように、リレー１２ａとインバータ１２ｂとリレー１２ｃとを備えており、複数の太陽光発電モジュール１１において生成された直流電力を、インバータ１２ｂによって交流電力に変換して、商用電力系統１５等へ交流電力を出力する。

　より具体的には、パワーコンディショナ１２は、図２に示すように、直流電力入力部４１と、ＤＣ／ＡＣ変換部４２と、交流電力出力部４３とを備えている。
　これにより、複数の太陽光発電モジュール１１から供給される直流電力が直流電力入力部４１へ入力され、ＤＣ／ＡＣ変換部４２において交流電力に変換された後、交流電力出力部４３から出力することができる。

　さらに、パワーコンディショナ１２は、後述する第１遮断器２０において緊急遮断処理が実施されると、第１遮断器２０から表示制御信号を受信する信号受信部４４と、緊急遮断中を示すメッセージ等を表示するように制御する表示制御部４５と、表示制御部４５によって表示制御される表示部４６とを備えている。
　なお、パワーコンディショナ１２の構成については、一般的な構成であることから、ここでは詳細な説明は省略する。

　緊急遮断ボタン１３は、パワーコンディショナ１２の付近に配置され、修理等を行う作業者や火災発生時等に消防士等によって押下されることにより、緊急遮断ボタン操作信号を第１遮断器２０へ送信する。
　これにより、第１遮断器２０では、緊急遮断ボタン１３が押下されたことを示す緊急遮断ボタン操作信号を受信することにより、後述する緊急遮断処理を実行することができる。

　電力線１４は、複数の太陽光発電モジュール１１の間、複数の太陽光発電モジュール１１とパワーコンディショナ１２との間を直列関係になるように接続し、複数の太陽光発電モジュール１１から供給される電力をパワーコンディショナ１２へと伝送する。さらに、電力線１４は、ＰＬＣ（Power Line Communication）通信を利用して、第１遮断器２０から第２遮断器３０へ送信される緊急遮断信号およびアライブ信号を送信するための電線としても使用される。
　なお、電力線１４は、図１に示すように、複数の太陽光発電モジュール１１とパワーコンディショナ１２との間を直接接続しているため、例えば、電力線１４の一部が断線した場合には、電力供給が不可になるとともに、後述するアライブ信号の送受信も不可となる。

　（２）太陽光発電網遮断ユニット１
　本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１は、複数の太陽光発電モジュール１１とパワーコンディショナ１２との間に配置されており、緊急遮断ボタン１３の操作時、あるいは電力線１４の一部に生じた断線の検知時に、複数の太陽光発電モジュール１１からパワーコンディショナ１２への電力の供給を遮断するために設置されている。

　具体的には、本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１は、緊急遮断ボタン１３が押下されることにより、第１遮断器２０内の遮断部２３を遮断状態とするとともに、第１遮断器２０から第２遮断器３０へ緊急遮断信号が送信されることで、第２遮断器３０内の遮断部３４を遮断状態とする。
　さらに、本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１は、第１遮断器２０から連続的に送信されるアライブ信号を第２遮断器３０において受信し、第２遮断器３０においてアライブ信号を未受信となって所定時間が経過すると、電力線１４の一部に断線が生じたものと判断し、第２遮断器３０内の遮断部３４を遮断状態とする。
　太陽光発電網遮断ユニット１は、図１に示すように、第１遮断器２０と、第２遮断器３０とを備えている。

　（２－１）第１遮断器２０
　第１遮断器２０は、図１に示すように、パワーコンディショナ１２の直上流側の電力線１４上に配置されており、図３に示すように、制御部２１と、電源部２２と、遮断部（第１遮断部）２３と、信号出力部（第１通信部）２４と、表示信号出力部２５とを有している。

　制御部２１は、第１遮断器２０内の各構成を制御するとともに、図３に示すように、緊急遮断ボタン入力部２１ａと、緊急遮断判定部（第１緊急遮断判定部）２１ｂと、遮断制御部（第１遮断制御部）２１ｃと、保持回路部２１ｄと、通信制御部（第１通信制御部）２１ｅと、表示信号制御部２１ｆと、を有している。
　緊急遮断ボタン入力部２１ａは、緊急遮断ボタン１３が操作されると送信される緊急遮断ボタン操作信号を受信して、下流側へ受信情報を転送する。

　緊急遮断判定部（第１緊急遮断判定部）２１ｂは、緊急遮断ボタン入力部２１ａに接続されており、緊急遮断ボタン入力部２１ａに、緊急遮断ボタン操作信号の入力があったか否かを判定する。
　遮断制御部（第１遮断制御部）２１ｃは、緊急遮断判定部２１ｂに接続されており、緊急遮断判定部２１ｂにおいて緊急遮断ボタン操作信号を受信すると、遮断部２３を閉状態から開状態へ移行させる。これにより、遮断制御部２１ｃは、電力線１４を介した電力供給を遮断するように、遮断部２３を制御することができる。

　保持回路部２１ｄは、緊急遮断判定部２１ｂに接続されており、緊急遮断ボタン操作信号を受信した際に、複数の第２遮断器３０を遮断状態へ移行させるために第１遮断器２０から送信される緊急遮断信号のタイマ制御を行う。すなわち、保持回路部２１ｄは、緊急遮断ボタン操作信号を受信すると、複数の第２遮断器３０に対して、受信から所定の保持期間が経過してから緊急遮断信号を送信するためのディレイ時間を設定し、通信制御部２１ｅへ送信する。

　通信制御部（第１通信制御部）２１ｅは、保持回路部２１ｄに接続されており、緊急遮断判定部２１ｂにおいて緊急遮断ボタン１３が操作されたと判定されると、保持回路部２１ｄにおいて設定されたディレイ時間が経過したタイミングで、複数の第２遮断器３０に対して緊急遮断信号を送信するように、信号出力部２４を制御する。
　また、通信制御部２１ｅは、第２遮断器３０に対して所定の時間間隔で送信される断線検知用のアライブ信号の時間間隔、送信タイミング等を制御する。

　表示信号制御部２１ｆは、保持回路部２１ｄに接続されており、緊急遮断判定部２１ｂにおいて緊急遮断ボタン１３が操作されたと判定されると、保持回路部２１ｄにおいて設定されたディレイ時間が経過したタイミングで、パワーコンディショナ１２の信号受信部４４に対して表示制御信号を出力するように、表示信号出力部２５を制御する。
　電源部２２は、図１に示すように、交流電源２０ａと接続されており、ＡＣ／ＤＣ変換または、ＤＣ／ＤＣ変換を行い、第１遮断器２０を構成する各部に対して電力を供給する。

　遮断部（第１遮断部）２３は、太陽光発電網遮断システム１０のシステム電圧全体を遮断可能な遮断器として第１遮断器２０に設けられている。そして、遮断部２３は、遮断制御部２１ｃから送信される信号によって開閉制御されることで、第１遮断器２０における遮断状態の切替を行う。
　信号出力部（第１通信部）２４は、通信制御部２１ｅに接続されており、通信制御部２１ｅからの指令に基づいて、保持回路部２１ｄにおいて設定されたディレイ時間が経過したタイミングで第２遮断器３０へ緊急遮断信号を出力する。

　また、信号出力部２４は、保持回路部２１ｄおよび通信制御部２１ｅによって設定された送信タイミングおよび所定の時間間隔で、第２遮断器３０へアライブ信号を送信する。
　表示信号出力部２５は、表示信号制御部２１ｆに接続されており、表示信号制御部２１ｆからの指令により、パワーコンディショナ１２へ表示制御信号を出力する。
　これにより、パワーコンディショナ１２の表示部４６では、第１遮断器２０において遮断状態となってから所定の保持（ディレイ）時間が経過したタイミングで、第１遮断器２０から第２遮断器３０へ送信される緊急遮断信号により第２遮断器３０が遮断状態になってから、“緊急遮断中”等のメッセージ（図７参照）を表示することができる。

　この結果、第２遮断器３０は、第１遮断器２０が遮断状態となってから、所定時間が経過した後で遮断状態へ移行することができるため、第２遮断器３０を遮断状態へ移行させる際に接点部に掛かる電圧を、第１遮断器２０よりも低減することができる。よって、複数の第２遮断器３０として、耐電圧が第１遮断器２０よりも低いものを用いることができるため、太陽光発電網遮断ユニット１のコストを大幅に低減することができる。

　また、複数の太陽光発電モジュール１１の個々に対して１つずつ遮断器を設けた構成と比較して、４つの太陽光発電モジュール１１ごとに１つずつ第２遮断器３０が設けられた構成としているため、施工コストを抑制することができる。
　さらに、パワーコンディショナ１２の表示部４６には、第２遮断器３０が遮断状態へ移行してからメッセージが表示される。このため、第２遮断器３０がまだ遮断状態へ移行していない状態で、緊急遮断中等のメッセージが表示されることを防止して、作業者や消防士等の安全性を確保することができる。

　（２－２）第２遮断器３０
　第２遮断器３０は、図１に示すように、４つの太陽光発電モジュール１１ごとに１つずつ、太陽光発電モジュール１１の直下流側の電力線１４上に配置されている。そして、第２遮断器３０は、図４に示すように、制御部３１と、電源部３２と、電源保持回路（電源保持部）３３と、遮断部（第２遮断部）３４とを有している。

　制御部３１は、信号受信部（第２通信部）３１ａと、緊急遮断判定部（第２緊急遮断判定部）３１ｂと、遮断制御部（第２遮断制御部）３１ｃと、アライブ信号判定部（信号判定部）３１ｄと、断線判定部３１ｅと、を有している。
　信号受信部（第２通信部）３１ａは、第１遮断器２０の信号出力部２４から出力された緊急遮断信号およびアライブ信号を受信して、下流側へ転送する。

　緊急遮断判定部（第２緊急遮断判定部）３１ｂは、信号受信部３１ａに接続されており、第１遮断器２０から受信した緊急遮断信号の受信の有無を判定する。
　遮断制御部（第２遮断制御部）３１ｃは、緊急遮断判定部３１ｂおよび断線判定部３１ｅに接続されており、各判定部３１ｂ，３１ｅにおける判定結果を受信して、遮断状態とするか否かを切り替えるように遮断部３４を制御する。

　アライブ信号判定部（信号判定部）３１ｄは、信号受信部３１ａに接続されており、第１遮断器２０から所定の時間間隔で連続して受信するアライブ信号の受信状況を判定する。具体的には、アライブ信号判定部３１ｄは、第１遮断器２０から所定の時間間隔で連続して受信するはずのアライブ信号の受信が途絶えているか否かを判定する。
　断線判定部３１ｅは、アライブ信号判定部３１ｄに接続されており、アライブ信号判定部３１ｄにおける判定結果を受信して、電力線１４の一部に断線が発生しているか否かの判定を行う。具体的には、断線判定部３１ｅは、第１遮断器２０から所定の時間間隔で連続して受信するはずのアライブ信号の受信が途絶えてから所定時間が経過しても未受信のままである場合には、断線発生と判定する。

　電源部３２は、複数の太陽光発電モジュール１１から供給された直流電力をＤＣ／ＤＣ変換して、第２遮断器３０を構成する各部に対して電力を供給する。
　電源保持回路（電源保持部）３３は、例えば、キャパシタであって、複数の太陽光発電モジュール１１から供給されＤＣ／ＤＣ変換された直流電力を、一定時間、第２遮断器３０を駆動させるためのエネルギーとして蓄える。
　遮断部（第２遮断部）３４は、太陽光発電網遮断システム１０に含まれる複数の太陽光発電モジュール１１から下流側への電力供給を遮断可能な遮断器として、第２遮断器３０に設けられている。そして、遮断部３４は、遮断制御部３１ｃから送信される信号によって開閉制御されることで、第２遮断器３０における遮断状態の切替を行う。

　＜太陽光発電網遮断ユニット１による緊急遮断制御＞
　本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１では、以上のような構成により、緊急遮断ボタン１３が操作されると、第１遮断器２０は、遮断部２３を開状態として第１遮断器２０において電力供給を遮断するとともに、第２遮断器３０に対して緊急遮断信号を送信して、第２遮断器３０の遮断部３４を開状態として第２遮断器３０において電力供給を遮断する。

　このような、本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１による緊急遮断制御について、図５に示すタイミングチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
　すなわち、図５では、太陽光の強さ（照度）に応じた太陽光発電モジュール１１における発電状況、緊急遮断ボタン１３の操作、第１遮断器２０および第２遮断器３０における信号の送受信、遮断部２３，３４の状態を時間経過とともに示している。

　複数の太陽光発電モジュール１１は、図５に示すように、日の出から太陽が昇るにつれて上昇した照度により発電量が所定の起動電力に到達すると、複数の太陽光発電モジュール１１から電力が供給されて駆動される複数の第２遮断器３０への電力供給が開始される。このとき、起動された第２遮断器３０は、遮断部３４を開状態から閉状態へと切り替えて、太陽光発電モジュール１１からパワーコンディショナ１２の方へ電力が供給される。

　なお、第１遮断器２０については、太陽光発電の有無に関わらず、電源部２２から電力の供給を受けているため、遮断部２３が閉状態のままである。
　よって、太陽光発電モジュール１１からの電力供給により、第２遮断器３０が閉状態へ移行すると、第１遮断器２０および第２遮断器３０ともに閉状態となるため、太陽光発電モジュール１１からパワーコンディショナ１２への電力供給が可能となる。

　なお、太陽光発電モジュール１１では、太陽光が強く照度が高い時間帯には、第２遮断器３０を駆動するために必要な電力を供給できるものの、例えば、天候が曇りや雨になると、図５に示すように、一時的に必要な電力を供給できなくなるおそれがある。
　しかし、本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１では、第２遮断器３０が、電源保持回路３３を備えているため、一時的に曇りになって太陽光発電モジュール１１からの電力供給量が低下した場合でも、電源保持回路３３から電力を供給することで、第２遮断器３０を動作させることができる。

　次に、修理・メンテナンス作業、緊急時等において緊急遮断ボタン１３が操作されると、図５に示すように、第１遮断器２０では、緊急遮断ボタン入力部２１ａが、緊急遮断ボタン１３が操作されたことを示す緊急遮断ボタン操作信号を受信したか否かを、緊急遮断判定部２１ｂが判定する。
　このとき、緊急遮断ボタン入力部２１ａが緊急遮断ボタン操作信号を受信しているため、遮断制御部２１ｃは、遮断部２３を閉状態から開状態へ切り替えて、第１遮断器２０を遮断状態とする。

　その後、第１遮断器２０では、遮断部２３が遮断状態に移行して、所定の保持期間（Ｙ秒）が経過すると、第２遮断器３０に対して、緊急遮断信号を送信するとともに、パワーコンディショナ１２に対して、表示制御信号を送信する。
　第２遮断器３０では、信号受信部３１ａが緊急遮断信号を受信すると、緊急遮断判定部３１ｂが緊急遮断信号を受信したと判定し、遮断制御部３１ｃが閉状態から開状態へ移行するように遮断部３４を制御する。

　これにより、第１遮断器２０の遮断部２３が遮断状態に移行したことに続いて、第２遮断器３０においても、遮断部３４を遮断状態へ移行させることができる。
　この結果、複数の太陽光発電モジュール１１ごとに１つずつ設けられる第２遮断器３０の耐電圧を第１遮断器２０よりも低くすることができるため、個々の太陽光発電モジュール１１に高耐電圧の遮断器を１つずつ設けた構成と比較して、大幅にコストダウンを図ることができる。

　また、複数の太陽光発電モジュール１１の個々に対して１つずつ遮断器を設けた構成と比較して、４つの太陽光発電モジュール１１に対して１つずつ第２遮断器３０を設けた構成としているため、施工コストを抑制することができる。
　さらに、パワーコンディショナ１２では、信号受信部４４が、第１遮断器２０から送信された表示制御信号を受信すると、表示制御部４５が、図７に示す表示画面４６ａに、“緊急遮断中”というメッセージを表示するように、表示部４６を制御する。

　これにより、第１遮断器２０および第２遮断器３０においても、遮断部２３，３４を遮断状態へ移行させた状態で、パワーコンディショナ１２の表示部４６の表示画面４６ａに、緊急遮断中であることを示すメッセージを表示させることができる。
　この結果、第１遮断器２０および第２遮断器３０における緊急遮断処理が完了していることをパワーコンディショナ１２の表示部４６の表示画面４６ａを見て確認することができるため、修理等の作業者や火災発生時等の消防士の安全性を確保することができる。

　＜太陽光発電網遮断ユニット１による断線検知時における遮断制御＞
　本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１では、以上のような構成により、第１遮断器２０から第２遮断器３０に対して所定の時間間隔で連続的に送信されるアライブ信号が、第２遮断器３０において未受信となってから所定の保持期間（Ｙ秒）が経過すると断線発生と判断し、第２遮断器３０の遮断部３４を開状態として第２遮断器３０において電力供給を遮断する。

　このような、本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１による断線検知遮断制御について、図６に示すタイミングチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
　すなわち、図６では、太陽光の強さ（照度）に応じた太陽光発電モジュール１１における発電状況、電力線１４の断線発生の有無、第１遮断器２０および第２遮断器３０における信号の送受信、遮断部２３，３４の状態を時間経過とともに示している。

　なお、複数の太陽光発電モジュール１１における発電状況と第２遮断器３０への電力供給との関係については、上述した図５の説明と同様であるから、ここでは説明を省略する。
　第１遮断器２０は、起動された状態になると、所定の時間間隔で連続してアライブ信号を第２遮断器３０へと送信している。

　そして、第２遮断器３０では、複数の太陽光発電モジュール１１からの電力供給によって起動されると、信号受信部３１ａにおいて、第１遮断器２０から連続して送信されるアライブ信号を受信する。
　ここで、電力線１４の一部において断線が発生すると、図６に示すように、第１遮断器２０から連続して送信されるアライブ信号が、第２遮断器３０において受信できない状態となる。具体的には、第２遮断器３０では、信号受信部３１ａが、電力線１４が正常であれば、所定の時間間隔で受信できるはずのアライブ信号を受信できない状態となる。

　このとき、第１遮断器２０では、遮断部２３を開状態へ移行させていないが、複数の太陽光発電モジュール１１とパワーコンディショナ１２との間が直列関係で接続されているため、システム回路として開状態となっている。よって、第２遮断器３０からみると、第１遮断器２０において遮断部２３を開状態とした状態とほぼ同じ状態となっている。
　一方、第２遮断器３０では、アライブ信号判定部３１ｄが、アライブ信号が未受信の状態になったと判定してから所定の保持期間（Ｙ秒）が経過すると、断線判定部３１ｅが、電力線１４の一部に断線が発生したと判定する。

　これにより、遮断制御部３１ｃは、遮断部３４を閉状態から開状態へ移行するように遮断部３４を制御することができる。そして、電力線１４の一部で発生した断線を検知したことに続いて、第２遮断器３０においても、遮断部３４を遮断状態へ移行させることができる。
　すなわち、複数の太陽光発電モジュール１１とパワーコンディショナ１２とを含むシステム回路が電力線１４の断線によって開状態となったことを検知した後で、第２遮断器３０を遮断状態とすることができる。

　この結果、複数の太陽光発電モジュール１１ごとに１つずつ設けられる第２遮断器３０の耐電圧を第１遮断器２０よりも低くすることができるため、個々の太陽光発電モジュール１１に高耐電圧の遮断器を１つずつ設けた構成と比較して、大幅にコストダウンを図ることができる。
　さらに、複数の太陽光発電モジュール１１の個々に対して１つずつ遮断器を設けた構成と比較して、４つの太陽光発電モジュール１１に対して１つずつ第２遮断器３０を設けた構成としているため、施工コストを抑制することができる。

　＜太陽光発電網遮断ユニット１による遮断フロー＞
　本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１において実施される遮断フローについて、図８および図９に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
　図８には、第１遮断器２０における処理が示されており、図９には、第２遮断器３０における処理が示されている。

　（第１遮断器２０における処理）
　第１遮断器２０側における処理は、図８に示すように、まず、ステップＳ１１において、第１遮断器２０に電源供給が開始されると、ステップＳ１２では、緊急遮断ボタン１３が操作されたか否かを監視する。
　ここで、操作されていない場合には、ステップＳ１３へ進み、操作された場合には、ステップＳ１６へ進む。

　次に、ステップＳ１３では、ステップＳ１２において、緊急遮断ボタン１３が操作されていないと判定されたため、通信制御部２１ｅが信号出力部２４を制御して、第２遮断器３０に対して、アライブ信号を送信する。
　次に、ステップＳ１４では、通信制御部２１ｅが、保持回路部２１ｄにおいて設定されたディレイ時間に基づいて、所定の時間間隔で連続してアライブ信号が送信されるように、信号出力部２４を制御する。

　次に、ステップＳ１５では、第１遮断器２０の遮断部２３を閉状態としたまま、ステップＳ１２の緊急遮断ボタン１３の操作の監視に戻る。
　一方、ステップＳ１６では、ステップＳ１２において、緊急遮断ボタン１３が操作されたと判定されたため、即座に、遮断部２３を閉状態から開状態へ切り替えて、第１遮断器２０を遮断状態とする。

　より詳細には、緊急遮断判定部２１ｂが、緊急遮断ボタン入力部２１ａに緊急遮断ボタン操作信号が入力されたと判定すると、遮断制御部２１ｃが、遮断部２３を即座に遮断状態に移行させる。
　次に、ステップＳ１７では、通信制御部２１ｅが、第１遮断器２０の遮断部２３を開状態（遮断状態）としてから、保持回路部２１ｄにおいて設定された所定の保持期間（Ｙ秒）を経過すると、第２遮断器３０へ緊急遮断信号を送信するように、信号出力部２４を制御する。

　次に、ステップＳ１８では、信号出力部２４から第２遮断器３０へ緊急遮断信号が送信される。
　次に、ステップＳ１９では、表示信号制御部２１ｆが、パワーコンディショナ１２の表示部４６に、“緊急遮断中”というメッセージを表示させるための表示制御信号を、パワーコンディショナ１２へ送信するように、表示信号出力部２５を制御する。
　これにより、パワーコンディショナ１２では、表示部４６の表示画面４６ａに、“緊急遮断中”というメッセージを表示させることができる。
　以上のステップＳ１１～Ｓ１９により、第１遮断器２０における処理を終了する。

　（第２遮断器３０における処理）
　第２遮断器３０側における処理は、図９に示すように、まず、ステップＳ２１において、複数の太陽光発電モジュール１１からの電力供給が開始されると、ステップＳ２２では、電源保持回路３３に電力が充電される。そして、電源保持回路３３への充電が完了すると、ステップＳ２３へ遷移する。

　次に、ステップＳ２３では、第１遮断器２０から緊急遮断信号を受信したか否かを判定する。
　ここで、まだ未受信である場合には、ステップＳ２４へ進み、受信した場合には、緊急遮断処理を進めるために、ステップＳ２７へ進む。
　次に、ステップＳ２４では、ステップＳ２３において、緊急遮断信号を未受信と判定されたため、電力線１４の一部に断線が発生していないかを確認するために、第１遮断器２０からアライブ信号を受信したか否かを判定する。

　ここで、未受信である場合には、断線の可能性有りと判断し、ステップＳ２５へ進み、受信している場合には、ステップＳ２８へ進む。
　次に、ステップＳ２５では、ステップＳ２４において、アライブ信号を未受信と判定されているため、アライブ信号が未受信となってから所定の保持期間（Ｙ秒）が経過するまでアライブ信号を受信しないか待機する。

　次に、ステップＳ２６では、アライブ信号を未受信のままＹ秒経過が経過したか否かを判定し、受信した場合には、ステップＳ２４へ戻り、未受信のままである場合には、断線が発生した可能性が高いと判断し、ステップＳ２７へ進む。
　次に、ステップＳ２７では、ステップＳ２３において緊急遮断信号を受信したと判定された場合、あるいは、ステップＳ２６において断線発生と判定された場合に、第２遮断器３０の遮断部３４を閉状態から開状態へ切り替えて、第２遮断器３０を遮断状態として、第２遮断器３０における処理を終了する。
　一方、ステップＳ２８では、ステップＳ２３において緊急遮断信号を受信しておらず、ステップＳ２４においてアライブ信号を受信したと判定されているため、緊急遮断処理および断線検知遮断処理は必要なしと判断し、第２遮断器３０の遮断部３４を閉状態のままとし、ステップＳ２３以降の処理を繰り返す。

　＜主な特徴＞
　本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１は、以上のように、複数の太陽光発電モジュール１１とパワーコンディショナ１２との間に配置されており、緊急遮断ボタン１３の操作によって複数の太陽光発電モジュール１１からパワーコンディショナ１２への電力の供給を遮断する装置であって、第１遮断器２０と、第２遮断器３０とを備えている。第１遮断器２０は、複数の太陽光発電モジュール１１とパワーコンディショナ１２とを直列に接続する電力線１４に設けられており、緊急遮断ボタン１３が操作されると、電力線１４を介した太陽光発電モジュール１１からの電力の供給を遮断するとともに、緊急遮断信号を送信する。第２遮断器３０は、複数の太陽光発電モジュール１１ごとに１つずつ設けられており、第１遮断器２０から緊急遮断信号を受信すると、電力線１４を介した複数の太陽光発電モジュール１１からの電力の供給を遮断する。

　これにより、例えば、火災発生の緊急時や修理、メンテナンス時等において、緊急遮断ボタン１３が操作された場合には、まず第１遮断器２０が、太陽光発電モジュール１１からパワーコンディショナ１２への電力供給を遮断して緊急遮断信号を送信するとともに、送信された緊急遮断信号を第２遮断器３０が受信することで、第２遮断器３０側において、太陽光発電モジュール１１からパワーコンディショナ１２への電力供給を遮断することができる。

　この結果、緊急遮断ボタン１３が操作された際に、太陽光発電モジュール１１から供給される高電圧の電力が印加されることを防止して、作業者等の安全性を確保することができる。また、複数の太陽光発電モジュール１１に対して１つずつ設けられた第２遮断器３０と、第２遮断器３０における遮断を制御する第１遮断器２０とを組み合わせて用いることで、個々の太陽光発電モジュールに対して１つずつ遮断器が設けられた従来の構成と比較して、施工コストを抑制することができる。

　さらに、複数の太陽光発電モジュール１１ごとに１つずつ設けられた複数の第２遮断器３０よりも先に、パワーコンディショナ１２の直上流側に設けられた第１遮断器２０を遮断状態とすることで、第２遮断器３０を閉状態から開状態へ切り替える際に、接点部分に掛かる電圧を、第１遮断器２０よりも低く抑えることができる。
　この結果、複数の太陽光発電モジュール１１ごとに１つずつ設けられる第２遮断器３０の耐電圧を低く設定することができるため、個々の太陽光発電モジュールに高耐電圧の遮断器を１つずつ設けた構成と比較して、大幅にコストダウンを図ることができる。

　本実施形態の太陽光発電網遮断ユニット１は、以上のように、複数の太陽光発電モジュール１１とパワーコンディショナ１２との間に配置されており、複数の太陽光発電モジュール１１からパワーコンディショナ１２への電力の供給を遮断する装置であって、第１遮断器２０と、第２遮断器３０とを備えている。第１遮断器２０は、複数の太陽光発電モジュール１１とパワーコンディショナ１２とを直列に接続する電力線１４に設けられており、電力線１４を介した太陽光発電モジュール１１からの電力の供給を遮断するとともに、アライブ信号を連続的に送信する。第２遮断器３０は、複数の太陽光発電モジュール１１ごとに１つずつ設けられており、第１遮断器２０から連続的に送信されたアライブ信号を受信するとともに、アライブ信号の受信が途絶えて所定時間が経過すると、電力線１４を介した複数の太陽光発電モジュール１１からの電力の供給を遮断する。

　これにより、例えば、火災発生時等において、太陽光発電網遮断システム１０を構成する電力線１４の一部に断線が発生した場合には、第１遮断器２０から連続的に送信されるアライブ信号の受信が、第２遮断器３０において途絶えることを検出し、この検出から所定時間が経過すると、第２遮断器３０において太陽光発電モジュール１１からパワーコンディショナ１２への電力供給を遮断することができる。

　この結果、火災発生時等に太陽光発電モジュール１１から供給される高電圧の電力が印加されることを防止して、消防士等の安全性を確保することができる。また、複数の太陽光発電モジュール１１に対して１つずつ設けられた第２遮断器３０と、第２遮断器３０における遮断を制御する第１遮断器２０とを組み合わせて用いることで、個々の太陽光発電モジュール１１に対して１つずつ遮断器が設けられた従来の構成と比較して、施工コストを抑制することができる。

　さらに、太陽光発電網遮断システム１０を構成する電力線１４の一部に断線が発生してシステム全体が開状態となったことを検出した後で、第２遮断器３０を遮断することで、第２遮断器３０を閉状態から開状態へ切り替える際に、接点部分に掛かる電圧を低く抑えることができる。
　この結果、複数の太陽光発電モジュール１１ごとに１つずつ設けられる第２遮断器３０の耐電圧を低く設定することができるため、個々の太陽光発電モジュールに高耐電圧の遮断器を１つずつ設けた構成と比較して、大幅にコストダウンを図ることができる。

　［他の実施形態］
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　（Ａ）
　上記実施形態では、緊急遮断ボタン１３が操作された場合に送信される緊急遮断ボタン操作信号によって、第１遮断器２０および第２遮断器３０において、遮断部２３および遮断部３４を順に遮断する緊急遮断制御と、アライブ信号の未受信状態を検出して電力線１４の断線を検知して、第２遮断器３０において遮断部３４を遮断する断線検知遮断制御を組み合わせて実施する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、緊急遮断制御および断線検知遮断制御のいずれか一方を実施する太陽光発電網遮断ユニットであってもよい。

　（Ｂ）
　上記実施形態では、親機として機能する第１遮断器２０が、太陽光発電モジュール１１から供給される電力の供給方向においてパワーコンディショナ１２の上流側に隣接する位置に配置された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、親機として機能する第１遮断器が、パワーコンディショナと一体化された状態で設置されるシステム構成であってもよい。
　あるいは、第１遮断器は、太陽光発電網遮断システムのパワーコンディショナに含まれるインバータよりも上流側であれば、システム内の任意の位置に配置されていてもよい。

　（Ｃ）
　上記実施形態では、修理。メンテナンス時や火災等の緊急時等に操作され、太陽光発電モジュール１１からの電力供給を遮断する緊急遮断ボタン１３が、パワーコンディショナ１２に対して接続された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、緊急遮断ボタンの設置位置としては、システム内の任意の位置に設けられていてもよい。

　（Ｄ）
　上記実施形態では、第２遮断器３０が、太陽光発電モジュール１１において生成された電力の供給を受けて起動する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、第２遮断器内に電源装置を設けた構成であってもよいし、第１遮断器、あるいはパワーコンディショナ側から供給される電力によって駆動される構成であってもよい。

　（Ｅ）
　上記実施形態では、第２遮断器３０が、太陽光発電モジュール１１から供給された電力を一時的に蓄える電源保持回路３３を備えている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、上述した第２遮断器内に電源装置を設けた構成、あるいは第１遮断器、あるいはパワーコンディショナ側から供給される電力によって駆動される構成であれば、電源保持回路を持たない第２遮断器であってもよい。

　（Ｆ）
　上記実施形態では、４つの太陽光発電モジュール１１に対して１つずつ第２遮断器３０が設置されたシステム構成を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、２つあるいは３つの太陽光発電モジュールに対して１つずつ第２遮断器が設けられたシステム構成であってもよいし、５つ以上の太陽光発電モジュールに対して１つずつ第２遮断器が設けられたシステム構成であってもよい。

　（Ｇ）
　上記実施形態では、第１遮断器２０と第２遮断器３０との間において、電力線１４を介して、緊急遮断信号およびアライブ信号の送受信を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

　例えば、第１遮断器と第２遮断器との間における緊急遮断信号およびアライブ信号の送受信は、有線通信に限らず、例えば、Ｗｉｆｉ（登録商標）等の無線通信を用いても行われてもよい。

　本発明の太陽光発電網遮断ユニットは、緊急時等において動作する遮断器を設置する際の施工コストを抑制することができるという効果を奏することから、遮断器を含む太陽光発電システムに対して広く適用可能である。

　１　　　太陽光発電網遮断ユニット
１０　　　太陽光発電網遮断システム
１１　　　太陽光発電モジュール
１２　　　パワーコンディショナ
１２ａ　　リレー
１２ｂ　　インバータ
１２ｃ　　リレー
１３　　　緊急遮断ボタン
１４　　　電力線
１４ａ　　コネクタ
１５　　　商用電力系統
２０　　　第１遮断器
２０ａ　　交流電源
２１　　　制御部
２１ａ　　緊急遮断ボタン入力部
２１ｂ　　緊急遮断判定部（第１緊急遮断判定部）
２１ｃ　　遮断制御部（第１遮断制御部）
２１ｄ　　保持回路部
２１ｅ　　通信制御部（第１通信制御部）
２１ｆ　　表示信号制御部
２２　　　電源部
２３　　　遮断部（第１遮断部）
２４　　　信号出力部（第１通信部）
２５　　　表示信号出力部
３０　　　第２遮断器
３１　　　制御部
３１ａ　　信号受信部（第２通信部）
３１ｂ　　緊急遮断判定部（第２緊急遮断判定部）
３１ｃ　　遮断制御部（第２遮断制御部）
３１ｄ　　アライブ信号判定部（信号判定部）
３１ｅ　　断線判定部
３２　　　電源部
３３　　　電源保持回路（電源保持部）
３４　　　遮断部（第２遮断部）
４１　　　直流電力入力部
４２　　　ＤＣ／ＡＣ変換部
４３　　　交流電力出力部
４４　　　信号受信部
４５　　　表示制御部
４６　　　表示部
４６ａ　　表示画面

Claims (16)

1. 　複数の太陽光発電モジュールとパワーコンディショナとの間に配置されており、緊急遮断ボタンの操作によって、前記複数の太陽光発電モジュールから前記パワーコンディショナへの電力の供給を遮断する太陽光発電網遮断ユニットであって、
   　前記複数の太陽光発電モジュールと前記パワーコンディショナとを直列に接続する電力線に設けられており、前記緊急遮断ボタンが操作されると、前記電力線を介した前記太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断するとともに、緊急遮断信号を送信する第１遮断器と、
   　前記複数の太陽光発電モジュールごとに１つずつ設けられており、前記第１遮断器から前記緊急遮断信号を受信すると、前記電力線を介した前記複数の太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する第２遮断器と、
   を備えている太陽光発電網遮断ユニット。
2. 　前記第１遮断器は、前記緊急遮断ボタンが操作されたことを検出する第１緊急遮断判定部と、前記電力線を介した前記太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する第１遮断部と、前記第１緊急遮断判定部が前記緊急遮断ボタンの操作があったと判定すると前記電力の供給を遮断するように前記第１遮断部を制御する第１遮断制御部と、を有している、
   請求項１に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
3. 　前記第１遮断器は、前記第１緊急遮断判定部が前記緊急遮断ボタンの操作があったと判定すると、緊急遮断中であることを示す表示を行うように前記パワーコンディショナに設けられた表示部を制御する表示信号を、前記パワーコンディショナへ送信する表示信号出力部を、さらに有している、
   請求項２に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
4. 　前記第２遮断器は、前記緊急遮断信号を受信する第２通信部と、前記第２通信部において前記緊急遮断信号を受信したか否かを判定する第２緊急遮断判定部と、前記電力線を介した前記太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する第２遮断部と、前記第２緊急遮断判定部が前記緊急遮断信号が受信されたと判定すると前記電力の供給を遮断するように前記第２遮断部を制御する第２遮断制御部と、を有している、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
5. 　前記第２遮断器は、前記第１遮断器における遮断状態を確認した後、前記第２遮断制御部が前記電力の供給を遮断するように前記第２遮断部を制御する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
6. 　前記第２遮断器は、前記太陽光発電モジュールから供給された電力を蓄える電源保持部を、さらに有している、
   請求項４または５に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
7. 　前記第１遮断器と前記第２遮断器とは、有線通信を介して、前記緊急遮断信号の送受信を行う、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
8. 　前記第１遮断器は、前記第２遮断器に対して通信信号を送信する第１通信部と、前記通信信号を連続的に送信するように前記第１通信部を制御する第１通信制御部と、をさらに有している、
   請求項２または３に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
9. 　前記第２遮断器は、前記第１通信部から連続的に送信された前記通信信号を受信する第２通信部と、前記第２通信部において受信する前記通信信号の受信が途絶えたことを検出する信号判定部と、前記信号判定部において前記通信信号の受信が途絶えたことを検出して所定時間が経過すると前記電力線における断線ありと判定する断線判定部と、を有している、
   請求項８に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
10. 　複数の太陽光発電モジュールとパワーコンディショナとの間に配置されており、前記複数の太陽光発電モジュールから前記パワーコンディショナへの電力の供給を遮断する太陽光発電網遮断ユニットであって、
    　前記複数の太陽光発電モジュールと前記パワーコンディショナとを直列に接続する電力線に設けられており、前記電力線を介した前記太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断するとともに、通信信号を連続的に送信する第１遮断器と、
    　前記複数の太陽光発電モジュールごとに１つずつ設けられており、前記第１遮断器から連続的に送信された前記通信信号を受信するとともに、前記通信信号の受信が途絶えて所定時間が経過すると、前記電力線を介した前記複数の太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する第２遮断器と、
    を備えている太陽光発電網遮断ユニット。
11. 　前記第１遮断器は、前記通信信号を送信する第１通信部と、前記通信信号を連続的に送信するように前記第１通信部を制御する第１通信制御部と、を有している、
    請求項１０に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
12. 　前記第２遮断器は、前記第１通信部から連続的に送信された前記通信信号を受信する第２通信部と、前記第２通信部において受信する前記通信信号の受信が途絶えたことを検出する信号判定部と、前記信号判定部において前記通信信号の受信が途絶えたことを検出して所定時間が経過すると前記電力線における断線ありと判定する断線判定部と、前記電力線を介した前記太陽光発電モジュールからの電力の供給を遮断する第２遮断部と、前記断線判定部が前記断線ありと判定すると前記電力の供給を遮断するように前記第２遮断部を制御する第２遮断制御部と、を有している、
    請求項１１に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
13. 　前記第２遮断器は、前記断線判定部において前記電力線における断線ありと判定され、前記太陽光発電モジュールを含むシステムが開放状態となった後、前記第２遮断制御部が前記電力の供給を遮断するように前記第２遮断部を制御する、
    請求項１２に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
14. 　前記第２遮断器は、前記太陽光発電モジュールから供給された電力を蓄える電源保持部を、さらに有している、
    請求項１２または１３に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
15. 　前記第１遮断器と前記第２遮断器とは、有線通信を介して、前記通信信号の送受信を行う、
    請求項１０から１４のいずれか１項に記載の太陽光発電網遮断ユニット。
16. 　請求項１から１５のいずれか１項に記載の太陽光発電網遮断ユニットと、
    　前記複数の太陽光発電モジュールと、
    　前記パワーコンディショナと、
    　前記電力線と、
    　前記緊急遮断ボタンと、
    を備えている太陽光発電網遮断システム。

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