(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、前記配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定する測定手段と、
前記測定手段を制御するとともに、前記測定手段による測定結果に関する演算を行う制御手段と
を備え、
前記太陽光電池パネルが発電状態のままで、前記発電電圧の測定結果と前記対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、前記Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、前記Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、前記各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、前記Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地から前記Ｐ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、
直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、前記太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別する
ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁測定装置。
【請求項２】
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、前記配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定する測定手段と、
前記測定手段を制御するとともに、前記測定手段による測定結果に関する演算を行う制御手段と
を備え、
前記発電電圧の測定結果と前記対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出することにより、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、前記直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、前記太陽光電池パネルが発電状態のままで、区別して検出するとともに、前記Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、前記Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、前記各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、前記Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地から前記Ｐ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、
直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、前記太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別する
ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁測定装置。
【請求項３】
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、前記太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、
前記太陽光電池パネルが発電状態のままで、前記中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、前記配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、
前記発電電圧の測定結果と前記対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、前記Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、前記Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、前記各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、前記Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地から前記Ｐ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、
直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、前記太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別する
ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁測定方法。
【請求項４】
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、前記太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、
前記太陽光電池パネルが発電状態のままで、前記中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、前記配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、
前記発電電圧の測定結果と前記対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出することにより、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、前記直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出するとともに、前記Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、前記Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、前記各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、前記Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地から前記Ｐ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、
直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、前記太陽光電池パネルから前記配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、前記太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別する
ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電状態のままで絶縁測定（ないし診断：以下「測定」として表記する。）ができるようにした太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光電池パネルと、この太陽光電池パネルから出力される直流電圧が入力される中継端子箱及びパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備が提案されている。
【０００３】
このような太陽光発電設備においては、太陽光電池パネルからパワーコンディショナに至る直流回路において漏電が発生すると、正常な発電ができないほか、漏電火災、感電事故に至ることがあるため、直流回路の絶縁測定を行う必要がある。
【０００４】
このような絶縁測定は、例えば特許文献１に記載されているように、太陽光発電パネルに覆いを施すか、または、短絡させてから、サージアブソーバを外して行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２７９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述したような絶縁測定には、危険を伴うばかりか、大きな手間がかかっていた。今後の太陽光発電設備の普及のためには、絶縁測定が簡便に行えるようにすることが望まれる。すなわち、サージアブソーバを外して覆いを施したり、短絡させることなく、発電状態のままで、直流回路の絶縁測定が可能な太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法の開発が望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、絶縁抵抗計のような測定前の処置を要せずに、発電状態のままで、抵抗間の電圧を測定することによって、絶縁測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、第１の発明（請求項１記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置は、以下の構成を有するものである。
【０００９】
〔構成１〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを切替えて測定する測定手段と、測定手段を制御するとともに測定手段による測定結果に関する演算を行う制御手段とを備え、太陽光電池パネルが発電状態のままで、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地からＰ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別することを特徴とするものである。
第２の発明（請求項２記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置は、以下の構成を有するものである。
〔構成２〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧とを切替えて測定する測定手段と、測定手段を制御するとともに、測定手段による測定結果に関する演算を行う制御手段とを備え、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出することにより、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、太陽光電池パネルが発電状態のままで、区別して検出するとともに、Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地からＰ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別することを特徴とするものである。
【００１０】
また、第３の発明（請求項３記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法は、以下の構成を有するものである。
【００１１】
〔構成３〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地からＰ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別することを特徴とするものである。
第４の発明（請求項４記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法は、以下の構成を有するものである。
〔構成４〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルと、太陽光電池パネルから出力される電圧が入力されるとともに配線用遮断器が内蔵された中継端子箱またはパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備の絶縁測定方法であって、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出することにより、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出するとともに、Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地からＰ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
上記第１の発明（請求項１記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、上記構成１を有することにより、太陽光電池パネルが発電状態のままで、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地からＰ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別するので、発電状態のままで、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出することができる。
上記第２の発明（請求項２記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、上記構成２を有することにより、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出することにより、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、太陽光電池パネルが発電状態のままで、区別して検出するとともに、Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地からＰ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別するので、発電状態のままで、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出することができる。
【００１３】
また、上記第３の発明（請求項５記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法においては、構成３を有することにより、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出し、Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地からＰ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別するので、発電状態のままで、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出することができる。
上記第４の発明（請求項６記載の発明）に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法においては、構成４を有することにより、太陽光電池パネルが発電状態のままで、中継端子箱またはパワーコンディショナ内の配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＰ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、配線用遮断器を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の発電電圧及びＮ相端子の測定器抵抗を介した対地電圧と、を切替えて測定し、発電電圧の測定結果と対地電圧の測定結果との差を変数として含む演算を行うことによって絶縁抵抗を算出することにより、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出するとともに、Ｐ相の絶縁抵抗をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗をＲgnとし、β＝Ｒgp／Ｒgnとし、各太陽電池モジュールの発生電圧をＶ、Ｎ相端子から大地を見た電圧をＶＮＥ、大地からＰ相端子を見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとしたとき、直列接続されている太陽電池モジュールの数によって決まるαのとり得る値のいずれにもβの値が一致していなければ、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と判別し、αのとり得る値のいずれかにβの値が一致していれば、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下と判別するので、発電状態のままで、太陽光電池パネルから配線用遮断器に至る直流回路におけるＰ相とＮ相の両相の絶縁抵抗の低下と、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出することができる。
【００１４】
すなわち、本発明は、絶縁抵抗計のような測定前の処置を要せずに、発電状態のままで、抵抗間の電圧を測定することによって、絶縁測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の構成を示す回路図である。
【図２】本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｐ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。
【図３】本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｎ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。
【図４】本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｐ相及びＮ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。
【図５】本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、太陽電池モジュール間にて絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。
【図６】太陽光電池パネルの構成例（９直列×３並列）を示す平面図である。
【図７】本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法による絶縁抵抗測定の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の構成を示す回路図である。
【００１８】
本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法を実行するものである。本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続される太陽光発電設備は、図１に示すように、複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネル１と、太陽光電池パネル１から出力される電圧が入力される中継端子箱２とを備えている。太陽光電池パネル１のＰ側（＋側）端子１ｐは、中継端子箱２内において、ダイオード３を経て、ＭＣＣＢ（Molded Case Circuit
Breaker：配線用遮断器）４のＰ相端子４ｐに接続されている。太陽光電池パネル１のＮ側（−側）端子１ｎは、中継端子箱２内において、ＭＣＣＢ４のＮ相端子４ｎに接続されている。
なお、ＭＣＣＢは、パワーコンディショナ内に内蔵されている場合もある。この場合にも、太陽光電池パネル１のＰ側（＋側）端子１ｐは、パワーコンディショナ内のＭＣＣＢのＰ相端子に接続され、太陽光電池パネル１のＮ側（−側）端子１ｎは、パワーコンディショナ内のＭＣＣＢのＮ相端子に接続されている。
【００１９】
そして、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、ＭＣＣＢ４を開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧（太陽光電池パネル１の発電電圧）と、Ｐ相端子４ｐの測定器抵抗Ｒを介した対地電圧と、ＭＣＣＢ４を開放した電源側のＮ相端子４ｎの測定器抵抗Ｒを介した対地電圧とを測定する測定手段となる測定部５を備えている。この測定部５は、Ｐ相とＮ相との間の電圧を測定する発電電圧測定部８を有している。また、この測定部５は、測定器抵抗Ｒの一端側をＰ相端子４ｐに接続させる状態と、測定器抵抗Ｒの一端側をＮ相端子４ｎに接続させる状態とを切替える切替スイッチ６を有するとともに、測定器抵抗Ｒの両端間の電圧を測定する対地間電圧測定部を有している。測定器抵抗Ｒの他端側は、接地されている。
なお、ＭＣＣＢがパワーコンディショナ内に内蔵されている場合には、測定部５は、パワーコンディショナ内のＭＣＣＢを開放した電源側のＰ相とＮ相との間の電圧と、Ｐ相端子の測定器抵抗Ｒを介した対地電圧と、ＭＣＣＢを開放した電源側のＮ相端子の測定器抵抗Ｒを介した対地電圧とを測定する。
【００２０】
測定部５における測定結果（太陽光電池パネル１の発電電圧値及び測定器抵抗Ｒの両端間の電圧値）は、制御手段となる演算・表示部７に送られる。演算・表示部７は、測定部５を制御するとともに、測定部５から送られた測定結果を記憶し、この測定結果（電圧値）に基づいて、後述する演算を行い、その演算結果に応じた表示を行う。
【００２１】
この太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、測定部５における測定結果に基づいて、太陽光電池パネル１からＭＣＣＢ４に至る直流回路におけるＰ相の絶縁抵抗の低下と、この直流回路におけるＮ相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、該直流回路におけるＰ相とＮ相の両相または太陽電池モジュール間の絶縁抵抗の低下との何れかを検出することができる。この測定は、直流回路が活線である状態で行うことができる。
【００２２】
太陽光電池パネル１からＭＣＣＢ４に至る直流回路において絶縁抵抗が低下した場合には、Ｐ相端子４ｐ、または、Ｎ相端子４ｎと測定器抵抗Ｒを介した対地間には、電圧Ｖｒが生ずる。したがって、この対地間電圧Ｖｒと、太陽光電池パネル１の発電電圧Ｖとを測定することにより、直流回路の絶縁抵抗を知ることができる。太陽光電池パネル１の発電電圧Ｖは、太陽光電池パネル１に照射される光量によって変動するので、随時測定する。
【００２３】
この太陽光発電設備においては、(１)Ｐ相の絶縁低下、（２）Ｎ相の絶縁低下、（３）両相が同時の絶縁低下、または、（４）太陽電池モジュール間における絶縁低下のいずれかが発生する可能性があり、Ｐ相またはＮ相の測定器抵抗Ｒを介した対地電圧の発生を知ることにより、これらを区別して検出することができる。
【００２４】
図２は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｐ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。
【００２５】
この太陽光発電設備において、Ｐ相の絶縁低下による漏電が起こった場合には、図２中の（ａ）に示すように、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に電圧は発生しない。そして、図２中の（ｂ）に示すように、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖnrが発生する。
【００２６】
ここで、太陽光電池パネル１の発電電圧の測定値をＶ１とし、Ｐ相の絶縁抵抗の測定値をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗の測定値をＲgn、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときの測定器抵抗Ｒの両端の電圧の測定値をＶnr、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときの測定器抵抗Ｒの両端の電圧の測定値をＶprとする。すると、以下が成立する。
Ｒgp＝Ｒgn｛Ｒ（Ｖ１−Ｖnr）／Ｖnr（Ｒ＋Ｒgn）｝
Ｒgn＝Ｒgp｛Ｒ（Ｖ１−Ｖpr）／Ｖpr（Ｒ＋Ｒgp）｝
【００２７】
したがって、Ｐ相のみが絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Ｒgp＝Ｒ〔｛（Ｖ１−Ｖpr）／Ｖnr｝−１〕  ・・・・（ただし、Ｖpr≒０）
【００２８】
図３は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｎ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。
【００２９】
この太陽光発電設備において、Ｎ相の絶縁低下による漏電が起こった場合には、図３中の（ａ）に示すように、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖprが発生する。そして、図３中の（ｂ）に示すように、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に電圧は発生しない。
【００３０】
ここで、太陽光電池パネル１の発電電圧の測定値をＶ２とし、Ｐ相の絶縁抵抗の測定値をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗の測定値をＲgn、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときの測定器抵抗Ｒの両端の電圧の測定値をＶnr、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときの測定器抵抗Ｒの両端の電圧の測定値をＶprとする。すると、Ｎ相のみが絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Ｒgn＝Ｒ〔｛（Ｖ２−Ｖnr）／Ｖpr｝−１〕  ・・・・（ただし、Ｖnr≒０）
【００３１】
図４は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、Ｐ相及びＮ相の絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。
【００３２】
この太陽光発電設備において、Ｐ相及びＮ相の両相にて絶縁低下による漏電が起こった場合には、図４中の（ａ）に示すように、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖprが発生する。そして、図４中の（ｂ）に示すように、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖnrが発生する。
ここで、太陽光電池パネル１の発電電圧の測定値をＶ３とし、Ｐ相の絶縁抵抗の測定値をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗の測定値をＲgn、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときの測定器抵抗Ｒの両端の電圧の測定値をＶnr、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときの測定器抵抗Ｒの両端の電圧の測定値をＶprとする。
【００３３】
Ｐ相及びＮ相の両相にて絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Ｒgp＝Ｒ〔｛（Ｖ３−Ｖpr）／Ｖnr｝−１〕
Ｒgn＝Ｒ〔｛（Ｖ３−Ｖnr）／Ｖpr｝−１〕
Ｒｇ＝（Ｒgp・Ｒgn）／（Ｒgp＋Ｒgn）＝Ｒ〔｛Ｖ３／（Ｖpr＋Ｖnr）｝−１〕
【００３４】
図５は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置が接続された太陽光発電設備において、太陽電池モジュール間にて絶縁低下による漏電が起こった状態を示す回路図である。
【００３５】
この太陽光発電設備において、太陽電池モジュール間にて絶縁低下による漏電が起こった場合には、図５中の（ａ）に示すように、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖprが発生する。そして、図５中の（ｂ）に示すように、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときには、測定器抵抗Ｒの両端に、電圧Ｖnrが発生する。
【００３６】
つまり、測定器電圧Ｖpr，ＶnrがＰ相及びＮ相の両相にて発生する場合は、Ｐ相及びＮ相の両相にて絶縁低下しているか、または、太陽電池モジュール間にて絶縁低下している場合である。
ここで、太陽光電池パネル１の発電電圧の測定値をＶ４とし、Ｐ相の絶縁抵抗の測定値をＲgp、Ｎ相の絶縁抵抗の測定値をＲgn、切替スイッチ６をＮ相端子４ｎに切り替えたときの測定器抵抗Ｒの両端の電圧の測定値をＶnr、切替スイッチ６をＰ相端子４ｐに切り替えたときの測定器抵抗Ｒの両端の電圧の測定値をＶprとする。
【００３７】
太陽電池モジュール間にて絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Ｒｇ＝Ｒ〔｛Ｖ４／（Ｖpr＋Ｖnr）｝−１〕
【００３８】
このように、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置においては、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒと、太陽光電池パネル１の発電電圧Ｖとを測定することにより、絶縁抵抗Ｒｇを知ることができる。また、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒの発生状況（Ｐ相発生、Ｎ相発生、Ｐ相及びＮ相の両相発生）を知ることにより、絶縁低下している区間を判別することができる。
ここで、測定器電圧Ｖpr，ＶnrがＰ相及びＮ相の両相にて発生した場合について、Ｐ相及びＮ相の両相にて絶縁低下しているのか、または、太陽電池モジュール間にて絶縁低下しているのかを判別する方法について説明する。
図６は、太陽光電池パネルの構成例（９直列×３並列）を示す平面図である。
ここでは、図６に示すように、太陽電池モジュール１１が９個直列に接続されたものを３列備えた太陽光電池パネル１を考える。この太陽光電池パネル１においては、太陽電池モジュール１１が直列に接続されたものは、それぞれに対応する断路器１２の負荷側において、並列接続されている。
なお、太陽電池モジュール１１とは，数十枚の太陽電池セルを直列接続したものをいう。太陽電池モジュール１１は、一般的には、受光面となるガラスなどの透明基板を支持板とし、この支持板の下に透明な充填材料及び裏面シートにより数十枚の太陽電池セルを封止し、周囲を枠により密封した構造となっている。太陽電池セル同士は、インナーコネクタを介して、半田付けにより接続されている。インナーコネクタの接続不良（断線）は起こり得るが、太陽電池セルは封止されているので、地絡の虞はない。太陽電池モジュール１１の端子は、各太陽電池モジュール１１の外部に設けられた端子ボックス内に設けられている。
ここで、図６に示すように、太陽電池モジュール１１間（太陽電池モジュール１１の端子と他の太陽電池モジュール１１の端子との間）で絶縁不良が生じている場合を考える。図６には、第１列の３番目の太陽電池モジュール１１の端子と同列４番目の太陽電池モジュール１１の端子との間で絶縁不良が生じている状態を示している。この状態において、各太陽電池モジュール１１の発生電圧をＶ、Ｎ相端子４ｎから大地Ｅを見た電圧をＶＮＥ、大地ＥからＰ相端子４ｐを見た電圧をＶＰＥとし、ＶＰＥ：ＶＮＥ＝αとすると、次式が得られる。
α＝｜ＶＰＥ／ＶＮＥ｜＝｜（９Ｖ−３Ｖ）／３Ｖ｜＝６／３＝２
なお，図６に示すように、太陽電池モジュール１１が９個直列に接続されている場合には、起こり得るαは、次式の数値になる。
α＝１：８＝０．１２５
α＝２：７＝０．２８５７
α＝３：６＝０．５０
α＝４：５＝０．８０
α＝５：４＝１．２５
α＝６：３＝２．００
α＝７：２＝３．５０
α＝８：１＝８．００
起こり得るαの値は、直列接続されている太陽電池モジュール１１の数によって決まる。本発明においては、直列接続されている太陽電池モジュール１１の数は既知であり、起こり得るαの値も予め既知であるとする。
次に，Ｐ相の絶縁抵抗Ｒgp及びＮ相の絶縁抵抗Ｒgnと太陽電池モジュール１１の数との関係を検討する。Ｎ相端子４ｎから大地Ｅを見た電圧をＶＮＥ、大地ＥからＰ相端子４ｐを見た電圧をＶＰＥとし、Ｒgp，Ｒgn間を流れる電流をＩｐとする。ＶＰＥとＶＮＥとの比をβとすると、βは次式で表せる。
β＝ＶＰＥ／ＶＮＥ＝（Ｒgp・Ｉｐ）／（Ｒgn・Ｉｐ）＝Ｒgp／Ｒgn
抵抗値Ｒgp，Ｒgnが得られているとき、β≠αならば、電路の絶縁不良は、太陽電池モジュール１１間の地絡ではなく、Ｐ相及びＮ相の両相にて絶縁低下している場合である。  そして、抵抗値Ｒgp，Ｒgnが得られているとき、β＝αならば、電路の絶縁不良は、Ｐ相及びＮ相の両相における絶縁低下ではなく、太陽電池モジュール１１間の地絡である。
【００３９】
図７は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法による絶縁抵抗測定の手順を示すフローチャートである。
【００４０】
本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定装置により本発明に係る太陽光発電設備の絶縁測定方法を実行して、太陽光発電設備における絶縁抵抗を測定するには、図７に示すように、演算・表示部７（制御手段）は、ステップｓｔ１で処理を開始すると、ステップｓｔ２に進み、測定部５のスイッチが投入されていると、ステップｓｔ３に進む。ステップｓｔ３では、太陽光電池パネル１の発電電圧Ｖを測定し、測定器抵抗Ｒの自動測定を行い、ステップｓｔ４に進む。ステップｓｔ４では、切替スイッチ６をＰ相側に切り替えて、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒを測定し、ステップｓｔ５に進む。
【００４１】
ステップｓｔ５では、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒが測定されるか否かを判別し、電圧が測定されれば、ステップｓｔ６に進み、電圧が測定されなければ、ステップｓｔ１２に進む。
【００４２】
ステップｓｔ６では、切替スイッチ６をＮ相側に切り替えて、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒを測定し、ステップｓｔ７に進む。ステップｓｔ７では、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒが測定されるか否かを判別し、電圧が測定されれば、ステップｓｔ７Ａに進み、電圧が測定されなければ、ステップｓｔ１０に進む。
【００４３】
ステップｓｔ７Ａでは、Ｐ相及びＮ相の両相における絶縁抵抗Ｒgp，Ｒgnを演算し、ステップｓｔ７Ｂに進む。ステップｓｔ７Ｂでは、β＝（Ｒgp／Ｒgn）が、α＝｜ＶＰＥ／ＶＮＥ｜がとり得るいずれかの値に一致しているか否かを判別する。βがαがとり得るいずれかの値に一致していればステップｓｔ７Ｃに進み、一致していなければステップｓｔ８に進む。
ステップｓｔ７Ｃでは、太陽電池モジュール間の絶縁抵抗を演算し、絶縁抵抗が１ＭΩ未満であるかを判別し、１ＭΩ未満であれば、ステップｓｔ７Ｄに進み、１ＭΩ未満でなければ、ステップｓｔ１６に進む。
ステップｓｔ７Ｄでは、太陽電池モジュール間において絶縁低下が生じていること及び絶縁低下位置を表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。ステップｓｔ１６では、絶縁状態が良好であることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。
ステップｓｔ８では、Ｐ相及びＮ相の両相における絶縁抵抗ＲgpとＲgnを演算し、絶縁抵抗が１ＭΩ未満であるかを判別し、ＲgpとＲgnともに１ＭΩ未満であれば、ステップｓｔ９に進み、ともに１ＭΩ未満でなければステップｓｔ８Ａに進む。
ステップｓｔ９では、Ｐ相及びＮ相の両相において絶縁低下が生じていることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。
ステップｓｔ８Ａでは、Ｎ相の絶縁抵抗を判別して、絶縁抵抗が１ＭΩ未満であればステップｓｔ１１に進み、１ＭΩ未満でなければステップｓｔ８Ｂに進む。ステップｓｔ１１では、Ｎ相において絶縁低下が生じていることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。
ステップｓｔ８Ｂでは、Ｐ相の絶縁抵抗を判別して、絶縁抵抗が１ＭΩ未満であればステップｓｔ１５に進み、１ＭΩ未満でなければステップｓｔ１６に進む。
ステップｓｔ１５ではＰ相において絶縁低下が生じていることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。
ステップｓｔ１６では、絶縁状態が良好であることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。
【００４４】
ステップｓｔ１０では、Ｎ相における絶縁抵抗Ｒgnを演算し、合成抵抗が１ＭΩ未満であるかを判別し、１ＭΩ未満であれば、ステップｓｔ１１に進み、１ＭΩ未満でなければ、ステップｓｔ１６に進む。ステップｓｔ１１では、Ｎ相において絶縁低下が生じていることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。ステップｓｔ１６では、絶縁状態が良好であることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。
【００４５】
ステップｓｔ１２では、切替スイッチ６をＮ相側に切り替えて、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒを測定し、ステップｓｔ１３に進む。ステップｓｔ１３では、測定器抵抗Ｒの両端電圧Ｖｒが測定されるか否かを判別し、電圧が測定されれば、ステップｓｔ１４に進み、電圧が測定されなければ、ステップｓｔ１６に進む。ステップｓｔ１６では、絶縁状態が良好であることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。
【００４６】
ステップｓｔ１４では、Ｐ相における絶縁抵抗Ｒgpを演算し、合成抵抗が１ＭΩ未満であるかを判別し、１ＭΩ未満であれば、ステップｓｔ１５に進み、１ＭΩ未満でなければ、ステップｓｔ１６に進む。ステップｓｔ１５では、Ｐ相において絶縁低下が生じていることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。ステップｓｔ１６では、絶縁状態が良好であることを表示して、ステップｓｔ１７に進み、処理を終了し、ステップｓｔ２に戻る。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、発電状態のままで絶縁測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁測定装置及び太陽光発電設備の絶縁測定方法に適用される。
【符号の説明】
【００４８】
１    太陽電池パネル
２    中継端子箱
４    ＭＣＣＢ（配線用遮断器）
４ｐ  Ｐ相端子
４ｎ  Ｎ相端子
５    測定部
６    切替スイッチ
【図１】
0005603444.tif 000002
【図２】
0005603444.tif 000003
【図３】
0005603444.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005603444.tif 000007
【図７】
0005603444.tif 000008