(57)【要約】【課題】複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングにおいて、地絡事故が発生した位置を容易に検出する。【解決手段】本発明の地絡位置検出装置は、太陽電池ストリングをフローティング状態にして、前記太陽電池ストリングにおいて地絡事故が発生している位置を検出する地絡位置検出装置であって、前記太陽電池ストリングの両端子にそれぞれ接続する複数の測定端子と、アースに接地させる接地端子と、前記接地端子を接地して、前記測定端子を太陽電池ストリングの両端子にそれぞれ接続した後に、前記太陽電池ストリングの両端子に生じている電圧を基にして、前記接地端子に電流が流れなくなるような電圧を生成する電圧調整部と、検出部によって検出された両端子の電位に基づいた検出の結果を出力する出力部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池パネルが直列に接続される太陽電池ストリングの正極側及び負極側の両端子と、前記太陽電池ストリングによって発電された電力が供給される他の回路と、の接続が遮断された状態にして、前記太陽電池ストリングにおいて地絡事故が発生している位置を検出する地絡位置検出装置であって、
前記太陽電池ストリングの両端子にそれぞれ接続する複数の測定端子と、
アースに接地させる接地端子と、
前記接地端子を接地して、前記測定端子を太陽電池ストリングの両端子にそれぞれ接続した後に、前記太陽電池ストリングの両端子に生じている電圧を基にして、前記接地端子に電流が流れなくなるような電圧を生成する電圧調整部と、
検出部によって検出された両端子の電位に基づいた検出の結果を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする地絡位置検出装置。
【請求項２】
前記測定端子を太陽電池ストリングの両端子にそれぞれ接続する前の各測定端子と接地端子との間のインピーダンスが所望のインピーダンスより高い
ことを特徴とする請求項１に記載の地絡位置検出装置。
【請求項３】
前記所望のインピーダンスは、各測定端子間のインピーダンスである
ことを特徴とする請求項２に記載の地絡位置検出装置。
【請求項４】
前記所望のインピーダンスは、地絡事故が発生した太陽電池パネルの位置の検出精度に影響しないように定めたインピーダンスである
ことを特徴とする請求項３に記載の地絡位置検出装置。
【請求項５】
複数の太陽電池パネルが直列に接続される太陽電池ストリングの正極側及び負極側の両端子と、前記太陽電池ストリングによって発電された電力が供給される他の回路と、の接続が遮断された状態にして、前記太陽電池ストリングにおいて地絡事故が発生している位置を検出する地絡位置検出装置における地絡位置検出方法であって、
前記太陽電池ストリングの両端子のそれぞれに測定端子を接続するステップと、
接地端子をアースに接地させるステップと、
前記接地端子を接地して、前記測定端子を太陽電池ストリングの両端子のそれぞれに接続した後に、前記太陽電池ストリングの両端子に生じている電圧を基にして、前記接地端子に電流が流れなくなるような電圧を生成する電圧調整ステップと、
検出部によって検出された両端子の電位に基づいた検出の結果を出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とする地絡位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングにおいて、地絡事故が発生した位置を検出する、地絡位置検出装置、及び地絡位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電装置は、多数の太陽電池セルにより構成された太陽電池パネルを複数備え、その複数の太陽電池パネルを直列に接続することにより、所望の発電電力を出力する太陽電池ストリングを有している。
ところで、このような太陽電池ストリングにおいて、地絡事故が発生した場合、その地絡事故が発生した位置や、地絡事故が発生した太陽電池パネルを速やかに検出する必要がある。そこで、関連する太陽光発電設備の絶縁測定装置が開示されている（特許文献１を参照）。
この特許文献１に記載の絶縁測定装置は、太陽光電池パネルが発電状態のままで、太陽電池ストリングのＰ相とＮ相との間の発電電圧Ｖと、Ｐ相の測定器抵抗Ｒを介した対地電圧Ｖｐｒと、Ｎ相の測定器抵抗Ｒを介した対地電圧Ｖｎｒとを切替えて測定し、発電電圧Ｖの測定結果と、対地電圧Ｖｐｒ及び対地電圧Ｖｎｒの測定結果と、に基づいて絶縁抵抗Ｒｇを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−６２８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、太陽電池パネルの複数枚が直列に接続された太陽電池ストリングにおいて、絶縁試験や漏電警報器等により太陽電池ストリングの地絡事故や対地絶縁不良が検出された場合、太陽電池ストリングの管理者は、太陽電池パネルのガラス面の破損等が視認できる場合を除いて、太陽電池ストリングのどの位置で地絡事故が発生しているかを容易には判別できない。
このため、太陽電池パネルの地絡事故の検出時において、管理者は、通常、太陽電池ストリングをパワーコンディショナ（ＰＣＳ）へ接続する電路から切離し、太陽電池ストリングをフローティング状態にして地絡事故の検出を行う。この地絡事故を検出する場合、管理者は、太陽電池ストリングのＰ相端子（正極出力端子）のアース（接地）に対する対地電圧と、太陽電池ストリングのＮ相端子（負極出力端子）のアースに対する対地電圧を測定できれば、この対地電圧の計測結果に基づいて、地絡事故が発生した位置を検出することができる。
【０００５】
しかしながら、太陽電池ストリングにおける地絡事故において、高抵抗地絡が発生している場合、例えば、Ｐ相端子とアースとの間にテスタ等の直流電圧計を接続すると、この直流電圧計によりＰ相端子が仮想的な新たな地絡点となり、Ｐ相端子の対地電圧は、各太陽電池パネルが有する対地静電容量と、地絡抵抗と、直流電圧計の内部インピーダンスとに応じて、時間ととともに変化する。また、Ｎ相とアースとの間にテスタ等の直流電圧計を接続する場合も、同様である。このため、太陽電池ストリングの管理者は、Ｐ相端子及びＮ相端子の対地電圧を安定して測定することができず、太陽電池ストリングにおいて地絡事故が発生している位置を検出することが困難であった。
従って、現状において、太陽電池ストリングにおいて地絡事故が発生した場合、管理者は、全ての太陽電池パネルを太陽電池ストリングから切り離し、太陽電池パネルの１枚毎に絶縁試験を実施して、地絡事故が発生した太陽電池パネルを特定せざるを得なかった。このため、太陽電池ストリングにおいて、地絡事故が発生した太陽電池パネルを検出する際には、多くの作業量が必要になっていた。
【０００６】
なお、上記特許文献１に記載の太陽光発電設備の絶縁測定装置は、Ｐ相端子とＮ相端子とのそれぞれに測定器抵抗Ｒを切り替えて接続して対地電圧の測定を行うが、Ｐ相端子とＮ相端子のそれぞれに測定器抵抗Ｒを切り替えて接続する際に、対地静電容量に充電された電荷が放電されて測定器抵抗Ｒに電流が流れ、Ｐ相端子とＮ相端子の対地電圧が変化する現象についての記載がない。従って、特許文献１の絶縁測定装置は、地絡抵抗の値や太陽電池ストリングの対地静電容量の大きさによっては、Ｐ相端子とＮ相端子の対地電圧を安定して測定できない可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングにおいて、地絡事故が発生した位置を容易に検出することができる、地絡位置検出装置、及び地絡位置検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、本発明の地絡位置検出装置は、複数の太陽電池パネルが直列に接続される太陽電池ストリングの正極側及び負極側の両端子と、前記太陽電池ストリングによって発電された電力が供給される他の回路と、の接続が遮断された状態にして、前記太陽電池ストリングにおいて地絡事故が発生している位置を検出する地絡位置検出装置であって、前記太陽電池ストリングの両端子にそれぞれ接続する複数の測定端子と、アースに接地させる接地端子と、前記接地端子を接地して、前記測定端子を太陽電池ストリングの両端子にそれぞれ接続した後に、前記太陽電池ストリングの両端子に生じている電圧を基にして、前記接地端子に電流が流れなくなるような電圧を生成する電圧調整部と、検出部によって検出された両端子の電位に基づいた検出の結果を出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、上記地絡位置検出装置において、前記測定端子を太陽電池ストリングの両端子にそれぞれ接続する前の各測定端子と接地端子との間のインピーダンスが所望のインピーダンスより高いことを特徴とする。
【００１０】
また、上記地絡位置検出装置において、前記所望のインピーダンスは、各測定端子間のインピーダンスであることを特徴とする。
【００１１】
また、上記地絡位置検出装置において、前記所望のインピーダンスは、地絡事故が発生した太陽電池パネルの位置の検出精度に影響しないように定めたインピーダンスであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の地絡位置検出方法は、複数の太陽電池パネルが直列に接続される太陽電池ストリングの正極側及び負極側の両端子と、前記太陽電池ストリングによって発電された電力が供給される他の回路と、の接続が遮断された状態にして、前記太陽電池ストリングにおいて地絡事故が発生している位置を検出する地絡位置検出装置における地絡位置検出方法であって、前記太陽電池ストリングの両端子のそれぞれに測定端子を接続するステップと、接地端子をアースに接地させるステップと、前記接地端子を接地して、前記測定端子を太陽電池ストリングの両端子のそれぞれに接続した後に、前記太陽電池ストリングの両端子に生じている電圧を基にして、前記接地端子に電流が流れなくなるような電圧を生成する電圧調整ステップと、検出部によって検出された両端子の電位に基づいた検出の結果を出力する出力ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングにおいて、地絡事故が発生した位置を容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る地絡位置検出装置１００の構成を示す構成図である。
【図２】地絡位置検出装置１００の動作を説明する説明図である。
【図３】地絡事故位置の検出例を示す説明図である。
【図４】高抵抗地絡を発生させる例を示す説明図である。
【図５】本実施形態の地絡位置検出装置１００による地絡事故位置の検出例を示す説明図である。
【図６】地絡位置検出装置１００の変形例を示す構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る地絡位置検出装置１００Ｂの構成を示す構成図である。
【図８】パネル算出・表示部１４０の構成例を示す構成図である。
【図９】地絡事故が発生している位置の表示例を示す説明図である。
【図１０】地絡位置検出装置１００の異なる実施形態を示す構成図である。
【図１１】地絡位置検出装置１００Ｃにおける地絡事故位置の測定手順を示すフローチャートである。
【図１２】太陽電池ストリング１の発電電力出力時の対地電圧の例を示す説明図である。
【図１３】太陽電池ストリング１のフローティング状態におけるＰＶパネルの対地電圧の例を示す説明図である。
【図１４】フローティング状態の太陽電池ストリング１のＰ−Ｅ電圧を測定する際のテスタの影響を示す説明図である。
【図１５】太陽電池ストリング１に完全地絡が発生した場合の例を示す説明図である。
【図１６】高抵抗地絡が発生した場合のＰ相端子２とアースＥとの間のテスタによる測定例を示す説明図である。
【図１７】高抵抗地絡が発生した場合のＮ相端子３とアースＥとの間のテスタによる測定例を示す説明図である。
【図１８】２電圧計法による測定例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る地絡位置検出装置１００の構成を示す構成図である。この地絡位置検出装置１００は、複数の太陽電池パネル（photovoltaic panel）が直列に接続された太陽電池ストリングにおいて地絡事故（或いは、対地絶縁不良）が発生した位置や、地絡事故が発生した太陽電池パネルを検出する装置である。
【００１７】
なお、以下の説明において、太陽電池ストリングを、単に「ストリング」と呼ぶことがあり、また、太陽電池パネルを、「ＰＶパネル」と呼ぶことがある。また、「地絡事故が発生した位置」と言う場合は、ＰＶパネルに地絡事故が発生している場合の当該ＰＶパネルの位置を指す他、ＰＶパネルの周辺回路（例えば、ＰＶパネルに接続される電源接続線等）に地絡事故が発生している場合の当該周辺回路の位置を指すことがある。
【００１８】
図１に示すように、ストリング（太陽電池ストリング）１は、複数のＰＶパネル（太陽電池パネル）１１、１２、・・・、１ｎを直列に接続することにより構成されている。また、ＰＶパネル１１、１２、・・・、１ｎは、それぞれ、所定個数の太陽電池セルを含んで構成されている。
【００１９】
また、ストリング１の発電電力の給電線Ｌｐ及び給電線Ｌｎのそれぞれは、開閉器３１及び開閉器３２を介して、パワーコンディショナ（以下、単に「ＰＣＳ」と呼ぶ）２０に接続されている。つまり、ストリング１の正極（＋）側の出力端子であるＰ相端子２は、給電線Ｌｐ及び開閉器３１を介して、ＰＣＳ２０の＋側の入力端子に接続されている。また、ストリング１の負極（−）側の出力端子であるＮ相端子３は、給電線Ｌｎ及び開閉器３２を介して、ＰＣＳ２０の−側の入力端子に接続されている。
ＰＣＳ２０は、ストリング１から供給される直流の発電電力を、ＤＣ／ＡＣ変換回路を用いて交流電力に変換し、この変換した交流電力を商用系統などの電力系統へ出力する。
【００２０】
なお、ストリング１からＰＣＳ２０に電力を供給する給電線Ｌｐ及び給電線Ｌｎは、接続箱や中継箱等により中継されて配線されており、開閉器３１及び開閉器３２は、この接続箱や中継箱等に収納されている。
また、例えば、ＰＣＳ２０の−側の入力端子に繋がる負極側の電源線２１は、ＰＣＳ２０の内部においてアースＥに接地されている。そして、開閉器３２がＯＮ（接続状態）の場合に、ストリング１のＮ相端子３は、給電線Ｌｎと開閉器３２と電源線２１とを介して、ＰＣＳ２０内においてアースＥに接地される。また、開閉器３１及び開閉器３２がＯＦＦ（開放状態）の場合に、ストリング１の全体は、ＰＣＳ２０及びアースＥへの接続が開放されたフローティング状態になる。
【００２１】
地絡位置検出装置１００は、ストリング１において地絡事故が発生した位置を検出する。地絡位置検出装置１００は、正極測定端子１０１と、負極測定端子１０２と、接地端子１０３と、電圧検出部１１０と、電圧調整部１２０と、を備えている。
地絡位置検出装置１００を使用する測定者は、ストリング１に生じている地絡事故の位置を検出する場合に、まず、開閉器３１及び開閉器３２のそれぞれをＯＦＦにする。これにより、ストリング１は、ＰＣＳ２０との接続が遮断される。また、ストリング１は、地絡が発生していなければフローティング状態になる。ストリング１をフローティング状態にするように開閉器３１及び開閉器３２のそれぞれをＯＦＦにした後に、地絡位置検出装置１００は、ストリング１に生じている地絡事故の位置を検出する。なお、地絡位置検出装置１００は、地絡事故の位置を、例えば、地絡事故が発生したＰＶパネルの位置として検出してもよい。
なお、ストリング１をＰＣＳ２０との接続を遮断してフローティング状態にしても、ＰＶパネル１０の入射面に太陽光が照射されている場合には、ＰＶパネル１０自体は、継続して発電する。上記のように、ＰＣＳ２０との接続を遮断した場合には、ストリング１からＰＣＳ２０に電力は供給されない。
【００２２】
地絡位置検出装置１００の正極測定端子１０１は、テストリード１０１Ａを介して、ストリング１のＰ相端子２に接続される。また、負極測定端子１０２は、テストリード１０２Ａを介して、ストリング１のＮ相端子３に接続される。また、接地端子１０３は、例えば、地中に打ち込んだアース棒等に接地線１０３Ａを介して接続され、アースＥに接地される。また、電圧検出部１１０は、第１電圧計１１１と第２電圧計１１２と第３電圧計１１３とを備える。第１電圧計１１１と第２電圧計１１２とは、アナログ型（可動コイル型）の直流電圧計であり、第３電圧計１１３は、両極性のデジタル表示式の直流電圧計（デジタル電圧計）である。
【００２３】
第１電圧計１１１は、＋端子がノードｄ２及び＋電圧線ＤＣＬＰを介して正極測定端子１０１に接続され、−端子がノードｄ１を介して第２電圧計１１２の＋端子に接続される。第２電圧計１１２の−端子は、ノードｄ３及び−電圧線ＤＣＬＮを介して負極測定端子１０２に接続される。また、第３電圧計１１３は、一端が、ノードｄ１を介して、第１電圧計１１１の−端子と、第２電圧計１１２の＋端子とに接続される。また、第３電圧計１１３の他端は、接地端子１０３に接続される。
【００２４】
なお、地絡位置検出装置１００において、第１電圧計１１１と第２電圧計１１２とは、ストリング１が発電する電圧が測定できる計測レンジを有する。例えば、第１電圧計１１１と第２電圧計１１２とは、６００Ｖの計測レンジを有する。また、第３電圧計１１３は、０Ｖに近い電圧を測定できる計測レンジを有する。例えば、第３電圧計１１３は、１０Ｖの計測レンジを有する。
なお、第１電圧計１１１、第２電圧計１１２及び第３電圧計１１３は、ポテンショメータ１２１の分圧比など測定条件に与える影響を少なくするように内部インピーダンスの高いものにする。例えば、第１電圧計１１１及び第２電圧計１１２の場合は、６００Ｖの計測レンジで内部インピーダンスが６００ｋΩ程度のものとする。第３電圧計１１３の場合は、内部インピーダンスが１０ＭΩ程度のデジタル表示式の電圧計とする。
【００２５】
また、電圧調整部１２０は、ポテンショメータ１２１を含んで構成される。ポテンショメータ１２１は、一方の末端ａが、ノードｄ２を介して、正極測定端子１０１と、第１電圧計１１１の＋端子とに接続される。また、ポテンショメータ１２１は、他方の末端ｂが、ノードｄ３を介して、負極測定端子１０２と、第２電圧計１１２の−端子とに接続される。また、ポテンショメータ１２１の摺動端子ｃは、ノードｄ１を介して、第１電圧計１１１の−端子と、第２電圧計１１２の＋端子と、第３電圧計１１３の一方の端子と、に接続される。このポテンショメータ１２１の端子ａと端子ｂとの間の抵抗値は、地絡位置検出装置１００の接続によるストリング１の状態の変化を防ぐため、例えば、１００ｋΩから数１００ｋΩ程度にする。
【００２６】
このように、本実施形態の地絡位置検出装置１００では、フローティング状態にあるストリング１の各端子（Ｐ相端子２及びＮ相端子３）の間にポテンショメータ１２１の端子ａと端子ｂがそれぞれ接続される。
また、電圧検出部１１０は、特許文献１に記載の絶縁測定装置のように、ストリング１のＰ相端子２とＮ相端子３のそれぞれに、測定器抵抗を切り替えて接続して対地電圧を測定するものではない。
【００２７】
このように、本実施形態の地絡位置検出装置１００は、フローティング状態にあるストリング１のＰ相端子２とＮ相端子３のそれぞれに、電圧計を接続して対地電圧を計測する。そして、この２つの電圧計を用いる方法は、本実施形態において「２電圧計法」と呼ばれる。この「２電圧計法」を用いることにより、地絡位置検出装置１００は、フローティング状態にあるストリング１のＰ相端子２とアースＥとの間の電圧と、Ｎ相端子３とアースＥとの間の電圧と、を安定して測定することができる。この「２電圧計法」については、後述する「２電圧計法の補足説明」の項目において、詳細に説明する。
【００２８】
また、図２は、地絡位置検出装置１００の動作を説明する説明図である。以下、地絡位置検出装置１００の動作について、図２を参照して説明する。
地絡位置検出装置１００を使用する測定者は、最初に、接地端子１０３を接地線１０３ＡによりアースＥに接地する。次に、測定者は、正極測定端子１０１をテストリード１０１Ａによりストリング１のＰ相端子２に接続し、負極測定端子１０２をテストリード１０２Ａによりストリング１のＮ相端子３に接続する。
【００２９】
続いて、測定者は、ポテンショメータ１２１の摺動端子ｃの位置を変化させることにより、合成抵抗Ｒｐと合成抵抗Ｒｎとを変化させる。この合成抵抗Ｒｐは、ポテンショメータ１２１の抵抗（端子ａと端子ｃとの間の抵抗）と第１電圧計１１１の内部インピーダンスとの合成抵抗である。また、合成抵抗Ｒｎは、ポテンショメータ１２１の抵抗（端子ｃと端子ｂとの間の抵抗）と第２電圧計１１２の内部インピーダンスとの合成抵抗である。
より具体的には、測定者は、ノードｄ１の電位Ｖｍが、アースＥの電位に対して略０Ｖ（予め定めた電位差以下）になるように、ポテンショメータ１２１の摺動端子ｃの位置を調整する。これにより、ノードｄ１の電位Ｖｍが、アースＥの電位に対して略０Ｖになった場合、第３電圧計１１３に印加される電圧Ｖｇが、略０Ｖ（例えば、０．数Ｖから１Ｖ以下）になっている。この場合、第３電圧計１１３の内部抵抗を介して流れる電流Ｉｇは、略０Ａ（アンペア）になる。
【００３０】
つまり、Ｐ相端子２とアースＥとの間の電圧（Ｐ−Ｅ電圧）に基づいて第１電圧計１１１及び第３電圧計１１３に流れる電流Ｉｐが、Ｎ相端子３とアースＥとの間の電圧（Ｎ−Ｅ電圧）に基づいて第２電圧計１１２及び第３電圧計１１３に流れる電流Ｉｎに等しくなるようにする。これにより、第３電圧計１１３において、電流Ｉｐと電流Ｉｎとが打ち消し合い、第３電圧計１１３に流れる電流Ｉｇは、略０Ａになる。このように調整された段階で、ポテンショメータ１２１の「０点調整」が完了する。
【００３１】
なお、ノードｄ１とアースＥとの間に電流計を接続して、電流Ｉｇが略０Ａになるように、ポテンショメータ１２１の摺動端子ｃの位置を調整する方法も考えられる。しかしながら、電流計は、内部インピーダンスが低い。このため、電流計を用いる方法は、例えば、摺動端子ｃが端子ａの位置に移動されて、ノードｄ１の電位ＶｍがＰ相端子２の電位になったとき、又は、摺動端子ｃが端子ｂの位置に移動されて、ノードｄ１の電位ＶｍがN相端子３の電位になったときなどの場合に、電流計に大電流が流れる可能性があるので、適当でない。一方、本実施形態の地絡位置検出装置１００は、第３電圧計１１３として、内部インピーダンスの高い電圧計〈例えば、デジタル表示式の電圧計で１０ＭΩ〉を用いている。このため、地絡位置検出装置１００では、摺動端子ｃが端子ａの位置に移動された場合や、摺動端子ｃが端子ｂの位置に移動された場合でも、第３電圧計１１３に大電流が流れることはない。なお、第３電圧計１１３の最大計測レンジは、ストリング１の発電時の出力電圧に応じたものにする。
【００３２】
なお、以下の説明において、「ストリング１のＰ相端子２とＮ相端子３との間の電圧」を、単に、「Ｐ−Ｎ電圧」と記載し、「ストリング１のＰ相端子２とアースＥとの間の電圧」を、単に「Ｐ−Ｅ電圧」と記載し、「ストリング１のＮ相端子３とアースＥとの間の電圧」を、単に「Ｎ−Ｅ電圧」と記載することがある。
【００３３】
このように、第３電圧計１１３に印加される電圧Ｖｇを略０Ｖにするようにポテンショメータ１２１の摺動端子ｃの位置を調整する「０点調整」を行うことにより、ノードｄ１の電位Ｖｍは、アースＥの電位に対して略０Ｖ（予め定めた電位差以下）になる。
これにより、Ｐ−Ｅ電圧と、Ｎ−Ｅ電圧と、合成抵抗Ｒｐと、合成抵抗Ｒｎと、の間には、
（Ｐ−Ｅ電圧）／（Ｎ−Ｅ電圧）＝Ｒｐ／Ｒｎ、
の関係が成立する。
すなわち、Ｐ−Ｅ電圧と、Ｎ−Ｅ電圧との電圧比が、合成抵抗Ｒｐと合成抵抗Ｒｎの抵抗比に等しくなる。
【００３４】
また、ノードｄ１の電位ＶｍがアースＥの電位に等しくなることにより、Ｐ相端子２とアースＥとの間のＰ−Ｅ電圧は、
Ｐ−Ｅ電圧＝正極測定端子１０１とノードｄ１との間の電圧、
となる。
また、Ｎ相端子３とアースＥとの間のＮ−Ｅ間電圧は、
Ｎ−Ｅ間電圧＝負極測定端子１０２とノードｄ１との間の電圧、
となる。
これにより、Ｐ相端子２の対地電圧は、第１電圧計１１１により測定可能になり、Ｎ相端子３の対地電圧は、第２電圧計１１２により測定可能になる。
【００３５】
次に、地絡事故が発生した位置の算出方法について説明する。
図２において、ストリング１のＰ−Ｎ電圧は、
（Ｐ−Ｅ電圧）＋（Ｎ−Ｅ電圧）＝（Ｐ−Ｎ電圧）  ・・・（１）、
となる。
【００３６】
一方、ＰＶパネル１０の１枚当りのパネル平均電圧Ｖａｖは、パネル枚数をｎとすれば、
Ｖａｖ＝（Ｐ−Ｎ電圧）／ｎ  ・・・（２）、
となる。
【００３７】
そして、地絡事故位置の算出は、Ｐ相端子２を起点とすれば、
（Ｐ−Ｅ電圧）／Ｖａｖ  ・・・（３）、
に基づいて算出することができる。
【００３８】
また、地絡事故位置の算出は、Ｎ相端子３を起点とすれば、
（Ｎ−Ｅ電圧）／Ｖａｖ  ・・・（４）、
に基づいて算出することができる。
【００３９】
より具体的には、Ｐ−Ｅ電圧＝２２５Ｖ、Ｎ−Ｅ電圧＝２７５Ｖ、パネル枚数を１０枚とすれば、ストリング１のＰ−Ｎ電圧は、
Ｐ−Ｎ電圧＝２２５Ｖ＋２７５Ｖ＝５００Ｖ、
となる。
また、パネル平均電圧は、
５００Ｖ／１０＝５０Ｖ、
となる。
【００４０】
従って、地絡事故が発生した位置の算出は、Ｐ相端子２を起点とすれば、Ｐ−Ｅ電圧に基づいて、
２２５Ｖ／５０Ｖ＝４．５、
となる。
これにより、図３の地絡事故位置の検出例を示す説明図に示すように、Ｐ相端子２から５枚目のＰＶパネル（５）の位置で地絡事故が発生したと判定される。
また、地絡事故位置の算出は、Ｎ相端子３を起点とすれば、Ｎ−Ｅ電圧に基づいて、
２７５Ｖ／５０Ｖ＝５．５、
となる。
これにより、Ｎ相端子３から６枚目のＰＶパネル（５）の位置で地絡事故が発生したと判定される。なお、地絡事故の発生は、ＰＶパネル（５）自身において地絡事故が発生した場合の他、ＰＶパネル（５）の周辺回路で地絡事故が発生する場合もある。
このように、地絡事故位置の判定は、Ｐ−Ｅ電圧に基づいて地絡事故が発生した位置を判定した場合も、Ｎ−Ｅ電圧に基づいて地絡事故が発生した位置を判定した場合も、同じ結果となる。
【００４１】
図４と図５を参照して、本実施形態の地絡位置検出装置１００による地絡事故位置の検出例について説明する。図４は、高抵抗地絡を発生させる例を示す説明図である。
図５は、本実施形態の地絡位置検出装置１００による地絡事故位置の検出例を示す説明図である。
この図４は、１２枚のＰＶパネル（１）から（１２）が直列に接続されたストリング１において、２枚目のＰＶパネル（２）と３枚目のＰＶパネル（３）とを接続する電源接続線Ｌ３と、アースＥと、の間に種々の異なる値の地絡抵抗Ｒｇを接続して地絡事故を発生させた例である。そして、図５では、それぞれの異なる値の地絡抵抗Ｒｇに応じた測定値と、地絡事故位置の検出結果と、を表にして示している。
【００４２】
この図５に示す表では、ストリング１の状態と、ストリング１の対地との関係と、テスタによる測定結果と、地絡位置検出装置１００による測定結果と、地絡事故位置の検出結果と、を対比して示している。
なお、この表の符号Ａから符号Ｆで示す各状態において、Ｐ−Ｎ電圧や、Ｐ−Ｅ電圧や、Ｎ−Ｅ電圧の測定結果は、測定時間の経過に伴う太陽光の光量の変動の影響を受けており、この影響のため、例えば、Ｐ−Ｎ電圧の測定結果は、最高４９４Ｖから最低４８４Ｖまで変化している。
【００４３】
この表において、符号Ａで示す状態は、ストリング１が発電電力をＰＣＳ２０に給電中であり、ストリング１に地絡事故は発生しておらず、また、ストリング１のＮ相端子３が、ＰＣＳ２０を介してアースＥに接地されている正常な状態である。この状態Ａにおいて、テスタによるＰ−Ｎ電圧の測定結果は、４９１Ｖ、Ｐ−Ｅ電圧の測定結果は、４９１Ｖ、Ｎ−Ｅ電圧は、０Ｖである。
【００４４】
また、状態Ｂは、ストリング１を独立にした状態、つまり、ストリング１とＰＣＳ２０との接続を開放することにより、ストリング１をアースＥに対してフローティング状態にし、かつストリング１に地絡事故が発生していない状態である。
この状態Ｂにおいて、Ｐ−Ｎ電圧とＰ−Ｅ電圧とＮ−Ｅ電圧の各値は、地絡位置検出装置１００を用いずにテスタ等による測定方法では測定不能である。図示する各値は、本実施形態の地絡位置検出装置１００を用いた「２電圧計法」により測定したものである。そして、地絡位置検出装置１００による測定結果は、Ｐ−Ｎ電圧が、４９２Ｖであり、Ｐ−Ｅ電圧が、２４６Ｖであり、Ｎ−Ｅ電圧が、２４６Ｖである。
【００４５】
また、状態Ｃから状態Ｆは、それぞれの状態でストリング１を独立にした状態で、地絡状態を人為的に発生させた状態を示す。ストリング１を独立にした状態、即ち、ストリング１とＰＣＳ２０との接続を開放することにより、ストリング１をアースＥに対してフローティング状態にする。ストリング１を独立にした状態のまま、ストリング１のＰ相端子２から数えて２枚目のＰＶパネル（２）と３枚目のＰＶパネル（３）とを接続する電源接続線Ｌ３において地絡状態を発生させる。
ここで、状態Ｃから状態Ｆのそれぞれの状態で、地絡抵抗の値が互いに異なる地絡状態を発生させて、それぞれの状態における測定結果を比較する。
【００４６】
まず、状態Ｃは、ストリング１を独立にした状態にして、地絡抵抗０Ωの完全地絡を発生させた状態である。
この状態Ｃの完全地絡状態において、Ｐ−Ｎ電圧とＰ−Ｅ電圧とＮ−Ｅ電圧とは、テスタによる測定が測定可能であり、テスタ測定による測定結果は、Ｐ−Ｎ電圧は、４９０Ｖであり、Ｐ−Ｅ電圧は、８１．５Ｖであり、Ｎ−Ｅ電圧は、４０９Ｖである。
また、本実施形態の地絡位置検出装置１００による測定結果は、Ｐ−Ｎ電圧が、４９０Ｖであり、Ｐ−Ｅ電圧が、８１．５Ｖであり、Ｎ−Ｅ電圧が、４０９Ｖである。
【００４７】
そして、ＰＶパネルの１枚当りの発電電圧は、４０．９Ｖである。これにより、Ｐ−Ｅ電圧に基づいて、「８１．５／４０．９≒２」が算出され、Ｐ相端子２から数えて２枚目までのＰＶパネル（１）とＰＶパネル（２）とが正常であると判定される。また、Ｎ−Ｅ電圧に基づいて、「４０９／４０．９＝１０」が算出され、Ｎ相端子３から数えて１０枚目のＰＶパネル（３）からＰＶパネル（１２）までが正常であると判定される。これにより、地絡事故は、Ｐ相端子２から数えて、２枚目のＰＶパネルと３枚目のＰＶパネルとの間の電源接続線Ｌ３で発生していると判定される。
【００４８】
このように、完全地絡が発生している場合は、テスタによる測定と、地絡位置検出装置１００による測定と、の何れの測定方法においても、Ｐ相端子２とＮ相端子３の対地電圧の測定を行うことができる。そして、測定者は、テスタによる測定結果、又は地絡位置検出装置１００による測定結果に基づいて、地絡事故が発生している位置、或いは、地絡事故が発生しているＰＶパネルを検出することができる。
【００４９】
また、状態Ｄは、ストリング１を独立にした状態にして、地絡抵抗１ｋΩの地絡を発生させた状態である。
この状態Ｄの地絡状態において、Ｐ−Ｎ電圧とＰ−Ｅ電圧とＮ−Ｅ電圧とは、テスタによる測定が測定不能であり、本実施形態の地絡位置検出装置１００による測定が、測定可能である。そして、地絡位置検出装置１００による測定結果は、Ｐ−Ｎ電圧が、４９３Ｖであり、Ｐ−Ｅ電圧が、８２．５Ｖであり、Ｎ−Ｅ電圧が、４１１Ｖである。
【００５０】
そして、ＰＶパネルの１枚当りの発電電圧は、４１．１Ｖである。これにより、Ｐ−Ｅ電圧に基づいて、「８２．５／４１．１≒２」が算出され、Ｐ相端子２から数えて２枚目までのＰＶパネル（１）とＰＶパネル（２）とが正常であると判定される。また、Ｎ−Ｅ電圧に基づいて、「４１１／４１．１＝１０」が算出され、Ｎ相端子３から数えて１０枚目のＰＶパネル（３）からＰＶパネル（１２）までが正常であると判定される。これにより、地絡事故は、Ｐ相端子２から数えて、２枚目のＰＶパネル（２）と３枚目のＰＶパネル（３）との間の電源接続線Ｌ３で発生していると判定される。
このように、地絡抵抗１ｋΩの地絡が発生している場合は、テスタによる測定が不可能であり、地絡位置検出装置１００による測定だけが可能である。そして、測定者は、地絡位置検出装置１００の測定結果に基づいて、ストリング１において地絡事故が発生している位置、或いは地絡事故が発生しているＰＶパネルを検出することができる。
【００５１】
また、状態Ｅは、ストリング１を独立にした状態にして、地絡抵抗１００ｋΩの高抵抗地絡を発生させた状態である。
この状態Ｅの高抵抗地絡状態において、Ｐ−Ｎ電圧とＰ−Ｅ電圧とＮ−Ｅ電圧とは、テスタによる測定が測定不能であり、本実施形態の地絡位置検出装置１００による測定が、測定可能である。そして、地絡位置検出装置１００による測定結果は、Ｐ−Ｎ電圧が、４９４Ｖであり、Ｐ−Ｅ電圧が、８３．２Ｖであり、Ｎ−Ｅ電圧が、４１４Ｖである。
【００５２】
そして、ＰＶパネルの１枚当りの発電電圧は、４１．２Ｖである。これにより、Ｐ−Ｅ電圧に基づいて、「８３．２／４１．２≒２」が算出され、Ｐ相端子２から数えて２枚目までのＰＶパネル（１）とＰＶパネル（２）とが正常であると判定される。また、Ｎ−Ｅ電圧に基づいて、「４１４／４１．２≒１０」が算出され、Ｎ相端子３から数えて１０枚目のＰＶパネル（３）からＰＶパネル（１２）までが正常であると判定される。これにより、地絡事故は、Ｐ相端子２から数えて、２枚目のＰＶパネル（２）と３枚目のＰＶパネル（３）との間の電源接続線Ｌ３で発生していると判定される。
このように、地絡抵抗１００ｋΩの高抵抗地絡が発生している場合は、テスタによる測定が不可能であり、地絡位置検出装置１００による測定だけが可能である。そして、測定者は、地絡位置検出装置１００の測定結果に基づいて、ストリング１において地絡事故が発生している位置、或いは地絡事故が発生しているＰＶパネルを検出することができる。
【００５３】
また、状態Ｆは、ストリング１を独立にした状態にして、地絡抵抗１ＭΩの高抵抗地絡を発生させた状態である。
この状態Ｆの高抵抗地絡状態において、Ｐ−Ｎ電圧とＰ−Ｅ電圧とＮ−Ｅ電圧とは、テスタによる測定が測定不能であり、本実施形態の地絡位置検出装置１００による測定が、測定可能である。そして、地絡位置検出装置１００による測定結果は、Ｐ−Ｎ電圧が、４８４Ｖであり、Ｐ−Ｅ電圧が、８１．５Ｖであり、Ｎ−Ｅ電圧が、４０３Ｖである。
【００５４】
そして、ＰＶパネルの１枚当りの発電電圧は、４０．４Ｖである。これにより、Ｐ−Ｅ電圧に基づいて、「８１．５／４０．４≒２」が算出され、Ｐ相端子２から数えて２枚目までのＰＶパネル（１）とＰＶパネル（２）とが正常であると判定される。また、Ｎ−Ｅ電圧に基づいて、「４０３／４０．４≒１０」が算出され、Ｎ相端子３から数えて１０枚目のＰＶパネル（３）からＰＶパネル（１２）までが正常であると判定される。これにより、地絡事故は、Ｐ相端子２から数えて、２枚目のＰＶパネル（２）と３枚目のＰＶパネル（３）との間の電源接続線Ｌ３で発生していると判定される。
このように、地絡抵抗１ＭΩの地絡が発生している場合は、テスタによる測定が不可能であり、地絡位置検出装置１００による測定だけが可能である。そして、測定者は、地絡位置検出装置１００の測定結果に基づいて、ストリング１において地絡事故が発生している位置、或いは地絡事故が発生しているＰＶパネルを検出することができる。
【００５５】
なお、状態Ｇは、ストリング１を独立にした状態にして、ＰＶパネル（５）のガラス面を破損させ、このＰＶパネル（５）のガラス面に散水して、地絡を発生させた状態である。この状態Ｇにおいて、Ｐ−Ｎ電圧とＰ−Ｅ電圧とＮ−Ｅ電圧とは、テスタによる測定が測定不能であり、本実施形態の地絡位置検出装置１００による測定が、測定可能である。そして、地絡位置検出装置１００による測定結果は、Ｐ−Ｎ電圧が、４７０Ｖであり、Ｐ−Ｅ電圧が、１６０Ｖであり、Ｎ−Ｅ電圧が、３１３Ｖである。
【００５６】
そして、ＰＶパネルの１枚当りの発電電圧は、３９．２Ｖである。これにより、Ｐ−Ｅ電圧に基づいて、「１６０／３９．２≒４．１」が算出される。この例では、算出した数値４．１を切り上げて５とし、Ｐ相端子２から数えて４枚目までのＰＶパネル（１）からＰＶパネル（４）までが正常であり、ＰＶパネル（５）で地絡したと判定される。また、Ｎ−Ｅ電圧に基づいて、「３１３／３９．２≒７．９」が算出される。この例では、算出した数値７．９を切り上げて８とし、Ｎ相端子３から数えて７枚目のＰＶパネル（６）からＰＶパネル（１２）までが正常であり、ＰＶパネル（５）で地絡したと判定される。これにより、Ｐ相端子２から数えて５枚目のＰＶパネルで地絡事故が発生していると判定される。
このように、ＰＶパネルのガラス面を破損させ、このＰＶパネルのガラス面に散水して、地絡を発生させた場合は、テスタによる測定が不可能であり、地絡位置検出装置１００による測定だけが可能である。そして、測定者は、地絡位置検出装置１００の測定結果に基づいて、ストリング１において地絡事故が発生しているＰＶパネルを検出することができる。
【００５７】
以上、説明したように、本実施形態の地絡位置検出装置１００は、複数のＰＶパネル（太陽電池パネル）が直列に接続されるストリング１（太陽電池ストリング）の正極側及び負極側の両端子（Ｐ相端子２及びＮ相端子３）と、ストリング１によって発電された電力が供給されるＰＣＳ２０（他の回路）と、の接続が遮断された状態にして、ストリング１において地絡事故が発生している位置を検出する地絡位置検出装置１００であって、ストリング１の両端子にそれぞれ接続する複数の測定端子（正極測定端子１０１と負極測定端子１０２）と、アースＥに接地させる接地端子１０３と、接地端子１０３を接地して、測定端子をストリング１の両端子にそれぞれ接続した後に、ストリング１の両端子に生じている電圧を基にして、接地端子１０３に電流が流れなくなるような電圧（ノードｄ１のアースＥに対する電圧）を生成する電圧調整部１２０と、検出部（第１電圧計１１１及び第２電圧計１１２）によって検出された両端子の電位に基づいた検出の結果を出力する出力部（電圧検出部１１０）と、を備える。
【００５８】
このような構成の地絡位置検出装置１００であれば、ストリング１（太陽電池ストリング）に地絡事故が発生した場合に、測定者は、地絡位置検出装置１００の接地端子１０３をアースＥに接地し、正極測定端子１０１（測定端子）をストリング１のＰ相端子２に接続し、負極測定端子１０２（測定端子）をストリング１のＮ相端子３に接続する。
続いて、地絡位置検出装置１００は、電圧調整部１２０により、ストリング１の両端子（Ｐ相端子２及びＮ相端子３）に生じている電圧（Ｐ−Ｎ電圧）を基にして、接地端子１０３に電流が流れなくなるような電圧（ノードｄ１のアースＥに対する電圧）を生成する。そして、出力部（電圧検出部１１０）は、検出部（第１電圧計１１１及び第２電圧計１１２）によって検出された両端子の電位に基づいた検出の結果（Ｐ−Ｎ電圧及びＮ−Ｅ電圧）を出力する。
これにより、複数のＰＶパネル１０が直列に接続されたストリング１において、地絡事故が発生した位置や、地絡事故が発生したＰＶパネルの位置を容易に検出することができる。
【００５９】
また、上記実施形態の地絡位置検出装置１００において、測定端子（正極測定端子１０１及び負極測定端子１０２）をストリング１の両端子（Ｐ相端子２及びＮ相端子３）にそれぞれ接続する前の各測定端子と接地端子１０３との間のインピーダンスが、所望のインピーダンスより高い。
つまり、地絡位置検出装置１００では、各測定端子と接地端子１０３との間に接続される第１電圧計１１１、第２電圧計１１２、及び第３電圧計１１３の内部インピーダンスを、所望のインピーダンスより高くなるようにする。
これにより、地絡位置検出装置１００では、測定端子をストリング１の両端子（Ｐ相端子２とＮ相端子３）に接続する場合に、ストリング１の両端子における対地電圧の変化を少なくすることができる。
【００６０】
また、上記実施形態の地絡位置検出装置１００において、上記所望のインピーダンスは、各測定端子（正極測定端子１０１と負極測定端子１０２）間のインピーダンスである。
つまり、地絡位置検出装置１００では、各測定端子の間に接続される第１電圧計１１１、及び第２電圧計１１２の内部インピーダンスを、所望のインピーダンスより高くなるようにする。
このように、地絡位置検出装置１００では、各測定端子間のインピーダンスを高くすることにより、測定端子をストリング１の両端子（Ｐ相端子２とＮ相端子３）に接続する場合に、ストリング１の両端子における対地電圧の変化を少なくすることができる。また、電圧調整部１２０は、ストリング１の両端子に生じている電圧（Ｐ−Ｎ電圧）を基にして、接地端子１０３に電流が流れなくなるような電圧（ノードｄ１とアースＥとの間の電圧）を精密に生成することができる。
【００６１】
また、上記実施形態の地絡位置検出装置１００において、上記所望のインピーダンスは、地絡事故が発生した位置の検出精度に影響しないように定めたインピーダンスである。
これにより、地絡位置検出装置１００では、ストリング１において、地絡事故が発生した位置や、地絡事故が発生したＰＶパネルを正確に検出することができる。
なお、上述した地絡位置検出装置１００では、第３電圧計１１３として、内部インピーダンスの高いデジタル表示式の電圧計を用いた例を示したが、第３電圧計１１３としては、例えば、計測レンジが１０Ｖで内部インピーダンスが１０ｋΩ程度のアナログ型（可動コイル型）の電圧計を用いることも可能である。
【００６２】
（地絡位置検出装置１００の変形例）
図６は、地絡位置検出装置１００の変形例を示す構成図である。この図６に示す地絡位置検出装置１００Ａは、図１に示す地絡位置検出装置１００と比較すると、地絡位置判定部１３０を新たに追加した点が異なる。また、第１電圧計１１１が計測結果を地絡位置判定部１３０に出力する点と、第２電圧計１１２が計測結果を地絡位置判定部１３０に出力する点と、が異なる。
地絡位置判定部１３０は、ポテンショメータ１２１による「０点調整」が行われた後に、第１電圧計１１１の計測結果と、第２電圧計１１２の計測結果と、に基づいて、上記式（１）から式（４）を用いて、ストリング１において地絡事故が発生した位置や、地絡事故が発生したＰＶパネルを検出して表示する。
これにより、地絡位置検出装置１００Ａでは、ポテンショメータ１２１による「０点調整」が行われた後に、地絡事故が発生している位置やＰＶパネルを検出して表示することができる。
【００６３】
［第２実施形態］
上述した第１実施形態の地絡位置検出装置１００では、ポテンショメータ１２１の「０点調整」を行った後に、Ｐ−Ｅ電圧及びＮ−Ｅ電圧の測定結果に基づいて、上記式（１）から式（４）に基づいて計算を行うことにより、地絡事故が発生した位置や、地絡事故が発生したＰＶパネルを判定している。
これに対して、第２実施形態の地絡位置検出装置１００Ｂでは、ポテンショメータ１２１の「０点調整」を行った後に、ストリング１において地絡事故が発生した位置を自動で検出して、発光ダイオードにより地絡事故が発生した位置を表示する例について説明する。
【００６４】
図７は、本発明の第２実施形態に係わる地絡位置検出装置１００Ｂの構成を示す構成図である。
この図７に示す地絡位置検出装置１００Ｂは、図１に示す地絡位置検出装置１００と比較すると、新たに、パネル算出・表示部１４０を追加した点が異なる。
この地絡位置検出装置１００Ｂは、第１実施形態の地絡位置検出装置１００と同様に、第１電圧計１１１及び第２電圧計１１２が、アナログ型の直流電圧計で構成され、第３電圧計１１３が、デジタル表示式の電圧計で構成される。第３電圧計１１３は、Ａ／Ｄ変換部１１３Ａを備え、ノードｄ１の電位Ｖｍの測定値をＡ／Ｄ変換してデジタル値で表示する。なお、このデジタル表示式の第３電圧計１１３は、測定値をデジタル値で表示するとともに、測定値をグラフィック表示によりアナログ量的に表示するデジタル型の電圧計であってもよい。
【００６５】
また、ポテンショメータ１２１は、多回転型（例えば、３回転型や５回転型）のポテンショメータで構成されている。この多回転型のポテンショメータ１２１とデジタル表示式の第３電圧計１１３を用いることにより、測定者は、第３電圧計１１３にデジタル表示される測定値を見ながら、第３電圧計１１３に印加される電圧Ｖｇが略０Ｖになるように、ポテンショメータ１２１の「０点調整」を精密に行うことができる。これにより、ノードｄ１の電位Ｖｍは、アースＥの電位に対して略０Ｖ（予め定めた電位差以下）になるように正確に調整される。
【００６６】
また、図８は、パネル算出・表示部１４０の構成例を示す構成図である。この図８に示すパネル算出・表示部１４０は、ＰＶパネル１０の枚数が１２枚の場合、及び１４枚の場合のそれぞれの場合に対応できるように構成されている。このパネル算出・表示部１４０は、抵抗分圧器１５０と、基準電圧発生部１６０と、比較部１７０と、表示部１８０と、を備えている。
このパネル算出・表示部１４０は、第３電圧計１１３の電圧Ｖｇが略０Ｖになるように、ポテンショメータ１２１の「０点調整」が行われた後に、ストリング１のＮ相端子３とアースＥとの間のＮ−Ｅ電圧に基づいて、ストリング１において地絡事故が発生した位置を検出して表示する。
【００６７】
抵抗分圧器１５０は、抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２とが直列に接続された抵抗分圧回路で構成される。抵抗Ｒ２１の一端は、ノードｄ１を介して、ポテンショメータ１２１の摺動端子ｃに接続され、抵抗Ｒ２１の他端は、抵抗Ｒ２２の一端に接続される。抵抗Ｒ２２の他端は、−電圧線ＤＣＬＮ及び負極測定端子１０２を介して、ストリング１のＮ相端子３に接続される。
また、−電圧線ＤＣＬＮ及び負極測定端子１０２は、このパネル算出・表示部１４０の回路電源(不図示)の低電位側のコモン（ＣＯＭ）端子に接続されている。つまり、−電圧線ＤＣＬＮは、パネル算出・表示部１４０を構成する回路のＣＯＭ（共通線）になる。
また、抵抗Ｒ２２の両端には、コンデンサＣ１が並列に接続される。このコンデンサＣ１は、抵抗Ｒ２２に印加される電圧が急激に変化することを抑制する。また、電源投入時には、コンデンサＣ１は、いわゆるソフトスタート回路として機能する。例えば、コンデンサＣ１を設けたことにより、抵抗Ｒ２２に印加される電圧は電源投入時に０Ｖから徐々に立ち上がるようになる。これにより、後段の比較部１７０の動作状態が安定する前に過電圧が印加されないように保護できる。
【００６８】
この抵抗分圧器１５０の構成により、抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２との接続点であるノードｆ１には、Ｎ−Ｅ電圧を分圧した分圧電位信号Ｖｍｓが発生する。なお、分圧電位信号Ｖｍｓは、−電圧線ＤＣＬＮに対して、正電圧となる。
この分圧電位信号Ｖｍｓは、地絡事故が発生した位置が、Ｎ相端子３から数えて１枚目のＰＶパネル(或いは、１枚目ＰＶパネルの周辺回路)である場合に最も電圧が低くなり、Ｎ相端子３から数えたＰＶパネルの枚数が多くなればなるほど、電圧が上昇する。この分圧電位信号Ｖｍｓは、比較部１７０に供給される。
【００６９】
基準電圧発生部１６０は、抵抗Ｒ１から抵抗Ｒ１６が直列に接続された抵抗分圧回路で構成される。この抵抗分圧回路は、この抵抗分圧回路の両端に印加されるストリング１のＰ−Ｎ電圧に基づいて、各ＰＶパネルに対応する判定基準電圧ｒｅｆ１からｒｅｆ１４を生成する。
抵抗Ｒ１６は、一端が＋電圧線ＤＣＬＰ及び正極測定端子１０１を介してストリング１のＰ相端子２に接続され、他端がノードｈ１６を介して、抵抗Ｒ１５の一端に接続される。抵抗Ｒ１５の他端は、ノードｈ１５を介して、抵抗Ｒ１４の一端に接続され、抵抗Ｒ１４の他端は、ノードｈ１４を介して、抵抗Ｒ１３の一端に接続される。以下、同様にして、抵抗Ｒ１３から抵抗Ｒ１までが直列に接続される。
【００７０】
また、抵抗Ｒ１５の両端（ノードｈ１５とノードｈ１６）には、スイッチ１６１が並列に接続される。このスイッチ１６１は、ストリング１を構成するパネル枚数が１２枚である場合にＯＮ（接続）にされ、ストリング１を構成するパネル枚数が１４枚である場合にＯＦＦ（開放）にされる。これにより、地絡位置検出装置１００Ｂは、ストリング１が１２枚のＰＶパネルで構成される場合と、ストリング１が１４枚のＰＶパネルで構成される場合とに応じて、判定基準電圧ｒｅｆ１からｒｅｆ１４の値を変更して、地絡事故が発生した位置を表示することができる。
なお、ノードｈ１５と、−電圧線ＤＣＬＮとの間に、コンデンサＣ２が接続される。このコンデンサＣ２は、スイッチ１６１をＯＮ／ＯＦＦ（接続／開放）した場合に、ノードｈ１５の電圧が急激に変化することを抑制する。また、電源投入時には、コンデンサＣ２は、コンデンサＣ１と同様に、いわゆるソフトスタート回路として機能する。例えば、コンデンサＣ２を設けたことにより、比較部１７０に供給する基準電圧を電源投入時に０Ｖから徐々に立ち上げることができる。これにより、後段の比較部１７０の動作状態が安定する前に過電圧が印加されないように保護できる。
【００７１】
この構成により、基準電圧発生部１６０では、ノードｈ１において、１枚目のＰＶパネルに対応した判定基準電圧ｒｅｆ１を生成し、以下、同様にして、各ＰＶパネルに対応した判定基準電圧ｒｅｆ２からｒｅｆ１４を生成する。例えば、基準電圧発生部１６０は、ノードｈ１３において、１３枚目のＰＶパネルに対応した判定基準電圧ｒｅｆ１３を生成し、ノードｈ１４において、１４枚目のＰＶパネルに対応した判定基準電圧ｒｅｆ１４を生成する。これらの判定基準電圧ｒｅｆ１からｒｅｆ１４は、比較部１７０に供給される。なお、ノードｈ１において生成される判定基準電圧ｒｅｆ１は、−電圧線ＤＣＬＮ（ＣＯＭ）の電位になる。
【００７２】
比較部１７０は、１４枚のＰＶパネルのそれぞれに対応して設けられる１４個のコンパレータＣＰ１からＣＰ１４を有している。このコンパレータＣＰ１からＣＰ１４は、オープンコレクタ出力のコンパレータである。
この比較部１７０において、コンパレータＣＰ１は、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１枚目のＰＶパネルに対応するコンパレータであり、＋入力端子（＋）には、判定基準電圧ｒｅｆ１が入力され、−入力端子（＋）には、分圧電位信号Ｖｍｓが入力される。
【００７３】
以下、同様にして、各ＰＶパネルに対応するコンパレータのそれぞれの＋入力端子には、対応するＰＶパネルの判定基準電圧が入力され、−入力端子には、分圧電位信号Ｖｍｓが入力される。例えば、コンパレータＣＰ１３は、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１３枚目のＰＶパネルに対応するコンパレータであり、＋入力端子には、判定基準電圧ｒｅｆ１３が入力され、−入力端子には、分圧電位信号Ｖｍｓが入力される。
また、コンパレータＣＰ１４は、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１４枚目のＰＶパネルに対応するコンパレータであり、＋入力端子には、判定基準電圧ｒｅｆ１４が入力され、−入力端子には、分圧電位信号Ｖｍｓが入力される。なお、コンパレータＣＰ１からＣＰ１４は、オープンコレクタ出力のコンパレータである。
【００７４】
表示部１８０は、１４枚のＰＶパネルのそれぞれに対応して設けられる１４個の発光ダイオードＬＥＤ１からＬＥＤ１４と、各発光ダイオードＬＥＤ１からＬＥＤ１４のそれぞれのカソード側に直列に接続される１４個の電流制限用の抵抗Ｒ３１からＲ４４と、を有している。
そして、例えば、発光ダイオードＬＥＤ１は、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１枚目のＰＶパネルに対応する表示器であり、アノード側が回路電源の＋Ｖｃｃ（例えば、ＤＣ＋１２Ｖ）に接続され、カソード側が、抵抗Ｒ３１を介して、コンパレータＣＰ１のオープンコレクタ出力端子に接続されている。また、例えば、発光ダイオードＬＥＤ１３は、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１３枚目のＰＶパネルに対応する表示器であり、アノード側が回路電源の＋Ｖｃｃに接続され、カソード側が、抵抗Ｒ４３を介して、コンパレータＣＰ１３のオープンコレクタ出力端子に接続されている。また、例えば、発光ダイオードＬＥＤ１４は、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１４枚目のＰＶパネルに対応する表示器であり、アノード側が回路電源の＋Ｖｃｃに接続され、カソード側が、抵抗Ｒ４４を介して、コンパレータＣＰ１４のオープンコレクタ出力端子に接続されている。
【００７５】
上記構成のパネル算出・表示部１４０の構成において、例えば、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１３枚目のＰＶパネルに地絡事故が発生したとする。この場合、分圧電位信号Ｖｍｓは、ポテンショメータ１２１の「０点調整」を行うことにより、１３枚のＰＶパネルに対応する電圧値になる。
そして、この分圧電位信号Ｖｍｓが、各コンパレータＣＰ１からＣＰ１４により比較されることにより、発光ダイオードＬＥＤ１から発光ダイオードＬＥＤ１３までが点灯し、発光ダイオードＬＥＤ１４が消灯する。つまり、発光ダイオードＬＥＤ１から発光ダイオードＬＥＤ１３までが点灯することにより、地絡事故が発生した位置は、Ｎ相端子３側から数えて１３枚目のＰＶパネル、或いは当該ＰＶパネルの周辺回路であることが示される。
【００７６】
例えば、図９は、地絡事故が発生している位置の表示例を示す説明図である。この図９（Ａ）に示すように、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１３枚目のＰＶパネル又はその周辺回路で地絡事故が発生している場合、ＬＥＤによる表示は、ＬＥＤ１からＬＥＤ１３までが点灯し、ＬＥＤ１４は消灯する。
また、ストリング１のＮ相端子３側から数えて８枚目のＰＶパネル又はその周辺回路で地絡事故が発生している場合、ＬＥＤによる表示は、ＬＥＤ１からＬＥＤ８までが点灯し、ＬＥＤ９からＬＥＤ１４は消灯する。
【００７７】
このように、地絡位置検出装置１００Ｂでは、ストリング１において地絡事故が発生した場合に、ポテンショメータ１２１を調整して第３電圧計１１３の計測値が略０Ｖになるように「０点調整」を行う。そして、地絡位置検出装置１００Ｂは、表示部１８０により、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１枚目のＰＶパネルから、地絡事故が発生した位置に対応するＰＶパネルパネルまでの各ＰＶパネルについて、それぞれに対応する発光ダイオードＬＥＤを点灯させる。これにより、ストリング１において地絡事故が発生した位置は、Ｎ相端子３側から数えて何枚目のＰＶパネル（或いは、その周辺回路）であるかが分かり易く表示される。
これにより、地絡位置検出装置１００Ｂでは、複数のＰＶパネルが直列に接続されたストリング１において、地絡事故が発生している位置を容易に検出して、分かり易く表示することができる。
【００７８】
また、地絡位置検出装置１００Ｂでは、天候等によりストリング１のＰ−Ｎ電圧が変化した場合、例えば、Ｐ−Ｎ電圧が５００Ｖから４００Ｖ等に変化した場合においても、判定基準電圧ｒｅｆ１からｒｅｆ１４と分圧電位信号Ｖｍｓとが、Ｐ−Ｎ電圧の大きさに比例して変化する。これにより、地絡位置検出装置１００Ｂでは、天候等によりストリング１のＰ−Ｎ電圧が変化した場合にも、支障なく、地絡事故位置を検出することができる。
【００７９】
なお、地絡位置検出装置１００Ｂでは、ストリング１のＮ相端子３側の電位を基準にして回路を構成しているが、Ｐ相端子２側の電位を基準にしても回路を構成することができる。
また、地絡位置検出装置１００Ｂは、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１枚目のＰＶパネルから地絡事故が発生している位置に対応するＰＶパネルまでの各ＰＶパネルについて、それぞれのＰＶパネルに対応するＬＥＤを点灯するようにしている。これに限定されず、地絡位置検出装置１００Ｂでは、地絡事故が発生している位置に対応するＰＶパネルのみを検出して表示することも可能である。例えば、地絡位置検出装置１００Ｂでは、ストリング１のＮ相端子３側の電位を基準にして地絡事故が発生している位置を検出するとともに、Ｐ相端子２側の電位を基準にして地絡事故が発生している位置を検出する。これにより、地絡位置検出装置１００Ｂは、地絡事故が発生している位置に対応するＰＶパネルのみを検出して表示することができる。
【００８０】
［第３実施形態］
図１０は、地絡位置検出装置１００の異なる実施形態を示す構成図である。この図１０に示す地絡位置検出装置１００Ｃは、図１に示す地絡位置検出装置１００と比較すると、制御部１９０を新たに追加した点が異なる。
制御部１９０は、測定者からの操作を受け、測定処理を開始する。
制御部１９０は、第１電圧計１１１の計測結果、第２電圧計１１２の計測結果、第３電圧計１１３の計測結果を得て、各測定結果に基づいた演算処理を行い、その結果を出力する。
【００８１】
例えば、制御部１９０は、第３電圧計１１３の計測結果に基づいてポテンショメータ１２１を制御する。例えば、ポテンショメータ１２１は、ポテンショメータにモータ及び減速歯車機構を組合せたモータ駆動式のポテンショメータであってもよい。そして、制御部１９０は、第３電圧計１１３の計測結果が示す電圧値が０Ｖに近い値になるようにポテンショメータ１２１を調整する。制御部１９０は、第３電圧計１１３の計測結果が示す電圧値が０Ｖに近い予め定めた範囲になった段階でポテンショメータ１２１の調整を終了する。制御部１９０は、ポテンショメータ１２１の調整を終了させた後、第１電圧計１１１の計測結果又は第２電圧計１１２の計測結果から地絡地点の位置を検出して、地絡地点の位置を示す情報を出力する。
【００８２】
また、図１１は、地絡位置検出装置１００Ｃにおける地絡事故位置の測定手順を示すフローチャートである。この図１１に示すフローチャートは、上述した地絡位置検出装置１００Ｃにおける地絡事故位置の測定手順を示したものである。
最初に、接地端子１０３をアースＥに接地して、次に、正極測定端子１０１をストリング１のＰ相端子２に接続し、負極測定端子１０２をストリング１のＮ相端子３に接続した後に、地絡位置検出装置１００Ｃは、測定を開始する（ステップＳ１０）。
【００８３】
続いて、制御部１９０は、ポテンショメータ１２１の摺動端子ｃの位置を変化させて、ノードｄ１の対地電圧が略０Ｖ（アースＥの電位）になるようにポテンショメータ１２１の摺動端子ｃの位置を調整する（ステップＳ２０）。これにより、ポテンショメータ１２１の「０点調整」は、完了する。
続いて、制御部１９０は、第１電圧計１１１により計測されたＰ−Ｅ電圧の計測値と、第２電圧計１１２により計測された測定値とを得る（ステップＳ３０）。
続いて、制御部１９０は、上述した（１）式から（４）式に基づいて、ストリング１において地絡事故が発生した位置や、地絡事故が発生したＰＶパネルを判定する（ステップＳ４０）。
上記ステップＳ１０からステップＳ４０に示す測定手順を実行することにより、地絡位置検出装置１００Ｃは、複数のＰＶパネル１０が直列に接続されたストリング１において、地絡事故が発生した位置を容易に検出することができる。
【００８４】
このように、地絡位置検出装置１００Ｃは、測定者により正極測定端子１０１がＰ相端子２に接続され、負極測定端子１０２がＮ相端子３に接続された後、自動でポテンショメータ１２１の「０点調整」を行うことができる。また、地絡位置検出装置１００Ｃは、ストリング１において地絡事故が発生した位置や、地絡事故が発生したＰＶパネルの位置を、自動で検出して表示することができる。
【００８５】
（２電圧計法の補足説明）
上述のように、地絡位置検出装置１００、地絡位置検出装置１００Ａ、地絡位置検出装置１００Ｂ、及び地絡位置検出装置１００Ｃは、「２電圧計法」を用いて地絡事故が発生した位置を検出している。以下では、この２電圧計法について詳細に説明する。
図１２は、太陽電池ストリング１の発電電力出力時の対地電圧の例を示す説明図である。この図に示す例は、ストリング１で発電が行われ、この発電電力をＰＣＳ２０に供給している場合の例であり、ストリング１のＮ相端子３は、ＰＣＳ２０内においてアースＥに接地されている。つまり、図１２は、ストリング１がフローティング状態でない場合の例である。
【００８６】
そして、ストリング１は、図１２（Ａ）に示すように、ＰＶパネル（１）からＰＶパネル（１０）の１０個のＰＶパネルのそれぞれが、電源接続線Ｌ１からＬ１１を介して直列に接続されて構成されている。このストリング１において、ＰＶパネル（１）からＰＶパネル（１０）のそれぞれは５０Ｖの発電電圧を出力しており、ストリング１のＰ相端子２とＮ相端子３との間のＰ−Ｎ電圧は、＋５００Ｖになる。
また、ＰＶパネル（１）からＰＶパネル（１０）のそれぞれは、概ね同じ値の対地静電容量を有している。この図１２（Ａ）に示す例では、ＰＶパネル（１）からＰＶパネル（１０）のそれぞれが有する対地静電容量を、各ＰＶパネル間を接続する各電源接続線Ｌ１からＬ１１とアースＥとの間に接続される対地静電容量Ｃとして等価的に表している。
【００８７】
そして、図１２（Ｂ）の対地電圧特性線Ｇｖ１に示すように、各電源接続線Ｌ１からＬ１１のそれぞれの対地電圧は、電源接続線Ｌ１１とアースＥとの間で０Ｖとなり、電源接続線Ｌ１０とアースＥとの間で、＋５０Ｖとなり、電源接続線Ｌ９とアースＥとの間で、＋１００Ｖとなる。以下、同様にして、電源接続線Ｌ８からＬ１までの対地電圧が＋５０Ｖずつ増加し、Ｐ相端子２の電源接続線Ｌ１とアースＥとの間の対地電圧が＋５００Ｖになる。
【００８８】
また、図１３は、ストリング１のフローティング状態におけるＰＶパネルの対地電圧の例を示す説明図である。図１３（Ａ）は、ストリング１のＰ相端子２及びＮ相端子３と、ＰＣＳ２０と、の接続が遮断されて、ストリング１がフローティング状態になっている例を示している。なお、ＰＶパネル（１）からＰＶパネル（１０）は、それぞれが＋５０Ｖの発電を行っているものとする。
【００８９】
そして、ストリング１がフローティング状態になると、このストリング１の対地電圧は、平均すれば全体として略０Ｖ（アース電位）になる。このため、図１３（Ｂ）の対地電圧特性線Ｇｖ１０に示すように、対地電圧特性線Ｇｖ１０上の中間点のＡ点の対地電圧が、略０Ｖになる。つまり、ＰＶパネル（５）とＰＶパネル（６）とを接続する電源接続線Ｌ６の対地電圧が、アースＥに対して略０Ｖになる。
【００９０】
そして、対地電圧特性線Ｇｖ１０に示すように、各電源接続線Ｌ１からＬ１１の対地電圧は、電源接続線Ｌ１１とアースＥとの間で−２５０Ｖとなり、電源接続線Ｌ１０とアースＥとの間で、−２００Ｖとなり、電源接続線Ｌ９とアースＥとの間で、−１５０Ｖとなる。以下、同様にして、電源接続線Ｌ８からＬ１の対地電圧が＋５０Ｖずつ増加し、Ｐ相端子２の電源接続線Ｌ１とアースＥとの間の対地電圧が＋２５０Ｖになる。
このように、ストリング１がフローティング状態になると、ストリング１のＰＶパネル（１）からＰＶパネル（１０）は、対地静電容量ＣによりアースＥと容量結合しているため、ストリング１の平均対地電電圧(＋２５０Ｖ、・・・、０Ｖ、・・・、−２５０Ｖ)は、略０Ｖになり、アースＥと同電位になる。つまり、ストリング１の中間点Ａの対地電圧が略０Ｖ（アース電位）になる。
【００９１】
また、図１４は、フローティング状態の太陽電池ストリング１のＰ−Ｅ電圧を測定する際のテスタの影響を示す説明図である。
この図に示すように、テスタ４１等の電圧計が、対地電圧の最も高い点であるＰ相端子２とアースＥとの間に接続されると、Ｐ相端子２が仮想的に接地された状態になる。このため、対地電圧特性線Ｇｖ１０は、時間とともに矢印の方向に変化し、最終的に、対地電圧特性線Ｇｖ１１になり、Ｐ相端子２の対地電圧が略０Ｖ（アース電位）になる。
【００９２】
つまり、テスタ４１が、Ｐ相端子２とアースＥとの間に接続されると、Ｐ相端子２が新たな仮想的な地絡点になり、Ｐ相端子２の電位が＋２５０Ｖから０Ｖの方向に向かって下降する。このため、図１４（Ａ）に示すように、各対地静電容量Ｃには、電流ｉが矢印に示す向きに流れ、各対地静電容量Ｃが負の電圧で充電されることになり、各ＰＶパネル(１)からＰＶパネル（１０）の対地電圧は、時間の経過とともに対地電圧特性線Ｇｖ１０から対地電圧特性線Ｇｖ１１に向かって変化する。なお、各対地静電容量Ｃに流れる電流ｉは、電流ｉｔａとして、テスタ４１を通してアースＥに流れる。
この対地電圧特性線Ｇｖ１１に示すように、Ｐ相端子２にテスタ４１を接続することにより、Ｐ相端子２の対地電圧は、＋２５０Ｖから略０Ｖに変化し、Ｎ相端子３の対地電圧は、−２５０Ｖから−５００Ｖに変化する。
上記のように状態が変化するため、Ｐ相端子２の対地電圧が安定せず、Ｐ相端子２とアースＥとの間のＰ−Ｅ電圧は、テスタ４１等の電圧計では測定することができない。
なお、テスタ４１をＰ相端子２に接続した場合の対地電圧の変化の態様は、ストリング１の各対地静電容量Ｃと、テスタ４１のインピーダンスと、に影響を受けるものである。
【００９３】
また、図１５は、ストリング１に完全地絡が発生した場合の例を示す説明図である。図１５（Ａ）に示すように、ストリング１の３枚目のＰＶパネル（３）と４枚目のＰＶパネル（４）を接続する電源接続線Ｌ４に完全地絡が発生すると、この地絡点の対地電圧が０Ｖ（アース電位）になる。このため、対地静電容量Ｃに蓄積された電荷が移動して、地絡電流ｉｇが矢印の向きに流れることにより、ストリング１の地絡発生点以外の各部には、地絡電流ｉｇに応じた電流ｉが矢印に示す方向に流れる。このため、図１５（Ｂ）に示すように、各電源接続線Ｌ１からＬ１１の対地電圧は、地絡が発生していない場合の対地電圧特性線Ｇｖ１０から、完全地絡が発生している場合の対地電圧特性線Ｇｖ１２に向かって変化する。
【００９４】
すなわち、地絡が発生していない場合の対地電圧特性線Ｇｖ１０上の対地電圧０Ｖの点Ａは、完全地絡が発生している場合の対地電圧特性線Ｇｖ１２上の対地電圧０Ｖの点Ｂに移動する。これにより、完全地絡が発生している場合の各電源接続線Ｌ１からＬ１１の対地電圧のそれぞれは、地絡が発生していない場合の電圧から１００Ｖ低下する。例えば、電源接続線Ｌ１とアースＥとの間の電圧は、地絡が発生していない場合の電圧＋２５０Ｖから、完全地絡が発生している場合の電圧＋１５０Ｖに低下する。また、電源接続線Ｌ４とアースＥとの間の電圧は、地絡が発生していない場合の電圧＋１００Ｖから、完全地絡が発生している場合の電圧０Ｖに低下する。また、電源接続線Ｌ１１とアースＥとの間の電圧は、地絡が発生していない場合の電圧−２５０Ｖから、完全地絡が発生している場合の電圧−３５０Ｖに低下する。
【００９５】
このような完全地絡が発生している場合、電源接続線Ｌ１からＬ１１の対地電圧は、Ｐ相端子２とアースＥとの間にテスタ４１などの電圧計を接続しても、Ｎ相端子３とアースＥとの間にテスタ４１などの電圧計を接続しても、対地電圧は変化することなく安定している。このため、測定者は、テスタ４１により、Ｐ相端子２とアースＥとの間のＰ−Ｅ電圧と、Ｎ相端子３とアースＥとの間のＮ−Ｅ電圧と、のそれぞれの電圧を計測し、この計測結果に基づいて、地絡が発生している位置を検出することができる。
しかしながら、ストリング１において完全地絡という状態は、まず発生することがなく、ストリング１における地絡事故は、殆どが高抵抗地絡である。そして、この高抵抗地絡が発生している場合に、テスタ等の電圧計を用いた測定では、以下に説明する問題が発生する。
【００９６】
図１６は、高抵抗地絡が発生した場合のＰ相端子２とアースＥとの間のテスタによる測定例を示す説明図である。そして、図１６（Ａ）は、Ｐ相端子２から３枚目のＰＶパネル（３）と４枚目のＰＶパネル（４）との間の電源接続線Ｌ４で高抵抗地絡が発生した例を示している。なお、高抵抗地絡とは、例えば、地絡時の電源接続線Ｌ４とアースＥ間の地絡抵抗Ｒｇが、１ｋΩ以上の場合である。
この高抵抗地絡が発生すると、図１５の完全地絡の場合と同様にして、地絡が発生していない場合の対地電圧特性線Ｇｖ１０上の対地電圧が０Ｖの点Ａは、高抵抗地絡が発生している場合の対地電圧特性線Ｇｖ１２上の対地電圧が０Ｖの点Ｂに移動する。これにより、高抵抗地絡が発生している場合の各電源接続線Ｌ１からＬ１１の対地電圧のそれぞれは、対地電圧特性線Ｇｖ１２に示すように、地絡が発生していない場合の対地電圧特性線Ｇｖ１０の電圧から１００Ｖ低下する。
【００９７】
そして、このような高抵抗地絡が発生している場合に、テスタ４１が、対地電圧の最も高い点であるＰ相端子２とアースＥとの間に接続されると、Ｐ相端子２が新たな仮想的な地絡点になり、Ｐ相端子２の電位が＋１５０Ｖから０Ｖ（アース電位）の方向に向かって下降する。これにより、ストリング１の全体の対地電圧が低下する。
このため、図１６（Ａ）に示すように、対地電圧が正の電圧にある各点における対地静電容量Ｃの場合、各対地静電容量Ｃに蓄積された電荷が放電され、各対地静電容量Ｃには、電流ｉａが矢印に示す向きに流れる。一方、対地電圧が負の電圧にある各点における対地静電容量Ｃの場合と、測定により状態が遷移して対地電圧が負の電圧になった各点における対地静電容量Ｃの場合には、各対地静電容量Ｃが負の電圧で充電されることになり、各対地静電容量Ｃには、電流ｉａが矢印に示す向きに流れ、ストリング１の対地電圧が変化する。
なお、各対地静電容量Ｃに流れる電流ｉａは、電流ｉｔａとして、テスタ４１を通してアースＥに流れる。
これにより、Ｐ相端子２の対地電圧、つまりＰ相端子２とアースＥとの間のＰ−Ｅ電圧は、０Ｖ（アースＥの電位）に近づいていく。また、電源接続線Ｌ４の電位は、０Ｖから負極性の電位（−Ｖ）に低下していく。
【００９８】
上記のように状態が変化するため、各ＰＶパネル(１)からＰＶパネル（１０）の対地電圧は、図１６（Ｂ）の対地電圧特性線Ｇｖ１３に示すように、対地電圧特性線Ｇｖ１２の電圧から時間とともに次第に矢印の方向に低下していく。このため、Ｐ相端子２の対地電圧（Ｐ−Ｅ電圧）が安定せず、この対地電圧をテスタ４１で測定することができない。このように、高抵抗地絡が発生した場合、Ｐ−Ｅ電圧は、テスタ４１による測定が不可能である。
なお、テスタ４１をＰ相端子２に接続した場合の対地電圧の変化の態様は、ストリング１の各対地静電容量Ｃと、テスタ４１のインピーダンスと、地絡抵抗Ｒｇと、に影響を受けるものである。
【００９９】
また、図１７は、高抵抗地絡が発生した場合のＮ相端子３とアースＥとの間のテスタによる測定例を示す説明図である。
そして、図１７（Ａ）は、図１６と同様に、Ｐ相端子２から３枚目のＰＶパネル（３）と４枚目のＰＶパネル（４）との間の電源接続線Ｌ４で高抵抗地絡が発生した例を示している。
この高抵抗地絡が発生すると、図１６の場合と同様にして、地絡が発生していない場合の対地電圧特性線Ｇｖ１０は、高抵抗地絡が発生している場合の対地電圧特性線Ｇｖ１２に変化する。
【０１００】
そして、このような高抵抗地絡が発生している場合に、テスタ４２が、対地電圧の最も低い点であるＮ相端子３とアースＥとの間に接続されると、Ｎ相端子３が新たな仮想的な地絡点になり、Ｎ相端子３の対地電圧が−３５０Ｖから０Ｖ（アース電位）の方向に向かって上昇する。これにより、ストリング１の全体の対地電圧が上昇する。
このため、ストリング１の各対地静電容量Ｃが正の電圧により充電され、テスタ４２に電流ｉｔｂが矢印の向きに流れることにより、電流ｉｂが矢印に示す方向に流れる。
なお、各対地静電容量Ｃに流れる電流ｉｂは、テスタ４２を通してアースＥから流れる電流ｉｔｂにより供給される。
これにより、Ｎ相端子３の対地電圧、つまりＮ相端子３とアースＥとの間のＮ−Ｅ電圧は、０Ｖ（アースＥの電位）に近づいていく。また、電源接続線Ｌ４の電位は、０Ｖから正極性の電位（＋Ｖ）に上昇していく。
【０１０１】
上記のように状態が変化するため、各ＰＶパネル(１)からＰＶパネル（１０）の対地電圧は、図１７（Ｂ）の対地電圧特性線Ｇｖ１４に示すように、対地電圧特性線Ｇｖ１２の電圧から時間とともに次第に上昇していく。このため、Ｎ相端子３の対地電圧が安定せず、この対地電圧をテスタ４２で測定することができない。このように、高抵抗地絡が発生した場合、Ｎ相端子３とアースＥとの間のＮ−Ｅ電圧は、テスタ４２による測定が不可能である。
【０１０２】
また、図１８は、２電圧計法による測定例を示す説明図である。そして、図１８（Ａ）は、上述した図１６及び図１７と同様に、Ｐ相端子２から３枚目のＰＶパネル（３）と４枚目のＰＶパネル（４）との間の電源接続線Ｌ４で高抵抗地絡が発生した例を示している。この２電圧計法では、Ｐ相端子２とアースＥとの間にテスタ４１などの電圧計を接続し、Ｎ相端子３とアースＥとの間にもテスタ４２などの電圧計を接続する。
【０１０３】
そして、Ｐ相端子２とアースＥとの間にテスタ４１を接続することにより、図１６で示したように、各対地静電容量Ｃから電流ｉａが矢印に示す向きに流れて、各電源接続線Ｌ１からＬ１１の電位は、押し下げられる。一方、Ｎ相端子３とアースＥとの間にテスタ４２を接続することにより、図１７で示したように、各対地静電容量Ｃに電流ｉｂが矢印に示す向きに流れて、各電源接続線Ｌ１からＬ１１の電位は、押し上げられる。このため、電源接続線Ｌ１からＬ１１の電位は、テスタ４１による電位を押し下げる作用と、テスタ４２による電位を押し上げる作用とが打ち消し合うことにより、ストリング１の対地電圧の変化を少なくすることができる。
【０１０４】
より詳細には、この図１８に示す例では、地絡点に相当する電源接続線Ｌ４の位置がストリング１の中心よりもＰ相端子２側に偏っている。このため、Ｐ相端子２とアースＥとの間のＰ−Ｅ電圧が、アースＥとＮ相端子３との間のＮ−Ｅ電圧よりも少しだけ小さくなる（｜Ｐ−Ｅ電圧｜＜｜Ｎ−Ｅ電圧|）。このＰ−Ｅ電圧とＮ−Ｅ電圧との電圧差により、各対地静電容量Ｃに電流ｉａを供給するテスタ４１の電流ｉｔａよりも、各対地静電容量Ｃに電流ｉｂを供給するテスタ４２の電流ｉｔｂの方か少しだけ大きくなる（ｉｔｂ＞ｉｔａ）。このため、対地電圧特性線Ｇｖ１２は、図１８（Ｂ）に示すように、矢印で示す方向に移動し、対地電圧特性線Ｇｖ１２よりも少しだけ対地電圧が上昇した対地電圧特性線Ｇｖ１５になる。つまり、地絡点に対応する対地電圧特性線Ｇｖ１２上の対地電圧０Ｖの点Ｂは、ストリング１の中心側の方向に少し移動した対地電圧特性線Ｇｖ１５上の対地電圧０Ｖの点Ｃの位置になる。
【０１０５】
上記のように、テスタ４１及びテスタ４２を用いて継続して測定していると、同じ測定値を維持して表示させることができず、時間とともにその測定値が本来の電圧値と異なる値に変化してしまう。しかしながら、２電圧計法では、対地静電容量Ｃに流れる電流ｉａと電流ｉｂとがある程度打消し合うので、テスタ４１及びテスタ４２を接続した場合のストリング１の対地電圧の変化の割合を少なくできる。このため、Ｐ相端子２とアースＥとの間のＰ−Ｅ電圧と、Ｎ相端子３とアースＥとの間のＮ−Ｅ電圧と、をテスタ４１及び４２により短い時間の範囲内において連続して測定することにより、Ｐ−Ｅ電圧とＮ−Ｅ電圧とをある程度の精度で測定することができる。これにより、２電圧計法では、Ｐ−Ｅ電圧とＮ−Ｅ電圧とに基づいて、ストリング１における地絡点の位置を検出することができる。
【０１０６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の地絡位置検出装置は、上述の図示例にのみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・ストリング（太陽電池ストリング）、
１０，１１，１２，１３，１ｎ・・・ＰＶパネル（太陽電池パネル）、
３１，３２・・・開閉器、４１，４２・・・テスタ、
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ・・・地絡位置検出装置、
１０１・・・正極測定端子（測定端子）、１０２・・・負極測定端子（測定端子）、
１０３・・・接地端子、
１１０・・・電圧検出部（出力部）、１１１・・・第１電圧計（検出部）、
１１２・・・第２電圧計（検出部）、１１３・・・第３電圧計、
１２０・・・電圧調整部、１２１・・・ポテンショメータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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