(57)【要約】【課題】直流開閉器の端子部に接続される電源線の極性を逆に接続したことを検出することができる直流開閉器を提供すること。【解決手段】電源線が接続されるＮ極及びＰ極の電源側端子部１０と、直流開閉器３内の接点との間に、Ｎ極からＰ極にかけて順方向電圧となるよう配置され、電源線の極性を逆に接続することにより順方向電圧が印加されたときに動作する検出手段として、半導体素子であるＬＥＤ１３を設けた。なお、接点を開放する遮断手段を有するものとし、検出手段に順方向電圧が印加されたとき、検出手段によりこの遮断手段を動作させることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源線が接続されるＮ極及びＰ極の端子部と、開閉器内の接点との間に、Ｎ極からＰ極にかけて順方向電圧となるよう配置され、
電源線の極性を逆に接続することにより順方向電圧が印加されたときに動作する検出手段を備えたことを特徴とする直流開閉器。
【請求項２】
前記検出手段は、外部に通知を行う通知機能を備えたことを特徴とする請求項１記載の直流開閉器。
【請求項３】
前記接点を開放する遮断手段を有するものとし、
前記検出手段に順方向電圧が印加されたとき、検出手段によりこの遮断手段を動作させることを特徴とする請求項１または２記載の直流開閉器。
【請求項４】
前記検出手段がＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の直流開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に太陽光発電システムの接続箱に設けられる直流開閉器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムに用いられる接続箱内には、他の太陽光パネルからの電流の逆流を防止するために、逆流防止ダイオードが設けられている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、例えば図８のような複数の太陽光パネル１００ａ、１００ｂのうち、１つの太陽光パネル１００ｂの極性を逆に接続した場合には、図９の等価回路に示すように、太陽光パネル１００ａ、１００ｂの回路が直列に形成されることとなってしまい、太陽光パネル１００ｂの逆流防止ダイオード７ｂにかかる逆電圧が２倍以上となり、逆流防止ダイオード７ｂの損傷やこれに起因する短絡事故等が発生してしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４９７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は前記した従来の問題点を解決し、直流開閉器の端子部に接続される電源線の極性を逆に接続したことを検出することができる直流開閉器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明は、電源線が接続されるＮ極及びＰ極の端子部と、開閉器内の接点との間に、Ｎ極からＰ極にかけて順方向電圧となるよう配置され、電源線の極性を逆に接続することにより順方向電圧が印加されたときに動作する検出手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の直流開閉器において、前記検出手段は、外部に通知を行う通知機能を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の直流開閉器において、前記接点を開放する遮断手段を有するものとし、前記検出手段に順方向電圧が印加されたとき、検出手段によりこの遮断手段を動作させることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の直流開閉器において、前記検出手段がＬＥＤであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る直流開閉器は、電源線が接続されるＮ極及びＰ極の端子部と、開閉器内の接点との間に、Ｎ極からＰ極にかけて順方向電圧となるよう配置され、電源線の極性を逆に接続することにより順方向電圧が印加されたときに動作する検出手段を備えたものである。したがって、直流開閉器の端子部に電源線の極性が逆に接続された場合には、検出手段に順方向電圧が印加されて動作することとなる。これにより、電源線の極性を誤って逆に接続した場合には、極性が逆であることを検出することができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】接続箱全体を示す図である。
【図２】直流開閉器とその内部を示す図である。
【図３】正常接続時の状態を示す図である。
【図４】電源線の極性を逆に接続した時の状態を示す図である。
【図５】その他の実施例１を示す図である。
【図６】その他の実施例２を示す図である。
【図７】その他の実施例３を示す図である。
【図８】従来の正常接続時の状態を示す図である。
【図９】従来の１つの太陽パネルの電源線の極性を逆に接続した時の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１に示すように、太陽光発電システムに用いられる接続箱１の内部には機器取付板２が設けられており、この機器取付板２上には様々な内部機器が配置されている。３は直流開閉器であり、紙面下方から電源部である太陽光パネルの電源線が接続されることで矢印に示すように発電された電力が送られる。なお、４はＮ極バーであり、５はＰ極バーである。そしてＮ極バー４、Ｐ極バー５から集電して出力開閉器６へと接続を行い、さらに接続箱１外の図示しないパワーコンディショナに接続を行うことで、矢印のように電力が送られる。また、機器取付板２上には、故障した太陽光パネルからの逆電流を防止したり、蓄電池や他の太陽光パネルからの逆流を防止するための逆流防止ダイオード７が、直流開閉器３のパワーコンディショナ側の負荷側端子部１１と、出力開閉器６との間に設けられている。
【００１３】
図２に示すように、直流開閉器３には太陽光パネルからの電源線が接続される電源側端子部１０と、負荷が接続される負荷側端子部１１とが設けられている。なお、図中右側の端子部がＰ極（正極、＋極）であり、左側の端子部がＮ極（負極、−極）である。また、１２は接点の開閉を行う可動接触子である。なお、負荷側端子部１１のＰ極には逆流防止ダイオード７への配線が接続され、負荷側端子部１１のＮ極には、Ｎ極バー４への配線が接続される。
【００１４】
そして直流開閉器３の内部には、太陽光パネルが接続されるＮ極及びＰ極の電源側端子部１０と、直流開閉器３内の接点との間に、Ｎ極からＰ極にかけて順方向電圧となるよう配置され、太陽光パネルの電源線が電源側端子部１０の極性と逆に接続されることにより順方向電圧が印加されたときに動作する検出手段として、ダイオードなどの半導体素子を配置するものとした。より詳細には、本実施形態では半導体素子としてＬＥＤ１３を採用し、これにより順方向電圧が印加されたときに動作する検出手段と、発光により外部に通知を行う通知機能とを一部材に併せて備える構成としている。なお、１４は抵抗である。
【００１５】
以上のような構成とすることで、図３に示すように、電源側端子部１０のＰ極及びＮ極に対して太陽光パネルの電源線を電源側端子部１０の極性に対応させて正常に接続した場合には、ＬＥＤ１３には逆方向電圧が印加されるため、前述の検出手段は動作しない。一方で図４に示すように、右側の直流開閉器３において、太陽光パネルからの電源線をＰ２、Ｎ２とで極性を逆に接続してしまった場合には、図中矢印で示すように、ＬＥＤ１３に順方向電圧が印加されて、ＬＥＤ１３が発光することとなる。これにより、電源線が逆に接続されたことを検出することができるため、太陽光パネルからの電源線を誤って逆に接続したまま通電させてしまう恐れがないものとなる。またＬＥＤ１３の発光による通知機能を備えることで、目視によって極性を逆に接続したことを容易に判断できるものとなる。また、このような検出手段を太陽光パネルと直流開閉器３内の接点との間に設けているので、直流開閉器３内の接点を開放状態としたままで、電源線の極性を逆に接続していることを確認できるため、逆流防止ダイオード７に逆方向電圧が印加されることがなく、安全に使用することができる。
【００１６】
なお、過電流や漏電が生じた際に、直流開閉器３内の接点を開放する遮断手段を有するものとしても良い。このような遮断手段としては、例えばバイメタルの動作を検出して引外しを行う熱動式のものや、ソレノイドの動作により接点を開放する電磁式のもの等が挙げられる。そしてＬＥＤ１３に順方向電圧が印加されたときには、検出手段から信号を送ることにより、この遮断手段を動作させて接点の開放を行うものとしても差し支えない。このような構成とすれば、太陽光パネルの電源線を電源側端子部１０の極性と逆に接続した状態で誤って直流開閉器３のスイッチをオンにした場合でも、直ちに接点を開放することができ、逆流防止ダイオード７への影響を最小限に留めることができる。なお、電源線の極性と逆に接続した状態を検出した場合にはハンドル操作できないようにロックする構造とすることもできる。
【００１７】
また、本実施形態では半導体素子を直流開閉器３内に備えるものとしているが、直流開閉器３の電源側端子部１０に後から着脱自在に接続可能とした検出ユニットを設けるものとし、この検出ユニット内に半導体素子を内蔵するものとしても差し支えない。
【００１８】
図５にはその他の実施例１を示す。この実施例では、検出手段として、半導体素子である検出機能を備えたダイオード２０と、通知機能を備えたスピーカ２１とを配置するものとした。したがって、ダイオード２０に順方向電圧が印加されると、スピーカ２１が動作し、外部への通知が可能となる。このような構成により、音で容易に電源線の極性と逆に接続したことを判断できるものとなる。なお、通知機能としてスピーカ２１の他にも、その他サーバや監視ユニット等に通信して通知を行うものであっても良い。
【００１９】
図６にはその他の実施例２を示す。図６のように、ＬＥＤ１３に過電圧がかからないよう、ＬＥＤ１３よりも抵抗値が高い高抵抗３０を直列に接続するものとしている。さらに、ＬＥＤ１３よりも抵抗値が低い低抵抗３１をＬＥＤ１３に並列に接続するものとして、抵抗の比率によって電圧を分圧するものとしても差し支えない。
【００２０】
図７にはその他の実施例３を示す。図７のように、ＬＥＤ１３にＤＣ／ＤＣコンバータ４０を並列に接続するものとして、その他の実施例２と同様、電圧を分圧した上でＬＥＤ１３に電圧を印加するものとしても良い。
【００２１】
以上に示したその他の実施例１乃至３の何れにおいても、これらの構成を直流開閉器３内に設けるものに限定されることはなく、その他にも検出ユニット内に上述の構成を設けるものとしても差し支えない。
【符号の説明】
【００２２】
１  接続箱
２  機器取付板
３  直流開閉器
４  Ｎ極バー
５  Ｐ極バー
６  出力開閉器
７  逆流防止ダイオード
１０  電源側端子部
１１  負荷側端子部
１２  可動接触子
１３  ＬＥＤ
１４  抵抗
２０  ダイオード
２１  スピーカ
３０  高抵抗
３１  低抵抗
４０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
【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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