(57)【要約】【課題】太陽光発電システム全体の対地間電圧を一括して測定することにより絶縁劣化位置を特定することが可能な絶縁劣化位置特定装置、太陽光発電システム及び接続箱を提供する。【解決手段】集電箱内母線５の回路構成を直列回路に組み替え可能な集電箱用切換機構１７と、接続箱内母線６の回路構成を直列回路に組み替え可能な接続箱用切換機構１８とを備える。ＰＣＳ１には測定部８を接続し、測定部８には演算部９を接続する。測定部８は極性切替部２１にて直流電圧の極性を反転させた前後の対地間電圧を測定する。演算部９は、測定部８が測定した極性反転前後の対地間電圧と、予め定められた区間の回路構成のデータとを用いて、当該区間における絶縁劣化位置を特定する。【選択図】図１
2017192257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルにて枝状に分岐して接続された回路構成を持つ区間を、絶縁劣化位置の調査対象として、前記区間における絶縁劣化位置を特定する絶縁劣化位置特定装置であって、
前記区間の回路構成を直列回路に組み替え可能な切換機構と、
前記直列回路に直流電圧を印加する直流電源と、
前記直流電源が印加する直流電圧の極性を反転させる極性切替部と、
前記極性切替部にて直流電圧の極性を反転させた前後の対地間電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した極性反転前後の対地間電圧と、予め定められた前記区間における回路構成のデータとを用いて、前記絶縁劣化位置を特定するための演算を行う演算部と、
を備えた絶縁劣化位置特定装置。
【請求項２】
前記区間には、直流を交流に変換するパワーコンディショナーと、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光モジュールとが設けられ、
前記パワーコンディショナーには、前記ケーブルを介して枝状に分岐して集電箱が接続され、
前記集電箱の内部には、前記太陽光モジュールが発電した電源を１系統に集約する集電箱内母線が設けられ、
前記集電箱内母線には導体が接続され、
前記切換機構は、前記導体を移動させることにより前記集電箱内部の回路構成を直列回路に組み替え可能な機構である請求項１に記載の絶縁劣化位置特定装置。
【請求項３】
前記区間には、直流を交流に変換するパワーコンディショナーと、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光モジュールとが設けられ、
前記太陽光モジュールには、当該太陽光モジュールが前記ケーブルを介して枝状に分岐するように接続箱が接続され、
前記接続箱の内部には、前記太陽光モジュールが発電した電源を１系統に集約する接続箱内母線が設けられ、
前記接続箱内母線には導体が接続され、
前記切換機構は、前記導体を移動させることにより前記接続箱内部の回路構成を直列回路に組み替え可能な機構である請求項１または２に記載の絶縁劣化位置特定装置。
【請求項４】
前記切換機構は、前記導体を電動で移動させる電動切換機構である請求項２または３に記載の絶縁劣化位置特定装置。
【請求項５】
予め設定された時間帯には前記切換機構による直列回路への組み替えを阻止するインターロック部を備えた請求項１〜４のいずれかに記載の絶縁劣化位置特定装置。
【請求項６】
前記区間に含まれる電気機器に過電圧防止ダイオードを備えた請求項１〜５のいずれかに記載の絶縁劣化位置特定装置。
【請求項７】
前記区間での前記絶縁劣化位置を表示する表示部を備えた請求項１〜６のいずれかに記載の絶縁劣化位置特定装置。
【請求項８】
直流を交流に変換するパワーコンディショナーと、
太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光モジュールと、
前記パワーコンディショナーから前記太陽光モジュールに至るまでの区間の回路構成を直列回路に組み替え可能な切換機構と、
前記直列回路に直流電圧を印加する直流電源と、
前記直流電源が印加する直流電圧の極性を反転させる極性切替部と、
前記極性切替部にて直流電圧の極性を反転させた前後の対地間電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定した極性反転前後の対地間電圧と、予め定められた前記区間における回路構成のデータとを用いて、前記絶縁劣化位置を特定するための演算を行う演算部と、
を備えた太陽光発電システム。
【請求項９】
直流を交流に変換するパワーコンディショナーから太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光モジュールに至るまでの区間の回路構成を、直列回路に組み替え可能な切換機構を備えた接続箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、絶縁劣化位置特定装置並びにそれを用いた太陽光発電システム及び接続箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、再生可能エネルギーへの注目度が高まっており、太陽光発電システムを一戸建てやマンション等の一般住宅やオフィスビルなどに導入して太陽光発電が行われている。さらには、発電所として基幹的役割を担うべく、広大な敷地に多数の太陽光モジュールを敷設したメガソーラーシステムなどの太陽光発電所も現実味を帯びている。
【０００３】
太陽光発電システムでは、システムに含まれるケーブルなどに絶縁劣化が生じたこと自体は、パワーコンディショナー単位で直流地絡として故障を検出することができる。ただし、故障を検出しただけでは、太陽光発電システムのどこが、絶縁劣化位置となっているのかを、特定することはできない。
【０００４】
一般に、太陽光発電システムでは、パワーコンディショナーから太陽光モジュールに向かって枝状に分岐して接続されている。すなわち、パワーコンディショナーから複数の接続箱へ枝状に分岐して接続され、さらに、各接続箱から複数の太陽光モジュールへと枝状に分岐して接続されている。なお、太陽光発電システムの規模がある程度大きいと、複数の接続箱を共通の接続箱に接続してからパワーコンディショナーへと接続することがある。このような共通の接続箱を通常、集電箱と呼んでいる。以下、接続箱と集電箱とを区別して、集電箱と太陽光モジュールとの間に接続されるものを接続箱と呼ぶ。ただし、集電箱は広義の接続箱に含まれるものとする。
【０００５】
接続箱及び集電箱を含む太陽光発電システムでは、パワーコンディショナーから複数の集電箱へ、各集電箱から複数の接続箱へ、そして、各接続箱から複数の太陽光モジュールへと、接続されている。そのため従来では、集電箱や接続箱での回路ごとに絶縁抵抗を測定し、測定結果から絶縁劣化位置を特定している。集電箱や接続箱での回路の数は、例えば集電箱であれば、そこに接続された接続箱の数だけ、接続箱であれば、そこに接続された太陽光モジュールの数だけある。したがって、作業員は回路ごとに配線用遮断器を手動で開放して、絶縁抵抗測定を繰り返している。このような絶縁劣化位置の特定作業は面倒であり、作業効率が低かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２３９６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上述べたように、太陽光発電システムにおいて、地絡の原因となる絶縁劣化位置を特定するためには、集電箱や接続箱の回路毎に絶縁抵抗をいちいち測定する必要があり、絶縁劣化位置の特定には多くの時間と費用を要していた。特に、敷地が広い太陽光発電所では、集電箱及び接続箱が発電所内に均一に広く点在している。したがって、絶縁抵抗を測定する作業員は、点在した集電箱や接続箱の設置場所まで移動しなくてはならず、絶縁劣化位置の特定に要する時間と費用が増大した。
【０００８】
本実施形態は、上記の課題を解決するために提案されたものであり、絶縁劣化位置の調査対象となる区間全体の対地間電圧を一括して測定することにより、絶縁劣化位置を迅速且つ低コストに特定することが可能な絶縁劣化位置特定装置、太陽光発電システム及び接続箱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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の実施形態は、ケーブルにて枝状に分岐して接続された回路構成を持つ区間を、絶縁劣化位置の調査対象として、前記区間における絶縁劣化位置を特定する絶縁劣化位置特定装置であって、次の構成要素（１）〜（５）を備えている。
（１）前記区間の回路構成を直列回路に組み替え可能な切換機構。
（２）前記直列回路に直流電圧を印加する直流電源。
（３）前記直流電源が印加する直流電圧の極性を反転させる極性切替部。
（４）前記極性切替部にて直流電圧の極性を反転させた前後の対地間電圧を測定する測定部。
（５）前記測定部が測定した極性反転前後の対地間電圧と、予め定められた前記区間における回路構成のデータとを用いて、前記絶縁劣化位置を特定する演算を行う演算部。
なお、本発明の実施形態は、他の態様として、上記の絶縁劣化位置特定装置を有する太陽光発電システム及び上記の切換機構を備えた接続箱として捉えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態を含む太陽光発電システムの概要を示すブロック図。
【図２】太陽光発電システムの通常時の回路構成を示す図。
【図３】第１の本実施形態の構成ならびに第１の実施形態にて太陽光発電システムにおける絶縁劣化位置を特定する際の回路構成を示す図。
【図４】第１の実施形態の接続箱用切換機構の構成を示す図。
【図５】第１の実施形態における絶縁劣化位置の特定演算を説明するための回路図。
【図６】第１の実施形態のフローチャート。
【図７】一般的な絶縁劣化位置の判定方法を説明するための図。
【図８】一般的な絶縁劣化位置の判定処理のフローチャート。
【図９】第２の実施形態の構成を示す図。
【図１０】他の実施形態の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
［構成］
以下、第１の実施形態に係る絶縁劣化位置特定装置及び当該装置を有する太陽光発電システム、集電箱並びに接続箱について、図１〜図８を参照して具体的に説明する。
（太陽光発電システムの構成）
図１のブロック図に示すように、太陽光発電システムＰには、直流を交流に変換するパワーコンディショナー（以下、ＰＣＳと記載）１と、受光面に入射する太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光モジュール（以下、単にモジュールとも記載）４１〜４４が設けられている。モジュール４１〜４４は、太陽電池セルが直列に複数接続された太陽電池ストリングを複数有している。
【００１２】
ＰＣＳ１にはケーブル７を介して集電箱２が電気的に接続されており、集電箱２にはケーブル７を介して接続箱３１、３２が分岐して電気的に接続されている。接続箱３１にはケーブル７を介してモジュール４１、４２が分岐して電気的に接続されており、接続箱３２にはケーブル７を介してモジュール４３、４４が分岐して電気的に接続されている。なお、図１では、集電箱２を１つだけ示したが、複数であってもよい。
【００１３】
図２は、太陽光発電システムＰの回路構成を示している。図２に示すように、集電箱２には、集電箱内母線５が設けられている。集電箱内母線５は、接続箱３１あるいは３２から送電された電源を１つにまとめるための母線である。集電箱内母線５には接続箱３１との接離を行う配線用遮断器１１と、接続箱３２との接離を行う配線用遮断器１２が設置されている。
【００１４】
接続箱３１、３２には接続箱内母線６が設けられている。接続箱内母線６は、各太陽光モジュール４１〜４４から送電された電源を１つにまとめるための母線である。接続箱３１内の接続箱内母線６にはモジュール４１との接離を行う配線用遮断器１３と、モジュール４２との接離を行う配線用遮断器１４が設置されている。接続箱３２内の接続箱内母線６にはモジュール４３との接離を行う配線用遮断器１５と、モジュール４４との接離を行う配線用遮断器１６が設置されている。
【００１５】
図２に示した太陽光発電システムＰでは、モジュール４１、４２にて発電された電源が、ケーブル７を経由して、接続箱３１内の接続箱内母線６にて１系統に集約されている。また、モジュール４３、４４にて発電された電源が、ケーブル７を経由して、接続箱３２内の接続箱内母線６にて１系統に集約されている。
【００１６】
接続箱３１、３２において複数の接続箱母線６にて集約された電源は、ケーブル７を経由して、集電箱２内の集電箱内母線５にて１系統に集約され、さらにＰＣＳ１へと送られる。上述したように、太陽光発電システムＰの回路構成は、ＰＣＳ１から集電箱２及び接続箱３１、３２を経由して、モジュール４１〜４４に至るまで、ケーブル７にて接続されて枝状に広がるように構成されている。なお、集電箱内母線５及び接続箱内母線６の回路構成には、図４に示すような導体Ａ、Ｂ、Ｃが組み込まれている。
【００１７】
（絶縁劣化位置特定装置の構成の概要）
第１の実施形態に係る絶縁劣化位置特定装置は、以上のような太陽光発電システムＰ全体を調査対象として絶縁劣化位置を特定する装置である。絶縁劣化位置の調査対象は、具体的には、ＰＣＳ１から集電箱２及び接続箱３１、３２を経てモジュール４１〜４４までの区間、つまりケーブル７にて電気機器が接続された区間である。
【００１８】
図３に示すように、絶縁劣化位置特定装置には、太陽光発電システムＰにおける対地間電圧を測定する測定部８と、絶縁劣化位置の特定演算を行う演算部９と、集電箱用切換機構１７と、接続箱用切換機構１８と、が設けられている。測定部８は、絶縁劣化位置の特定に際してＰＣＳ１に接続される。演算部９は測定部８に接続されている。演算部９には、表示部１０が接続されている。表示部１０は、太陽光発電システムＰのどこに絶縁劣化位置が位置するのかを視覚的に表示する表示装置である。
【００１９】
（切換機構）
集電箱用切換機構１７は、集電箱２において集電箱内母線５の回路構成を直列回路に組み替え可能とする電動切換機構である。接続箱用切換機構１８は、接続箱３１、３２において接続箱内母線６の回路構成を直列回路に組み替え可能とする電動切換機構である。これらの切換機構１７、１８により、絶縁劣化位置の調査対象となる区間の回路構成を、図２に示した枝状に広がるような通常の回路構成から、直列回路に組み替えるようになっている。
【００２０】
図４を用いて、接続箱３１に設けた接続箱用切換機構１８の構成について説明する。なお、接続箱３２に設けた接続箱用切換機構１８は、接続されるモジュール４１、４２がモジュール４３、４４に代わるだけで、構成については接続箱用切換機構１８と同様である。また、集電箱用切換機構１７についても、接続されるモジュール４１、４２が、接続箱３１、３２に代わるが、構成については接続箱３１に設けた接続箱用切換機構１８と同様である。そのため、接続箱３１側の接続箱用切換機構１８の構成についてのみ説明し、接続箱３２側の接続箱用切換機構１８及び集電箱用切換機構１７の構成については説明を省略する。
【００２１】
接続箱用切換機構１８は、接続箱３１の内部に設置した導体Ａ、Ｂ、Ｃを電動で切換える機構である。導体Ａ、Ｂ、Ｃは一方の端部を支軸として回動自在である。直流電流がモジュール４１、４２から集電箱２に向かって流れるものとして、モジュール４１、４２寄りの端部を上流側端部、集電箱２寄りの端部を下流側端部として説明すると、導体Ａは下流側端部を支軸として回動自在であり、導体Ｂ、Ｃは上流側端部を支軸として回動自在である。また、接続箱３１には導体Ｄが固定されている。導体Ｄはｃ点にて導体Ｃに接続されるものである。
【００２２】
図３に示すように、切換機構１７、１８には、予め設定された時間帯に、切換機構１７、１８による直列回路への組み替えを阻止するインターロック部１９が接続されている。インターロック部１９において直列回路への組み替えを阻止する時間帯とは、季節によって変動するが、太陽が出ている日中の時間帯である。
【００２３】
（測定部）
図３に戻って、測定部８及び演算部９の構成について説明する。測定部８は、絶縁回路やノイズ成分を除去するフィルタ回路、対地間電圧をアナログ信号からディジタルデータに変換するＡＤ変換器などを備えた測定装置である。測定部８には直流電源２０及び極性切替部２１が組み込まれている。直流電源２０は、切換機構１７、１８にて組み替えた直列回路に対し直流電圧を印加する電気回路である。極性切替部２１は直流電源２０が印加する直流電圧の極性を反転させる電気回路である。極性切替部２１は直流電源２０の出力側に接続されている。
【００２４】
測定部８は、極性切替部２１にて直流電圧の極性を反転させた前後の対地間電圧を測定する測定器である。測定部８は、例えば、直流電圧の極性を反転させた前の対地間電圧としてＰ極からの対地間電圧Ｖ１及びＮ極からの対地間電圧Ｖ２を測定する。また、測定部８は、直流電圧の極性を反転させた後の対地間電圧として、Ｐ極からの対地間電圧Ｖ１´及びＮ極からの対地間電圧Ｖ２´を測定する。測定部８は、こうして測定した対地間電圧を演算部９へ送るようになっている。
【００２５】
（演算部）
演算部９は、ソフトウェアにより各種の処理を実行するプロセッサを有するコンピュータで実現される。演算部９には、太陽光発電システムＰにおける回路構成についてのデータ、例えば全ケーブルのケーブル長やインピーダンスなどを保存する記憶部２２が設けられている。
【００２６】
演算部９による絶縁劣化位置の特定演算について、図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。演算部９は、次の（式１）の演算式を用いて、ｘを求めることにより、絶縁劣化位置を特定している。
ｘ／Ｌ＝２（Ｖ１−Ｖ１´）／（Ｖ１−Ｖ１´−Ｖ２＋Ｖ２´）…（式１）
２Ｌ: 太陽光発電システムＰ全体のケーブル長
ｘ:測定点から絶縁劣化位置までのケーブル長
Ｖ１:極性反転前のＰ極からの対地間電圧
Ｖ２: 極性反転前のＮ極からの対地間電圧
Ｖ１´: 極性反転後のＰ極からの対地間電圧
Ｖ２´: 極性反転後のＮ極からの対地間電圧
【００２７】
全体のケーブル長２Ｌは、記憶部２２にデータとして保存されている。Ｖ１、Ｖ２、Ｖ１、Ｖ１´が、測定部８の測定結果であって、極性切替部２１にて直流電圧の極性を反転させた前後の太陽光発電システムＰでの対地間電圧である。太陽光発電システムＰ全体のケーブル長を２Ｌ、測定点から絶縁劣化位置までのケーブル長をｘとすると、直列回路では、対地間電圧Ｖ１と対地間電圧Ｖ２との間には、次の関係式が成立する。
Ｖ１＝（ｘ／２Ｌ）・（Ｖ１−Ｖ２）…（式２）
【００２８】
また、直流電源２０の極性を反転させた後に計測される対地間電圧Ｖ１´、Ｖ２´の間についても同様に次の関係式が成立する。
Ｖ１´＝（ｘ／２Ｌ）・（Ｖ１´−Ｖ２´）……（式３）
【００２９】
（式２）、（式３）をｘについて整理すると、（式４）を導くことができる。
ｘ（Ｖ１−Ｖ２）＝Ｖ１・２Ｌ…（式２’）
ｘ（Ｖ１´−Ｖ２´）＝Ｖ１´・２Ｌ…（式３’）
ｘ（Ｖ１−Ｖ２）−Ｖ１・２Ｌ＝ｘ（Ｖ１´−Ｖ２´）−Ｖ１´・２Ｌ…（式４）
【００３０】
（式４）を展開すると、（式５）となる。
ｘ（Ｖ１−Ｖ２）−ｘ（Ｖ１´−Ｖ２´）＝Ｖ１・２Ｌ−Ｖ１´・２Ｌ
⇔ｘ・（Ｖ１−Ｖ１´−Ｖ２＋Ｖ２´）＝２Ｌ・（Ｖ１−Ｖ１´）
⇔ｘ／２Ｌ＝｛（Ｖ１−Ｖ１´）／（Ｖ１−Ｖ１´−Ｖ２＋Ｖ２´）｝…（式５）
この（式５）から上記の（式１）を得ることができる。
【００３１】
［作用］
本実施形態における絶縁劣化位置特定処理について、図６のフローチャートに従って説明する。図６のステップＳ０１では、集電箱用切換機構１７、接続箱用切換機構１８が切換動作を実施することで、太陽光発電システムＰの回路構成全体を直列回路に組み替える。太陽光発電システムＰの回路構成の組み替えについて、図４を参照して説明する。
【００３２】
図４（ａ）は太陽光発電システムＰにおける通常の回路構成である。図４（ａ）に示した状態では、導体Ａ、Ｂはそれぞれの先端部がｄ点で接続され、モジュール４１、４２のＮ極側に接続されている。また、導体Ｃ、Ｄはｃ点で接続され、モジュール４１、４２のＰ極側に接続されている。
【００３３】
このような状態で、図４（ａ）において、導体Ａが時計回転方向に回動し、導体Ｂが反時計回転方向に回動すると、導体Ａ、Ｂの先端部同士が接続される。この時の接続点をａ点とする（図４（ｂ）参照）。すなわち、導体Ａ、Ｂはｄ点からａ点に切換えられたことになる。さらに、図４（ａ）において導体Ｃは反時計回転方向に回動することで、ｃ点からｂ点に切換えられたことになる（図４（ｃ）参照）。
【００３４】
図４（ａ）に示した通常の回路構成では導体Ａ、Ｂはモジュール４１、４２のＮ極側に接続され、導体Ｃ、Ｄはモジュール４１、４２のＰ極側に接続されている。この状態から、導体Ａ、Ｂ、Ｃが回動して、図４（ｃ）に示した状態まで移行すると、接続箱３１内の接続箱内母線６の回路構成は、一筆書きで描いたように直列回路に組み替えられる。
【００３５】
具体的には、導体Ａ、ａ点、導体Ｂ、モジュール４２、導体Ｃ、ｂ点、モジュール４１、ｃ点、導体Ｄの順で直列に接続される。なお、測定部８は、図４（ｃ）では便宜的に接続箱３１に接続されているが、実際には図３に示すようにＰＣＳ１に近接して接続される。測定部８は、この１ヶ所だけで、太陽光発電システムＰ全体における対地間電圧を測定する。
【００３６】
以上のような回路構成の組み替えに続き、図６のステップＳ０２では、測定部８が、太陽光発電システムＰにおける対地間電圧に関して、極性切替部２１を通じて直流電圧の極性を反転させた前後の対地間電圧を、片方ずつ共通の直列回路について測定する。具体的には、極性反転前におけるＰ極からの対地間電圧Ｖ１、Ｎ極からの対地間電圧Ｖ２、極性反転後におけるＰ極からの対地間電圧Ｖ１´、Ｎ極からの対地間電圧Ｖ２´という、４つの対地間電圧を測定する。
【００３７】
続いて、図６のステップＳ０３では、演算部９が、上記（式１）の演算式を用いて、太陽光発電システムＰにおける絶縁劣化位置を特定する。すなわち、演算部９は、直流電圧の極性を反転させた前後の対地間電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ１´、Ｖ２´を測定部８から取り込み、これらの対地間電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ１´、Ｖ２´と、記憶部２２に保存した全体のケーブル長２Ｌとを用いて、（式１）に基づき、測定点から絶縁劣化位置までのケーブル長ｘを求める。そして、ステップＳ０４では、表示部１０が、太陽光発電システムＰのどこに絶縁劣化位置が位置するのかを視覚的に表示する。
【００３８】
［効果］
以上述べたように、本実施形態は、集電箱内母線５及び接続箱内母線６の回路構成を直列回路に組み替え可能な集電箱用切換機構１７及び接続箱用切換機構１８と、ＰＣＳ１からモジュール４１〜４４側の対地間電圧を測定する測定部８と、測定部８の測定結果を用いて、ＰＣＳ１からモジュール４１〜４４までの区間における絶縁劣化位置を特定する演算を行う演算部９を備えている。
【００３９】
このような本実施形態では、太陽光発電システムＰにおける通常の接続状態から、切換機構１７、１８が集電箱内母線５及び接続箱内母線６の回路構成を直列回路に組み替えることで、太陽光発電システムＰに含まれる全ての機器が直列に接続されたことになり、測定部８が一括して太陽光発電システムＰの対地間電圧を測定するだけで済む。
【００４０】
そして、演算部１９は測定部８の測定結果を（式１）に適用し、測定点から絶縁劣化位置までのケーブル長ｘを求めることができる。したがって、太陽光発電システムＰにおいて、ＰＣＳ１からモジュール４１〜４４に至るまでの区間のどこに、絶縁劣化位置が存在するのかを特定することが可能である。
【００４１】
上記のような本実施形態によれば、測定部８が一括して太陽光発電システムＰの対地間電圧を測定するだけなので、集電箱や接続箱の回路毎に手作業で絶縁抵抗を測定していた従来技術と比べて、測定作業が大幅に簡略化する。例えば、従来技術では、図７に示すように、接続箱３１内には配線用遮断器１３、１４があるが、配線用遮断器１３、１４を交互に開放し、測定部８を用いて２回、区分した回路の絶縁抵抗を測定していた。
【００４２】
すなわち、従来の手法による絶縁劣化位置の特定処理では、図８のフローチャートに示すごとく、配線用遮断器１１〜１６を開放して順次６回、絶縁抵抗を測定する必要があった。また、最初にＰＣＳ１からの絶縁抵抗も測定するので、合計７回も絶縁抵抗を測定している。このように従来技術では、本実施形態に比べて作業数が格段に多く、絶縁劣化位置の特定には多大な時間と費用がかかっていた。
【００４３】
これに対して、本実施形態によれば、切換機構１７、１８を動作させることで調査対象である太陽光発電システムＰの回路構成全体を直列回路とし、演算部９が（式１）の演算式を利用して、絶縁劣化位置を特定することが可能となる。その結果、太陽光発電システムＰにおける絶縁劣化位置を短時間で特定することができ、優れた作業効率を発揮することができる。特に、集電箱２及び接続箱３１、３２が点在する太陽光発電所では、長距離移動を伴う測定作業を省くことができ、時間の短縮化及び低コスト化が実現する。
【００４４】
また、本実施形態の切換機構１７、１８は、電動切換機構なので、集電箱２及び接続箱３１、３２内の導体Ａ〜Ｃを、電動で移動させることができ、集電箱内母線５及び接続箱内母線６の回路構成をスムーズに直列回路に組み替えることが可能である。したがって、演算部９が（式１）の演算式を利用した絶縁劣化位置の特定を、確実に実施することができる。
【００４５】
さらに、本実施形態では、インターロック部１９が、日中の時間帯での切換機構１７、１８による直列回路への組み替えを阻止する。そのため、発電中のモジュール４１〜４４が直列に接続されることを回避することができる。したがって、モジュール４１〜４４において過電圧の発生を防止することが可能であり、優れた安全性を確保することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、絶縁劣化位置を表示する表示部１０を備えたので、太陽光発電システムＰが広大な敷地に設置されている場合でも、作業員は的確に絶縁劣化位置を把握することができ、作業効率のさらなる向上を図ることが可能である。また、表示部１０はタブレット端末などでもよく、演算部９などに無線送信装置を組み込んでおき、特定した絶縁劣化位置を表示部１０に送るようにしてもよい。
【００４７】
（第２の実施形態）
［構成］
以下、第２の実施形態に係る絶縁劣化位置特定装置について、図９を用いて説明する。第２の実施形態では、モジュール４１〜４４に過電圧防止ダイオード２３が設けられている。これ以外の構成については、上記第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００４８】
［作用と効果］
ＰＣＳ１から集電箱２、接続箱３１、３２、モジュール４１〜４４について一つの直列回路に構成した場合、モジュール４１〜４４が発電することで過電圧が生じるおそれがある。そこで、第２の実施形態においては、測定部８による対地間電圧の測定中にモジュール４１〜４４が発電したとしても、過電圧防止ダイオード２３が過電圧の発生を確実に防止することができる。
【００４９】
（他の実施形態）
本実施形態は、上記の態様に限定されるものではない。例えば、太陽光発電システムＰにおいて、集電箱２を省いた構成であってもよい。また、集電箱や接続箱やモジュールの配置数、接続箱に対して接続されるモジュールの数、集電箱に対して接続される接続箱の数なども適宜選択可能である。さらに、集電箱２あるいは接続箱３１、３２だけを本発明の実施態様としてもよい。このとき、集電箱２は少なくとも集電箱用切換機構１７を備えており、接接続箱３１、３２は少なくとも接続箱用切換機構１８を備えている。
【００５０】
切換機構は、ケーブルにて枝状に分岐して接続された回路構成を持つ区間について、その回路構成を直列回路に組み替えることが可能な機構であれば、その構成は適宜変更可能である。例えば、図１０に示す切換機構２４では、接続箱３１の内部に設置した導体Ｅ、Ｆ、Ｇを電動で切換える機構である。導体Ｅ、Ｆ、Ｇは、一方の端部を支軸として回動自在である。導体Ｅは下流側端部を支軸として回動自在であり、導体Ｆ、Ｇは上流側端部を支軸として回動自在である。
【００５１】
図１０（ａ）に示した通常の回路構成では導体Ｅ、Ｆはモジュール４１のＰ極側に接続され、導体Ｇはモジュール４１のＮ極側に接続されている。この状態から、導体Ｅ、Ｆ、Ｇが回動して図１０（ｂ）に示した状態に移行すると、接続箱３１内の接続箱内母線６の回路構成は、一筆書きで描いたように直列回路に組み替えられる。
【００５２】
図１０（ｂ）に示すように、導体Ｅが反時計回転方向に回動すると、その先端部はｃ点から離れ、導体Ｆが時計回転方向に回動すると、その先端部はｆ点から離れる。最終的には導体Ｅ、Ｆの先端部同士が点ｅで接続される。すなわち、導体Ｅはｃ点からｅ点に切換えられ、導体Ｆはｆ点からｅ点に切換えられたことになる。また、導体Ｇは時計回転方向に回動することで、ｇ点からｆ点に切換えられる。つまり、図１０（ｂ）の状態では、導体Ａ、導体Ｂ、モジュール４２、導体Ｃ、ｃ点、ｆ点、導体Ｇ、モジュール４１、導体Ｆ、ｅ点、導体Ｅ、導体Ｄの順で直列に接続される。このような実施形態では、導体Ｅ、Ｆ、Ｇが小さくて済み、切換機構２４の構成をコンパクト化することが容易である。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５４】
１…パワーコンディショナー（ＰＣＳ）
２…集電箱
３１、３２…接続箱
４１〜４４…太陽光モジュール（モジュール）
５…集電箱内母線
６…接続箱内母線
７…ケーブル
８…測定部
９…演算部
１０…表示部
１１〜１６…配線用遮断器
１７…集電箱用切換機構
１８…接続箱用切換機構
１９…インターロック部
２０…直流電源
２１…極性切替部
２２…記憶部
２３…過電圧防止ダイオード
【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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