特許 7453021 地絡位置検出装置、地絡位置検出方法、及び太陽電池ストリングの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-11

(45)【発行日】2024-03-19

(54)【発明の名称】地絡位置検出装置、地絡位置検出方法、及び太陽電池ストリングの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02S 50/00 20140101AFI20240312BHJP

   G01R 31/52 20200101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

H02S50/00

G01R31/52

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020039308

(22)【出願日】2020-03-06

(65)【公開番号】P2021141767

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-11-28

(73)【特許権者】

【識別番号】593063161

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴファシリティーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】流田 康一

【審査官】吉岡 一也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１０３９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０７５７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０９５６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１０３４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１３１３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１８６５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６０２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１７９７０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－０１０１３３６（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｓ ５０／００－５０／１５

Ｇ０１Ｒ ３１／５２

(57)【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正極測定端子と負極測定端子と、
アースに接地させる接地端子と、
前記正極測定端子と負極測定端子とに電気的に接続される互いに直列に接続された複数のポテンショメータを含み、前記接地端子を接地して、前記正極測定端子と負極測定端子と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た電流が前記接地端子に流れなくなるような電圧を、前記複数のポテンショメータのなかの何れかのポテンショメータの調整により生成する電圧調整部と、
前記何れかのポテンショメータの調整によって前記生成された電圧を前記複数の太陽電池パネルの枚数に対応する第１分圧比で分圧して、前記分圧された電圧と、前記複数の太陽電池パネルの枚数に対応する第２分圧比を用いて生成した基準電圧とを比較して、前記比較した結果を前記複数の太陽電池パネルの位置に対応付けた前記検出の結果を出力する出力部と、
を備え地絡位置検出装置。

【請求項2】

前記出力部は、
前記生成された電圧を前記第１分圧比で分圧する第１分圧回路と、
前記基準電圧を、前記第２分圧比を用いて生成する第２分圧回路と、
前記第１分圧比と前記第２分圧比とを連動して切り替える連動切替部と
を備える請求項１に記載の地絡位置検出装置。

【請求項3】

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正極測定端子と負極測定端子と、
アースに接地させる接地端子と、
前記正極測定端子と負極測定端子とに電気的に接続される互いに直列に接続された複数のポテンショメータを含み、前記接地端子を接地して、前記正極測定端子と負極測定端子と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た電流が前記接地端子に流れなくなるような電圧を、前記複数のポテンショメータのなかの何れかのポテンショメータの調整により生成する電圧調整部と、
前記何れかのポテンショメータの調整によって前記生成された電圧を、前記複数の太陽電池パネルの位置に対応付けることで前記検出の結果を出力する出力部と、
前記複数のポテンショメータのうちの特定のポテンショメータの調整値を選択する切換部と
を備え、
前記切換部は、
前記特定のポテンショメータの出力を有効にして、他のポテンショメータの出力を制限するガイド
を備える地絡位置検出装置。

【請求項4】

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正極測定端子と負極測定端子と、
アースに接地させる接地端子と、
前記正極測定端子と負極測定端子とに電気的に接続される互いに直列に接続された複数のポテンショメータを含み、前記接地端子を接地して、前記正極測定端子と負極測定端子と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た電流が前記接地端子に流れなくなるような電圧を、前記複数のポテンショメータのなかの何れかのポテンショメータの調整により生成する電圧調整部と、
前記何れかのポテンショメータの調整によって前記生成された電圧を、前記複数の太陽電池パネルの位置に対応付けることで前記検出の結果を出力する出力部と、
前記生成された電圧を分圧する第１分圧比で分圧する第１分圧回路と、
前記生成された電圧を検出する検出回路の基準電圧を、第２分圧比を用いて生成する第２分圧回路と、
前記第１分圧比と前記第２分圧比とを連動して切り替える連動切替部と
を備え、
前記出力部は、
前記生成された電圧から第１分圧比で分圧された電圧と、前記第２分圧比を用いて生成された前記基準電圧とを比較した結果を、前記検出の結果として出力する、
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方法であって、
前記太陽電池ストリングの両端子に正極測定端子と負極測定端子とがそれぞれ接続されて、
接地端子がアースに接地されて、
その後、前記正極測定端子と負極測定端子とに電気的に接続される互いに直列に接続された複数のポテンショメータの何れかのポテンショメータの調整の結果により、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た電流が前記接地端子に流れなくなるような電圧を生成させて、
前記何れかのポテンショメータの調整によって前記生成された電圧を前記複数の太陽電池パネルの枚数に対応する第１分圧比で分圧して、前記分圧された電圧と、前記複数の太陽電池パネルの枚数に対応する第２分圧比を用いて生成した基準電圧とを比較して、前記比較した結果を前記複数の太陽電池パネルの位置に対応付けることで前記検出の結果を出力すること、
を含む地絡位置検出方法。

【請求項6】

前記生成された電圧を前記第１分圧比で第１分圧回路が分圧し、
前記基準電圧を、前記第２分圧比を用いて第２分圧回路が生成し、
連動切替部が前記第１分圧比と前記第２分圧比とを連動して切り替えること
を含む請求項５に記載の地絡位置検出方法。

【請求項7】

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方法であって、
前記太陽電池ストリングの両端子に正極測定端子と負極測定端子とをそれぞれ接続して、
接地端子をアースに接地して、
ガイドの配置によって特定のポテンショメータの調整値の出力を有効にして、他のポテンショメータの出力を制限して、
その後、前記正極測定端子と負極測定端子とに電気的に接続される互いに直列に接続された複数のポテンショメータのなかの前記特定のポテンショメータを調整により、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た電流が前記接地端子に流れなくなるような電圧を生成させて、
前記特定のポテンショメータの調整によって前記生成された電圧を、前記複数の太陽電池パネルの位置に対応付けることで前記地絡事故が発生している位置の検出の結果を出力させること、
を含む地絡位置検出方法。

【請求項8】

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方法であって、
前記太陽電池ストリングの両端子に正極測定端子と負極測定端子とをそれぞれ接続して、
接地端子をアースに接地して、
その後、前記正極測定端子と負極測定端子とに電気的に接続される互いに直列に接続された複数のポテンショメータの何れかのポテンショメータの調整により、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た電流が前記接地端子に流れなくなり、このような状況の電圧を、前記直列に接続された複数のポテンショメータのうちから決定された前記何れかのポテンショメータの調整によって生成させて、
前記生成された電圧を第１分圧比で第１分圧回路が分圧して、
前記生成された電圧を検出する検出回路の基準電圧を、第２分圧回路が第２分圧比を用いて生成させて、
前記第１分圧比と前記第２分圧比とを連動して切り替えて
前記生成された電圧から第１分圧比で分圧された電圧と、前記第２分圧比を用いて生成された前記基準電圧とを比較した結果を、前記検出の結果として出力させること、
を含む地絡位置検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地絡位置検出装置、地絡位置検出方法、及び太陽電池ストリングの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

背景技術として、特許文献１に記載された地絡位置検出装置を例示する。例えば、この地絡位置検出装置は、太陽電池ストリングの発電により発生する電圧を用いて、太陽電池ストリングの内に発生した地絡個所を容易に同定することができる。近年の太陽電池ストリングの中には、太陽電池パネルの枚数を増やして、出力定格電圧を高電圧化したものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１０３９１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

屋外に設置された太陽電池ストリングは、日射量により発電電圧が変化する。しかしながら、この特許文献１に記載された地絡位置検出装置を利用して地絡位置を検出する場合に、太陽電池ストリングの出力電圧が高い状況にあると、同地絡位置検出装置では測定できないときがあった。

【0005】

本発明の目的は、太陽電池ストリングの発電電圧が比較的高い状況のもとでも測定が可能な地絡位置検出装置、地絡位置検出方法、及び太陽電池ストリングの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、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正極測定端子と負極測定端子と、アースに接地させる接地端子と、前記正極測定端子と負極測定端子とに電気的に接続される互いに直列に接続された複数のポテンショメータを含み、前記接地端子を接地して、前記正極測定端子と負極測定端子と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た電流が前記接地端子に流れなくなるような電圧を、前記複数のポテンショメータのなかの何れかのポテンショメータの調整により生成する電圧調整部と、 前記何れかのポテンショメータの調整によって前記生成された電圧を前記複数の太陽電池パネルの枚数に対応する第１分圧比で分圧して、前記分圧された電圧と、前記複数の太陽電池パネルの枚数に対応する第２分圧比を用いて生成した基準電圧とを比較して、前記比較した結果を前記複数の太陽電池パネルの位置に対応付けた前記検出の結果を出力する出力部と、を備える地絡位置検出装置である。

【0007】

さらに本発明は、前記複数のポテンショメータの各ポテンショメータの定格電圧は、前記太陽電池ストリングの正極側及び負極側の両端子間に発生する定格電圧よりも低い。

【0008】

さらに本発明の地絡位置検出装置における前記出力部は、前記複数のポテンショメータの夫々によって生成された電圧を前記生成された前記電圧として選択可能であり、前記複数のポテンショメータのうちの特定のポテンショメータの調整によって生成された電圧を、前記生成された前記電圧として利用する、請求項１または請求項２に記載の地絡位置検出装置を提供する。

【0009】

さらに本発明は、前記複数のポテンショメータのうちの特定のポテンショメータの調整値を選択する切換部を備える請求項１から請求項３の何れか１項に記載の地絡位置検出装置を提供する。

【0010】

さらに本発明の地絡位置検出装置における前記切換部は、前記複数のスイッチのなかの１つのポテンショメータの出力を有効にして、他のポテンショメータの出力を制限するガイドを備える請求項４に記載の地絡位置検出装置を提供する。

【0011】

さらに本発明は、前記生成された電圧を分圧する第１分圧比で分圧する第１分圧回路と、前記生成された電圧を検出する検出回路の基準電圧を、第２分圧比を用いて生成する第２分圧回路と、前記第１分圧比と前記第２分圧比とを連動して切り替える連動切替部とを備え、前記出力部は、前記生成された電圧から第１分圧比で分圧された電圧と、前記第２分圧比を用いて生成された前期基準電圧とを比較した結果を、前記検出の結果として出力する地絡位置検出装置を提供である。

【発明の効果】

【0012】

太陽電池ストリングの発電電圧が比較的高い状況のもとでも測定が可能な地絡位置検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る地絡位置検出装置の概略構成図である。

【図2】地絡位置検出装置の動作を説明するための図である。

【図3】地絡事故位置の検出例を説明するための図である。

【図4】パネル算出・表示部の構成図である。

【図5】地絡事故が発生している位置の表示例を説明するための図である。

【図6】実施例の地絡位置検出装置の構成図である。

【図7】地絡位置検出装置の正面図である。

【図8】スイッチのインターロック機構について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

実施形態の地絡位置検出装置について説明する。

【0015】

図１は、実施形態に係る地絡位置検出装置１００の概略構成図である。

【0016】

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】

ストリング１は、複数のＰＶ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。

【0020】

ＰＣＳ２０は、ストリング１から供給される直流の発電電力を、例えば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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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、パネル算出・表示部１４０とを備えている。

【0024】

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。

【0025】

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、継続して発電して電圧を出力する。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。

【0026】

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。もしくは、測定場所となる接続箱内のアース端子を介して接続され、アースＥに設置される。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、単極性の直流電圧計であり、第３電圧計１１３は、両極性の直流電圧計である。

【0027】

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。

【0028】

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と第３電圧計１１３は、９００Ｖの計測レンジを有する。

【0029】

なお、第１電圧計１１１、第２電圧計１１２及び第３電圧計１１３は、後述するポテンショメータ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を用いるとよい。

【0030】

また、電圧調整部１２０は、一又は複数のポテンショメータを含んで構成される。例えば、電圧調整部１２０が一つのポテンショメータ（１２１）を含んで構成される場合を先に説明する。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。このポテンショメータ１２１の定格電圧と定格電力は、ストリング１の定格開放電圧、この定格開放電圧と抵抗値とによって流れる電流によって生じる電力などに対して十分に余裕を持つことが望ましい。

【0031】

ところで、実際に回路を構成するには、市場で流通しているメーカーの規格品の中から入手が容易な部品を利用することが多い。ポテンショメータについても同様であるが、本実施形態のように比較的高電圧の回路に適用できるポテンショメータの種類は多くはない。そのため、定格電圧、定格電力などについて所望の条件を満たすポテンショメータを調達できないことが生じうる。このような場合には、複数のポテンショメータを直列に接続するなどの代替え策を適用するとよい。この詳細については、後述する。

【0032】

パネル算出・表示部１４０は、地絡地点の位置を導出して、その地絡地点の位置を表示する。この詳細については、後述する。

【0033】

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。

【0034】

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」と呼ぶ。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」の詳細については、前述の特許文献１を参照してよい。

【0035】

また、図２は、地絡位置検出装置１００の動作を説明するための図である。図３は、地絡事故位置の検出例を説明するための図である。まず、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。動作の説明を簡素化するために、ここでは、１つのポテンショメータ１２１を利用する構成を例示して説明する。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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、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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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、次の式に示す比例関係が成立する。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との抵抗比に等しくなる。

【0043】

（Ｐ－Ｅ電圧）／（Ｎ－Ｅ電圧）＝Ｒｐ／Ｒｎ

【0044】

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、正極測定端子１０１とノードｄ１との間の電圧になる。また、Ｎ相端子３とアースＥとの間のＮ－Ｅ間電圧は、負極測定端子１０２とノードｄ１との間の電圧になる。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。

【0045】

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。

【0046】

図２において、ストリング１のＰ－Ｎ電圧は、式（１）に示す関係がある。

【0047】

（Ｐ－Ｅ電圧）＋（Ｎ－Ｅ電圧）＝（Ｐ－Ｎ電圧） ・・・（１）

【0048】

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、式（２）に基づいて算出できる。

【0049】

Ｖａｖ＝（Ｐ－Ｎ電圧）／ｎ ・・・（２）

【0050】

そして、Ｐ相端子２を起点とする地絡事故位置の算出には、式（３）を用いるとよい。

【0051】

（Ｐ－Ｅ電圧）／Ｖａｖ ・・・（３）

【0052】

また、Ｎ相端子３を起点とする地絡事故位置の算出には、式（４）を用いるとよい。

【0053】

（Ｎ－Ｅ電圧）／Ｖａｖ ・・・（４）

【0054】

具体的な数値例を提示して説明する。例えば、Ｐ－Ｅ電圧を２２５Ｖに、Ｎ－Ｅ電圧を２７５Ｖに、さらに説明を簡単にするためパネル枚数を１０枚とすれば、ストリング１のＰ－Ｎ電圧は、式（５）に示す関係にある。また、パネル平均電圧は、式（６）に示す関係にある。

【0055】

（Ｐ－Ｎ電圧）＝２２５Ｖ＋２７５Ｖ＝５００Ｖ ・・・（５）

【0056】

５００Ｖ／１０＝５０Ｖ ・・・（６）

【0057】

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、式（７）示す関係にある。

【0058】

２２５Ｖ／５０Ｖ＝４．５ ・・・（７）

【0059】

これにより、図３の地絡事故位置の検出例を説明するための図に示すように、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。Ｎ相端子３を起点とするときには、Ｐ－Ｅ電圧に代えてＮ－Ｅ電圧を用いることにより、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が、同じ検出方法でその地絡事故を検出できる。

【0060】

次に、図４を参照して、パネル算出・表示部１４０の一例について説明する。図４は、パネル算出・表示部１４０の構成図である。この図４に示すパネル算出・表示部１４０は、ＰＶパネル１０の枚数が例えば１２枚から２２枚までの範囲内の各枚数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。

【0061】

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。

【0062】

抵抗分圧器１５０は、抵抗Ｒ６１と抵抗Ｒ６２とが直列に接続された抵抗分圧回路で構成される。抵抗Ｒ６１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Ｒ６１の他端は、抵抗Ｒ６２の一端に接続される。抵抗Ｒ６２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。なお、抵抗Ｒ６１と抵抗Ｒ６２とによって分圧され、抵抗Ｒ６２の両端に発生する電圧は、地絡位置検出装置１００の内部回路に適した電圧になる。この抵抗Ｒ６２の両端に発生する電圧は、ノードｄ１の電位Ｖｍの大きさに比例する。

【0063】

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。

【0064】

また、抵抗Ｒ６２の両端には、コンデンサＣ１と定電圧ダイオードＺ１とが並列に接続される。このコンデンサＣ１は、抵抗Ｒ６２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Ｒ６２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。定電圧ダイオードＺ１は、過電圧保護用に設けられている。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。

【0065】

この抵抗分圧器１５０の構成により、抵抗Ｒ６１と抵抗Ｒ６２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。

【0066】

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。

【0067】

基準電圧発生部１６０は、抵抗Ｒ１から抵抗Ｒ２３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ｒｅｆ２２を生成する。

【0068】

抵抗Ｒ２３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ｈ２３を介して、抵抗Ｒ２２の一端に接続される。抵抗Ｒ２２の他端がノードｈ２２を介して、抵抗Ｒ２１の一端に接続され、抵抗Ｒ２１の他端がノードｈ２１を介して、抵抗Ｒ２０（不図示）の一端に接続される。一部の図示を省略するが同様に抵抗Ｒ２０から抵抗Ｒ１６まで繰り返す。抵抗Ｒ１６（不図示）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、抵抗Ｒ１３の他端は、ノードｈ１３を介して、抵抗Ｒ１２の一端に接続され、抵抗Ｒ１２の他端は、ノードｈ１２を介して、抵抗Ｒ１１の一端に接続される。以下、同様にして、抵抗Ｒ１１から抵抗Ｒ１までが直列に接続される。

【0069】

また、ノードｈ１２からノードｈ２１までの何れかと、ノードｈ２２との間には、図４において示していないバイパス回路が並列に接続されるように構成されている。例えばこのバイパス回路は、スイッチＳＷＲ２（図６）によって切り替えることができる。例えば、スイッチＳＷＲ２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、ノードｈ１２とノードｈ２２との間を短絡させて、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、ノードｈ１４とノードｈ２２との間を短絡させる。これにより、ストリング１内のＰＶパネルの枚数に応じて抵抗Ｒ１２から抵抗Ｒ２２までの間のインピーダンスを切り換えることができることから、地絡位置検出装置１００は、ストリング１内のＰＶパネルの枚数に応じて、抵抗分圧器１５０の抵抗６２のインピーダンスと、判定基準電圧ｒｅｆ１からｒｅｆ２２の値を変更して、ＰＶパネルの枚数に影響されることなく地絡事故が発生した位置を表示することができる。

【0070】

なお、ノードｈ２３と、－電圧線ＤＣＬＮとの間に、コンデンサＣ２と定電圧ダイオードＺ２とが接続される。このコンデンサＣ２は、スイッチＳＷＲ２を切り換える場合に、ノードｈ２３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。定電圧ダイオードＺ２は、過電圧保護用に設けられている。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ｒｅｆ２２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ｒｅｆ２２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、２２枚のＰＶパネルのそれぞれに対応して設けられる２２個のコンパレータＣＰ１からＣＰ２２を有している。このコンパレータＣＰ１からＣＰ２２は、例えばオープンコレクタ出力のコンパレータである。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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型のコンパレータである。

【0076】

表示部１８０は、２２枚のＰＶパネルのそれぞれに対応して設けられる２２個の発光ダイオードＬＥＤ１からＬＥＤ２２と、各発光ダイオードＬＥＤ１からＬＥＤ２２のそれぞれのカソード側に直列に接続される２２個の電流制限用の抵抗Ｒ３１からＲ５２と、を有している。

【0077】

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＋９Ｖ）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ＬＥＤ１２は、ストリング１のＮ相端子３側から数えて１２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Ｒ４２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。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。さらに、発光ダイオードＬＥＤ２１は、ストリング１のＮ相端子３側から数えて２１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Ｒ５１を介して、コンパレータＣＰ２１のオープンコレクタ出力端子に接続されている。発光ダイオードＬＥＤ２２は、ストリング１のＮ相端子３側から数えて２２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Ｒ５２を介して、コンパレータＣＰ２２のオープンコレクタ出力端子に接続されている。上記の表示部１８０の説明の中で、一部を省略しているが、この省略した説明の部分については、上記の説明と同様に構成するとよい。

【0078】

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。

【0079】

そして、この分圧電位信号Ｖｍｓが、各コンパレータＣＰ１からＣＰ２２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から発光ダイオードＬＥＤ２２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。

【0080】

なお、図４に示す回路に図示していない電源、電源スイッチ、保護回路などを適宜設けてよい。保護回路には、例えば、過電流を遮断するためのフューズ、逆接続時の保護のためのダイオードなどが含まれる。

【0081】

例えば、図５は、地絡事故が発生している位置の表示例を説明するための図である。この図５（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からＬＥＤ２２は消灯する。なお、ＬＥＤの一部（ＬＥＤ１５からＬＥＤ２１まで）の図示を省略している。

【0082】

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ＬＥＤ２２は消灯する。

【0083】

このように、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１００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。

【0084】

これにより、地絡位置検出装置１００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。

【0085】

（実施例）
実施例を示しこれについて説明する。上記の実施形態の説明では、１つのポテンショメータを利用する構成を主に説明したが、本実施例では、複数のポテンショメータを利用する事例について説明する。

【0086】

図６は、実施例の地絡位置検出装置１００の構成図である。

【0087】

電圧調整部１２０Ａは、電圧調整部１２０に代わるもので、ポテンショメータ１２１ｐ、１２１ｍ、１２１ｎと、スイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎとを備える。

【0088】

ポテンショメータ１２１ｐ、１２１ｍ、１２１ｎは、記載の順に直列に接続され、その両端が、端子ａと端子ｂに接続される。例えば、ポテンショメータ１２１ｐ、１２１ｍ、１２１ｎの夫々は、定格電圧が５００Ｖ以上、許容電力損失が２Ｗ以上のタイプを利用する。各ポテンショメータを直列接続することにより、電圧調整部１２０としての実質的な定格電圧を１５００Ｖまで高めることができる。ポテンショメータ１２１ｐ、１２１ｍ、１２１ｎを区別することなく１つのポテンショメータとして説明するときに、これをポテンショメータ１２１Ｓと呼び、複数のポテンショメータ全体のことを、複数のポテンショメータ１２１Ｐと呼ぶことがある。

【0089】

その一方で、各ポテンショメータを直列接続したために、電圧の調整範囲が分割されることになる。また、各ポテンショメータの摺動端子の電圧が互いに異なるものになるために、各ポテンショメータの摺動端子を互いに接続することができない。そこで、スイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎを利用して、各ポテンショメータの摺動端子からの出力を切り換えるように構成する。

【0090】

スイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎは、ポテンショメータ１２１ｐ、１２１ｍ、１２１ｎの摺動端子にそれぞれ対応付けられており、ＯＮにしているときに限り、各ポテンショメータの摺動端子からの出力を有効にする。例えば、ポテンショメータ１２１ｐ、１２１ｍ、１２１ｎの摺動端子間の耐圧を考慮して、スイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎは、それぞれが独立して構成されたものを利用する。なお、スイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎは、後述するインターロック機構によって、そのうちの１つのみがＯＮになるように規制される。

【0091】

パネル算出・表示部１４０Ａは、パネル算出・表示部１４０に対して、さらにロータリースイッチＳＷＲを備える点が異なる。

【0092】

ロータリースイッチＳＷＲには、２つの切替回路（ＳＷＲ１とＳＷＲ２）が共通の回転軸に設けられていて、切替回路ＳＷＲ１とＳＷＲ２は連動して切り替わる。

【0093】

抵抗Ｒ６２を、互いに直列に接続された抵抗Ｒ７１からＲ９１を用いて構成する。さらに、切替回路ＳＷＲ１は、抵抗Ｒ８２からＲ９１の負電圧側の接続点のなかの何れかを抵抗Ｒ９１の正電圧側の接続点に接続する。また、切替回路ＳＷＲ２は、抵抗Ｒ１２からＲ２１の負電圧側の接続点のなかの何れかを抵抗Ｒ２２の負電圧側（抵抗Ｒ２１の正電圧側）の接続点に接続する。このロータリースイッチＳＷＲの操作によって、ストリング１内のＰＶパネルの枚数に応じた選定が可能になる。

【0094】

図７は、地絡位置検出装置１００の正面図である。図８は、スイッチのインターロック機構について説明するための図である。

【0095】

図７に示すように、地絡位置検出装置１００の正面パネルＦＰには、その操作に必要とされる各種スイッチと、表示部１８０のＬＥＤ１－２２と、各電圧計（１１１－１１３）、端子対ＴＴなどが配置されている。端子対ＴＴには、電圧計１１３が表示する電圧と同電圧が掛かる。例えば、ここにデジタルテスタを接続することで電圧計１１３が表示する電圧の大きさを数値で読み取ることができる。

【0096】

各種スイッチとして、電源スイッチＰＯＷＥＲ、パネル直列数切り換えスイッチＳＷＲ、バランス調整用のスイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎが設けられている。スイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎは、選択的にＯＮに操作されることで、ポテンショメータ１２１ｐ、１２１ｍ、１２１ｎの何れかを有効にする。

【0097】

電源スイッチＰＯＷＥＲは、例えば、電源からの給電状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を切り換えるためのトグルスイッチである。

【0098】

パネル直列数切り換え用のスイッチＳＷＲは、例えば、ストリング１内のＰＶパネルの枚数を設定するためのロータリースイッチである。図７に示す例では、「１２」、「１３」、「１４」、「２０」、「２１」、及び「２２」の各枚数を選択可能にしたものである。

【0099】

図７に示すスイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎは、トグルスイッチであり、レバーを下方に倒したときがＯＮになる。スイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎは、独立して操作可能であるが、この中で２つ以上のスイッチをＯＮにすると、ＯＮにしたスイッチに対応するポテンショメータの摺動端子間が短絡する。これを抑制するために、各トグルスイッチのレバーの操作を規制するためのインターロック機構が、トグルスイッチのレバーの可動範囲内に設けられている。以下に示すガイドＧは、機械的に規制するインターロック機構の一例である。

【0100】

ガイドＧは、正面パネルＦＰの面に平行に配置された板状の部材で構成されている。正面パネルＦＰを平面視したときのガイドＧの外形は、角が取れた略長方形であり、その中央部に正面パネルＦＰの面の法線方向に貫通する略矩形の長穴が設けられている。

【0101】

例えば、正面パネルＦＰには、ガイドＧを指示する支持部ＧＰが設けられている。図に示す支持部ＧＰは、正面パネルＦＰから突起するピン形状に形成され、スイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎが配列される方向に所定の距離だけ隔てた位置に正面パネルＦＰに係止されている。ガイドＧは、その長穴の中に２つの支持部ＧＰが配置されるように、正面パネルＦＰ上に配置されている。

【0102】

ガイドＧは、２つの支持部ＧＰが並ぶ方向に正面パネルＦＰに沿って摺動可能な状態で、支持部ＧＰによって保持されている。ガイドＧが配置される位置は、ユーザの操作によって決定される。スイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎがともにＯＦＦであれば、レバーが上方に倒れているため、ガイドＧを長穴の方向に移動させることができる。

【0103】

図８（ａ）に示すように、ガイドＧのスイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎ側の辺の一部には、外周側から長穴まで達する切り欠きが設けられている。

【0104】

例えば、図８（ｂ）に示すように、ガイドＧの切り欠きの位置がスイッチＳＷｍに対応する位置にあるときに、スイッチＳＷｍをＯＮにすることが可能になり、ガイドＧがこの位置にある場合には、スイッチＳＷｐ、ＳＷｎをＯＮにすることが規制される。スイッチＳＷｍに対応する位置とは、スイッチＳＷｍをＯＮにしたときのレバーの位置に相当する位置のことである。

【0105】

図８（ｃ）に示すように、ガイドＧの位置を、スイッチＳＷｎの方向に、ガイドＧの長穴の端部が一方の支持部ＧＰに当接する位置まで移動させると、スイッチＳＷｐをＯＮにすることが可能になり、スイッチＳＷｍ、ＳＷｎをＯＮにすることが規制される。なお、図示を省略するがガイドＧの位置を、スイッチＳＷｐの方向に移動させた場合も上記と同様に、スイッチＳＷｎをＯＮにすることが可能になり、スイッチＳＷｐ、ＳＷｍをＯＮにすることが規制される。なお、ガイドＧの切り欠き部分の形状は図８に示すものに制限されず、これ代えて、外周側から長穴に向かう所定の深さの凹部であってもよい。

【0106】

上記のガイドＧの場合、支持部ＧＰが正面パネルＦＰの面から突出していることで、ガイドＧがこれによって係止されていたが、ガイドの構成はこれに制限されない。例えば、これに代えて、正面パネルＦＰの面にレールが設けられていて、ガイドＧ側に設けられた支持部がそのレールに係止されるように構成してもよい。この場合も、ガイドＧは、レールの延伸方向、すなわちスイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎの配列方向に移動させることができ、スイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎの操作も規制できる。

【0107】

また、地絡位置検出装置１００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１００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。

【0108】

なお、地絡位置検出装置１００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。

【0109】

また、地絡位置検出装置１００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１００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１００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１００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。

【0110】

上記の実施形態によれば、地絡位置検出装置１００は、複数の太陽電池パネル１０が直列に接続される太陽電池ストリング１の正極側及び負極側の両端子と、太陽電池ストリング１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、太陽電池ストリング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は、太陽電池ストリング１の両端子にそれぞれ接続する正極測定端子１０１と負極測定端子１０２と、アースに接地させる接地端子１０３と、正極測定端子１０１と負極測定端子１０２とに電気的に接続される互いに直列に接続された複数のポテンショメータ１２１を含む。接地端子１０３を接地して、正極測定端子１０１と負極測定端子１０２とを太陽電池ストリング１の両端子にそれぞれ接続した後に、電圧調整部１２０は、太陽電池ストリング１の両端子に生じている電圧を基にした電流が接地端子１０３に流れなくなるような電圧を、複数のポテンショメータ１２１Ｐのなかの何れかのポテンショメータ１２１Ｓの調整により生成する。パネル算出・表示部１４０は、電圧調整部１２０の何れかのポテンショメータ１２１Ｓの調整によって生成された電圧を、複数の太陽電池パネル１０の位置に対応付けることで検出の結果を出力する。これによって、太陽電池ストリング１の発電電圧が比較的高い状況のもとでも測定が可能になる。

【0111】

太陽電池ストリング１の正極側及び負極側の両端子間に発生する電圧が、複数のポテンショメータ１２１Ｐを構成する各ポテンショメータ１２１Ｓの定格電圧を超える場合があるが、幾つかのポテンショメータ１２１Ｓを直列に接続することにより、各ポテンショメータ１２１Ｓの定格電圧の合計を超えないようにするとよい。例えば、上記の範囲内であれば、晴天時などの発電電圧が比較的高いときも、曇天時の発電電圧が比較的低いときでも、天候の良否によらずに共通の地絡位置検出装置１００を用いることができる。

【0112】

パネル算出・表示部１４０は、複数のポテンショメータ１２１Ｐの夫々によって生成された電圧を生成された電圧として選択可能であり、複数のポテンショメータ１２１Ｐのうちの特定のポテンショメータ１２１Ｓの調整によって生成された電圧を、生成された電圧として利用するとよい。

【0113】

パネル算出・表示部１４０は、複数のポテンショメータ１２１Ｐのうちの特定のポテンショメータ１２１の調整値を選択するバランス調整用のスイッチＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎを備えるようにした。これらのスイッチを切換部と呼ぶ。切換部は、複数のスイッチのなかの１つのポテンショメータ１２１Ｓの出力を有効にして、他のポテンショメータ１２１Ｓの出力を制限するガイドＧを備えることで、ポテンショメータ１２１Ｓ間の短絡を抑制する。

【0114】

パネル算出・表示部１４０は、生成された電圧を分圧する第１分圧比で分圧する抵抗分圧器１５０Ａ（第１分圧回路）と、生成された電圧を検出する比較部１７０（検出回路）の基準電圧を、第２分圧比を用いて生成する基準電圧発生部１６０Ａ（第２分圧回路）と、第１分圧比と第２分圧比とを連動して切り替えるロータリースイッチＳＷＲ（連動切替部）とを備えることにより、生成された電圧から第１分圧比で分圧された電圧と、第２分圧比を用いて生成された前記基準電圧とを比較した結果を、検出の結果として出力することができる。

【符号の説明】

【0115】

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）、１００…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、１１１…第１電圧計、１１２…第２電圧計、１１３…第３電圧計、１２０、１２０Ａ…電圧調整部、１２１、１２１Ｐ、１２１Ｓ、１２１ｐ、１２１ｍ、１２１ｎ…ポテンショメータ、１４０、１４０Ａ…パネル算出・表示部（出力部）、１５０、１５０Ａ…抵抗分圧器、１６０、１６０Ａ…基準電圧発生部、ＳＷｐ、ＳＷｍ、ＳＷｎ…スイッチ、１７０…比較部、１８０…表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】