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JP2015025795A - Insulation inspection method, and insulation inspection device - Google Patents

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JP2015025795A
JP2015025795A JP2013195727A JP2013195727A JP2015025795A JP 2015025795 A JP2015025795 A JP 2015025795A JP 2013195727 A JP2013195727 A JP 2013195727A JP 2013195727 A JP2013195727 A JP 2013195727A JP 2015025795 A JP2015025795 A JP 2015025795A
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JP
Japan
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voltage
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insulation
current
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JP2013195727A
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Japanese (ja)
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文雄 岩崎
Fumio Iwasaki
文雄 岩崎
桑原 延行
Nobuyuki Kuwabara
延行 桑原
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MULTI KEISOKUKI KK
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MULTI KEISOKUKI KK
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insulation inspection device which enables searching of insulation defective point in a solar light power generation unit.SOLUTION: A CPU 101 detects a first current when a first voltage is supplied to a solar light power generation unit 50 from a high voltage generating circuit 140 and a second current when a second voltage is supplied, by using an input/output circuit 160, to acquire as a digital current value. The CPU 101 derives a change gradient of a difference current value between the first current and the second current relative to a difference voltage value between the first voltage and the second voltage, and based on the change gradient, derives a virtual voltage value when a current value of the first current or second current comes to be a zero value from a significant value. By comparing the virtual voltage value with an inter-terminal voltage value of the solar light power generation unit 50, a point of insulation failure is determined.

Description

本発明は、例えば太陽光発電ユニットのように、複数の電力発電体を接続して成る直流電力発電ユニットの絶縁検査を行うための方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for performing an insulation test of a DC power generation unit formed by connecting a plurality of power generation bodies such as a solar power generation unit.

近年の太陽光発電ユニットは、数百ボルトで数千ワットの大電力を出力することが可能となっている。そのため、漏電事故を防止する観点から、太陽光発電ユニットは、設置後も適宜絶縁抵抗値を測定して、絶縁不良が生じていないかどうかを定期的に検査する必要がある。絶縁抵抗の値の測定には、一般的には「メガー」と呼ばれる絶縁抵抗計が用いられる。   Recent photovoltaic power generation units are capable of outputting large power of several thousand watts at several hundred volts. Therefore, from the viewpoint of preventing an electric leakage accident, the photovoltaic power generation unit needs to measure the insulation resistance value as appropriate even after installation and periodically inspect whether or not insulation failure has occurred. For measuring the value of insulation resistance, an insulation resistance meter generally called “Megger” is used.

しかし、太陽光発電ユニットは、設置後は大地から絶縁されるため、電路を含めて帯電する。つまり、太陽光発電ユニットを構成する太陽電池モジュール又は太陽電池セルに電荷が溜まる。電荷は、必ずしも太陽光発電ユニットの正極端子及び負極端子に対して平衡しておらず、また、貯まる電荷の量も天候によって変化する。そのため、絶縁検査を屋外で行おうとすると、太陽光が照射されている日中は、絶縁抵抗値の測定結果に大きな誤差が生じるという問題がある。   However, since the photovoltaic power generation unit is insulated from the ground after installation, it is charged including the electric circuit. That is, an electric charge accumulates in the solar cell module or the solar cell constituting the solar power generation unit. The electric charge is not necessarily balanced with respect to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the photovoltaic power generation unit, and the amount of electric charge stored varies depending on the weather. Therefore, when the insulation test is performed outdoors, there is a problem that a large error occurs in the measurement result of the insulation resistance value during the daytime when sunlight is irradiated.

この問題を解決する従来技術として、特許文献1に開示された太陽電池モジュールの絶縁抵抗の測定方法及び装置がある。この測定方法は、太陽電池モジュールに抵抗器を介してアース線を接続し、溜まった電荷をアース線を介して放電し、放電完了後に絶縁抵抗の測定を行うというものである。
しかし、溜まった電荷を放電しても、絶縁検査を日中に行う場合には、依然として太陽電池モジュールが発電し続けるため、正しい絶縁抵抗値を測定することが困難となる。絶縁抵抗の測定中の発電の問題を解消するには、日中であれば太陽光発電ユニットを遮光布等で覆うか、夜間に測定作業を実施すれば良い。しかし、太陽光発電ユニットが屋外の高所に設置されている場合には、遮光布等で覆ったり、視界が十分でない夜間の測定作業は非常に危険なものとなる。
As a prior art for solving this problem, there is a method and apparatus for measuring insulation resistance of a solar cell module disclosed in Patent Document 1. In this measuring method, a ground wire is connected to the solar cell module via a resistor, the accumulated electric charge is discharged via the ground wire, and the insulation resistance is measured after the discharge is completed.
However, even if the accumulated charge is discharged, when the insulation test is performed during the day, the solar cell module continues to generate power, so that it is difficult to measure a correct insulation resistance value. In order to solve the problem of power generation during measurement of insulation resistance, the solar power generation unit may be covered with a light shielding cloth or the like during the daytime, or the measurement operation may be performed at night. However, when the photovoltaic power generation unit is installed outdoors at a high place, it is very dangerous to perform measurement work at night when it is covered with a light-shielding cloth or the like and the visibility is not sufficient.

特許文献2に開示された絶縁抵抗測定装置は、上記の危険を解消するために、絶縁抵抗値を、任意の時点において安全に検査できるようにしたものである。すなわち、特許文献1に開示された絶縁抵抗測定装置では、太陽光発電ユニットの正極端子と接地部位との間に検査電圧を印加した状態で流れる電流(第1電流値)と、検査電圧の印加を停止した状態で流れる電流(第2電流値)とを測定する。そして、両電流値の差分である電流(第3電流値)と、印加した検査電圧の電圧値とに基づいて正極端子と接地部位との間の絶縁抵抗値を演算する。
これにより、太陽光発電ユニットを遮光布で覆う作業が不要となり、太陽光の照射を避けて夜間に測定作業を実施する必要もないことから、太陽光発電ユニットの絶縁抵抗値を安全かつ簡便に測定することができるとされている。
The insulation resistance measuring device disclosed in Patent Document 2 is designed to allow the insulation resistance value to be safely inspected at an arbitrary time point in order to eliminate the above danger. That is, in the insulation resistance measuring device disclosed in Patent Document 1, a current (first current value) that flows in a state in which an inspection voltage is applied between the positive electrode terminal of the photovoltaic power generation unit and the ground portion, and application of the inspection voltage And a current (second current value) flowing in a state where the current is stopped. And the insulation resistance value between a positive electrode terminal and a grounding part is calculated based on the electric current (3rd electric current value) which is the difference of both electric current values, and the voltage value of the applied test voltage.
This eliminates the need to cover the solar power generation unit with a light shielding cloth and eliminates the need to carry out measurement work at night by avoiding the irradiation of sunlight. It can be measured.

特許文献2には、また、検査電圧の電圧値を変更しつつ、変更した検査電圧を印加した状態において正極端子と接地部位との間を流れる各電流値を直線近似処理して第1電流値とすることも記載されている。   Patent Document 2 also discloses a first current value obtained by linearly approximating each current value flowing between the positive electrode terminal and the ground portion in a state in which the changed test voltage is applied while changing the voltage value of the test voltage. Is also described.

特開2012−146931号公報JP 2012-146931 A 特開2011−127983号公報JP 2011-122793 A

太陽光発電ユニットは、通常は、非接地電路となる。そのため、電路の途中、例えば負極端子側で絶縁不良が生じ、絶縁抵抗値が規格限度を越えて小さくなったとしても、当該太陽光発電ユニットには、直流の電流(漏れ電流)が流れない。つまり、絶縁不良が生じただけでは、太陽光発電ユニットに接続された機器や回路、例えばリレー等の誤動作は発生しない。
一方、太陽光発電ユニットの絶縁抵抗を計測するために、絶縁抵抗計の正端子を太陽光発電ユニットの正極端子、負端子を接地部位に接続すると、接続前には流れなかった電流が、絶縁抵抗計を通じて流れ始める。この電流の大きさによっては、上記機器の焼損や上記回路の誤動作が発生する。これを防止するため、絶縁抵抗計は、接地部位との間に大容量の抵抗器を介在するものとしなければならない。しかし、そうすると、計器本体の質量が大きく、かつ、高価なものにならざるを得ないばかりでなく、作業性にも影響を与えるという問題を生じさせる。
The solar power generation unit is normally an ungrounded electric circuit. Therefore, even if insulation failure occurs in the middle of the electric circuit, for example, on the negative electrode terminal side and the insulation resistance value becomes smaller than the standard limit, no direct current (leakage current) flows through the photovoltaic power generation unit. That is, malfunctions such as devices and circuits connected to the photovoltaic power generation unit, such as relays, do not occur only when insulation failure occurs.
On the other hand, in order to measure the insulation resistance of the photovoltaic power generation unit, when the positive terminal of the insulation resistance meter is connected to the positive terminal of the photovoltaic power generation unit and the negative terminal is connected to the grounded part, the current that did not flow before connection is insulated. It begins to flow through the resistance meter. Depending on the magnitude of this current, burnout of the device and malfunction of the circuit may occur. In order to prevent this, the insulation resistance meter must include a large-capacity resistor between the grounding portion and the ground. However, if it does so, the mass of a meter main body must be large and it must be expensive, and the problem of affecting workability | operativity will arise.

特許文献2に開示された絶縁抵抗測定装置は、太陽光発電ユニットが発電している最中に絶縁抵抗値を測定するものである。すなわち、検査電圧の印加を停止した状態で絶縁抵抗測定装置を接続することにより、太陽光発電ユニットの出力端子と接地部位との間に、発電電圧に起因する大きさの直流電流(第2電流値)が流れることが前提となっている(特許文献2の段落0031)。そのため、この絶縁抵抗測定装置は、発電電圧の値ならびに絶縁不良時の電流の値を考慮して、大容量の抵抗器を備えなければならず、計器本体を小型、軽量化するには、限界がある。
また、特許文献2に開示された絶縁抵抗測定装置では、太陽光発電ユニットが発電しない天候のときや夜間には、使用できないという問題がある。
The insulation resistance measuring device disclosed in Patent Document 2 measures an insulation resistance value while a photovoltaic power generation unit is generating power. That is, by connecting the insulation resistance measuring device in a state where the application of the inspection voltage is stopped, a direct current (second current) having a magnitude caused by the generated voltage is generated between the output terminal of the photovoltaic power generation unit and the grounding portion. Value) flows (paragraph 0031 of Patent Document 2). For this reason, this insulation resistance measuring device must be equipped with a large-capacity resistor in consideration of the value of the generated voltage and the current value at the time of insulation failure. There is.
In addition, the insulation resistance measuring device disclosed in Patent Document 2 has a problem that it cannot be used in the weather or nighttime when the photovoltaic power generation unit does not generate power.

特許文献2に開示された絶縁抵抗測定装置では、また、絶縁抵抗値を演算により求めることができるとされているが、絶縁不良が生じている場合に、それがどの箇所で生じているのかを探査することができない。この点は、特許文献1に開示された測定装置においても同様である。   In the insulation resistance measuring device disclosed in Patent Document 2, it is said that the insulation resistance value can be obtained by calculation. If an insulation failure has occurred, it is possible to determine where the insulation resistance value has occurred. Cannot explore. This also applies to the measurement apparatus disclosed in Patent Document 1.

本発明は、上記課題を解決するものであり、直流電力発電ユニットの絶縁抵抗を計測する際に流れる漏れ電流を抑制させ、これにより、発電設備側への影響を低減させるとともに、計器本体の小型、軽量化を図ることができるようにすることを目的とする。
本発明の他の目的は、直流電力発電ユニットの絶縁不良の箇所の探査を可能にする絶縁検査技術を提供することにある。
The present invention solves the above-mentioned problem, suppresses the leakage current that flows when measuring the insulation resistance of a DC power generation unit, thereby reducing the influence on the power generation equipment side and reducing the size of the instrument body. An object is to enable weight reduction.
Another object of the present invention is to provide an insulation inspection technique that enables searching for a location of insulation failure in a DC power generation unit.

本発明の絶縁検査方法は、複数の電力発電体が接続された直流電力発電ユニットにおける電圧及び電流の計測が可能な装置が実行する方法であって、前記直流電力発電ユニットが有する一対の出力端子のうちいずれかの端子と接地部位との間の電路に、前記端子に表れる電圧の振幅を小さくする検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、それぞれ異なる値で供給し、これにより前記電路に流れる電流の差分を表す差分電流値を検出する工程と、この電流差分値と変化した前記検査電圧の差分を表す差分電圧値とに基づいて前記電路の絶縁抵抗値を導出する工程とを含む方法である。   The insulation inspection method of the present invention is a method executed by a device capable of measuring voltage and current in a DC power generation unit to which a plurality of power generation bodies are connected, and a pair of output terminals of the DC power generation unit The test voltage for reducing the amplitude of the voltage appearing at the terminal is supplied to the electric circuit between any one of the terminals and the grounding part at a predetermined time interval twice or more, and thereby the electric circuit Detecting a difference current value representing a difference between currents flowing in the circuit, and deriving an insulation resistance value of the electric circuit based on the current difference value and a difference voltage value representing a difference between the changed inspection voltages. Is the method.

本発明の絶縁検査装置は、複数の電力発電体が接続された直流電力発電ユニットが有する一対の出力端子のうちいずれかの端子と接地部位との間の電路に、前記端子に表れる電圧の振幅を小さくする値の検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、異なる値で供給する電圧供給手段と、供給された前記検査電圧の値が変化した際に前記電路に流れる電流の差分を表す差分電流値を検出する電流検出手段と、この電流差分値と変化した前記検査電圧の差分を表す差分電圧値とに基づいて前記電路の絶縁抵抗値を導出する絶縁抵抗値導出手段と、を有する装置である。   The insulation inspection apparatus according to the present invention is configured such that the amplitude of the voltage appearing on the terminal is in an electric circuit between any one of the pair of output terminals of the DC power generation unit to which the plurality of power generation bodies are connected and the ground part. Represents a difference between a voltage supply means for supplying a test voltage having a value for reducing the test voltage at a predetermined time interval at two or more times with a different value, and a current flowing through the electric circuit when the value of the supplied test voltage changes. Current detection means for detecting a difference current value; and insulation resistance value deriving means for deriving an insulation resistance value of the electric circuit based on the current difference value and a difference voltage value representing a difference between the changed inspection voltages. Device.

本発明の絶縁検査方法及び絶縁検査装置では、直流電力発電ユニットに対して、出力端子のうち一方の端子に表れる電圧の振幅を小さくする(相殺する)値の検査電圧を少なくとも2回供給することにより変化する電流の差分により、絶縁抵抗値を導出する。そのため、絶縁検査の際に、検査電圧を供給しない場合を含む検査手法(例えば特許文献2に開示された発明のように検査電圧をゼロにする場合)に比べて直流電力発電ユニットに流れる漏れ電流が抑制されるので、漏れ電流に起因するトラブルの発生が防止される。また、計器本体に流れる電流も小さくなるので、計器本体に大容量の抵抗器を備える必要が無くなり、計器本体の小型、軽量化が可能となる。
また、2回以上、検査電圧を直流電力発電ユニットに供給し、そのときに流れる電流の差分を検出するので、発電電圧が十分でない天候や夜間においても、絶縁検査ができるようになる。
また、探索手段を備えた構成では、仮想電圧値と直流電力発電ユニットの端子間電圧値との比較により、絶縁不良箇所の相対位置を特定することができるので、簡易な手法で絶縁不良箇所を探査することができる。
In the insulation inspection method and the insulation inspection device of the present invention, the DC power generation unit is supplied with at least twice the inspection voltage having a value that reduces (cancels) the amplitude of the voltage appearing at one of the output terminals. The insulation resistance value is derived from the difference between the currents that change due to. Therefore, the leakage current that flows in the DC power generation unit in comparison with the inspection method including the case where the inspection voltage is not supplied during the insulation inspection (for example, when the inspection voltage is zero as in the invention disclosed in Patent Document 2). Therefore, troubles caused by leakage current are prevented. In addition, since the current flowing through the instrument body is reduced, it is not necessary to provide a large-capacity resistor in the instrument body, and the instrument body can be reduced in size and weight.
In addition, since the inspection voltage is supplied to the DC power generation unit at least twice and the difference between the currents flowing at that time is detected, the insulation inspection can be performed even in the weather and nighttime when the generated voltage is not sufficient.
Moreover, in the structure provided with the search means, the relative position of the insulation failure location can be specified by comparing the virtual voltage value and the voltage value between the terminals of the DC power generation unit. Can be explored.

本実施形態による絶縁検査装置の外観図。The external view of the insulation test | inspection apparatus by this embodiment. 電子回路部の構成図。The block diagram of an electronic circuit part. 直流電力発電ユニットの一例となる太陽光発電ユニットの構成図。The block diagram of the photovoltaic power generation unit used as an example of a direct-current power generation unit. 太陽光発電ユニットへの絶縁検査装置の接続状況を示す説明図。Explanatory drawing which shows the connection condition of the insulation test | inspection apparatus to a photovoltaic power generation unit. 絶縁監視を行うときの太陽光発電ユニットと絶縁検査装置との実質的な接続状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the substantial connection state of a photovoltaic power generation unit and insulation test | inspection apparatus when performing insulation monitoring. 太陽電池モジュールにおいて絶縁不良が生じている状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state in which the insulation defect has arisen in the solar cell module. 絶縁不良が発生したときの表示器の表示例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of a display of a display device when the insulation defect generate | occur | produces. 電圧値V1,V2及び電流値I1,I2の計測結果をグラフ。The measurement result of voltage value V1, V2 and electric current value I1, I2 is a graph. 絶縁不良箇所の違いによる上記直線の変化の様子を示したグラフ。The graph which showed the mode of the said straight line change by the difference in an insulation defect location. 擬似的に絶縁不良を生じさせたときの実測結果を示すグラフ。The graph which shows the measurement result when an insulation defect is produced in a pseudo manner.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。
図1は、本実施形態による絶縁検査装置1の外観図である。この絶縁検査装置1は、絶縁抵抗値の計測のほか、直流電力発電ユニットの絶縁不良があったときの絶縁不良箇所の探査を可能とする電子回路部を筐体10に内蔵している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external view of an insulation inspection apparatus 1 according to the present embodiment. In addition to measuring insulation resistance values, the insulation inspection apparatus 1 has an electronic circuit unit built into the housing 10 that enables the location of insulation failure when a DC power generation unit has insulation failure.

筐体10の操作面には、表示器110、測定スイッチ120、測定項目及び測定レンジの切換スイッチ121その他のスイッチが設けられている。
表示器110は、絶縁検査の結果を視覚的に把握できるようにするものである。例えば、絶縁不良箇所の探査では、絶縁抵抗値と絶縁不良の監視結果が表示される。絶縁不良の監視結果は、本実施形態では、直流電力発電ユニットを構成する複数の電力発電体の全体に対する絶縁不良を起こしている電力発電体の相対位置を表すLED(発光ダイオード)が発光するものとする。
測定スイッチ120は、測定内容を定めるためのスイッチである。測定内容については、後述する。切換スイッチ121は、電源断、メガワットクラスの高い電力の直流電力発電ユニットの絶縁検査(PVH)、1000[W]未満の比較的低電力の直流電力発電ユニットの絶縁検査(PVL)のいずれかを選択的に切り換えるためのスイッチである。
On the operation surface of the housing 10, a display 110, a measurement switch 120, a measurement item / measurement range changeover switch 121, and other switches are provided.
The display device 110 makes it possible to visually grasp the result of the insulation test. For example, in the search for an insulation failure location, an insulation resistance value and an insulation failure monitoring result are displayed. In this embodiment, the insulation failure monitoring result is obtained by emitting light from an LED (light emitting diode) that indicates the relative position of the power generation body causing the insulation failure with respect to the whole of the plurality of power generation bodies constituting the DC power generation unit. And
The measurement switch 120 is a switch for determining measurement contents. Details of the measurement will be described later. The change-over switch 121 is either one of power-off, insulation test (PVH) of high-power DC power generation unit of megawatt class, and insulation test (PVL) of DC power generation unit of relatively low power less than 1000 [W]. This is a switch for selectively switching.

筐体10の所定部位、例えば筐体10の上端には、Pプローブ11、Nプローブ12、及び、Eプローブ13が設けられている。Pプローブ11は、その先端部501を直流電力発電ユニットの一対の出力端子のうち一方の端子、すなわち正極端子に当接するためのプローブである。Nプローブ12は、その先端部502を上記一対の出力端子のうち他方の端子、すなわち負極端子にクリップするためのプローブである。Eプローブ13は、その先端部をアース線(接地部位)に接続するためのプローブである。   A P probe 11, an N probe 12, and an E probe 13 are provided at a predetermined portion of the housing 10, for example, at the upper end of the housing 10. The P probe 11 is a probe for abutting the tip portion 501 to one of the pair of output terminals of the DC power generation unit, that is, the positive terminal. The N probe 12 is a probe for clipping the tip portion 502 to the other terminal of the pair of output terminals, that is, the negative terminal. The E probe 13 is a probe for connecting the tip of the E probe 13 to a ground wire (grounding part).

筐体10に内蔵される電子回路部の構成例を図2に示す。電子回路部は、主制御回路であるCPU(Central Processing Unit)101を含む。CPU101は、発振器102から出力されるクロックのタイミングで動作する。このCPU101には、レジスタ103と、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)などで構成される不揮発性のメモリ104が接続されている。   A configuration example of an electronic circuit unit built in the housing 10 is shown in FIG. The electronic circuit unit includes a CPU (Central Processing Unit) 101 which is a main control circuit. The CPU 101 operates at the timing of the clock output from the oscillator 102. The CPU 101 is connected to a register 103 and a non-volatile memory 104 composed of an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) or the like.

メモリ104には、CPU101に読み取られて実行される絶縁不良箇所探査用のコンピュータプログラムが格納されている。このコンピュータプログラムは、絶縁検査の自動実行を可能にするための制御手順を規定したものである。制御手順の詳細については後述する。メモリ104には、数値の加減乗除を行う際に読み出される複数の演算ルール、検査対象となる直流電力発電ユニットの構造を記憶するための構造ファイルが格納されている。メモリ104には、また、後述する計測結果をディジタルデータとして記憶する計測ファイル、及び、計測した絶縁抵抗値が正常であると判別するための基準抵抗値R0も格納されている。構造ファイルは、例えば直流電力発電体が直列に(あるいは並列に)どの位の段数が接続されているかとか、発電される定格電力(あるいは電圧値)がどの位かという内容のものである。
レジスタ103は、CPU101の処理対象となるデータを一旦格納するものであり、バッファとして機能するものである。
The memory 104 stores a computer program for searching for defective insulation points that is read and executed by the CPU 101. This computer program defines a control procedure for enabling automatic execution of insulation inspection. Details of the control procedure will be described later. The memory 104 stores a plurality of calculation rules that are read when performing numerical addition / subtraction / division / division and a structure file for storing the structure of the DC power generation unit to be inspected. The memory 104 also stores a measurement file for storing a measurement result described later as digital data, and a reference resistance value R0 for determining that the measured insulation resistance value is normal. The structure file includes, for example, how many DC power generators are connected in series (or in parallel) and how much rated power (or voltage value) is generated.
The register 103 temporarily stores data to be processed by the CPU 101, and functions as a buffer.

CPU101には、図1に示した表示器110、測定スイッチ120、切換スイッチ121が接続されている。CPU101は、ユーザによる測定スイッチ120及び切換スイッチ121の操作内容を認識し、これにより、シーケンス手順による絶縁検査のための制御を可能にする。絶縁検査の結果は、表示器110に表示される。   The CPU 101 is connected to the display 110, the measurement switch 120, and the changeover switch 121 shown in FIG. The CPU 101 recognizes the operation contents of the measurement switch 120 and the changeover switch 121 by the user, thereby enabling control for insulation inspection by a sequence procedure. The result of the insulation test is displayed on the display 110.

電子回路部は、また、ドライバー130を有する。ドライバー130は、CPU101の制御により、高圧発生回路140及び入出力回路160に、それぞれ制御信号を出力する。高圧発生回路140は、例えば電源部150から供給された電圧と上記の制御信号とをもとに、予め設定された値及び極性の検査電圧を生成し、入出力回路160へ出力する電源部150とは別に電力を発生するものであっても良い。   The electronic circuit unit also has a driver 130. The driver 130 outputs control signals to the high voltage generation circuit 140 and the input / output circuit 160, respectively, under the control of the CPU 101. The high voltage generation circuit 140 generates a test voltage having a preset value and polarity based on, for example, the voltage supplied from the power supply unit 150 and the control signal, and outputs the test voltage to the input / output circuit 160. Apart from that, it may generate electric power.

入出力回路160は、Pプローブ11に接続するためのP端子12、Nプローブ12に接続するためのN端子14、及び、Eプローブ13に接続するためのE端子16と導通している。そして、上記の制御信号により、外部との間で電圧の入力と出力とを切り換えたり、電流を検出したりする。すなわち、高圧発生回路140から出力される検査電圧をP端子12を経てPプローブ11に供給する。また、P端子12及びN端子14を経て入力したアナログ電圧、あるいは、P端子12/N端子14とE端子16とを経て入力したアナログ電流を検出する。そして、これらをBPF(Band-Pass Filter)及びA/Dコンバータ(Analog-to-Digital converter)180を介してCPU101に伝達する。   The input / output circuit 160 is electrically connected to the P terminal 12 for connection to the P probe 11, the N terminal 14 for connection to the N probe 12, and the E terminal 16 for connection to the E probe 13. The control signal is used to switch between voltage input and output with the outside or to detect a current. That is, the inspection voltage output from the high voltage generation circuit 140 is supplied to the P probe 11 through the P terminal 12. Further, an analog voltage input via the P terminal 12 and the N terminal 14 or an analog current input via the P terminal 12 / N terminal 14 and the E terminal 16 is detected. Then, these are transmitted to the CPU 101 via a BPF (Band-Pass Filter) and an A / D converter (Analog-to-Digital converter) 180.

なお、図示を省略しているが、入出力回路160には、N端子14とNプローブ12との間の電路を開閉するための開閉スイッチが挿入接続されている。この開閉スイッチは、測定スイッチ120と連動して動作するオン・オフ切換スイッチである。例えば測定スイッチ120を1回押す(オンにする)ことにより開閉スイッチがオンとなり、N端子14とNプローブ12との間の電路を閉じる。他方、測定スイッチ120をもう1回押す(オフにする)ことにより開閉スイッチがオフとなり、当該電路を開く。
これにより、Nプローブ12をN端子14に接続したままで、それを取り外したと同じ効果を奏するので、絶縁検査時のNプローブ12の接続及びその取り外しの作業を軽減することができる。
Although not shown, an open / close switch for opening / closing an electric circuit between the N terminal 14 and the N probe 12 is inserted and connected to the input / output circuit 160. This open / close switch is an on / off switch that operates in conjunction with the measurement switch 120. For example, when the measurement switch 120 is pressed once (turned on), the open / close switch is turned on, and the electric circuit between the N terminal 14 and the N probe 12 is closed. On the other hand, when the measurement switch 120 is pushed once more (turned off), the open / close switch is turned off and the electric circuit is opened.
As a result, the same effect as when the N probe 12 is removed while the N probe 12 is connected to the N terminal 14 can be obtained, so that the work of connecting and removing the N probe 12 during the insulation test can be reduced.

BPF170は、ノイズ除去用の帯域通過フィルタであり、A/Dコンバータ180は、ノイズ除去後のアナログ信号又はノイズ除去を要しないアナログ信号をCPU101が処理可能なデジタル信号に変換するものである。   The BPF 170 is a band-pass filter for removing noise, and the A / D converter 180 converts an analog signal after noise removal or an analog signal that does not require noise removal into a digital signal that can be processed by the CPU 101.

CPU101は、絶縁不良箇所探査用のコンピュータプログラムを読み取って実行することにより、絶縁検査装置1を、検査電圧を供給するための制御を行う電圧供給手段、電路に流れる電流の差分を表す差分電流値を検出する電流検出手段として機能させる。また、検査電圧と差分電流値により電路の絶縁抵抗値を導出する絶縁抵抗値導出手段、端子間電圧値保持手段、絶縁不良箇所を判別可能にする探査手段として機能させる。これらの機能については後述する。   The CPU 101 reads and executes a computer program for searching for a defective insulation portion, thereby causing the insulation inspection apparatus 1 to perform control for supplying an inspection voltage, and a differential current value representing a difference between currents flowing through the electric circuit. It functions as current detection means for detecting. Also, it functions as an insulation resistance value deriving means for deriving the insulation resistance value of the electric circuit from the inspection voltage and the differential current value, an inter-terminal voltage value holding means, and an exploration means that makes it possible to determine an insulation failure location. These functions will be described later.

[直流電力発電ユニット]
ここで、絶縁検査装置1の被検査対象となる直流電力発電ユニットについて説明する。本実施形態では、図3に示す太陽光発電ユニットを直流電力発電ユニットとする場合の例を挙げる。太陽光発電ユニット50は、それぞれ電力発電体であるn個の太陽電池セル53を直列接続した太陽電池モジュールを、さらに、m行に直列接続したものである。つまり、太陽電池セル53をm行n列(n,mは2以上の自然数)に配したものであり、これにより、数百ボルトで数千ワット又は数メガワットの大電力を出力することが可能なものである。
[DC power generation unit]
Here, the DC power generation unit to be inspected of the insulation inspection apparatus 1 will be described. In this embodiment, an example in which the photovoltaic power generation unit shown in FIG. 3 is a DC power generation unit will be given. The solar power generation unit 50 is a unit in which n solar cells 53 each being a power generation body are connected in series and further connected in series in m rows. In other words, the solar cells 53 are arranged in m rows and n columns (n and m are natural numbers of 2 or more), so that it is possible to output large power of several thousand watts or several megawatts at several hundred volts. It is a thing.

太陽電池セル53は、光電変換ダイオードを主たる要素として含む。太陽電池モジュール毎に正極端子と負極端子とを有するほか、太陽光発電ユニットとしても全体として、正極端子51と負極端子52とを有している。太陽電池モジュール間には、正極端子51の方向がカソードとなり、負極端子52の方向がアノードとなるバイパスダイオード54が接続されている。電流は、アノードからカソードに向けて流れる。バイパスダイオード54は、日射量の影響などで、ある太陽電池モジュールにおける発生電圧が相対的に低いときに、その太陽電池モジュールを迂回させるために設けられる。
太陽光発電ユニット50において発電された直流電力は、図示しないパワーコンディショナで交流電力に変換される。
Solar cell 53 includes a photoelectric conversion diode as a main element. In addition to having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal for each solar cell module, the photovoltaic power generation unit also has a positive electrode terminal 51 and a negative electrode terminal 52 as a whole. Between the solar cell modules, a bypass diode 54 is connected in which the direction of the positive terminal 51 is a cathode and the direction of the negative terminal 52 is an anode. Current flows from the anode toward the cathode. The bypass diode 54 is provided to bypass the solar cell module when the generated voltage in the solar cell module is relatively low due to the influence of the amount of solar radiation.
The DC power generated in the solar power generation unit 50 is converted into AC power by a power conditioner (not shown).

[絶縁検査方法]
次に、上記のように構成される絶縁検査装置1を用いた絶縁検査方法を説明する。
検査対象となる太陽光発電ユニット50は、屋外に設置されており、所定値の直流電力を発生させているものとする。図4は、屋外で行う太陽光発電ユニット50への絶縁検査装置1の接続状況を示す説明図である。
検査時には、ユーザが、図1に示したとおり、Pプローブ11、Nプローブ12、Eプローブ13を筐体10に接続する。太陽光発電ユニット50とパワーコンディショナ60との間の電路を遮断した上で、太陽光発電ユニット50の負極端子52に繋がる電路NにNプローブ12の先端502をクリップするとともに、Eプローブ13をアース線に接続する(接地電位にする)。そして、正極端子51に繋がる電路PにPプローブ11の先端501を当接させる。
[Insulation inspection method]
Next, an insulation inspection method using the insulation inspection apparatus 1 configured as described above will be described.
It is assumed that the photovoltaic power generation unit 50 to be inspected is installed outdoors and generates a predetermined value of DC power. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a connection state of the insulation inspection apparatus 1 to the photovoltaic power generation unit 50 performed outdoors.
At the time of inspection, the user connects the P probe 11, N probe 12, and E probe 13 to the housing 10 as shown in FIG. 1. After cutting off the electric circuit between the photovoltaic power generation unit 50 and the power conditioner 60, the tip 502 of the N probe 12 is clipped to the electric circuit N connected to the negative electrode terminal 52 of the photovoltaic power generation unit 50, and the E probe 13 is Connect to the ground wire (set to ground potential). Then, the tip 501 of the P probe 11 is brought into contact with the electric circuit P connected to the positive electrode terminal 51.

この状態で、ユーザが、切換スイッチ121を絶縁不良箇所の探査(PV)に切り換える。すると、絶縁検査装置1のCPU101は、絶縁検査用のコンピュータプログラムに従い、上記の電圧供給手段、電流検出手段、絶縁抵抗値導出手段、端子間電圧値保持手段及び探査手段としての動作を開始する。
すなわち、ユーザが測定スイッチ120を1回押した(入出力回路160における開閉スイッチをオンにして、Nプローブ12と筐体10内部のN端子とが導通する状態になった)とする。この状態を認識すると、CPU101は、太陽光発電ユニット50の正極端子51と負極端子52との端子間電圧値を取得する。そして、それをメモリ104に格納させる。
具体的には、ドライバー130及び入出力回路160を制御して、電路P−N間の電圧を取り込ませる。取り込まれた電圧は、BPF170でノイズ除去され、A/Dコンバータ180でディジタルデータに変換された後、メモリ104の計測ファイルに、CPU101が内蔵するタイマから出力される計測時刻と共に格納される。ディジタルデータに変換された電圧値が端子間電圧値V0となる。
In this state, the user switches the selector switch 121 to search for a defective insulation location (PV). Then, the CPU 101 of the insulation inspection apparatus 1 starts operations as the voltage supply means, the current detection means, the insulation resistance value derivation means, the terminal voltage value holding means, and the exploration means in accordance with the computer program for insulation inspection.
That is, it is assumed that the user presses the measurement switch 120 once (the open / close switch in the input / output circuit 160 is turned on, and the N probe 12 and the N terminal inside the housing 10 are brought into conduction). When recognizing this state, the CPU 101 acquires the voltage value between the positive terminal 51 and the negative terminal 52 of the photovoltaic power generation unit 50. Then, it is stored in the memory 104.
Specifically, the driver 130 and the input / output circuit 160 are controlled to take in the voltage between the electric circuits PN. The captured voltage is denoised by the BPF 170, converted to digital data by the A / D converter 180, and then stored in the measurement file in the memory 104 together with the measurement time output from the timer built in the CPU 101. The voltage value converted into digital data becomes the inter-terminal voltage value V0.

ユーザが、測定スイッチ120をもう1回押すと、太陽光発電ユニット50と絶縁検査装置1との接続状態は図5のようになる。CPU101は、この接続状態(上記の開閉スイッチがオフになり、Nプローブ12と筐体10内部のN端子とが非導通の状態になった状態)を認識する。そして、ドライバー130を通じて高圧発生回路140及び入出力回路160を制御し、正(プラス)の第1検査電圧をP端子12に供給させる。このときの第1検査電圧の電圧値をV1とする。   When the user presses the measurement switch 120 once more, the connection state between the photovoltaic power generation unit 50 and the insulation inspection apparatus 1 is as shown in FIG. The CPU 101 recognizes this connection state (a state where the above open / close switch is turned off and the N probe 12 and the N terminal inside the housing 10 are in a non-conductive state). Then, the high voltage generation circuit 140 and the input / output circuit 160 are controlled through the driver 130 to supply the positive first inspection voltage to the P terminal 12. The voltage value of the first inspection voltage at this time is V1.

P端子12に供給された第1検査電圧は、Pプローブ11の先端部501及び電路Pを通じて太陽光発電ユニット50の正極端子51に供給(印加)される。上述したとおり、太陽光発電ユニット50は非接地電路である。そのため、電路の一部が短絡しない限り、通常は太陽光発電ユニット50に電流は流れない。しかし、Pプローブ11の先端部501を接続することにより、太陽光発電ユニット50を構成する各太陽電池モジュールとアース線Eとの間に電流が流れる。CPU101は、この電流をEプローブ13及びE端子16を通じて入出力回路160で検出させ、A/Dコンバータ180でディジタルデータに変換させる。ディジタルデータに変換された電流値をI1とする。CPU101は、この電流値I1を第1検査電圧の電圧値V1及び計測時刻と共に、メモリ104の計測ファイルに記憶する。   The first inspection voltage supplied to the P terminal 12 is supplied (applied) to the positive electrode terminal 51 of the photovoltaic power generation unit 50 through the tip 501 of the P probe 11 and the electric circuit P. As described above, the photovoltaic power generation unit 50 is an ungrounded electric circuit. Therefore, normally, no current flows through the photovoltaic power generation unit 50 unless a part of the electric circuit is short-circuited. However, by connecting the tip portion 501 of the P probe 11, a current flows between each solar cell module constituting the solar power generation unit 50 and the ground wire E. The CPU 101 causes the input / output circuit 160 to detect this current through the E probe 13 and the E terminal 16, and converts the current into digital data by the A / D converter 180. The current value converted into digital data is I1. The CPU 101 stores the current value I1 in the measurement file in the memory 104 together with the voltage value V1 of the first inspection voltage and the measurement time.

なお、太陽光発電ユニット50の正極端子51と接地部位との間の電路に第1検査電圧を供給するのは、正極端子51に表れる電圧の振幅を小さくし、これにより漏れ電流を少なくするためである。また、バイパスダイオード54の影響を抑制することも理由に挙げられる。すなわち、太陽光発電ユニット50では、太陽電池モジュール間がバイパスダイオード54で接続されている。バイパスダイオード54は、そのカソードが各太陽電池モジュールの正極端子、アノードが負極端子に接続される。そのため、ある太陽電池モジュールの正極端子−負極端子間の電路を流れる電流がバイパスダイオード54を通ってしまうと、当該太陽電池モジュールにおける太陽電池セル53がバイパスされる。その結果、後述する絶縁不良箇所の探査ができなくなってしまう。そのため,本実施形態では、正極端子51に第1検査電圧を供給させる。この第1検査電圧は、正極端子51に表れる電圧と合算したときに、その振幅がゼロを超え、かつ、太陽光発電ユニット50において発電可能な電圧の振幅未満となる値の電圧である。つまり、正極端子51に表れる電圧を相殺するように供給される。   The reason why the first inspection voltage is supplied to the electric circuit between the positive electrode terminal 51 of the photovoltaic power generation unit 50 and the grounded part is to reduce the amplitude of the voltage appearing at the positive electrode terminal 51 and thereby reduce the leakage current. It is. Another reason is to suppress the influence of the bypass diode 54. That is, in the solar power generation unit 50, the solar cell modules are connected by the bypass diode 54. The bypass diode 54 has its cathode connected to the positive terminal of each solar cell module and its anode connected to the negative terminal. Therefore, when the current flowing through the electric path between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of a certain solar cell module passes through the bypass diode 54, the solar cell 53 in the solar cell module is bypassed. As a result, it becomes impossible to search for an insulation defect point described later. Therefore, in the present embodiment, the first inspection voltage is supplied to the positive terminal 51. The first inspection voltage is a voltage having a value that, when added to the voltage appearing at the positive electrode terminal 51, has an amplitude that exceeds zero and is less than the amplitude of a voltage that can be generated by the photovoltaic power generation unit 50. That is, the voltage is supplied so as to cancel the voltage appearing at the positive terminal 51.

第1検査電圧の電圧値V1と検出した電流値I1のメモリ140への記憶が完了すると、CPU101は、第1検査電圧と異なる電圧値の第2検査電圧をP端子12に供給させる。第2検査電圧もまた、正極端子51に表れる電圧と合算したときに、その振幅がゼロを超え、かつ、太陽光発電ユニット50において発電可能な電圧の振幅未満となる値の電圧であることは、第1検査電圧の場合と同じである。
この第2検査電圧の電圧値をV2とする。
When the storage of the voltage value V1 of the first inspection voltage and the detected current value I1 in the memory 140 is completed, the CPU 101 causes the P terminal 12 to supply a second inspection voltage having a voltage value different from the first inspection voltage. When the second inspection voltage is also added to the voltage appearing at the positive electrode terminal 51, the amplitude of the second inspection voltage exceeds zero and is a voltage having a value less than the amplitude of the voltage that can be generated in the photovoltaic power generation unit 50. The same as in the case of the first inspection voltage.
The voltage value of the second inspection voltage is V2.

P端子12に供給された第2検査電圧は、Pプローブ11の先端部501及び電路Pを通じて太陽光発電ユニット50の正極端子51に供給される。これにより、太陽光発電ユニット50の各太陽電池モジュールとアース線Eとの間に電流が流れる。この電流は、Eプローブ13及びE端子16を通じて入出力回路160で検出され、A/Dコンバータ180でディジタルデータに変換される。ディジタルデータに変換された電流値をI2とする。CPU101は、この電流値I2を第2検査電圧の電圧値V2及び計測時刻と共に、メモリ104の計測ファイルに記憶する。   The second inspection voltage supplied to the P terminal 12 is supplied to the positive electrode terminal 51 of the photovoltaic power generation unit 50 through the tip 501 of the P probe 11 and the electric circuit P. Thereby, a current flows between each solar cell module of the photovoltaic power generation unit 50 and the ground wire E. This current is detected by the input / output circuit 160 through the E probe 13 and the E terminal 16 and converted into digital data by the A / D converter 180. The current value converted into digital data is I2. The CPU 101 stores the current value I2 in the measurement file of the memory 104 together with the voltage value V2 of the second inspection voltage and the measurement time.

計測ファイルに、端子間電圧値V0、電圧値V1,V2、電流値I1,I2が記憶されると、CPU101は、以下の制御手順で、絶縁抵抗値の導出と、絶縁不良箇所の探査とを行う。
例えば、図6に示すように、太陽光発電ユニット50の正極端子51からみて、m行に直列接続された太陽電池モジュールのうち、相対的に30%の行に配置されている太陽電池モジュールにおいて絶縁不良が生じ、これにより絶縁抵抗値がRxになったとする。また、絶縁不良箇所500から正極端子51までの仮想電圧値をVxとする。この場合、上記各種データの間には、以下の関係式が成り立つ。
When the inter-terminal voltage value V0, the voltage values V1 and V2, and the current values I1 and I2 are stored in the measurement file, the CPU 101 performs the following control procedure to derive the insulation resistance value and search for an insulation failure location. Do.
For example, as shown in FIG. 6, in the solar cell modules arranged in 30% of the solar cell modules connected in series in m rows as seen from the positive electrode terminal 51 of the photovoltaic power generation unit 50. It is assumed that an insulation failure occurs and the insulation resistance value becomes Rx. Further, a virtual voltage value from the defective insulation portion 500 to the positive electrode terminal 51 is set to Vx. In this case, the following relational expression holds between the various data.

I1=(V1−Vx)/Rx ・・・(1)
I2=(V2−Vx)/Rx ・・・(2)
(1)式及び(2)式より、
Vx=V1−I1・Rx
=V2−I2・Rx ・・・(3)
Rx=(V2−V1)/(I2−I1)・・・(4)
Vx=V1−I1・(V2−V1)/(I2−I1)
=V2−I2・(V2−V1)/(I2−I1)・・・(5)
I1 = (V1-Vx) / Rx (1)
I2 = (V2-Vx) / Rx (2)
From equations (1) and (2)
Vx = V1-I1 · Rx
= V2-I2 ・ Rx (3)
Rx = (V2-V1) / (I2-I1) (4)
Vx = V1-I1. (V2-V1) / (I2-I1)
= V2-I2 · (V2-V1) / (I2-I1) (5)

CPU101は、上記(4)式より、絶縁抵抗値Rxを導出する。また、仮想電圧値Vxと端子間電圧値V0とを比較し、比較結果とメモリ104に格納された構造ファイルとに基づいて、太陽光発電ユニット50の正極端子51から複数の太陽電池モジュールを経て負極端子52に至る経路における絶縁不良箇所を判別可能にする。判別できた場合は、絶縁不良箇所を表示器110に表示させる。本例では、仮想電圧値Vxが端子間電圧値V0の30[%]となる。そのため、正極端子51を起点として、全体(m行)のうち30[%]の行に配置されている太陽電池モジュールを絶縁不良箇所と判別することができる。その後、CPU101は、図7に示されるように、正極端子51である「P」を始点として、10個中3番目のLEDを発光させる。
なお、LEDの数を多くすれば、絶縁不良箇所をより細かく表示することができる。例えば、太陽電池モジュールを構成する太陽電池セル53のうち、どの太陽電池モジュールのどの太陽電池セル53に絶縁不良が生じたかをどうかを判別することもできる。
The CPU 101 derives the insulation resistance value Rx from the above equation (4). Further, the virtual voltage value Vx and the inter-terminal voltage value V0 are compared, and based on the comparison result and the structure file stored in the memory 104, a plurality of solar cell modules are passed from the positive terminal 51 of the photovoltaic power generation unit 50. It is possible to determine the location of insulation failure in the path to the negative terminal 52. If it can be determined, the insulation failure location is displayed on the display 110. In this example, the virtual voltage value Vx is 30% of the inter-terminal voltage value V0. Therefore, it is possible to determine that the solar cell modules arranged in 30 [%] of the whole (m rows) from the positive electrode terminal 51 as defective insulation locations. Thereafter, as shown in FIG. 7, the CPU 101 causes the third LED out of 10 to emit light starting from “P” that is the positive electrode terminal 51.
In addition, if the number of LEDs is increased, the insulation failure location can be displayed more finely. For example, it is possible to determine which insulation failure has occurred in which solar battery cell 53 of which solar battery module among the solar battery cells 53 constituting the solar battery module.

図6に示した部分以外の絶縁不良箇所については、以下のようにして判別することになる。すなわち、仮想電圧値Vxがゼロ値のときは、図6を参照すると正極端子51ということになるから、正極端子51を絶縁不良が発生している箇所と判別する。また、仮想電圧値Vxが端子間電圧値V0と等しいときは、負極端子52において絶縁不良が発生していると判別する。   Insulation failure locations other than the portion shown in FIG. 6 are determined as follows. That is, when the virtual voltage value Vx is zero, the positive terminal 51 is referred to with reference to FIG. 6, and therefore the positive terminal 51 is determined as a location where an insulation failure has occurred. When the virtual voltage value Vx is equal to the inter-terminal voltage value V0, it is determined that an insulation failure has occurred at the negative terminal 52.

また、上記(4)式より導出した絶縁抵抗値Rxが基準抵抗値R0と比較して明らかに絶縁不良を起こしていないと判定できる場合、CPU101は、仮想電圧値Vxの電圧値に関わらず、絶縁不良箇所の探査を止める。この場合、表示器110のどのLEDも発光しない。   In addition, when it can be determined that the insulation resistance value Rx derived from the above equation (4) does not clearly cause an insulation failure as compared with the reference resistance value R0, the CPU 101 determines whether or not the virtual voltage value Vx is a voltage value. Stop exploring for poor insulation. In this case, no LED on the display 110 emits light.

各検査電圧の電圧値V1,V2及び電流値I1,I2の計測結果をグラフ化すると図8のようになる。図8において、横軸は、太陽光発電ユニット50の正極端子51に供給される検査電圧(印加電圧)の電圧値Vである。また、縦軸は、印加電圧をV1,V2としたときに、それぞれ太陽光発電ユニット50とアース線との間に流れる電流の電流値I(I1、I2)である。電圧値V1の検査電圧が供給されたときに電流値I1となる計測点をQ1、電圧値V2の検査電圧が供給されたときに電流値I2となる計測点をQ2とすると、Q1とQ2とを結ぶ直線(以下、「特性直線」と称する。)は、次式で表すことができる。   FIG. 8 is a graph of the measurement results of the voltage values V1 and V2 and the current values I1 and I2 of each inspection voltage. In FIG. 8, the horizontal axis represents the voltage value V of the inspection voltage (applied voltage) supplied to the positive terminal 51 of the photovoltaic power generation unit 50. The vertical axis represents current values I (I1, I2) of currents flowing between the photovoltaic power generation unit 50 and the ground wire when the applied voltages are V1 and V2. When the measurement point that becomes the current value I1 when the inspection voltage of the voltage value V1 is supplied is Q1, and the measurement point that becomes the current value I2 when the inspection voltage of the voltage value V2 is supplied is Q2, Q1 and Q2 (Hereinafter referred to as “characteristic straight line”) can be expressed by the following equation.

I=(V/Rx)−(Vx/Rx) ・・・(6)
この特性直線の変化勾配が絶縁抵抗値Rx、この特性直線が横軸と交わる箇所、すなわち、電流値I(I1,I2)が有値からゼロ値になるときの電圧値が仮想電圧値Vxとなる。なお、(6)式は、(1)式を変形しても導き出すことができる。
このように、(5)式から仮想電圧値Vxを算定しても良いが、(6)式の特性直線の変化勾配に基づき、電流値Iが有値からゼロ値になるときの電圧値を仮想電圧値Vxとして導出することもできる。その際、(6)式の特性直線の変化勾配から導出される絶縁抵抗値が上述した基準抵抗値R0以上であれば、その時点で絶縁不良が生じていないと判別して、そのときの絶縁抵抗値を表示器110に表示させ、絶縁不良箇所の探査を終了することができる。
I = (V / Rx) − (Vx / Rx) (6)
The change slope of the characteristic line is the insulation resistance value Rx, and the voltage value when the characteristic value intersects with the horizontal axis, that is, the voltage value when the current value I (I1, I2) changes from a valid value to a zero value is the virtual voltage value Vx. Become. Equation (6) can also be derived by modifying equation (1).
In this way, the virtual voltage value Vx may be calculated from the equation (5), but the voltage value when the current value I changes from a valid value to a zero value based on the gradient of the characteristic line in the equation (6) is calculated. It can also be derived as a virtual voltage value Vx. At this time, if the insulation resistance value derived from the change slope of the characteristic line of equation (6) is equal to or greater than the above-described reference resistance value R0, it is determined that there is no insulation failure at that time, and the insulation at that time The resistance value is displayed on the display 110, and the search for the insulation failure portion can be completed.

図9は、絶縁不良箇所の違いによる上記特性直線の変化の様子を示したグラフである。横軸は正極端子51に供給される検査電圧(印加電圧)の電圧値(V)であり、縦軸は電流値(I)を表す。太陽光発電ユニット50の正極端子51が絶縁不良のときは、破線で示すように、特性直線の変化勾配が基準抵抗値R0未満であれば、いずれの変化勾配であっても、電流値Iが有値からゼロ値になるときの仮想電圧値Vxがゼロ値となる。
同様に、負極端子52が絶縁不良のときは、一点鎖線で示すように仮想電圧値Vxが端子間電圧値V0と同じ値となり、いずれかの太陽電池モジュール間が絶縁不良のときは、実線で示すように、仮想電圧値Vxが端子間電圧値V0となる。
つまり、絶縁不良の探査を行う上で重要なのは、特性直線の変化勾配であり、この変化勾配さえ特定することができれば、電圧値V1,V2、電流値I1,I2は、それを記録した時間が所定時間内であれば、大きくとも小さくとも構わないことになる。
FIG. 9 is a graph showing how the characteristic straight line changes due to differences in insulation failure locations. The horizontal axis represents the voltage value (V) of the inspection voltage (applied voltage) supplied to the positive terminal 51, and the vertical axis represents the current value (I). When the positive electrode terminal 51 of the photovoltaic power generation unit 50 has poor insulation, as indicated by the broken line, the current value I is equal to any change gradient as long as the change gradient of the characteristic line is less than the reference resistance value R0. The virtual voltage value Vx when the value changes from zero to zero becomes zero.
Similarly, when the negative electrode terminal 52 is poorly insulated, the virtual voltage value Vx becomes the same value as the inter-terminal voltage value V0 as shown by the alternate long and short dash line, and when any of the solar cell modules is poorly insulated, the solid line As shown, the virtual voltage value Vx becomes the inter-terminal voltage value V0.
In other words, what is important in the search for insulation failure is the change slope of the characteristic line. If this change slope can be specified, the voltage values V1, V2 and current values I1, I2 If it is within a predetermined time, it does not matter whether it is large or small.

図10は、擬似的に絶縁不良を生じさせたときの実証実験の結果を示すグラフである。実証実験は、発電する直流電圧値、すなわち、端子間電圧値V0が386[V]の太陽光発電ユニット50を対象とし、当該太陽光発電ユニット50の全面の受光面に太陽光が照射している状態で行った。擬似的な絶縁不良は、1[kΩ]の抵抗値を持ち、一方端をアース線に接続した絶縁抵抗器の他端を正極端子51、及び、負極端子52に選択的に接続することにより生じさせている。検査電圧は、上述した理由により、正極端子51だけに供給した。   FIG. 10 is a graph showing the results of a demonstration experiment when a pseudo insulation failure is caused. The demonstration experiment is directed to a photovoltaic power generation unit 50 having a DC voltage value to be generated, that is, a terminal voltage value V0 of 386 [V], and sunlight is applied to the entire light receiving surface of the photovoltaic power generation unit 50. I went there. The pseudo insulation failure is caused by selectively connecting the other end of the insulation resistor having a resistance value of 1 [kΩ] and having one end connected to the ground wire to the positive terminal 51 and the negative terminal 52. I am letting. The inspection voltage was supplied only to the positive terminal 51 for the reason described above.

図10の横軸は、正極端子51に供給した検査電圧の電圧値(V)、縦軸は太陽光発電ユニット50に流れる漏れ電流の電流値(μA)である。なお、このときの電流値は、当該絶縁抵抗器の両端の電圧[mV]を計測することによっても導出することができる。
正極端子51への検査電圧は、それぞれ電圧値を変えて10回以上供給したが、それによる電流の変化を表す特性直線の変化勾配は、図10に示すように、回数に関わらず一定であった。また、正極端子51の絶縁不良のときの仮想電圧値Vxは0[V]であり、負極端子52の絶縁不良のときの仮想電圧値Vxは、端子間電圧V0と同じ386[V]となることが実証された。他方、負極端子52の絶縁不良のときに供給する検査電圧の極性は、負(マイナス)であっても、正(プラス)の場合と同様の変化勾配となり、同じ値の仮想電圧値V0が得られた。つまり、太陽光発電ユニット50に、正(プラス)の検査電圧(電圧値V1,V2)を供給する場合に限定されず、負(マイナス)の検査電圧を供給するようにしても良いことがわかる。
The horizontal axis in FIG. 10 is the voltage value (V) of the inspection voltage supplied to the positive terminal 51, and the vertical axis is the current value (μA) of the leakage current flowing through the photovoltaic power generation unit 50. Note that the current value at this time can also be derived by measuring the voltage [mV] at both ends of the insulation resistor.
The inspection voltage applied to the positive terminal 51 was supplied 10 times or more at different voltage values. However, as shown in FIG. 10, the change slope of the characteristic line representing the change in current is constant regardless of the number of times. It was. The virtual voltage value Vx when the positive terminal 51 is poorly insulated is 0 [V], and the virtual voltage value Vx when the negative terminal 52 is poorly insulated is 386 [V], which is the same as the inter-terminal voltage V0. It was proved. On the other hand, even if the polarity of the inspection voltage supplied when the negative electrode terminal 52 is poorly insulated is negative (minus), it has the same change gradient as in the case of positive (plus), and the virtual voltage value V0 having the same value is obtained. It was. That is, it is not limited to the case where the positive (plus) inspection voltage (voltage values V1, V2) is supplied to the photovoltaic power generation unit 50, and it is understood that a negative (minus) inspection voltage may be supplied. .

このように、本実施形態では、絶縁検査装置1が、太陽光発電ユニット50の正極端子51又は負極端子52と接地部位との間の電路に、検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、異なる値で供給する(第1検査電圧、第2検査電圧)。これらの検査電圧は、いずれも正極端子51又は負極端子52に表れる電圧の振幅を小さくする値の電圧である。そして、供給された検査電圧の値が変化した際に電路に流れる漏れ電流の差分を表す差分電流値を検出し、この電流差分値と変化した検査電圧の差分を表す差分電圧値とに基づいて電路の絶縁抵抗値を導出する。   As described above, in this embodiment, the insulation inspection apparatus 1 applies the inspection voltage to the electric circuit between the positive electrode terminal 51 or the negative electrode terminal 52 of the photovoltaic power generation unit 50 and the ground portion at least twice at a predetermined time interval. , Supplied at different values (first inspection voltage, second inspection voltage). Each of these inspection voltages is a voltage that reduces the amplitude of the voltage appearing at the positive terminal 51 or the negative terminal 52. And when the value of the supplied inspection voltage changes, a differential current value representing a difference between leakage currents flowing in the electric circuit is detected, and based on the current difference value and a differential voltage value representing a difference between the changed inspection voltages. The insulation resistance value of the electric circuit is derived.

例えば、図10を参照し、太陽光発電ユニット50の発生電圧が400[v]、N端子52側で絶縁不良が生じ、そのときの絶縁抵抗値Rxが0.1[MΩ]であったとする。この場合、検査電圧を供給しないと(例えば特許文献2に開示された発明において、検査電圧をゼロにすると)、電路及び絶縁検査装置1の内部には、4[mA]の漏れ電流が流れる。これに対し、本実施形態のように、250[v]の第1検査電圧V1と500[v]の第2検査電圧V2とを、それぞれ正極端子51がプラスになるように、正極端子51と接地部位との間に供給すると、漏れ電流は抑制される。すなわち、第1検査電圧V1を供給したときに流れる漏れ電流(第1電流)I1は1.5(=(400−250)/100)[mA]となる。また、第2検査電圧V2を供給したときに流れる漏れ電流(第2電流I2)は、−1.0(=(400−500)/100)[mA]となる。   For example, referring to FIG. 10, it is assumed that the generated voltage of the photovoltaic power generation unit 50 is 400 [v], an insulation failure occurs on the N terminal 52 side, and the insulation resistance value Rx at that time is 0.1 [MΩ]. . In this case, if the inspection voltage is not supplied (for example, when the inspection voltage is zero in the invention disclosed in Patent Document 2), a leakage current of 4 [mA] flows in the electric circuit and the insulation inspection device 1. On the other hand, as in the present embodiment, the first inspection voltage V1 of 250 [v] and the second inspection voltage V2 of 500 [v] are applied to the positive terminal 51 so that the positive terminal 51 becomes positive, respectively. Leakage current is suppressed when supplied to the grounded part. That is, the leakage current (first current) I1 that flows when the first inspection voltage V1 is supplied is 1.5 (= (400−250) / 100) [mA]. Further, the leakage current (second current I2) that flows when the second inspection voltage V2 is supplied is −1.0 (= (400−500) / 100) [mA].

このように、検査電圧を供給することにより、電路及び絶縁検査装置1の内部に流れる漏れ電流は、検査電圧を供給しない場合よりも小さくなる。そのため、漏れ電流に起因する発電設備側に与える影響を抑制することができる。また、絶縁検査装置1に大容量の抵抗器を内蔵させる必要が無いので計器本体の小型、軽量化が容易となり、絶縁検査時の作業性を向上させることができる。   In this way, by supplying the inspection voltage, the leakage current flowing inside the electric circuit and the insulation inspection apparatus 1 becomes smaller than when the inspection voltage is not supplied. Therefore, it is possible to suppress the influence on the power generation equipment side caused by the leakage current. Further, since there is no need to incorporate a large-capacity resistor in the insulation inspection apparatus 1, the instrument body can be easily reduced in size and weight, and the workability during insulation inspection can be improved.

本実施形態の絶縁検査装置1では、また、仮想電圧値Vxと端子間電圧値V0とを比較することにより、正極端子51から複数の太陽光発電モジュールないしセルを経て負極端子52に至る経路における絶縁不良箇所を判別可能にした。そのため、図3に示されるように膨大な数の太陽電池セル53で構成されていたり、複数の太陽電池モジュールが直列接続される太陽光発電ユニット50であっても、絶縁不良箇所をほぼピンポイントで判別することができる。   In the insulation inspection apparatus 1 according to the present embodiment, the virtual voltage value Vx and the inter-terminal voltage value V0 are compared, so that in the path from the positive terminal 51 to the negative terminal 52 through a plurality of photovoltaic modules or cells. Made it possible to determine where insulation is defective. Therefore, as shown in FIG. 3, even in the photovoltaic power generation unit 50 that is composed of a huge number of solar cells 53 or in which a plurality of solar cell modules are connected in series, the insulation failure location is almost pinpointed. Can be determined.

また、上記経路における絶縁不良箇所があるときにそのときの絶縁抵抗値Rxと当該絶縁不良箇所の相対位置とを視覚的に表す表示器110を有するので、絶縁不良状態を直感的に把握することができる。   In addition, when there is an insulation failure location in the path, the display 110 has a display 110 that visually indicates the insulation resistance value Rx at that time and the relative position of the insulation failure location, so that the insulation failure state can be grasped intuitively. Can do.

また、本実施形態の絶縁検査装置1では、Pプローブ11、Nプローブ12、Eプローブ13のほか、N端子14とNプローブ12との間の電路を開閉するための開閉スイッチが挿入接続されている。そして、Pプローブ11を正極端子51に接続し、Nプローブ12を負極端子512に接続し、Eプローブ13を接地部位に接続した状態で開閉スイッチをオンにすることにより、端子間電圧値V0の取得を可能とする。また、開閉スイッチをオフにすることにより各電流の値の取得を可能にする。これにより、絶縁検査の際に、各プローブ11,12,13を取り外す作業を省略することができ、作業性を格段に向上させることができる。   In addition, in the insulation inspection apparatus 1 according to the present embodiment, in addition to the P probe 11, the N probe 12, and the E probe 13, an open / close switch for opening / closing an electric circuit between the N terminal 14 and the N probe 12 is inserted and connected. Yes. Then, by turning on the open / close switch with the P probe 11 connected to the positive terminal 51, the N probe 12 connected to the negative terminal 512, and the E probe 13 connected to the grounded portion, the voltage value V0 between the terminals is reduced. Allows acquisition. In addition, the value of each current can be obtained by turning off the open / close switch. Thereby, the work which removes each probe 11, 12, 13 can be abbreviate | omitted in the case of an insulation test | inspection, and workability | operativity can be improved significantly.

なお、検査電圧の供給とそのときの電流値の計測は2回ずつだけでなく、それぞれ異なる電圧値で3回以上供給し、そのときの電流値を計測するようにしても良い。このようにすれば、上記の特性直線の変化勾配がより正確なものとなる。   Note that the supply of the inspection voltage and the measurement of the current value at that time may be supplied not only twice but also at a different voltage value three times or more, and the current value at that time may be measured. In this way, the change slope of the above characteristic line becomes more accurate.

本発明は、太陽光発電ユニット50以外の直流電力発電ユニットにおいても、同様に適用することができるものである。   The present invention can be similarly applied to DC power generation units other than the solar power generation unit 50.

1・・・絶縁検査装置、10・・・筐体、110・・・表示器、120・・・測定スイッチ、121・・・切換スイッチ、11・・・Pプローブ、12・・・Nプローブ、13・・・Eプローブ、101・・・CPU、140・・・高圧発生回路、160・・・入出力回路、180・・・A/Dコンバータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulation inspection apparatus, 10 ... Case, 110 ... Display, 120 ... Measurement switch, 121 ... Changeover switch, 11 ... P probe, 12 ... N probe, DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... E probe, 101 ... CPU, 140 ... High voltage generation circuit, 160 ... Input / output circuit, 180 ... A / D converter.

本発明の絶縁検査方法は、複数の電力発電体が接続された直流電力発電ユニットと、この直流電力発電ユニットが有する一対の出力端子に接続された負荷とを有する発電システムにおける電圧及び電流の計測が可能な装置が実行する方法であって、前記一対の出力端子から前記負荷を遮断する工程と、前記負荷が遮断された一対の出力端子の端子間電圧値を取得する工程と、前記負荷が遮断された一対の出力端子のうちいずれかの端子と接地部位との間の電路に、当該端子に表れる電圧の振幅を小さくする検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、それぞれ異なる値で供給し、これにより前記電路に流れる電流の差分を表す差分電流値を検出するとともに前記差分電圧値と前記差分電流値の一方に対する他方の変化勾配に基づいて前記電流の値が有値からゼロ値になるときの仮想電圧値を導出する工程と、この仮想電圧値と前記端子間電圧値とを比較することにより、前記出力端子の一方の端子から前記複数の電力発電体を経て前記出力端子の他方の端子に至る経路における絶縁不良箇所を判別可能にする工程とを有する方法である。 The insulation inspection method of the present invention is a method for measuring voltage and current in a power generation system having a DC power generation unit to which a plurality of power generation bodies are connected and a load connected to a pair of output terminals of the DC power generation unit. The method is implemented by a device capable of: cutting off the load from the pair of output terminals, obtaining a voltage value between terminals of the pair of output terminals from which the load is cut off, and the load A test voltage for reducing the amplitude of the voltage appearing at the terminal on the electric circuit between any one of the paired output terminals and the grounded portion is set to a different value at least twice at a predetermined time interval. supplied, thereby detects the differential current value representing the difference of the current flowing in said path, said current based on the other change gradient for one of the differential current value and the differential voltage value A step of deriving a virtual voltage value when the value changes from a valid value to a zero value, and comparing the virtual voltage value with the voltage value between the terminals, thereby generating the plurality of power generations from one terminal of the output terminal. And a step of making it possible to determine a location of defective insulation in a path leading to the other terminal of the output terminal through the body .

本発明の絶縁検査装置は、複数の電力発電体が接続された直流電力発電ユニットが有する一対の出力端子から負荷を遮断した状態で前記一対の出力端子の端子間電圧値を取得する端子間電圧値保持手段と、前記負荷を遮断した状態で前記一対の出力端子のうちいずれかの端子と接地部位との間の電路に、前記端子に表れる電圧の振幅を小さくする値の検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、異なる値で供給する電圧供給手段と、供給された前記検査電圧の値が変化した際に前記電路に流れる電流の差分を表す差分電流値を検出する電流検出手段と、前記差分電圧値と前記差分電流値の一方に対する他方の変化勾配に基づいて前記電流の値が有値からゼロ値になるときの仮想電圧値を導出し、この仮想電圧値と前記端子間電圧値とを比較することにより、前記出力端子の一方の端子から前記複数の電力発電体を経て前記出力端子の他方の端子に至る経路における絶縁不良箇所を判別可能にする探査手段と、を有する装置である。 The insulation inspection apparatus of the present invention obtains a voltage between terminals of a pair of output terminals in a state where a load is cut off from a pair of output terminals included in a DC power generation unit having a plurality of power generators connected thereto. A value holding means and a test voltage having a value for reducing the amplitude of the voltage appearing on the terminal in the electric circuit between any one of the pair of output terminals and the grounded part in a state where the load is cut off are predetermined. A voltage supply means for supplying a different value at least twice at a time interval; and a current detection means for detecting a differential current value representing a difference in current flowing in the electric circuit when the value of the supplied test voltage changes. A virtual voltage value when the current value changes from a valid value to a zero value based on the other change gradient with respect to one of the differential voltage value and the differential current value, and the virtual voltage value and the terminal voltage Compare with value And by a device having a search means for enabling discrimination poor insulation portion in the path to the other terminal of said output terminals from one terminal of the output terminals through said plurality of power generators.

本発明の絶縁検査方法及び絶縁検査装置では、仮想電圧値と直流電力発電ユニットの端子間電圧値との比較により、絶縁不良箇所の相対位置を特定することができるので、簡易な手法で絶縁不良箇所を探査することができる。 In insulation test method and insulation test apparatus of the present invention, by comparing the virtual voltage value and the inter-terminal voltage value of the DC power generating unit, it is possible to identify the relative position of the insulating defective portion, insulating a simple technique It is possible to search for defective parts.

本発明の絶縁検査方法は、複数の電力発電体が接続された直流電力発電ユニットと、この直流電力発電ユニットが有する一対の出力端子に接続された負荷とを有する発電システムにおける電圧及び電流の計測が可能な装置が実行する方法であって、前記一対の出力端子から前記負荷を遮断する工程と、前記負荷が遮断された一対の出力端子との端子間電圧値を取得する工程と、前記負荷が遮断された一対の出力端子のうちいずれかの端子と接地部位との間の電路に、当該端子に表れる電圧の振幅を小さくすることにより前記接地部位を通じて流れる漏れ電流を少なくする検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、それぞれ異なる値で供給し、これにより前記電路に流れる電流の差分を表す差分電流値と前記異なる値の電圧の差分を表す差分電圧値とを検出するとともに、前記差分電圧値と前記差分電流値の一方に対する他方の変化勾配に基づいて前記電流の値が有値からゼロ値になるときの仮想電圧値を導出する工程と、この仮想電圧値と前記端子間電圧値とを比較することにより、前記出力端子の一方の端子から前記複数の電力発電体を経て前記出力端子の他方の端子に至る経路における絶縁不良箇所を判別可能にする工程とを有する方法である。 The insulation inspection method of the present invention is a method for measuring voltage and current in a power generation system having a DC power generation unit to which a plurality of power generation bodies are connected and a load connected to a pair of output terminals of the DC power generation unit. The method is implemented by a device capable of performing the steps of: cutting off the load from the pair of output terminals; obtaining a voltage value between terminals of the pair of output terminals at which the load is cut off; and the load An inspection voltage that reduces a leakage current flowing through the grounding part by reducing the amplitude of the voltage appearing on the terminal on the electric circuit between any one of the pair of output terminals and the grounding part, two or more times at predetermined time intervals, and supplies at different values, thereby differential electrostatic representing the difference voltage of the differential current value and the different values representing the difference of the current flowing in the path Detects the value, and deriving a virtual voltage value when the value of the current falls to zero value from the organic value based on the other of the change gradient for one of the differential current value and the differential voltage value, the By comparing the virtual voltage value and the inter-terminal voltage value, it is possible to determine an insulation failure location in a path from one terminal of the output terminal to the other terminal of the output terminal through the plurality of power generators. The method which has a process to do.

本発明の絶縁検査装置は、複数の電力発電体が接続された直流電力発電ユニットが有する一対の出力端子から負荷を遮断した状態で前記一対の出力端子の端子間電圧値を取得する端子間電圧値保持手段と、前記負荷が遮断された一対の出力端子のうちいずれかの端子と接地部位との間の電路に、当該端子に表れる電圧の振幅を小さくすることにより前記接地部位を通じて流れる漏れ電流を少なくする検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、異なる値で供給する電圧供給手段と、供給された前記検査電圧の値が変化した際に前記電路に流れる電流の差分を表す差分電流値と前記異なる値の電圧の差分を表す差分電圧値とを検出する電流検出手段と、前記差分電圧値と前記差分電流値の一方に対する他方の変化勾配に基づいて前記電流の値が有値からゼロ値になるときの仮想電圧値を導出し、この仮想電圧値と前記端子間電圧値とを比較することにより、前記出力端子の一方の端子から前記複数の電力発電体を経て前記出力端子の他方の端子に至る経路における絶縁不良箇所を判別可能にする探査手段と、を有する装置である。 The insulation inspection apparatus of the present invention obtains a voltage between terminals of a pair of output terminals in a state where a load is cut off from a pair of output terminals included in a DC power generation unit having a plurality of power generators connected thereto. Leakage current that flows through the grounding part by reducing the amplitude of the voltage appearing on the terminal between the value holding means and one of the pair of output terminals with the load cut off and the grounding part. A voltage supply means for supplying a test voltage with a different value at least twice at a predetermined time interval, and a differential current representing a difference between currents flowing in the electric circuit when the value of the supplied test voltage changes current detecting means for detecting a differential voltage value representing a difference between the value different from the value of the voltage, the value of the current based on the other change gradient for one of the differential current value and the differential voltage value is Yes Deriving a virtual voltage value when the zero value is obtained from the output voltage, and comparing the virtual voltage value with the voltage value between the terminals, the output terminal from one terminal of the output terminal through the plurality of power generators And an exploration means that makes it possible to determine the location of insulation failure in the path leading to the other terminal.

本発明の絶縁検査方法は、複数の電力発電体が接続された直流電力発電ユニットと、この直流電力発電ユニットが有する一対の出力端子に接続された負荷とを有する発電システムにおける電圧及び電流の計測が可能な装置が実行する方法であって、前記一対の出力端子から前記負荷を遮断する工程と、前記負荷が遮断された一対の出力端子の端子間電圧値を取得する工程と、前記負荷が遮断された一対の出力端子のうちいずれかの端子と接地部位との間の電路に、それぞれ前記端子に表れる電圧と合算したときにその振幅がゼロを超え、かつ、前記直流電力発電ユニットにおいて発電可能な電圧の振幅未満となる検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、当該電路に流れる電流の振幅が前回よりも小さくなるように異なる値で供給し、これにより前記電路に流れる電流の差分を表す差分電流値と前記異なる値の電圧の差分を表す差分電圧値とを検出するとともに、前記差分電圧値と前記差分電流値の一方に対する他方の変化勾配に基づいて前記電流の値が有値からゼロ値になるときの仮想電圧値を導出する工程と、この仮想電圧値と前記端子間電圧値とを比較することにより、前記出力端子の一方の端子から前記複数の電力発電体を経て前記出力端子の他方の端子に至る経路における絶縁不良箇所を判別可能にする工程とを有する方法である。 The insulation inspection method of the present invention is a method for measuring voltage and current in a power generation system having a DC power generation unit to which a plurality of power generation bodies are connected and a load connected to a pair of output terminals of the DC power generation unit. The method is implemented by a device capable of: cutting off the load from the pair of output terminals, obtaining a voltage value between terminals of the pair of output terminals from which the load is cut off, and the load When the sum of the voltage appearing on the terminal is added to the electric circuit between one of the pair of output terminals and the grounded portion , the amplitude exceeds zero, and the DC power generation unit generates power. possible voltage test voltage which is less than the amplitude, more than once in a predetermined time interval, the amplitude of the current flowing through the electrical path is supplied at different values smaller than the previous, to A differential current value representing a difference between currents flowing in the electric circuit and a differential voltage value representing a difference between the different voltage values, and based on the other change gradient with respect to one of the differential voltage value and the differential current value. A step of deriving a virtual voltage value when the current value changes from a valid value to a zero value, and comparing the virtual voltage value with the voltage value between the terminals, from one terminal of the output terminal And a step of making it possible to determine an insulation failure location in a path leading to the other terminal of the output terminal through a plurality of power generators.

本発明の絶縁検査装置は、複数の電力発電体が接続された直流電力発電ユニットが有する一対の出力端子から負荷を遮断した状態で前記一対の出力端子の端子間電圧値を取得する端子間電圧値保持手段と、前記負荷を遮断した状態で前記一対の出力端子のうちいずれかの端子と接地部位との間の電路に、それぞれ前記端子に表れる電圧と合算したときにその振幅がゼロを超え、かつ、前記直流電力発電ユニットにおいて発電可能な電圧の振幅未満となる検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、当該電路に流れる電流の振幅が前回よりも小さくなるように異なる値で供給する電圧供給手段と、供給された前記検査電圧の値が変化した際に前記電路に流れる電流の差分を表す差分電流値と前記異なる値の電圧の差分を表す差分電圧値とを検出する電流検出手段と、前記差分電圧値と前記差分電流値の一方に対する他方の変化勾配に基づいて前記電流の値が有値からゼロ値になるときの仮想電圧値を導出し、この仮想電圧値と前記端子間電圧値とを比較することにより、前記出力端子の一方の端子から前記複数の電力発電体を経て前記出力端子の他方の端子に至る経路における絶縁不良箇所を判別可能にする探査手段と、を有する装置である。 The insulation inspection apparatus of the present invention obtains a voltage between terminals of a pair of output terminals in a state where a load is cut off from a pair of output terminals included in a DC power generation unit having a plurality of power generators connected thereto. When the voltage holding means and the voltage appearing on the terminals are added to the electric circuit between one of the pair of output terminals and the grounded part in a state where the load is cut off , the amplitude exceeds zero. In addition, the inspection voltage that is less than the amplitude of the voltage that can be generated in the DC power generation unit is supplied at different values so that the amplitude of the current flowing in the electric circuit is smaller than the previous time at a predetermined time interval twice or more. And a differential current value representing a difference between currents flowing through the electric circuit when a value of the supplied inspection voltage changes and a differential voltage value representing a difference between the different voltage values are detected. Deriving a virtual voltage value when the current value changes from a valid value to a zero value based on the current detection means and the other change gradient with respect to one of the differential voltage value and the differential current value, and the virtual voltage value Exploring means that makes it possible to determine an insulation failure location in a path from one terminal of the output terminal to the other terminal of the output terminal through a plurality of power generators by comparing the voltage value between the terminals; .

Claims (8)

複数の電力発電体が接続された直流電力発電ユニットにおける電圧及び電流の計測が可能な装置が実行する方法であって、
前記直流電力発電ユニットが有する一対の出力端子のうちいずれかの端子と接地部位との間の電路に、前記端子に表れる電圧の振幅を小さくする検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、それぞれ異なる値で供給し、これにより前記電路に流れる電流の差分を表す差分電流値を検出する工程と、
この電流差分値と変化した前記検査電圧の差分を表す差分電圧値とに基づいて前記電路の絶縁抵抗値を導出する工程とを含む、
絶縁検査方法。
A method executed by a device capable of measuring voltage and current in a DC power generation unit to which a plurality of power generation bodies are connected,
The test voltage for reducing the amplitude of the voltage appearing at the terminal is more than twice at a predetermined time interval on the electric circuit between any one of the pair of output terminals of the DC power generation unit and the grounding portion, at a predetermined time interval, Supplying each with a different value, thereby detecting a difference current value representing a difference in current flowing in the electric circuit;
Deriving an insulation resistance value of the electric circuit based on the current difference value and a difference voltage value representing a difference between the inspection voltages changed.
Insulation inspection method.
2回以上供給する前記検査電圧は、いずれも前記端子に表れる電圧と合算したときにその振幅がゼロを超え、かつ、前記直流電力発電ユニットにおいて発電可能な電圧の振幅未満となる値の電圧であり、それぞれ前記端子に表れる電圧を相殺するように供給される、
請求項1記載の絶縁検査方法。
The inspection voltage supplied twice or more is a voltage whose value exceeds the amplitude of zero when combined with the voltage appearing at the terminal and less than the amplitude of the voltage that can be generated in the DC power generation unit. Each is supplied to cancel the voltage appearing at each of the terminals,
The insulation inspection method according to claim 1.
前記一対の出力端子の端子間電圧値を取得し、取得した端子間電圧値を記憶する工程と、
前記差分電圧値と前記差分電流値の一方に対する他方の変化勾配に基づいて前記電流の値が有値からゼロ値になるときの仮想電圧値を導出し、この仮想電圧値と前記記憶されている端子間電圧値とを比較することにより、前記出力端子の一方の端子から前記複数の電力発電体を経て前記出力端子の他方の端子に至る経路における絶縁不良箇所を判別可能にする工程とをさらに含む、
請求項1又は2記載の絶縁検査方法。
Acquiring the inter-terminal voltage value of the pair of output terminals, and storing the acquired inter-terminal voltage value;
Based on the other change gradient with respect to one of the differential voltage value and the differential current value, a virtual voltage value when the current value changes from a valid value to a zero value is derived, and the virtual voltage value and the stored value are stored. A step of making it possible to determine an insulation failure location in a path from one terminal of the output terminal to the other terminal of the output terminal by comparing the voltage value between the terminals through the plurality of power generators. Including,
The insulation inspection method according to claim 1 or 2.
複数の電力発電体が接続された直流電力発電ユニットが有する一対の出力端子のうちいずれかの端子と接地部位との間の電路に、前記端子に表れる電圧の振幅を小さくする値の検査電圧を、所定の時間間隔で2回以上、異なる値で供給する電圧供給手段と、
供給された前記検査電圧の値が変化した際に前記電路に流れる電流の差分を表す差分電流値を検出する電流検出手段と、
この電流差分値と変化した前記検査電圧の差分を表す差分電圧値とに基づいて前記電路の絶縁抵抗値を導出する絶縁抵抗値導出手段と、
を有する絶縁検査装置。
A test voltage having a value that reduces the amplitude of the voltage appearing on the terminal is connected to a ground line between one of the pair of output terminals of the DC power generation unit connected to the plurality of power generators and the ground portion. Voltage supply means for supplying different values at a predetermined time interval twice or more;
Current detection means for detecting a difference current value representing a difference in current flowing in the electric circuit when the value of the supplied inspection voltage changes; and
Insulation resistance value deriving means for deriving an insulation resistance value of the electric circuit based on the current difference value and a difference voltage value representing a difference between the changed inspection voltages,
Insulation inspection device.
前記一対の出力端子の間の端子間電圧値を取得し、取得した端子間電圧値を記憶する端子間電圧値保持手段と、
前記差分電圧値と前記差分電流値の一方に対する他方の変化勾配に基づいて前記電流の値が有値からゼロ値になるときの仮想電圧値を導出し、この仮想電圧値と前記記憶されている端子間電圧値とを比較することにより、前記出力端子の一方の端子から前記複数の電力発電体を経て前記出力端子の他方の端子に至る経路における絶縁不良箇所を判別可能にする探査手段と、
をさらに有する、請求項4記載の絶縁検査装置。
An inter-terminal voltage value holding means for acquiring an inter-terminal voltage value between the pair of output terminals and storing the acquired inter-terminal voltage value;
Based on the other change gradient with respect to one of the differential voltage value and the differential current value, a virtual voltage value when the current value changes from a valid value to a zero value is derived, and the virtual voltage value and the stored value are stored. By comparing the voltage value between the terminals, the exploration means that makes it possible to determine the location of insulation failure in the path from one terminal of the output terminal through the plurality of power generators to the other terminal of the output terminal;
The insulation inspection apparatus according to claim 4, further comprising:
前記経路における前記絶縁不良箇所があるときに当該絶縁不良箇所の相対位置を視覚的に表す表示器をさらに有する、
請求項5記載の絶縁検査装置。
Further having a display that visually represents the relative position of the insulation failure location when there is the insulation failure location in the path;
The insulation inspection apparatus according to claim 5.
前記絶縁抵抗値導出手段で導出された絶縁抵抗値を前記相対位置と共に前記表示器に表示させる、
請求項6記載の絶縁検査装置。
Displaying the insulation resistance value derived by the insulation resistance value deriving means together with the relative position on the display unit;
The insulation inspection apparatus according to claim 6.
前記一対の出力端子の一方と前記電圧供給手段とを接続する第1プローブと、
前記一対の出力端子の他方と前記電圧供給手段とを接続する第2プローブと、
接地部位と前記電流検出手段とを接続する第3プローブと、
前記第2プローブと前記電圧供給手段との間に挿入接続された開閉スイッチとを有し、
前記開閉スイッチをオンにすることにより前記端子間電圧値の取得を可能とし、
前記開閉スイッチをオフにすることにより前記電路に流れる電流の値の取得を可能とする、
請求項4ないし7のいずれかの項記載の絶縁検査装置。
A first probe connecting one of the pair of output terminals and the voltage supply means;
A second probe connecting the other of the pair of output terminals and the voltage supply means;
A third probe connecting the grounding part and the current detection means;
An open / close switch inserted and connected between the second probe and the voltage supply means;
Enabling the voltage value between the terminals by turning on the open / close switch,
Enabling the value of the current flowing through the electric circuit by turning off the open / close switch,
The insulation inspection apparatus according to any one of claims 4 to 7.
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