JP2011127983A - 絶縁抵抗測定方法、検査方法および絶縁抵抗測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象体の絶縁抵抗値を任意の時点において安全に測定する。
【解決手段】太陽光発電ユニット５０（起電力を有する測定対象体）における一対の出力端子５０ａ，５０ｂのいずれか一方（例えば出力端子５０ａ）と接地部位との間に電源部２によって検査用電圧を印加した状態において出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流の第１の電流値を測定部３によって測定すると共に、出力端子５０ａと接地部位との間に対する検査用電圧の印加を停止した状態において出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流の第２の電流値を測定部３によって測定し、第１の電流値から第２の電流値を差し引いた第３の電流値と、印加した検査用電圧の電圧値とに基づいて出力端子５０ａと接地部位との間の絶縁抵抗値を演算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電ユニット等を測定対象体として絶縁抵抗値を測定する絶縁抵抗測定方法および絶縁抵抗測定装置、並びにそのような測定対象体の絶縁状態を検査する検査方法に関するものである。

例えば、特開２００１−１０２６０９号公報には、光電変換装置（太陽電池モジュール）の特性測定装置が開示されている。この特性測定装置は、パルスソーラーシミュレータと絶縁抵抗測定装置とを備え、太陽電池モジュールのＩＶ特性の測定処理、および絶縁抵抗値の測定処理を実施可能に構成されている。この場合、この特性測定装置による絶縁抵抗値の測定処理に際しては、まず、パルスソーラーシミュレータに代えて、絶縁抵抗測定装置を太陽電池モジュールに接続する。この際には、絶縁抵抗測定装置内において太陽電池モジュールのプラス端子とマイナス端子とが短絡された状態で両出力端子（両端子）が絶縁抵抗測定装置に接続される。次いで、太陽電池モジュールの両出力端子とそのフレームとの間に検査用電圧を印加した状態において両出力端子とフレームとの間の抵抗値を測定する。これにより、測定対象の太陽電池モジュールの絶縁抵抗値が測定される。なお、上記の絶縁抵抗値の測定処理は、ＪＩＳ−Ｃ８９１８（結晶系太陽電池モジュール）や、ＪＩＳ−Ｃ８９３９（アモルファス太陽電池モジュール）における「絶縁」の項目において規定された手順に準じている。

特開２００１−１０２６０９号公報（第３頁、第１図）

ところが、従来の特性測定装置には、以下の問題点が存在する。すなわち、従来の特性測定装置では、相互に短絡した状態の両出力端子とフレームとの間の絶縁抵抗値を絶縁抵抗測定装置によって測定する構成が採用されている。この場合、従来の特性測定装置は、製品開発時や出荷前検査時などに太陽電池モジュールのＩＶ特性や絶縁抵抗値を測定するのを想定した構成となっている。一方、太陽電池モジュールの光電変換特性の向上に伴い、近年の太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールの使用枚数や接続形態によっては、太陽光発電ユニットから数百ボルトの比較的高い電圧値で数千ワットの大きな電力を出力することが可能となっている。したがって、事故発生を防止するために、太陽電池モジュールを屋外に設置した状態（太陽光発電ユニットとして複数枚の太陽電池モジュールを設置した状態）においても、その絶縁状態が良好であるか否かを定期的に検査する必要が生じている。

この場合、現時点においては、設置状態における太陽光発電ユニット（太陽電池モジュール）の絶縁状態を測定する方法に関する明確な規定（測定規格）が存在しないため、一般的には、従来の特性測定装置による絶縁抵抗測定方法と同様の手順（以下、「従来の絶縁抵抗測定方法」ともいう）に従い、太陽電池モジュールの両出力端子を短絡した状態において絶縁抵抗値を測定している。しかしながら、屋外に設置した状態における太陽光発電ユニットの絶縁抵抗値を従来の絶縁抵抗測定方法に従って測定する場合、太陽電池モジュールに対して太陽光が照射されている日中においては、太陽光発電ユニットの両出力端子間に数百ボルトの電位差が生じた状態となっている。このため、そのような出力端子を短絡するのが非常に危険であるばかりでなく、絶縁抵抗測定装置の破損を招くおそれもある。

したがって、設置状態の太陽光発電ユニットの絶縁抵抗値を従来の絶縁抵抗測定方法に従って測定する際には、太陽電池モジュールを遮光布等で覆うか、或いは、太陽光が照射されるおそれのない夜間に測定作業を実施する必要がある。このため、太陽光発電ユニットが設置された高所において、太陽電池モジュールを遮光布によって覆う作業が非常に危険で煩雑であるというという問題点がある。また、このような問題が生じるのを回避するために絶縁抵抗の測定を夜間に実施する場合には、日暮れから夜明けまでの限られた時間内において、絶縁抵抗測定装置を太陽光発電ユニットに接続する作業、絶縁抵抗の測定作業、および太陽光発電ユニットから絶縁抵抗測定装置を取り外す作業を完了させなくてはならないばかりでなく、太陽光発電ユニットが設置された高所において夜間に接続作業や取り外し作業を実施するのが非常に危険であるという問題点がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象体の絶縁抵抗値を任意の時点において安全に測定し得る絶縁抵抗測定方法および絶縁抵抗測定装置、並びに、測定対象体の絶縁状態を任意の時点において安全に検査し得る検査方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の絶縁抵抗測定方法は、起電力を有する測定対象体における一対の出力端子のいずれか一方と接地部位との間に検査用電圧を印加した状態において当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流の第１の電流値を測定すると共に、前記一方の出力端子と前記接地部位との間に対する前記検査用電圧の印加を停止した状態において当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流の第２の電流値を測定し、前記第１の電流値から前記第２の電流値を差し引いた第３の電流値と前記検査用電圧の電圧値とに基づいて前記一方の出力端子と前記接地部位との間の絶縁抵抗値を演算する。

また、請求項２記載の絶縁抵抗測定方法は、請求項１記載の絶縁抵抗測定方法において、前記一方の出力端子と前記接地部位との間に印加する前記検査用電圧の前記電圧値を変更しつつ、当該変更した前記各検査用電圧を印加した状態において当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる各電流値をそれぞれ測定すると共に、前記変更した各電圧値と前記測定した各電流値とに基づいて当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流値を直線近似処理して前記第１の電流値を取得する。

また、請求項３記載の検査方法は、請求項１または２記載の絶縁抵抗測定方法に従って前記一対の出力端子の各々と前記接地部位との間の前記絶縁抵抗値をそれぞれ測定し、当該測定した両絶縁抵抗値が予め規定した基準値を超えているときに前記測定対象体の前記接地部位との間の絶縁状態を良好と検査する。

また、請求項４記載の絶縁抵抗測定装置は、起電力を有する測定対象体における一対の出力端子のいずれか一方と接地部位との間に検査用電圧を印加する電源部、前記一方の出力端子と前記接地部位との間を流れる電流の電流値を測定する測定部、および前記電源部によって前記検査用電圧が印加されている状態において前記測定部によって測定された前記電流値と前記検査用電圧の電圧値とに基づいて前記一方の出力端子と前記接地部位との間の絶縁抵抗値を演算する制御部とを備え、前記制御部が、前記電源部によって前記検査用電圧が印加されている状態において前記測定部によって測定された当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流の第１の電流値から、前記検査用電圧の印加が停止されている状態において前記測定部によって測定された当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流の第２の電流値を差し引いた第３の電流値と前記検査用電圧の電圧値とに基づいて前記一方の出力端子と前記接地部位との間の絶縁抵抗値を演算する。

さらに、請求項５記載の絶縁抵抗測定装置は、請求項４記載の絶縁抵抗測定装置において、前記電源部が、前記検査用電圧の前記電圧値を変更可能に構成され、前記制御部が、前記電源部を制御して前記一方の出力端子と前記接地部位との間に印加する前記検査用電圧の前記電圧値を変更させつつ、当該変更した前記各検査用電圧が印加されている状態において前記測定部によってそれぞれ測定された当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる各電流値と、前記印加させた検査用電圧の各電圧値とに基づいて当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流値を直線近似処理して前記第１の電流値を取得する。

また、請求項６記載の絶縁抵抗測定装置は、請求項４または５記載の絶縁抵抗測定装置において、第１の抵抗、当該第１の抵抗よりも大きな抵抗値の第２の抵抗、および当該第１の抵抗と当該第２の抵抗とのいずれかを前記一方の出力端子と前記接地部位との間に接続する接続切替え部を備え、前記制御部が、前記接続切替え部を制御して前記第２の抵抗を接続させると共に前記電源部によって前記検査用電圧が印加されている状態において前記測定部によって測定された当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流の第４の電流値が予め規定された基準電流値を下回っているときに、前記接続切替え部を制御して前記第１の抵抗を接続させると共に前記検査用電圧が印加されている状態において前記測定部によって測定された前記第１の電流値に基づいて前記絶縁抵抗値を演算する。

請求項１記載の絶縁抵抗測定方法、および前記４記載の絶縁抵抗測定装置によれば、一方の出力端子と接地部位との間に検査用電圧を印加した状態において一方の出力端子と接地部位との間を流れる電流の第１の電流値を測定すると共に、一方の出力端子と接地部位との間に対する検査用電圧の印加を停止した状態において一方の出力端子と接地部位との間を流れる電流の第２の電流値を測定し、第１の電流値から第２の電流値を差し引いた第３の電流値と検査用電圧の電圧値とに基づいて一方の出力端子と接地部位との間の絶縁抵抗値を演算することにより、一対の出力端子を短絡することなく絶縁抵抗を検査することができるため、両出力端子の間に大きな電位差が生じている状態であっても、測定作業を安全に実施することができる。また、「起電力を有する測定対象体」としての例えば太陽光発電ユニットを測定対象とする場合においても、高所に設置されている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。また、両出力端子の間に生じた電位差に起因する電流の電流値を差し引いているため、太陽光発電ユニットの絶縁抵抗値を正確に測定することができる。

また、請求項２記載の絶縁抵抗測定方法、および請求項５記載の絶縁抵抗測定装置によれば、一方の出力端子と接地部位との間に印加する検査用電圧の電圧値を変更しつつ、変更した各検査用電圧を印加した状態において一方の出力端子と接地部位との間を流れる各電流値をそれぞれ測定すると共に、変更した各電圧値と測定した各電流値とに基づいて一方の出力端子と接地部位との間を流れる電流値を直線近似処理して第１の電流値を取得することにより、いずれか１つの電圧値の検査用電圧を印加して測定した電流値に基づいて絶縁抵抗値を演算する方法および構成と比較して、測定対象体の絶縁抵抗値を一層正確に測定することができる。

また、請求項３記載の検査方法によれば、上記の絶縁抵抗測定方法に従って一対の出力端子の各々と接地部位との間の絶縁抵抗値をそれぞれ測定し、測定した両絶縁抵抗値が予め規定した基準値を超えているときに測定対象体の接地部位との間の絶縁状態を良好と検査することにより、測定対象体の両出力端子間に断線が生じていたとしても、測定対象体の各部（一方の出力端子の側、および他方の出力端子の側）における絶縁状態の良否を確実に検査することができる。

また、請求項６記載の絶縁抵抗測定装置によれば、第１の抵抗よりも大きな抵抗値の第２の抵抗を接続すると共に一方の出力端子と接地部位との間に検査用電圧を印加した状態において測定した電流の第４の電流値が予め規定された基準電流値を下回っているときに、抵抗値が小さい第１の抵抗を接続した状態において測定した第１の電流値に基づいて絶縁抵抗値を演算することにより、測定対象体に絶縁不良が生じていたとしても、測定対象体の出力端子と接地部位との間に生じている電位差（測定対象体の起電力）に起因して大きな電流が流れることがないため、絶縁抵抗測定装置が破損する事態を回避することができるだけでなく、絶縁抵抗値の測定に際しては、抵抗値が小さい第１の抵抗を接続した状態において電流値を測定できるため、測定対象体の絶縁抵抗値を正確に測定することができる。

絶縁検査装置１の構成を示す構成図である。 電源部２ａの構成を示す構成図である。

以下、絶縁抵抗測定方法、検査方法および絶縁抵抗測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、絶縁検査装置１の構成について説明する。

図１に示す絶縁検査装置１は、絶縁抵抗測定装置の一例であって、測定対象体としての太陽光発電ユニット５０の絶縁抵抗値を測定して、その絶縁状態を検査可能に構成されている。この場合、太陽光発電ユニット５０は、「起電力を有する測定対象体」の一例であって、数枚から数十枚の太陽電池モジュールが直列接続された状態で屋根上等に設置されている。この太陽光発電ユニット５０は、一対の出力端子５０ａ，５０ｂを備え、一例として、最大で１０ｋＷ程度の電力を出力可能に構成されている。なお、この太陽光発電ユニット５０における各太陽電池モジュールに対して太陽光が照射されているときには、一例として、出力端子５０ａ（プラス端子）と出力端子５０ｂ（マイナス端子）との間の電位差が最大で３００Ｖ程度となる。

一方、絶縁検査装置１は、電源部２、測定部３、抵抗４ａ，４ｂ、接続端子５ａ〜５ｃ、スイッチ６，７、制御部８および記憶部９を備えている。電源部２は、制御部８からの制御信号Ｓ３に従って検査用電圧を出力する。この場合、この絶縁検査装置１では、検査用電圧の電圧値を多段階に変化させることが可能な電圧値可変型の直流電圧源（図示せず）を備えて電源部２が構成されている。測定部３は、制御部８からの制御信号Ｓ４に従って太陽光発電ユニット５０の出力端子５０ａ，５０ｂのいずれか一方と接地部位との間を流れる電流の電流値を測定し、その測定結果を測定値データＤ１として出力する。

抵抗４ａ，４ｂは、検査用の抵抗であって、第１の抵抗および第２の抵抗に相当し、一例として、抵抗４ａが１ｋΩ程度の抵抗体で構成されると共に、抵抗４ｂが１ＭΩの抵抗体で構成されている。接続端子５ａ，５ｂは、太陽光発電ユニット５０における出力端子５０ａ，５０ｂにそれぞれ接続可能に構成され、接続端子５ｃは、接地部位（一例として、太陽光発電ユニット５０を設置した屋根の外板）に接続可能に構成されている。スイッチ６は、制御部８からの制御信号Ｓ１に従い、接続端子５ａ，５ｂのいずれか（すなわち、接続端子５ａ，５ｂが接続された出力端子５０ａ，５０ｂのいずれか）を電源部２に接続する。スイッチ７は、制御部８からの制御信号Ｓ２に従い、抵抗４ａ，４ｂのいずれかを測定部３と接地部位との間に接続する。

制御部８は、絶縁検査装置１を総括的に制御する。具体的には、制御部８は、スイッチ６に対して制御信号Ｓ１を出力して接続端子５ａ，５ｂのいずれか一方を電源部２に接続させると共に、スイッチ７に対して制御信号Ｓ２を出力して抵抗４ａ，４ｂのいずれか一方を測定部３と接地部位との間に接続させる。また、制御部８は、電源部２に対して制御信号Ｓ３を出力することによって検査用電圧の出力の開始および停止を制御すると共に、測定部３に対して制御信号Ｓ４を出力して電流値の測定処理を開始させる。さらに、制御部８は、測定部３から出力される測定値データＤ１に基づいて太陽光発電ユニット５０の絶縁抵抗値を演算すると共に、演算結果と、記憶部９に記憶されている基準値データＤ０とに基づき、太陽光発電ユニット５０の絶縁状態を検査する。記憶部９は、基準値データＤ０および測定値データＤ１や制御部８の動作プログラムを記憶する。

次に、絶縁検査装置１による太陽光発電ユニット５０の検査方法について、添付図面を参照して説明する。

まず、太陽光発電ユニット５０の設置場所に絶縁検査装置１を携行し、太陽光発電ユニット５０の出力端子５０ａに接続端子５ａを接続すると共に、出力端子５０ｂに接続端子５ｂを接続し、かつ、太陽光発電ユニット５０が設置されている屋根の屋根板（金属部）に接続端子５ｃを接続する。次いで、図示しない操作部の開始スイッチを操作する。この際に、制御部８は、測定対象体（この例では、太陽光発電ユニット５０）の絶縁状態を検査する検査処理を開始する。この検査処理では、制御部８は、まず、スイッチ６に対して制御信号Ｓ１を出力して接続端子５ａを電源部２に接続させる。これにより、太陽光発電ユニット５０の出力端子５０ａ（プラス端子：「一方の出力端子」の一例）が接続端子５ａを介して電源部２に接続される。

この場合、例えば、太陽光発電ユニット５０の出力端子５０ａと接地部位（この例では、屋根の外板）との間に絶縁不良が生じて、出力端子５０ａと接地部位との間の抵抗成分Ｒａの抵抗値が正常な絶縁状態よりも小さくなっている状態においては、太陽光発電ユニット５０の出力端子５０ａと接地部位との間に生じている電位差（太陽光発電ユニット５０の起電力）に起因して絶縁不良箇所を通じて出力端子５０ａと接地部位との間に大きな電流が流れて、絶縁検査装置１の破損を招くおそれがある。したがって、この絶縁検査装置１では、絶縁状態の検査の開始直後において、大きな抵抗値（この例では、１ＭΩ）の抵抗４ｂを測定部３と接地部位との間に接続することにより、出力端子５０ａと接地部位との間に絶縁不良が生じてたとしても、絶縁検査装置１が破損する事態を回避する構成が採用されている。

具体的には、制御部８は、スイッチ７に対して制御信号Ｓ２を出力して抵抗４ｂを測定部３に接続させると共に、電源部２に対して制御信号Ｓ３を出力して、一例として、１０００Ｖの直流電圧を出力させる。次いで、制御部８は、測定部３に対して制御信号Ｓ４を出力して、出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流の電流値（「第４の電流値」の一例）を測定させる。また、制御部８は、測定部３から出力される測定値データＤ１に基づき、測定部３によって測定された電流値が予め規定された基準電流値（一例として、１．０ｍＡ）を下回っているか否かを判別する。この際に、測定された電流値が基準電流値以上のときには、太陽光発電ユニット５０に絶縁不良が生じている（抵抗成分Ｒａまたは抵抗成分Ｒｂが明らかに絶縁不良と判別するための基準となる基準抵抗値よりも小さい）と判別して、その旨を図示しない表示部に表示させて、一連の検査処理を終了する。

一方、測定された電流値が基準電流値を下回っているときには、制御部８は、出力端子５０ａと接地部位との間の絶縁抵抗値を測定する処理に移行する。具体的には、制御部８は、スイッチ７に対して制御信号Ｓ２を出力して、抵抗４ｂに代えて、抵抗値が小さい抵抗４ａ（この例では、１ｋΩ）を測定部３に接続させる。次いで、制御部８は、電源部２に対して制御信号Ｓ３を出力して、一例として、１０００Ｖの直流電圧を出力させると共に、測定部３に対して制御信号Ｓ４を出力して、出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流の電流値を測定させて、測定部３から出力される測定値データＤ１を記憶部９に記憶させる。

続いて、制御部８は、電源部２に対して制御信号Ｓ３を出力して、一例として、７５０Ｖの直流電圧を出力させると共に（「一方の出力端子と接地部位との間に印加する検査用電圧の電圧値を変更させる」との処理の一例）、測定部３に対して制御信号Ｓ４を出力して、出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流の電流値を測定させて、測定部３から出力される測定値データＤ１を記憶部９に記憶させる。同様にして、制御部８は、電源部２に対して、５００Ｖの直流電圧を印加させた状態、および２５０Ｖの直流電圧を印加させた状態において測定部３に対して電流値をそれぞれ測定させて、測定部３から出力される測定値データＤ１を記憶部９に順次記憶させる。

この場合、検査対象の太陽光発電ユニット５０が正常に絶縁された状態で設置されていたとしても、出力端子５０ａと接地部位との間、または、出力端子５０ｂと接地部位との間に大きな抵抗値の抵抗成分Ｒａ、または、大きな抵抗値の抵抗成分Ｒｂが存在した状態となる。この状態では、太陽光発電ユニット５０の各太陽電池モジュールに対して太陽光が照射されて、出力端子５０ａと接地部位との間に３００Ｖ程度の電位差が生じた状態においては、電源部２から検査用の電圧を印加していない状態であっても、０．３ｍＡ程度の漏れ電流が測定される。したがって、制御部８は、電源部２に対して制御信号Ｓ３を出力して、電圧の印加を停止させると共に（「一方の出力端子と接地部位との間に対する検査用電圧の印加を停止させた状態」の一例）、測定部３に対して制御信号Ｓ４を出力して、出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流の電流値（「第２の電流値」の一例）を測定させて、測定部３から出力される測定値データＤ１を記憶部９に記憶させる。

一方、出力端子５０ａと接地部位との間に検査用電圧を印加した状態において測定される電流値は、印加した検査用電圧の電圧値に対して直線比例しないことがある。したがって、制御部８は、各検査用電圧値を印加した状態において測定された各電流値（記憶部９に記憶させた各測定値データＤ１）と、印加した検査用電圧の電圧値（この例では、１０００Ｖ、７５０Ｖ、５００Ｖおよび２５０Ｖ）とに基づいて、出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流値を直線近似する直線近似処理を実行する。次いで、制御部８は、処理結果に基づき、一例として、１０００Ｖを印加した際に出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流の電流値（「第１の電流値」の一例：一例として、１．３ｍＡ）を演算する（「直線近似処理して第１の電流値を取得する」との処理の一例）。

次いで、制御部８は、演算した電流値から、検査用電圧の印加を停止した状態において測定された上記の漏れ電流の電流値を差し引く。これにより、太陽光発電ユニット５０による太陽光発電によって出力端子５０ａと接地部位との間に生じた上記した３００Ｖ程度の電位差の影響を除外した電流値（「第３の電流値」の一例：一例として、１．０ｍＡ）が演算される。続いて、制御部８は、演算した電流値と、その電流値が測定されたときに電源部２によって印加した検査用電圧の電圧値（この例では、１０００Ｖ）とに基づき、出力端子５０ａと接地部位との間の抵抗成分Ｒａの抵抗値（太陽光発電ユニット５０の絶縁抵抗値）を演算する。これにより、出力端子５０ａと接地部位との間の絶縁抵抗値の測定処理が完了する。次いで、制御部８は、記憶部９に記憶されている基準値データＤ０に基づき、演算した抵抗値が基準値以上であるか否かを判別し、その判別結果を図示しない表示部に表示させる。

続いて、制御部８は、スイッチ６に対して制御信号Ｓ１を出力することにより、接続端子５ｂ（出力端子５０ｂ）を電源部２に接続させ、出力端子５０ａと接地部位との間の一連の測定手順と同様の手順に従って電流値の測定処理を実行し、出力端子５０ｂと接地部位との間の抵抗成分Ｒｂの抵抗値（太陽光発電ユニット５０の絶縁抵抗値）を演算する。これにより、出力端子５０ｂと接地部位との間の絶縁抵抗値の測定処理が完了する。次いで、制御部８は、記憶部９に記憶されている基準値データＤ０に基づき、演算した抵抗値が基準値以上であるか否かを判別し、その判別結果を図示しない表示部に表示させる。

この場合、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のいずれかに断線等の破損が生じている状態、または、各太陽電池モジュールが正常に接続されていない状態において、出力端子５０ｂと接地部位との間に絶縁不良が生じていたときには、前述した出力端子５０ａと接地部位との絶縁抵抗値は基準値以上となるものの、出力端子５０ｂと接地部位との絶縁抵抗値は基準値を下回ることとなる。したがって、制御部８は、出力端子５０ａと接地部位との間の絶縁抵抗値、および出力端子５０ｂと接地部位との間の絶縁抵抗値のいずれかが基準値を下回っているときには、太陽光発電ユニット５０に絶縁不良が生じていると判別して、その検査結果を図示しない表示部に表示させて、一連の検査処理を終了する。

一方、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に断線等の破損が生じておらず、かつ、各太陽電池モジュールが正常に接続されている状態において、出力端子５０ａと接地部位との間、および出力端子５０ｂと出力端子５０ａとの間に絶縁不良が生じていないときには、出力端子５０ａと接地部位との絶縁抵抗値、および出力端子５０ｂと接地部位との絶縁抵抗値の双方が基準値以上となる。したがって、制御部８は、出力端子５０ａと接地部位との間の絶縁抵抗値、および出力端子５０ｂと接地部位との間の絶縁抵抗値の双方が基準値以上のときに、太陽光発電ユニット５０の絶縁状態が良好であると判別して、その検査結果を図示しない表示部に表示させて、一連の検査処理を終了する。なお、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に断線等の破損が生じているか否かの検査や、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が正常に接続されているか否かの検査については、本例において説明した検査処理とは別個に検査される。

このように、この絶縁検査装置１、および絶縁検査装置１による絶縁抵抗測定方法によれば、出力端子５０ａ，５０ｂのいずれか一方（例えば、出力端子５０ａ）と接地部位との間に検査用電圧を印加した状態において出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流の第１の電流値を測定すると共に、出力端子５０ａと接地部位との間に対する検査用電圧の印加を停止した状態において出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流の第２の電流値を測定し、第１の電流値から第２の電流値を差し引いた第３の電流値と検査用電圧の電圧値とに基づいて出力端子５０ａと接地部位との間の絶縁抵抗値を演算することにより、出力端子５０ａ，５０ｂを短絡することなく絶縁抵抗を検査することができるため、出力端子５０ａ，５０ｂの間に大きな電位差が生じている状態（太陽光発電ユニット５０に太陽光が照射されている状態）であっても、測定作業を安全に実施することができる。また、「起電力を有する測定対象体」としての太陽光発電ユニット５０を測定対象とする場合においても、高所に設置されている太陽光発電ユニット５０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５０の絶縁抵抗値を安全かつ簡便に測定することができる。また、出力端子５０ａ，５０ｂの間に生じた電位差に起因する電流の電流値を差し引いているため、太陽光発電ユニット５０の絶縁抵抗値を正確に測定することができる。

また、この絶縁検査装置１、および絶縁検査装置１による絶縁抵抗測定方法によれば、出力端子５０ａ，５０ｂのいずれか一方（例えば、出力端子５０ａ）の出力端子と接地部位との間に印加する検査用電圧の電圧値を変更しつつ、変更した各検査用電圧を印加した状態において出力端子５０ａと接地部位との間に流れる各電流値をそれぞれ測定すると共に、変更した各電圧値と測定した各電流値とに基づいて出力端子５０ａと接地部位との間を流れる電流値を直線近似処理して上記の第１の電流値を取得することにより、いずれか１つの電圧値の検査用電圧を印加して測定した電流値に基づいて絶縁抵抗値を演算する方法および構成と比較して、太陽光発電ユニット５０の絶縁抵抗値を一層正確に測定することができる。

さらに、この絶縁検査装置１、および絶縁検査装置１による太陽光発電ユニット５０の検査方法によれば、上記の絶縁抵抗測定方法に従い、出力端子５０ａと接地部位との間の絶縁抵抗値、および出力端子５０ｂと接地部位との間の絶縁抵抗値をそれぞれ測定し、測定した両絶縁抵抗値が予め規定した基準値を超えているときに太陽光発電ユニット５０の接地部位との間の絶縁状態を良好と検査することにより、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のいずれかに断線が生じていたり、各太陽電池モジュールに接続不良が生じていたとしても、太陽光発電ユニット５０の各部（出力端子５０ａの側、および出力端子５０ｂの側）における絶縁状態の良否を確実に検査することができる。

また、この絶縁検査装置１、および絶縁検査装置１による絶縁抵抗測定方法によれば、抵抗４ａよりも大きな抵抗値の抵抗４ｂを接続すると共に出力端子５０ａ，５０ｂのいずれか一方（例えば、出力端子５０ａ）と接地部位との間に検査用電圧を印加した状態において測定した電流の第４の電流値が予め規定された基準電流値を下回っているときに、抵抗値が小さい抵抗４ａを接続した状態において測定した第１の電流値に基づいて絶縁抵抗値を演算することにより、太陽光発電ユニット５０に絶縁不良が生じていたとしても、太陽光発電ユニット５０の出力端子５０ａ，５０ｂと接地部位との間に生じている電位差（太陽光発電ユニット５０の起電力）に起因して大きな電流が流れることがないため、絶縁検査装置１が破損する事態を回避することができるだけでなく、絶縁抵抗値の測定に際しては、抵抗値が小さい抵抗４ａを接続した状態において電流値を測定できるため、太陽光発電ユニット５０の絶縁抵抗値を正確に測定することができる。

なお、検査用電圧の電圧値を多段階に変化させることが可能な電圧値可変型の直流電圧源（図示せず）を備えた電源部２によって検査用電圧の電圧値を変更して印加しつつ、出力端子５０ａ，５０ｂと接地部位との間を流れる電流の電流値を測定した後に、印加した検査用電圧の電圧値と、測定した各電流値とに基づいて、出力端子５０ａ，５０ｂと接地部位との間を流れる電流の電流値を直線近似処理する方法および構成について説明したが、上記の直線近似処理は、絶縁抵抗測定方法（絶縁抵抗測定装置）において必須の処理ではない。つまり、検査用電圧が印加されている状態において測定された電流値から、検査用電圧の印加が停止された状態において測定された電流値を差し引いた電流値に基づいて絶縁抵抗値を測定することができる。

直線近似処理が不要なときには、上記の絶縁検査装置１における電源部２に代えて、図２に示す電源部２ａによって検査用電圧を印加したり、検査用電圧の印加を停止したりする方法および構成を採用することもできる。なお、この電源部２ａを備えた絶縁検査装置における電源部２ａを除く構成要素については、前述した絶縁検査装置１と同様のため、図示および詳細な説明を省略する。この場合、電源部２ａは、電圧値固定型の直流電圧源１１と、スイッチ１２，１３とを備えて構成されている。この電源部２ａを備えた絶縁検査装置によって絶縁抵抗値を測定する際には、スイッチ１２，１３の接続状態を適宜切り替えることにより、「一方の接続端子と接地部位との間に検査用電圧を印加した状態（各スイッチ１２，１３が同図に示す切り替え状態）」および「一方の接続端子と接地部位との間に対する検査用電圧の印加を停止した状態（各スイッチ１２，１３を同図に示す切り替え状態から共に切り替えた状態）」のいずれかに切り替えることができる。

また、出力端子５０ａと接地部位との間の絶縁抵抗値、および出力端子５０ｂと接地部位との間の絶縁抵抗値の双方を測定する例について説明したが、前述したように、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に断線等の破損が生じておらず、かつ、各太陽電池モジュールが正常に接続されている状態においては、出力端子５０ａと接地部位との間の絶縁抵抗値、および出力端子５０ｂと接地部位との間の絶縁抵抗値としてほぼ同じ抵抗値が測定される。したがって、出力端子５０ａ，５０ｂのいずれか一方と接地部位との間の絶縁抵抗値だけを測定する方法および構成を採用することもできる。このような方法および構成を採用した場合においても、両出力端子５０ａ，５０ｂを短絡する作業が不要となる結果、任意の時点において絶縁抵抗値を安全かつ簡便に測定することができる。

さらに、太陽光発電ユニット５０の出力端子５０ａ，５０ｂに対して接続端子５ａ，５ｂを接続した状態において、スイッチ６による接続の切替えによって、出力端子５０ａ，５０ｂのいずれかを電源部２に対して接続する方法および構成について説明したが、スイッチ６を設けずに、接続端子５ａ，５ｂのいずれか一方（例えば、接続端子５ａ）を電源部２に対して直接的に接続しておき、出力端子５０ａと接地部位との間の絶縁抵抗値を測定する際には、接続端子５ａを出力端子５０ａに接続し、出力端子５０ｂと接地部位との間の絶縁抵抗値を測定する際には、接続端子５ａを出力端子５０ｂに接続して絶縁抵抗値の測定および検査を行う方法および構成を採用することもできる。このような方法および構成を採用した場合においても、両出力端子５０ａ，５０ｂを短絡する作業が不要となる結果、任意の時点において絶縁抵抗値を安全かつ簡便に測定することができる。

また、電源部２が制御部８からの制御信号Ｓ３に基づいて検査用電圧を印加したり印加を停止する構成の絶縁検査装置１を例に挙げて説明したが、検査用電圧の印加や印加の停止を手動で切り替える構成を採用することもできる。さらに、測定部３が制御部８からの制御信号Ｓ４に応じて電流値の測定処理を開始する構成の絶縁検査装置１を例に挙げて説明したが、測定部３による電流値の測定処理を手動で開始させる構成を採用することもできる。加えて、「起電力を有する測定対象体」の一例として、複数の太陽電池モジュールを備えた太陽光発電ユニット５０の絶縁抵抗値を測定する例について説明したが、測定対象体は、太陽光発電ユニット（太陽電池モジュール）に限定されず、風力発電ユニットや、水力発電ユニット、潮力発電ユニットおよび地熱発電ユニット等の各種の「起電力を有する物」がこれに含まれる。

１ 絶縁検査装置
２，２ａ 電源部
３ 測定部
４ａ，４ｂ 抵抗
５ａ〜５ｃ 接続端子
６，７，１２，１３ スイッチ
８ 制御部
９ 記憶部
１１ 直流電圧源
５０ 太陽光発電ユニット
５０ａ，５０ｂ 出力端子
Ｄ０ 基準値データ
Ｄ１ 測定値データ
Ｒａ，Ｒｂ 抵抗成分
Ｓ１〜Ｓ４ 制御信号

Claims (6)

1. 起電力を有する測定対象体における一対の出力端子のいずれか一方と接地部位との間に検査用電圧を印加した状態において当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流の第１の電流値を測定すると共に、前記一方の出力端子と前記接地部位との間に対する前記検査用電圧の印加を停止した状態において当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流の第２の電流値を測定し、前記第１の電流値から前記第２の電流値を差し引いた第３の電流値と前記検査用電圧の電圧値とに基づいて前記一方の出力端子と前記接地部位との間の絶縁抵抗値を演算する絶縁抵抗測定方法。
2. 前記一方の出力端子と前記接地部位との間に印加する前記検査用電圧の前記電圧値を変更しつつ、当該変更した前記各検査用電圧を印加した状態において当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる各電流値をそれぞれ測定すると共に、前記変更した各電圧値と前記測定した各電流値とに基づいて当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流値を直線近似処理して前記第１の電流値を取得する請求項１記載の絶縁抵抗測定方法。
3. 請求項１または２記載の絶縁抵抗測定方法に従って前記一対の出力端子の各々と前記接地部位との間の前記絶縁抵抗値をそれぞれ測定し、当該測定した両絶縁抵抗値が予め規定した基準値を超えているときに前記測定対象体の前記接地部位との間の絶縁状態を良好と検査する検査方法。
4. 起電力を有する測定対象体における一対の出力端子のいずれか一方と接地部位との間に検査用電圧を印加する電源部、前記一方の出力端子と前記接地部位との間を流れる電流の電流値を測定する測定部、および前記電源部によって前記検査用電圧が印加されている状態において前記測定部によって測定された前記電流値と前記検査用電圧の電圧値とに基づいて前記一方の出力端子と前記接地部位との間の絶縁抵抗値を演算する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記電源部によって前記検査用電圧が印加されている状態において前記測定部によって測定された当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流の第１の電流値から、前記検査用電圧の印加が停止されている状態において前記測定部によって測定された当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流の第２の電流値を差し引いた第３の電流値と前記検査用電圧の電圧値とに基づいて前記一方の出力端子と前記接地部位との間の絶縁抵抗値を演算する絶縁抵抗測定装置。
5. 前記電源部は、前記検査用電圧の前記電圧値を変更可能に構成され、
   前記制御部は、前記電源部を制御して前記一方の出力端子と前記接地部位との間に印加する前記検査用電圧の前記電圧値を変更させつつ、当該変更した前記各検査用電圧が印加されている状態において前記測定部によってそれぞれ測定された当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる各電流値と、前記印加させた検査用電圧の各電圧値とに基づいて当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流値を直線近似処理して前記第１の電流値を取得する請求項４記載の絶縁抵抗測定装置。
6. 第１の抵抗、当該第１の抵抗よりも大きな抵抗値の第２の抵抗、および当該第１の抵抗と当該第２の抵抗とのいずれかを前記一方の出力端子と前記接地部位との間に接続する接続切替え部を備え、
   前記制御部は、前記接続切替え部を制御して前記第２の抵抗を接続させると共に前記電源部によって前記検査用電圧が印加されている状態において前記測定部によって測定された当該一方の出力端子と当該接地部位との間を流れる電流の第４の電流値が予め規定された基準電流値を下回っているときに、前記接続切替え部を制御して前記第１の抵抗を接続させると共に前記検査用電圧が印加されている状態において前記測定部によって測定された前記第１の電流値に基づいて前記絶縁抵抗値を演算する請求項４または５記載の絶縁抵抗測定装置。

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