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太陽光発電設備のSPD設置例



■太陽光発電システムの設置環境
大規模な太陽光発電システムは避雷針の保護下にあり、また住宅用のシステムは多くの場合落雷の可能性が低く直撃雷を受ける可能性は低いと考えられますが、設備の一部は屋外に設置される事が多く、強い誘導雷に対処できる性能が必要と考えられます。
また太陽光パネルから接続箱、パワ−コンディショナーに至るDCラインは外部へ雷電流が流れ出る経路がなく、雷電流が接地線から設備に容易に侵入する可能性は少ないと考えられます。

■ 太陽光発電関連のJIS(抜粋:雷インパルス関連事項)
JIS C 8918 :1998   結晶系太陽電池モジュール : 6.1 電気的性能 (2)絶縁
JIS C 8939 1995    アモルファス太陽電池モジュール : 6.1 電気的性能 (2)絶縁
耐電圧: 「モジュ−ルの出力端子を短絡し、同端子と枠又は接地端子間を耐電圧試験機、最大システム電圧の2倍+1000Vの直流電圧を1分間印加する。」
衝撃電圧: 「モジュ−ルの出力端子を短絡し、同端子と枠又は接地端子との間に雷インパルス電圧4,500V(1.0〜1.2 x 40-50μs)を正負各3回ずつ印加する」

JIS C 8962 2008  小出力太陽光発電用パワ−コンディショナーの試験方法: 8.3 雷インパルス耐電圧試験
「パワ−コンディショナの出力端子を開放した状態において、波頭長1.2μs、波尾長50μs及び波高値 5.0kVとなる電圧を正極性及び負極性それぞれ3回ずつ主回路一括対地間に加える。」

JIS C 8981 2006  住宅用太陽光発電システム電気系安全設計標準
中継端子箱(接続箱)内には、必要に応じて逆流防止ダイオード、サージ吸収素子、太陽電池からの電流を開閉する開閉器などを施設する。

■ 太陽光発電システム用SPDの選定ポイント
強い誘導雷に対処できるSPDを接続箱、集合箱やパワーコンディショナーの一次側のDC電源ラインに設置します。太陽光パネルの出力電圧から必要とされる最大連続使用電圧と電圧防護レベルを判断しSPDを選定する事をお薦めします。パネル出力は直流であり、ギャップ素子のみで構成されるSPDは続流について注意する必要があります。
パワーコンディショナーの二次側のACラインは通常のAC電源用SPDと同様の考え方を基本として、パワーコンディショナーのスイッチングノイズの影響を加味し最大連続使用電圧や耐久性に余裕あるSPDを選定する事をお薦めします。

■ 必要とされる性能
太陽光関連のJISにはパワーコンディショナーなどの設備に対する耐雷対策回路と避雷器の仕様が示されています。

パワ−コンディショナ−の耐電圧:
1.2/50μs、5.0kVのコモンモード電圧を正/負極性で3回ずつ対地間に印加し絶縁破壊しない事としており、配線インピーダンスによる電圧降下を考慮し、5.0kVに対し余裕ある電圧防護レベルのSPDが必要となります。

太陽光発電パネルの避雷器の性能:
モジュールは4.5kV(コモンモード)の正負極性の衝撃電圧を3回印加し異常がない事としており、配線インピーダンスによる電圧降下を考慮し、4.5kVに対し余裕ある電圧防護レベルのSPDが必要となります。またサージ耐量は1kA以上とされています。


これらに示される電圧防護レベルやサージ耐量を念頭に置き、SPDを選定します。 
弊社の製品ではV50, V25, V20シリ-ズのSPDが対応し、太陽光発電システム用のマルチベースを用い太陽光発電アレー(パネル)電圧 DC 600, DC900, DC1,000Vに対応でき、電圧防護レベルはパネル電圧により2.6kV〜4.0kV、また雷電流をバイパスする性能である公称放電電流はモデルにより15kA〜30kAとJISの仕様を満たすSPDを取り揃えております。



太陽光発電の先進国、ドイツで多くの実績を誇る、信頼あるサージ防護デバイス

太陽光発電DC電源用
用途(DC ライン) 直流盤、パワ−コンディショナ−
パネル電圧 DC 600V DC 900V DC 550V DC 600V DC 1,000V
型式 V50-B+C 3PH(+FS)-600 V25-B+C 3PH(+FS)-900 V20-C/2(+FS)-550 V20-C/2(+FS)-600 V20-C/2(+FS)-1000
最大電圧 UcDC 600V 900V 550V 600V 1,000V
LPZ 0 → 2 0 → 2 1 → 2 1 → 2 1 → 2
インパルス電流 Iimp 12.5kA 7kA
最大放電電流 Imax 50kA 50kA 40kA 40kA 40kA
公称放電電流 In 30kA 30kA 15kA 20kA 20kA
電圧防護レベル Up 2.6kV 3.0kV 2.4kV 2.6kV 4.0kV
動作応答時間 tA 25ns 25ns 25 ns 25 ns 25 ns
最大バックアップヒューズ 125A 160A 125A 125A 125A
温度範囲 ℃ -40 〜 +80 -40 〜 +80 -40 〜 +80 -40 〜 +80 -40 〜 +80
保護等級 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20
接続可能電線範囲 mm2 2.5 〜 35 2.5 〜 35 2.5 〜 35 2.5 〜 35 2.5 〜 35

MB2以外のマルチベースでは、モジュールはY字状に直列に2個、対地間に接続されます。
接地極が独立している機器やパワ−コンディショナなどの重要設備には、その10m以内にSPDを設置することを推奨します。


交流電源用
クラスT
配電方式 単相2線100V 単相3線200-100V 単相2線200V(無)
三相3線200V
三相4線200V
三相4線400V
三相3線200V(無)
V50-B+C/ 1+NPE(+FS)-280 2+NPE(+FS)-280 2+NPE(+FS)-280 3+NPE(+FS)-280
最大連続使用電圧 UcAC 280V 280V 280V 280V
インパルス電流 Iimp 12.5kA 12.5kA 12.5kA 12.5kA
最大放電電流 Imax 50kA 50kA 50kA 50kA
公称放電電流 In 30kA 30kA 30kA 30kA
電圧防護レベル Up 1.3kV 1.3kV 1.3kV 1.3kV
インパルス電流(対地) Iimp 25kA 25kA 25kA 50kA
最大放電電流(対地) Imax 50kA 50kA 50kA 50kA
公称放電電流(対地) In 30kA 30kA 30kA 50kA
電圧防護レベル(対地) Up 1.2kV 1.2kV 1.2kV 1.3kV
動作応答時間(線間/対地) tA 25/100ns 25/100ns 25/100ns 25/100ns
最大バックアップヒューズ 125A 125A 125A 125A
温度範囲 ℃ -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80
保護等級 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20
寸法 mm 35.6x90x61 53.4x90x61 53.4x90x61 71.2x90x61
接続可能電線サイズ mm2 2.5〜35 2.5〜35 2.5〜35 2.5〜35
クラスT


クラスU

クラスU
配電方式 単相2線100V 単相3線200-100V 単相2線200V(無)
三相3線200V
三相4線200V
三相3線200V(無)
三相4線400V 三相3線400V(無)
V20-C/ 1+NPE(+FS)-150
1+NPE(+FS)-280
2+NPE(+FS)-150
2+NPE(+FS)-280
2+NPE(+FS)-280 3+NPE(+FS)-280 3+NPE(+FS)-280
3+NPE(+FS)-550
3+NPE(+FS)-550
最大連続使用電圧 UcAC 150 (280)V※ 150 (280)V※ 280V 280V 280 (550)V※※ 550V
最大放電電流 Imax 40kA 40kA 40kA 40kA 40kA 40kA
公称放電電流 In 20kA 20kA 20kA 20kA 20 (15)kA※※ 15kA
電圧防護レベル Up 0.8 (1.3)kV※ 0.8 (1.3)kV※ 1.3kV 1.3kV 1.3 (2.4)kV※※ 2.4kV
最大放電電流(対地) Imax 50kA 50kA 50kA 50kA 50kA 50kA
公称放電電流(対地) In 30kA 30kA 30kA 30kA 30kA 30kA
電圧防護レベル(対地) Up 1.2kV 1.2kV 1.2kV 1.2kV 1.2kV 1.2kV
動作応答時間(線間/対地) tA 25/100ns 25/100ns 25/100ns 25/100ns 25/100ns 25/100ns
最大バックアップヒューズ 125A 125A 125A 125A 125A 125A
温度範囲 ℃ -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80
保護等級 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20
寸法 mm 35.6x90x61 53.4x90x61 53.4x90x61 71.2x90x61 71.2x90x61 71.2x90x61
接続可能電線サイズ mm2 2.5〜35 2.5〜35 2.5〜35 2.5〜35 2.5〜35 2.5〜35
※ カッコ内は 280Vの仕様 ※※カッコ内は550Vの仕様     (無):接地線なし

通信・信号用
型式 TKS-B FRD5 FRD12 FRD24 FRD48 FRD60 FRD110
最大連続使用電圧 UcAC 120V 4.2V 9.5V 19V 37.5V 66V 86.2V
最大連続使用電圧 UcDC 170V 6V 13.5V 27V 53V 93V 122V
インパルス電流 Iimp (10/350) 6kA 6kA 6kA 6kA 6kA 6kA 6kA
公称放電電流 In (8/20) 20kA 10kA 10kA 10kA 10kA 10kA 10kA
定格負荷電流 IL 20A 0.2A 0.2A 0.2A 0.2A 0.2A 0.2A
電圧防護レベル〔線間〕Up w-w 500V 13V 29V 51V 100V 130V 300V
電圧防護レベル〔対アース間〕Up w-e 500V 500V 500V 500V 500V 500V 500V
抵抗値 R 15Ω 15Ω 15Ω 15Ω 15Ω 15Ω
周波数帯 f 150MHz 20KHz 20KHz 20KHz 20KHz 20KHz 20KHz
動作応答時間 tA 100ns 1ns 1ns 1ns 1ns 1ns 1ns
温度範囲 ℃ -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80 -40〜+80
保護等級 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20
接続可能電線サイズ mm2 0.14〜2.5 0.14〜2.5 0.14〜2.5 0.14〜2.5 0.14〜2.5 0.14〜2.5 0.14〜2.5


風力発電設備



構内電話設備



ITV設備



LAN設備

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