太陽光発電ジャンクションボックスは、太陽電池モジュールのコネクターの一種です。主な機能は、太陽電池モジュールで生成された電力をケーブルを通じて輸出することです。太陽電池の用途の特殊性と高価な価値から、太陽電池モジュールの用途要件を満たすために特別に設計された太陽電池ジャンクションボックスが必要です。
太陽光発電システムでは、太陽光発電の接線箱が誤選されると、太陽光パネルが焼失したり、太陽光発電システムが崩壊したりする可能性があります。しかし、ことわざには「小さなことで大きなものを失うな」というものがあります。では、接続ボックスはどのように選べばよいのでしょうか?
1. 接続
接続箱は太陽光モジュールとインバーターなどの制御装置をコネクターとしてつなぐ橋渡しとして機能します。接続ボックス内で、太陽光モジュールから生成された電流は引き出され、端子ブロックとコネクタを通じて電気機器に供給されます。
接続ボックスから部品への電力損失を最小限に抑えるために、接続ボックスに使われる導電材にはわずかな抵抗が必要であり、バスストリップのリード線の接触抵抗は小さくすべきです。
2. 保護
接続箱の保護機能は3つの部分から成り立っています。一つはバイパスダイオードを通じたホットスポット効果を防ぎ、セルや部品を保護することです。2つ目は、防水・耐火の独自の素材でデザインを密封することです。三つ目は、独自の熱放散設計によって接続箱の動作温度を下げ、バイパスダイオードの温度を下げることで、部品の漏れ電流による電力損失を低減することです。
3. 耐候性
耐候性とは、コーティング、プラスチック、ゴム製品など、光、寒さ、熱、風や雨、細菌などの広範な損傷に耐えるために屋外で使用される材料を指します。耐候性は耐候性と呼ばれます。
環境にさらされているジャンクションボックスの部分は、ボックス本体、ボックスカバー、コネクタ(PC)です。すべて堅固な耐候性を持つ素材で作られています。最も一般的に使われている材料はPPO(ポリフェニレンエーテル)で、世界トップ5のユニバーサルOneエンジニアリングプラスチックの一つです。高い剛性、高い耐熱性、難燃性、高い強度、優れた電気的特性という利点があります。さらに、ポリベンジルエーテルは耐摩耗性、無毒性、耐汚染性という利点もあります。PPOの誘電定数と誘電損失は、工学用プラスチックの中でも最も小さな種類の一つであり、温度や湿度の影響はほとんどありません。したがって、低周波、中周波、高周波の電場で使用可能です。PPO荷重下の変形温度は190°Cを超えることがあり、脆化温度は-170°Cです。
4. 高温・高湿度耐性。
部品の作業環境は非常に過酷で、例えば熱帯地域での作業もあります。日平均気温は非常に高いです。高地や高緯度など浅い温度で働くものもあれば、砂漠地帯のように昼夜の大きな温度差でも働くものもあります。したがって、接続ボックスは高温・低温耐性に優れた性能を備えなければなりません。
5. 紫外線耐性
紫外線はプラスチック製品を損傷し、特に空気が薄く紫外線の照射度が非常に高い高原地域でそうです。
6. 火炎の遅延性
難焼性とは、物質や材料の処理によって炎の拡散を大幅に遅らせる性質を指します。
難燃剤のグレードはHB、V-2、V-1からV-0へ段階的に上昇します。
HB:UL94およびCSA C22.2 No 0.17規格における最低難燃性評価。厚さ3〜13mmの試料では、燃焼速度は毎分40mm未満です。例えば、厚さ3mm未満の場合、燃焼速度は毎分70mm未満です。または100mmの地点を過ぎる前に消滅します。
7. 防水・防塵
標準: IEC62852 /UL6703「エンクロージャー保護レベル(IPコード)」は防塵・防水のIPレベルを示し、利用可能な接続箱はIP65の防水・防塵レベルを持っています。
8. 熱の放散
ジャンクションボックス内の温度を上げる主な要因はダイオードと周囲温度です。ダイオードは導電時に熱を発生させますが、同時にダイオードと端子間の接触抵抗によって熱も発生します。さらに、周囲温度の上昇は接続ボックス内の温度も上昇させます。
接続箱内で高温の影響を受けやすい部品は、シールリングやダイオードです。高温はシーリングリングの劣化速度を加速させ、接続箱のシール性能に影響を与えます。ダイオード内部には逆流電流があり、逆流電流は温度が10°C上昇するごとに倍増し、逆流電流は部品が生み出す電流を減少させ、素子の出力に影響を与えます。したがって、接続ボックスは優れた放熱性能を持つか、独自の放熱設計を施す必要があります。
典型的な熱設計はヒートシンクを設置することです。しかし、ヒートシンクを取り付けても熱放散の問題は完全に解決しません。ヒートシンクは接続箱内部に設置されているため、ダイオードのチューブ温度は一時的に下げられますが、それでも接続箱の温度が上昇し、ゴムシールリングの耐用年数に影響を与えます。ボックスの外側に設置すると、一方で接続箱全体に影響が出ます。一方で、ヒートシンクのタイトさはすぐにヒートシンクを破損させます。
一般的に、太陽光発電接続箱を選ぶ際の主な情報は部品の電流サイズであるべきで、1つは最大作動電流、もう1つはショート回路電流です。まず、ショート回路電流に応じて、部品の最大電流がショート回路電流によって出力されることがあります。したがって、定格電流は比較的重要な安全係数を持つべきです。一方で、接続箱が最大作動ドラフトに基づいて計算される場合、安全係数はより小さくなります。
太陽光発電接合箱の科学的根拠は、光の強度によって除去されるセルの電流と電圧の変化に基づいています。したがって、どのモジュールが使われているか、その領域で最も強い光量を把握し、セルの電流曲線と光強度を比較し、最大可能な電流を確認し、太陽電池接合箱の定格電流を選択します。
太陽光発電システムでは、太陽光発電の接線箱が誤選されると、太陽光パネルが焼失したり、太陽光発電システムが崩壊したりする可能性があります。しかし、ことわざには「小さなことで大きなものを失うな」というものがあります。では、接続ボックスはどのように選べばよいのでしょうか?
1. 接続
接続箱は太陽光モジュールとインバーターなどの制御装置をコネクターとしてつなぐ橋渡しとして機能します。接続ボックス内で、太陽光モジュールから生成された電流は引き出され、端子ブロックとコネクタを通じて電気機器に供給されます。
接続ボックスから部品への電力損失を最小限に抑えるために、接続ボックスに使われる導電材にはわずかな抵抗が必要であり、バスストリップのリード線の接触抵抗は小さくすべきです。
2. 保護
接続箱の保護機能は3つの部分から成り立っています。一つはバイパスダイオードを通じたホットスポット効果を防ぎ、セルや部品を保護することです。2つ目は、防水・耐火の独自の素材でデザインを密封することです。三つ目は、独自の熱放散設計によって接続箱の動作温度を下げ、バイパスダイオードの温度を下げることで、部品の漏れ電流による電力損失を低減することです。
3. 耐候性
耐候性とは、コーティング、プラスチック、ゴム製品など、光、寒さ、熱、風や雨、細菌などの広範な損傷に耐えるために屋外で使用される材料を指します。耐候性は耐候性と呼ばれます。
環境にさらされているジャンクションボックスの部分は、ボックス本体、ボックスカバー、コネクタ(PC)です。すべて堅固な耐候性を持つ素材で作られています。最も一般的に使われている材料はPPO(ポリフェニレンエーテル)で、世界トップ5のユニバーサルOneエンジニアリングプラスチックの一つです。高い剛性、高い耐熱性、難燃性、高い強度、優れた電気的特性という利点があります。さらに、ポリベンジルエーテルは耐摩耗性、無毒性、耐汚染性という利点もあります。PPOの誘電定数と誘電損失は、工学用プラスチックの中でも最も小さな種類の一つであり、温度や湿度の影響はほとんどありません。したがって、低周波、中周波、高周波の電場で使用可能です。PPO荷重下の変形温度は190°Cを超えることがあり、脆化温度は-170°Cです。
4. 高温・高湿度耐性。
部品の作業環境は非常に過酷で、例えば熱帯地域での作業もあります。日平均気温は非常に高いです。高地や高緯度など浅い温度で働くものもあれば、砂漠地帯のように昼夜の大きな温度差でも働くものもあります。したがって、接続ボックスは高温・低温耐性に優れた性能を備えなければなりません。
5. 紫外線耐性
紫外線はプラスチック製品を損傷し、特に空気が薄く紫外線の照射度が非常に高い高原地域でそうです。
6. 火炎の遅延性
難焼性とは、物質や材料の処理によって炎の拡散を大幅に遅らせる性質を指します。
難燃剤のグレードはHB、V-2、V-1からV-0へ段階的に上昇します。
HB:UL94およびCSA C22.2 No 0.17規格における最低難燃性評価。厚さ3〜13mmの試料では、燃焼速度は毎分40mm未満です。例えば、厚さ3mm未満の場合、燃焼速度は毎分70mm未満です。または100mmの地点を過ぎる前に消滅します。
7. 防水・防塵
標準: IEC62852 /UL6703「エンクロージャー保護レベル(IPコード)」は防塵・防水のIPレベルを示し、利用可能な接続箱はIP65の防水・防塵レベルを持っています。
8. 熱の放散
ジャンクションボックス内の温度を上げる主な要因はダイオードと周囲温度です。ダイオードは導電時に熱を発生させますが、同時にダイオードと端子間の接触抵抗によって熱も発生します。さらに、周囲温度の上昇は接続ボックス内の温度も上昇させます。
接続箱内で高温の影響を受けやすい部品は、シールリングやダイオードです。高温はシーリングリングの劣化速度を加速させ、接続箱のシール性能に影響を与えます。ダイオード内部には逆流電流があり、逆流電流は温度が10°C上昇するごとに倍増し、逆流電流は部品が生み出す電流を減少させ、素子の出力に影響を与えます。したがって、接続ボックスは優れた放熱性能を持つか、独自の放熱設計を施す必要があります。
典型的な熱設計はヒートシンクを設置することです。しかし、ヒートシンクを取り付けても熱放散の問題は完全に解決しません。ヒートシンクは接続箱内部に設置されているため、ダイオードのチューブ温度は一時的に下げられますが、それでも接続箱の温度が上昇し、ゴムシールリングの耐用年数に影響を与えます。ボックスの外側に設置すると、一方で接続箱全体に影響が出ます。一方で、ヒートシンクのタイトさはすぐにヒートシンクを破損させます。
一般的に、太陽光発電接続箱を選ぶ際の主な情報は部品の電流サイズであるべきで、1つは最大作動電流、もう1つはショート回路電流です。まず、ショート回路電流に応じて、部品の最大電流がショート回路電流によって出力されることがあります。したがって、定格電流は比較的重要な安全係数を持つべきです。一方で、接続箱が最大作動ドラフトに基づいて計算される場合、安全係数はより小さくなります。
太陽光発電接合箱の科学的根拠は、光の強度によって除去されるセルの電流と電圧の変化に基づいています。したがって、どのモジュールが使われているか、その領域で最も強い光量を把握し、セルの電流曲線と光強度を比較し、最大可能な電流を確認し、太陽電池接合箱の定格電流を選択します。