太陽光ケーブルおよびワイヤーは、太陽光発電に使用されるワイヤーの一種です。太陽光から電力を生成するプロセスである太陽光発電システムの重要な一部です。太陽光ケーブルは設計内の他の電気機器と太陽光パネルを接続し、必要に応じて電気エネルギーを一点から別の点へ転送できるようにします。これらは回路の部品を組み合わせ、電力伝達のための導管として機能します。
通常、太陽光パネルは障害物を避けるために屋根や高く建てられた建物に設置します。これらのパネルは太陽エネルギーを取り、それを利用可能な電力に変換します。太陽エネルギーが使える電力に変換されると、太陽光の配線やケーブルがそれを電気ユニットに送ります。
計画され適切に設置された太陽光ケーブルと配線のネットワークは、PVシステムの安全かつ最適な機能を保証します。太陽光発電配線の設計には、太陽光ケーブルやケーブルの適切な使用が必要です。太陽光発電システムに不慣れな方には、太陽光電線とケーブルの基本を理解することが不可欠です。
太陽光線と太陽光ケーブルを区別してください
人々はソーラーワイヤーとソーラーケーブルという用語を同じ意味で使いますが、実際には異なります。太陽光線とは単一の導体を指し、太陽光線は複数の導体や配線がジャケットで結ばれた複合材料を指します。
ソーラーワイヤー
太陽光発電システムの部品を接続するために使われる太陽光線には多くの種類があります。このシステムは、太陽光パネル、インバーター、チャージコントローラー、バッテリーの4つの要素を組み合わせています。
太陽光発電システムにおいて適切な種類の配線を選ぶことは、その運用と効率にとって極めて重要です。例えば、間違ったソーラーコードを使うことで電気ユニットに適切な電圧と電力が供給されなかったり、バッテリーパックが完全に充電されていない可能性があります。
ワイヤーの組成
一般的に、ソーラーパネルの配線にはソリッドと撚りの2種類があります。名前の通り、単線またはソリッドワイヤーは単一の金属芯で構成されており、撚線は複数の撚り導体で構成されています。
保護スリーブは個々の配線を絶縁しますが、裸の配線も存在します。静的な用途、特に家庭用ワイヤーにはソリッドワイヤーのスタイルが推奨されます。ソリッドワイヤーは同じ荷重負荷で撚線よりも直径がコンパクトです。単線の方がコストは低くなりますが、それは小さなゲージに限られます。
撚り線は複数の導体をねじり合わせ、ジャケットで覆われて接地線を形成します。撚り太陽光線はより柔軟で、頻繁な移動にも耐えられます。強風や周期的な振動のある場所に太陽光システムを設置する場合は、標準的な電気配線が推奨されます。撚り線は、1本の配線に複数の導体があるため導電性が優れています。しかし、撚り線は直径が大きく、実線よりもコストが高くなります。大規模な屋外設置では標準的なワイヤーが一般的に選ばれます。
ワイヤー
太陽光線は、使用される導体材料によっても分類できます。アルミニウムや銅の太陽光線は、家庭用および商業用設置で一般的に使用されています。アルミニウムと比べて、銅線は優れた電気伝導率を持っています。同じサイズの銅製太陽光線は、アルミニウム線よりも多くの電流を流します。銅は柔軟性と耐熱性を向上させます。屋内外の用途に対応しています。しかし、銅線はより高価です。一方、安価なアルミ線は曲げると硬く壊れやすいです。より大きなサイズがあり、通常はサービス入口などの屋外設置に使用されます。
ワイヤー絶縁
太陽光線は断熱材によっても異なります。ジャケットはケーブルを湿気、熱、化学物質、水、紫外線から保護します。一般的な断熱材の種類には以下があります:
THHNは乾燥した屋内環境での設置に適しています。
湿った屋内または屋外の条件下で設置された配管用途にはTW、THW、THWN;
地下配線にはUFおよびUSE(地下サービス入口)が適用されますが、地下用途に限定されません。
·THWN-2は屋内用途には安価です。カテーテルを通るため、UV耐性である必要はありません。THWN-2は直接プライマリサービスパネルに接続可能です。直流回路と交流回路の両方に使用できますが、配線がインバーターを通過した後にサイズが変わります。
·湿潤屋外用途向けのRHW-2、PVワイヤー、USE-2ソーラーケーブル。これらの配線は、太陽光パネル、サービスターミナル接続、地下サービス入口の接続に最適です。PVコードとUSE-2のシースは極端な紫外線に耐え、湿気にも強いです。さらに、PVラインには追加の断熱材が装備されています。
ワイヤーの色
色分けされた太陽光線は、電気配線の計画を実行・描画しやすくします。ワイヤーの色は太陽系内での目的と機能を示します。これは将来のトラブルシューティングや修理にも不可欠です。全米電気規則は導体絶縁と適用を規定しています。交流(AC)と直流(DC)は色分けが異なります。簡単に配線を取り付けるための色分けガイドをご紹介します。
·通信用途
·接地されていない熱用途には赤、黒、またはその他の色
·白は接地導体です
·機器接地用の緑色または裸地
·直流用途
·赤は陽性
·白は負極導体または接地導体です
·機器接地用の緑色または裸地
電気システムを設置する際は、必ず全国電気規則(NEC)の推奨事項に従ってください。また、特定の用途でどの導体や絶縁材を使うべきか分からない場合は、認定電気技師の助けを求めるのが最善です。
ワイヤーのグレードと太さ
PVワイヤーは最大電流容量に基づいて定格されます。電流(アンペア数)が高い太陽光パネルは、より太く定格の高い太陽光線を必要とします。システムの電流数を確認し、負荷に耐えられる配線を使いましょう。例えば、9アンペアを発生させる場合は、9アンペア以上のワイヤー(10アンペアまたは11アンペア)を使いましょう。
定格の低い太陽光線を選ぶと電圧降下が起こります。時間が経つと過熱を引き起こし、火災のリスクを高めることもあります。
太陽光線の太さは通常、そのアンペア数に関係しています—太いワイヤー、より高いアンプ容量。目安としては、時折の電力サージに耐えられるほど太いかやや太い配線を必ず使いましょう。最も高い電流を持つ機器を特定し、その電流に耐えられる配線を選びます。より良い指針として、オンラインで利用できるワイヤーサイズ推定ツールを使いましょう。
アメリカンワイヤーゲージ(AWG)の定規を使って、太陽光発電の銅線の大きさを測ってください。AWGシステムでは、AWGの数が増えるにつれてケーブルはより細くなります。したがって、2 AWGの太陽光線は12 AWGの太陽光線よりも直径が大きいです。しかし、配線のサイズは配線のアンペア容量に反比例します。例えば、2AWGの太陽光ケーブルは95アンペア、12AWGの太陽光ケーブルは20アンペアです。
行の長さ
太陽光線の定格や太さに加えて、その長さも考慮してください。電力が長く伝われば伝わるほど、消費するアンペアは大きくなります。したがって、安全のためには少し太めのワイヤーを使い、もし急に飛び出したら大変なものを選びましょう。
例えば、設置が5メートル、最大電流10アンペア、許容可能なケーブル損失3%の場合、6mmの太陽光ケーブルを使用できます。しかし、同じ設置が15メートルの場合、25mmの太陽光ケーブルが必要です。同様に、定格の低いワイヤーを使うと電圧低下、過熱、火災のリスクが高まります。電気技師は将来の負荷要件に備えることも推奨します。したがって、太陽光ケーブルの初期設置には太いワイヤーを使うことが常に安全です。
太陽光ケーブル
太陽光ケーブルの複合材で、複数の絶縁線が外側の被覆で巻き付けられました。専門家は太陽光パネルやその他の太陽光発電システムの部品を相互接続するために利用しています。高い紫外線や高温にも耐え、耐候性もあります。通常、これらは太陽光パネルの外側または内側に設置されます。
ケーブルの直径は、その中に含まれている導体の数によって決まります。したがって、太陽光線の分類は線の数とゲージに基づいて行われます。一般的に、太陽光発電システムで使用されるケーブルは3種類あります:直流太陽光ケーブル、太陽光直流メインケーブル、そして太陽光交流接続ケーブルです。
DCソーラーケーブル
直流太陽光ケーブルはモジュラーケーブルまたはストリングケーブルのいずれかです。通常、これらは絶縁材とジャケットを備えた単芯銅ケーブルです。太陽光発電パネルで使用するために、適切なコネクターが付属しています。残念ながら、DCソーラーケーブルはフォーラムにあらかじめ設置されているため、交換はできません。場合によっては、他のパネルに接続するためにストリング-DCの太陽光ケーブルを使う必要があります。
メインDCケーブル
メインのDCケーブルは、発電機ジャンクションボックスから中央インバーターへ正負の線を接続するより大きなコレクタケーブルです。メインDCケーブルの一般的な寸法は、ソーラーケーブル2mm、ソーラーケーブル4mm、ソーラーケーブル6mmです。専門家は一般的に屋外設置にはDCケーブルを好む傾向があります。しかし、極性が異なる別々のワイヤーは短絡や接地の問題を避けられます。
メインのDCケーブルは単芯または2芯ケーブルのいずれかです。二重絶縁の単芯線は、高い信頼性を提供する実用的な解決策です。一方、太陽光インバーターと発電機の接続ボックス間の配線には、2コアの直流ケーブルが一般的な選択肢です。
交流接続ケーブル
交流接続ケーブルは太陽光インバーターと保護機器およびグリッドを相互接続します。例えば、三相インバーターを搭載した小型太陽光システムは、5コアの交流ケーブルを使ってグリッドに接続します。配線の分布は以下の通りです:3本のライブ線、1本の接地線、1本の自然線です。一方、単相太陽光発電インバーターシステムは3コア交流ケーブルを使用しています。
前述の通り、太陽光発電システムにおいて適切なサイズのケーブルを選ぶことは非常に重要です。ケーブルのサイズを正しく調整することで、過熱を防ぎ、エネルギー損失を抑えることができます。安全上の懸念はさておき、ケーブルのサイズが小さいケーブルはほとんどの管轄区域で国家電気規則(NEC)に違反しています。非準拠の配線を使用すると、建築検査官は設置できません。
通常、太陽光パネルは障害物を避けるために屋根や高く建てられた建物に設置します。これらのパネルは太陽エネルギーを取り、それを利用可能な電力に変換します。太陽エネルギーが使える電力に変換されると、太陽光の配線やケーブルがそれを電気ユニットに送ります。
計画され適切に設置された太陽光ケーブルと配線のネットワークは、PVシステムの安全かつ最適な機能を保証します。太陽光発電配線の設計には、太陽光ケーブルやケーブルの適切な使用が必要です。太陽光発電システムに不慣れな方には、太陽光電線とケーブルの基本を理解することが不可欠です。
太陽光線と太陽光ケーブルを区別してください
人々はソーラーワイヤーとソーラーケーブルという用語を同じ意味で使いますが、実際には異なります。太陽光線とは単一の導体を指し、太陽光線は複数の導体や配線がジャケットで結ばれた複合材料を指します。
ソーラーワイヤー
太陽光発電システムの部品を接続するために使われる太陽光線には多くの種類があります。このシステムは、太陽光パネル、インバーター、チャージコントローラー、バッテリーの4つの要素を組み合わせています。
太陽光発電システムにおいて適切な種類の配線を選ぶことは、その運用と効率にとって極めて重要です。例えば、間違ったソーラーコードを使うことで電気ユニットに適切な電圧と電力が供給されなかったり、バッテリーパックが完全に充電されていない可能性があります。
ワイヤーの組成
一般的に、ソーラーパネルの配線にはソリッドと撚りの2種類があります。名前の通り、単線またはソリッドワイヤーは単一の金属芯で構成されており、撚線は複数の撚り導体で構成されています。
保護スリーブは個々の配線を絶縁しますが、裸の配線も存在します。静的な用途、特に家庭用ワイヤーにはソリッドワイヤーのスタイルが推奨されます。ソリッドワイヤーは同じ荷重負荷で撚線よりも直径がコンパクトです。単線の方がコストは低くなりますが、それは小さなゲージに限られます。
撚り線は複数の導体をねじり合わせ、ジャケットで覆われて接地線を形成します。撚り太陽光線はより柔軟で、頻繁な移動にも耐えられます。強風や周期的な振動のある場所に太陽光システムを設置する場合は、標準的な電気配線が推奨されます。撚り線は、1本の配線に複数の導体があるため導電性が優れています。しかし、撚り線は直径が大きく、実線よりもコストが高くなります。大規模な屋外設置では標準的なワイヤーが一般的に選ばれます。
ワイヤー
太陽光線は、使用される導体材料によっても分類できます。アルミニウムや銅の太陽光線は、家庭用および商業用設置で一般的に使用されています。アルミニウムと比べて、銅線は優れた電気伝導率を持っています。同じサイズの銅製太陽光線は、アルミニウム線よりも多くの電流を流します。銅は柔軟性と耐熱性を向上させます。屋内外の用途に対応しています。しかし、銅線はより高価です。一方、安価なアルミ線は曲げると硬く壊れやすいです。より大きなサイズがあり、通常はサービス入口などの屋外設置に使用されます。
ワイヤー絶縁
太陽光線は断熱材によっても異なります。ジャケットはケーブルを湿気、熱、化学物質、水、紫外線から保護します。一般的な断熱材の種類には以下があります:
THHNは乾燥した屋内環境での設置に適しています。
湿った屋内または屋外の条件下で設置された配管用途にはTW、THW、THWN;
地下配線にはUFおよびUSE(地下サービス入口)が適用されますが、地下用途に限定されません。
·THWN-2は屋内用途には安価です。カテーテルを通るため、UV耐性である必要はありません。THWN-2は直接プライマリサービスパネルに接続可能です。直流回路と交流回路の両方に使用できますが、配線がインバーターを通過した後にサイズが変わります。
·湿潤屋外用途向けのRHW-2、PVワイヤー、USE-2ソーラーケーブル。これらの配線は、太陽光パネル、サービスターミナル接続、地下サービス入口の接続に最適です。PVコードとUSE-2のシースは極端な紫外線に耐え、湿気にも強いです。さらに、PVラインには追加の断熱材が装備されています。
ワイヤーの色
色分けされた太陽光線は、電気配線の計画を実行・描画しやすくします。ワイヤーの色は太陽系内での目的と機能を示します。これは将来のトラブルシューティングや修理にも不可欠です。全米電気規則は導体絶縁と適用を規定しています。交流(AC)と直流(DC)は色分けが異なります。簡単に配線を取り付けるための色分けガイドをご紹介します。
·通信用途
·接地されていない熱用途には赤、黒、またはその他の色
·白は接地導体です
·機器接地用の緑色または裸地
·直流用途
·赤は陽性
·白は負極導体または接地導体です
·機器接地用の緑色または裸地
電気システムを設置する際は、必ず全国電気規則(NEC)の推奨事項に従ってください。また、特定の用途でどの導体や絶縁材を使うべきか分からない場合は、認定電気技師の助けを求めるのが最善です。
ワイヤーのグレードと太さ
PVワイヤーは最大電流容量に基づいて定格されます。電流(アンペア数)が高い太陽光パネルは、より太く定格の高い太陽光線を必要とします。システムの電流数を確認し、負荷に耐えられる配線を使いましょう。例えば、9アンペアを発生させる場合は、9アンペア以上のワイヤー(10アンペアまたは11アンペア)を使いましょう。
定格の低い太陽光線を選ぶと電圧降下が起こります。時間が経つと過熱を引き起こし、火災のリスクを高めることもあります。
太陽光線の太さは通常、そのアンペア数に関係しています—太いワイヤー、より高いアンプ容量。目安としては、時折の電力サージに耐えられるほど太いかやや太い配線を必ず使いましょう。最も高い電流を持つ機器を特定し、その電流に耐えられる配線を選びます。より良い指針として、オンラインで利用できるワイヤーサイズ推定ツールを使いましょう。
アメリカンワイヤーゲージ(AWG)の定規を使って、太陽光発電の銅線の大きさを測ってください。AWGシステムでは、AWGの数が増えるにつれてケーブルはより細くなります。したがって、2 AWGの太陽光線は12 AWGの太陽光線よりも直径が大きいです。しかし、配線のサイズは配線のアンペア容量に反比例します。例えば、2AWGの太陽光ケーブルは95アンペア、12AWGの太陽光ケーブルは20アンペアです。
行の長さ
太陽光線の定格や太さに加えて、その長さも考慮してください。電力が長く伝われば伝わるほど、消費するアンペアは大きくなります。したがって、安全のためには少し太めのワイヤーを使い、もし急に飛び出したら大変なものを選びましょう。
例えば、設置が5メートル、最大電流10アンペア、許容可能なケーブル損失3%の場合、6mmの太陽光ケーブルを使用できます。しかし、同じ設置が15メートルの場合、25mmの太陽光ケーブルが必要です。同様に、定格の低いワイヤーを使うと電圧低下、過熱、火災のリスクが高まります。電気技師は将来の負荷要件に備えることも推奨します。したがって、太陽光ケーブルの初期設置には太いワイヤーを使うことが常に安全です。
太陽光ケーブル
太陽光ケーブルの複合材で、複数の絶縁線が外側の被覆で巻き付けられました。専門家は太陽光パネルやその他の太陽光発電システムの部品を相互接続するために利用しています。高い紫外線や高温にも耐え、耐候性もあります。通常、これらは太陽光パネルの外側または内側に設置されます。
ケーブルの直径は、その中に含まれている導体の数によって決まります。したがって、太陽光線の分類は線の数とゲージに基づいて行われます。一般的に、太陽光発電システムで使用されるケーブルは3種類あります:直流太陽光ケーブル、太陽光直流メインケーブル、そして太陽光交流接続ケーブルです。
DCソーラーケーブル
直流太陽光ケーブルはモジュラーケーブルまたはストリングケーブルのいずれかです。通常、これらは絶縁材とジャケットを備えた単芯銅ケーブルです。太陽光発電パネルで使用するために、適切なコネクターが付属しています。残念ながら、DCソーラーケーブルはフォーラムにあらかじめ設置されているため、交換はできません。場合によっては、他のパネルに接続するためにストリング-DCの太陽光ケーブルを使う必要があります。
メインDCケーブル
メインのDCケーブルは、発電機ジャンクションボックスから中央インバーターへ正負の線を接続するより大きなコレクタケーブルです。メインDCケーブルの一般的な寸法は、ソーラーケーブル2mm、ソーラーケーブル4mm、ソーラーケーブル6mmです。専門家は一般的に屋外設置にはDCケーブルを好む傾向があります。しかし、極性が異なる別々のワイヤーは短絡や接地の問題を避けられます。
メインのDCケーブルは単芯または2芯ケーブルのいずれかです。二重絶縁の単芯線は、高い信頼性を提供する実用的な解決策です。一方、太陽光インバーターと発電機の接続ボックス間の配線には、2コアの直流ケーブルが一般的な選択肢です。
交流接続ケーブル
交流接続ケーブルは太陽光インバーターと保護機器およびグリッドを相互接続します。例えば、三相インバーターを搭載した小型太陽光システムは、5コアの交流ケーブルを使ってグリッドに接続します。配線の分布は以下の通りです:3本のライブ線、1本の接地線、1本の自然線です。一方、単相太陽光発電インバーターシステムは3コア交流ケーブルを使用しています。
前述の通り、太陽光発電システムにおいて適切なサイズのケーブルを選ぶことは非常に重要です。ケーブルのサイズを正しく調整することで、過熱を防ぎ、エネルギー損失を抑えることができます。安全上の懸念はさておき、ケーブルのサイズが小さいケーブルはほとんどの管轄区域で国家電気規則(NEC)に違反しています。非準拠の配線を使用すると、建築検査官は設置できません。