What is a solar combiner box and why is it used in photovoltaic designs?

ソーラーコンバイナーボックスとは何ですか?

ソーラーコンバイナーボックスは、太陽光発電システムの性能を最適化する上で重要な役割を果たします。これらのボックスは、複数のソーラーストリングをインバーター用の単一電源にまとめ、エネルギーの流れを合理化します。そうすることで、エネルギー損失を最小限に抑え、全体的なコストを削減し、太陽光発電システムをより効率的で費用対効果の高いものにします。

ソーラーコンバイナーボックスとは何ですか?

A ソーラーコンバイナーボックス は電気キャビネットである。インバーターに電気が到達する前に、複数のソーラーストリング(直列に配線されたパネル)を1つの電源に統合する。この装置はまた、エネルギー損失を削減しながら、これらの接続を収容し、整理する。

3本以上のストリングにはこの装置が必要です。3本以下なら、そのままインバーターに配線できる。その場合、余分な装置は必要ない。

大規模な太陽光発電所では、コンバイナーボックスが最大の効果を発揮する。材料費と人件費を削減できる。設計者は、出力を最大レベルに維持しながら、コンバイン接続を広げることができます。

高品質のユニットは、適切な設置後、ほとんどメンテナンスが必要ありません。ボックスは、プロジェクトの技術仕様に適合し、この機器のUL1741規格に適合している必要があります。ただし、定期的に点検し、正しく動作することを確認してください。

不良品や故障品は故障する可能性がある。火災を起こす可能性さえある。これは、ソーラー・セットアップに深刻な損害を与える可能性があります。このような設置では、DCとACの部品を分けてください。これは安全のために不可欠であり、アメリカのNEC690のような法規制にも適合しています。

Customized PV Combiner Box Metal Shell (3)

ソーラーコンバイナーボックスの仕組み

A ソーラーコンバイナーボックス は、複数のソーラーストリングを1台のインバーターにリンクする。そのため、大規模なアレイには欠かせない。このユニットには、過電流を防ぐヒューズ・アセンブリが内蔵されている。また、サージ保護装置も搭載されている。これらの部品は、電圧スパイクが発生したときにインバータに余分な電力が当たるのをブロックします。

このボックスはACストリングまたはDCストリングを管理できる。1つの装置で両方のタイプを混在させることはできません。安全性と法令遵守のために、両者を分離する必要があります。ACストリングは、グリッドフォーム接点を使用してアークを止めます。DCストリングスは、代わりに磁気ブロー方式に依存しています。この重要な違いにより、アレイを安全かつ効率的に稼働させることができます。

コンバイナーボックスはジャンクションボックスに似ている。複数のワイヤーを様々なポートから引き出します。デザインはコンパクトでシンプル。それでも、すべてのワイヤーを一元化することで大きなメリットをもたらします。これにより、ヒューズ端子の接続を減らすことができます。エンジニアは、設置時やメンテナンス時に各ワイヤーを素早く特定することができます。

なぜソーラーコンバイナーボックスが必要なのか?

複雑な太陽電池アレイには適切な構成が必要です。そうすれば、エンジニアはエネルギー損失を削減しながら、システムの設置や保守を迅速に行うことができる。コンバイナーボックスは、ソーラーストリングをインバーターに接続する手頃な方法を提供します。

コンバイナー・ボックスを使わずにストリングを直接インバーターに配線すると、混乱と混乱を招く。また、この方法は作業員に安全上の危険をもたらす。

これらのユニットは、余分な電力がインバータに入るのを阻止します。電圧サージが発生した場合、迅速にシャットダウンします。このリモートシャットダウン機能は、メンテナンスの必要性を減らすことでコストを節約します。また、高価なインバータの損傷を防止します。

ソーラーコンバイナーボックスの部品は何ですか?

ソーラー・コンバイナー・ボックスには、いくつかの重要な部品が含まれている。

  • DCモールドケース・サーキット・ブレーカは、ハイパワーシステムを保護します。63A~630Aの電流に対応しています。正確な定格は、システムの設計およびアレイサイズによって異なります。
  • PVストリングヒューズは、トラブル時に電気の流れを止めます。システムに悪影響を及ぼす過電流を防止します。各ヒューズは、ストリングの定格電流に合わせる必要があります。
  • 直流サージ保護装置は、電力サージを地面に送ります。これにより、有害な電圧スパイクからシステムを保護します。
  • DCディスコネクトスイッチまたはサーキットブレーカは、サージまたは短絡時に電力をカットします。これは、セットアップの残りの部分を保護します。
  • バスバーは、パネルから入力されるマイナスまたはグランドのリード線を結合する。複数の接続ポイントを持つ金属ストリップで、ワイヤーを1つのユニットに結合する。
  • ターミナル・ストリップはバスバーのように機能するが、金属の代わりにABSコンポジットを使用する。
  • エンクロージャーは PV またはABS素材であること。防塵性、防風性、防水性、耐紫外線性を備えていなければならない。

ボックスの中には、監視装置やその他の追加コンポーネントが含まれているものもある。

コンバイナー・ボックスの種類

コンバイナーボックスの種類は、太陽光発電のセットアップによって異なります。これらのオプションを知ることで、PVシステムに最適なものを選ぶことができます。

標準コンバイナーボックス

これらは基本的で最も広く使われているタイプである。アレイから複数のDC入力を取り込み、1つのDC出力に統合します。シンプルで効率的なソリューションを求める一般的な太陽光発電設備に適しています。

コンバイナーボックスを切り離す

これらのユニットには、切断機能が内蔵されています。アレイ全体を1点からシャットダウンできます。これにより、安全性が向上し、緊急停止や定期メンテナンスが迅速かつ容易になります。

AFCIコンバイナーボックス

アークフォルト・サーキット・インターラプタ(AFCI)ボックスは、アークフォルトを検出し、火災や深刻な短絡に至る前に回路を遮断します。火災の安全性が重要な場合に最適です。地域によっては、特に住宅用システムではAFCIボックスの設置が義務付けられていますが、大規模なユーティリティ・プラントでは一般的ではありません。

ACコンバイナーボックス

これらのボックスはAC側で動作し、通常はACモールドケース・サーキット・ブレーカ(MCCB)を含む。複数のインバータのAC出力を組み合わせたり、大規模システムで複数のAC回路を管理するために使用されることが多い。タイプ2のACサージ保護装置は、通常、過電圧からインバータを保護するために組み込まれています。

適切なタイプのコンバイナーボックスを選択することで、太陽光発電設備の安全性、性能、長期的な信頼性が向上します。

安全への配慮

コンバイナーボックスは、ソーラーシステムにおける主要な安全要素です。アレイ、配線、機器を、損傷や怪我を引き起こす可能性のある電気障害から保護するのに役立ちます。

主な安全ポイントは以下の通り:

  • サージ保護:コンバイナーボックスにサージ保護装置が内蔵されていることを確認してください。これらのSPDは、落雷や電源スパイクをパネルやインバーター、その他のコンポーネントから遠ざけます。
  • 過電流保護:ボックス内のヒューズまたはサーキット・ブレーカーは、電流が安全なレベル以上になるとトリップしなければならない。これにより、電線を過熱したり火災を起こしたりする可能性のある過負荷を防ぐことができる。
  • DC絶縁:ボックスは、直流回路を安全に絶縁できるものでなければなりません。修理や点検の際に直流側を切り離すことができれば、感電の危険が減り、メンテナンスがより安全になります。
  • 品質とコンプライアンス:関連する規格や基準に従っている信頼できるメーカーの機器を選びましょう。よく設計され、認証されたコンバイナーボックスは、故障する可能性が低く、より信頼性の高い長期的な保護を提供します。

これらの特徴に注目することで、お客様の投資を保護しながらPVシステムを安全に稼働させることができます。

インストールとメンテナンス

ソーラーコンバイナーボックスの適切な設置と継続的なメンテナンスは、ソーラーパネルシステムの安全で効果的な性能を発揮するために非常に重要です。以下に主な注意点を示します:

  • 設置時間:コンバイナーボックスは、時間を最小限に抑え、ミスのリスクを減らすために、効率的に設置する必要があります。効率的な設置は、時間の節約と人件費の削減に役立ちます。
  • 配線:適切な配線は、安全、電気的危険の防止、およびシステムが意図したとおりに動作することを保証するために不可欠です。すべての接続が確実に行われていることを再確認し、常にメーカーの指示に従ってください。
  • ブレーカーズ:コンバイナーボックスには、ご使用のシステムに適合し、業界標準を満たすブレーカーが装備されていることを確認してください。正しい定格のブレーカーは、過負荷や短絡からシステムを保護するのに役立ちます。
  • ストリング監視:ストリング監視機能を備えたコンバイナーボックスは、各ストリングの性能を追跡できるため、問題の早期発見とシステムの最適性能の維持が容易になります。
  • メンテナンス:定期的なメンテナンスは、コンバイナーボックスとソーラーシステムの安全性と効率を維持するための重要な鍵です。定期点検を実施することで、潜在的な問題が深刻化する前に特定することができます。

設置やメンテナンスに関する以下のガイドラインに従うことで、ソーラーパネルシステムの信頼性と安全性を長期にわたって維持することができます。

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