あなたはあなたのものを保ちたいです 太陽光発電システム。 雷から安全な米国では、 落雷は年間 4,000 万回以上発生します。雷は太陽光発電システムのすべてのリスクの 9.8% を引き起こします。平均損害賠償請求額は 73,394 ドルです。ソーラーパネル、太陽光発電インバーター、配線は高いリスクにさらされています。彼らには強力な保護が必要です。太陽光発電への投資を保護するには、接地などの適切な雷保護手順が必要です。優れた太陽光発電システムの雷保護には、接地などの手順が必要です。これらの手順は、高額な損害を回避するのに役立ちます。また、太陽光発電システムを安全に動作させます。
| 統計の説明 | 値 |
|---|---|
| 落雷によるリスク全体の割合 | 9.8% |
| 落雷による損害の平均請求費用 | 73,394ドル |
| 米国で毎年発生する落雷 | 4000万以上 |
落雷は、ソーラーパネル、インバータ、配線に悪影響を与える可能性があります。システムを保護することは非常に重要です。適切な接地により、雷は地面に安全に到達します。これにより、太陽光発電設備が損傷する可能性が低くなります。サージ保護デバイスは、電圧スパイクが発生した場合に迅速に動作します。ソーラーパネル、インバーター、メインパネルの近くにある場合に最適に機能します。定期的な点検とメンテナンスにより、雷保護が適切に機能し続けます。これにより、システムの寿命も長くなります。避雷器の設置と点検は、必ず認定専門家に依頼してください。これにより、安全が確保され、ルールが遵守されます。
直撃落雷は太陽光発電システムにとって最も危険です。雷がソーラーパネルやマウントに当たると、巨大なエネルギーが爆発します。電流が到達できる 10/350 μs 波形で 100 kA 。これだけの電力が発生すると、PV モジュール、インバーター、配線がすぐに壊れる可能性があります。直接攻撃により、システム全体の動作が停止することがよくあります。これを修正するには多額の費用がかかる可能性があります。直撃雷は頻繁に発生するものではありませんが、発生すると大きな問題を引き起こします。エンジニアは高周波モデルを使用して、太陽光発電システムがこれらの衝突にどのように反応するかを確認します。これらのテストは、太陽光発電設備の接地と保護を改善するのに役立ちます。
太陽光発電システムの雷による損傷のほとんどは、間接的な攻撃によって発生します。雷が地面や近くに落ちると、強力な電磁場が発生します。これらの電界により、PV 電線に数千ボルトが印加される可能性があります。ワイヤはアンテナのように機能し、システム内にサージを伝えます。インバーターやコントローラーなどの部品を損傷する可能性があります。研究によると、ローパスフィルターを使用してもコンバータ回路で過電圧が発生する可能性があります。 SiC MOSFET を搭載した降圧コンバータは リスクが高くなります。間接落雷は直接落雷よりも多く発生します。適切なサージ保護と接地により、雷による被害を最大 95% 防ぐことができます。ヒューズやサーキットブレーカーでは、このような高速サージを止めることはできません。損傷したインバーターの修理には 1,000 ドル以上の費用がかかる場合があります。避雷器の費用は約 200 ドルで、この損傷を阻止するのに役立ちます。
落雷は世界中で毎秒約 100 回発生します。
各ストライクは最大 10 億ボルトおよび 200,000 アンペアになる可能性があります。
太陽光発電システムの問題のほとんどは、直撃ではなく間接雷によって発生します。
サージは、特にインバーターから遠く離れたバックアップ発電機から、AC 配線を介して侵入することがよくあります。
太陽光発電システムの近くの地面に雷が落ちると、地電位の上昇が発生します。接地電圧が跳ね上がり、接地システムの箇所間に危険な差が生じます。この電圧により、PV ワイヤや機器に電流が流れる可能性があります。絶縁が破壊され、機器が故障する可能性があります。 COMSOL Multiphysics や ATP/EMTP などのコンピュータ プログラムは、ステップ電圧と逆流雷過電圧が太陽光発電プラントにどのようなストレスを与えるかを示します。地電位の上昇に対処し、ソーラーパネルとインバータを安全に保つには、適切な接地が必要です。システムのチェックとメンテナンスは、多くの場合、太陽光発電システムをこれらの隠れた危険から保護するのに役立ちます。
太陽光発電システムの雷対策には接地が非常に重要です。太陽光発電機器をサージから守るには、適切な接地システムが必要です。太陽光発電システムを設置すると、接地することで雷が地球に到達できるようになります。この経路は、ソーラーパネル、インバーター、配線への損傷を防ぐのに役立ちます。接地がないと、雷が太陽光発電システムを通過し、電子機器を破損する可能性があります。システムを安全に保つには、接地の種類を理解し、適切な材料を選択し、適切な手順に従い、すべての規定規則を満たす必要があります。
太陽光発電システムを接地するにはさまざまな方法があります。最も一般的なタイプは、分離システムと非分離システムです。絶縁接地により、PV アレイが他の電気システムから隔離されます。非絶縁接地はすべてを接続します。調査によると、最適な選択はサイトとシステムのサイズに応じて異なります。ほとんどの家庭や企業では、接着された接地ネットワークが最適に機能します。この方法では、すべての金属部品と電極が結合されます。落雷時の危険な電圧を下げます。結合ネットワークは、抵抗力の高い土壌でもうまく機能します。これらは太陽光発電システムを雷から保護するための優れた低コストの方法です。
ヒント: すべての金属フレーム、ラック、エンクロージャは必ず接地システムに接続してください。この手順は、電圧が転送されるリスクを軽減し、太陽光発電システムを安全に保つのに役立ちます。
接地棒は、適切な接地システムの重要な部分です。これらの棒を地面の奥深くに打ち込んで、雷が通る低抵抗の道を作ります。の 使用する素材によって 、ロッドの機能と寿命が変わります。銅および銅被覆鋼棒は太陽光発電システムに最適です。研究によると、銅でコーティングされたロッドは 40 年以上使用できることがわかっています。亜鉛メッキ鋼棒の寿命は約 15 年程度です。銅棒は錆びにくく、電気をよく運びます。そのため、ほとんどの太陽光発電設置に最適です。
| 材料の | 導電率 | 耐食性 耐用 | 年数 | 太陽光発電システムにおける性能 |
|---|---|---|---|---|
| 銅 | 素晴らしい | 高い | 40年以上 | 低グリッドインピーダンスに最適 |
| 銅被覆鋼 | 適度 | 高い | 20～40年 | 良好、わずかに高いインピーダンス |
| 亜鉛メッキ鋼 | より低い | 適度 | ～10年 | さらにメンテナンスが必要 |
| 亜鉛メッキスチール | 最低 | 適度 | ～15年 | 最短の耐用年数 |
| アルミニウム | 良い | 低い | 異なります | あまり一般的ではありませんが、腐食の危険性があります |
土壌と錆の可能性に基づいてロッドを選択する必要があります。湿った場所や海岸沿いの場所では、銅または銅被覆鋼棒が太陽光発電システムに最適な保護を提供します。
接地システムを取り付けるには、正しい手順に従う必要があります。適切に設置すると、太陽光発電システムが雷を安全に処理できるようになります。
設置場所に適した接地棒と導体を選択してください。銅または銅被覆鋼棒は、ほとんどの太陽光発電プロジェクトに最適です。
少なくとも 8 フィートの深さまでロッドを地面に打ち込みます。複数のロッドの間隔を少なくともその長さの 2 倍にします。
すべての金属部品、フレーム、エンクロージャを、承認されたクランプと導体を使用して接地システムに接続します。
接地抵抗を測定します。 25Ω以下で試してください。大きな太陽光発電システムの場合は、5 オーム以下を目指します。
すべての接地電極を一緒に接着します。これには、水道管、構造用鋼、避雷針が含まれます。これにより、1 つの強力な接地ネットワークが形成されます。
接地システムを頻繁にテストしてください。嵐の後の錆、接続の緩み、損傷がないか確認してください。
PV システムに追加する場合、またはコードが変更される場合は、インストールを更新します。
注: 接地システムをテストして手入れすると、接地システムが適切に機能し、PV 機器の寿命が長くなります。
太陽光発電システムの接地が正しく機能することを確認するには、すべての電気規定に従う必要があります。 NEC や NFPA 780 などの国および地域の規定には、接地とボンディングに関する厳格な規則があります。これらの規定では、すべての金属部品を接着し、接地システムに承認された材料を使用する必要があると規定しています。検査の結果、多くの太陽光発電システムは、接地不良やフレームと電極間の接合の欠落が原因で故障していることがわかりました。コードのルールに従えば、落雷による損傷のリスクが軽減され、システムの動作が向上します。
大規模な太陽光発電施設では、土壌抵抗に基づいた特別な接地システムを使用して、雷が敏感な機器から遠ざかるようにしています。
建物一体型太陽光発電システムは、高層ビルの安全性を高めるために構造接地を使用します。
サージ保護デバイスは、規格に準拠した接地システムと併用すると最もよく機能します。これらは、PV 部品から危険なサージを遠ざけるのに役立ちます。
システムの接地がすべての規定規則を満たしていることを確認するために、必ず資格のある電気技師または太陽光発電設置業者に相談してください。このステップにより投資が保護され、太陽光発電システムが長期間安全に動作し続けます。
保つには、サージ保護装置が必要です。 太陽光発電システムを 電圧サージから安全にこれらのデバイスは常に電圧をチェックします。サージが発生すると、非常に速く反応します。彼らは使用します 金属酸化物バリスタおよびガス放電管。これらの部品は通常時はオフになっています。大きなサージが来るとオンになります。余分な電圧を地面に送ります。これにより 、PV パネル、インバーター、ワイヤーが損傷から安全に保たれます。サージ保護デバイスは、高価な修理を回避するのに役立ちます。また、太陽光発電システムの雷保護も強力に保ちます。システムの電圧と電流に適合するデバイスを選択する必要があります。優れたサージ保護デバイスは、 最大15kAのサージ電流に対応します。厳しい天候でもうまく機能します。
| パフォーマンス指標の | 説明 |
|---|---|
| 電圧保護定格 | 太陽光発電システム用の 1000V DC 定格、大きな電圧サージに対応 |
| 放電容量 | 最大15kA、大サージ電流を吸収 |
| 保護モード | DC 回路と AC 回路の両方で動作します |
| 応答時間 | ナノ秒、電圧サージに素早く反応 |
| 環境回復力 | -40°C ～ +85°C で動作し、防塵、湿気、紫外線に耐性があります。 |
| コンプライアンス | IEC、UL、IEEEの安全規格に適合 |
サージ保護デバイスによりダウンタイムが短縮されます。役立ちます 太陽光発電システムの寿命を延ばすのに 。
サージ保護装置を適切な場所に設置する必要があります。 の近くに置きます。 PVアレイ結合器ボックス DC側のこれにより、 PV パネルが保護され 、配線が短くなります。ワイヤを短くするとサージ インピーダンスが低くなります。インバータ入力にさらに多くのサージ保護デバイスを配置します。これにより、インバータがサージから安全に保たれます。 AC 側では、メイン パネルの近くにサージ保護デバイスを配置します。この設定により負荷が保護され、 PV システムが 安全に保たれます。
| 太陽光発電システム内の設置場所 | 設置理由 | SPDタイプを推奨 |
|---|---|---|
| PV アレイ結合器ボックス付近の DC 側 | PV アレイを保護します。ワイヤの長さとサージインピーダンスを削減します | タイプ2 |
| インバータ入力 | インバーターをサージから守ります | タイプ 1、タイプ 2、またはその両方 |
| 主配電盤付近のAC側 | 負荷側を保護します。最良の結果を得るために機器の近くにある | タイプ 1、タイプ 2、またはその両方 |
ヒント: サージ保護デバイスは、保護したい機器の近くに必ず置いてください。適切な接地と接合により、サージ保護装置の機能が向上します。
ヒューズが保護できると考えるかもしれません。 太陽光発電システムを サージからヒューズは、過大な電流が流れると回路を遮断します。これらは、雷による電圧サージを阻止するのに十分な速さで動作しません。サージ保護デバイスはナノ秒で動作します。ヒューズは反応するまでに非常に時間がかかります。ヒューズはサージの速度やエネルギーに対処できません。保護できるのはサージ保護デバイスだけです。 太陽光発電システムを 電圧サージから完全な安全性を確保するには、サージ保護とヒューズの両方が必要です。ヒューズだけに頼らないでください。
避雷針は、 太陽光発電システムを 直撃雷から保護するのに役立ちます。雷が地面に到達する安全な方法を提供します。 場合は、これらを使用する必要があります。 PV パネルが 開いた屋根上または野原にある研究によると、特別なアイソレータと接地グリッドを備えた非接続型避雷針を使用すると、 太陽光発電施設の危険な電圧が低下することが示されています。避雷針を金属部品から遠ざけると、特に乾燥した土壌では高電圧が低下します。安全性を高めるため、ロッドが表土を超えて深く差し込まれていることを確認してください。周囲の接地グリッドも抵抗を下げ、嵐の際に 太陽光発電システムを 安全に保つのに役立ちます。避雷器を正しい方法で取り付けることは、良好な結果を得るために非常に重要です。
電圧を下げるには、アイソレータを取り付けていない避雷針が最適です。
周囲に電極を接地すると、 太陽光発電サイトの 高い電柱よりも接触電圧が低くなります。
より優れた雷保護を得るには、土壌の種類に応じてロッドの深さを変更してください。
の落雷のリスクを軽減するには、スマートな配線を使用する必要があります 太陽光発電システム。まず最初にやるべきことはグラウンディングです。湿った土壌では銅メッキのロッドを使用し、すべての金属部品を接続してください。 「ツイストペア」方式は、雷からの電圧を防ぐのに役立ちます。プラス線とマイナス線を一緒に配線し、10メートルごとにねじります。長い配線はサージから保護するために埋めてください。 30 メートルを超える電線の両端には避雷器を設置してください。安全性を高めるために、接地された金属パイプを使用してください。アース線は防錆部品を使用し、急激に曲げないでください。シールド付きツイストペアケーブルは制御線に適しています。ワイヤのサイズとセットアップについては、常に NEC コードに従ってください。
ヒント: サイトに落雷の危険性が高い場合は、訓練を受けた設置業者に支援を依頼してください。これにより、 太陽光発電システムの 配線が安全になります。
シールドは保護するのに役立ちます 太陽光発電システムを雷サージから 。水素化リチウム、ポリエチレン、ケブラーなどの一部の材料は、エネルギーをよく吸収します。磁場を作るようなアクティブシールドにより、安全性が高まります。多くのシールド方法を使用すると、最高の保護が得られます。シールドの外層が最も重要です。小さな影でもが低下するため、日陰を避けるようにパネル レイアウトを計画してください pv出力 。使用 バイパスダイオードとマイクロインバータ。 シェーディングを助ける動くシェードなど ソーラールーバーは、太陽光に役立ちます 発電システムの動作を改善するの 。
どのように設計するかによって、 太陽光発電システムを 雷による被害の程度が変わります。研究によると 間接雷は、特にパネルが高い場合やケーブルが長い場合に、バイパス ダイオードを損傷する可能性があります。雷撃から離れるとリスクは下がりますが、雷が強くなるとリスクは上がります。荒れた土地と悪い地面は状況をさらに悪化させます。 接地脚が多いほど過電圧は低くなりますが、接地脚が多すぎるとリスクが高まる可能性があります。等電位ボンディングにより、雷が逃げる方法が増え、電圧スパイクの制御に役立ちます。雷を太陽光から遠ざけるために、空気終端ロッドを適切な場所に配置します 発電システム。最適な雷保護を実現するために、システム設計を現場に常に適合させてください。
避雷器の取り付けは専門家に依頼する必要があります。訓練を受けた専門家は、安全な接地システムの作り方を知っています。彼らは適切なロッドを選択し、すべての金属部品を接続します。これにより、システムが強いサージに対処できるようになります。専門家は特別なツールを使用して接地抵抗をチェックし、弱い箇所を見つけます。
実話は、なぜ専門家が重要なのかを示しています。中国の奉化市では、ある家に何度も雷雨が発生しました。設置者は4本の鋼製避雷針を差し込み、建物の避雷帯に溶接した。インバーターなどの重要な部品はすべて接地されていました。これによりシステムが強化され、嵐の後でも機能し続けました。ある研究結果が判明 太陽光発電システムの故障の 26% は 落雷によるものです。最近のインバーターやバイパス ダイオードは壊れやすいものです。専門家によって選ばれたサージ保護と適切な接地は、システムの存続に役立ちます。
トルコの太陽光発電所も専門家の助けを必要としていました。雷が落ちた後、 バイパスダイオードが故障しました。エンジニアは、さまざまなケーブル長と接地設定を試しました。適切な設計と追加の保護により、ダメージが軽減されました。これらの事例は、保護の計画と設置を専門家に依頼すべき理由を示しています。
ヒント: 必ず認定設置業者に現場を確認してもらい、最適な雷保護を提案してもらいます。これにより、間違いを回避し、システムを安全に保つことができます。
雷対策を良好な状態に保つ必要があります。定期的にチェックして、必要なときにアースやその他の保護が機能していることを確認してください。日常生活にこのチェックリストを使用してください。
少なくとも年に 2 回はシステムをチェックしてください。嵐が頻繁に起こる地域にお住まいの場合は、さらに確認してください。
ソーラーパネルを掃除して、ほこり、落ち葉、鳥の糞を取り除きます。きれいなパネルはより効果的に機能し、より長持ちします。
すべての接地棒と接続を確認してください。錆、クランプの緩み、ワイヤーの断線に注意してください。
接地抵抗をテストします。システムのレベルを下回っていることを確認してください。
サージ保護装置に損傷や磨耗がないか確認してください。安全規則を満たしていない場合は交換してください。
バッテリーと電気接続を確認してください。緩んだ部分を締めて錆を落とします。
センサー、コントローラー、LED を見てください。それらが機能し、損傷していないことを確認してください。
特に海岸近くでは、金属部品を錆から保護してください。
大きな嵐の後は、システムに新たな損傷や変化がないか確認してください。
すべての点検と修理をログブックに記録します。これは、長期にわたる保護を追跡するのに役立ちます。
これらの手順を実行すると、システムの寿命が長くなり、投資が安全に保たれます。
太陽光発電システムに雷保護を追加する場合は、資金計画を立てる必要があります。最初の費用には、接地棒、サージ保護、その他の機器が含まれます。専門家による設置費用も支払う必要があります。これらは高価に見えるかもしれませんが、より大きな損失を防ぐことができます。
長期的にお金を節約することを考えてください。適切な接地と定期的な点検により、高額な修理が発生するリスクが軽減されます。通常、クリーニングとメンテナンスには毎年システム予算の約 1% の費用がかかります。このわずかなコストにより、保護機能が機能し、システムが正常に動作し続けます。機器の価格は、特にインバータや特別な雷保護の場合に変更される可能性があります。常に安全規則を満たす製品を選択してください。
政策の報酬やシステムをどこに配置するかによっても予算が変わります。一部の場所では、安全性のアップグレードや追加の雷保護に対して返金を行っています。定期点検を行うと年間コストがかかりますが、突然の問題を回避するのに役立ちます。これらすべてを計画に含めてください。
注: 雷保護は特別なものではありません。これは太陽光発電システムの安全性と長期的な価値にとって重要な部分です。
適切な接地、サージ保護、避雷針を使用することで、太陽光発電システムを落雷から守ることができます。これらは、パネル、インバーター、ワイヤーへの損傷を防ぐのに役立ちます。システムをチェックすると、多くの場合、問題を早期に発見し、システムを安全に保つことができます。システムをより安全にし、高額な修理代を回避できるよう、常に専門家に相談してください。今すぐに行動すれば、後で雷による被害を防ぐことができます。
ヒント: システムを手入れすると、心配が減り、長期間安全に保つことができます。
落雷はパネル、インバーター、ワイヤーに重大な損傷を与える可能性があります。部品が焼けたり、システム全体が停止したりする可能性があります。システムを確認し、すぐに専門家に連絡してください。
はい、まだ必要です。接地すると、雷が安全に地面に送られます。サージ保護デバイスは、電圧スパイクが機器に損傷を与えるのを防ぎます。システムを安全に保つには両方が必要です。
少なくとも年に 2 回はシステムをチェックしてください。大きな嵐の後は、ワイヤーの緩み、錆、破損した部品がないか確認してください。頻繁にチェックすると、問題を早期に発見するのに役立ちます。
この作業には必ず認定設置業者を雇ってください。専門家はシステムを安全にする方法を知っています。自分で行うと太陽光発電システムが危険にさらされる可能性があります。
一部の保険プランでは雷による損害を補償します。ポリシーを確認し、プロバイダーに問い合わせてください。システムと請求に必要なすべての修理の記録を保管してください。
