太陽光発電ケーブルはあらゆる太陽光発電システムの中核コンポーネントであり、システムを機能させるために個々のパネルを接続するライフラインとみなされます。ソーラーパネルで生成されたエネルギーは別の場所に転送されます。つまり、ソーラーパネルからエネルギーを転送するためのケーブルが必要になります。ここでソーラーケーブルが登場します。
このガイドは、6mm ケーブルと並んで最も一般的に使用される 4mm ソーラー ケーブルの入門ガイドとして機能します。ケーブル/ワイヤーの違い、サイズ調整方法、4mm ソーラーケーブルの設置について詳しく説明します。
太陽光発電ケーブル vs.ワイヤー: 違いは何ですか?
「ワイヤー」と「ケーブル」という用語は一般に同じものであると思われていますが、実際にはこの 2 つには大きな違いがあります。ソーラーパネルは複数の導体のグループですが、ワイヤーは単一の導体にすぎません。
これは、ワイヤが本質的に大きなケーブルを構成する小さなコンポーネントであることを意味します。4mmのソーラーケーブルには、ケーブル内に複数の小さなワイヤーがあり、ソーラーセットアップの異なるエンドポイント間で電気を転送するために使用されます。
ソーラーケーブル: 4mm はじめに
4 mm ソーラー ケーブルがどのように機能するかを理解するには、ケーブルを構成する基本コンポーネントであるワイヤーに分解する必要があります。
4 mm ケーブル内の各ワイヤは導体として機能し、ケーブルは複数の導体で構成されます。ソーラーワイヤーは銅やアルミニウムなどの丈夫な素材で作られています。これらの材料は、信頼性の高い接続性と、ソーラー パネルから家庭に電力を伝送する機能を提供します。
電線には単線とより線の2種類があります。単線または単線はケーブル内で単一の導体として機能し、通常、ワイヤーは要素から保護するために保護層によって絶縁されます。単線は太陽光発電ケーブルなど家庭内の基本的な電気配線に使用されます。より線に比べて安価なオプションとなる傾向がありますが、より小さなゲージでしか入手できません。
より線は単線の兄弟であり、「より線」とは、ワイヤが異なるワイヤをより合わせて接続して 1 つの芯線を形成していることを意味します。より線は太陽光発電システムで使用されますが、他の用途、特に車、トラック、トレーラーなどの移動車両にも使用されます。より線には太いという利点があり、これにより振動や要素に対する耐性が高まります。もっと高い。ほとんどのソーラーケーブルには撚り線が付属しています。
4mmソーラーケーブルとは何ですか?
4mmソーラーケーブルは、1つの保護カバーの下に一緒に包まれた少なくとも2本のワイヤを含む厚さ4mmのケーブルです。メーカーによっては、4 mm ケーブルの内部に 4 ～ 5 本の導線が入っている場合もあれば、2 本しか入っていない場合もあります。一般に、ケーブルはゲージ内のワイヤの総数に基づいて分類されます。ソーラーケーブルには、ソーラーストリングケーブル、ソーラーDCケーブル、ソーラーACケーブルなど、さまざまな種類があります。
太陽光発電用DCケーブル
DC ケーブルは、太陽光ストリングに最も一般的に使用されるケーブルです。家庭や太陽光パネルでは直流電流が使われているためです。
- DC ケーブルには、モジュラー DC ケーブルとストリング DC ケーブルの 2 つの一般的なタイプがあります。
これらのケーブルはどちらも太陽光発電パネルに統合でき、異なる DC ケーブルを相互接続するために必要なのは小さなコネクタだけです。以下では、ホームセンターで購入できるコネクタを使用して 4 mm ソーラー ケーブルを接続する方法を説明します。
DCソーラーケーブル：4mm
4mm DCPVケーブルは、太陽光発電接続に最も広く使用されているケーブルの 1 つです。4 mm ソーラー ケーブルを接続する場合は、基本的に、ストリングからのプラスとマイナスのケーブルを太陽光発電インバーター (「発電機ボックス」と呼ばれることもあります) に直接接続する必要があります。モジュールの電力出力によって、必要なワイヤが決まります。4mm ケーブルが使用されていますが、ニーズに応じて 6mm ソーラー ケーブルや 2.5mm ソーラー ケーブルなどの他の一般的なバリエーションも利用できます。
4mmソーラーケーブルは主に強い日差しが降り注ぐ屋外で使用されるため、ほとんどのケーブルは耐紫外線性を備えています。短絡から安全を守るために、専門家はプラスとマイナスのケーブルを同じケーブルに接続しないようにする必要があります。
単線のDCケーブルでも使用でき、高い信頼性が得られます。色の点では、通常、赤 (電気が流れる) と青 (マイナス電荷) のワイヤーがあります。これらのワイヤーは熱や降雨から保護するために厚い絶縁パネルで囲まれています。
接続することが可能ですソーラーワイヤーさまざまな方法で太陽光発電インバーターに接続します。最も一般的な接続オプションは次のとおりです。
- ノード文字列メソッド。
- DCコンバイナーボックスです。
- 直接接続。
- AC接続ケーブル。
AC 接続ケーブルを使用して接続する場合は、保護装置を使用してインバータを電力網に接続する必要があります。太陽光発電インバータが三相インバータの場合、この種の低電圧接続のほとんどは 5 芯 AC ケーブルを使用して行われます。
5 芯 AC ケーブルには、プラス、マイナス、中性の 3 つの異なる相に対応する 3 本のワイヤがあり、電気が流れます。単相インバーターを備えた太陽光発電システムをお持ちの場合は、接続するために活線、接地線、中性線の 3 本のケーブルが必要になります。国によっては、太陽光発電の接続に関して独自の規制がある場合があります。現地の国コードに準拠していることを再確認してください。
設置の準備: 太陽光発電システムの太陽光ケーブルのサイズを決める方法
さまざまなワイヤを PV システムに接続する場合、サイジングは最も重要な要素の 1 つです。電力サージが発生した場合のヒューズのショートや過熱を避けるために、安全性を考慮してサイズを決定することが重要です。ケーブルが余分な電力を処理できない場合、爆発が発生し、これにより太陽光発電システムに火災が発生する可能性があります。ほとんどの管轄区域では違法であるため、ケーブルのサイズが小さすぎると火災や法による訴追の危険が生じるため、必要なケーブルは常に過剰に使用してください。
必要なソーラーケーブルのサイズを決定する主な要因は次のとおりです。
- ソーラーパネルの電力（つまり、発電能力 - 電流が多い場合は、より大きなサイズが必要になります）。
- ソーラー パネルと負荷の間の距離 (2 つの間の距離が長い場合は、安全な通過を確保するためにより広い範囲/サイズが必要です)。
主要な太陽光ケーブルのケーブル断面
ソーラー パネルを直列に接続する場合 (最も一般的な方法)、インバーターをフィードイン カウンタのできるだけ近くに配置する必要があります。インバーターがセラーからさらに離れた場所に設置されている場合、ソーラーケーブルの長さにより、AC 側と DC 側で潜在的な損失が発生する可能性があります。
ここでの要点は、ソーラーパネルで生成された電気が、ソーラーインバーターで損失なく可能な限り遠くまで到達できるようにすることです。ソーラーケーブルは、周囲温度にある場合、損失抵抗があります。
メインの DC ソーラー ケーブルのケーブルの太さは、損失の防止や損失を適切なレベルに保つことに影響を与える可能性があります。これが、ケーブルが太いほど有利になる理由です。メーカーは、損失が発電機のピーク出力よりも小さくなるように DC ソーラー ケーブルを設計します。ソーラーケーブルには抵抗があり、この抵抗点での電圧降下を計算できます。
高品質の 4 mm ソーラー ケーブルを見つける方法
高品質の 4 mm ソーラー ケーブルがあるかどうかを決定する主な要素は次のとおりです。
耐候性。4mm ケーブルは高温耐性と耐紫外線性を備えている必要があります。ソーラー ケーブルは暖かい環境で使用され、長時間にわたる太陽光線や湿気にさらされます。
温度範囲。ソーラーケーブルは、-30°から+100°以上の低温に耐えるように設計する必要があります。
頑丈な造りの品質。ケーブルは、圧力による曲げ、張力、圧縮に耐える必要があります。
耐酸性、耐塩基性。これにより、ケーブルが有害な化学物質にさらされた場合でも溶解することがなくなります。
耐火性。ケーブルに難燃性があれば、故障時に火災が広がりにくくなります。
短絡防止。ケーブルは高温でも短絡に耐える必要があります。
保護カバー。追加の補強により、ケーブルを噛む可能性のあるげっ歯類やシロアリからケーブルを保護します。
4mmソーラーケーブルの接続方法
4mm ソーラーケーブルの接続に関するガイドへようこそ。ソーラーケーブルを接続するには、4mm ケーブルと 2 本の基本的なツールが 2 つ必要になります。太陽光発電コネクタ MC4.
ソーラー ワイヤーを適切な場所に接続するにはコネクタが必要で、4 mm ソーラー ワイヤーで最も一般的なコネクタ タイプは MC4 コネクタです。
このコネクタはほとんどの新しいソーラーパネルで使用されており、ケーブルに防水/防塵保護を提供します。MC4 コネクタは手頃な価格で、6 mm ソーラー ケーブルを含む 4 mm ケーブルに最適です。新しいソーラー パネルを購入した場合は、MC4 コネクタがすでに直接取り付けられているため、自分で購入する必要はありません。
- 注: MC4 コネクタは新しい機器であり、MC3 ケーブルでは動作しません。
ほとんどの太陽光発電システムの大きな問題は、屋根に取り付けられたパネルから家の中の別の場所に電力を供給したいことです。これを行う唯一の方法は、直径範囲 (通常は 10 ～ 30 フィート) のプレカットリードを購入することですが、より良い方法は、必要な長さのケーブルを購入し、MC4 コネクタに接続することです。
他のケーブルと同様に、MC4 ケーブルにはオスとメスのコネクタがあります。4 mm ソーラー ケーブル、MC4 オス/メス コネクタ、ワイヤー ストリッパー、ワイヤー圧着などの基本的なツールが必要になります。作業を完了するには約 5 ～ 10 分の時間がかかります。
1) コネクタをセットアップする
コネクタはケーブルをソーラーパネルに接続するため、最も重要なコンポーネントです。まず、コネクタを既存のコネクタにどのくらい挿入するかを示すマークを金属に付ける必要があります。ケーブルがそのマークを超えて伸びると、すべての MC4 コネクタを結合できない可能性があります。
2) 圧着オスコネクタ
圧着には圧着工具が必要です。MC4 4 mm 圧着コネクタをお勧めします。MC4 4 mm 圧着コネクタを使用すると、しっかりとした接続が得られ、圧着中にケーブルを保持できるからです。ほとんどの圧着工具はわずか 40 ドルで入手できます。これはセットアップ プロセスの簡単な部分です。
まずネジナットを金属圧着の上に通してから、プラスチックハウジングの内側に逆止めクリップがあることを確認してください。最初にナットをケーブルに取り付けないと、プラスチックのハウジングを取り外すことができなくなります。
3) 4mmケーブルを挿入します
4 mm ソーラー ケーブルを正しく圧着したと仮定すると、コネクタに押し込むと、安全に固定されたことを示す「カチッ」という音が聞こえるはずです。この段階では、ケーブルをプラスチックのハウジングに固定します。
4) ゴムワッシャーをしっかり固定
シールワッシャー (通常はゴム製) がケーブルの端と面一になっていることがわかります。これにより、ナットをプラスチックハウジングに締めると、4 mm ソーラーケーブルをしっかりとグリップできます。しっかりと締めないと、コネクタがケーブルの周りで回転し、接続が損傷する可能性があります。これでオスコネクタの接続は完了です。
5) 圧着メスコネクタ
ケーブルを取り出して少し曲げて、圧着部分の表面接触を良くします。圧着用のワイヤを露出させるには、ケーブルの絶縁体を少し剥がす必要があります。2 番目のステップでオスコネクタを圧着したのと同じように、メスコネクタを圧着します。
6) ケーブルを接続します
この段階では、ケーブルを挿入するだけです。ネジナットをケーブルに通し、ゴムワッシャーを再度チェックするだけです。次に、圧着されたケーブルをメスハウジングに押し込む必要があります。ここでも「カチッ」という音が聞こえ、所定の位置にロックされたことがわかります。
7) 接続性のテスト
接続プロセスの最終段階では、接続をテストします。すべてが正しく動作していることを確認するために、メイン ソーラー パネルまたは充電制御にコネクタを接続する前に、MC4 コネクタのみを使用して をテストすることをお勧めします。接続が機能すれば、今後何年にもわたって安定した接続が維持できることを確認できます。
投稿時間: 2021 年 10 月 3 日