太陽光発電プロジェクトでは、太陽光発電設備を接続するためのソーラーケーブルが必要です。ほとんどのソーラーパネルシステムには基本的なケーブルが付属していますが、ケーブルを別途購入しなければならない場合もあります。このガイドでは、ソーラーケーブルの基本を解説するとともに、あらゆる太陽光発電システムにとってこれらのケーブルがいかに重要であるかを強調します。

ソーラーケーブル（「PVワイヤー」または「PVケーブル」とも呼ばれる）は、あらゆる太陽光発電システムにおいて最も重要なケーブルです。ソーラーパネルで発電した電気は、他の場所へ送電する必要があります。そこでソーラーケーブルが重要な役割を果たします。ケーブルのサイズにおける最も大きな違いは、4mmと6mmです。このガイドでは、これらのケーブルの平均的な価格と、太陽光発電システムに必要なケーブルサイズの計算方法について説明します。

ソーラーケーブルの紹介

どのようにソーラーケーブル機能を理解するには、まずケーブルの核となる機能、つまりワイヤーについて考えなければなりません。ケーブルとワイヤーは同じものだと思われがちですが、実際には全く異なる用語です。ソーラーワイヤーは「導体」と呼ばれる単一の部品です。一方、ソーラーケーブルは、複数のワイヤー/導体を束ねて組み立てられたものです。

基本的に、ソーラーケーブルを購入するということは、多数の電線が束ねられてケーブルを形成していることを意味します。ソーラーケーブルは、サイズに応じて2本から数十本もの電線で構成されています。比較的手頃な価格で、1フィート単位で販売されています。平均的なソーラーケーブルの価格は、300フィート（約91メートル）巻きで100ドルです。

ソーラーワイヤーはどのように機能しますか?

ソーラーワイヤーは通常、銅などの電気を伝導できる導電性材料で作られています。銅はソーラーワイヤーで最もよく使われる素材ですが、アルミニウム製のワイヤーも存在します。各ソーラーワイヤーはそれぞれ独立した導体で、単独で機能します。ケーブルシステムの効率を高めるために、複数のワイヤーが組み合わされています。

ソーラーワイヤーは、単線（目に見えるもの）と、いわゆる「ジャケット」（目に見えないようにする保護層）で絶縁されたものの2種類があります。ワイヤーの種類としては、単線と単線があります。どちらも太陽光発電用途で使用されます。しかし、最も一般的なのは撚線です。撚線は複数の細いワイヤーを撚り合わせて芯線を形成しているためです。より線は細い単線で、細いゲージのものしか入手できません。

撚線は、高い安定性を提供するため、PVケーブルに最も一般的に使用される電線です。これにより、振動やその他の動きによる圧力に対して、電線の構造的完全性が維持されます。例えば、太陽光パネルが設置されている屋根の上で鳥がケーブルを揺さぶったり、かじったりした場合、電気が流れ続けるようにするためには、追加の保護が必要です。

PV ケーブルとは何ですか?

ソーラーケーブルは、保護用の「ジャケット」で覆われた複数の電線で構成された太いケーブルです。太陽光発電システムの種類に応じて、必要なケーブルが異なります。太さ4mmのソーラーケーブルや、より高電圧の送電が可能な6mmのソーラーケーブルを購入できます。また、DCケーブルやACケーブルなど、PVケーブルの種類にも若干の違いがあります。

太陽光発電ケーブルのサイズの決め方：はじめに

以下では、正しいサイズと用語について説明します。まず、太陽光発電用ワイヤーの最も一般的なサイズは「AWG」（American Wire Gauge）です。AWGが低いということは、断面積が広く、電圧降下が少ないことを意味します。ソーラーパネルメーカーは、基本的なDC/AC回路の接続方法を示した図表を提供しています。太陽光発電システムの断面積で許容される最大電流、電圧降下、DVI（等価等価電圧）を示す情報が必要になります。

使用するソーラーパネルケーブルのサイズは重要です。ケーブルのサイズは、太陽光発電システム全体のパフォーマンスに影響を与える可能性があります。太陽光発電メーカーが推奨するサイズよりも細いケーブルを購入すると、電線間の電圧降下が著しく、最終的には電力損失につながる可能性があります。さらに、電線のサイズが小さすぎると、エネルギーサージが発生し、火災につながる可能性があります。屋根などの場所で火災が発生した場合、家全体に急速に延焼する可能性があります。

PVケーブルのサイズの決め方：AWGの意味

PVケーブルのサイズの重要性を説明するために、水を運ぶホースのようなケーブルを想像してみてください。ホースの直径が大きければ、水はスムーズに流れ、抵抗を受けません。しかし、ホースが細いと、水がうまく流れず、抵抗を受けます。長さも影響します。ホースが短いほど、水の流れは速くなります。ホースが太い場合は、適切な圧力をかけないと水の流れが遅くなります。すべての電線は同じように機能します。PVケーブルが太陽光パネルを支えるのに十分な大きさでない場合、抵抗によって伝送されるワット数が少なくなり、回路がブロックされる可能性があります。

PVケーブルは、ゲージサイズを推定するために、米国電線ゲージ規格（AWG）に基づいてサイズが決定されます。ゲージ番号（AWG）が小さい電線を使用すると抵抗が小さくなり、ソーラーパネルから流れる電流が安全に届きます。PVケーブルにはゲージサイズが異なり、これがケーブルの価格に影響を与える可能性があります。ゲージサイズごとにAMP定格があり、これはケーブルを安全に流せる最大電流量です。

各ケーブルは、一定のアンペア数と電圧しか受け入れることができません。配線図を分析することで、太陽光発電システムに適したサイズを判断できるはずです（マニュアルに記載されていない場合）。ソーラーパネルをメインのインバータに接続し、インバータからバッテリー、バッテリーからバッテリーバンク、そしてインバータから家の電力網に直接接続するには、それぞれ異なる配線が必要になります。以下の式は、計算に役立ちます。

1) VDI（電圧降下）を推定する

太陽光発電システムの VDI を計算するには、次の情報 (製造元から提供) が必要になります。

· 合計アンペア数（電気）。

· ケーブルの片方向の長さ（フィートで測定）。

· 電圧降下率。

VDI を見積もるには次の式を使用します。

· アンペア数 x フィート / 電圧降下の %。

2) VDIに基づいてサイズを決定する

システムの各ケーブルに必要なサイズを計算するには、VDIが必要です。以下の表は、アプリケーションに必要なサイズを計算するのに役立ちます。

電圧降下指数ゲージ

VDIゲージ

1 = # 16

2 = # 14

3 = # 12

5 = # 10

8 = # 8

12 = # 6

20 = # 4

34 = # 2

49 = # 1/0

62 = # 2/0

78 = #3/0

99 =# 4/0

例：10アンペア、距離100フィート、24Vパネル、損失2%の場合、数値は20.83になります。つまり、必要なケーブルは4AWGケーブルです。

PVソーラーケーブルのサイズと種類

ソーラーケーブルには、ACケーブルとDCケーブルの2種類があります。太陽光発電システムから得られる電気は直流電力であるため、DCケーブルは最も重要なケーブルです。ほとんどの太陽光発電システムには、適切なコネクタに接続できるDCケーブルが付属しています。DCソーラーケーブルは、ZW Cableから直接購入することもできます。DCケーブルの最も一般的なサイズは2.5mmです。4mm、 そして6mmケーブル。

太陽光発電システムの規模と発電量に応じて、必要なケーブルのサイズは異なります。米国の太陽光発電システムの大部分は4mm径のPVケーブルを使用しています。これらのケーブルを正しく設置するには、太陽光発電システムメーカーが提供するメインコネクタボックスで、ストリングからのプラスとマイナスのケーブルを接続する必要があります。屋上や太陽光パネルが設置されているその他のエリアなど、屋外ではほぼすべてのDCケーブルが使用されます。事故を防ぐため、プラスとマイナスのPVケーブルは分離されています。

ソーラーケーブルを接続するにはどうすればいいですか?

太陽光発電システムを接続するには、2芯ケーブルのみが必要です。まず、通常は電気を運ぶプラス側の赤いケーブルと、マイナス側の青いケーブルが必要です。これらのケーブルは、太陽光発電システムのメイン発電機ボックスと太陽光発電インバータに接続します。絶縁体で包まれている限り、より細い単線ケーブルでも電力伝送に効果的です。

太陽光発電システムではACケーブルも使用されますが、あまり一般的ではありません。ほとんどのACケーブルは、メインの太陽光発電インバータを家庭の電力網に接続するために使用されます。太陽光発電システムでは、5芯ACケーブルが採用されており、電流を流す相線が3本、電流を機器から遠ざける線が1本、そしてソーラーパネルと地面を接続するアース/安全用の線が1本あります。

太陽光発電システムの規模によっては、3芯ケーブルのみで済む場合もあります。ただし、州によって規制が異なるため、ケーブル設置業者はそれに従う必要があるため、必ずしも一律ではありません。