TUV 承認のソーラー ケーブル: 完全な購入者ガイド

太陽光発電ケーブルと標準ケーブルの違い

太陽光発電ケーブル 通常の電気配線とは全く異なるカテゴリーの導体です。地球上で最も過酷な条件のいくつかで、数十年に渡って連続的に屋外にさらされても耐えられるように、ゼロから設計されています。標準的な建築用ワイヤーは、長時間の紫外線、温度サイクル、湿気にさらされると、数年以内に劣化する可能性があります。対照的に、ソーラー ケーブルは、接続するソーラー モジュールの動作寿命に合わせて、絶縁の完全性と導電性を 25 年以上維持するように作られています。

太陽光発電ケーブルのコアは、通常、錫めっきまたは裸の焼きなまされた銅のより線で構成されます。より線構造は、優れた柔軟性を提供するため、単線よりも好まれ、屋根の上、電線管の曲がり部分、およびトラッカーに取り付けられたアレイ間のケーブルの配線がはるかに容易になります。銅のより線に錫めっきを施すと耐食性の層が追加され、塩分を含んだ空気によって酸化が促進される湿気の多い環境や海岸沿いの環境では不可欠であることがわかります。

絶縁体と外側のシースは、ソーラーケーブルが真に優れている点です。架橋ポリエチレン (XLPE) や特別に配合されたエラストマー化合物などの材料が使用されるのは、紫外線劣化、オゾンによる攻撃、取り付け金具に対する圧迫、メンテナンス中の繰り返しの曲げ、敷設中の引張などの設置時の機械的ストレスに耐えられるためです。この化学的弾性と機械的弾性の組み合わせは、PVC 絶縁の汎用ケーブルでは実現できません。

ソーラーケーブルを管理する主要な国際規格

太陽光発電システムは、多種多様な気候や規制環境にまたがって世界中に導入されているため、国際標準化団体は製品の一貫性と安全性を確保するための厳格なフレームワークを開発しています。最も影響力のある 3 つの認証システムは TÜV、UL、および IEC であり、それぞれが異なる市場または技術範囲に対応しています。

TÜV PV1-F 認証

テュフ ラインランドの PV1-F 規格は、おそらくヨーロッパおよび国際市場で太陽光ケーブルのベンチマークとして最もよく知られています。 TUV認定ソーラーケーブル PV1-F マークが付いた製品は、耐紫外線性 (最低 1,000 時間)、耐オゾン性、熱老化、-40°C までの冷間曲げ性能、湿潤状態での絶縁抵抗を含む包括的なテストに合格しています。 「F」指定は、住宅および商業用の屋上設置における重要な安全上の考慮事項である難燃性を具体的に示します。 TUV 承認の取得は 1 回限りのことではありません。メーカーは認証を維持するために継続的な工場監査と定期的な再テストの対象となります。

北米市場向けのUL 4703

米国とカナダでは、UL 4703 が太陽光発電ワイヤの管理規格です。導体のサイズ、絶縁体の厚さ、定格電圧 (通常は 600V または 1000V)、および耐太陽光性の要件が指定されています。 UL 4703 リストのケーブルは、北米のほとんどの系統接続型 PV 設置に対する国家電気規格 (NEC) に基づく規格要件です。 UL 規格に準拠したケーブルを指定しているにもかかわらず、知らずに規格に準拠していない製品を受け取るプロジェクトは、重大なコンプライアンスと保険のリスクに直面します。

グローバルプロジェクト向けの IEC 62930

IEC 62930 (以前の IEC 60227-3 および関連規格) は、太陽光発電システムで使用される電気ケーブルに関する国際的に調和されたフレームワークを提供します。これは、アジア、中東、アフリカの公共事業規模のプロジェクトで広く参照されており、TÜV も UL も現地の主要な要件ではない可能性があります。 IEC 準拠の太陽光発電ケーブルは同様の環境ストレス試験を受けており、複数の世界的なサプライヤーから調達する際に、プロジェクト開発者に認められた品質ベースラインを提供します。

適切な太陽光発電ケーブルのサイズを選択する方法

ケーブルのサイズが小さすぎることは、太陽光発電システム設計において最も一般的でコストのかかる間違いの 1 つです。過剰な抵抗損失が発生し、絶縁劣化を促進する熱が発生し、極端な場合には火災の危険が生じる可能性があります。正しい断面積を選択するには、最大電流、システム電圧、ケーブル長という 3 つの相互依存変数を評価する必要があります。目標は常に、電圧降下を DC ストリング回路では 1 ～ 2% 未満、AC 出力回路では 1% 未満に抑えることです。

次の表は、電流と配線長に基づいた一般的な DC ストリング ケーブル構成の一般的なサイジング ガイダンスを示しています。これらの数値は、銅導体、XLPE 絶縁、周囲温度 40°C を想定しています。

これらの値は開始点として機能します。束ねられたケーブル、高い設置温度、または電線管の設置では、これらの条件により許容電流容量が大幅に減少する可能性があるため、関連する規格で指定されているディレーティング係数を常に適用してください。

購入前にTUV認定ソーラーケーブルを確認する

ソーラー ケーブルの市場には、正規の認定製品と、偽造されたマーキングが施された偽造品または非準拠の代替品の両方が含まれています。認定されていないケーブルを購入すると、システムのパフォーマンスが危険にさらされるだけでなく、機器の保証が無効になり、火災やシステム障害が発生した場合に責任問題が発生する可能性があります。以下は、本物の TUV 承認ソーラー ケーブルを受け取っていることを確認するための実用的なチェックリストです。

• 完全な TÜV 証明書番号をリクエストし、テュフ ラインランドのオンライン製品検索データベースで直接相互参照してください。
• ケーブルのジャケットに、メーカー名、ケーブルの指定 (PV1-F など)、電圧定格、TÜV マークを含む連続的なメーター マークがないかどうかを検査します。これらはすべて一定の間隔で印刷されています。
• 耐紫外線性、熱老化の結果、絶縁抵抗値を確認する認定試験所からの第三者試験レポートをリクエストしてください。
• 1 メートルのサンプルの重量を量ることにより、導体の断面積を検証します。純正の 6 mm² 銅ケーブルの重量は、絶縁体を含めて 1 メートルあたり約 53.4 グラムです。
• サプライヤーの工場監査記録を監査して、TÜV の監視訪問が現在行われていること、および証明書が失効または停止されていないことを確認します。

太陽光発電ケーブルの設置に関するベストプラクティス

最高品質の TUV 認定ソーラー ケーブルであっても、設置技術が不十分だと損傷を受ける可能性があります。メーカーおよび規格に準拠した設置手順に従うことで、投資が保護され、長期的なシステムの信頼性が確保されます。

• 最小曲げ半径を維持する: 太陽光発電ケーブル typically requires a minimum bend radius of 4–6 times the cable's outer diameter. Tighter bends can crack the insulation or damage conductor strands.
• 耐紫外線性のケーブル タイとクリップを使用します。 ケーブル自体は UV 規格に準拠していますが、標準的なナイロン製ケーブル タイは屋外では急速に劣化します。屋外での使用に適した UV 安定化クリップを使用してください。
• 導管なしの直接土壌埋設は避けてください。 一部のソーラー ケーブルは直接埋設用に設計されていますが、導管を通して配線することでげっ歯類の損傷に対する機械的保護が提供され、将来の交換が簡単になります。
• ケーブルを鋭利な端から離して固定します。 金属製のラッキング システムには鋭いバリがあり、風による振動によってケーブルの絶縁体が徐々に切断されることがあります。すべての接触点にエッジ保護グロメットまたはスリーブを使用してください。
• すべての実行にラベルを付けて文書化します。 プラスとマイナスの DC 導体を一貫して色分けし (地域の慣例に従って赤/黒または茶色/青)、将来のメンテナンスの参考のために完成時のケーブル スケジュールを維持します。

長期的なパフォーマンスとメンテナンスの考慮事項

太陽光発電ケーブルは受動的コンポーネントであり、メンテナンスは比較的ほとんど必要ありませんが、定期的な検査によりシステムの稼働時間と安全性が向上します。アレイの年に一度の熱画像調査では、検査官はストリングケーブルのルートを歩いて、ジャケットの亀裂、コネクタポイントの過熱による変色、げっ歯類による損傷、またはラックコンポーネントとの擦れの兆候を探す必要もあります。これらの早期警告の兆候は、無視されたケーブルの劣化に起因するインバータのダウンタイムや火災に比べて、対処するコストがはるかに低くなります。

コネクタの完全性も同様に重要です。 IP67 または IP68 の浸水定格を保証するには、MC4 および互換コネクタが完全に嵌合し、同じメーカーの適合する必要があります。ブランドの混合コネクタ ペアは、成熟した PV システムにおけるアーク障害の主な原因であり、IEC 62852 およびほとんどの主要な EPC の建設仕様書で明示的に禁止されています。

設計段階で認定された高品質の TUV 承認太陽光ケーブルおよび太陽光発電ケーブルに投資することは、システム所有者または開発者が行うことができる最も費用対効果の高い決定の 1 つです。認定されていない代替品との増分コストは、通常、総ケーブル予算の 5% 未満ですが、25 年の資産寿命にわたって提供されるパフォーマンス、安全性、および保証による保護は、その前払いの差額をはるかに上回ります。