商用太陽光発電所が 1000V DC コンバイナボックス 3 入力 1 出力 MCB タイプを使用して設置時間を 25% 短縮した方法

顧客の背景

カリフォルニアの商業用太陽光発電所運営者は、15,000 枚を超える PV パネルを備えた 5 MW の地上設置施設を管理しています。同社は実用規模の太陽光発電プロジェクトを専門とし、米国南西部で 12 か所の拠点を運営しています。積極的な拡張目標を達成するために、エンジニアリング チームは、システムの信頼性を損なうことなく現場配線を簡素化し、コンポーネントのコストを削減する方法を模索しました。

お客様は既存のコンバイナーのセットアップでどのような課題に直面しましたか?

、20 枚のパネル (定格 DC 1000V) の各ストリングは、個別のヒューズベースの結合ボックスに接続されました。このアプローチでは、複数のエンクロージャ、大規模なケーブル配線、および迷惑なトリップによる頻繁なヒューズの交換が必要でした。元のセットアップでは、60 パネル アレイごとに 3 つの個別のコンバイナー ボックスを使用していましたが、貴重なラック スペースを占有し、複雑な配線管理の問題が生じていました。メンテナンス担当者は、サイト全体で切れたヒューズの交換に週に平均 2 時間を費やしていましたが、筐体が別個であるため、設置中に配線エラーが発生するリスクが高まりました。

1000V DC コンバイナボックス 3 入力 1 出力 MCB タイプを選んだ理由は何ですか?

サプライヤー 3 社からのヒューズ ベースと MCB ベースのオプションを評価した後、チームは次の 3 つの主な理由から Soutya 1000V DC コンバイナ ボックス 3 入力 1 出力 MCB タイプを選択しました。

• 統合された MCB 保護:内蔵の小型サーキットブレーカーにより、別個のヒューズホルダーが不要になり、迷惑なトリップが軽減されます。
• 省スペースの 3-in-1 デザイン:3 つのストリングを 1 つのエンクロージャに統合することで、コンバイナー ボックスの数が 66% 削減され、追加パネル用のラック スペースが解放されました。
• 簡素化された配線:配線済みの MCB 出力により、インバータへのプラグアンドプレイ接続が可能になり、設置時間とエラー率が削減されました。

この決定は、並行コスト分析により、以前のヒューズベースのアプローチと比較して人件費と筐体費用の削減により総設置コストが 15% 低いことが示された後に行われました。

導入はどのように行われましたか?

プロジェクトは 4 週間にわたって行われ、敷地内の 200 か所のコンバイナーの位置を改修しました。主な手順は次のとおりです。

1. サイト監査:ヒューズ保護から MCB 保護への変換が必要なすべての文字列を特定しました。
2. 取り付けと配線：古いエンクロージャを取り外し、新しい 3-in-1 ボックスを取り付けました。各ボックスは、ソーラーストリングから 3 つの正入力と 3 つの負入力を受け入れます。
3. インバーター接続：各ボックスからの単一出力は、終端済みケーブルを使用してインバータ結合パネルに配線されました。
4. テスト:負荷時の導通、絶縁抵抗、MCB トリップ設定 (ストリングあたり定格 16A) を検証しました。

1 つの課題は、既存のストリング ケーブルを新しいボックスの入力端子に適合させることでした。チームは現場で取り付け可能な MC4 コネクタを使用することで問題を解決し、1 週間以内にすべての接続を標準化しました。

どのような定量化可能な結果が達成されましたか?

6 か月にわたる運用を完全に展開した後、次の改善が測定されました。

• アレイごとのインストール時間を 25% 削減(平均4時間から3時間)。
• 部品コストと人件費が 15% 削減コンバイナの場所ごとに、全体で 12,000 ドルを節約できます。
• メンテナンスのコールが 50% 減少迷惑旅行のため（月に8回から4回に）。
• システム稼働時間の 10% の増加MCB のリセットはヒューズの交換よりも速いためです。

また、合理化された設計により、オペレーターは 1 エーカーあたり 5% 多くのパネルを追加することができ、土地利用率が向上しました。

顧客は何と言いましたか?

「3-in-1 MCB コンバイナー ボックスにより、アレイの配線が簡素化されました。現在では設置がより短時間で完了し、メンテナンス チームがヒューズ関連の問題に費やす時間も大幅に短縮されています。これは、あらゆる中規模から大規模の太陽光発電プロジェクトにとって確実なアップグレードです。」 — プロジェクト マネージャー、太陽光発電所運営者

このプロジェクトはどのような教訓を明らかにしましたか?

他の太陽光発電設置業者も、次のような洞察から恩恵を受けることができます。

• MCB 保護の標準化:MCB はリセット可能な過電流保護を提供し、高振動環境ではヒューズよりも信頼性が高くなります。
• エンクロージャの数を減らします。マルチストリングコンバイナーボックスは、材料費と人件費を削減しながら、将来の拡張を簡素化します。
• コネクタの互換性を計画します。既存のシステムを改修する際の遅延を避けるために、現場で取り付け可能なコネクタが利用可能であることを確認してください。

やり直す場合、チームは改造コストを避けるために、初期設計段階から 3-in-1 MCB ボックスを指定していたでしょう。

業界参考資料

• IEC 62548:2016 太陽光発電 (PV) アレイ — 設計要件。 （ソース：https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• Chen G、Mou X。低電圧配電システムにおける MCB と RCBO 間の調整に関する研究。電気工学、2022、104(3): 1823-1835。