DC+AC コンバイナボックスが太陽光発電の設置時間を 35% 削減する方法

顧客の背景

アリゾナ州に本拠を置く商用太陽光発電請負業者である Desert Sun Solar Installations は、米国南西部全域の倉庫や小売施設に屋上太陽光発電システムと蓄電池システムを設置しています。同社は、システム サイズが 80 kW ～ 250 kW の範囲のプロジェクトを毎年 15 ～ 20 件完了しています。 12 人の技術者が設計、取り付け、配線、グリッド相互接続を担当します。ほとんどのプロジェクトは固定入札契約であるため、労働生産性は収益性に影響します。

個別の DC エンクロージャと AC エンクロージャの課題

Soutya 単相 DC+AC コンバイナ ボックス 600V 1000V 2 In 2 Out 産業用ボックスに切り替える前は、すべてのプロジェクトで 2 つの個別のエンクロージャが必要でした。技術者は、太陽電池アレイの近くに DC 結合ボックスを設置し、インバーターまたは負荷センターの近くに 2 番目の AC 配電ボックスを設置しました。 2 つのボックスには、追加の壁スペース、別々の電線管の配線、太陽光発電と AC 配線間の慎重な調整が必要でした。各サイトでは、2 つのボックスの取り付けと相互接続に平均して 8 時間の追加労働時間がかかりました。

DC セクションと AC セクション間の配線エラーにより、地絡や逆極性の問題が発生し、やり直しやコールバックが発生しました。過去 1 年間、これらの問題により、プロジェクトあたりの手直しコストが約 450 ドル追加され、ジョブの 40% でコミッショニングが 2 日遅れました。接地や導体の分離に関連する検査の不備は頻繁にあり、作業員は現場で電線管を解体し、ラベルが間違っている端子を交換する必要がありました。

Soutya 単相 DC+AC コンバイナ ボックスを選ぶ理由

同社は、既製のブレーカーを使用したカスタム構築パネル、競合他社の 2 つのコンパクト ボックス、および Soutya 単相 DC+AC コンバイナ ボックスの 3 つの代替案を評価しました。カスタム エンクロージャには電気工学のレビューが必要であり、必要な認証を取得していませんでした。競合他社の 2 ボックス設計では、依然として別々の軌道と壁の開口部が使用されていたため、余分な労力の根本原因には対処していませんでした。

Soutya ボックスは、単一の IP65 定格エンクロージャ内に DC ストリング結合と AC 分岐回路保護を組み合わせました。その 2-in-2out 構成は、1 つのインバータと 1 つの AC 出力に電力を供給する 2 つの DC ストリングという同社の標準システム レイアウトに一致しました。このユニットは 600V または 1000V DC 入力を受け入れ、プロジェクト ポートフォリオ全体で使用されるモジュール電圧をカバーします。統合されたサージ保護デバイスとヒューズ入力は、IEC 61643-11 および IEC 62548 の要件を満たしました。密閉型設計により、接地が簡素化され、電線管の長さが短縮され、2 番目の取り付け位置が不要になりました。

実装プロセス

導入は、3 つの完了したプロジェクトに対する 2 週間のパイロットから始まりました。乗組員は、各サイトで 2 つの別々のボックスを 1 台の Soutya ユニットに置き換えました。取り付けはインバータ近くの 1 か所で行われました。 DC ケーブルと AC ケーブルは専用の入力ポートに配線され、ラベルの付いた端子台で終端されました。内部接地バスにより、検査違反の最も一般的な原因であった DC および AC 接地の接合作業が軽減されました。

検査官が複合エンクロージャ内の DC 導体と AC 導体の分離に疑問を呈したときに、1 つの問題が表面化しました。 Soutya の文書には物理的バリアの仕様と沿面距離が含まれており、ボックスは変更することなく検査に合格しました。パイロットの後、同社は標準の電気設計を更新し、新しいプロジェクトごとに Soutya ボックスを使用しました。また、作業員はケーブル引き込み口のレイアウトを標準化し、屋上設置の密閉時間を短縮しました。

定量化可能な結果

結果は、切り替え後の最初の 2 か月間で完了した 7 つのプロジェクトにわたって測定されました。サイトあたりの平均インストール時間は 31 時間から 20 時間に短縮され、35% 削減されました。技術者が DC 導管と AC 導管を別々に設置する必要がなくなったため、配線労働時間は 40% 減少しました。配線ミスによる手戻りは、これまでの 7 件の作業の 5 件から 0 件に減少しました。

資材と労働力の節約は 1 サイトあたり合計 320 ドルに達し、同社のプロジェクト量に換算すると年間 10,000 ドル以上に達しました。エンクロージャの設置に関連した試運転の遅延はなくなりました。設置開始から系統相互接続までの平均時間が 2 日短縮され、同社は四半期ごとに追加プロジェクトを完了できるようになりました。

お客様の声

「私たちは DC と AC を同じボックスに入れることに慎重でしたが、Soutya ユニットのおかげで設置が非常に簡素化され、今では新しいプロジェクトのたびにスタッフがそれを要求しています。私たちが追いかけていた配線エラーはなくなりました。」 — Desert Sun Solar 施設の運用マネージャー

教訓と推奨事項

• システム電圧とストリング構成に一致するコンバイナー ボックスを選択します。 Soutya ボックスの 2-in-2-out レイアウトにより、追加のジャンクション ボックスの必要性がなくなり、各プロジェクトのコンポーネント数が削減されました。
• 設置作業員をパイロット評価に参加させます。端子アクセスとケーブル配線に関するフィードバックにより、移行がよりスムーズになり、標準の設置手順を改良するのに役立ちました。
• 複合エンクロージャにおける DC と AC の分離要件については、地域の電気規則を早めに確認してください。メーカーの配線図と適合性文書を手元に用意しておくことで、検査プロセスが短縮されました。

同社がプロジェクトをやり直す場合は、屋外の屋上設置のシール時間をさらに短縮するために、オプションのケーブル グランド キットを Soutya に注文する予定です。このキットはボックスの入口ポートの寸法に合わせて設計されており、カスタム アダプターの必要がなくなります。

標準規格の参考資料

この設置は、次の設計要件に従っています。IEC 62548:2016太陽電池アレイとサージ保護規定の場合IEC 61643-11:2011低電圧 DC システム用。