太陽光発電 EPC が Soutya AFCI コンバイナボックスを使用して DC アーク故障コストを 35% 削減する方法

2026-08-20 0 メッセージを残してください

顧客の背景

ドイツのシュトゥットガルトに本拠を置く中規模の太陽光発電 EPC 会社は、ヨーロッパ全土で商業用屋上 PV システムを設計および設置しています。同社は長期 O&M 契約に基づく 80 MW のポートフォリオを持ち、製造施設、物流センター、冷蔵倉庫事業者にサービスを提供しています。各プロジェクトの規模は 500 kW から 2 MW まであり、同社は建設と継続的なメンテナンスの両方を担当します。

同社の O&M チームは、DC アーク障害によって引き起こされるインバーターのトリップや熱事象の増加に対処していました。コネクタの老朽化、ワイヤの擦れ、ストリング回路の終端の緩みが主な原因でした。ポートフォリオが拡大するにつれて、事後対応メンテナンスのコストが利益率を侵食し始めました。

課題: 検出されない DC アーク障害

DC アーク障害は、標準のヒューズや回路ブレーカーを作動させるのに十分な電流を引き込まずに持続するため、危険です。同社の既存の結合箱には、ストリングヒューズとサージプロテクターのみが取り付けられていました。これらは過電流およびサージ保護を提供しましたが、損傷したケーブルや接続の緩みで発生する直列アーク障害を検出することはできませんでした。

その結果は目に見えて現れました。プロジェクト開始までの 12 か月間で、チームはコネクタの損傷が原因であると判明した 14 件のインバータトリップに対応しました。各出張では、現場訪問、熱画像スキャン、およびストリング内のすべての接続の手動検査が必要でした。 1 回のトラブルシューティングセッションは平均 8 時間かかりました。さらに、アークによってコネクタの絶縁体が溶け、煙が発生し火災の危険があったというニアミス事故が 2 件報告されました。このようなイベントが発見されなかった場合、資産の損害とダウンタイムによる推定コストは 50,000 ドルを超える可能性があります。

Soutya DC AFCI コンバイナーボックスを選ぶ理由

同社は 3 つのオプションを評価しました。 1 つ目は、インバーター入力に AFCI モジュールを追加することでしたが、これはすべてのストリングの結合出力を監視するだけで、どのストリングに障害があるかを特定することはできません。 2 番目のオプションは、すべてのケーブルコネクタを高級なものに交換することでしたが、これでは将来の劣化には対処できません。 3 番目のオプションは、12-in-1 構成の Soutya DC AFCI コンバイナーボックスでした。

この決定は 3 つの重要な利点に帰着しました。まず、Soutya 結合ボックスはストリングごとのアーク故障検出を提供します。 12 個の入力はそれぞれ独立して監視されるため、障害は即座に特定されます。第 2 に、このユニットは AFCI と過電流保護の両方を 1 つのエンクロージャに統合しているため、設置が簡素化され、検査するコンポーネントの数が減ります。第三に、UL 1699B に準拠し、IEC 62548 の設計要件をサポートしているため、欧州市場と輸出市場の両方に対して EPC の信頼が得られます。

実装と申請のプロセス

このプロジェクトは、それぞれ 8 ～ 10 個のストリングを備えた 3 つの商用屋上アレイにわたって展開されました。プロジェクト全体は、計画から試運転まで 6 週間かかりました。既存のコンバイナーボックスは撤去され、Soutya DC AFCI コンバイナーボックスに置き換えられました。 12-in-1 レイアウトが既存のストリング配線と一致したため、チームはほとんどの DC ケーブルを再利用し、材料費と設置時間を節約しました。

典型的な困難は、限られたスペースへの改造でした。新しいコンバイナーボックスは、単純なヒューズのみのユニットよりも設置面積が大きいため、一方の屋根で取り付けブラケットを調整する必要がありました。チームはステンレス鋼のバックプレートとフレキシブルコンジットを使用することでこの問題を解決し、構造レイアウトを変更することなく改修を完了しました。

設置後、チームは Modbus RTU 出力を既存の SCADA システムに接続しました。コンバイナボックスは、ストリングごとの電流、電圧、およびアーク障害ステータスをリモート監視センターにストリーミングしました。試運転テストにはアーク故障のシミュレーションが含まれており、ユニットは正確なストリングを識別しながら 0.5 秒以内にアーク故障を解消しました。

定量化可能な結果

トラブルシューティング時間を 90% 削減:AFCI ボックスが障害のある文字列を即座に識別するため、平均障害応答時間は 8 時間から 45 分に短縮されました。
O&M コストを 35% 削減:3 つの拠点で必要な緊急通報は減少しました。ポートフォリオ全体で年間 18,000 ドルの節約になります。
インバーターのダウンタイムを 60% 短縮:インバーターのトリップを引き起こす持続的なアーク放電を防止することで、サイトでの計画外の切断が 60% 減少しました。
2 つのアーク障害を早期に検出しました:最初の 12 か月間で、ユニットは初期段階で 2 つの直列アーク故障を検出し、潜在的な火災や損傷を防止しました。

全体的な影響は数値を超えました。 O&M チームは、事後対応の修理から事前対応の検査に移行しました。コンバイナボックスから収集されたデータにより、緊急時ではなく、計画されたメンテナンス期間中にケーブル交換のスケジュールを立てることができました。

お客様の声

「Soutya DC AFCI コンバイナーボックスのおかげで、当社の作業員は、火災が発生する前に故障したコネクタを特定できるようになりました。ストリングごとのアラームとデータロギングにより、当社の PV ポートフォリオの管理方法が変わりました。」

— 太陽光発電 EPC 会社、プロジェクトマネージャー