太陽光発電システム事例解説書
雷保護と設計法

【目次】

第１章　太陽光発電システムの雷保護（中規模太陽光発電システム）

1. 1.　太陽電池アレイの受雷確率
2. 2.　障害発生源としての雷電流の種類
3. 3.　波形10/350μsと8/20μsの差
4. 4.　それぞれの雷電流波形に対して適用されるSPDにはどのようなものがあるか？
   1. 4-1　クラスI-SPD（電圧スイッチング型火花ギャップ）
   2. 4-2　クラスII-SPD（電圧制限形MOV=酸化亜鉛バリスタ）
5. 5.　等電位ボンディングの方法とSPDの設置位置と種類
   1. 5-1　避雷針、太陽電池アレイ、およびインバータが等電位ボンディング導体により接続されている場合（ビル屋上に太陽光発電システムを設置した場合）
      1. 5-1-1　ビルの接地は配電用変圧器のB種接地とは分離独立している場合（低圧受電）
      2. 5-1-2　ビルは高圧受電で、配電用変圧器はビルの１階または地階に設置され、ビルの接地は配電用変圧器のB種接地と等電位ボンディングされている場合
      3. 5-1-3　ビルは高圧受電で、受電用変圧器はビルの屋上に設置され、屋上等電位ボンディングに、太陽電池アレイの接地、インバータのD種接地および受電用変圧器のB種接地が共通にとられている場合
   2. 5-2　太陽電池アレイの接地とインバータのD種接地が分離独立している場合
      1. 5-2-1　太陽電池アレイが直撃を受ける場合
      2. 5-2-2　太陽光発電アレイ接地極とインバータのD接地極が独立分離した状態で、避雷針を設置し、太陽電池アレイが直撃を受けることのないようにした場合
6. 6.　太陽光発電回路用SPDの特殊性
7. 7.　短絡耐量を持つSPD
8. 8.　安全離隔距離が確保できない場合の雷保護等電位ボンディング
9. 9.　PV発電回路における直撃雷電流用SPD
10. 10.　まとめ

第２章　大型太陽光発電システムの構成とSPD

1. 1.　複数の太陽電池アレイ・ユニットをインバータの交流側で連結する場合
2. 2.　複数の太陽電池アレイ・ユニットをインバータの直流側で連結する場合
3. 3.　太陽光発電の直流回路のマイナス側接地の場合
   1. 3-1　太陽電池フレーム･インバータのエンクロージャ・絶縁変圧器の混触防止板が等電位ボンディングされている場合
   2. 3-2　太陽電池フレーム･インバータのエンクロージャ・絶縁変圧器の混触防止板がそれぞれ独立接地の場合

第３章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その1

1. 1.　はじめに
2. 2.　建築物の直撃雷の受雷数
3. 3.　雷電流の特性値
4. 4.　雷の種類
5. 5.　雷撃の作用
6. 6.　雷保護レベルと雷保護設備の有効性
7. 7.　雷保護の基本原理
   1. 7-1　外部雷保護と内部雷保護
   2. 7-2　回転球体法による保護範囲の決定
   3. 7-3　受雷突針と受雷導体の保護範囲
8. 8.　電気設備の雷保護のための手段のまとめ

第４章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その2

1. 9.　雷電流を複数の引き下げ導線へ分流
2. 10.　電位上昇と等電位ボンディング
3. 11.　等電位ボンディングの実施
4. 12.　等電位ボンディングに含まれる導体の雷電流分流分
5. 13.　サージ防護デバイス（SPD）

第５章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その3

1. 14．雷電流によって誘導される電圧と電流
   1. 14-1　四角形の導体ループの場合の相互インダクタンスと誘導電圧
      1. 14-1-1　引き下げ導線の一部を含む四角形ループ
      2. 14-1-2　引き下げ導体から離れている矩形ループ
   2. 14-2　引き下げ導線と他の設備間の接近

第６章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その4

1. 15．誘導電流の大きさ
   1. 15-1　エネルギー損失のないループに誘導される短絡電流
   2. 15-2　SPDを持つループにおける誘導電流

第７章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その5

1. 16．バイパスダイオードを流れる誘導電流

第８章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その6

1. 17．雷電流を流すシリンダーの内部に発生する電圧
2. 18．個々のモジュールにおける誘導電圧
   1. 18-1　雷電流導体に対し平行配置された直列モジュールの場合の誘導電圧
   2. 18-2　雷電流導体に対し通常の配置の場合のモジュールの誘導電圧
   3. 18-3　枠低減係数
   4. 18-4　モジュール裏面のアルミ薄膜の影響
   5. 18-5　バイパスダイオードの雷電流による影響の測定

第９章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その7

1. 19．配線された太陽光発電システムの誘導電圧
   1. 19-1　誘導最大電圧の重畳ルール
   2. 19-2　枠付きモジュールの場合、誘起する配線ループ過電圧の低減
   3. 19-3　ソーラー発電器の接地の影響
   4. 19-4　DC主導体に雷電流分流分が流れない接地されたソーラー発電器
   5. 19-5　シールドされたDC主回路に雷電流分流分が流れる接地されたソーラー発電器
   6. 19-6　平行接地導体を持つDC主導体に雷電流分流分が流れる接地されたPV回路

第10章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その8

1. 20．太陽光発電設備の雷保護技術上最適な設計
   1. 20-1　太陽電池モジュールの相互インダクタンス
   2. 20-2　配線の相互インダクタンス
   3. 20-3　一つの全ストリングにおいて発生するMSおよびumaxについての計算例
   4. 20-4　遠方雷撃の作用
      1. 20-4-1　遠方雷撃の場合、静電容量結合による変位電流
      2. 20-4-2　変位電流によるSPDの選定
      3. 20-4-3　変位電流によって引き起こされる電圧の評価

第11章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その9

1. 21．太陽光発電設備の雷保護のた-めのSPDの適用方法

第12章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その10

1. 22．太陽光発電システムの直流回路の接地とSPDの取り付け方
   1. 22-1　金属製エンクロージャーおよび金属製フレームの接地
   2. 22-2　太陽光発電システムの充電線の接地
   3. 22-3　大型太陽光発電設備の原理的構成
   4. 22-4　危険な接触電圧に対する人体の保護
      1. 22-4-1　特別低電圧により感電保護が保証される分野（クラスIII機器）
      2. 22-4-2　空間的距離による保護
      3. 22-4-3　二重絶縁（クラスII機器）

第13章　太陽光発電システムの雷保護の基本事項　その11

1. 23．遠方雷撃、近接雷撃および直撃雷撃に対する保護
   1. 23-1　遠方雷撃に対する保護
   2. 23-2　遠方雷撃および近接雷撃（約20mまで）に対する保護
   3. 23-3　屋上設置の太陽光発電設備への直撃雷の保護
      1. 23-3-1　太陽電池ストリングが受雷装置の保護範囲内にある場合の直撃雷、ただしDC主導体に雷電流分流分の流れることのない場合
      2. 23-3-2　受雷装置の保護範囲内にあって、なおかつ直流主導体に雷電流分流分の流れる太陽光発電装置を持つ太陽光発電設備への直撃雷
      3. 23-3-3　地上設置の大型太陽光発電設備の雷保護
2. 24．平坦な屋上の太陽光発電設備の雷保護

第14章　太陽電池セルを接続する場合の問題点

1. 1．すべての象限における太陽電池セルの特性
2. 2．逆電流流通の場合の挙動
   　（ダイオードの順方向範囲における挙動）
3. 3．電圧逆転
   　（ダイオードの阻止範囲）の場合の太陽電池セルの挙動
4. 4．許容される全体の単位面積当たりの損失の概算値
5. 5．太陽電池セルのシリーズ接続
6. 6．ホットスポット生成の危険
7. 7．モジュールに取り付けるバイパスダイオード
8. 8．バイパスダイオード省略の可能性
9. 9．ソーラーセルの並列接続

第15章　部分的影及びミスマッチによる太陽光発電装置における電力損失

1. 1．はじめに
2. 2．個々のモジュールが影を受けた結果の損失
3. 3．バラツキによるミスマッチ損失
4. 4．日射の不均一によるミスマッチ損失

第16章　太陽電池モジュールとインバータ間の相互作用

1. 1．はじめに
2. 2．系統連系インバータの入力側の電位に関する定義
3. 3．市販のインバータのトポロジーと入力電圧の大地に対する電位の経過
   1. 3-1　グループＡ
      1. 3-1-1　変圧器付きの装置
      2. 3-1-2　変圧器無しインバータ：非対称ステップ・アップ・コンバータおよび分圧された中間回路を持つ
      3. 3-1-3　対称ステップ・アップ・コンバータおよび分割された電圧中間回路を持つ変圧器無しインバータ
   2. 3-2　グループB
      1. 3-2-1　ステップ・アップ・コンバータを持たない変圧器無しの装置
      2. 3-2-2　ステップアップ・コンバータを持つ変圧器無しインバータ
   3. 3-3　グループC
      1. 3-3-1　単極を接地した太陽光発電装置を持つ変圧器無しインバータ

付録１　IEC 62305 に規定の雷電流特性値の根拠と実績

1. 1．大地への落雷
2. 2．下向き雷撃
3. 3．上向き雷撃
4. 4．下向き雷撃の電流最大値
5. 5．雷電流および雷電流特性値
6. 6．電流成分
7. 7．雷保護レベルLPLの定義
8. 8．雷電流特性値の確認

付録２　太陽光発電システムの規格改訂動向について

1. 1．はじめに
2. 2．本改訂案のポイント
3. 3．JIS C 0364-7-712:2008 太陽光発電システムの712.3 用語および定義に対し本改訂案で追加・改訂された用語と定義
4. 4．IEC 60364-7-712 Ed.2 特殊設備または特殊場所に関する要求事項

※本書籍は三松(株)が以前発行した同タイトルと同内容です。

【参考文献】

【口コミ】