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C 5381-32 : 2020
± ± ±
X Y
A
B C
B C
Z
Y接続 Δ接続 U接続
図7−太陽電池設備の直流側で1線接地しない場合のSPDの接続例
±
L
A
B B′
I又はL接続
注記 防護部品(又は一つの防護モードをもつSPD)Bと確実な接地
との間の距離が1 m未満の場合,Bは設置しなくてもよい。
図8−太陽電池設備の直流側で1線接地する場合のSPDの接続例
9.2.8 直流側に接続するSPDのISCPVの選定
SPDが寿命末期の低インピーダンス状態へ変化した場合,故障電流は,太陽電池ストリングの数,SPD
の設置場所,及び太陽光の日射強度レベルに依存する。太陽電池モジュールの非線形特性によって,太陽
電池モジュールの短絡電流は,最大電力点MPP(Maximum Power Point)での電流よりも少し大きい程度
である。そのため,ヒューズ又は遮断器などの過電流保護装置が故障電流で動作しない場合があり,太陽
電池設備内での短絡検出を難しくしている。これは,SPD内部又は外部の分離器にも該当する。
SPDの定格短絡電流ISCPVは,SPDの設置場所における,太陽電池アレイからの最大短絡電流ISC MAX以
上とする。更なる情報は附属書B参照。
太陽電池設備のSPDは,次の理由で劣化又は故障する。
− SPDの定格を超えない多数の雷サージ印加による熱暴走。この場合,SPDの内部部品はゆっくり劣化
する。
− SPDの定格を超える雷サージ印加による突然の故障。この場合,SPDのインピーダンスは急激に低下
する。
――――― [JIS C 5381-32 pdf 21] ―――――
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C 5381-32 : 2020
このため,SPDは,太陽光の日射(多い又は少ない)の全ての条件における,太陽電池アレイの供給電
流に対し,適切に動作する専用の保護装置を備えていなければならない。
次に示す装置によって,SPDの安全な分離又はSPDの安全な短絡を確実にしてもよい。
− 開回路故障モードOCFMとするSPD内部の分離器。これは直流電源からSPDを分離する。
− SPDと直列に設置する外部分離器。これは故障したSPDを開回路故障モードOCFMとする(例えば,
ヒューズ又は同等の過電流保護装置)。
− 上記の組合せ。
− SPD内部のSPDを短絡する手段(SC-means)。これは時間制限なく,ISCPVを通電することが可能で,
安全にSPDを短絡故障モードSCFMとする。
注記1 全ての太陽電池設備及びインバータ技術は,直流側での短絡を許容しない。永続的な地絡は,
一部のシステムで安全上のリスクの原因となる場合がある。他の設置基準では,外部分離器
を要求する場合がある。より多くの情報はIEC 60364-7-712を参照。
注記2 直流側に蓄電池を接続する設備では追加の要求性能を適用する場合がある。これは,蓄電池
による短絡電流は,PVアレイの短絡電流よりも,はるかに大きい場合があるためである。
SPD製造業者は,SPDを分離又は短絡する目的で用いる装置の特性を提供しなければならない。
SPDの故障モードは,次による。
− 開回路故障モードOCFM
− 短絡故障モードSCFM
直流側で用いるSPD内の防護部品(例えば,分離器,SPDを短絡する手段)の影響は,SPD製造業者が
提供する情報に基づいて考慮することが望ましい。
短絡故障モードSCFMのプラグインSPDの場合,プラグ交換時に発生する直流アークが,人及び物に危
険を及ぼす可能性がある。そのため,SPD製造業者は,適切な分離手段を提供しなければならない。この
分離手段は,断路能力及びISC MAXまでの負荷開閉能力が必要である。
9.2.9 SPDの協調
2個以上のSPDを同じ回路内で用いる場合,SPDの協調が必要である。更なる情報はJIS C 5381-12参
照。SPD製造業者は,SPD間の協調を実現する適切な手段を取扱説明書に記載する。
10 保守
SPDは,容易に検査できるように設置する。
――――― [JIS C 5381-32 pdf 22] ―――――
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C 5381-32 : 2020
附属書A
(規定)
LPSで保護した各種建築物等に対するSPDのIimpの値
又はInの値の簡略化した決定方法
A.1 一般
JIS Z 9290規格群及びIEC 62305-2は,建築物等を雷から保護する包括的な方法を規定する。その目的
は,設備全体の保護であり,直撃雷からの保護(建築物等の保護)及び誘導電圧からの保護(設備に敷設
したネットワークの保護)である。これは,IEC 62305-2で規定する完全なリスク評価に基づく。リスク
評価は,検討中の設備に対し,それぞれ固有の状況と,雷保護レベルLPL(IIV)による変数によって,
リスクのレベルを決定する。リスク評価の結果が雷保護を要求する場合,建築物等の保護のため,雷保護
レベルLPLに応じた雷保護システムLPSを設計し,構築する。
LPSを備えた設備では,設備の引込口(主分電盤)にクラスI試験に適合したSPDを設置し,ネットワ
ークを防護する。実際に,LPSへの落雷による直撃雷電流の大部分は,設備の接地システム全体を経由し
て,建築物等の内部の回路へ侵入する。
JIS C 5381-12は,太陽電池設備の交流側を防護するための簡略化した一般的な方法を規定する。
Iimpは雷保護レベルLPLに応じて決定する。
この附属書は,各種太陽電池設備の直流側に接続するSPDのIimpの値を決定するための簡略化した一般
的な方法を規定する。
電流の分流を予測する計算のために,過渡現象の数値解析プログラムを用いてもよい。
測定及びシミュレーションは,屋上に太陽電池アレイを備えた建築物等における雷電流の分流の特徴と
して,太陽電池設備の直流側に接続するSPDを経由して,直流配線に侵入する部分雷電流は10/350電流
波形よりも波尾長が短くなることを示している。この波形をJIS C 5381-31で規定するSPDパラメータに
等しいとみなすためには,実際の波形から等価のインパルスエネルギーを計算し,標準化した10/350雷電
流インパルスに変換する必要がある。
SPDを経由して直流システムに侵入する部分雷電流は,次に依存する。
− LPSのクラス
− 大地抵抗率
− LPSの外部引下げ導線の条数
− 屋上とインバータの設置場所又は地上に設置した等電位ボンディング用バーとの距離(直流配線の長
さ)
− 動作中のSPDのインピーダンス(電圧制限SPD又は電圧スイッチングSPDで異なる。)
引下げ導線の構成,及びこれらの引下げ導線と適切に並列接続したSPDによって,SPDに流れる電流は,
標準化した10/350波形よりも波尾長が短くなる。したがって,SPDは,計算した電流の最大値と等しい波
高値をもつ8/20インパルスで試験し,計算したエネルギーと等しい標準化した10/350インパルスで試験
することが望ましい。
各種太陽電池設備の計算結果を,この附属書に要約する。表A.1,表A.2及び表A.3は,SPDの選定並
びに各防護モードの試験値及び多極SPDのITotalの試験値の選定の手引を示す。
――――― [JIS C 5381-32 pdf 23] ―――――
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C 5381-32 : 2020
部分雷電流が流れる直流配線は,他の電気設備から離隔することが望ましい。
A.2 6.2.3に従って屋上に太陽電池設備を設置した建築物等
ここでは,外部LPSを備えた太陽電池設備で,離隔距離sが確保できない,及び太陽電池アレイの金属
構造物を受雷部システム(LPS)と接続する場合の,直流側に接続するSPDの放電電流の波高値を決定す
る方法を提供する。
2条の外部引下げ導線と,電圧制限SPDとを備えた建築物等における,測定値及びシミュレーションに
基づく部分雷電流の例を図A.1に示す。この構成によってIimpの値(10/350)及びInの値(8/20)は異なり,
その値を表A.1に示す。
――――― [JIS C 5381-32 pdf 24] ―――――
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C 5381-32 : 2020
外部LPS
直撃雷電流100 %
太陽電池
アレイの 直流に接続する 屋上
金属構造物 多極SPD
外部引下げ (Y接続) 外部引下げ
導線(1条) SPD1 I1 導線(1条)
+−
SPD3
SPD2
ITotal PE/PAS
I2
距離
ZA1 Z1 Z2 ZPE (直流配線 ZA2
の長さ)
建築物等
直流に接続する
多極SPD
(Y接続)
SPD1 I1
SPD3
SPD2
ITotal
I2
SPD4
L1
I4
SPD5
L2 地上
I5 SPD6
L3 PE/PAS
I6 SPD7
N
I7
接地抵抗
接地極システム
記号説明
ZA1,ZA2 外部引下げ導線のインピーダンス
Z1,Z2 直流配線のインピーダンス
ZPE 等電位ボンディング導体のインピーダンス
PE/PAS 等電位ボンディング用バー
I1,I2 SPD1及びSPD2に流れる部分雷電流(表A.1のISPD1及びISPD2)
ITotal SPD3に流れる部分雷電流(表A.1のISPD3)
I4I7 交流用SPD4SPD7に流れる部分雷電流
図A.1−2条の外部引下げ導線を備えた建築物等における,SPDを選定するための,
SPDの放電電流値の決定例
――――― [JIS C 5381-32 pdf 25] ―――――
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JIS C 5381-32:2020の引用国際規格 ISO 一覧
- IEC 61643-32:2017(MOD)
JIS C 5381-32:2020の国際規格 ICS 分類一覧
- 29 : 電気工学 > 29.240 : 送電及び配電網 > 29.240.10 : 変電所設備.サージ防止装置
JIS C 5381-32:2020の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISC5381-12:2014
- 低圧サージ防護デバイス―第12部:低圧配電システムに接続する低圧サージ防護デバイスの選定及び適用基準
- JISC5381-21:2014
- 低圧サージ防護デバイス―第21部:通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイス(SPD)の要求性能及び試験方法
- JISC5381-22:2018
- 低圧サージ防護デバイス―第22部:通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイス(SPD)の選定及び適用基準
- JISC5381-31:2020
- 低圧サージ防護デバイス―第31部:太陽電池設備の直流側に接続するサージ防護デバイスの要求性能及び試験方法
- JISC60364-5-54:2006
- 建築電気設備―第5-54部:電気機器の選定及び施工―接地設備,保護導体及び保護ボンディング導体
- JISZ9290-4:2016
- 雷保護―第4部:建築物等内の電気及び電子システム