Engineering Technology

太陽光発電

リモートOn/Offできる太陽光パネル用専用スイッチ。
アークフォルト検知機能付なら永年にわたり安心して焼損、火災のリスクを低減できる。

太陽光発電で火災が発生するのは昼間が圧倒的に多い。
火災の原因となる個所は多い。
屋内、屋外に敷設したケーブル、接続箱、ソーラーパネル内部と外部の接続部など広範囲だ。
消防士が駆けつけても高電圧を発電しているパネルに向かって放水することは自殺行為とされている。

日本の多くのユーザーは接続箱を1階に設置しているが、火災時、そのスイッチ(遮断器)を切ったとしても昼間であれば屋根から送電される長いケーブルに高電圧がかかり続けているので水はかけられない。

したがって、接続箱はケーブル長を最短にするため、図のように遮断器(2)は屋根裏、あるいはパネルの至近距離に設置することが望ましい。
この場合、当然、リモートOn/Off スイッチを1階(5)に設置し、人が容易にスイッチオフできることが大切だ。
しかし、この当たり前の危機意識がまだ日本のハウスメーカーやシステム・インテグレーターに乏しい。

人にとって有益で制御可能な放電をアークという。
人にとって危険で制御不能の放電をアークフォルトという。
高電圧で駆動する太陽光発電システムにはアークフォルトが棲む。
E-T-A が長期間にわたり安全な太陽光発電をサポートします。

太陽光発電に潜むリスクとマネージメント

 

 太陽光発電システムの不具合に起因すると考えられる焼損事故や火災事故が欧米で発生していることをご存じでしょうか。そのため米国では安全規格が制定されました。死亡事故が起きているからです。事故の相当数は遠因が「アークフォルト」という空間をアークで通電してしまう現象で(図参照)、その温度は数千℃に達し、これにより火災や焼損事故が起こると考えられています。日本でも同様の事故が起きていると考えられますが、アークフォルトに関する認知度が低いため、ショートや漏電、地絡と混同して処理されている可能性があります。

 20年以上の保証寿命を謳う太陽光発電システムですが、アークフォルトはその保証期間内であっても起こる恐れのある重大な現象です。米国ではこの事故に対し安全規格(UL)を制定し施行したことにより一般ユーザーにその危険性が知れ渡りました。日本の多くの家屋は米国と同じ木造です。太陽光発電の普及では先輩である米国の安全規格とその運用方法を学ぶことは、我が国の太陽光発電のリスク・マネージメントにとって非常に参考になります。

 欧州では再生可能エネルギーの雑誌などでアークフォルトの事故が報告されるようになり、ドイツの科学博物館ではアークフォルトのデモ機により現象の可視化と公開に努めています。このように欧米では太陽光発電のメリットだけでなく、背後にあるリスクも公表するようになりました。太陽光発電システム(パネルやパワコンなど一連の系統)で一旦、火災が起きると消火活動は困難を極めます。つまり、パネルは火災の最中でも昼間の太陽光で発電を続け、夜間であってもその炎の光により発電する可能性があるため、消防士が容易に放水できないのです。水を家屋にかけると、水柱(消防ホースからの放水)を通して感電する恐れがあり、最悪の場合、死に至るからです。
 アークフォルトの主な発端は接触不良にあると考えられます。この接触不良によるジュール熱で雰囲気温度が上がり、やがて熱電子による通電に変態します。これがアークフォルトの正体です。一般の交流電源では起こりにくい、直流高電圧特有の現象です。特に電路の経年変化や接合部の不良(パネル内部の不良はんだ、配線コネクタの緩い嵌合、ネジの緩みなど)、あるいは電気工事の品質不良などが複合的に重なって起こる可能性があります。また、日本の高温多湿の気候や台風による風水害、地震(軽微であっても)による接合部の劣化、あるいは、鳥の糞や巣、ネズミやタヌキ、ハクビシンなどの動物による齧りで発生するケーブルの痛みも経年変化を早めアークフォルトの温床を作ります。

 アークフォルトは漏電と同じように経年変化で起こり得る直流電気回路の不具合です。アークフォルトに備えて、アークフォルト遮断器により、火が出る前に素早くパネル回路を遮断し、アークを消滅(消弧)させることがリスク・マネージメントとして求められています。

 20年の間に1000万円の売電ができたとしても、21年後に火災で家屋を失うことになれば、元も子もないのです。E-T-Aのアークフォルト遮断器はパワコンや電子機器を守るための機器ではありません。人命と財産(家)を守るための最終保護機器なのです。

 

E-T-A ジャパン

株式会社イーティーエィコンポーネンツ

代表取締役社長 江角敏史

                         

            

アークフォルトについてはビデオはこちら

パワー配電システム

Module 18plus

Flexible DC 24 V power distribution with integral cable harness

more Info

サーマル・マグネチック式サーキットプロテクタ

4230-T

Single pole and multipole thermal-magnetic miniature circuit breakers (MCBs) in accordance with EN 60947-2, UL 1077 and UL 489

more Info

流体電磁式サーキットプロテクタ

8345

流体電磁式サーキットプロテクタ
パネル取付
1極、トグル方式、最大125A対応

more Info

インテリジェント式サーキットプロテクタ

ESX10-T.-DC 24 V

インテリジェント式サーキットプロテクタ
DC24V / 最大12A
1極、電子遮断方式、DINレール取付

more Info