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全国で多発する太陽光の電圧抑制の主原因はこれだ!/配線部分での電圧上昇

全国で多発する太陽光の電圧抑制の主原因はこれだ!/配線部分での電圧上昇

 

電圧抑制のしくみ

 

 

電力会社から供給されている電気は季節や時間帯で高くなったり、低くなったりします。
一般的に電気が多く使用されると電圧は下がり、電気の使用が減ると電圧が高くなります。

 

売電するためにはパワコンの出力電圧は商用電圧よりも高くなるため、商用電圧が高くなる
時期(時間帯)はパワコンの出力電圧もさらに高くなるます。

 

パワコンには出力電圧が上がりすぎて一般のお客さんへの供給電圧が
適正な範囲を逸脱しないように自働電圧調整装置(出力抑制機能)が組み込まれているため、
パワコンに設定された電圧以上になると電圧抑制がかかり、一時的に売電できなくなります。

 

この電圧抑制は全国的な問題となっており、太陽光を設置された方のほとんどが経験しています。

 

 

電圧抑制の仕組みはわかったけど、
これだけ聞くと電圧抑制の起こる主原因は、商用電圧が高くなることの様に思いがちですが、
実は電力会社から言わせれば、「配線部分での電圧上昇が主原因」なのです。

 

 

では、配線部分での電圧上昇について説明します。

 

 

電圧抑制

 

 

V1: パワコンの出力電圧  V2: 受電点電圧(商用電圧)
I: 発電電流 (A)   R: 電線抵抗 (Ω)

 

とすると
節電圧解析法により

 

(V1-V2) / I = R の式が立ちます。

 

変形すると  V1=IR+V2  になります。

 

 

 

実際の計算例

 

たとえば単相三線式の5.5KWのパワコンを使用し、5.5SQの電線を
30m引き回した場合はどうなるでしょうか。

 

まず I を求めます。

 

I = 5.5*1000/200 = 27.5(A)

 

次に電線抵抗 Rを求めます。

 

使用する電線の太さを選び長さを乗じます。

 

 

電線インピーダンス(抵抗)
引込口配線・屋内配線(軟銅)
線種 (Ω/km)
2.0mm 5.650
2.6mm 3.350
3.2mm 2.210
5.5sq 3.330
8sq 2.310
14sq 1.300
22sq 0.824
38sq 0.487
60sq 0.303
100sq 0.180
150sq 0.118
200sq 0.092
250sq 0.072

JIS C3307-1980に基づく

 

 

5.5SQの電線を30m引き回した場合・・・
電線インピーダンスは3.330 (Ω/km)となり、
30mは0.03kmなので

 

R = 3.330*0.03 = 0.0999 (Ω)

 

受電点電圧(商用電圧) V2を107Vとして計算すると
パワコンの出力電圧は・・・

 

V1 =  IR+V2  = 2.75 +107  = 109.75  (V)  になります。

 

 

この場合、パワコンの電圧抑制整定値が109.5Vであったら
抑制がかかるということになります。

 

電力会社からすれば、受電点電圧(商用電圧) V2は107Vなので
高めですが、一応規定の範囲内(101±6 )に入っているので問題ありません。

 

しかし、配線部分での電圧上昇が2.75Vもあるので、電圧抑制がかかってしまいます。
これが、電力会社の言う「配線部分での電圧上昇が主原因」なのです。
この様に電圧上昇が2.75Vもあるとパワコンの出力点の電圧が109.75Vになっているので、
パワコンの電圧抑制整定値を上限いっぱいの110Vに設定しても電圧抑制はなかなか解消
されません。

 

そのため、電力会社ではこの配線部分での電圧上昇が2.0V以上の場合は配線を見直すように
通達を出しています。

 

●関西電力のサイトに電圧上昇値をエクセルで簡単に求められる書式がありました。
パワコン1台用と複数台用の2種類あります。

 

屋内配線の電圧上昇値簡易計算書
http://www.kepco.co.jp/home/ryoukin/kaitori/list/list1_1.html

 

 

電線を太くするか、線路長を短くすればいい

 

 

電圧抑制の対策といえば、
受電点電圧(商用電圧) を低くしてもらうとか、パワコンの電圧抑制整定値を上げる
とか考えてしまいますが、一番多い原因は、配線部分での電圧上昇なので、一番の対策は
パワコンの設置場所から配線ルート、電線の太さを見直すことなのです。

 

一度配線してしまうと電線の交換などは大変なので、事前に配線部分での電圧上昇値を
計算して、2.0V以内に抑える設計をすることが大切です。すでに配線が終わっている場合は
現実的には、線をもう一本追加して電線の太さを稼ぐ方法が一番安上がりかもしれません。

 

エコ丸の経験上 パワコンの整定値によりますが、1.2V以内に抑えれば電圧抑制はほぼ
なくなる感じです。

 

 

↓ この記事をアップしてからしばらくして以下のように規定が変更されました。

 

H27年3月に日本電気技術者規格委員会にて内線規程の一部改定案が承認され、
「パワコンから引込み線取付点までの電圧降下は2%以下とすること」と規定されました。

 

電圧降下

 

 

 

 

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