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太陽光発電初心者(電気初心者)です。

太陽光発電の接続箱からパワーコンディショナーまでの電圧降下計算について教えて下さい。

例えば、出力200W/枚の太陽光パネル24枚の内
2枚を直列、12枚を並列接続とし
1枚当たりの動作電圧が30V、配線長が50m、ケーブル100sqとした場合

総出力200W×24=4800W
電圧30V×2=60V
電流=4800W÷60V=80A
電圧降下=(35.6×50m×80A)÷(1000×100)=1.424V
電圧降下率=1.424V÷60V=2.37%

この計算で合っているのでしょうか?

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A 回答 (3件)

電気屋です。


仕事で100k~メガクラスの太陽光発電設備を扱っています。

まず、電圧降下計算ですが、大きくは違っていません。大丈夫です。
ケーブル100sqといっても色々な種類のケーブルがあり、その種類によって若干数値が異なります。
質問者様がされた簡易計算式とインピーダンス計算(こちらの方が正確)とでも当然数値が異なります。
ちなみに、そのインピーダンス計算では
600v CV 100sq-2c 又は 600v CVD 100sq の場合、2.48%
600v CV 100sq-1c の場合、2.43%
となります。

それよりも、電流=4800W÷60V=80A と電流値を求めるのではなく、モジュールに最大動作電流(Imp)が記載されているはずですからその数値を使いましょう。
また電圧についても最大動作電圧(Vmp)で計算しましょう。

一番の問題点ですが、4.8kwという事は家庭用5~5.5kwパワコンを選定されていると思いますが、そのパワコンの入力動作電圧を確認して下さい。 60vでは低すぎて、動作しないと思いますよ。
2直列-12並列ではなく、12直列-2並列の間違いではないですか? 再確認してみて下さい。

また、誠に失礼ながらNo.2さんのご回答は間違っています。
E=IRは電圧を求める一般式であって、電圧降下を求める式ではありません。
降下電圧 e(v)=2xL(km)xI(A)/条数xR(ohm/km) が正解です。
また、直流2線式 という言葉、電圧降下計算等々によく使われていますので問題有りません。(直流3線式という物もありますので)
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
大変良く分かりました。

お礼日時:2013/07/30 19:41

太陽光発電はパネルからパワコンまでは直流ですから電圧降下の式はE=IRです。


電圧降下E、Iは電流、Rは電線の抵抗です。単位長あたりの抵抗値を調べて50メートルをかけます。

交流の場合は複雑な式になり、周波数にも影響されます。ちなみに直流2線式という用語は普通使いません。
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電圧降下の所35.6というのはなんですか?そのほかにも単位の付かない数値が。

この式が違うような気がしますが。

この回答への補足

計算式は、電圧降下(e)=(K(係数))×電線長×負荷電流÷(1000×電線断面積)です。
35.6は計算式の係数(直流2線式)です。
間違いですか?
パネルが直列と並列が混ざっているので、
電圧の求め方が合っているか、一番気になります。

補足日時:2013/07/30 06:41
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Q太陽光ブレーカーについて教えてください。

初めましてこんばんは、色々と質問があり。教えていただきたいことがあるのですが
1太陽光のブレーカーはなぜ30Aなのでしょうか?

2 なぜ太陽光の時家のメインブレーカーの前に買電、売電ときて3P3EのMCBブレーカーを付けるのでしょうか?

3 太陽光のアースはなぜ100Ω以下にしないといけないのでしょか?

これらのことが正確に知りたいです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ゼネコンで産業用太陽光発電設備を含む電気設備設計を専門にしております。
ご質問に回答させていただきます。

1.30Aと固定されているわけではなく、住宅用の5.5kWシステムで、定格出力時に約27.5A流れるため、5.5kW以下のシステムは30Aとしているだけです。
単相10kWシステムの場合、定格時約50Aとなるため、通常は75Aトリップのブレーカーを使用します。

2.発電装置が無い場合は、中性線は必ず両相より少ない電流しか流れないので、頭のELCBは3P2Eで問題ありませんが、太陽光などの発電装置を分電盤に連系させた場合、単相3線の両相の負荷が極端にアンバランスになっていると、発電時に中性線に過大電流(U相、V相より大きな電流)が流れることがあります。よって系統連系規程で中性線の過電流も保護できる3P3Eを使用することと規定されております。また中性線が欠相すると負荷のアンバランスにより、異常電圧が印加されることがあるため、併せて中性線欠相保護付きELCBを使用するよう規定されております。

3.内線規程で、使用電圧が300V以下の機器ではD種設置工事を施すことと規定されているためです。住宅用太陽光の場合、交流側は200Vですが、直流側は開放電圧で250V程度となりますので、100Ω以下であるD種接地が必要となります。主な目的は地絡保護というより、太陽光は屋根上にあるため、雷の影響を受けやすいため、雷サージなどを速やかに放電させるため接地が不可欠となります。
接地抵抗が高いと、パワーコンディショナなどが故障しやすくなってしまいます。
尚、産業用システムの場合は、通常直流側が350V以上となりますので、10Ω以下であるC種接地が必要となります。

ゼネコンで産業用太陽光発電設備を含む電気設備設計を専門にしております。
ご質問に回答させていただきます。

1.30Aと固定されているわけではなく、住宅用の5.5kWシステムで、定格出力時に約27.5A流れるため、5.5kW以下のシステムは30Aとしているだけです。
単相10kWシステムの場合、定格時約50Aとなるため、通常は75Aトリップのブレーカーを使用します。

2.発電装置が無い場合は、中性線は必ず両相より少ない電流しか流れないので、頭のELCBは3P2Eで問題ありませんが、太陽光などの発電装...続きを読む

Q公称解放電圧と公称最大出力動作電圧の違いを教えて

太陽光ソーラパネルの用語で、
公称解放電圧は、出力端子を解放した時の電圧
公称最大出力電圧は、最大電力を出力する時の出力端子の電圧
と言うことのようですが、どう違うのでしょうか。
また、それぞれどのように使い分けるのでしょうか。
解放状態で使用しない場合は、どちらの電圧が出るのでしょうか。

Aベストアンサー

公称解放電圧は何もつながない、出力がオープンの時の電圧です。
通常は負荷がつながっているので、ユーザーは殆ど気にする必要はありません。最大それだけの電圧が出るので、繋ぐ機器や部品の耐圧がそれ以上である必要があります。組み立てや接続業者が必要とする値です。

公称最大出力電圧は使用時の最大電圧で、実際の能力を表します。

Q太陽光発電のブレーカーの容量について

出力12kW の太陽光発電(全量)のブレーカー容量を、12kW (12000W)÷200V=60Aと計算して、60AのELBを設置して半年ほど問題なく運転しています。
ところが、出力16kW の太陽光発電(余剰)のブレーカー容量を、16kW (12000W)÷200V=80Aと計算して、100AのELBを設置して運転していたところ、2ヶ月に1度程度ブレーカーが落ちてしまいます。
ブレーカーの容量設定がまちがっているのでしょうか?
全量の場合OKで、余剰の場合NGなのでしょうか?
大変困っていますので、どなたか教えていただけないでしょうか。

Aベストアンサー

運転をされているのなら、ブレーカーの種類(逆接続可)の問題では無さそうですね。
竣工検査で、申請の通りか確認しますし・・・・。

普通に考えて、余剰ですので2次側の漏電と考えるのが良いかも知れません。

また、気になるところとして、漏れ電流は計測されましたか?

もう一つ気になるものは、DCの回路が300V以上であれば、
C種の接地が必要になるということです。

そもそも、まさかパワコンとモジュールのアースを
一緒に取ったりしてないですよね?

参考URL:http://windofweef.web.fc2.com/sunroad/doing/system_overview/hspc29.html

Q太陽電池の並列接続と直列接続

タイトルのとおりです。
太陽電池の並列接続と直列接続の違いはどういうことですか?
もちろん接続法の違いは分かるのですがそれぞれ並列接続するとどうなるか、直列接続するとどうなるか教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

太陽電池1セルあたりの電圧は0.45V位です。
並列接続の場合、電圧0.45V、電流は面積に比例して流れます。
直列接続の場合、電圧は0.45V×直列段数、電流は単位セルの面積に比例して流れます。
通常は負荷となるものが数V以上必要(電子回路の場合は3V、5V等、鉛電池の場合は6V、12V等)なため、所望の電圧値になるように太陽電池を直列接続にして使います。
直列接続にした場合、そのうちの一つのセルが陰になった場合、太陽電池はまったく発電できません。例えば、一つのセルが葉っぱで半分しか光が当たらない場合は全体の出力も半分になってしまいます。
それに対して、並列接続の場合は陰になっている部分以外は出力できます。太陽電池面積の1割だけ光が当たらない場合は9割の出力が可能です。
ただし、出力電圧が0.45Vなので昇圧しないと使えません。そして電圧が低い分大きな電流が流れることになります。
昇圧するにしても昇圧回路までにたどり着くまでの損失は抵抗×電流^2になりますので、昇圧回路を太陽電池のすぐ近くに置く等の工夫が必要となります。また、普通の昇圧回路では効率が悪いため、マルチフェーズなど手の込んだものが必要となってきます。
回路のコストがかかっても、陰に対してのリスクを軽減する必要がある用途があれば使われる手法かもしれません。

太陽電池1セルあたりの電圧は0.45V位です。
並列接続の場合、電圧0.45V、電流は面積に比例して流れます。
直列接続の場合、電圧は0.45V×直列段数、電流は単位セルの面積に比例して流れます。
通常は負荷となるものが数V以上必要(電子回路の場合は3V、5V等、鉛電池の場合は6V、12V等)なため、所望の電圧値になるように太陽電池を直列接続にして使います。
直列接続にした場合、そのうちの一つのセルが陰になった場合、太陽電池はまったく発電できません。例えば、一つのセルが葉っぱで半分しか光が当たらな...続きを読む

Qソーラーパネルの電圧と電流の関係について

現在、DIY型のソーラー発電を行っています。
いわゆるこのほかに、チャージコントローラー、バッテリー、インバーター
を使用した発電です。
二度ほど、売電システムについて問い合わせをさせてもらいました。
その節は、大変お世話になりました。
DIY型のソーラー発電を始めて、約一年半が過ぎようとしています。
ですからまだソーラー発電については初心者の域を超えていないと自覚
をしています。最近ふと疑問に思うことがありましてお聞きします。
パネルの電圧と電流の関係が、特にパネルの電圧が開放電圧の値を示して
いる時の電流の値がどうなっているかと言った点です。
現在、2系統で発電をしています。
〇250Wパネル-2枚並列接続(500W)
〇100Wパネル-3枚直列接続(300W)

今回「250Wパネル-2枚並列接続」を例に出してお聞きします。
250Wパネルの仕様は、
動作電圧 : 48V
動作電流 : 5.21A
開放電圧 : 59V
となっています。
パネルのW数250は、動作電圧(48V)×動作電流(5.21A)=250.08W
と言ったように、動作電圧の値と動作電流の値の積が基準になっている
と思います。
パネルの電圧が、最大の59Vになった場合、電流の値は、どのくらいを
示すのかどうかお聞きしたく、今回質問しました。一般的な回答で結構です
から、回答をいただければと思っています。
動作電流の5.21Aより大きい数値を示せば、常識的には、250Wの数値
は楽に超えているはずですが。
逆に、電圧が59Vになれば、電流は、動作電流の5.21Aの値より、下回
っている状態なのでしょうか?
この件がよく分かりません。


実は、驚いたのですが、一番寒い今年の一月に、59Vの値を示しました。
正直な所、寒い時に、こんな値を示すとは夢にも思っていませんでした。

付け加えますと、「250Wパネル-2枚並列接続」には、MPPT方式のチャージ
コントローラーを使用し、モニターも接続しています。しかしパネルの
電圧は表示されても、電流は表示されず、ですから電流の値は把握できません。
テスターを使っても、500mAまでの電流しか計測できないので使えません。
ただこのように計測器の準備が十分でないことは否めない事実のようです。

現在、DIY型のソーラー発電を行っています。
いわゆるこのほかに、チャージコントローラー、バッテリー、インバーター
を使用した発電です。
二度ほど、売電システムについて問い合わせをさせてもらいました。
その節は、大変お世話になりました。
DIY型のソーラー発電を始めて、約一年半が過ぎようとしています。
ですからまだソーラー発電については初心者の域を超えていないと自覚
をしています。最近ふと疑問に思うことがありましてお聞きします。
パネルの電圧と電流の関係が、特にパネルの電圧が開...続きを読む

Aベストアンサー

太陽電池パネルの仕様書をたどれば、IV特性が得られるはずです。
パネルは日射量に比例する電流源を示します。
そして、MPPTは電圧をゼロから上昇させて最大電力点を目指します。
しかし、負荷がこれを下回れば、当然その電力しか出力できません。
電圧がある程度を超すと電流が低下を示し、この曲がり角がおおむね最大出力点になります。
さらに進んだその先の電流ゼロ値の電圧(最大値)が開放電圧になります。

太陽電池パネルの温度特性は、温度が上がると開放電圧は低下します。
短絡電流は日射量に比例し、温度の影響はほとんどありません(影響が小さい)。
したがって、同じ日射量強度であれば、気温の低い冬のほうが電圧は大きくなります。

この特性はLEDそのものです。構造が同じなので。つまり、LEDは、
電流に発光量が比例する、温度で順方向電圧が低下する、

Qモジュールのストリング構成について教えて下さい

 太陽光の初心者です、パワコンの設計(必要数量)について教えて下さい、宜しくお願いします。

 仮に以下のようなスペックがあった場合、モジュールのストリング構成(直列個数、並列個数)の算出の考え方について教えて下さい。

◎太陽光モジュールのスペック
・公称最大出力      :215 W
・公称最大出力動作電圧  :26.6 V
・公称最大出力動作電流  :8.09 A
・公称開放電圧      :33.2 V
・公称短絡電流      :8.78 A
・セル実効変換効率    :16.36 %
・モジュール変換効率   :14.46 %

◎パワコンのスペック
・定格入力電圧     :DC 288 V
・運転可能電圧範囲   :DC 50 V ~ DC 420 V
・最大入力電圧     :DC 450 V
・最大入力電流     :DC 25 A

Aベストアンサー

> 直列数が10枚の計算方法を教えて頂けますか。
定格入力電圧(DC 288v)÷公称最大出力動作電圧(26.6v) = 枚数(端数切り下げ)
最大入力電圧まで昇圧は可能ですが、パワコンの発電効率が落ちます。
定格電圧付近が、もっとも発電効率が良い電圧とお考え下さい。
本当は、他にも係数などがありこんなに簡単に出せないのですが、
そこはノウハウですのでご勘弁下さい。

4kw ÷ 215w ≒ 18.6 枚となります。
よって、計算上はmax.18枚となります。

パワコンの種類によっては過負荷を受け付ける物が多いです。
というのは、最大発電量は4kwですが、その様な発電はするのは
設置初年度の1~2日程度でしょう。
日照条件・気温により発電効率は落ちますし、年数劣化も当然あります。

家庭用は判りかねますが、産業用は過負荷120%可能というのが殆どです。
該当パワコンメーカーにお問い合わせ下さい。
仮に、120%過負荷が可能ならば、max.22枚接続可能となります。

この事から、設置面積を無視するならば、
 9枚 2回路 、 10枚 2回路 、 11枚 2回路
のいずれかになります。

> 直列数が10枚の計算方法を教えて頂けますか。
定格入力電圧(DC 288v)÷公称最大出力動作電圧(26.6v) = 枚数(端数切り下げ)
最大入力電圧まで昇圧は可能ですが、パワコンの発電効率が落ちます。
定格電圧付近が、もっとも発電効率が良い電圧とお考え下さい。
本当は、他にも係数などがありこんなに簡単に出せないのですが、
そこはノウハウですのでご勘弁下さい。

4kw ÷ 215w ≒ 18.6 枚となります。
よって、計算上はmax.18枚となります。

パワコンの種類によっては過負荷を受け付ける物が多いです。
という...続きを読む

Q電線の太さについて

電線の太さについて教えてください。家庭の分電盤のメインのブレーカーのサイズアップは電線の太さによって上限が異なる事は分かったのですが、電線の具体的なサイズを教えてください。
40A,50A,60A,6KVA?,8KVA,10KVA,15KVAに対するメインのブレーカーに入る電線のサイズです。単相3線式です。
またサイズアップする場合どのような場合にメーターの交換や引き込み線?(電柱からメーター)の交換が必要になるのでしょうか?具体的な数値などがあればぜひ知りたいのですがよろしくお願い致します。

Aベストアンサー

まず、電力会社は全国一社ではありませんから、この種のご質問には電力会社名を書かないと、的確な回答ができないことをお断りしておきます。

>40A,50A,60A,6KVA?,8KVA,10KVA,15KVAに対するメインのブレーカーに入る電線…

「40A,50A,60A」が、北海道、東北、東京、北陸、中部、九州電力管内で言う「契約電流」なら、いずれも最低 8mm2。
「40A,50A,60A」が、「主開閉器」を指すのであれば、40Aは 8mm2、50A、60Aは 14mm2。

要するに、不平衡率 40%における一線電流の直近上位ということです。
6KVA → 36A → 8mm2
8KVA → 48A → 14mm2
10KVA → 60A → 14mm2
15KVA → 90A → 38mm2

上記はいずれも、
(1) 長さが短い場合。長ければ 1段、2段アップになることはある。
(2) VVケーブルまたは IV銭を金属管、ビニル管等に収める場合。

>サイズアップする場合どのような場合にメーターの交換や引き込み線?(電柱からメーター)の交換が必要になるのでしょうか…

メーターや引き込み線は、契約容量により決まります。
お客さんの都合で電線を太くしても、契約容量が変わらなければ、メーターが大きくなったり、引き込み線が太くなったりすることはありません。

逆に、引き込み線がうーんと長く通常より太くなる場合、それに合わせて引き込み口配線も太くすることが求められることはあります。

まず、電力会社は全国一社ではありませんから、この種のご質問には電力会社名を書かないと、的確な回答ができないことをお断りしておきます。

>40A,50A,60A,6KVA?,8KVA,10KVA,15KVAに対するメインのブレーカーに入る電線…

「40A,50A,60A」が、北海道、東北、東京、北陸、中部、九州電力管内で言う「契約電流」なら、いずれも最低 8mm2。
「40A,50A,60A」が、「主開閉器」を指すのであれば、40Aは 8mm2、50A、60Aは 14mm2。

要するに、不平衡率 40%における一線電流の直近上位ということです。
6KVA → ...続きを読む

Qブレーカー容量のだしかた

ブレーカーの定格電流のだしかたを教えていただきたいのですが?
単相100/200Vのときと、三相200Vのときです。
例えば20Kwのときはどうすればいいのでしょうか?のように例えを入れてくだされば幸いです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>12000/(200/1.732)=34.64Aでいいのでしょうか?このような場合ブレーカー容量は40Aでいいのでしょうか…

ブレーカー容量は電線の太さで決まり、電線の太さは許容電流と電圧降下で決まります。
許容される電圧降下を1%とすれば、電線こう長12mまでVVケーブル8mm2でよく、ブレーカーは40Aです。
電線こう長が12mを超え21mまでなら14mm2で50A、21mを超え33mまでなら22mm2で75Aとなります。
電圧降下が2%とか3%とかまで許されるなら、電線こう長はそれぞれ2倍、3倍となります。

Q太陽光発電(余剰配線)の連系用ブレーカーの接続

太陽光発電設備の連系用ブレーカーをBE(過電流保護機能付き漏電遮断器)の直後に接続してはダメとのことですが、図面右の接続例(2)の場合、BE直後の接続不可変接続と、負荷ブレーカー後への正式接続と、全く変わらない気がするのですが、何が違うのか詳しく教えていただきたく思います。
どうぞ、宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

分電盤内には、分岐ブレーカーが複数在ります。
(掲載の図では、6個)
一般には、分岐ブレーカーが幾つあっても、その電流の合計がBEの定格電流を超えた場合は、BEが遮断(トリップ)して、二次側電路を保護します。
しかし、太陽光発電設備がBEの直後に接続された場合は、分岐ブレーカーから負荷に流れる電流は、BEから流れこむ電流と太陽光発電設備から流れこむ電流の合計となります。
すなわち、BEからの電流がBEの定格値を超えていないのに、太陽光発電設備からも電流が流れ混み、BE~分岐ブレーカー間の電路にはBEで保護するべき電流以上の電流が流れる可能性があります。
これが「分電盤に定格以上の電流が流れる恐れがある」の意味です。
盤にも定格電流があります。
一般に、主幹ブレーカーがある場合は、その定格電流が盤の定格電流になります。

Q太陽光発電系統連系:単相と三相の違いは?

太陽光発電(低圧サイト)を系統連系する場合、単相と三相があるようですが、それぞれの方式にはどんな特徴があるのでしょうか。

教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

No.2です。

> 太陽光で発電した10kwの電気を系統連系する場合、単相と三相の場合で、どれくらいの違いがありますか?

太陽光発電(直流出力)を系統に流すためにはパワーコンディショナー(交流変換と系統同期)が必要です。
「系統連系する場合、単相と三相があるようですが、」は太陽光発電設備メーカーが用意しているそのパワーコンディショナーの仕様となります。
どのくらいの違いかは、パワーコンディショナーの仕様を比較してみてください。

比較の要点は、効率と設備価格、利用推定年です。
利用年を15年とした場合、
・15年間の日射量を推定して総発電電力量を推定すること
・このうち、効率差で稼いだ電力の15年分の電力量料金が、設備価格差を上回るか、
・15年の先行投資分の利子も考えること、

これらの比較結果が、どちらを採用するかの決め手となります。
特に、会社や顧客の設備としてのご検討ならば、これらの試算は必須です。


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