近年、従来の化石燃料ベースの発電に代わる環境に優しい代替エネルギーとして太陽エネルギーの需要が高まっており、太陽光発電装置の傾向は、より大きな設置面積とより大きな生産能力の両方を備えたシステムへと移行しています。
しかし、太陽光発電所の容量と複雑さが増大し続けるにつれて、その設置、運用、メンテナンスに関連するコストも増加しています。システムが正しく設計されていないと、システムのサイズが大きくなるにつれて、小さな電圧損失が増加します。TE Con​​nectivity (TE) の Solar Customizable Trunk Solution (CTS) システムは、集中トランク バス アーキテクチャ (後述) に依存しています。この設計は、何百もの個別の結合ボックス接続とより複雑な全体の配線方式に依存する従来の方法に代わる効果的な方法を提供します。
TE の Solar CTS は、一対のアルミニウム ケーブルを地面に敷設することによりコンバイナ ボックスを排除し、任意の長さのワイヤに沿って TE のワイヤリング ハーネスを当社の特許取得済みのゲル太陽絶縁ピアス コネクタ (GS-IPC) に柔軟に接続できます。設置の観点から見ると、必要なケーブルと現場で構築する接続ポイントが少なくなります。
CTS システムは、ワイヤとケーブルのコストの削減、設置時間の短縮、システムの起動の高速化という点で、システム所有者とオペレータに即座の節約をもたらします (これらのカテゴリでは 25 ～ 40% の節約)。電圧損失を体系的に削減し（これにより生産能力を保護し）、長期的なメンテナンスやトラブルシューティングの作業負荷を軽減することで、太陽光発電所のライフサイクル全体を通じてコストを節約し続けることもできます。
CTS 設計は、オンサイトのトラブルシューティングとメンテナンスを簡素化することで、大規模太陽光発電所運営者のシステム全体の信頼性と効率も向上します。このシステムは標準化されたモジュラー設計コンセプトの恩恵を受けていますが、サイト固有の条件やエンジニアリング上の考慮事項に対処するためにカスタマイズすることもできます。この製品の重要な側面は、TE がお客様と緊密に連携して完全なエンジニアリング サポートを提供していることです。これらのサービスには、電圧降下の計算、効果的なシステム レイアウト、バランスの取れたインバーター負荷、オンサイト設置者のトレーニングなどがあります。
従来の太陽光発電システムでは、どのように適切に設計されているか、正しく設置されているかに関係なく、すべての接続点で多少の小さな抵抗が生成されます (したがって、システム全体の漏れ電流と電圧降下が発生します)。システムの規模が拡大するにつれて、漏れ電流と電圧降下の複合的な影響も増大し、それによって商業規模の太陽光発電所全体の生産量と財務目標が損なわれることになります。
対照的に、ここで説明する新しい簡素化されたトランク バス アーキテクチャは、より少ない接続でより大きなトランク ケーブルを展開することにより DC グリッドの効率を向上させ、それによってシステム全体の電圧降下を低減します。
ゲル太陽絶縁ピアスコネクタ (GS-IPC)。ゲル状の太陽光絶縁ピアス コネクタ (GS-IPC) は、一連の太陽光発電パネルをリレー バスに接続します。トランク バスは、低電圧 DC ネットワークとシステム DC/AC インバータの間で高レベルの電流 (最大 500 kcmil) を運ぶ大きな導体です。
GS-IPC は絶縁貫通技術を使用しています。小さなピアシングブレードがケーブルの絶縁スリーブを貫通し、絶縁下の導体との電気接続を確立できます。取り付け中、コネクタの片側が太いケーブルに「噛み込み」、もう一方の側がドロップ ケーブルになります。これにより、現場の技術者が時間と労力のかかる断熱材の削減や剥離作業を行う必要がなくなります。新しい GS-IPC コネクタは、ソケットまたは六角ソケット付きインパクト レンチのみを必要とし、各接続は 2 分以内に取り付けることができます (これは、新しい CTS システムの早期採用者によって報告されています)。シャーボルトの頭部を使用するため、取り付けがさらに簡単になります。あらかじめ設計されたトルクが得られると、シャーボルトの頭部が切断され、同時にコネクタの刃がケーブルの絶縁層を貫通して導体線に到達します。ダメージを与えてください。GS-IPC コンポーネントは、#10 AWG ～ 500 Kcmil のケーブル サイズに使用できます。
同時に、これらの接続を紫外線や気象条件から保護するために、GS-IPC 接続にはもう 1 つの重要な設計要素、つまり各トランク/バス ネットワーク接続に取り付けられる保護プラスチック ボックス ハウジングも含まれています。コネクタが適切に取り付けられた後、フィールド技術者は TE の Raychem Powergel シーラントを使用して蓋を閉めます。このシーラントは、取り付け中に接続内の湿気をすべて排出し、接続の耐用年数中に将来の湿気の侵入を防ぎます。ゲルボックスのシェルは、電流漏れを低減し、紫外線や太陽光に耐えることにより、完全な環境保護と難燃性を提供します。
全体として、TE Solar CTS システムで使用される GS-IPC モジュールは、太陽光発電システムの厳しい UL 要件を満たしています。GS-IPC コネクタは、UL 486A-486B、CSA C22.2 No. 65-03、および Underwriters Laboratories Inc. ファイル番号 E13288 にリストされている該当する UL6703 テストに従ってテストに合格しています。
ソーラーヒューズバンドル (SFH)。SFH は、インラインでオーバーモールドされた高定格ヒューズ、タップ、ホイップ、ワイヤ ジャンパを含むアセンブリ システムであり、UL9703 に準拠したプレハブ ヒューズ ワイヤ ハーネス ソリューションを提供するように構成できます。従来の太陽光発電アレイでは、ワイヤー ハーネスにヒューズがありません。代わりに、通常は各結合ボックスに配置されています。この新しいSFH工法により、ヒューズをワイヤーハーネスに埋め込みます。これには複数の利点があり、複数の文字列を集約し、必要なコンバイナー ボックスの総数を減らし、材料費と人件費を削減し、設置を簡素化し、長期的なシステム運用、メンテナンス、およびトラブルシューティングの節約に関連する継続性を高めます。
リレー切断ボックス。TE Solar CTS システムで使用されるトランク切断ボックスは、負荷切断、サージ保護、および負のスイッチング機能を提供します。これにより、インバータが接続される前にシステムをサージから保護し、必要に応じてオペレータに追加の接続を提供し、システムの柔軟性を切断できます。 。。それらの位置は、ケーブル接続を最小限に抑えるために戦略的に重要です (システムの電圧降下には影響しません)。
これらの絶縁ボックスはグラスファイバーまたはスチール製で、サージおよび一般接地機能を備えており、最大 400A の負荷遮断を提供できます。シャーボルトコネクタを使用して迅速かつ簡単に取り付けられ、熱サイクル、湿度、電気サイクルに関するULの要件を満たしています。
これらのトランク切断ボックスは、最初から 1500V スイッチになった負荷切断スイッチを使用します。対照的に、市場にある他のソリューションは通常、1500V に対応できるようにアップグレードされた 1000V シャーシで構成された絶縁スイッチを使用します。これにより、絶縁ボックス内で高熱が発生する可能性があります。
信頼性を高めるために、これらのリレー切断ボックスは、より大きな負荷切断スイッチとより大きなエンクロージャ (30 インチ x 24 インチ x 10 インチ) を使用して熱放散を改善しています。同様に、これらの断路ボックスは、より大きな曲げ半径に対応でき、500 AWG ～ 1250 kcmil のサイズのケーブルに使用されます。
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