三条の発電所のSMAブレーカーダウンはパネル側の絶縁抵抗?

「雨が降ると漏電する」太陽光パネル、豪雨時の測定で異常値(page 3)

 太陽光パネルごとに、絶縁抵抗値は大きな幅でバラついた。絶縁抵抗値が10MΩ以上のパネルもあれば、パネルメーカーが「不良」と認めるとしている1MΩを下回る値のパネルもあった。中には約0.4MΩという、パネルメーカーが主張している異常値を大きく下回るパネルもあった(図3)。

 

その後、漏電していると思われる太陽光パネルを含む直流回路を、接続箱の開閉器を使ってオンに切り替えてみた。すると、約5分後に、再び集電箱の漏電遮断器が作動し、該当する3台のPCSからの送電を止めた

 

先日ブレーカーダウンした三条の発電所。

SMAのパワコンが動作を停止していたのでてっきりパワコンが原因なのかと思ったのですが、どうも直流側(つまりパネル)が原因なのではないかという疑惑が出てきました。
2017-08-19 16.21.34

 

そもそもの原因は何か 雨で絶縁抵抗が落ちること

この問題のスタートは雨でパネルの絶縁抵抗が下がることにあります。

通常はパネルの中のセルという黒い結晶で発電された電気は銀色の配線をとって集められます。

60枚のセルが直列につながっていて、1枚のパネルでは36Vくらいの電圧発生します。

それが12直列ほど繋がっていますから、500V近い直流電圧がかかっています。

 

ここで雨です。

雨が当たると絶縁抵抗値が下がります。

簡単にいうと電気を通しやすくなるのです。

 

すると配線で集められる電気とは別のルート「漏電ルート」から電気が地面に流れてしまうことがあるわけです。

 

今回の事象がそれに当たるのであれば、当日、僕の発電所には500V近辺の直流が流れていた可能性があります。

 

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問題は検査がとてもしづらいこと

リンク先の記事を1p目から読むと「雨でパネルの絶縁抵抗が落ちるのはよくあること」「しかし1MΩ以上出ていれば問題ないと言えるのでは?」というのが当該メーカーの態度でした。

 

論点は2つあります。

1つ目は雨の日に求められる絶縁抵抗はどのくらいであるべきなのか。

2つ目は雨の日の絶縁抵抗値をメーカー側は認識しているのかということです。

 

雨の日に絶縁抵抗が落ちるという現象は当然雨の日に検査することになります。

この時点で結構逆境ですよね。

 

仮説)過積載型の三相発電所はこの問題が発生しやすい

もし、この「雨の日の絶縁抵抗で漏電ブレーカーがトリップする」という現象が本当に起こっているのだとしたら2つのポイントがあります。

 

1つ目は「絶縁抵抗が落ちやすいパネル、落ちにくいパネルがある。しかし前もってそれを知る方法は今の所ない」ということ。

 

2つ目は「過積載型で三相パワコンの発電所は雨天時の漏電が発生しやすい」ということです。

単相であれば450Vまでですが、三相では600Vになります。

高圧発電所では1000Vのものもありますよね。

 

これから発電所の経年が進んできたときに、この問題は表面化してくるのかもしれません。

 

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8 Comments

通りすがり

漏電トリップなら漏電ボタンが出るはずです。
前記事でトリップしたブレーカの漏電ボタンは出てなかったので漏電じゃないな~と思ってました。
他にも発電所持たれてるようなのできちんとトリップした要因から調べた方がいいと思います。
同じようなことは他にも起きると思いますので。

Reply
reo1999

はじめまして。
私は施工業者兼メンテナンス業者です。

hamasaki様の仰る通り、降雨時に絶縁抵抗が極端に下がるパネルは多々あります(メーカーによったり個体差であったり、特にいわゆる大陸製に多いです)。

1点ご確認頂きたいのが漏電ブレーカーの感度です。
電気工事業界一般的に漏電ブレーカーの感度は30mA(家庭用主幹漏電ブレーカーも含め、電材店に漏電ブレーカーを発注すると特にコチラが指定しない限り30mAが納品されます)なんですが、SMA施工マニュアルには100mA以上と記載されています。
漏電感度の鈍いブレーカーを付けろって事です。

高圧案件との事ですので、おそらくはキュービクル内に各パワコンの漏電ブレーカーが設置されていると思います。
日東or河村製であれば、各漏電ブレーカーに感度設定のダイアルが付いている可能性が高いのでコチラをご確認頂ければと存じます。

Reply
借金大好きhamasakiさん

書き方が悪くてすみません。

僕の発電所は三相低圧です。

もし、高圧だったら1000Vという意味で書かせてもらっていました。

色々な方からご意見いただきまして、やはり100mAの感度のブレーカーがキーなのかなと。週末現地に行けそうなのでみてきます!

reo1999

コチラこそ、勝手に高圧と解釈してしまい申し訳ございませんでした。

私共は原因の切り分けとして、まずはマニュアル通りに施工されているかの確認からスタートします。
仮に30mAが設置されており、100mAに交換した事により改善されたとなれば販売店の指示不備もしくは施工店のマニュアル確認不備となります。

それでも改善されないなら、パネルが怪しいという流れです。

実際SMAパワコン+30mAブレーカーで何の問題も無く運転している発電所も多々あります。
SMAパワコンは制御が敏感なんでしょうね。

私共はSMAパワコンとパネルの相性が悪い・・・と結論付けました(汗)

na

子ブレーカーの定格感度電流は確認しましたでしょうか?
SMAの9.9Kwにブレーカーも同じパナソニックをつけていて同じ事象あったので気になったのでコメントしました。
同じように雨の際にブレーカーが落ちるので
原因を追求したところ定格感度電流が感知して遮断でした。 子ブレーカーの確認、SMAに定格感度電流の確認していただいた方がいい思います。

Reply
借金大好きhamasakiさん

子ブレーカーを100mAにしてあげる必要があるようです。
明日、どうなってるか確認してみます!

ありがとうございます。

SUN33

私のブレーカーは、耐熱値(50度)を超えた事による「断」でした。原因が白黒はっきりしている故障は、それなりの対策もできますが、微妙に規定値を満たさない故障については、なかなかオーナーもきずかないと思います。それが、20年で大変な損益を生む事になります。私の施設では、各バワコン間の発電量の比較と、中性線(N)の電流値を常時監視しています。
何だかの原因でバランスが崩れると中性線の電流は、ゼロのはずですが、0.2A程度の微妙な電流が流れます。
そのパワコンの回路を測定器を使って測定すれば、原因は、おのずと見えてきます。
雨の日は、発電量も少ないので漏電電流は、小さいのではありませんか。絶縁の悪いまま、晴天を迎える時に発生しそうですが。

Reply
yuki2822

非常に興味深い記事をありがとうございます。
どこぞのブロガーの「会社待機」とは大違いですね(汗)

もう3年ほど前に、SMA三相10kwパワコンで地絡エラーが出た際、
参照元の記事と似たような感じで、ストリング毎の絶縁抵抗を
取ったことを思い出しました。

その際は、結局全ストリング10MΩ超の絶縁抵抗値が確認できたため、
パワコン側の絶縁抵抗検知機能の不良として、パワコン交換になりました。

気になること
1、SMAパワコンの地絡エラーと漏電遮断器トリップのすみ分け
2、雨の日に絶縁抵抗値が下がって漏電遮断器がトリップということですが、
 雨で無い普段でも、老朽化等で絶縁抵抗値が気付ける程度には
 低くなっている気がするのですが、どうなんでしょうね。。

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