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태양광발전설비 설치시 주의사항
주식회사 디케이 (ip:) 평점 0점   작성일 2020-07-28 추천 추천하기 조회수 44

태양광발전설비는 직류 고전압을 다루는 설비이므로 상용 220V 교류 전기를 다루는 것 보다는 더 조심해야합니다. 구체적인 이유로는


1) 전압이 고전압입니다. 보통의 경우 DC 400~850V 정도의 크기를 갖는 전압입니다.


2) 발전전압이 교류가 아니고 직류입니다. 직류는 전압이 0이 되는 시점이 없습니다. 교류는 주기적으로 0이 되지만, 직류는 항상 일정한 크기를 갖습니다.

이는 어떤 문제가 발생했을 경우 스스로가 꺼지지 않는다는 의미입니다.


3) 태양전지판은 전류원 전기로 동작합니다. 이 말은 조금 어려운 의미이지만, 전류 크기를 가지고 이상 유무를 판단할 수 없다는 것입니다. 즉 교류에서 사용하는 과전류차단기 및 누전차단기가 동작이 안된다는 의미입니다. 다시 말하면, 이상 발생시 보호 기능을 동작시키기가 매우 어렵다는 의미입니다.

 

이상의 이유들로 태양광발전설비는 항상 위험 요소를 내포하고 있습니다.


그러니 본질을 잘 이해하고 설치 작업을 해야 안전한 사용이 가능합니다.


먼저 모든 전기에서 동일하지만, 물기(수분)가 없도록 관리해야합니다.


또 이물질이 쌓이지 않게 관리해야합니다.


수분이나 이물질은 절연을 나쁘게 만드는 근본 원인입니다.


특히 전압이 높아지면 절연이 더 중요해지기 때문이지요.


순수한 물(증류수)은 부도체이지만, 빗물 등은 불순물이 있어서 전기가 통할 수 있습니다.


그리고 한번 전기가 통하면 물은 이온화가 되어 전기가 통하는 물질로 변합니다.


즉 초기 전기 흐름은 어렵지만, 한번 흐르게 되면 물분자가 이온화되어 계속해서 흐른다는 것이고, 직류인 경우는 고전압이 인가되므로 사고로 이어집니다.


구체적으로 태양전지판(PV 모듈)을 직렬연결하는 MC4라는 커넥터는 규격상으로는 물기가 있어도 내부로 침투하지 않는 규격입니다.


하지만, 물에 지속적으로 잠기면 아무래도 문제가 생길 수 있습니다.


그래서 태양전지판을 설치하고 전선을 결합시킬 때는 MC4 커넥터가 물에 노출되지 않게 해야합니다.


현실적으로 여러 시공 현장을 보면, 미관상의 이유 등으로 덕트 안에 넣어서 사용합니다.


이때 덕트 뚜껑을 아래로 하느냐? 위로 하느냐는 매우 중요합니다.


아래로 하게 되면, 위에서 떨어지는 빗물이 아무래도 덕트 내부로 들어갈 수 있습니다.


러면 덕트 안에 물이 고이고 커넥터를 포함한 전선이 물에 잠기게 됩니다.


따라서 조금 작업이 번거러워도 덕트 뚜껑은 위를 향하도록 하는 것이 좋습니다.


그리고 덕트 뚜껑을 위를 향하도록 한 경우에도, 만약 덕트에 물이 들어와 고이면 동일한 문제가 발생되므로 가로 방향으로 덕트를 설치하는 것 보다는 시작과 끝이 높낮이가 있는 세로 방향으로 설치하는 것이 물이 흘러 내려 나갈 수 있으므로 더 좋습니다.


이상 작은 차이지면, 조금이라도 사고 가능성을 줄일 수 있는 방법입니다.

 

다음은 접속반 설치 환경입니다.


접속반은 개별 전지판에서 만들어진 전기를 하나로 모아주는 역할을 하는 장치이며, 여러 부품이 작은 공간 안에 밀집되어 들어가므로 위험성이 큰 곳이고, 현장에서도 가장 많은 문제가 발생되고 있습니다.


첫째는 역시 물기 유입이 안되어야 합니다. 수분은 접속불량을 만들고, 접속불량은 접속부에 열을 발생시켜 열변형을 일으키고 결국은 아크를 유발합니다. 이렇게 아크가 발생하면, 아크 열로 주변부의 절연체를 탄화시킵니다. 탄화된 재질은 이제는 부도체가 아니고 도체가 됩니다. 전 완전히 새로운 양상으로 문제를 확대시킵니다. 바로 +/- 전기를 바로 단락시키는 현상이 일어나지요. 상용 교류에서는 단락 현상이 생기면 아주 큰 전류가 흘러가므로 과전류 보호기를 부착하여 과전류 상태를 검출하여 더 이상의 전기가 흐르지 못하도록 차단을 시킬 수가 있습니다. 하지만, 태양광발전 전기는 고전압 직류일 뿐만 아니라, 전류원으로 동작하니 비록 단락 상황이 일어나도 과전류가 흐르지 않습니다. 즉 아무리 좋은 계측기를 사용해도 과전류 상태를 감지할 수가 없다는 것이고, 따라서 보호 수단도 없습니다. 그러니 한번의 단락 사고는 바로 화재로 이어지게 되어 사회적인 이슈가 되며, 큰 경제적인 손실로 이어집니다. 그러니 접속부의 접속불량이 없도록 꼼꼼이 작업해야함과 동시에 절대로 물기가 들어가면 안됩니다. 그러나 통상적으로는 접속함은 외부에 노출 설치되므로 위험성이 남아 있지요.


그리고 외부 설치는 비 뿐 만아니라 강한 햇살도 직접 받을 수 있습니다. 강한 햇살은 함의 내부 온도를 높이는 역할을 하며, 한여름 폭염시에는 50~60도를 넘을 수 있어 내부 전기부품에 열적 스트레스를 줍니다. 즉 극심한 온도 변화는 접속부의 접속력을 떨어뜨려 궁극에는 접속불량을 만들어 위험성을 초래합니다.

그러니 접속함은 여름철 직사광선을 피할 수 있는 곳이면서, 직접 비가 들이치지 않은 곳에 설치 되어야 합니다. 별것 아닌 이 2가지 작은 관심이 태양광발전설비의 안전성을 보장하며, 수명을 연장하는 가장 좋은 방법입니다.


참고로 태양광발전설비는 과전류 보호 기능이 없다고 했습니다.


따라서 만약 문제가 발생하면 스스로 해결되지 않습니다.


또 태양전지판은 햇빛이 있는 한 계속적으로 발전을 하므로, 인위적으로 태양전지판과 연결된 선을 절단하지 않으면 접속함 내부가 모두 소실되어 자연 절단이 될 때까지 화재는 계속됩니다.


만약 접속반 화재가 발생하면, 함 문짝을 바로 열지 말고 태양전지판에서 들어오는 전선을 찾아서 절단해야합니다.


전문가 만이 할 수 있는 조치이지만, 조금만 관심을 가지면, 앞서 이야기 한, 덕트 처리된 태양전지판 연결 접속부를 찾을 수 있습니다.


현재 당사에서는 화재감시 기능뿐만 아니라, 태양전지판 입력단을 자동 차단시키는 기술이 포함된 제품을 특허 신청하였고, 시제품 개발 중에 있습니다.


보다 안전한 태양광발전설비 구축을 위해서 빠른 시일내에 출시하도록 하겠습니다.


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