C 5381-32:2020
(1)
目 次
ページ
序文 ··································································································································· 1
1 適用範囲························································································································· 1
2 引用規格························································································································· 2
3 用語及び定義 ··················································································································· 3
4 被保護システム及び機器 ···································································································· 7
5 太陽電池設備に生じる過電圧 ······························································································ 7
6 SPDの設置及び設置場所 ··································································································· 8
6.1 一般 ···························································································································· 8
6.2 各種太陽電池設備における要求事項··················································································· 8
7 等電位ボンディング ········································································································· 12
8 太陽電池設備に接続するSPDの要求事項 ············································································· 12
9 太陽電池設備のSPDの選定及び設置 ··················································································· 13
9.1 太陽電池設備の交流側に接続するSPDの選定 ···································································· 13
9.2 太陽電池設備の直流側に接続するSPDの選定 ···································································· 15
10 保守 ···························································································································· 20
附属書A(規定)LPSで保護した各種建築物等に対するSPDのIimpの値
又はInの値の簡略化した決定方法 ····················································································· 21
附属書B(参考)太陽電池の特性 ··························································································· 28
附属書C(参考)箇条6のSPDの設置及び設置場所並びに
箇条7の等電位ボンディングの追加情報 ············································································ 31
附属書D(参考)アメリカ合衆国におけるクラスI試験に適合したSPDの除外事項 ························· 36
参考文献 ···························································································································· 37
附属書JA(参考)JISと対応国際規格との対比表 ······································································ 38
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(2)
まえがき
この規格は,産業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人電子情報技術産業協会(JEITA)
及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,産業標準原案を添えて日本産業規格を制定すべきとの申出
があり,日本産業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本産業規格である。
この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本産業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
JIS C 5381の規格群には,次に示す部編成がある。
JIS C 5381-11 第11部:低圧配電システムに接続する低圧サージ防護デバイスの要求性能及び試験方
法
JIS C 5381-12 第12部:低圧配電システムに接続する低圧サージ防護デバイスの選定及び適用基準
JIS C 5381-21 第21部:通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイス(SPD)の要求性能及び試
験方法
JIS C 5381-22 第22部:通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイス(SPD)の選定及び適用基
準
JIS C 5381-31 第31部:太陽電池設備の直流側に接続するサージ防護デバイスの要求性能及び試験方
法
JIS C 5381-32 第32部:太陽電池設備の直流側に接続するサージ防護デバイスの選定及び適用基準
JIS C 5381-311 第311部:ガス入り放電管(GDT)の要求事項及び試験回路
JIS C 5381-312 第312部:ガス入り放電管(GDT)の選定及び適用基準
JIS C 5381-321 低圧サージ防護デバイス用アバランシブレークダウンダイオード(ABD)の試験方
法
JIS C 5381-331 低圧サージ防護デバイス用金属酸化物バリスタ(MOV)の試験方法
JIS C 5381-341 低圧サージ防護デバイス用サージ防護サイリスタ(TSS)の試験方法
JIS C 5381-351 第351部:通信・信号回線に接続するサージアイソレーショントランス(SIT)の要
求性能及び試験方法
JIS C 5381-352 第352部:通信・信号回線に接続するサージアイソレーショントランス(SIT)の選
定及び適用基準
日本産業規格 JIS
C 5381-32:2020
低圧サージ防護デバイス−
第32部:太陽電池設備の直流側に接続する
サージ防護デバイスの選定及び適用基準
Low-voltage surge protective devices-
Part 32: Surge protective devices connected to the d.c. side of
photovoltaic installations-Selection and application principles
序文
この規格は,2017年に第1版として発行されたIEC 61643-32を基に,技術的内容を変更して作成した
日本産業規格である。
なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一
覧表にその説明を付けて,附属書JAに示す。
1
適用範囲
この規格は,直流1 500 V以下及び交流1 000 V(50/60 Hz)以下の太陽電池設備の直流側及び交流側に
接続するサージ防護デバイス(以下,SPDという。)の選定,設置及び協調のための基準について規定す
る。
この規格では,太陽電池アレイ又は1組の相互接続した太陽電池モジュールから,配電盤内の接続点又
は電源供給点までの関連するケーブル,保護装置及びインバータを太陽電池設備とする。
この規格は,次に示す異なる場所及び異なる種類の太陽電池設備に接続するSPDに用いる。
a) 建築物等の屋上に設置した太陽光発電システム
b) 多重接地及びメッシュ接地システムをもつ大規模太陽光発電所などの地上に設置した太陽光発電シス
テム
この規格では,太陽電池設備は上記の両方の太陽光発電システムを示し,太陽光発電所は多重接地をも
つ地上設置の大規模太陽光発電所を示す。
蓄電池を含む太陽電池設備の場合,追加の要求事項が必要な場合がある。
注記1 JIS C 60364-5-54,IEC 60364規格群,JIS Z 9290規格群,IEC 62305-2及びJIS C 5381-12に
も適用される。
注記2 この規格はSPDだけを扱い,装置[例 インバータ,電力変換装置(PCE)]内に組み込ん
だサージ防護部品は扱わない。
注記3 我が国の電圧は,電気設備に関する技術基準を定める省令において,低圧は交流600 V(実
効値)以下,直流は750 V以下と規定している。
2
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注記4 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
IEC 61643-32:2017,Low-voltage surge protective devices−Part 32: Surge protective devices
connected to the d.c. side of photovoltaic installations−Selection and application principles
(MOD)
なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”
ことを示す。
2
引用規格
次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格のうちで,西暦年を付記してあるものは,記載の年の版を適用し,その後の改正版(追補を含む。)
は適用しない。西暦年の付記がない引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
JIS C 5381-11:2014 低圧サージ防護デバイス−第11部:低圧配電システムに接続する低圧サージ防
護デバイスの要求性能及び試験方法
注記 対応国際規格:IEC 61643-11:2011,Low-voltage surge protective devices−Part 11: Surge
protective devices connected to low-voltage power systems−Requirements and test methods(IDT)
JIS C 5381-12 低圧サージ防護デバイス−第12部:低圧配電システムに接続する低圧サージ防護デバ
イスの選定及び適用基準
注記 対応国際規格:IEC 61643-12,Low-voltage surge protective devices−Part 12: Surge protective
devices connected to low-voltage power distribution systems−Selection and application principles
(IDT)
JIS C 5381-21 低圧サージ防護デバイス−第21部:通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイス
(SPD)の要求性能及び試験方法
注記 対応国際規格:IEC 61643-21,Low-voltage surge protective devices−Part 21: Surge protective
devices connected to telecommunications and signalling networks−Performance requirements and
testing methods(IDT)
JIS C 5381-22 低圧サージ防護デバイス−第22部:通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイス
(SPD)の選定及び適用基準
注記 対応国際規格:IEC 61643-22,Low-voltage surge protective devices−Part 22: Surge protective
devices connected to telecommunications and signalling networks−Selection and application
principles(IDT)
JIS C 5381-31 低圧サージ防護デバイス−第31部:太陽電池設備の直流側に接続するサージ防護デバ
イスの要求性能及び試験方法
注記 対応国際規格:IEC 61643-31,Low-voltage surge protective devices−Part 31: Requirements and
test methods for SPDs for photovoltaic installations(IDT)
JIS C 8992-1:2010 太陽電池モジュールの安全適格性確認−第1部:構造に関する要求事項
注記1 対応国際規格:IEC 61730-1:2004,Photovoltaic (PV) module safety qualification−Part 1:
Requirements for construction(IDT)
注記2 対応国際規格では引用規格に記載はないが,この規格の9.2.4で引用しているため追記し
た。
JIS C 8992-2:2010 太陽電池モジュールの安全適格性確認−第2部:試験に関する要求事項
3
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注記1 対応国際規格:IEC 61730-2:2004,Photovoltaic (PV) module safety qualification−Part 2:
Requirements for testing(IDT)
注記2 対応国際規格では引用規格に記載はないが,この規格の9.2.4で引用しているため追記し
た。
JIS C 60364-5-54 建築電気設備−第5-54部:電気機器の選定及び施工−接地設備,保護導体及び保
護ボンディング導体
注記 対応国際規格:IEC 60364-5-54,Low-voltage electrical installations−Part 5-54: Selection and
erection of electrical equipment−Earthing arrangements and protective conductors(IDT)
JIS C 60664-1:2009 低圧系統内機器の絶縁協調−第1部:基本原則,要求事項及び試験
注記 対応国際規格:IEC 60664-1:2007,Insulation coordination for equipment within low-voltage
systems−Part 1: Principles, requirements and tests(IDT)
JIS C 61000-4-5:2018 電磁両立性−第4-5部:試験及び測定技術−サージイミュニティ試験
注記 対応国際規格:IEC 61000-4-5:2014,Electromagnetic compatibility (EMC)−Part 4-5: Testing and
measurement techniques−Surge immunity test(IDT)
JIS Z 9290-3:2019 雷保護−第3部:建築物等への物的損傷及び人命の危険
注記 対応国際規格:IEC 62305-3:2010,Protection against lightning−Part 3: Physical damage to
structures and life hazard(MOD)
JIS Z 9290-4 雷保護−第4部:建築物等内の電気及び電子システム
注記 対応国際規格:IEC 62305-4,Protection against lightning−Part 4: Electrical and electronic systems
within structures(IDT)
IEC 60364-4-44:2007,Low-voltage electrical installations−Part 4-44: Protection for safety−Protection
against voltage disturbances and electromagnetic disturbances及びAmendment 1:2015
IEC 60364-5-53:2015,Electrical installations of buildings−Part 5-53: Selection and erection of electrical
equipment−Isolation, switching and control
IEC 60364-7-712:2017,Low voltage electrical installations−Part 7-712: Requirements for special installations
or locations−Solar photovoltaic (PV) power supply systems
IEC 62109-1:2010,Safety of power converters for use in photovoltaic power systems−Part 1: General
requirements
注記 対応国際規格では引用規格に記載はないが,この規格の9.2.4で引用しているため追記した。
IEC 62305-2,Protection against lightning−Part 2: Risk management
ITU-T Recommendation K.20,Resistibility of telecommunication equipment installed in a
telecommunications centre to overvoltages and overcurrents
ITU-T Recommendation K.21,Resistibility of telecommunication equipment installed in customer premises to
overvoltages and overcurrents
3
用語及び定義
この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。
3.1
太陽電池アレイ(PV array)
太陽電池モジュール,太陽電池ストリング又は太陽電池サブアレイを電気的に相互接続した集合体。
4
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注記1 この規格では,太陽電池アレイは,電力変換装置(PCE),他の電力変換装置,又は直流負荷
の直流入力端子までの全ての構成要素とする。太陽電池アレイには,架台,太陽光追尾装置,
温度管理及びその他の部品は含まない。
注記2 太陽電池アレイは,単一の太陽電池モジュール,単一の太陽電池ストリング,幾つかの並列
接続した太陽電池ストリング,又は幾つかの並列接続した太陽電池サブアレイ及び関連する
電気部品で構成する場合がある。この規格では,太陽電池アレイの境界は,太陽電池アレイ
の断路装置の出力側である。
注記3 IEC 60364-7-712:2017の712.3.4参照
3.2
太陽電池モジュール(PV module)
完全な耐環境性をもつ相互接続した太陽電池セルの最少集合体。
注記 IEC 60364-7-712:2017の712.3.2参照
3.3
太陽電池ストリング(PV string)
太陽電池モジュールを1個以上,直列に接続した回路。
注記 IEC 60364-7-712:2017の712.3.3参照
3.4
太陽電池設備(PV installation)
太陽光発電の機器で組み立てた設備。
注記 IEC 60364-7-712:2017の712.3.11参照
3.5
電気設備の原点(origin of the electrical installation)
電気エネルギーを電気設備に供給するポイント。
注記 IEC 60050-826:2004の826-10-02参照
3.6
雷保護システム,LPS(lightning protection system, LPS)
建築物等への落雷による物的損傷及び生物への傷害を低減するために用いるシステム全体。
注記1 外部雷保護システム及び内部雷保護システムの両方で構成する。
注記2 JIS Z 9290-1:2014の3.42参照
3.7
被保護建築物等から分離した外部LPS(external LPS isolated from the structure to be protected)
受雷部システム,引下げ導線システムなどの雷電流経路を被保護建築物等と接触しないように分離配置
した外部LPS。
注記1 分離したLPSでは,LPSと被保護建築物等との間の危険な火花放電を防止する。
注記2 JIS Z 9290-3:2019の3.3参照
3.8
サージ防護デバイス,SPD(surge protective device, SPD)
サージ電圧を制限し,サージ電流を分流することを目的とした,1個以上の非線形素子を内蔵している
デバイス。
注記1 SPDは,適切な接続手段をもつ完成品である。
5
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注記2 JIS C 5381-11:2014の3.1.1の“低圧サージ防護デバイス”を“サージ防護デバイス”に変更
した。
3.9
離隔距離,s(separation distance, s)
危険な火花放電が発生しない2個の導電性部材間の距離。
注記 JIS Z 9290-3:2019の3.28参照
3.10
雷等電位ボンディング,EB(lightning equipotential bonding, EB)
分離した金属製部分を,雷電流によって発生する電位差を低減するため,直接又はサージ防護デバイス
を介してLPSへ接続すること。
注記 JIS Z 9290-3:2019の3.23参照
3.11
ボンディング用バー(bonding bar)
金属製工作物,外部導電性部材,電力及び通信線,並びに他のケーブル類をLPSに接続可能な金属製の
バー。
注記 JIS Z 9290-3:2019の3.24参照
3.12
ボンディング導体(bonding conductor)
分離した導電性部材をLPSに接続する導体。
注記 JIS Z 9290-3:2019の3.25参照
3.13
標準試験条件,STC(standard test conditions, STC)
太陽電池セル及び太陽電池モジュールの定格及び試験に用いる基準としての標準的な状態。
注記1 製品規格を参照(例 JIS C 8990)。
注記2 JIS C 8990に記載された太陽電池モジュールの標準試験条件が,次のように示されている。
a) 太陽電池セルの温度は25 ℃
b) 太陽電池セル又は太陽電池モジュールの平面の日射強度は1 000 W/m2
c) エアマス1.5に相当する光スペクトル
注記3 IEC 60364-7-712:2017の712.3.12参照
3.14
標準試験条件における開回路電圧,UOC STC(open-circuit voltage under standard test conditions, UOC STC)
無負荷(開回路)の太陽電池モジュール,太陽電池ストリング,太陽電池アレイ,太陽電池インバータ
又は電力変換装置の直流側に印加する標準試験条件における電圧。
注記 IEC 60364-7-712:2017の712.3.13に“太陽電池インバータ又は電力変換装置”を追加した。
3.15
最大開回路電圧,UOC MAX(open-circuit maximum voltage, UOC MAX)
無負荷(開回路)の太陽電池モジュール,太陽電池ストリング,太陽電池アレイ,太陽電池インバータ
又は電力変換装置の直流側に印加する最大電圧。
注記 UOC MAXの計算は附属書Bを参照。
6
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3.16
標準試験条件における短絡電流,ISC STC(short-circuit current under standard test conditions, ISC STC)
標準試験条件における,太陽電池モジュール,太陽電池ストリング又は太陽電池アレイの短絡電流。
注記 IEC 60364-7-712:2017の712.3.15参照
3.17
最大短絡電流,ISC MAX(short-circuit maximum current, ISC MAX)
太陽電池モジュール,太陽電池ストリング又は太陽電池アレイの最大短絡電流。
注記1 ISC MAXの計算は附属書Bを参照。
注記2 IEC 60364-7-712:2017の712.3.16参照
3.18
太陽電池に適用する最大連続使用電圧,UCPV(maximum continuous operating voltage for PV application, UCPV)
SPDの防護モードに連続して印加してもよい最大直流電圧。
注記1 この値は,UOC MAX以上である。
注記2 JIS C 5381-31の3.1.10参照
3.19
SPDの定格短絡電流,ISCPV(short-circuit current rating of the SPD, ISCPV)
SPD製造業者が指定した分離器とSPDとを直列接続して,SPDを評価するための電源系統からの最大推
定短絡電流。
注記1 この値は,ISC MAX以上である。
注記2 JIS C 5381-31の3.1.25参照
3.20
開回路故障モード,OCFM(open-circuit failure mode, OCFM)
特定の条件下でSPDが永久的な高インピーダンス又は開回路状態に変化する故障。
注記1 最終的な故障モードに達するまでの限られた時間において,低インピーダンスの中間的な状
態となる可能性がある。
注記2 JIS C 5381-31の3.1.40参照
3.21
短絡故障モード,SCFM(short-circuit failure mode, SCFM)
特定の条件下でSPDが永久的な低インピーダンス又は短絡状態に変化する故障。
注記 JIS C 5381-31の3.1.41参照
3.22
定格インパルス電圧,Uw(rated impulse voltage, Uw)
製造業者が機器又はその部分に定めたその機器などの絶縁の過渡過電圧に対する耐電圧性能を表すイン
パルス耐電圧値。
注記1 この規格では,通電導体と接地との間の耐電圧だけを考慮する。
注記2 Uwは1.2/50の電圧インパルス波形で測定する。
注記3 他の規格ではUimpという場合がある。
注記4 JIS C 60664-1:2009の3.9.2を編集(注記1,注記2及び注記3を追加)
3.23
全放電電流,ITotal(total discharge current, ITotal)
7
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多極SPDの全放電電流試験において,接地導体を通過する電流。
注記1 この目的は,多極SPDの多防護モードに同時に通電するときの累積的な影響を確認するため
である。
注記2 ITotalは,クラスI試験を適用するSPDに関連する特殊なものであってJIS Z 9290規格群によ
る雷等電位ボンディングのために用いている。
注記3 JIS C 5381-11:2014の3.1.44の“PE又はPEN導体”を“接地導体”,また,“雷保護等電位ボ
ンディング”を“雷等電位ボンディング”に変更した。
4
被保護システム及び機器
太陽電池設備内の機器の防護を要求する場合,次のものを対象とする。
− インバータ(交流低圧配電システムへのインターフェース及び直流へのインターフェース)
− 太陽電池アレイ
− 配線
− インバータと太陽電池アレイとの間に設置した部品
− 太陽電池設備の監視及び制御機器
過電圧は,太陽電池設備を破壊若しくは劣化,又は誤動作を引き起こす可能性があるため,太陽電池設
備を防護することが望ましい。
防護の必要性及び防護対策の適切な選定の評価には,耐電圧に関する製造業者からの情報が必要である。
そのような情報が容易に入手できない場合,9.1.3,9.2.4及び表2に規定する機器の定格インパルス電圧
Uwを目安として用いることができる。部分雷電流は,制御不能なフラッシオーバの原因となり,火災を引
き起こすことがある。サージ防護対策は,火災のリスク低減に有効な手段としてもよい(JIS Z 9290規格
群及びIEC 62305-2を参照)。
注記 対応国際規格の誤記があったため,9.1.2を9.1.3及び9.2.4に修正した。
5
太陽電池設備に生じる過電圧
太陽電池設備に生じる過電圧は,幾つかの条件が原因となる場合があり,次による。
− 建築物等の外部LPSへの直撃雷(S1),又は建築物等及び/若しくは太陽電池設備の近傍への落雷(S2)。
− 配電網よりの引込線への直撃雷(S3)及び引込線近傍への落雷による誘導雷電流(S4)。
− 配電系統で生じる過電圧。例えば,開閉操作によるもの。
注記1 S1〜S4はJIS Z 9290規格群及びIEC 62305-2を参照。
注記2 過電圧はIEC 60364-4-44を参照。
電気的なインバータ及びコンバータ技術によって,交流電圧に繰り返し生じるスイッチング過電圧(ス
パイク)は,SPDの選定に対して,特別な検討を必要とする場合がある。
この規格における防護の要求事項は,太陽電池設備の直流部品を相互接続する配線が,適切な経路又は
遮蔽(例えば,適切なケーブル配線方式を用いる。)のいずれか一方によって,直撃雷から十分に防護する
ことを前提としている。
8
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6
SPDの設置及び設置場所
6.1
一般
JIS C 5381-12,JIS Z 9290規格群及びIEC 62305-2では,太陽電池設備の防護のためのSPDの選定及び
設置は,多くの要因に依存し,主に次による。
− 設置場所の年間落雷密度Ng(1/km2/年)又は年間雷雨日数Td
− 低圧配電システムの特性(例えば,架空線又は埋設線)及び被保護機器の特性
− 外部LPSで直撃雷から太陽電池設備を保護する必要性
太陽電池設備を外部LPSで保護する場合,SPDの要求事項は次による。
− LPSのクラスの選定(附属書Aの簡易方法を参照)
− LPSと太陽電池設備との間の離隔距離sが確保できるか(分離した外部LPS)又は確保できないか(分
離しない外部LPS)
外部LPS及び離隔距離sの要求事項の詳細は,JIS Z 9290-3を参照。
最適なインバータの過電圧保護のためには,SPD及びインバータの接地を直接接続することが望ましい。
SPDの試験クラス及びボンディング導体の最小断面積は,表1に従って選定する。
JIS C 5381-31に適合したSPDは,PV記号を表示する。
表1−SPDの試験クラス及びボンディング導体の最小断面積の選定
位置
SPDの設置場所
③b)
SPDの
設置場所
②b)
SPDの
設置場所
①b)及び④b)
試験規格
JIS C 5381-11
JIS C 5381-11 JIS C 5381-31
外部LPSのない太陽電池設備に設
置するSPD(6.2.1参照)
試験クラス
クラスI a)
クラスII a)
クラスII a)
クラスII a)
ボンディング導
体の最小断面積
14 mm2
(16 mm2)
5.5 mm2
(6 mm2)
5.5 mm2
(6 mm2)
5.5 mm2
(6 mm2)
離隔距離sが確保できる外部LPS
を備えた太陽電池設備に設置する
SPD(6.2.2参照)
試験クラス
クラスI
クラスII a)
クラスII a)
ボンディング導
体の最小断面積
14 mm2
(16 mm2)
5.5 mm2
(6 mm2)
5.5 mm2
(6 mm2)
離隔距離sが確保できない外部LPS
を備えた太陽電池設備に設置する
SPD(6.2.3及び附属書A参照)
試験クラス
クラスI
クラスI a)
クラスI
ボンディング導
体の最小断面積
14 mm2
(16 mm2)
14 mm2
(16 mm2)
14 mm2
(16 mm2)
注記 導体の最小断面積の要求事項は,幾つかの国で異なる。IEC 62305-3のまえがきで,これらの違いを説明して
いる。IEC 62305-3のまえがきには,我が国における導体の最小断面積は,銅の場合,16 mm2は14 mm2に,
6 mm2は5 mm2に小さくすることができると記載している。そのため,我が国の標準電線サイズに修正して,
対応国際規格の値を括弧書きで記載する。
注a) 必要な場合
b) 図1,図2及び図3による。
6.2
各種太陽電池設備における要求事項
6.2.1
外部LPSのない太陽電池設備
外部LPSのない太陽電池設備に設置するSPDを図1に示す。
注記 対応国際規格に図1を引用する記載の脱落があったので,適切な文をこの細分箇条に記載した。
9
C 5381-32:2020
記号説明
① SPDの設置場所:太陽電池インバータの直流側
JIS C 5381-31のクラスII試験に適合したSPDを用いる。
② SPDの設置場所:太陽電池インバータの交流側
JIS C 5381-11のクラスII試験に適合したSPDを用いる。
③ SPDの設置場所:主分電盤内
JIS C 5381-11のクラスI試験に適合したSPD又はクラスII試験に適合したSPDを用いる。
④ SPDの設置場所:太陽電池アレイの直流出力
JIS C 5381-31のクラスII試験に適合したSPDを用いる。
図1−外部LPSのない太陽電池設備に設置するSPD
一般的に,図1に示すように,インバータの直流側に二つのSPD(設置場所①及び④)及びインバータ
の交流側に二つのSPD(設置場所③及び②)を設置することが望ましい。
注記 遮蔽した直流配線を用いる場合,接続する機器インターフェースは,本質的に誘導過電圧から
防護できる。
設置場所②のSPDは,次のいずれかの場合,必要としない。
・ 主分電盤のSPDとインバータとの距離が10 m未満,かつ,PE導体(保護導体)が交流配線とともに
配線している場合(9.1.4参照)。この場合,一つのSPDを設置場所③の主分電盤に設置する。
・ インバータ及び主分電盤が同じボンディング用バーに,それぞれ0.5 m以下の配線で接続している場
合(例えば,インバータが主分電盤内にある場合)。
設置場所④のSPDは,次のいずれかの場合,必要としない。
・ インバータと太陽電池アレイとの距離が10 m未満,かつ,設置場所①のSPDの電圧防護レベルUP
が,太陽電池アレイの定格インパルス電圧Uw(9.2.4参照)の0.8倍以下の場合。
・ 設置場所①のSPDの電圧防護レベルUPが,太陽電池アレイの定格インパルス電圧Uwの0.5倍以下,
かつ,PE導体(保護導体)が直流配線と近接している場合。
6.2.2
離隔距離sが確保できる外部LPSを備えた太陽電池設備(太陽光発電所のような多重接地をもつ
太陽電池設備は除く)
これは,離隔距離sが確保できない場合よりも望ましい方法である。
離隔距離sを短くする手段をとること(例えば,複数又はメッシュ状の引下げ導線),又は被保護建築物
等(建築物等の一部である太陽電池設備)から分離した外部LPSを用いることは,6.2.3に示す対策よりも
望ましい。
SPD
SPD
SPD
配電網
主分電盤
太陽電池インバータ
太陽電池アレイ
〜
SPD
主接地端子
建築物等の接地極システム
②
③
①
④
10
C 5381-32:2020
被保護建築物等から分離した外部LPSは,太陽電池設備の近傍だけで用いてもよい(部分的に分離した
外部LPS)。
離隔距離sが確保できる外部LPSを備えた太陽電池設備に設置するSPDを図2に示す。
注記 対応国際規格に図2を引用する記載の脱落があったので,適切な文をこの細分箇条に記載した。
記号説明
① SPDの設置場所:太陽電池インバータの直流側
JIS C 5381-31のクラスII試験に適合したSPDを用いる。
② SPDの設置場所:太陽電池インバータの交流側
JIS C 5381-11のクラスII試験に適合したSPDを用いる。
③ SPDの設置場所:主分電盤内
JIS C 5381-11のクラスI試験に適合したSPDを用いる。
④ SPDの設置場所:太陽電池アレイの直流出力
JIS C 5381-31のクラスII試験に適合したSPDを用いる。
⑤ LPSの受雷部システム
⑥ LPSの引下げ導線システム
図2−離隔距離sが確保できる外部LPSを備えた太陽電池設備に設置するSPD
一般的に,図2に示すように,インバータの直流側に二つのSPD(設置場所①及び④)及びインバータ
の交流側に二つのSPD(設置場所③及び②)を設置することが望ましい。
設置場所②のSPDは,次のいずれかの場合,必要としない。
・ 主分電盤のSPDとインバータとの距離が10 m未満,かつ,引下げ導線に流れる雷電流から生じる誘
導電圧が無視できる場合(JIS Z 9290-4参照)。
・ インバータ及び主分電盤が同じボンディング用バーに,それぞれ0.5 m以下の配線で接続している場
合(例えば,インバータが主分電盤内にある場合)。
設置場所④のSPDは,次のいずれかの場合,必要としない。
・ インバータと太陽電池アレイとの距離が10 m未満,かつ,設置場所①のSPDの電圧防護レベルUP
が,太陽電池アレイの定格インパルス電圧Uw(9.2.4参照)の0.8倍以下の場合。
SPD
SPD
SPD
配電網
主分電盤
太陽電池インバータ
太陽電池アレイ
〜
SPD
主接地端子
建築物等の接地極システム
②
③
①
④
⑥
⑤
s
LPS
11
C 5381-32:2020
・ 設置場所①のSPDの電圧防護レベルUPが,太陽電池アレイの定格インパルス電圧Uwの0.5倍以下,
かつ,PE導体(保護導体)が直流配線と近接している場合。
6.2.3
離隔距離sが確保できない外部LPSを備えた太陽電池設備(太陽光発電所のような多重接地をも
つ太陽電池設備を含む)
離隔距離sが確保できない外部LPSを備えた太陽電池設備に設置するSPDを図3に示す。
注記 対応国際規格に図3を引用する記載の脱落があったので,適切な文をこの細分箇条に記載した。
記号説明
① SPDの設置場所:太陽電池インバータの直流側
JIS C 5381-31のクラスI試験に適合したSPDを用いる。
② SPDの設置場所:太陽電池インバータの交流側
JIS C 5381-11のクラスI試験に適合したSPD(例外は次による。)を用いる。
③ SPDの設置場所:主分電盤内
JIS C 5381-11のクラスI試験に適合したSPDを用いる。
④ SPDの設置場所:太陽電池アレイの直流出力
JIS C 5381-31のクラスI試験に適合したSPDを用いる。
⑤ LPSの受雷部システム
⑥ LPSの引下げ導線システム
E
等電位ボンディング(離隔距離sが確保できない場合,すなわち分離しないLPSの場合)
図3−離隔距離sが確保できない外部LPSを備えた太陽電池設備に設置するSPD
SPDによって防護している場合,同じボンディング用バーに接続している設備の他の部分に,クラスI
試験に適合したSPDを必要としてもよい。
この構成では,交流及び直流の配線は,等電位ボンディング導体と並列な配線とみなす。SPDの選定に
関わる追加の情報を図A.1,表A.1及び表A.2に示す。
設置場所の①,②,③及び④は,クラスI試験に適合したSPDが必要となる。設置位置①及び②のSPD
は,図3に示すように,できるだけインバータの近くに設置することが望ましい。設置位置④のSPDは,
できるだけ太陽電池アレイの近くに設置することが望ましい。
E
SPD
SPD
SPD
配電網
主分電盤
太陽電池インバータ
太陽電池アレイ
〜
SPD
主接地端子
建築物等の接地極システム
②
③
①
④
⑥
⑤
LPS
12
C 5381-32:2020
インバータ及び主分電盤が同じボンディング用バーに,それぞれ0.5 m以下の配線で接続している場合
(例えば,インバータが主分電盤内にある場合),設置場所②のSPDは必要としない。
6.2.4
通信及び信号回路を含む太陽電池設備
電源回路にSPDが必要な場合,通信及び信号回路においてもSPDを検討することが望ましい。SPDの
設置例を図C.1に示す。
7
等電位ボンディング
太陽電池設備の接地形態及び保護導体は,IEC 60364-7-712の規定に従う。ここでは,追加の情報を提供
する。
等電位ボンディング導体の最小断面積は,JIS C 60364-5-54,JIS C 5381-12及びJIS Z 9290-3に規定す
る要求事項に従うことが望ましい。
等電位ボンディング導体を引下げ導線とみなす場合,等電位ボンディング導体の最小断面積は,50 mm2
の銅又は同等の性能をもつ材質などとする。
等電位ボンディング導体に部分雷電流が流れる場合,等電位ボンディング導体の最小断面積は,14 mm2
(16 mm2)の銅又は同等の性能をもつ材質などとする。
等電位ボンディング導体に誘導雷電流だけが流れる場合,等電位ボンディング導体の最小断面積は,5.5
mm2(6 mm2)の銅又は同等の性能をもつ材質などとする。
導電部をボンディング用バーに接続するボンディング導体の最小断面積は,5.5 mm2(6 mm2)の銅又は
同等の性能をもつ材質などとする。
LPSに接続しない太陽電池設備の場合,異なるボンディング用バー間を接続するボンディング導体,及
びボンディング用バーと接地極システムとを接続する導体の最小断面積は,5.5 mm2(6 mm2)の銅又は同
等の性能をもつ材質などとする。
注記 導体の最小断面積の要求事項は,幾つかの国で異なる。IEC 62305-3のまえがきで,これらの
違いを説明している。IEC 62305-3のまえがきには,我が国における導体の最小断面積は,銅
の場合,16 mm2は14 mm2に,6 mm2は5 mm2に小さくすることができると記載している。そ
のため我が国の標準電線サイズに修正して,対応国際規格の値を括弧書きで記載する。
主たる部分雷電流が流れる部品は,IEC 62561規格群に適合することが望ましい。
太陽電池設備がLPSの保護範囲にある場合,LPSと太陽電池設備の金属構造物との間の最小離隔距離s
を確保し,部分雷電流がこれらの構造物に流れないことが望ましい。一例を図C.2に示す。全ての等電位
ボンディング導体の最小断面積は,図C.2に示す主分電盤に設置するクラスI試験に適合したSPDの接地
導体を除き,5.5 mm2(6 mm2)とする。
太陽電池アレイがLPSの保護範囲にあり,離隔距離sが確保できない場合,外部LPSと太陽電池アレイ
の金属構造物との間を直接接続することが望ましい。この接続は,部分雷電流に耐えることが望ましい。
等電位ボンディング導体の最小断面積は,図C.3に示す値,並びにJIS C 60364-5-54,JIS C 5381-12及び
JIS Z 9290-3に規定する要求事項を満足することが望ましい。全ての等電位ボンディング導体の最小断面
積は,図C.3に示すインバータの接地に用いる導体を除き,14 mm2(16 mm2)としなければならない。
8
太陽電池設備に接続するSPDの要求事項
リスクアセスメントによって,SPDが不要と判断した場合を除き,太陽電池設備の直流側及び交流側に
SPDを設置する。
13
C 5381-32:2020
大規模な太陽電池設備の場合,リスク評価方法は,通常IEC 62305-2を適用する。小形の太陽電池設備
の場合,交流側に接続するSPDは,JIS C 5381-12又はIEC 60364-4-44:2015の箇条443に規定するリスク
評価方法を用いてもよく,直流側に接続するSPDは,IEC 60364-7-712に規定するリスク評価方法を用い
てもよい。
太陽電池設備を防護するためにSPDを設置する場合,太陽電池設備の一部である通信及び信号回路も防
護する必要がある。
SPDは次の規格に適合しなければならない。
− 太陽電池設備の交流側に接続するSPDは,JIS C 5381-11の規定による。
− 太陽電池設備の直流側に接続するSPDは,JIS C 5381-31の規定による。
− 通信及び信号回路に接続するSPDは,JIS C 5381-21の規定による。
さらに,SPDの選定及び設置方法は,次の規格に適合しなければならない。
− 太陽電池設備の交流側の防護は,IEC 60364-5-53:2015の箇条534,JIS C 5381-12及びJIS Z 9290-4の
規定による。
− 通信及び信号回路の防護は,JIS C 5381-22及びJIS Z 9290-4の規定による。
9
太陽電池設備のSPDの選定及び設置
9.1
太陽電池設備の交流側に接続するSPDの選定
9.1.1
一般
太陽電池設備の交流側を防護するSPDの選定及び設置は,IEC 60364-5-53:2015の箇条534,JIS C 5381-12
及びJIS Z 9290-4の規定に従わなければならない。ここでは,太陽電池設備の交流側の機器の防護に関す
る幾つかの具体的な項目だけを記載する。
注記 交流配線と接地との間の電圧は,インバータ技術に依存し,必ずしも常に完全な正弦波ではな
い。例えば,大きな影響を与えるスパイクが発生する場合,交流側に接続するSPDは,電圧波
形のひずみを考慮して選定することが望ましい。
9.1.2
SPDの公称放電電流In及びインパルス電流Iimpの選定
クラスII試験に適合したSPDの各防護モードにおける公称放電電流Inの最小値は,5 kA,8/20とする。
より大きな値の場合,SPDの寿命が長くなることがある。
太陽電池設備と配電網との接続点(通常は主分電盤内)に,クラスI試験に適合したSPDが必要な場合,
このSPDのインパルス電流Iimpの最小値は,IEC 60364-5-53:2015の箇条534及びJIS C 5381-12の規定に
従わなければならない。
JIS Z 9290規格群及びIEC 62305-2の規定では,これらの設備に,より大きなIimp値を要求する場合があ
る。雷保護レベルLPLに応じたリスクによってIimp値を決定する簡略化した方法は,JIS C 5381-12による。
9.1.3
SPDの電圧防護レベルUPの選定
適切な電圧防護レベルをもつSPDの選定には,機器の定格インパルス電圧Uw,及びJIS C 61000-4-5で
規定する機器のEMCイミュニティレベルの決定が必要である。
定格インパルス電圧Uw,及びEMCイミュニティレベルは,次の規格で規定している。
− 電源配線の接続部は,JIS C 61000-4-5,IEC 60364-4-44:2015の箇条443及びJIS C 60664-1による。
− 通信及び信号回路の接続部は,JIS C 61000-4-5,ITU-T K.20及びK.21による。
注記 対応国際規格に細別を引用する記載の脱落があったので,適切な文を記載した。
14
C 5381-32:2020
機器を効果的に防護するために,電圧防護レベルUPは,被保護機器の定格インパルス電圧Uwよりも低
くなければならない。一般的に,機器の定格インパルス電圧Uwとの安全マージンは20 %以上であり,UP
≦0.8 Uwが望ましい(JIS C 5381-12及びJIS Z 9290-4参照)。例外は,IEC 60364-5-53の箇条534を参照す
る。特に指定がない場合,被保護機器の許容する過電圧カテゴリはカテゴリIIである。このため,交流
230/400 Vシステムの機器に加わるインパルス電圧の最大値は,2.5 kVと想定できる。これには一般的に,
多数の協調の取れたSPDの設置による防護が必要である。必要な場合,SPD製造業者は,協調のために必
要な情報を提供してもよい。
9.1.4
交流側に接続するSPDの設置
太陽電池設備の交流側へのSPDの設置方法を図4及び図5に示す。
注記1 対応国際規格に図4及び図5を引用する記載の脱落があったので,適切な文を記載した。
SPDは電気設備の原点(例えば,太陽電池設備と配電網との接続点)へ,可能な限り近づけて設置する
ことが望ましい(図4参照)。このSPDとインバータとの間の配線長(距離E)が10 m以上の場合,イン
バータの直近に追加したSPDで,インバータを防護することが望ましい(図5参照)。さらにPE導体(保
護導体)は交流配線と近接して敷設することが望ましい。
注記2 6.2.3に示す太陽電池設備では,インバータ及び主分電盤が同じボンディング用バーに,それ
ぞれ0.5 m以下の配線で接続している場合(例えば,インバータが主分電盤内にある場合)
を除き,電気設備の原点(図3の設置場所③)及びインバータの直近(図3の設置場所②)
に二つのSPDが必要である。
図4及び図5に規定するSPDの接続線の合計長(L1+L2+L3)が0.5 mを超える場合,IEC 60364-5-53:2015
の534.4.8に規定する要求事項を適用してもよい。
記号説明
E
電気設備の原点とインバータとの距離
L1,L2及びL3 接続線の長さ
D
外部SPD分離器
図4−電気設備の原点と太陽電池インバータとの距離が短い場合(E<10 m)の交流側へのSPDの設置
電気設備の原点
〜
接地抵抗
E<10 m
L1
L2
L3
D
SPD
L1+L2+L3≦50 cm
15
C 5381-32:2020
記号説明
E
電気設備の原点とインバータとの距離
L1,L2及びL3 接続線の長さ
D
外部SPD分離器
図5−電気設備の原点と太陽電池インバータとの距離が長い場合(E≧10 m)の交流側へのSPDの設置
9.2
太陽電池設備の直流側に接続するSPDの選定
9.2.1
一般
太陽電池設備の直流側を防護するSPDの選定及び設置は,IEC 60364-7-712の規定に従わなければなら
ない。ここでは,追加の情報を提供する。
太陽電池設備の直流側は,特有の電流電圧特性のため,太陽電池設備の直流側で用いることを明確に指
定したSPDだけを設置する。これらのSPDは,JIS C 5381-31の要求事項に適合しなければならない。
9.2.2
SPDの公称放電電流In及びインパルス電流Iimpの選定
クラスII試験に適合したSPDの各防護モードにおける公称放電電流Inの最小値は,5 kA,8/20とする。
より大きな値の場合,SPDの寿命が長くなることがある。
クラスI試験に適合したSPDのインパルス電流Iimpの選定は,附属書Aに規定する。附属書Aを適用す
るための十分なデータが入手できない場合,各防護モードにおけるインパルス電流Iimpの最小値は,IEC
60364-7-712のLPL III/IVによる12.5 kAとする。
9.2.3
直流側に接続するSPDのUCPVの選定
SPDの全ての防護モード(プラス端子とマイナス端子との間,プラス端子とPE端子との間及びマイナ
ス端子とPE端子との間)の最大連続使用電圧UCPVは,全ての使用条件における太陽電池アレイの最大開
回路電圧UOC MAX以上とする(更なる情報は附属書B参照)。
注記 直流配線と接地との間の電圧波形は,インバータ技術に依存し,常に平たんな直流ではない。
直流側のSPDは,直流リップルを考慮して選定することが望ましい。
9.2.4
SPDの電圧防護レベルUPの選定
必要な防護レベルを確認するためには,機器の定格インパルス電圧Uw,及び機器のイミュニティレベル
(JIS C 61000-4-5参照)の決定が必要である。
〜
接地抵抗
E≧10 m
L1
L2
L3
D
SPD
L1+L2+L3≦50 cm
L1
L2
L3
D
SPD
電気設備の原点
16
C 5381-32:2020
定格インパルス電圧Uw,及び機器のイミュニティレベルは次の規格で規定する。
− 電源線の接続部は,JIS C 60664-1及びJIS C 61000-4-5の規定による。
− 通信及び信号回路の接続部は,JIS C 61000-4-5,並びにITU-T K.20及びK.21の規定による。
機器を効果的に防護するために,電圧防護レベルUPは,被保護機器の定格インパルス電圧Uwよりも低
くなければならない。一般的に,機器の定格インパルス電圧Uwとの安全マージンは20 %以上であり,UP
≦0.8 Uwが望ましい(JIS Z 9290-4参照)。さらに,PE導体(保護導体)は直流配線と近接することが望ま
しい。追加の情報がない場合,機器の定格インパルス電圧Uwは,表2から選定できる。
一つの防護モードのSPDの組合せで構成するSPD(図7及び図8でA,B,C,X,Y及びZとして示
す。),又は多極SPDにおいて,全ての可能性のある防護モードを製造業者が示していない場合,個々の
SPDの電圧防護レベルを足し合わせ,合計の電圧防護レベルを求める。
表2−太陽電池アレイとインバータとの間の機器の定格インパルス電圧Uw
(追加の情報が入手できない場合)
単位 V
UOC MAX
定格インパルス電圧Uw
太陽電池モジュールの
適用等級B g)
基礎絶縁a)
インバータb)
他の機器c)
太陽電池モジュールの
適用等級A g)及び二重/
強化絶縁f)の他の機器
100
800
2 500
(最小要求値)
800
1500
150
1500
1500
2500
300
2500
2500
4000
424
4000
4000
4000
600
4000
4 000
4000
6000
800 d)
5000
5000
6000
849
6000
6000
8000
1000
6000
6 000
6000
8000
1500 e)
8000
8 000
8000
12000
全ての定格インパルス電圧は過電圧カテゴリIIに対応する。
注a) JIS C 8992-2:2010の基礎絶縁(表8)
b) IEC 62109-1:2010の7.3.7.1.2 b)
c) JIS C 60664-1:2009による定格インパルス電圧
d) JIS C 8992-2:2010では直線補間を許可しており,表を明確にするために適用した。
e) IEC TR 60664-2-1:2011の附属書Dに基づく推奨値
f) 二重/強化絶縁は保護手段のため,SPDの電圧保護レベルは,この表の縦の2列〜4列に規定し
ている,基礎絶縁の定格インパルス電圧以下が望ましい。
g) 太陽電池モジュールの適用等級A及び適用等級Bの詳細は,JIS C 8992-1:2010を参照
直撃雷からの保護が必要な配線は次による。
− 太陽電池アレイからインバータまでの直流配線
− 存在する場合,センサを制御装置に接続する信号線及び太陽電池設備の入口から制御装置までのデー
タ線
9.2.5
直流側に接続するSPDの設置
太陽電池設備の直流側の過電圧防護例を,図6に示す。6.2.1及び6.2.2に示す太陽電池設備において,
太陽電池アレイとインバータとの間の距離Eが10 m以上の場合,太陽電池アレイ及びインバータの両方
17
C 5381-32:2020
を十分に防護するためには,二つのSPDが必要である。
注記1 対応国際規格に図6を引用する記載の脱落があったので,適切な文をこの細分箇条に記載し
た。
6.2.1及び6.2.2に示す太陽電池設備において,太陽電池アレイとインバータとの間の距離Eが10 m未満
の場合,一つのSPDで十分としてもよい。一般的な太陽電池アレイの定格インパルス電圧Uwは,インバ
ータの定格インパルス電圧Uwよりも高いと仮定できる。したがって,SPDはインバータの近くに設置す
ることを推奨する。
SPDの接続線の合計長(L1+L2)は,可能な限り短くしなければならない(SPDの接続線の合計長は0.5
m以下が望ましい。)。
図6に規定するSPDの接続線の合計長が0.5 mを超える場合,IEC 60364-5-53:2015の534.4.8に規定す
る要求事項を適用してもよい。
注記2 6.2.3に示す太陽電池設備では,太陽電池インバータの直流側及び太陽電池アレイの直流出力
に二つのSPDが必要である。
記号説明
E
太陽電池アレイとインバータとの距離
L1及びL2
接続線の長さ
図6−太陽電池設備の直流側の過電圧防護例
9.2.6
直流側に接続するSPDの接続導体の断面積
SPDの接続は次の規定に従うことが望ましい。
クラスI試験に適合したSPDの接地導体の最小断面積は,14 mm2(16 mm2)の銅又は同等の性能をもつ
材質などとする。
クラスI試験に適合した,短絡故障モードSCFMのSPDの接地導体の最小断面積は,通電導体が14 mm2
(16 mm2)を超える場合,通電導体と等しくしなければならない。
〜
太陽電池アレイ
接続箱
SPD
配線のループ面積は
小さくする
E≧10 m
L1
L2
±
±
±
太陽電池インバータ
SPD
18
C 5381-32:2020
クラスII試験に適合したSPDの接地導体の最小断面積は,5.5 mm2(6 mm2)の銅又は同等の性能をも
つ材質などとする。
クラスII試験に適合した,短絡故障モードSCFMのSPDの接地導体の最小断面積は,通電導体が5.5 mm2
(6 mm2)を超える場合,通電導体と等しくしなければならない。
注記 導体の最小断面積の要求事項は,幾つかの国で異なる。IEC 62305-3のまえがきで,これらの
違いを説明している。IEC 62305-3のまえがきには,我が国における導体の最小断面積は,銅
の場合,16 mm2は14 mm2に,6 mm2は5 mm2に小さくすることができると記載している。そ
のため我が国の標準電線サイズに修正して,対応国際規格の値を括弧書きで記載する。
SPDの定格短絡電流ISCPVは,SPDの設置場所における太陽電池設備の推定短絡電流と協調が取れなけ
ればならない。SPDの接続導体の断面積は,SPDの設置場所における太陽電池設備の推定短絡電流と,過
電流保護装置との最大遮断時間を考慮して決定しなければならない。
製造業者がSPD分離器を要求する場合,短絡故障モードSCFM及び開回路故障モードOCFMのSPDの
接続導体の断面積は,JIS C 5381-31に規定するSPD故障モード試験のように,SPD分離器の特性に合っ
た性能をもつ材質などとする。
SPD及びSPD分離器(要求する場合)と通電導体との接続導体は,予想する推定短絡電流に耐える導体
とし,最小断面積は,次による。
− 直流側に接続するクラスII試験に適合したSPDの場合,2.5 mm2の銅又は同等の性能をもつ材質など。
− 直流側に接続するクラスI試験に適合したSPDの場合,5.5 mm2(6 mm2)の銅又は同等の性能をもつ
材質など。
9.2.7
直流側に接続する多極SPDの内部接続の組合せ,又は一つの防護モードのSPDの組合せ
太陽電池設備へのSPD接続例を図7及び図8に示す。
太陽電池設備は,図7及び図8に示す,一つの防護モードのSPDの組合せ(A,B,C.....X,Y及びZ)
又は多極SPDで防護できる。SPDで用いる防護部品は,電圧制限,電圧スイッチング,又はその両方の組
合せである。SPDの防護部品(A,B,C,X,Y及びZ)は,SPDの電流分岐ともいう。このような電流
分岐は,多極SPDの一つの防護モードと異なる場合がある(例えば,Δ接続と比べ,Y接続)。防護部品
のX,Y及びZは,例えば,一つの防護モードをもつ,三つの同一のSPDでもよい。
注記 全ての防護モードにおける電圧防護レベルを製造業者が示していない場合,個々のSPDの電圧
防護レベルを足し合わせて,合計の電圧防護レベルを求められている。
19
C 5381-32:2020
図7−太陽電池設備の直流側で1線接地しない場合のSPDの接続例
注記 防護部品(又は一つの防護モードをもつSPD)Bと確実な接地
との間の距離が1 m未満の場合,Bは設置しなくてもよい。
図8−太陽電池設備の直流側で1線接地する場合のSPDの接続例
9.2.8
直流側に接続するSPDのISCPVの選定
SPDが寿命末期の低インピーダンス状態へ変化した場合,故障電流は,太陽電池ストリングの数,SPD
の設置場所,及び太陽光の日射強度レベルに依存する。太陽電池モジュールの非線形特性によって,太陽
電池モジュールの短絡電流は,最大電力点MPP(Maximum Power Point)での電流よりも少し大きい程度
である。そのため,ヒューズ又は遮断器などの過電流保護装置が故障電流で動作しない場合があり,太陽
電池設備内での短絡検出を難しくしている。これは,SPD内部又は外部の分離器にも該当する。
SPDの定格短絡電流ISCPVは,SPDの設置場所における,太陽電池アレイからの最大短絡電流ISC MAX以
上とする。更なる情報は附属書B参照。
太陽電池設備のSPDは,次の理由で劣化又は故障する。
− SPDの定格を超えない多数の雷サージ印加による熱暴走。この場合,SPDの内部部品はゆっくり劣化
する。
− SPDの定格を超える雷サージ印加による突然の故障。この場合,SPDのインピーダンスは急激に低下
する。
±
B
B′
A
I又はL接続
L
X
Y
Z
±
±
±
B
C
A
B
C
Y接続
Δ接続
U接続
20
C 5381-32:2020
このため,SPDは,太陽光の日射(多い又は少ない)の全ての条件における,太陽電池アレイの供給電
流に対し,適切に動作する専用の保護装置を備えていなければならない。
次に示す装置によって,SPDの安全な分離又はSPDの安全な短絡を確実にしてもよい。
− 開回路故障モードOCFMとするSPD内部の分離器。これは直流電源からSPDを分離する。
− SPDと直列に設置する外部分離器。これは故障したSPDを開回路故障モードOCFMとする(例えば,
ヒューズ又は同等の過電流保護装置)。
− 上記の組合せ。
− SPD内部のSPDを短絡する手段(SC-means)。これは時間制限なく,ISCPVを通電することが可能で,
安全にSPDを短絡故障モードSCFMとする。
注記1 全ての太陽電池設備及びインバータ技術は,直流側での短絡を許容しない。永続的な地絡は,
一部のシステムで安全上のリスクの原因となる場合がある。他の設置基準では,外部分離器
を要求する場合がある。より多くの情報はIEC 60364-7-712を参照。
注記2 直流側に蓄電池を接続する設備では追加の要求性能を適用する場合がある。これは,蓄電池
による短絡電流は,PVアレイの短絡電流よりも,はるかに大きい場合があるためである。
SPD製造業者は,SPDを分離又は短絡する目的で用いる装置の特性を提供しなければならない。
SPDの故障モードは,次による。
− 開回路故障モードOCFM
− 短絡故障モードSCFM
直流側で用いるSPD内の防護部品(例えば,分離器,SPDを短絡する手段)の影響は,SPD製造業者が
提供する情報に基づいて考慮することが望ましい。
短絡故障モードSCFMのプラグインSPDの場合,プラグ交換時に発生する直流アークが,人及び物に危
険を及ぼす可能性がある。そのため,SPD製造業者は,適切な分離手段を提供しなければならない。この
分離手段は,断路能力及びISC MAXまでの負荷開閉能力が必要である。
9.2.9
SPDの協調
2個以上のSPDを同じ回路内で用いる場合,SPDの協調が必要である。更なる情報はJIS C 5381-12参
照。SPD製造業者は,SPD間の協調を実現する適切な手段を取扱説明書に記載する。
10 保守
SPDは,容易に検査できるように設置する。
21
C 5381-32:2020
附属書A
(規定)
LPSで保護した各種建築物等に対するSPDのIimpの値
又はInの値の簡略化した決定方法
A.1 一般
JIS Z 9290規格群及びIEC 62305-2は,建築物等を雷から保護する包括的な方法を規定する。その目的
は,設備全体の保護であり,直撃雷からの保護(建築物等の保護)及び誘導電圧からの保護(設備に敷設
したネットワークの保護)である。これは,IEC 62305-2で規定する完全なリスク評価に基づく。リスク
評価は,検討中の設備に対し,それぞれ固有の状況と,雷保護レベルLPL(I〜IV)による変数によって,
リスクのレベルを決定する。リスク評価の結果が雷保護を要求する場合,建築物等の保護のため,雷保護
レベルLPLに応じた雷保護システムLPSを設計し,構築する。
LPSを備えた設備では,設備の引込口(主分電盤)にクラスI試験に適合したSPDを設置し,ネットワ
ークを防護する。実際に,LPSへの落雷による直撃雷電流の大部分は,設備の接地システム全体を経由し
て,建築物等の内部の回路へ侵入する。
JIS C 5381-12は,太陽電池設備の交流側を防護するための簡略化した一般的な方法を規定する。
Iimpは雷保護レベルLPLに応じて決定する。
この附属書は,各種太陽電池設備の直流側に接続するSPDのIimpの値を決定するための簡略化した一般
的な方法を規定する。
電流の分流を予測する計算のために,過渡現象の数値解析プログラムを用いてもよい。
測定及びシミュレーションは,屋上に太陽電池アレイを備えた建築物等における雷電流の分流の特徴と
して,太陽電池設備の直流側に接続するSPDを経由して,直流配線に侵入する部分雷電流は10/350電流
波形よりも波尾長が短くなることを示している。この波形をJIS C 5381-31で規定するSPDパラメータに
等しいとみなすためには,実際の波形から等価のインパルスエネルギーを計算し,標準化した10/350雷電
流インパルスに変換する必要がある。
SPDを経由して直流システムに侵入する部分雷電流は,次に依存する。
− LPSのクラス
− 大地抵抗率
− LPSの外部引下げ導線の条数
− 屋上とインバータの設置場所又は地上に設置した等電位ボンディング用バーとの距離(直流配線の長
さ)
− 動作中のSPDのインピーダンス(電圧制限SPD又は電圧スイッチングSPDで異なる。)
引下げ導線の構成,及びこれらの引下げ導線と適切に並列接続したSPDによって,SPDに流れる電流は,
標準化した10/350波形よりも波尾長が短くなる。したがって,SPDは,計算した電流の最大値と等しい波
高値をもつ8/20インパルスで試験し,計算したエネルギーと等しい標準化した10/350インパルスで試験
することが望ましい。
各種太陽電池設備の計算結果を,この附属書に要約する。表A.1,表A.2及び表A.3は,SPDの選定並
びに各防護モードの試験値及び多極SPDのITotalの試験値の選定の手引を示す。
22
C 5381-32:2020
部分雷電流が流れる直流配線は,他の電気設備から離隔することが望ましい。
A.2 6.2.3に従って屋上に太陽電池設備を設置した建築物等
ここでは,外部LPSを備えた太陽電池設備で,離隔距離sが確保できない,及び太陽電池アレイの金属
構造物を受雷部システム(LPS)と接続する場合の,直流側に接続するSPDの放電電流の波高値を決定す
る方法を提供する。
2条の外部引下げ導線と,電圧制限SPDとを備えた建築物等における,測定値及びシミュレーションに
基づく部分雷電流の例を図A.1に示す。この構成によってIimpの値(10/350)及びInの値(8/20)は異なり,
その値を表A.1に示す。
23
C 5381-32:2020
記号説明
ZA1,ZA2 外部引下げ導線のインピーダンス
Z1,Z2
直流配線のインピーダンス
ZPE
等電位ボンディング導体のインピーダンス
PE/PAS
等電位ボンディング用バー
I1,I2
SPD1及びSPD2に流れる部分雷電流(表A.1のISPD1及びISPD2)
ITotal
SPD3に流れる部分雷電流(表A.1のISPD3)
I4〜I7
交流用SPD4〜SPD7に流れる部分雷電流
図A.1−2条の外部引下げ導線を備えた建築物等における,SPDを選定するための,
SPDの放電電流値の決定例
PE/PAS
ZA1
SPD1 I1
ITotal
L1
+ −
SPD2
I2
SPD3
Z1
Z2
ZPE
ZA2
SPD1 I1
ITotal
SPD2
I2
SPD3
SPD4
I4
L2
SPD5
I5
L3
SPD6
I6
N
SPD7
I7
PE/PAS
外部LPS
直撃雷電流100 %
直流に接続する
多極SPD
(Y接続)
屋上
外部引下げ
導線(1条)
外部引下げ
導線(1条)
太陽電池
アレイの
金属構造物
建築物等
距離
(直流配線
の長さ)
直流に接続する
多極SPD
(Y接続)
地上
接地抵抗
接地極システム
24
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表A.1−離隔距離sが確保できない外部LPSを備えた建築物等の屋上に
太陽電池アレイを設置した太陽電池設備において,
直流側に接続する電圧制限SPDのInの値(8/20)及びIimpの値(10/350)の例
雷保護レベルLPL
雷保護レベルLPLに
よる最大雷電流
(10/350)
外部引下げ導線の条数
<4
≧4
クラスI試験に適合した電圧制限SPDのInの値(8/20)及びIimpの値(10/350)
ISPD1=ISPD2
Inの値/Iimpの値
ISPD3=ISPD1+ISPD2=ITotal
Inの値/Iimpの値
ISPD1=ISPD2
Inの値/Iimpの値
ISPD3=ISPD1+ISPD2=ITotal
Inの値/Iimpの値
I又は不明
200 kA
17 kA/10 kA
34 kA/20 kA
10 kA/5 kA
20 kA/10 kA
II
150 kA
12.5 kA/7.5 kA
25 kA/15 kA
7.5 kA/3.75 kA
15 kA/7.5 kA
III又はIV
100 kA
8.5 kA/5 kA
17 kA/10 kA
5 kA/2.5 kA
10 kA/5 kA
電圧制限SPDは,電圧制限部品及び電圧スイッチング部品を直列接続した複合SPDでもよい。
電圧制限SPDを用いる場合,次に示す二つの中から選択する。
− 表A.1で規定するIimpの値(10/350)でクラスI試験を実施し,Inの値(8/20)でクラスII試験を実施
したSPDを用いる。
− 表A.1で規定するInの値(8/20)と波高値が等しいIimpの値(10/350)でクラスI試験だけを実施した
SPDを用いる。
外部引下げ導線が4条未満及び雷保護レベルLPLのIII又はIVの例では,次の試験をしたSPDを選定
可能である。
− 防護モード当たり,Iimpの値(10/350)5 kA以上でクラスI試験を実施し,Inの値(8/20)8.5 kA以上
でクラスII試験を実施したSPD。
− 又は,防護モード当たり,Iimpの値(10/350)8.5 kA以上でクラスI試験だけを実施したSPD。
各種SPDの動作中のインピーダンス,及びその他特性によって,雷電流の分流値は,電圧スイッチング
SPDと,電圧制限SPDとでは異なる。電圧スイッチングSPDのクラスI試験におけるIimpの値(10/350)
を表A.2に規定する。
表A.2−離隔距離sが確保できない外部LPSを備えた建築物等の屋上に
太陽電池アレイを設置した太陽電池設備において,
直流側に接続する電圧スイッチングSPDのIimpの値(10/350)の例
雷保護レベルLPL
雷保護レベルLPLに
よる最大雷電流
(10/350)
外部引下げ導線の条数
<4
≧4
電圧スイッチングSPDのクラスI試験のIimpの値(10/350)
ISPD1=ISPD2
ISPD3=ISPD1+ISPD2=ITotal
ISPD1=ISPD2
ISPD3=ISPD1+ISPD2=ITotal
I又は不明
200 kA
25 kA
50 kA
12.5 kA
25 kA
II
150 kA
18.5 kA
37.5 kA
9 kA
18 kA
III又はIV
100 kA
12.5 kA
25 kA
6.25 kA
12.5 kA
電圧スイッチングSPDは,電圧スイッチング部品及び電圧制限部品を並列接続した複合SPDでもよい。
離隔距離sが確保できず,LPSと太陽電池アレイの金属構造物とを接続する場合,直流配線は遮蔽する
ことが望ましい。この場合,遮蔽はITotalに等しい部分雷電流を流せなければならない。遮蔽は両端で接地
25
C 5381-32:2020
する。
SPDを接続した太陽電池アレイ(太陽電池アレイにそれぞれSPDが一つ)が複数ある場合,雷電流が複
数のSPDへ分流することを考慮し,表A.1及び表A.2で規定するInの値(8/20)及びIimpの値(10/350)
は減らしてもよい。
A.3 大規模太陽光発電所
ここでは,外部LPSを備えた太陽電池設備の直流側に接続するSPDの放電電流の波高値を決定する方
法を提供する。
次の例は,大規模な太陽電池設備の構造に基づく簡略化した方法である。この大規模太陽光発電所は,
多重接地及びメッシュサイズ20 m×20 mのメッシュ接地システムをもつ。この例を図A.2に,Iimpの値
(10/350)を表A.3に示す。
注記1 地上設置の太陽電池設備は,一般的に,独立した建築物(CD=1)で,農村地域(CE=1)に
位置する。
CD :IEC 62305-2で規定するLocation factor
CE :IEC 62305-2で規定するEnvironmental factor
注記2 詳細な情報が入手できない場合,太陽電池設備は,高圧電源線(CT=0.2)に,架空(CI=01)
で,非遮蔽(CLD=1,PLD=1)の3相電源線で接続し,電源線の長さは5 kmと仮定する。
CT :IEC 62305-2で規定するLine type factor for a HV/LV transformer on the line
CI :IEC 62305-2で規定するInstallation factor of the line
CLD :IEC 62305-2で規定するFactor depending on shielding, grounding and isolation conditions
of the line for flashes to a line
PLD :IEC 62305-2で規定するProbability of reducing PU, PV and PW depending on line
characteristics and withstand voltage of equipment
PU :IEC 62305-2で規定するProbability of injury to living beings by electric shock
PV :IEC 62305-2で規定するProbability of physical damage to a structure
PW :IEC 62305-2で規定するProbability of failure of internal systems
注記3 リスクマネジメントの用語に関する詳細情報はIEC 62305-2に規定している。
交流配線は,主分電盤内で内部配線と接続し,内部配線は,太陽電池インバータと接続する。通常,PE
導体(保護導体)は,ライン導体と同じケーブルで配線する(我が国では,配電方式はTTシステムであ
り,配線方法が異なる。)。
監視及び制御機器に接続する信号線は,太陽電池設備に含む。
SPDを経由して直流配線に侵入する部分雷電流は次に依存する。
− LPSのクラス
通常,地上設置の太陽電池設備は,LPL IIIで十分である。
− 大地抵抗率
大地抵抗率が高い場合,SPDを経由して直流配線に侵入する部分雷電流は大きくなる。
− 接地極システムのメッシュサイズ
メッシュサイズが大きい場合,SPDを経由して直流配線に侵入する部分雷電流は大きくなる。
− SPDの動作中のインピーダンス(電圧制限又は電圧スイッチングで異なる。)
− インバータシステムの配置(複数のインバータを集中配置,又は分散配置)
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C 5381-32:2020
複数のインバータを集中配置した場合,部分雷電流は直流配線に侵入する。複数のインバータを分
散配置した場合,部分雷電流は交流配線に侵入する。
太陽電池設備の直流側に接続するSPDを経由して,直流配線に侵入する部分雷電流は,10/350電流波形
よりも波尾長が短くなることを,測定値及びシミュレーションは示している。これは,多重接地及びメッ
シュ接地システムをもつ大規模太陽光発電所における雷電流の分流の特徴である。この波形をJIS C
5381-31で規定するSPDパラメータに等しいとみなすためには,実際の波形から等価のインパルスエネル
ギーを計算し,標準化した10/350雷電流インパルスに変換する必要がある。
図A.2−大規模な太陽電池設備の構造例
(多重接地及びメッシュ接地システムを備えた大規模太陽光発電所)
インバータ
システム
接続箱
太陽電池アレイ
接地極システム
メッシュサイズ20 m×20 m
直流配線
27
C 5381-32:2020
表A.3−インバータを集中配置した,多重接地及びメッシュ接地システムを備えた,
太陽電池設備の直流側に接続するSPDのIimpの値(10/350)及びInの値(8/20)の例
雷保護レベルLPL
雷保護レベルに
応じた最大電流
(10/350)
直流側に接続するSPDのIimpの値(10/350)及びInの値(8/20)
電圧制限SPD
電圧スイッチングSPD
Iimpの値
Inの値
Iimpの値
各防護
モード
ITotal
各防護
モード
ITotal
各防護
モード
ITotal
III又はIV
100 kA
5 kA
10 kA
15 kA
30 kA
10 kA
20 kA
電圧制限SPDは,電圧制限部品及び電圧スイッチング部品を直列接続した複合SPDでもよい。
電圧スイッチングSPDは,電圧スイッチング部品及び電圧制限部品を並列接続した複合SPDでもよい。
この場合,SPDは次に示す三つの中から選択する。
− 表A.3の電圧制限SPDで規定するIimpの値(10/350)でクラスI試験を実施し,Inの値(8/20)でクラ
スII試験を実施した電圧制限SPD。
− 表A.3で規定するInの値(8/20)と波高値が等しいIimpの値(10/350)でクラスI試験だけを実施した
電圧制限SPD。
− 表A.3の電圧スイッチングSPDで規定するIimpの値(10/350)でクラスI試験を実施した電圧スイッ
チングSPD。
例えば,選択可能なSPDは,次による。
− 電圧制限SPD
・ 防護モード当たり,Iimpの値(10/350)5 kA以上でクラスI試験を実施し,Inの値(8/20)15 kA以
上でクラスII試験を実施したSPD。
・ 又は,防護モード当たり,Iimpの値(10/350)15 kA以上でクラスI試験だけを実施したSPD。
− 電圧スイッチングSPD
・ 防護モード当たり,Iimpの値(10/350)10 kA以上でクラスI試験を実施したSPD。
注記4 表A.3は,インバータシステムの金属構造物(又は建築物等)への直撃雷を考慮していない。
この直撃雷を想定する場合,特別なシミュレーションを実行する必要がある。
直流配線へ侵入する雷電流の誘導を減らすため,太陽電池アレイと集中配置したインバータとの間の直
流配線は,遮蔽することが望ましい。この場合,遮蔽は,ITotalに等しい部分雷電流を各接続箱に流せなけ
ればならない。遮蔽は両端で接地する。
インバータを分散配置した大規模太陽光発電所の場合,表A.3で規定する値は,分散配置したインバー
タの交流側及び共通の変圧器の低圧側に設置するクラスI試験に適合したSPDに適用する。通常,分散配
置したインバータの直流側に設置するSPDは,クラスIIで十分であり,インバータ側及び太陽電池アレイ
側の2か所に設置する。
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附属書B
(参考)
太陽電池の特性
B.1
太陽電池の特性
太陽電池の等価回路図を図B.1に,太陽電池の非線形な電流電圧特性を図B.2に示す。
記号説明
RS 出力抵抗
U 出力電圧
RL 負荷抵抗
I
負荷電流
図B.1−太陽電池の等価回路図
RL
RS
U
I
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記号説明
①
異なる日射強度における,非線形な太陽電池の電流電圧特性
②
太陽電池又は太陽電池の模擬電源を用いない代替試験方法で,太陽電池の特性を模擬
するための三つの異なる線形電源
I
負荷電流
U
出力電圧
IMPP
MPPでの電流
UMPP
MPPでの電圧
Pmax=MPP 最大電力点MPP
図B.2−太陽電池の非線形な電流電圧特性
低い日射強度及び高い日射強度で試験する場合,太陽電池の模擬電源を用いる。線形電源を用いて,非
線形の太陽電池と同様の試験を実施する場合,低い日射強度から最大電力点までの特性をもつ,三つの異
なる線形電源の組合せでもよい。
内部設計及び特性が異なるSPD(電圧制限部品,電圧スイッチング部品又はそれらを組み合わせたSPD)
は,直流電源での試験を実施した場合,用いる試験電源の電流電圧特性によって異なる挙動を示す場合が
ある。それらは,通常の動作時に続流を発生させる場合がある。寿命末期の状態での故障時の動作は,用
いる試験電源の電流電圧特性に依存する。試験電源は,太陽電池設備の実際の状態を模擬することが可能
でなければならない。太陽電池アレイは非線形電流源で,電流及び電圧の値は,一般的に周囲温度及び日
射強度に依存する。SPDの内部設計及びSPDの内部又は外部の分離器(ヒューズ)によるSPDの挙動は,
最大日射及び低日射も考慮する。試験に線形の直流電源を用いる場合,非線形の太陽電池又は特定の太陽
電池の模擬電源を用いた結果と異なる場合があることを理解しておくことが望ましい。これは,実際の太
陽電池,又は太陽電池の模擬電源の最大電力点MPPに達する大きな短絡電流をもつ線形電源が必要である
ことを意味する。
IMPP
ISC STC
UMPP
UOC STC
高い日射強度
標準試験条件STCの条件は
日射強度1 000 W/m2,温度25 ℃,光スペクトル1.5
1
Pmax=MPP
低い日射強度
電流I
電圧U
2
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C 5381-32:2020
SPDの各防護モードに継続的に印加される可能性のある,最大直流電圧及び最大直流電流は,B.2及び
B.3に示す方法で計算してもよい。この場合,SPDのUCPV及びISCPVは,計算で得られた値以上とする。
B.2 UOC MAXの計算
UOC MAXは,無負荷(開回路)状態での,太陽電池モジュール,太陽電池ストリング又は太陽電池アレイ
の最大電圧を表し,次の式で計算する。
UOC MAX=KU UOC STC
補正係数KUは,太陽電池モジュールの開回路電圧の上昇を計算する値で,太陽電池設備の設置場所の
最低周囲温度Tmin(℃),及び太陽電池モジュールの製造業者が提供する開回路電圧UOCの温度変化係数
άUOC(%/℃)を考慮し,次の式で計算する。
KU=1+(άUOC/100)(Tmin−25)
άUOCはマイナス要因であり,太陽電池モジュールの製造業者がmV/℃又は%/℃で提供する。άUOCが
mV/℃の場合,次の式で%/℃に変換する。
άUOC(%/℃)=0.1 άUOC(mV/℃)/UOC STC̲Module(V)
太陽電池モジュールのάUOCがmV/℃で示される場合の例は,次による。
− 多結晶太陽電池モジュールの場合
UOC STC̲Module=38.3 V and άUOC=−133 mV/℃ άUOC=−0.35 %/℃
Tmin=−15 ℃ (Tmin−25)=−40 ℃ KU=1.14 UOC MAX=1.14 UOC STC
άUOCは,太陽電池モジュールの種類に応じて非常に異なる値をもつ。
アモルファスシリコンの太陽電池モジュールでは,発電開始当初の数週間,電気的特性が規定した特性
よりも高くなる。この現象は太陽電池モジュールの製造業者が表示し,UOC MAXの計算時に考慮する必要が
ある。
太陽電池設備の設置場所の最低周囲温度の情報,又は太陽電池モジュールの温度係数に関する情報がな
い場合,UOC MAXはUOC STCの1.2倍を選択する。
B.3 ISC MAXの計算
太陽電池モジュール,太陽電池ストリング又は太陽電池アレイの最大短絡電流ISC MAXは,次の式で計算
する。
ISC MAX=Ki ISC STC
Kiの最小値は,1.25である。
特定の条件の場合,例えば反射の増加又は日射の激しさなど,周囲の状況を考慮し,Kiは大きくするこ
とが望ましい。
31
C 5381-32:2020
附属書C
(参考)
箇条6のSPDの設置及び設置場所並びに
箇条7の等電位ボンディングの追加情報
C.1 通信及び信号回路を含む太陽電池設備
離隔距離sが確保できる外部LPSを備えた,情報収集及び制御システムを含む太陽電池設備に設置する
SPDの例を図C.1に示す。
注記 図C.1は概念的な例を示しており,ここに示す詳細及び要求事項の全てを,必ずしも考慮する
必要はない。
効果的な過電圧防護のために,等電位ボンディング導体,直流配線及び通信・信号回線をできるだけ近
くに配置し,不要なループを避けることが望ましい。
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記号説明
s
離隔距離sが確保できる(分離したLPS)
SPD サージ防護デバイス
ACU 情報収集及び制御機器
①
JIS C 5381-31のクラスII試験に適合したSPD
②
JIS C 5381-11のクラスII試験に適合したSPD
③
JIS C 5381-11のクラスI試験に適合したSPD
④
JIS C 5381-31のクラスII試験に適合したSPD
⑤
JIS C 5381-21のカテゴリD1に適合した通信及び信号回線用SPD
⑥
LPSの受雷部システム
⑦
LPSの引下げ導線システム
⑧
接地極システム
⑨
JIS C 5381-21のカテゴリCに適合した通信及び信号回線用SPD
図C.1−離隔距離sが確保できる外部LPSを備えた,情報収集及び制御システムを含む
太陽電池設備に設置するSPDの例
C.2 太陽電池設備及び等電位ボンディング導体の最小断面積
外部LPSを備えた建築物等における,離隔距離sが確保できる,又は分離したLPSを用いる場合の等電
位ボンディング導体の最小断面積を図C.2に示す。
注記1 図C.2は概念的な例を示しており,ここに示す詳細及び要求事項の全てを,必ずしも考慮す
る必要はない。また,IEC 62305-3のまえがきには,我が国における導体の最小断面積は,
銅の場合,16 mm2は14 mm2に,6 mm2は5 mm2に小さくすることができると記載している。
そのため我が国の標準電線サイズに修正して,対応国際規格の値を括弧書きで記載する。
通信及び信号回線
s
風力計
6
交流出力
4
直流入力
SPD
SPD
SPD
SPD
1
2
ACU
SPD
等電位ボンディング用バー
5
SPD
kWh
SPD
kWh
電力計/主分電盤
9
交流電源線
3
主接地端子
7
8
5
33
C 5381-32:2020
b) 側面図
記号説明
s
離隔距離sが確保できる(分離したLPS)
注記 LPSの受雷部システムは,太陽電池アレイへの直撃雷を防止し,同時に太陽電池モジュールへの受雷部シ
ステムの影を最小限とすることが望ましい。
図C.2−外部LPSを備えた建築物等における,離隔距離sが確保できる,
又は分離したLPSを用いる場合の等電位ボンディング導体の最小断面積
s
交流出力
直流入力
SPD
SPD
SPD
等電位ボンディング用バー
SPD
電力計/主分電盤
交流電源線
主接地端子
5.5 mm2
(6 mm2)
5.5 mm2
(6 mm2)
14 mm2
(16 mm2)
s
s
a) 正面図
kWh
kWh
5.5 mm2
(6 mm2)
34
C 5381-32:2020
外部LPSを備えた建築物等における,離隔距離sが確保できない場合の等電位ボンディング導体の最小
断面積を図C.3に示す。
注記2 図C.3は概念的な例を示しており,ここに示す詳細及び要求事項の全てを,必ずしも考慮す
る必要はない。また,IEC 62305-3のまえがきには,我が国における導体の最小断面積は,
銅の場合,16 mm2は14 mm2に,6 mm2は5 mm2に小さくすることができると記載している。
そのため我が国の標準電線サイズに修正して,対応国際規格の値を括弧書きで記載する。
35
C 5381-32:2020
b) 側面図
記号説明
<s 離隔距離sが確保できない(分離しないLPS)
注記 LPSの受雷部システムは,太陽電池アレイへの直撃雷を防止し,同時に太陽電池モジュールへの受雷部シ
ステムの影を最小限とすることが望ましい。
図C.3−外部LPSを備えた建築物等における,離隔距離sが確保できない場合の
等電位ボンディング導体の最小断面積
s
交流出力
直流入力
SPD
SPD
SPD
等電位ボンディング用バー
SPD
電力計/主分電盤
交流電源線
主接地端子
14 mm2
(16 mm2)
14 mm2
(16 mm2)
14 mm2
(16 mm2)
a) 正面図
kWh
kWh
14 mm2
(16 mm2)
<s
<s
14 mm2
(16 mm2)
5.5 mm2
(6 mm2)
14 mm2
(16 mm2)
36
C 5381-32:2020
附属書D
(参考)
アメリカ合衆国におけるクラスI試験に適合したSPDの除外事項
D.1 一般
アメリカ合衆国では,クラスI試験に適合したSPDを要求していない。この除外事項は,この規格全て
に適用し,具体的には表D.1による。
表D.1−アメリカ合衆国におけるクラスI試験に適合したSPDの除外事項
箇条
細分箇条
段落/表/図
段落の行数
3
3.23
注記2
1行目
6
6.1
表1
縦の3列目,横の3行目
6
6.1
表1
縦の3列目,横の5行目
6
6.1
表1
縦の3列目,横の7行目
6
6.1
表1
縦の5列目,横の7行目
6
6.1
表1
縦の6列目,横の7行目
6
6.2
図1 記号説明
6行目
6
6.2
図2 記号説明
6行目
6
6.2
図3 記号説明
2行目,4行目,6行目,8行目
6
6.2.3
2段落
1行目
6
6.2.3
4段落
1行目
7
注記後 2段落
3行目
9
9.1.2
2段落
1行目
9
9.2.2
2段落
1行目
9
9.2.6
2段落
1行目
9
9.2.6
3段落
1行目
9
9.2.6
二つ目の−
1行目
附属書A
A.1
2段落
1行目
附属書A
A.2
表A.1
縦の3列目,横の3行目
附属書A
A.2
一つ目の−
1行目
附属書A
A.2
二つ目の−
1行目
附属書A
A.2
三つ目の−
1行目
附属書A
A.2
四つ目の−
1行目
附属書A
A.2
四つ目の−後 1段落
2行目
附属書A
A.2
表A.2
縦の3列目,横の3行目
附属書A
A.3
表A.3後 一つ目の−
1行目
附属書A
A.3
表A.3後 二つ目の−
1行目
附属書A
A.3
表A.3後 三つ目の−
1行目
附属書A
A.3
表A.3後 四つ目の− 一つ目の・
1行目
附属書A
A.3
表A.3後 四つ目の− 二つ目の・
1行目
附属書A
A.3
表A.3後 五つ目の−の・
1行目
附属書A
A.3
最終段落
2行目
附属書C
C.1
図C.1 記号説明
6行目
37
C 5381-32:2020
参考文献
JIS C 8904-3:2011 太陽電池デバイス−第3部:基準太陽光の分光放射照度分布による太陽電池測定原
則
注記 対応国際規格:IEC 60904-3,Photovoltaic devices−Part 3: Measurement principles for terrestrial
photovoltaic (PV) solar devices with reference spectral irradiance data(MOD)
JIS C 8990:2009 地上設置の結晶シリコン太陽電池(PV)モジュール−設計適格性確認及び形式認証の
ための要求事項
注記 対応国際規格:IEC 61215:2005,Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules−Design
qualification and type approval(IDT)
JIS Z 9290-1:2014 雷保護−第1部:一般原則
注記 対応国際規格:IEC 62305-1:2010,Protection against lightning−Part 1: General principles(IDT)
IEC 60050-826:2004,International Electrotechnical Vocabulary−Part 826: Electrical installations
IEC TR 62066:2002,Surge overvoltages and surge protection in low-voltage a.c. power systems−General basic
information
IEC 62561 (all parts),Lightning protection system components (LPSC)
IEC TR 60664-2-1,Insulation coordination for equipment within low-voltage systems−Part 2-1: Application
guide−Explanation of the application of the IEC 60664 series, dimensioning examples and dielectric testing
38
C 5381-32:2020
附属書JA
(参考)
JISと対応国際規格との対比表
JIS C 5381-32:2020 低圧サージ防護デバイス−第32部:太陽電池設備の
直流側に接続するサージ防護デバイスの選定及び適用基準
IEC 61643-32:2017,Low-voltage surge protective devices−Part 32: Surge protective devices
connected to the d.c. side of photovoltaic installations−Selection and application principles
(I)JISの規定
(II)
国際
規格
番号
(III)国際規格の規定
(IV)JISと国際規格との技術的差異の箇条ごとの評価
及びその内容
(V)JISと国際規格との技術的
差異の理由及び今後の対策
箇条番号
及び題名
内容
箇条
番号
内容
箇条ごと
の評価
技術的差異の内容
1 適用範囲
注記3
1
記載なし
追加
我が国では,電気設備に関する技術基準を定
める省令において,低圧は交流600 V(実効
値)以下,直流は750 V以下と規定している。
我が国独自の値を記載した。
2 引用規格
3.6 雷保護シス
テム
定義文
3.6
記載の抜け
追加
参照元のJIS Z 9290-1:2014では,定義文に
生物への障害を追加している。そのため,JIS
Z 9290-1:2014の記載に合わせた。
JIS Z 9290-1:2014の対応国際規
格(IEC 62305-3)改正時に定義
文の記載を追加提案する。
4 被保護システ
ム及び機器
4
明らかな誤り
変更
第3段落の情報が容易に入手できない場合
の引用箇所に誤りがあったため変更した。
次回IEC規格改正時に引用箇
所の記載を変更提案する。
6.1 一般
表1 SPDの試験クラス
及びボンディング導体
の最小断面積の選定
6.1
JISとほぼ同じ 追加・変
更
引用するIEC 62305-3の中で,導体の最小断
面積は,各国で異なることが認められている
ため,我が国の値を前面に出し,対応国際規
格の値を括弧内に記載した。
我が国独自の値を前面に出し
た。
6.1
記載の抜け
追加
SPDの設置場所②並びにSPDの設置場所①
及び④の(6.2.2参照)の行の試験クラスは
必要な場合にクラスIIが正しい。そのため,
“a)”を追加した。
次回IEC規格改正時に“a)”を
追加提案する。
2
9
C
5
3
8
1
-3
2
:
2
0
2
0
39
C 5381-32:2020
(I)JISの規定
(II)
国際
規格
番号
(III)国際規格の規定
(IV)JISと国際規格との技術的差異の箇条ごとの評価
及びその内容
(V)JISと国際規格との技術的
差異の理由及び今後の対策
箇条番号
及び題名
内容
箇条
番号
内容
箇条ごと
の評価
技術的差異の内容
6.2.1 外部LPS
のない太陽電池
設備
図1を引用する段落
6.2.1
記載なし
追加
図1を引用する段落がなかったため,追加し
た。
次回IEC規格改正時に段落を
追加提案する。
6.2.1
明らかな誤り
変更
交流側に接続するSPDの設置方法は9.1.4に
記載しており,引用箇所に誤りがあったため
変更した。
次回IEC規格改正時に引用箇
所の記載を変更提案する。
6.2.1
明らかな誤り
変更
太陽電池アレイの定格インパルス電圧Uwは
9.2.4に記載しており,引用箇所に誤りがあ
ったため変更した。
次回IEC規格改正時に引用箇
所の記載を変更提案する。
6.2.2 隔離距離s
が確保できる外
部LPSを備えた
太陽電池設備
図2を引用する段落
6.2.2
記載なし
追加
図2を引用する段落がなかったため,追加し
た。
次回IEC規格改正時に段落を
追加提案する。
6.2.2
明らかな誤り
変更
太陽電池アレイの定格インパルス電圧Uwは
9.2.4に記載しており,引用箇所に誤りがあ
ったため変更した。
次回IEC規格改正時に引用箇
所の記載を変更提案する。
6.2.3 隔離距離s
が確保できない
外部LPSを備え
た太陽電池設備
図3を引用する段落
6.2.3
記載なし
追加
図3を引用する段落がなかったため,追加し
た。
次回IEC規格改正時に段落を
追加提案する。
7 等電位ボンデ
ィング
7
JISとほぼ同じ 追加・
変更
引用するIEC 62305-3の中で,導体の最小断
面積は,各国で異なることが認められている
ため,我が国の値を前面に出し,対応国際規
格の値を括弧内に記載した。
我が国独自の値を前面に出し
た。
8 太陽電池設備
に接続するSPD
の要求事項
第5段落の細別
8
JISと同じ
変更
通信及び信号回路の防護における引用規格
は,同時に引用が必要なため,“又は”を“及
び”に変更した。
次回IEC規格改正時に段落を
修正提案する。
9.1.3 SPDの電圧
防護レベルUP
の選定
細別の引用する段落の
抜け
9.1.3
記載なし
追加
細別の引用する段落の抜けがあるため追加
した。
次回IEC規格改正時に段落を
修正提案する。
9.1.4 交流側に
接続するSPDの
設置
図4及び図5を引用す
る段落
9.1.4
記載なし
追加
図4及び図5を引用する段落がなかったた
め,追加した。
次回IEC規格改正時に段落を
追加提案する。
注記2
9.1.4
JISと同じ
追加
説明を追加した。
次回IEC規格改正時に修正提
案する。
2
9
C
5
3
8
1
-3
2
:
2
0
2
0
40
C 5381-32:2020
(I)JISの規定
(II)
国際
規格
番号
(III)国際規格の規定
(IV)JISと国際規格との技術的差異の箇条ごとの評価
及びその内容
(V)JISと国際規格との技術的
差異の理由及び今後の対策
箇条番号
及び題名
内容
箇条
番号
内容
箇条ごと
の評価
技術的差異の内容
9.2.4 SPDの電圧
防護レベルUP
の選定
細別の引用する段落の
抜け
9.2.4
記載なし
追加
細別の引用する段落の抜けがあるため追加
した。
次回IEC規格改正時に段落を
修正提案する。
第2段落の細別
9.2.4
JISと同じ
変更
電源線の接続部の定格インパルス電圧Uw,
及び機器のイミュニティレベルは,同時に引
用が必要なため,“又は”を“及び”に変更
した。
次回IEC規格改正時に修正提
案する。
9.2.5 直流側に
接続するSPDの
設置
第1段落及び第2段落
9.2.5
JISと同じ
変更
太陽電池モジュールでは誤りのため,太陽電
池アレイに変更した。
次回IEC規格改正時に修正提
案する。
図6を引用する段落
9.2.5
記載なし
追加
図6を引用する段落がなかったため,追加し
た。
次回IEC規格改正時に段落を
追加提案する。
注記2
9.2.5
JISと同じ
追加
説明を追加した。
次回IEC規格改正時に修正提
案する。
9.2.6 直流側に
接続するSPDの
接続導体の断面
積
最小断面積
9.2.6
JISとほぼ同じ 追加・
変更
最小断面積を我が国の値を前面に出し,対応
国際規格の値を括弧内に記載した。
我が国独自の値を前面に出し
た。
A.1 一般
三つ目の細別
A.1
JISと同じ
変更
外部引下げ導線はLPSが正しいため変更し
た。
次回IEC規格改正時に修正提
案する。
A.2 6.2.3に従っ
て屋上に太陽電
池設備を設置し
た建築物等
表A.1,表A.2及び表
A.3
A.2
JISとほぼ同じ 追加
表A.1,表A.2及び表A.3に示す値は正確な
値ではないため,表題の最後に“の例”を追
加した。
次回IEC規格改正時に修正提
案する。
A.3 大規模太陽
光発電所
図A.2を引用する文
A.3
JISとほぼ同じ 追加
図A.2を引用する文がなかったため,追加し
た。
次回IEC規格改正時に文を追
加提案する。
C.1 通信及び信
号回路を含む太
陽電池設備
図C.1を引用する段落
C.1
記載なし
追加
図C.1を引用する段落がなかったため,追加
した。
次回IEC規格改正時に段落を
追加提案する。
2
9
C
5
3
8
1
-3
2
:
2
0
2
0
41
C 5381-32:2020
(I)JISの規定
(II)
国際
規格
番号
(III)国際規格の規定
(IV)JISと国際規格との技術的差異の箇条ごとの評価
及びその内容
(V)JISと国際規格との技術的
差異の理由及び今後の対策
箇条番号
及び題名
内容
箇条
番号
内容
箇条ごと
の評価
技術的差異の内容
C.2 太陽電池設
備及び等電位ボ
ンディング導体
の最小断面積
図C.2を引用する段落
C.2
記載なし
追加
図C.2を引用する段落がなかったため,追加
した。
次回IEC規格改正時に段落を
追加提案する。
図C.2の最小断面積
C.2
JISとほぼ同じ 追加・
変更
最小断面積を我が国の値を前面に出し,対応
国際規格の値を括弧内に記載する。
我が国独自の値を前面に出し
た。
図C.3を引用する段落
C.2
記載なし
追加
図C.3を引用する段落がなかったため,追加
した。
次回IEC規格改正時に段落を
追加提案する。
図C.3の最小断面積
C.2
JISとほぼ同じ 追加・
変更
最小断面積を我が国の値を前面に出し,対応
国際規格の値を括弧内に記載する。
我が国独自の値を前面に出し
た。
D.1 一般
表D.1を引用する記載
及び表題
D.1
記載なし
追加
表D.1を引用する記載がなかったため,追加
した。また,表題を追加した。
次回IEC規格改正時に追加提
案する。
JISと国際規格との対応の程度の全体評価:IEC 61643-32:2017,MOD
注記1 箇条ごとの評価欄の用語の意味は,次による。
− 追加 ················ 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。
− 変更 ················ 国際規格の規定内容を変更している。
注記2 JISと国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次による。
− MOD ··············· 国際規格を修正している。
2
9
C
5
3
8
1
-3
2
:
2
0
2
0