太陽光発電の配線は？ケーブルの種類や選び方、許容電流についても解説！

環境問題が世界的に叫ばれるようになり、持続可能なエネルギーとして太陽光発電が注目されています。実際に太陽光発電システムを取り入れる家庭や施設も増えました。

太陽光発電のシステムを設置するためには、配線をはじめとするさまざまな機器が必要です。この記事では太陽光発電の配線について、ケーブルの選び方や許容電流について詳しく解説します。

太陽光発電で必要な配線とは？

一般家庭の太陽光発電システムは、

・太陽電池アレイ
・接続箱
・パワーコンディショナ
・電池（バッテリー）
・電力計
・住宅用分電盤

で構成されています。

屋根上で工事が必要になるのは太陽電池アレイの設置のみです。太陽電池アレイで発電された電気を集めるための装置が接続箱で、戸外に設置されます。各機材の詳細は以下の段落で説明します。

太陽光発電パネルで発電した電気を離れた場所で使う、または売電するためには、配線ケーブルが必要です。配線ケーブルにはさまざまな種類があり、流す電流や電圧はもちろん、使用環境に合わせて適切なものを選ばなければなりません。

太陽電池アレイ

太陽電池アレイは、いわゆる太陽電池パネルを複数枚、直列または並列に並べたものです。お互いのパネルは接続されて架台に取り付けられ、まとまった電力を得られるようになっています。

太陽電池は構成単位によって名称が変わり、その基本単位が「セル」です。セルを必要な枚数接続し、屋外の環境で使えるようにしたものを「モジュール」と呼んでいます。モジュールをさらに直列や並列でつなぎ、架台に設置したものが「アレイ」です。

接続箱

太陽電池アレイで発電した電気は接続されている配線に流れます。接続箱は複数の配線をひとつにまとめ、電力を集めてパワーコンディショナに供給する装置です。

なかには屋内に設置するタイプもありますが、複数の配線を室内に引き込む必要があります。多くの配線を屋内に引き込むためには穴も大きくしなければならないため、屋外に設置するタイプが一般的です。

家庭用の小規模な太陽光発電では、接続箱を設置せずにすむパワーコンディショナ一体型もあります。

パワーコンディショナ

太陽光アレイで発電された電気は直流電力で、そのままでは使えません。パワーコンディショナは直流電力を建物内で使用できる交流電力に変換することと、システムの自動管理を行っています。

蓄電池への充電や電力会社への売電も併用して行えるハイブリッドタイプや、自立運転機能が付いているタイプもあります。価格は割高になるものの、自動運転機能が備わっていれば、雷や災害などで停電した状況でも発電した電力を家庭内で使用可能です。

電池（バッテリー）

太陽光モジュールで発電した電気を溜めておくのが蓄電池です。蓄電池なしで太陽光モジュールを設置した場合、発電した電気は溜めておくことができません。

蓄電池を設置しておけば昼間に発電した電気のうち自家消費できなかった分を蓄電池に溜め、発電できない夜間に使うことが可能です。

蓄電池を設置せず、自家消費できなかった分は電力会社に売電する方法もありますが、太陽光アレイとともに蓄電池も備えるケースが増えています。

分電盤

パワーコンディショナで交流電力に交換された電気は、分電盤を通して建物内の各部屋に送られます。分電盤内にはほかにアンペアブレーカーや漏電遮断機なども入っており、過電流による事故や漏電を防いでいます。

分電盤自体は太陽光発電のシステムを備えている建物だけではなく、電力会社から電気の供給を受けている建物にも設置されています。太陽光発電を行っている場合は、送信ユニットや売電・買電電力計への供給などもあるため、専用の分電盤が必要です。

電力量計（メーター）

電力量計は電力会社との間を接続し、電力量の計測を行う機器です。単にメーターと呼ばれることもあり、太陽光発電システムがない建物では電力会社からの売電量のみを計測する機器が設置されています。

太陽光発電を行っている建物では、売電・買電の量をそれぞれ表示する機器を設置しなければなりません。基本的にどちらの電力量計でも構造は同じですが、双方の電力量を正確に把握するためには、逆回転防止機能が付いた機器を選ぶとよいでしょう。

適材適所な配線ケーブルを選ぼう

上記の機材を接続するのが配線ケーブルです。配線ケーブルといっても種類は多岐にわたり、それぞれ使用するのに適した場所や条件があります。

許容電流や電圧がどのくらいなのかによっても変わってくるため、どれを使ってもよいというわけではありません。以下の段落では適材適所なケーブルを選べるよう、各ケーブルの詳細を解説します。

CVケーブル（600V架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル）

CVケーブルは導体の周囲に架橋ポリエチレンを施し、さらに絶縁ビニルシースで覆った構造です。もともと絶縁性の高いポリエチレンに架橋を施すことで耐熱性能も備えた架橋ポリエチレンを絶縁材料として使っていることで、許容温度は90℃になっています。

屋外は紫外線にさらされるほか、夏場は屋根上に設置した太陽光アレイ周辺の温度が80℃くらいにまで上昇することがあるといわれています。CVケーブルの被覆には耐候性の素材を使用しているため、雨風にさらされる屋外でもそのまま使用可能です。ほかにも地中に埋設して使えるなど、さまざまな建築物で幅広く使われています。

VCTFケーブル（300Vビニルキャブタイヤ丸形ケーブル）

VCTFケーブルは300V以下の電圧で使用できるケーブルで、屋内の小型電気器具用の電源コードとして使用されています。VCTFケーブルの中には被覆に耐候性のある素材を使用しているタイプもありますが、耐熱温度は60℃です。

太陽光モジュール周辺の夏場の温度が80℃程度になることを考えると、屋根に設置するのは避けたほうがよいでしょう。柔軟性があるため、通常は電気掃除機の電源コードや、工場内での配線などに使用されています。

VVFケーブル（600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル）

VVFケーブルは「Fケーブル」とも呼ばれています。構造はシンプルで、ビニル被覆の外側をビニルシースで覆っただけです。配線ダクト内を通し、地中に埋めて使用するケースもありますが、耐熱温度は60℃であるため、太陽光発電の配線としては屋外で使えません。

一般住宅の屋内配線に使われることが多いケーブルですが、低圧ならば公共施設や商業施設などでも使用されています。特に照明やコンセントの回路など、15Aまでの配線に適しています。

IVケーブル（600V電気機器配線用可とう導体ビニル絶縁電線）

IVケーブルは「Indoor PVC」の略称です。許容温度は60℃であるため、屋外には設置できません。主に屋内配線用の絶縁電線として、600V以下の照明器具などの電気機器、スイッチやコンセントの渡り線、接地用の電線などに使用されています。

IVケーブルは1本の導線または、より合わせた複数の導線の外側をポリ塩化ビニルの絶縁体で覆ったシンプルな構造です。絶縁体の色は黒・白・赤・緑・黄・青の6色あり、色によってそれぞれ用途が識別されています。

KIVケーブル（600V電気機器配線用可とう導体ビニル絶縁電線）

KIVケーブルは耐電圧600Vの配線ケーブルです。先述のIVケーブルよりもさらに細い素線を数多くよった導体に電気機器配線用のビニル絶縁体を施しており、可とう性（弾性変形のしやすさ）に優れています。柔軟性があり、扱いやすい特長を生かして、電気機器や制御盤の配線に使用されています。

耐熱温度は60℃であるため屋外には使えません。主に雨風にさらされない屋内に設置するバッテリーやインバータ配線など、盤内の配線として用いられることが多いケーブルです。

太陽光発電では適材適所の配線を

配線ケーブルにはさまざまな種類があり、耐電圧、耐熱温度などが異なります。太陽光発電システムには日々屋外の厳しい環境にさらされる箇所があれば、屋内に設置する機器もあるため、適材適所の配線にすることが大切です。

「株式会社 ソーラーアシスト」では多くの実績に裏打ちされた確かな技術で太陽光発電の工事を行っています。太陽光発電の設置を検討しているなら、一度ご相談ください。

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