太陽光発電の「キュービクル」ってなに？ どんな役割があるの？

皆さんこんにちは。
久野商事株式会社 広報の久野です。

今回は太陽光発電の資材でまれに聞く「キュービクル」について書かせていただきました。
キュービクルとはいったい何なのか、どういった役割があるのか、気になる方はぜひ最後までお読みください。

キュービクルとは？

キュービクルは高圧で送られてきた電気を100ボルト～200ボルトといった低圧に変圧する役割を持っています。
通常、発電所で作られた電機は何十万Vと超高圧で送電されます。
しかし、超高圧のまま家や施設などに送電してしまうと電化製品が破損したり、最悪火災に繋がります。
そうならないために各地にある変電所を通して、徐々に低圧に変圧していき、6600Vまで変圧されて我々のもとに届きます。

しかし、通常の電化製品は100V～200Vを想定されて作られておりますので、これでもまだ高圧です。
そこで通常の場合は、電柱についている柱上変圧器(トランス)を利用して、100V～200Vに変圧してから家庭などに送られていきます。
一般家庭の場合はそれで問題ないのですが、工場や、ショッピングモールなどの大型施設では大量の電気を利用するため、変圧が柱上変圧器では間に合いません。

そこで登場するのがキュービクルです。
キュービクルは送電された6600Vの電気を低圧の100V～200Vに変圧して、利用可能な状態までに落とし込むことが出来ます。

キュービクルと太陽光発電の関係性

上記の説明だと、太陽光発電にはあまり関りがないように思えますが、太陽光発電所の規模によってはキュービクルが必要となってきます。
太陽光発電による売電を行っている場合は、電力会社が保有する送電線に発電した電気を送らなければいけません。

低圧物件(50kW未満)であれば電圧が100V～200Vのため、そのまま出力可能ですが、高圧物件(50kW以上)の場合は6600Vで出力しなければなりません。
太陽光発電による電圧は100V～200Vのため、高圧物件の場合はキュービクルを利用して6600Vに変圧する必要があります。
これから太陽光発電を検討されている事業者様は高圧の場合はキュービクルが必要となると覚えておくことをおすすめします。

キュービクルの中身

では、実際キュービクルの中身は何が入っているのでしょうか。
キュービクルの中には主に7つの機器が入っています。

LBS（負荷開閉器）

LBSは負荷電流を開閉できる機器です。
しかし短絡電流などの大電流を遮断する事は出来ないため、短絡電流の遮断は高圧限流ヒューズにて行います。
もちろんヒューズ付きでない高圧交流負荷開閉器では短絡電流の遮断はできません。

VCT（電力需給用計器用変成器）

計器用変圧器(交流高電圧を測定する機器)と変流器(交流電流の大きさを変換する機器)を一つの箱に組み込んだものです。
電力量計と組み合わせて、電力測定における変成装置(測定しやすいような電圧に変換する機器)として用いります。

ZPD（零相検出器）

零相検出器は零相電圧を検出する為の機器で、この後説明する過電圧地絡継電器と併用して利用します。

OVGR（過電圧地絡継電器）

過電圧地絡継電器は電圧による地絡(本来流れてはいけない所に電気が流れてしまっている状態)を検出するための機器です。
過電圧地絡継電器は零相電圧を検出する必要があるため、零相検出器と併用して利用します。

WHM（売電用電力量計）

売電用電力計はその名の通り、どれだけ売電しているかを見るための電力量計です。
電力計には従来のアナログ型やデジタル型、スマートメーター型の三種類があります。
通常、電力系を取り付ける際は売電メーターと買取メーターの2種類を取り付けますが、スマートメーターはその両方の機能を持っており一台で済むため徐々に広がっていっています。
野立て太陽光の場合は電力の買取がないため、売電メーターのみの取り付けとなります。

ELCB/MCCB（太陽光連系用ブレーカ）

ELCBは地絡を検出し、回路を遮断する機能が付加されたブレーカーです。
MCCBは配線用遮断器はブレーカーとも呼ばれ、過電流が流れると自動で気に電力を遮断します。

パワーコンディショナーとの違い

これまでに説明で変換と聞いてパワーコンディショナー(パワコン)を思い浮かべた方もいるのではないでしょうか。
キュービクルもパワコンも変換を行いますが、変換するものが変わってきます。

キュービクルは電圧の大きさを変換しますが、パワコンは太陽発電で発電した「直流電力」を「交流電力」に変換します。
直流電力はそのままでは家庭などで使用したり、売電することが出来ませんのでパワコンを通して電力を変換する必要があります。
パワコンについては「パワーコンディショナーの選び方と基礎知識」にて詳しく説明しておりますので、興味のある方はぜひご覧ください。

まとめ

今回はキュービクルについて説明させて頂きました。
専門用語がわかりづらい部分もあるかと思いますので、分からないことがあれば業者に直接聞くことをおすすめします。

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