태양광 패널 설치 작업을 해본 적이 있다면 아마도 어느 시점에서 이중 절연 태양광 케이블을 접했을 것입니다. 이들은 패널에서 인버터로 모든 전력을 전달하는 이름 없는 영웅이며, 이들의 성능은 대부분의 사람들이 생각하는 것보다 작은 세부 사항에 훨씬 더 많이 좌우됩니다. 이중 절연 태양광 케이블 공급업체로서 제가 항상 받는 질문 중 하나는 "이 케이블의 굽힘 반경은 얼마입니까?"입니다. 이는 허공에서 꺼낼 수 있는 임의의 숫자가 아닙니다. 잘못 이해하면 절연체 손상, 전력 출력 감소 또는 안전 문제까지 살펴볼 수 있습니다. 전문 용어를 사용하지 않고 이를 일반 용어로 분석하고 제가 수년간 이 케이블을 사용하면서 배운 내용을 공유하겠습니다.
먼저, 동일한 내용인지 확인하기 위해 이중 절연 태양광 케이블이 무엇인지 빠르게 요약해 보겠습니다. 한 겹의 절연층을 갖는 일반 전기 케이블과 달리 이중 절연 케이블은 두 개의 별도 층(보통 코어, 내부 절연층, 외부 보호층)을 가집니다. 이러한 추가 레이어는 태양광 설치에 완벽하게 만듭니다. 극한의 열, 자외선, 습기 및 태양광 설치로 인해 발생하는 모든 실외 물질을 처리할 수 있습니다. 다음과 같이 여러분이 듣게 될 몇 가지 일반적인 유형이 있습니다.LEC 62930 태양광 케이블, 이는 북미 설치에 널리 사용되는 선택입니다.EN 50618 태양광 케이블유럽에서는 그게 표준이고,H1Z2Z2 K 케이블(글로벌 태양광 프로젝트에서 매우 일반적임), 심지어단일 코어 PV 케이블패널 사이에 개별 라인을 실행하는 경우. 이들 각각은 굽힘 반경을 포함하여 사양이 약간 다르기 때문에 모든 경우에 적용되는 일률적인 답변은 아닙니다.
이제 굽힘 반경이 왜 중요한가요? 케이블을 정원 호스처럼 생각해보세요. 너무 세게 구부리면 내부가 꼬이고 흐름이 제한되어 결국 깨지거나 터질 수 있습니다. 태양광 케이블의 경우 너무 세게 구부리면 내부 도체가 손상되어 전력 손실을 초래하는 작은 파손이 발생하거나 절연체가 균열되어 시간이 지남에 따라 재료가 분해되는 물이나 자외선이 유입될 수 있습니다. 이는 단지 사소한 불편이 아닙니다. 나는 계약자가 케이블을 너무 빡빡하게 구부려 작은 도관에 맞지 않는 설치를 본 적이 있으며, 2년 후에는 단열재가 부서지기 쉽고 균열이 생겼기 때문에 라인의 절반을 교체해야 했습니다. 이는 누구도 저지르고 싶지 않은 비용이 많이 드는 실수입니다. 특히 태양광 설비가 25년 이상 지속되어야 하는 경우에는 더욱 그렇습니다.
그렇다면 실제 굽힘 반경은 얼마입니까? 짧은 대답은 다음과 같습니다. 몇 가지 요인에 따라 다르지만 대부분의 이중 절연 태양광 케이블의 표준은 케이블 외부 직경의 4~6배입니다. 잠깐만요. "외경"이 두 절연층을 포함하여 케이블에서 가장 두꺼운 부분이라는 점을 분명히 해두겠습니다. 따라서 직경이 10mm인 케이블의 경우 최소 굽힘 반경은 최소 40mm가 되어야 하며, 이상적으로는 60mm가 되어야 추가 관리가 가능합니다. 그러나 여기에는 예외가 있으며, 여기서 다양한 케이블 유형이 사용됩니다. 예를 들어,LEC 62930 태양광 케이블설치 시 최소 굽힘 반경은 외경의 4배(정적 굽힘, 일단 배치되면 움직이지 않는다는 의미), 동적으로 당기거나 라우팅할 때(예: 도관을 통과할 때) 6x로 평가됩니다. 그만큼EN 50618 태양광 케이블실외 사용에 대한 엄격한 유럽 안전 표준을 충족하도록 제작되었기 때문에 유사한 사양(4x 정적, 6x 동적)을 갖습니다. 그만큼H1Z2Z2 K 케이블패널 상호 연결에 자주 사용되는 유연한 유형인 는 정적 굽힘에 대해 약간 더 낮아질 수도 있습니다. 일부 변형은 직경이 3.5배로 평가되지만 이는 장력을 받지 않는 경우에만 해당됩니다. 그만큼단일 코어 PV 케이블동일한 규칙을 따르는 경향이 있지만 항상 특정 게이지를 확인하십시오. 두꺼운 케이블은 더 단단하기 때문에 더 큰 반경이 필요할 수 있습니다.
잠깐, 정적 굽힘과 동적 굽힘을 확실히 구별하도록 합시다. 왜냐하면 그것이 큰 혼란을 야기하기 때문입니다. 정적 굽힘은 케이블이 설치된 후에 발생합니다. 예를 들어 케이블이 두 패널 사이에 똑바로 놓여 있고 케이블을 정션 박스에 맞추기 위해 부드럽게 회전해야 하는 경우입니다. 여기에서 4x 숫자가 등장합니다. 동적 굽힘은 긴 도관을 통해 케이블을 잡아당기거나 설치 중에 여러 모퉁이를 따라 라우팅할 때와 같이 장력을 받는 동안 케이블이 움직이는 경우입니다. 이러한 경우 케이블에 추가 응력이 가해지기 때문에 굽힘 반경이 더 커야 합니다. 여기서는 6x가 가장 적합합니다. 케이블을 4배로 동적으로 구부리려고 하면 도체와 절연체에 너무 많은 압력을 가하게 되어 훨씬 빨리 파손될 가능성이 높습니다.
굽힘 반경에 영향을 미치는 또 다른 요소는 케이블이 있는 환경입니다. 태양광 설치가 추운 기후에 있는 경우 단열재가 더 단단하고 부서지기 쉬우므로 따뜻한 열대 장소에서보다 더 큰 굽힘 반경이 필요합니다. 캐나다나 노르웨이 같은 곳의 고객들은 기온이 영하로 떨어지면 케이블이 단단해지기 때문에 겨울에는 굽힘 반경을 10~15% 더 조정해야 한다고 말했습니다. 반대로, 매우 뜨거운 지역에 있는 경우 절연체가 더 부드러울 수 있지만 그렇다고 더 세게 구부릴 수 있다는 의미는 아닙니다. 열도 도체를 약화시킬 수 있으므로 최소 반경을 고수하는 것이 여전히 중요합니다. 또한 여러 케이블을 함께 연결하는 경우(예:태양광 AC 케이블인버터 측에 사용할 수 있음) 전체 번들 직경도 중요합니다. 여러 개의 케이블을 함께 묶은 경우 굽힘 반경은 개별 케이블이 아닌 번들의 전체 외부 직경을 기준으로 해야 합니다. 그것은 제가 늘 보는 실수입니다. 계약자는 5개의 작은 케이블 묶음을 마치 하나의 큰 케이블인 것처럼 구부리고 결국 내부 케이블이 꼬이게 됩니다.
굽힘 반경을 무시하면 어떤 일이 발생하는지 이야기해 보겠습니다. 앞서 언급한 것처럼 단열재가 갈라져 습기가 유입될 수 있습니다. 태양광 케이블 내부의 습기는 큰 문제입니다. 특히 태양광 케이블은 고전압을 전달하기 때문에 단락, 도체 부식, 심지어 전기 화재까지 일으킬 수 있습니다. 또한 케이블을 너무 세게 구부리면 내부 도체에 미세한 균열이 생길 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 균열이 커지고 결국 도체가 파손되어 데드 패널이 발생하거나 시스템의 일부가 작동하지 않게 됩니다. 부적절한 굽힘으로 설치된 수십 개의 케이블을 교체해야 했는데, 이는 항상 예방할 수 있습니다. 좋은 소식은 방지하기 쉽다는 것입니다. 케이블의 외부 직경을 측정하고 계산(4x 또는 6x)을 수행하고 모든 굽힘이 최소한 그 크기인지 확인하세요.
잠깐, 모든 이중 절연 태양광 케이블이 이러한 규칙을 따르나요? 대부분 그렇습니다. 그러나 항상 특정 케이블에 대한 제조업체의 사양 시트를 확인하는 것이 가장 좋습니다. 모든 케이블은 다양한 절연 유형(예: XLPE 또는 PVC), 다양한 도체 재질(구리 또는 알루미늄), 다양한 게이지 등 고유한 구성을 가지고 있습니다. 예를 들어, 6mm² 단일 코어 PV 케이블은 10mm² 케이블과 외경이 약간 다르기 때문에 굽힘 반경이 약간 다릅니다. 그렇기 때문에 일반적인 수치뿐만 아니라 정확한 사양을 제공할 수 있는 공급업체와 협력하는 것이 중요합니다. 수년 동안 태양광 케이블 업계에 종사해 온 사람으로서 저는 항상 고객에게 설치하기 전에 사양 시트를 요청하라고 말합니다. 다른 사람이 말하는 대로 따르지 마십시오.
주목해야 할 또 다른 점은 일부 최신 이중 절연 태양광 케이블은 더 유연하게 설계되어 내구성을 희생하지 않고도 더 작은 굽힘 반경을 허용한다는 것입니다. 예를 들어, H1Z2Z2 K 케이블은 도체의 연선이 더 가늘어져 기존 모델보다 유연성이 뛰어나므로 더 촘촘하게 구부러진 부분도 처리할 수 있습니다. 그러나 유연한 케이블을 사용하더라도 너무 멀리 밀면 안 됩니다. 3.5배 굽힘 반경 등급의 유연한 케이블이 2배로 구부러지는 것을 본 적이 있으며, 1년 이내에 외부 절연체에 균열이 생겼습니다. 유연성은 깨지지 않는다는 것을 의미하지 않으며 단지 작업할 수 있는 공간을 조금 더 제공할 뿐입니다.
이를 구체적으로 만들기 위해 간단한 실제 사례를 공유하겠습니다. 작년에 애리조나에 있는 한 고객이 10kW 옥상 태양광 시스템을 설치하고 있었습니다. 그들은 다음의 혼합을 가지고 있었다EN 50618 태양광 케이블그리고태양광 AC 케이블. 설치자는 서둘러 도관 모서리 주위에 6mm² DC 케이블을 구부리려고 했습니다. 크기는 25mm에 불과했습니다. 이는 필요한 40mm(직경 4x 10mm)보다 훨씬 작은 수치입니다. 몇 달 후, 심한 장마가 닥쳤고, 단단하게 구부러진 단열재의 작은 균열을 통해 물이 스며들었습니다. 시스템의 전력 출력이 15% 손실되었고 케이블 교체를 위해 우리에게 전화를 걸어야 했습니다. 수정은 간단했습니다. 케이블을 올바른 반경으로 다시 구부리고 도관을 적절하게 밀봉했으며 그 이후로는 문제가 발생하지 않았습니다. 굽힘 반경 계산에 10초만 더 시간을 투자했다면 이러한 상황은 피할 수 있었을 것입니다.
마무리하자면, 이중 절연 태양광 케이블의 굽힘 반경에 대한 핵심 내용은 무엇입니까? 이는 임의의 숫자가 아닙니다. 이는 태양광 시스템에 대한 투자를 보호하는 중요한 사양입니다. 고정 설치 굴곡의 경우 케이블 외부 직경의 4배를 목표로 합니다. 동적 라우팅(도관을 통해 당기기, 설치 중 회전)의 경우 6x를 사용하세요. LEC 62930, EN 50618, H1Z2Z2 K, 단일 코어 PV 또는 태양광 AC 케이블 등 각각 약간의 차이가 있으므로 케이블 유형에 대한 특정 사양을 항상 확인하세요. 저온 기후에 설치하는 경우 추운 날씨에 맞게 조정하고 개별 케이블 크기에 따라 묶음 케이블을 구부리지 마십시오. 확실하지 않다면 추측하지 말고 안내해 줄 수 있는 신뢰할 수 있는 공급업체에 문의하세요.
태양광 프로젝트를 진행 중이고 정확한 굽힘 사양을 갖춘 올바른 이중 절연 태양광 케이블이 필요하거나 설치 모범 사례에 대해 질문이 있는 경우 언제든지 당사에 연락하여 요구 사항에 대해 논의하세요. 귀하의 설정에 적합한 케이블을 선택하고, 정확한 사양을 공유하고, 처음부터 설치가 올바르게 완료되도록 도와드릴 수 있습니다. 나중에 비용이 많이 드는 수리를 처리하는 것보다 세부 사항을 미리 정확하게 파악하는 데 약간의 시간을 투자하는 것이 좋습니다.
참고자료:
- 국제전기기술위원회(IEC) 62930:2018, 광전지(PV) 시스템 - PV 시스템용 케이블 - 요구 사항 및 테스트 방법
- 유럽전기기술표준화위원회(CENELEC) EN 50618:2014, 광전지(PV) 시스템용 케이블 - PV 케이블 요구 사항
- UL(Underwriters Laboratories) 4703:2022, 광전지 와이어 안전 표준
