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今回は、「TS4-A-F」についてお話します。時々、TS4-F、そして-2Fと呼ぶこともあります。
急速なシャットダウンは、アメリカでは目新しい概念ではありません。実際のところ、もう聞き飽きたかもしれませんが、ご存じない方もいらっしゃるかもしれませんが、これはNEC（National Electric Code：米国電気工事規定）の要求事項です。
2017年には、モジュールレベルのソリューションに向けて業界を動かし始めました。ここでは、要件を満たすためにモジュールレベルのものを用意しなければならない場合について説明します。間隔の要件、インバータが満たすべき要件、そしてコード全体で見られる境界の要件がありますが、Tigoではこれらの要件を満たすことができます。
基本的には、モジュールレベルのソリューションが必要になります。ストリングスインバーターではあらゆる状況に対応できませんが、モジュールレベルのコンポーネントであれば対応できます。
現在、米国のほとんどの国では、NECの2017年または2020年のコードサイクルを採用していましたが、図1にあるように、いくつかの保留者がいます。しかし、もうすぐすべての人がこの傘下に入ることになるでしょう。そのため、すべての人がこれらの安全要件に準拠しなければなりません。これは重要なことです。
また、アメリカだけではありません。私たちはオーストラリア、特に台湾に深く関わっています。先週、台湾の大規模なシステムについて電話があったのですが、彼らは米国外でこの安全機能を採用しています。
それでは、アーキテクチャを見てみましょう。各モジュールにTS4を搭載することになりますが、TS4をモジュールのフレームに接続することが非常に重要です。
そして、そのモジュールをTS4に接続します。そして、TS4を接続します。モジュールをTS4に取り付けていることを確認したい。そして、TS4をデイジーチェーンで接続します。さて、TS4-A-Fと-2Fは、PLC通信：電力線通信（PLC）を使用しています。
その際、他のアース線は必要ありません。TS4-2Fは、図3にあるように、2つのモジュールを1つのMLPEに取り込みます。つまり、二重化しているわけですが、どちらも同じように動作しました。PLCを使うことに変わりはありません。屋根の上の部品の数を減らしているだけです。
Tigo Enhancedのインバーターには、この急速停止システム、つまりRSSトランスミッターが組み込まれています。私の家の屋根には16台のTS4があり、サニーボーイの5,000TLUSがありますが、サニーボーイにはこのRSSが組み込まれています。このように、私たちは可能な限り簡単にできるように努力しています。
送信機はこの心臓の鼓動や「生き続けろ」という信号を発生させ、このCTやコアと呼ばれるものを使ってその信号を誘導します。導体、つまりPVアレイのホームランを、コアまたはホームランに通すわけです。そして、ここにはマイナスのホームランがあります。
つまり、極性の片方だけを使用し、すべてのプラスまたはすべてのマイナスを通すと、送信機はこの「キープアライブ」信号をその導体に誘導し、電力線通信を行うのである。TS4-Fと-2Fのデバイスがこの「キープアライブ」信号を見ている限り、アレイ、電圧、電流を通すことができるのである。
これで、インバータの電源を確保すると、RSS送信機への電源供給が自動的に停止されます。PVソース回路に信号が誘導されず、TS4が停止し、これで簡単に指令に準拠することができます。
早速ですが、スペックについて説明します。この製品は最大700Wの出力を誇ります。私たちは、モジュールメーカーがどんどん大きくなっていくのについて行こうとしています。モジュールの定格電圧は16～90ボルトで、チャンネルあたり15アンペアです。コネクターは標準的なMC4を使用しています。
2Fは、TS4-Fを2台、1つのボックスに収めたようなもので、1チャンネルあたり500W、合計1000Wの出力です。その他の仕様は同じなので、「2台持ち」になるだけです。
そこで、図4の例のように、TS4-A-Fと2Fをミックス＆マッチさせています。ホームランが来ていますが、ここでも1つのコアに1つの極性のホームランしかありません。キープアライブ信号がこれらのラインを通っているので、TS4は「よし、信号があるぞ、いいぞ、いいぞ。私は最適化するつもりです。誰かがシャットオフを指示するのを待つことになる」と考えます。そして、RSS送信機への電力が失われると、すべてをシャットダウンして、境界指令と電圧指令に従います。
また、電圧の制限もあるので、それも読まなければなりません。30秒以内に30ボルト以下にしなければなりませんが、私たちはそれをサポートします。30秒以内に30ボルト以下になるように、電圧降下をサポートします。多くのストリングスインバーターはこれを行うことができます。しかし、私たちは、どのメーカーのものであっても、確実に放電できるようにしています。
そこで、この通信方式である電力線通信を見てみましょう。特に、これらをすべて内蔵したインバーターの場合は、低コストで利用できます。しかし、干渉の影響を受けやすいという欠点があります。また、「クロストーク」という言葉でよく知られているように、クロスモジュレーションが発生し、シグナルインテグリティに支障をきたします。私たちが本当にしたいことは、この点です。RSSトランスミッターからの信号が、可能な限り強く、乱れのない状態で回線を通過するようにしたいのです。
さて、ここからがクロストークです。いくらでも複雑にできますが、基本的にはシグナルインテグリティを劣化させるワイヤー間の干渉です。私たちは、できるだけ強い信号を確保したいと考えています。ここでは、EMFフラックスラインがそれに影響を与えているのを見ています。
設計上の注意点を見てみましょう。これらのユースケースには、これからお話しする4つのタイプがあります。良いニュースは、このクロストークは明らかではない、あるいはすべてのケースで起こるわけではないということです。ですから、夜も眠れないほど心配する必要はありません。そして、このプレゼンテーションが終わる頃には、これらのシステムでクロストークの確率を減らす方法がわかるようになっているはずです。
では、その事例を紹介します。
シナリオ1：1つのインバータに1つのコア。これは私の家にあるものです。基本的にコアは1つで、それを5,100Wのアレイに誘導しています。一方、2つのコアを持つインバーターもあります。では、なぜコアが2つ必要なのでしょうか？1つのコアに10本の導線を通すことができるからです。2つのコアに1つのインバーターがあるとすると、かなりの数の導体があることになりますね。
私たちは、300メートルを超えないようにと言っています。ですから、もし長い距離を走るのであれば、コアを2重にして、RSS信号やキープアライブ信号を誘導するコアを2つにすることをお勧めします。
シナリオ2： 1台のインバータに2つのコア。ここでわかることは、これらのサロゲートをすべて同じケーブルトレイ、同じコンジットに入れても問題ないということです。しかし、異なる送信機からのストリングスを同じコンジットに入れてはいけません。2つの異なる信号が通っているので、お互いに影響し合う可能性があるからです。また、ストリングのプラスとマイナスを分けてはいけません。つまり、すべてのポジティブを通すか、すべてのネガティブをコアに通すかのどちらかになります。どちらかを選んで、混ぜて使わないでください。
シナリオ3：1台のコアで2台のインバーターを使う。ここでは、何をすべきか、そして何をすべきでないかを説明します。もし、2台のインバーターが1つのコアであるならば、コンジットを分割する必要があります。2台のインバーターと2台のインバーターからのストリングを同じ管路に通さないでください。2台の異なるインバーターと2台の異なるRSSトランスミッターがあるので、お互いに干渉する可能性があります。ここでは、正しい方法（左）と、後々問題になりそうな方法（右）を紹介します。
シナリオ4：2つのインバーターに2つのコア。ここには大きなインバーターがありますが、同じルールが適用されます。別々のコンジットに入れるように分けます。もし同じトレイに入れなければならない場合は、最低でも8インチは離す必要がありますが、これについては後ほど詳しく説明します。
だから、これはやるべき方法（左）。これが「やってはいけない方法」（右）です。時々、私は何かをしてはいけない方法について少し消極的になることがあります。なぜなら、後になって現場で、あるいはデザインルームのテーブルの上で、"困ったな、どっちをやればいいんだっけ？"と混乱する人がいるからです。だから、ここに大きな赤い「X」を付けたのです。
このプレゼンテーションをダウンロードすることができます。もちろん、アプリのエンジニアに電話して相談することもできます。これはとても重要なことです。私たちのアプリエンジニアを使って正しいレイアウトを確認した人の100％が、100％成功しています。
ここでは、クロストークを減らす、または軽減する方法について説明します。導体についてはすでに説明しました。導体を分離することについてはすでに説明しましたが、もう1つお勧めの方法は、各ストリングにプラスとマイナスがあることです。これらを撚り合わせれば、クロストークを解消できる可能性が高くなります。
図6は、ケーブルトレイを示しています。これは商用ではよく使われていますが、実用規模のものも見たことがあります。アレイの下に敷いてあるのですが、これがなかなかいいんです。アレイの下に敷いて、そこにすべてを配置します。これもオプションです。だから、ケーブルトレイに無造作に放り込むのはやめよう。捻じ曲げるのです。可能な限り分離するのです。
図6の右図では、長時間の実行がある場合、コアを2倍に増やす方法を示しています。このコアは2色に分かれていますが、これは少し前に導入したもので、コアの方向を簡単に確認できるようになっています。
また、図6では、白が左、黒が右になっていますが、コアに導線を通す際には、色の向きを揃えるようにしてください。これは非常に重要なことです。
繰り返しになりますが、異なる送信機の導線を同じケーブルトレイに入れてはいけません、お互いに打ち消し合ってしまいます。
そこで、この「ラピッドシャットダウン」を用意しました。これはシステムレベルのアクションです。個々のストリングではなく、全体を対象としています。だから、コンジットは別にしておいてください。当社のセールスエンジニアに連絡してください。私たちに連絡を取ってください。training@tigoenergy.com までご連絡ください。
何らかの理由でPLCが合わないと判断した場合や、その方向に進みたくない場合でも、他の3つの選択肢を用意していますので大丈夫です。ほとんどの人は「-O」に惹かれます。最適化、モジュールレベルのモニタリング、そしてラピッドシャットダウンに対応しているからです。TS4-A-OはPLCを使用していません。異なるタイプの通信を使用します。ワイヤレスで、そのワイヤレス信号を強化するために別のデバイスを用意していますが、これは間違いなく別のトレーニングになります。
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