신재생에너지 설비 원별 시공기준
목적
신재생에너지 설비 원별 시공기준 및 현장 점검표 내용은 신재생에너지 설비를 설치하 고자 하는 소유주(신청자, 발주자 등 “이하 소유주”)와 설계자(시공자) 외에 설치 확인 자 등이 설계·시공·설치·관리 및 기타, 설치 확인 등을 하는 데 있어 필요한 사항을 정하 는 것을 목적으로 한다.
공통 적용 기준
신재생 에너지 설비 중, 보급 정책에 수반되는 태양광(집광채광), 태양열, 지열, 풍력,수력, 연료전지 및 목재 펠릿 보일러 설비 등에 대해 규정한다.
신재생 에너지 설비로 인증 받은 제품(공인성적서 첨부)을 우선 적용한다. 단, 인증 기준 및 제품이 없는 경우에는 지침 제9조에 따른다.
본 시공기준을 도입하여 신재생에너지 설비를 중·장기적으로 보급·주관하고자 하는 공공기관은 해당 보급 수요처의 특성에 맞게 본 시공기준(현장점검표)을 보완·보강하여 준용·적용할 수 있다.
신재생에너지 설비의 응용 제품 개발·보급 및 설치 등으로 인해 본 시공기준 및 설치확인을 적용하기 어려운 경우에는 사업계획 검토 승인 당시 주관 부서의 처리방침 또는 설계 시방서에 준하여 적용한다.
소유주 또는 시공자(설계자)가 현장조건 등으로 인하여 설계 또는 시공 前에 본 시공기준을 적용하기 곤란할 경우에는 적용 예외사항에 대하여 사전에 신·재생에너지센터(주관부서)의 사업계획 변경 승인을 득하여야 하며, 센터의 장은 승인된 기준에 준하여 설치확인을 할 수 있다
책무 사항
소유주 및 시공자(설계자)
소유주 및 시공자(설계자)는 본 시공기준(지열이용검토서 기준 및 현장점검표 포함)이 설계·시공·설치 등에 반영되도록 해야 하며, 설치확인자가 설치현장을 방문하여 원활히 시공기준을 점검할 수 있도록 협조해야 한다.
소유주 또는 시공자(설계자)가 본 시공기준에 규정된 재료(재질) 및 시공방법 등 외에 다른 방안을 제시하는 경우, 동등 이상의 방안을 제시하여야 하며, 그 입증의 책임은 소유주 또는 시공자(설계자)에 있다
기타, 소유주 또는 시공자(설계자)는 설치확인자가 사전 서류검토 또는 현장확인을 수행하는 데 있어 필요한 추가자료 요청에 대해 성실히 제공해야 한다. 나. 설치 확인자
설치확인자는 설치확인 기준에 의거 소유주가 제출한 서류를 사전 검토한 후, 본 시공기준에 의한 현장 점검표에 따라 현장확인을 실시한다.
설치확인자는 본 시공기준에 규정된 타 안전·검사기관의 사전 검사 사항과 중복된사항에 대해서는 제외하여 확인할 수 있다.
설치확인자는 동일 항목과 관련 해당 시공기준 항목과 해당 현장점검 항목 간에 일치하지 않는 사항에 대해서는 해당 시공기준을 우선 적용한다.
해석에 관한 사항
본 시공기준은 소유주 또는 시공자(설계자)가 신재생에너지 설비를 설계, 시공을 하는데 필요한 일반사항만을 규정한 것으로 관련 기술기준 비교·판단·감정·해석 등을 하는 자료로 이용할 수 없다.
기타, 신재생에너지 원별 설비의 설계·시공기술이 날로 개발·발전되어가는 과정을 감안할 때 본 시공기준의 규정·해석과 다른 의견이 있을 수 있다. 단, 이견이 있을 경우에는 동 규정을 우선 적용한다.
태양광설비 시공기준
태양전지판
태양전지 모듈은 신‧재생에너지센터에서 인증한 것을 사용해야 한다. 단, 건물일체형의 경우 인 증 모델과 유사한 형태 모듈도 사용가능, 이 경우 용량이 다른 모듈에 대해 출력시험이 포함된 시험 성적서를 제시해야 함.
설치용량 사업계획서 상에 제시된 모듈 설계용량의 103 %를 초과하지 말아야 한다. 설계용량을 변경시 3,000 kW 이하는 시‧도지사, 3,000kW 초과 시는 산업통상자원부 장관에게 공사계획신고 변경에 대한 허가를 얻어야 한다.
방위각은그림자의 영향을 받지 않는 정남향 설치를 원칙으로 하되, 건축물의 디자인 등에 부합되도록 현장 여건에 따라 설치할 수 있다.
경사각은 현장 여건에 따라 조정하여 설치할 수 있다. 나대지의 경우 강우 시 모듈 표면으로 흙탕물이 튀는 것을 방지하기 위해 지면으로부터 0.6m 이상 높이에 시공 한다 마. 일사시간
장애물로 인한 음영에도 불구하고 일사시간은 1일 5시간(춘분(3~5월)·추분(9월~11월)기준)이상이어야 한다. 단, 전깃줄, 피뢰침, 안테나 등 경미한 음영은 장애물로 보지 아니한다.
태양광모듈 설치 열이 2열 이상일 경우 앞열은 뒷열에 음영이 지지 않도록 설치하여야 한다.
체크리스트 활용 태양전지 모듈의 배열 및 결선방법은 모듈의 출력전압이나 설치장소 등에 따라 다르기 때문에 체크리스트를 이용해 배열 및 결선방법 등에 대해 시공 전과 시공 완료 후에 각각 확인해야 한다.
지지물 및 부속자재
설치상태 태양전지 모듈의 지지물은 자중, 적재하중 및 구조하중은 물론 풍압, 적설 및 지진 기타의 진동과 충격에 견딜 수 있는 안전한 구조의 것이어야 한다. 모든 볼트는 와셔 등을 사용하여 헐겁지 않도록 단단히 조립되어야 하며, 특히 지붕 설치형의 경우에는 건물의 방수 등에 문제가 없도록 설치해야 한다.
지지대, 연결부, 기초(용접부위 포함)
태양전지 모듈 지지대 제작 시 형강류 및 기초지지대에 포함된 철판 부위는 용융아연도금처리 또는 동등 이상의 녹 방지처리를 해야 하며 용접 부위는 방식처리를 해야 한다. 도금기준: -. 두께가 얇은 기자재 용융아연 ZHD-40(400g/㎡) -. 두께가 두꺼운 기자재 용융아연 ZHD-55(550g/㎡)
체결용 볼트, 너트, 와셔(볼트캡 포함) 용융아연도금처리 또는 동등 이상의 녹 방지 처리를 해야 하며 기초 콘크리트 앵커볼트의 돌출부분에는 볼트 캡을 착용해야 한다. 체결부위는 볼트 규격에 맞는 너트 및 스프링와셔를 삽입, 체결하여야 한다.
유지보수 태양전지 모듈의 유지보수를 위한 공간과 작업안전을 고려한 발판 및 안전난간을 설치해야 한다. 단, 안전성이 확보된 설비인 경우에는 예외로 한다.
전기배선 및 접속함
일반적인 배선공사는 교류 배선공사로서 부하를 병렬로 결선하는 공사가 대부분을 점하고 있지만 태양광 발전에 관계되는 전기공사는 직류 배선공사인 동시에 직렬, 병렬로 결선하는 경우가 많아 극성에 특히 주의를 요한다.
또한 시공에 있어서는 “전기설비기술기준”, “전기설비기술기준의 판단기준” 및 “신·재생에너지설비의 지원 등에 관한기준(지식경제부 고시 제2009-332호, 2009.12.29)” 등을 비롯한 관계법령에 따라 시공해야 한다.
배선공사의 순서에 따라 태양전지 어레이로 부터 인버터까지의 직류 배선공사, 인버터로 부터 계통 연계점 까지는 교류 배선공사로 시공 한다. 가. 케이블 선정 및 접속
태양전지에서 옥내에 이르는 배선에 쓰이는 전선은 모듈전용선,구입이 쉽고 작업성이 편리하며 장기간 사용해도 문제가 없는 TFR-CV선이나 이와 동등 이상의 제품 또는 직류용 전선을 사용하고 옥외에는 UV 케이블을 사용한다.
병렬접속 시에는 회로의 단락전류에 견딜 수 있는 굵기의 케이블을 선정하고 전선이 지면에 접촉되어 배선되는 경우에는 피복이 손상되지 않도록 별도의 조치를 취해야 한다.
저압 XLPE 케이블의 구조
태양광 시공용 케이블
저압(600v이하) F-CV 케이블,솔라 케이블
저압(600V이하) TFR-CV 케이블
특고압(22.9KV) CNCV-W케이블(수밀형)
특고압(22.9KV) FR-CNCO-W케이블
태양광 직류용 전선(2중절연) 예
F-CV 2.5㎟(모듈+모듈 결선용)
F-CV 4-6㎟(모듈+접속반 결선용)
직류용 전선 단면
공칭 단면적 2.5 mm2 이상 연동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기 이어야 한다
케이블의 단말처리 전선의 피복을 벗겨내어 전선을 상호 접속하는 경우 접속부의 절연물과 동등 이상의 절연효과가 있는 재료로 접속해야 한다. XLPE케이블의 XLPE 절연체는 내후성이 약하므로, 비닐시스가 벗겨져 절연체가 노출된 채로 장기간 사용하면 절연체에 균열이 생겨 절연불량을 야기하는 원인이 된다.
이것을 방지하기 위해 자기융착테이프 및 보호테이프, 비닐절연테이프 를 절연체에 감아 내후성을 향상시켜야 한다. 다. 커넥터 (접속 배선함)
태양전지 모듈의 프레임은 냉각 압연강판 또는 알루미늄 재질을 사용하여 밀봉 처리되어 빗물 침입을 방지하는 구조이어야 하며 부착할 경우에는 흔들림이 없도록 고정되어야 한다.
태양전지 모듈 결선 시에 접속 배선함 구멍에 맞추어 압착 단자를 사용하여 견고하게 전선을 연결해야 하며 접속 배선함 연결부위는 방수용 커넥터를 사용한다.
태양전지 모듈의 배선
태양전지 모듈을 포함한 모든 충전부분은 노출되지 않도록 시설해야 한다
또한, 태양전지 모듈의 배선은 바람에 흔들리지 않도록 케이블타이, 스테이플, 스트랩 또는 행거나 이와 유사한 부속으로 130 cm 이내의 간격으로 단단히 고정하여 가장 많이 늘어진 부분이 모듈 면으로 부터 30cm 내에 들도록 하고, 태양전지 모듈의 출력 배선은 군별‧극성별로 확인할 수 있도록 표시해야 한다.
추적형 모듈과 같이 가동형 부분에 사용하는 배선은 가혹한 용도의 옥외용 가요전선이나 케이블을 사용해야 하며, 수분과 태양광으로 인해 열화 되지 않는 소재로 제작된 것이어야 한다.
양호한 전선 처리의 일례
태양전지 모듈 간 직‧병렬 배선
태양전지 셀의 각 직렬군은 동일한 단락전류를 가진 모듈로 구성해야 하며 1대의 인버터에 연결된 태양전지 셀 직렬군이 2병렬 이상일 경우에는 각 직렬군의 출력전압이 동일하게 형성되도록 배열해야 한다.
태양전지 모듈 간의 배선은 단락전류에 충분히 견딜 수 있도록 2.5 mm2 이상의 전선을 사용해야 한다.
케이블이나 전선은 모듈 이면에 설치된 전선관에 설치되거나 가지런히 배열 및 고정되어야 하며, 이들의 최소 굴곡반경은 각 지름의 6배 이상이 되도록 한다. 바. 모듈과 접속함 간 배선
태양전지 모듈의 이면으로부터 접속용 케이블이 2가닥씩 나오기 때문에 반드시 극성을 확인한 후 결선한다. 극성 표시는 단자함 내부에 표시한 것, 리드선의 케이블 커넥터에 극성을 표시한 것이 있다. 제작사에 따라 표시방법이 다를 수는 있지만 어느 것이나 양극(+ 또는 P), 음극(- 또는 N)으로 구성되어 있다.
케이블은 건물마감이나 런닝 보드의 표면에 가깝게 시공해야 하며,필요할 경우 전선관을 이용하여 물리적 손상으로 부터 보호해야 한다
태양전지 모듈은 스트링 필요매수를 직렬로 결선하고, 어레이 지지대 위에 조립한다. 케이블을 각 스트링으로부터 접속함까지 배선하여 그림과 같이 접속함 내에서 병렬로 결선한다. 이 경우 케이블에 스트링 번호를 기입해 두면 차후의 점검에 편리하다.
옥상 또는 지붕위에 설치한 태양전지 어레이로부터 접속함으로 배선할 경우 처마 밑 배선을 실시한다. 이 경우 그림과 같이 물의 침입을 방지하기 위한 차수처리를 반드시 해야 한다.
접속함으로부터 인버터까지의 배선은 전압 강하율을 2% 이하로 상정
다음시간에는 어레이 시공에 대해서 알아보도록하겠습니다