[글 베니앤솔플라넷] 최근 태양광발전 산업이 발전하고 시장이 확대가 됨에 따라 발전시스템의 구축과 운영에 대한 관심도가 증가하고 있으며, 발전시스템의 안전 문제도 지속적으로 대두되고 있다.

태양광발전소 긴급 차단시스템인 래피드 셧다운은 발전소 화재시 기계적으로 태양광시스템의 DC컨덕터(Conductor)를 급속 차단하기 위한 예방법으로, 화재시 불길을 줄여 옥외 태양광 구조물에서 진압중인 소방공무원의 안전을 높이기 위해 사용된다. [사진=베니앤솔플라넷]

이미 미국, 호주, 유럽 등지에서는 태양광발전소 구축시 안전시스템을 함께 구축하고 있으며, 북미 지역에서는 이를 법령으로 강제화해 보다 안전한 태양광발전시스템 구축을 유도하고 있다.

태양광발전소 긴급 차단시스템인 래피드 셧다운(Rapid Shutdown, RSD)은 미국전기안전규칙(National Electric Code, NEC)에 의해 생성된 태양광 패널에 대한 전기 안전요건(규정)이다.

지난 2014년 NEC에 처음 소개된 RSD는 발전소 화재시 기계적으로 태양광시스템의 DC컨덕터(Conductor)를 급속 차단하기 위한 예방법으로, 화재시 불길을 줄여 옥외 태양광 구조물에서 진압중인 소방공무원의 안전을 높이기 위해 사용된다.

풀이나 나무가 우거진 녹지에 설치된 태양광발전소의 컨덕터에는 불길을 신속하게 차단할 수 있는 설계가 요구된다. [사진=베니앤솔플라넷]

또한, 풀이나 나무가 우거진 녹지에 설치된 태양광발전소의 컨덕터에는 불길을 신속하게 차단할 수 있는 설계가 요구된다. 긴급차단이 시작되고 10초 내에 30V나 240VA를 초과해선 안 되는 것이다.

비교적 최신 규정인 NEC2017에서는 긴급 차단이 어레이 단위가 아닌, 모듈 각각에서 작동이 필요함을 설명하고 있다. 발전 긴급 차단 시스템은 1피트(30cm)로 제한되며, 어레이 내 모든 DC 스트링은 반드시 차단 시작 후 30초 이내에 80V미만으로 작동해야 한다. 어레이 밖 DC 스트링은 긴급차단 시작 후 30초 이내에 30V 미만으로 작동해야 한다.

RSD가 포함된 마이크로인버터나 옵티마이저 시스템처럼 자체적으로 긴급차단(NEC2017 NEC2020)기능을 갖추고 있는 인버터 시스템이 많다. 만약 사용자가 스트링인버터 시스템을 설치하고자 한다면, NEC2017 혹은 NEC2020 기준에 의거해 모듈을 설치해야 한다.

NEC 2017에서 제시한 급속 차단기 조건 [사진=베니앤솔플라넷]

태양광발전소에서 왜 급속차단이 중요할까?

최근 지붕형태양광발전은 태양광산업에서 점차 그 비중을 넓혀가고 있다. 이에 따라 건물 옥상이나 지붕에 태양광발전소를 설치할 때는 사업자의 안전을 요구하는 태양광 옥상 설치 자격을 확인해야 한다.

태양광발전소를 설치하는 것은 분명 좋은 생각이고, 건물 옥상이나 지붕에 태양광발전소를 설치했다면 이제는 수십 년이 넘는 기간 동안 해당 시스템을 안전하게 유지하는 것이 관건이다.

기본적으로 태양광발전소는 해가 뜬 상태에서 별다른 이상이 없다면, 전력생산을 지속한다. 그러다보니 특정 화재상황에서는 소방관들이 건물의 전원을 차단했음에도 불구하고 고압 DC컨덕터는 활성화된 채로 전기가 공급되기도 한다.

RSD의 기계적 강제차단이 없다면, 소방관들은 절연기능이 탑재된 보호구를 입더라도 고전압 감전의 위험에 노출돼 있는 것이다. 이는 곧, 심각한 안전사고로 연결될 수 있기 때문에 태양광발전소에 RSD가 필요한 이유다.

태양광발전소 긴급 차단 시스템 ‘BFS-11’ [사진=베니앤솔플라넷]

직류 아크로 인한 태양광발전소 화재 방지 솔루션

태양광발전소에서 발생하는 대부분의 화재는 태양광 DC 회로에서 발생하는 직류 아크 결함으로 인해 발생한다. 이러한 화재를 줄일 수 있는 방법은 발전소 설치시 직류 아크 결함을 방지하고, 태양광발전 시스템이 화재를 일으키기 전에 직류 전원을 차단해 직류 아크를 차단하는 것이다.

고장 발생시 DC 전압을 안전 수준으로 감소시키는 마이크로인버터, DC 옵티마이저 등은 모두 발전 긴급 차단 시스템 범주에 속한다고 할 수 있다. 모든 솔루션은 직류 아크로 인한 태양광 화재를 방지하기 위해 개발됐다.

베니앤솔플라넷은 1개의 태양광 패널부터 4개까지 수용 가능한 RSD 라인업을 갖췄으며, 태양광 패널을 마이크로 초 단위로 긴급 차단할 수 있다. 또한, DC 고전압 수동 차단을 위한 비상 스위치를 포함하며, AC전원 손실시, 85°C까지 고온 감지시 DC전원을 자동 차단한다. [사진=베니앤솔플라넷]

합리적인 가격의 태양광 부품과 안전솔루션을 제공하기 위해 집중하는 ‘베니앤솔플라넷’은 ZJBENY RSD 공급을 통해 태양광발전소 안전에 대한 혁신을 지속적으로 발전시키고 있다.

발전소 긴급 차단 시스템은 많은 국가에서 인정받고 있는 모듈 급속 차단 솔루션이다. 긴급 차단 솔루션 RSD는 ZJBENY의 최첨단 솔루션 중 하나라고 할 수 있다.

1개의 태양광 패널부터 4개까지 수용 가능한 라인업을 갖췄으며, 태양광 패널을 마이크로 초 단위로 긴급 차단할 수 있다. 또한, DC 고전압 수동 차단을 위한 비상 스위치를 포함하며, AC전원 손실시, 85°C까지 고온 감지시 DC전원을 자동 차단한다.

인버터, 또는 와이파이(WIFI)에 의한 누전을 방지하고, 25년의 품질 보증으로 사용자들에게 장기간의 신뢰를 보증한다. 베니앤솔플라넷의 발전 긴급 차단 시스템은 대부분의 스트링 인버터 및 패널과 함께 작동한다.

[정한교 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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