병렬 연결된 태양광 모듈(PV)의 전선 크기 산정 관련 규정(법령, 법규, 기준, 규칙, 법, 근거, CODE, 코드)(Conductor Sizing for Parallel PV Modules)
NEC
ARTICLE 690 — SOLAR PHOTOVOLTAIC (PV) SYSTEMS
690.8 Circuit Sizing and Current.
(A) Calculation of Maximum Circuit Current.
The maximum current for the specific circuit shall be calculated in accordance with 690.8(A)(1) through (A)(6).
🔹 (A) 회로의 최대 전류 계산
📌 해당 회로의 최대 전류는 **690.8(A)(1)부터 (A)(6)**까지의 조항에 따라 계산되어야 한다.
Informational Note: Where the requirements of 690.8(A)(1) and (B)(1) are both applied,
the resulting multiplication factor is 156 percent.
📎 참고 사항:
690.8(A)(1)과 690.8(B)(1)의 요구 사항이 둘 다 적용될 경우, 최종적으로 곱해지는 **계수는 156%**이다.
(125% × 125% = 1.5625)
(1) Photovoltaic Source Circuit Currents.
🔸 (1) 태양광 소스 회로 전류 (Photovoltaic Source Circuit Currents)
The maximum current shall be calculated by one of the following methods:
해당 회로의 최대 전류는 다음 방법 중 하나에 의해 계산되어야 한다.
(1) The sum of parallel-connected PV module–rated shortcircuit currents multiplied by 125 percent
① 병렬로 연결된 PV 모듈들의 단락 전류를 모두 합한 후, 그 값에 125%를 곱한다.
(2) For PV systems with a generating capacity of 100 kW or greater, a documented and stamped PV system design, using an industry standard method and provided by a licensed professional electrical engineer, shall be permitted.
② 100 kW 이상의 발전 용량을 가진 PV 시스템의 경우:
면허를 가진 전기공학 전문 엔지니어가 제공하고 서명한, 업계 표준 방법을 사용한 설계 문서를 기반으로 한다.
The calculated maximum current value shall be based on the highest 3-hour current average resulting from the simulated local irradiance on the PV array accounting for elevation and orientation.
최대 전류 값은, 모듈의 고도·방향 등 실제 조건을 반영한 시뮬레이션에서
3시간 동안의 전류 평균 중 가장 높은 값을 기준으로 계산되어야 한다.
The current value used by this method shall not be less than 70 percent of the value calculated using 690.8(A)(1)(1).
단, 이렇게 계산된 전류 값은 **690.8(A)(1)(1)**에서 계산된 값의 70% 미만이 되어서는 안 된다.
(B) Conductor Ampacity.
🔹 (B) 전선의 허용 전류(Ampacity)
PV system currents shall be considered to be continuous.
📌 태양광 시스템 전류는 연속적인 것으로 간주되어야 한다.
Circuit conductors shall be sized to carry not less than the larger of 690.8(B)(1) or (B)(2) or where protected by a listed adjustable electronic overcurrent protective device in accordance 690.9(B)(3), not less than the current in 690.8(B)(3).
회로 전선은 690.8(B)(1) 또는 690.8(B)(2) 중 더 큰 값,
또는 **690.9(B)(3)**에 따라 목록에 등재된 조정 가능한 전자식 과전류 보호장치로 보호되는 경우에는 **690.8(B)(3)**의 전류보다 작지 않도록 선정되어야 한다.
(1) Before Application of Adjustment and Correction Factors.
🔸 (1) 보정 및 조정 계수 적용 전
One hundred twenty-five percent of the maximum currents calculated in 690.8(A) before the application of adjustment and correction factors.
보정 및 조정 계수를 적용하기 전에, 690.8(A)에서 계산된 **최대 전류의 125%**를 적용해야 한다.
Exception: Circuits containing an assembly, together with its overcurrent device(s), that is listed for continuous operation at 100 percent of its rating shall be permitted to be used at 100 percent of its rating.
예외:
해당 회로에 사용되는 장비(assembly)와 그 과전류 장치가
정격의 100%에서 연속적으로 작동하는 것이 목록(Listed)으로 인증된 경우,
전류 허용치를 100%로 설정하는 것이 허용된다.
🧠 왜 125%를 두 번 곱할까?
✅ 1차 125% ➤ 지속적 부하(Continuous Load)에 대한 고려
태양광 발전 시스템은 햇빛이 있는 동안 계속 전류를 흐르게 하는 지속적인 부하에 해당돼요.
NEC에서는 지속적인 부하에 대해 전선에 **125%의 여유 전류 용량(ampacity)**을 요구해요.
📌 이 1차 125%는 NEC 690.8(A)(1)에서 요구되는 거예요.
✅ 2차 125% ➤ 전선 자체의 전류 여유 용량 확보
이제 전선의 **사이즈(ampacity)**를 선정할 때는,
앞서 계산된 최대 회로전류(125%)에 대해 또 한 번 125%를 곱해서 전선이 충분히 견딜 수 있도록 합니다.
📌 이건 **NEC 690.8(B)(1)**에서의 요구사항이에요.
📊 요약: 125% × 125% = 156%의 의미
🔁 그래서 왜 두 번 125%를 곱할까?
- 첫 번째 125% → PV 모듈의 특성상 갑작스러운 태양광 증가 등으로 순간 전류가 커질 수 있기 때문에,
단락전류 기준으로 약간의 여유를 둔 전류값을 산정하기 위해. - 두 번째 125% → 전선이 **지속적으로 흐르는 전류(continuous load)**를 감당할 수 있도록 여유 있게 잡기 위함.
🔍 결론:
- 690.8(A): 전류가 얼마나 흐를지 계산하는 기준치.
- 690.8(B): 전선이 감당해야 할 최소 전류 용량을 정함.
- 따라서 125%를 2번 곱하는 게 맞고, 이는 NEC가 안전성과 신뢰성 확보를 위해 정한 구조예요.
🤔 그렇다면 왜 이렇게 안전하게 만드는 걸까?
- 🌞 태양광 시스템은 날씨 좋은 날에는 오랫동안 정격 전류에 가까운 전류가 계속 흐르기 때문에,
- ⚠️ 열이 많이 발생하고, 장시간 운전 시 전선이 과열될 위험이 있어요.
- 🔥 화재 위험, 절연 열화, 장비 수명 단축 등의 문제를 막기 위해 NEC는 이중 안전 마진을 준 거예요.