[태양광AS] 태양광 인버터 교체, 주택용 인버터 교체방법

태양광 인버터 교체, 주택용 인버터 교체방법

안녕하세요. 태양광 윤대리입니다.
오늘은 주택용 태양광AS현장에 방문하였습니다.
 
인버터 교체 방법에 대해서 상세하게 공유드렸으니, 참고하시면 좋을 것 같습니다.
결코 어려운 작업이 아니기 때문에, 전기작업을 어느정도 해보신 분들이라면 충분히 가능한 작업이라 생각합니다.
 

 

목차

1.고장확인

2.인버터 교체

3.가동 및 점검

 

 

 

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1.고장확인

 

1) 인버터 디스플레이 확인

▽ 아래 사진에서는 PV 204V , 전류 0.6A 전압, 전류가 형성됩니다.

과연 정상일까요?

PV 204V , 0.6A , 0.1kW

▽ 아래 사진은 DC LINK에 걸리는 전압입니다. 전압의 변화는 거의 없습니다.

전류는 0A입니다. 이것은 메인콘덴서 이후로 전류가 흐르지 않음을 의미합니다.

메인콘덴서 전압 205V , 0.0kW

Peak 0.0kW

AC 60Hz , 0.1A ,226V

 

내부 고장이 발생한 인버터입니다.

첫번째 사진에서, 전압과 전류가 나타나는 이유는 메인콘덴서에 전압을 순시적으로 채우기 때문입니다.

실제로, 인버터를 뜯어내서 파워서플라이로 직접 점검해보지 않고서야, 정확한 고장원인은 겉으로 찾는 것은 어렵습니다.

 

하지만, 유추는 가능합니다.
 
① DC Link까지 전압이 인가되는 점

② 에러코드가 발생하지 않은 점

③ AC 주파수 정상, 계통 전압 정상인 점, 0.1A 출력이 되고 있는 점

④ 실제 출력량은 0kW인 점

DC부스트 또는, 메인콘덴서 문제를 예상할 수 있을 것 같습니다.

 

해당 인버터를 AS 한 후, 제조사 측에 고장원인 및 조치내용에 대해 물어보면,

항상 IGBT 소손으로 인한 파워보드교체라고 답변을 줍니다.

매번 다른 에러증상임에도 IGBT이상이라는 일관적인 답변이.. ㅠㅠ

정말 모든 문제가 IGBT가 원인인지,

그게 아니라면 IGBT문제가 가장 잦기 때문에

다른 소자 또는 보드에서 발생한 문제를 노출시키지 않기 위함인지..

하지만, 제가 제조사 입장이더라도, 쉽게 고장이유를 말해주진 못할 것 같네요.

(위 사진 속 인버터 제조사와는 무관합니다.)

 
※동일 모델, 정상가동 인버터 (비교)

PV 160.2V, 17.1A , 2.6kW (정상)

▽ DC부스트를 거쳐 최적의 전압,전류를 추적하여 DC Link에 인가됩니다.

아래 사진을 보면, PV 160.2V에서 362.7V로 승압이 정상적으로 되었음을 확인할 수 있습니다.

DC Link 368.7V , 2.6kW  (정상)

AC 236.5V

음.. 마지막 사진은 다른 사이트에서 찍은 사진입니다.

전압이 높네요.

이 사이트는 11시 40분 경 방문해서 점검했었는데,

아마 12시-2시 정도에는 과전압으로 인한 발전정지가 나타날 가능성이 있는 사이트입니다 :-(

 

 

2) 수검사 확인

다음으로 수검사를 간단하게 진행합니다.
 
(1) PV접속반 회로 전압, 절연 체크
→ 정상입니다.

 
(2) 계통 전압 , 절연 체크
→ 정상입니다.

 
저는 인버터 부품을 교체하는 것이 아니기 때문에, 인버터 내부에 어떤 이상으로 문제가 발생했는지 확인하진 않습니다.
외부 문제가 아닌, 인버터의 문제의 경우에는 교체를 바로 진행합니다.
 
평소 인버터 제조사에 관심이 많이 있습니다.

그 이유가 일을 하면서 발전이 안되는 인버터, 발전효율이 낮은 인버터들을 보면서 그 원인이 무엇인지가 궁금하더라고요.

저도 나중에는 인버터 내부 문제를 모두 파악하고 조치할 수 있는 정도의 기술을 익히고 싶네요.. :-)

 

 

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2. 인버터 교체

쉽게 설명했으니, 전기를 만질 줄 아신다면, 참고하시어 설치하세요.

※안전제일※

 

1) 태양광 차단기 OFF

여기는 3kW주택용 인버터인데, 정부에서 주관하는 사업을 통해 진행했나 봅니다.

별도로 통신설비들을 설치해 놓아서, 위와 같이 결선이 일반적인 결선과 다릅니다.

혹시, 주택용 태양광 결선도에 대해서 간단하게 알고 싶으신 분은, 아래 링크에서 확인가능합니다.
└알아보기) 주택용 태양광 결선도 Click!

[태양광관련] 주택용 태양광 결선도, 3kW 태양광 결선도

 

 

2) 기존 인버터 탈거

 

(1) 커넥터 분해

   ① DC커넥터 분해는 간단합니다. 집게모양처럼 삐져나와 있는걸 눌러서 빼면 됩니다.

DC커넥터 분해

   ② AC커넥터 분해는 아래 핀을 눌러주면서 빼면 됩니다. 보통 뾰족한 일자 드라이버로 눌러주면 됩니다.

AC커넥터 분해

 

(2) 고정핀 제거

브라켓 고정핀 제거

 
기존 인버터 탈거완료 :-)

**고정된 육각직결볼트는 복스로 제거합니다.
 
 

 

3) 접속반 철거

2018년도 이후 제작된 인버터의 경우 대개 접속반 일체형입니다. 접속반이 내장된 모델이죠.

접속반 내장형 인버터를 설치하는데, 기존에 접속반을 방치하는 것은 좋지 않습니다.

물론 접속반이 과전류를 차단하여 기타 설비의 파손을 방지하고, 역류방지 다이오드를 통해 전압차에 의한 역류를 방지하여 회로 손상을 막는 역할을 합니다만, 다다익선은 결코 아닙니다.

오히려
① 실제 과전류가 아닌 온도상승과 퓨즈노후화에 의한 퓨즈용단으로 발전량 손실을 야기할 수 있으며,
② 다이오드 노후화로 인한 소손으로 발전정지를 야기할 수 있습니다.

최근 생산되는 3kW 접속반 내장형 인버터에서 발생하는 접속반 고장은 매우 드뭅니다.

그러나 외장되어있는 아래와 같은 접속반은 온도나 습기 등 외부환경에 직접적인 영향을 받기에 고장이 잦습니다.

따라서 외부에 설치된 접속함은 반드시 제거하는게 좋습니다.

*인버터 교체를 의뢰하셨다면, 반드시 접속반 철거를 요청하세요!

 
 
※여기서 주의할 점!
태양광 모듈에서 바로 내려오는 선은 활선입니다.
*활선 : 전기가 흐르고 있는 전선
때문에, 양극 간에 서로 부딪힘이 없도록 주의하면서 해체합니다.
 
저는 아래 사진처럼, 2회로 각각의 (+)를 먼저 분리한 뒤 테이핑합니다.
그럼 단락이 발생할 위험은 없겠죠?

이후 (-)전선도 해체하면 됩니다.

퓨즈 아래에 있는 전선은, 기존에 접속반을 거쳐 인버터로 이어지는 전선입니다.

앞서 언급했듯이, 이 접속반은 사용하지 않을 것입니다.

때문에, 이제는 사용하지 않는 전선입니다.

 

저는 아래 표시해 둔 PV태양광 전선을 바로 인버터에 연결할 겁니다.

이 전선을 바로 인버터에 연결할 거에요!

 

접속반 제거 완료 ;-)

 

 

4) 인버터 설치

1) 브라켓 설치

직결볼트 2개 이용해서, 각관에 박으면 됩니다.

저는 18V 전동드릴 이용했습니다. 직결볼트는 아래 사진처럼 짧은 걸로 사용하면 됩니다.

 

2) 인버터 거치

반드시 아래처럼, 거치용 평와셔에 양쪽 모두 제대로 물려야합니다.

거치한 사진이 없어서 합성했습니다. 감쪽.

 

 

3) 커넥터 연결

(1) DC커넥터 연결

※ 반드시, (+), (-) 커넥터 확인하여 연결합니다.

※참고: 좌 (+) , 우 (-)

 
└ ① 1cm 정도 탈피합니다.

 
└ ② 커넥터 전용 케이블을 끼우고, 롱노우즈를 이용하여 케이블 날개부분을 감싸줍니다.

※주의할 점, (+) 커넥터 전용 터미널과 (-) 커넥터 전용 터미널의 크기가 다릅니다. 구분해야 합니다.

 
└ ③압착기를 이용하여 압착시켜 줍니다.

※저는 롱노우즈로 날개를 모으고, 압착기로 고정을 별도로 하는데,
'크림프 플라이어' 라고 하는 장비는 한번에 작업이 가능합니다. 저는 없어요 :-)

 

└ ④ 케이블 그랜드, 고무, 커넥터 본체 순으로 끼우면 됩니다.

 

**제대로 맞물렸는지 확인

 

**터미널이 제대로 위치해 있는지 확인

 
└ ⑤ 연결

 

(2) AC커넥터 연결

tip) AC커넥터 연결을 가장 나중에 하는게 좋습니다.

왜냐하면, AC커넥터를 고정하는 커넥터 고정 핀이 단단한게 아니기 때문에,

선정리를 하다가 장력을 많이 가하게 되면, 커넥터 고정 핀이 부서질 수 있습니다.
 

└ ① AC커넥터 캡씌우기

감쪽2

└ ②전선 삽입
▽ 전선을 0.5mm정도 탈피하여 구멍에 삽입한 후, 작은 십자 드라이버로 고정합니다.
3C전선 시스피복은 3~4cm 정도만 벗기면 충분합니다.

 
└ ④커넥터 삽입부 연결
▽ 아래 모양에 맞춰 끼워넣으면 됩니다.

 

**인버터 고정핀에 끼우면 마무리됩니다.

 
 

4) 접지연결

다른 현장 사진으로 대체합니다.

 
**설치가 마무리 되었습니다.

 

 

 

 

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3. 가동 및 점검

1) 인버터 DC스위치 ON

2) 태양광 차단기 ON

3) 전압,전류,절연 확인

4) 열화상 점검
 

▽ 디스플레이 확인 (전압,전류,출력,역률)

 

▽ 전압,전류,절연 확인

 

▽ 열화상 점검 확인

 
 

끝.  

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이상으로 블로그를 마치겠습니다.
감사합니다.

 

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