Z uwagi na odległe położenie, wystawione powierzchnie i rozległe układy elektrownie słonecznej narażone są one na wysokie ryzyko uszkodzenia przez elementy, zwłaszcza burzy prądu.Istotnym problemem dla operatorów elektrowni fotowoltaicznych (PV) jest uszkodzenie urządzeń spowodowane bezpośrednimi lub pośrednimi uderzeniami piorunamiUszkodzenia spowodowane tymi zdarzeniami mogą wyłączyć instalację fotowoltaiczną na kilka dni lub nawet tygodni, powodując przerwy w dostawie prądu i utratę dochodów.zabezpieczenie przed nad napięciem musi być zainstalowane na falowniku i w różnych innych miejscach w obiekcie fotowoltaicznym;.

Wybór i instalacja urządzeń ochrony przed napięciami w systemach fotowoltaicznych

Systemy fotowoltaiczne charakteryzują się wyjątkowymi cechami, które wymagają zatem stosowania specjalnych dokumentów SPD zaprojektowanych specjalnie dla systemów fotowoltaicznych.

Systemy fotowoltaiczne mają wysokie napięcia stałego prądu do 1500 V. Ich maksymalny punkt mocy działa tylko kilka procentów poniżej prądu zwarcia systemu.

Aby określić odpowiedni moduł SPD dla systemu fotowoltaicznego i jego instalacji, należy znać:

• gęstość błysku w czasie błyskawicy;
• temperatury pracy systemu;
• napięcie systemu;
• wskaźnik prądu krótkofalowego systemu;
• poziom formy fali, przed którą należy się chronić (przewody pośrednie lub bezpośrednie); oraz
• nominalny prąd rozładowy

Aby mieć działanie ochronne, poziom ochrony napięcia SPD (Up) powinien być o 20% niższy niż wytrzymałość dielektryczna urządzeń końcowych systemu.

Ważne jest, aby stosować urządzenie SPD o prędkości prądu z krótkim obwodem większej niż prąd z krótkim obwodem w łańcuchu paneli słonecznych, do którego jest podłączone.SPD dostarczany na wyjściu prądu stałego musi mieć MCOV prądu stałego równe lub większe od maksymalnego napięcia systemu fotowoltaicznego paneli.

W przypadku uderzenia piorunem w punkcie A (zob. rysunek 1) panel fotowoltaiczny i falownik mogą ulec uszkodzeniu.Inwerter jest zazwyczaj najdroższym elementem w systemie fotowoltaicznymW tym celu należy odpowiednio wybrać i zainstalować odpowiedni SPD zarówno na przewodach prądu prądu stałego, jak i prądu prądu przemiennego.

Stronne urządzenia SPD prądu stałego i prądu przemiennego do kombinowarek i falowników

Urządzenia zabezpieczające przed przewyższeniami są instalowane po stronach prądu stałego i prądu przemiennego centralnych i ciągłych falowników, w skrzynkach kombinowania oraz w celu ochrony linii sygnałowych (mierzeń i komunikacji).W zależności od atmosferycznego narażenia instalacji fotowoltaicznej na błyskawice, inżynierii, procurement and construction (EPC) contractors and designers may prescribe either standard type 2 IEC SPDs (indirect impact 8/20 μs) or more robust type 1+2 SPDs (tested to withstand direct lightning impacts in 10/350 μs waveform).

Ochrona boczna prądu stałego w kompresorach i falownikach ma zazwyczaj konfigurację linii DIN z połączeniem Y w celu zapewnienia ochrony w trybie wspólnym i różniczkowym.

Po stronie prądu przemiennego wymagana jest również ochrona przeciwprężeniu falownika.ekspozycja na nadwyżki napięcia jest zazwyczaj ograniczana za pomocą standardowych DIN-rail typu 2 SPD w TN S, IT lub nawet TT konfiguracji.

Ponadto, w zależności od instalacji fotowoltaicznej, w niektórych przypadkach wykonawcy i projektanci EPC mogą preferować typ 1+2 AC,w celu osiągnięcia dłuższej żywotności urządzeń SPD, a nawet ochrony w warunkach trudniejszych pod względem oczekiwanego bezpośredniego uderzenia piorunów. To zazwyczaj ma miejsce w obszarach o bardzo wysokim poziomie izoceraunicznym, często związanym z dużą wysokością.