Schéma aplikácie fotovoltaickej solárnej DC prepäťovej ochrany
Systém ochrany pred bleskom kombinuje základné komponenty, ako sú vzduchové koncovky, vhodné zvody, ekvipotenciálne pospájanie všetkých komponentov vedúcich prúd a vhodné princípy uzemnenia, aby sa vytvorila strecha, ktorá zabraňuje priamemu nárazu. Ak je na vašom fotovoltaickom mieste riziko blesku, dôrazne vám odporúčam najať si profesionálneho elektrotechnika s odbornými znalosťami v danej oblasti, ktorý vám v prípade potreby poskytne prieskum hodnotenia rizík a návrh ochranného systému.
Je dôležité pochopiť rozdiel medzi systémami ochrany pred bleskom a SPD. Účelom systémov ochrany pred bleskom je viesť priame údery blesku do zeme cez veľký počet vodičov prenášajúcich prúd, čím sa zabráni tomu, aby sa konštrukcie a zariadenia dostali do výbojovej dráhy alebo boli priamo zasiahnuté. SPD sa používa v elektrických systémoch na zabezpečenie uzemnenej výbojovej cesty na ochranu komponentov týchto systémov pred vysokonapäťovými prechodnými javmi spôsobenými priamo alebo nepriamo bleskom alebo anomáliami energetického systému. Aj pri externom systéme ochrany pred bleskom, bez SPD, môže úder blesku stále spôsobiť značné poškodenie komponentov.
Na účely tohto článku predpokladám, že určitá forma ochrany pred bleskom už existuje a preskúmali sme typy, funkcie a výhody dodatočného použitia vhodných SPD. V kombinácii s vhodne navrhnutými systémami ochrany pred bleskom môže použitie SPD na kritických miestach systému chrániť hlavné komponenty, ako sú meniče, moduly, zariadenia v zlučovacích boxoch a meracie, riadiace a komunikačné systémy.
Okrem dôsledkov priamych úderov blesku do sústavy sú prepojovacie napájacie vedenia vysoko citlivé na elektromagneticky indukované prechody. Prechodové javy spôsobené priamo alebo nepriamo bleskom, ako aj prechodové javy spôsobené funkciami spínača siete, vystavujú elektrické a elektronické zariadenia extrémne vysokým prepätiam s extrémne krátkym trvaním (desiatky až stovky mikrosekúnd). Vystavenie týmto prechodným napätiam môže viesť ku katastrofálnym poruchám komponentov, ktoré môžu byť zrejmé v dôsledku mechanického poškodenia a sledovania uhlíka, alebo nemusia byť zjavné, ale stále môžu viesť k poruchám zariadenia alebo systému.
Dlhodobé vystavenie prechodovým javom s nízkou amplitúdou môže spôsobiť poškodenie dielektrických a izolačných materiálov vo fotovoltaických systémoch, až kým sa nakoniec nerozpadnú. Okrem toho sa v meracích, riadiacich a komunikačných obvodoch môžu vyskytnúť napäťové prechody. Tieto prechodné javy sa môžu javiť ako nesprávne signály alebo informácie, ktoré vedú k poruche alebo odstaveniu zariadenia. Strategické umiestnenie SPD tieto problémy zmierňuje, pretože slúžia ako skratové alebo upínacie zariadenia.