A localização remota, as superfícies expostas e a grande extensão das centrais solares colocam-nas em alto risco de danos causados pelos elementos, em especial pelas tempestades elétricas.Uma preocupação significativa para os operadores de centrais fotovoltaicas (PV) é o dano ao equipamento causado por raios diretos ou indiretosPara evitar os efeitos destrutivos dos raios, a instalação fotovoltaica pode ficar desligada por dias ou talvez semanas, resultando em interrupções de energia e perdas de receita.A proteção contra sobrevoltagem deve ser instalada no inversor e noutros locais da instalação fotovoltaica..

Seleção e instalação de dispositivos de protecção contra sobretensões para sistemas fotovoltaicos

Os sistemas fotovoltaicos apresentam características únicas que exigem, por conseguinte, a utilização de DSP especificamente concebidos para os sistemas fotovoltaicos.

Os sistemas fotovoltaicos têm altas tensões do sistema de corrente contínua até 1500 volts.

Para determinar o módulo SPD adequado para o sistema fotovoltaico e a sua instalação, é necessário saber:

• a densidade de flashes em torno de um raio;
• temperatura de funcionamento do sistema;
• a tensão do sistema;
• A classificação da corrente de curto-circuito do sistema;
• O nível da forma de onda que deve ser protegido contra (relâmpagos diretos ou indiretos); e
• corrente de descarga nominal

Para ter um efeito protetor, o nível de protecção da tensão do SPD (Up) deve ser 20% inferior à resistência dielétrica do equipamento terminal do sistema.

É importante utilizar um SPD com uma corrente de curto-circuito superior à corrente de curto-circuito da corda do painel solar à qual o SPD está ligado.O SPD fornecido na saída de corrente contínua deve ter um MCOV de corrente contínua igual ou superior à tensão máxima do sistema fotovoltaico do painel.

Quando um relâmpago atinge o ponto A (ver Figura 1), é provável que o painel solar fotovoltaico e o inversor sejam danificados.O inversor é tipicamente o componente mais caro de um sistema fotovoltaicoPor conseguinte, é essencial selecionar e instalar o SPD correto tanto nas linhas AC como nas linhas DC. Quanto mais perto do inversor estiver o impacto, mais danificado será o inversor.

DSP laterais de corrente contínua e de corrente alterna para caixas de combinadores e inversores

Os dispositivos de protecção contra sobretensões são instalados nos lados CC e AC dos inversores centrais e de cordas, em caixas de combinadores e para proteger as linhas de sinal (medidas e comunicações).Dependendo da exposição atmosférica da instalação fotovoltaica aos raios, engenharia, 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).

A proteção lateral de CC nas caixas de combinadores e inversores normalmente tem uma configuração DIN-rail de conexão Y, a fim de fornecer proteção de modo comum e diferencial.

No lado AC, a protecção contra sobrevoltagem do inversor é igualmente necessária.A exposição a aumentos de tensão é geralmente abordada através da utilização de SPDs padrão DIN-rail tipo 2 no TN S, IT ou mesmo configurações TT.

Além disso, em função da instalação fotovoltaica, os contratantes e projetistas de EPC podem, em alguns casos, preferir o tipo AC 1+2,Para obter uma vida útil mais longa dos DSP e mesmo proteção quando as condições forem mais severas em termos do impacto direto esperado do raioEste será tipicamente o caso em zonas com um nível isoceraúnico muito elevado, frequentemente associado a altitudes elevadas.