太陽光発電所の遠隔地や露天地や 広大な配置により,特に雷雨による被害のリスクが高くなります.直接的または間接的な雷による設備損傷は,太陽光発電 (PV) 発電所の運営者にとって大きな懸念事項です. これらの出来事によるダメージは,PV装置を数日間または数週間オフラインにすることがあり,電力中断と収益損失をもたらします. 雷の破壊的な影響を避けるために,変圧器や PV 施設の他の様々な場所に 過電圧保護装置を設置する必要があります.

PV システムにおける電圧過電防止装置の選択と設置

太陽光発電システムには独特の特性があるため,太陽光発電システムに特別に設計されたSPDを使用する必要があります.

PVシステムには,高直流システム電圧が1500ボルトまであり,最大電源ポイントは,システムの短回路電流よりわずか数パーセント以下で動作する.

PV システムとその設置のための適切な SPD モジュールを決定するには,以下を知らなければなりません.

• 閃光回りの閃光密度
• システムの動作温度
• システムの電圧
• システムの短回路電流評価
• 防護すべき波形レベル (間接または直接的な雷) と
• 定数放出電流

保護効果を得るためには,SPDの電圧保護レベル (Up) は,システム・端末機器の介電強度より20%低くなければならない.

短回路電流が,SPDが接続されている太陽光電池電池系の短回路電流よりも大きいSPDを使用することが重要です.DC出力で提供されるSPDは,パネルの最大光伏システム電圧に等しいまたはそれ以上のDC MCOVを有しなければならない..

A点に雷が当たると (図1参照),太陽光発電パネルとインバーターが損傷する可能性があります.しかし,B点に雷が当たるとインバーターだけが損傷します.インバーターは通常,太陽光発電システムの最も高価な部品です.逆変数器に接近するほど,逆変数器の損傷が大きい.

DC&AC側SPD 組み合わせ箱とインバーター

超電圧保護装置は,中央型およびストリング型インバーターの直流および交流側,コンビナーボックス,信号線 (測定および通信) を保護するために設置されています.発電所の光発電装置の電気に曝される環境によってエンジニアリング 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).

コンビネータボックスやインバーターのDCサイド保護は,通常,Y接続DINレール構成で,共通および差分モード保護を提供します.

AC側では,インバーターの過電圧保護も同様に必要である.インバーター自体でも,ACコンビナーボックスでも,TN S の標準 DIN-rail 型 2 SPD を使用することで,電圧急上昇への曝露は一般的に対処されます.ITやTTの構成です

さらに,PV装置によって,EPC契約者や設計者が1+2型ACを好む場合もあります.SPDの寿命が長くなり,予期される直接的な雷の影響により条件が厳しい場合でも保護これは,通常,高海拔地域に関連した非常に高い同等音量レベルを持つ地域では起こります.