光起電力効果に基づいて、ソーラーパネルの機能は太陽放射エネルギーを電気エネルギーに変換することです。これは、太陽光発電（PV）設備が屋外に設置され、落雷によるリスクにさらされることを意味します。 雷放電は、PVモジュール、インバーター、監視装置、およびPVシステムを構成するその他の電子機器を破壊する可能性のある高い過渡過電圧を引き起こします。
生成されたPVエネルギーが自己消費される状況、つまりPV設備が建物の電気設備に物理的に接続されている場合、これらのサージはPV設備設備だけでなく、建物内の敏感なデバイスにも損傷を与える可能性があります。
予防および保護対策を講じることで、電気機器を安全に保つことができます。
すべての導電性部品間の等電位ボンディングを確保します
最初の安全策は、PVシステムを含む電気設備内のすべての導電性部品間の等電位ボンディングを確保することです。 目的は、すべての接地された導体と金属部品を接続して、すべてのポイントで等しい電位を作成することです。 この測定値には、太陽光発電設備のDC側を含む電力線とデータ線が含まれます。
サージ保護デバイスで過渡過電圧から保護します
外部雷保護システムのない建物では、次の3つの領域にサージ保護デバイス（SPD）が必要です。
•PV設備のDC側
•PV設備のAC側
•有線通信回線上
避雷システムが存在する場合でも、リスク分析でこれが不要であることが示されない限り、SPDも必要になる場合があります。
DC側の保護
DC側のSPDは、PV設備の電気的設定が非常に特殊であるため、PV設備用に特別に設計する必要があります。 一般に、国際電気標準会議は、ソーラーPV電源システムの標準であるIEC 60364-7-712.534で、これらをクラス2デバイスにすることを推奨しています。
DC側のSPDは、インバータのできるだけ近くに設置する必要があります。 SPDとPVモジュール間の距離が10mを超える場合は、モジュールの近くに追加のSPDを設置する必要があります。 下図に示すように、SPD2はDC側に必要なデバイスです。 SPD 1は、PV発電機とSPDの間の距離が10mを超える場合に追加する必要があるデバイスです。
SPDは、建物内の電気パネルに設置する必要があります。 パネルが屋外にある場合は、防水性が必要です。 iPRD-DCの引き出し可能なサージ保護デバイスを使用すると、損傷したカートリッジを迅速に交換でき、「カートリッジを変更する」というメッセージを送信するなど、情報をリモートで報告することで担当者に警告します。
AC側の保護
AC側のサージ保護デバイスの要件は、IEC60364-5-53およびIEC60364-4-44-443で定義されています。
AC側のサージ保護デバイスは、建物またはその近くに避雷針があるかどうか、および雷密度の値に応じて、クラス1またはクラス2になります。
SPDは、PVシステムが接続されているLV配電盤（通常はメインパネル）に設置する必要があります。 メインLV配電盤とインバータ間のケーブル長が10mを超える場合は、インバータのAC出力に追加のSPDを取り付ける必要があります。
図に示すように、SPD4はAC側で必要なデバイスです。 SPD 3は、メインLV配電盤とインバーターの間の距離が10mを超える場合に追加する必要があるデバイスです。
有線通信回線の保護
サージ保護装置は、電源ラインだけでなく必要です。 RS485やイーサネットなどの有線通信回線にも設置することをお勧めします。 電気通信および信号ネットワークに接続されたサージ保護デバイスの選択に関する要件は、IEC61643-22でカバーされています。シュナイダーエレクトリックは、さまざまなサージ保護デバイスデジタルネットワーク用。
太陽光自家消費のある設備で保護計画を立てる方法
太陽光発電を電気設備に統合するには、特定の安全対策が必要です。 詳細については、短いビデオ「太陽光発電で電気設備を保護する方法」をご覧ください。
主電源喪失保護
AC側の過電流保護配置のルール
太陽光発電供給システムの分離と切り替え
過渡過電圧保護の詳細については、Schneider Electric InstallationWikiのSurgeProtection for PhotovoltaicApplicationsWebページを参照することもできます。
