Pourquoi un parafoudre est-il connecté en parallèle plutôt qu'en série ?

Si vous examinez une installation typique de parafoudre (SPD), vous remarquerez peut-être une différence par rapport à un fusible ou un disjoncteur.

Un fusible ou un disjoncteur est normalement installé en série avec le circuit, de sorte que le courant de charge le traverse.

Un parafoudre (SPD) de puissance typique est généralement connecté en parallèle avec le circuit qu'il protège, c'est pourquoi de nombreux installateurs demandent pourquoi un SPD est connecté en parallèle au lieu d'être en série.

Pourquoi ?

La réponse simple est qu'un parafoudre (SPD) connecté en parallèle n'a pas besoin de supporter le courant de charge normal. Dans des conditions de fonctionnement normales, il reste dans un état à haute impédance. Lorsqu'une surtension transitoire se produit, le SPD commence à conduire et fournit un chemin à faible impédance pour le courant de choc, limitant ainsi la tension atteignant l'équipement protégé.

C'est pourquoi la connexion en parallèle est largement utilisée pour les SPD de type 1 et de type 2 dans les systèmes de distribution électrique et photovoltaïques.

Cependant, “ SPD = toujours en parallèle ” n'est pas une règle absolue. Des SPD connectés en série et des filtres de protection contre les surtensions existent également pour certaines applications. Dans cet article, nous traitons principalement du SPD de puissance courant connecté en parallèle utilisé dans les systèmes de distribution CA et les systèmes solaires PV CC.

Réponse rapide : Connexion SPD en parallèle vs en série

Un exemple typique SPD connecté en parallèle est conçu pour réagir aux événements de surtension temporaire sans transporter le courant de fonctionnement normal de la charge.

Dans des conditions normales :

Source d'alimentation → Charge

Le SPD reste en veille.

Lorsqu'une surtension se produit, le parafoudre modifie son comportement électrique et conduit le courant de surtension à travers son chemin de protection, aidant ainsi à limiter la tension apparaissant aux bornes des équipements sensibles.

Un montage en parallèle simplifié se présente comme suit :

Source d'alimentation ───────────── Charge

Le parafoudre est connecté aux bornes du circuit plutôt qu'inséré directement dans le chemin du courant de charge normal. Principes fondamentaux de la protection contre les surtensions de Phoenix Contact explique également que les parafoudres peuvent être installés en parallèle avec l'équipement protégé ou entre les conducteurs concernés.

Eaton décrit les parafoudres connectés en parallèle, ou en dérivation, de la même manière : leurs conducteurs de connexion ne transportent pas le courant d'alimentation normal, mais transportent plutôt le courant de courte durée associé aux événements transitoires.

Cette différence fondamentale explique pourquoi la plupart des parafoudres de puissance courants sont installés en parallèle.

Que se passe-t-il pour un parafoudre lors d'un fonctionnement normal ?

Pour comprendre le branchement en parallèle, il est utile de comprendre d'abord ce que fait le parafoudre en l'absence de surtension.

Sous une tension système normale

En fonctionnement normal, la tension du système reste inférieure au niveau auquel le parafoudre conduit de manière significative.

Pour un parafoudre à base de varistance (MOV), l'élément de protection présente une impédance relativement élevée dans des conditions de tension normales.

Cela signifie que le courant de fonctionnement principal continue de circuler à travers le circuit électrique normal vers la charge.

Le parafoudre est essentiellement en veille.

Une vue simplifiée est :

Alimentation ───────────────── Charge

Cela ne signifie pas nécessairement qu'aucun courant ne circule à travers chaque SPD. Selon la technologie et la conception du SPD, un faible courant de fuite ou de fonctionnement peut exister.

Le point important est le suivant :

Le courant de charge normal n'a pas besoin de circuler à travers un SPD typique connecté en parallèle.

Considérez le SPD comme un chemin de protection en attente à côté du circuit principal plutôt que comme un composant devant transporter en continu le courant de fonctionnement de l'équipement.

Que se passe-t-il lorsqu'une surtension survient ?

Une surtension est une augmentation de tension de courte durée qui peut être causée par des événements tels que des transitoires liés à la foudre ou des opérations de commutation.

Lorsque la tension aux bornes du SPD augmente suffisamment, les éléments de protection du SPD commencent à conduire.

Si vous souhaitez une explication plus approfondie sur la manière dont les éléments de protection réagissent aux surtensions transitoires, consultez notre guide sur le fonctionnement d'un parafoudre DC.

Son impédance diminue fortement par rapport à la condition normale.

Cela permet au courant de choc de circuler à travers le chemin de protection disponible et limite la tension transitoire apparaissant aux bornes de l'équipement protégé.

Une représentation simplifiée est :

                 Équipement

Cependant, ce schéma n'est qu'un exemple simplifié.

Un parafoudre (SPD) ne dévie pas toujours chaque surtension directement vers la terre.

Selon le système électrique et la conception du parafoudre (SPD), des modes de protection peuvent exister entre :

• Phase et neutre
• Phase et terre de protection
• Neutre et terre de protection
• Phase et phase
• Courant continu positif et courant continu négatif
• Conducteurs CC et terre de protection (PE)

Pour cette raison, il est plus précis de dire :

Le parafoudre fournit un chemin contrôlé pour le courant de choc et limite la tension transitoire aux bornes de l'équipement qu'il protège.

Le chemin exact du courant dépend de la configuration du parafoudre et de la topologie du système.

Pourquoi un parafoudre (SPD) est-il connecté en parallèle ?

Pour comprendre pourquoi un parafoudre est connecté en parallèle, il est utile d'examiner ce qui se passe à la fois en fonctionnement normal et lors d'une surtension.

Il existe plusieurs raisons importantes pour lesquelles un SPD connecté en parallèle est largement utilisé dans les systèmes de distribution électrique.

1. Le parafoudre n'a pas besoin de supporter le courant de charge normal

C'est l'une des plus grandes différences entre un parafoudre et des dispositifs tels qu'un disjoncteur ou un fusible.

Imaginez qu'un onduleur fonctionne normalement à plusieurs dizaines d'ampères.

Avec un parafoudre typique connecté en parallèle, ce courant de fonctionnement ne doit pas passer en continu à travers le parafoudre.

Au lieu de cela :

Source ───────────────── Charge

Le parafoudre (SPD) est raccordé en parallèle sur le circuit protégé.

Cela signifie que le parafoudre peut être sélectionné principalement en fonction des exigences de protection contre les surtensions plutôt qu'en fonction du courant de fonctionnement total de chaque charge en aval.

Phoenix Contact note de même que ses parafoudres installés en parallèle apparaissent électriquement comme une dérivation connectée au système de distribution électrique, plutôt que de supporter l'intensité nominale du circuit.

2. Le parafoudre réagit principalement aux événements de surtension

Un parafoudre typique est sensible à la tension.

En présence d'une tension système normale, il reste largement inactif.

Lorsqu'une tension transitoire dépasse sa plage de fonctionnement normale, les éléments de protection commencent à conduire.

Cela est fondamentalement différent d'un fusible, d'un disjoncteur ou d'un interrupteur-sectionneur.

Par exemple :

Fusible

Source → Fusible → Charge

Disjoncteur

Source → Disjoncteur → Charge

SPD en parallèle typique

Source ────────── Charge

Un fusible ou un disjoncteur doit normalement supporter le courant du circuit car il est physiquement situé sur le chemin de la charge.

Ce n'est pas le cas d'un SPD en parallèle.

Le raccordement en parallèle fournit un chemin pour le courant de surtension

Le but d'un parafoudre (SPD) n'est pas de “ bloquer ” chaque surtension avant qu'elle n'atteigne la charge.

Au lieu de cela, un parafoudre limiteur de tension réagit à l'augmentation de la tension transitoire et conduit le courant de surtension.

Cette action limite la tension aux bornes du circuit protégé.

Par exemple, dans un système photovoltaïque simplifié :

Champ PV ───────────────── Onduleur

En fonctionnement normal, l'énergie photovoltaïque continue vers l'onduleur.

Lors d'un événement de surtension, le parafoudre conduit selon son mode de protection et aide à maintenir la tension transitoire à un niveau inférieur à celui qu'elle atteindrait autrement.

C'est la raison fondamentale pour laquelle le parafoudre (SPD) est placé en dérivation sur le circuit.

4. Le parafoudre ne fait normalement pas partie du chemin d'alimentation principal.

Étant donné qu'un parafoudre typique est connecté en dérivation, il ne constitue pas le chemin conducteur normal entre la source et la charge.

Cela présente un avantage pratique important.

Le courant de fonctionnement normal du système ne dépend pas d'un passage continu à travers les éléments de protection du parafoudre.

Bien entendu, cela ne signifie pas qu'un parafoudre peut être ignoré après son installation.

Les parafoudres peuvent se dégrader ou se déconnecter après une contrainte électrique anormale ; leur état doit donc être vérifié périodiquement.

Pourquoi un parafoudre typique n'est-il pas connecté en série ?

Comprendre pourquoi un parafoudre est connecté en parallèle permet également d'expliquer pourquoi un parafoudre typique connecté en dérivation n'est pas placé en série avec le chemin de charge normal.

Les disjoncteurs et les fusibles sont normalement installés en série car ils doivent supporter le courant du circuit. Un parafoudre typique en parallèle est conçu pour une fonction différente.

Le courant de charge nominal devrait traverser un dispositif en série

Une véritable connexion en série se présente comme suit :

Source → Dispositif → Charge

Si l'ensemble du parafoudre était inséré dans le circuit de charge, il devrait supporter le courant de charge continu.

Ses conducteurs, ses bornes, sa conception thermique, sa tenue aux courts-circuits et son comportement en cas de défaillance devraient tous être conçus pour cette application.

Ce n'est pas ainsi qu'un parafoudre de type 1 ou de type 2 sur rail DIN monté en parallèle est normalement utilisé.

Les capacités de décharge des parafoudres ne sont pas des courants nominaux de charge

Ceci est un point particulièrement important lors de la lecture de la plaque signalétique d'un parafoudre.

Supposons qu'un parafoudre soit marqué comme suit :

In = 20 kA

et

Imax = 40 kA

Si ces caractéristiques nominales du parafoudre prêtent encore à confusion, notre guide des spécifications des parafoudres CC explique plus en détail Ucpv, In, Imax, Up et Iscpv.

Ces chiffres ne pas signifient pas que le parafoudre est conçu pour supporter en continu un courant de charge normal de 20 kA ou 40 kA.

Pour les parafoudres de type 2, En fait référence au courant de décharge nominal associé à une impulsion de courant 8/20 μs, tandis que Imax fait référence au courant de décharge maximal associé à une impulsion 8/20 μs.

Les définitions techniques de Phoenix Contact décrivent également In et Imax comme des valeurs de courant impulsionnel traversant le parafoudre, et non comme des valeurs nominales de courant de charge continu normal.

Donc :

In et Imax sont des valeurs nominales de courant de décharge de surtension. Il ne s'agit pas du courant de fonctionnement normal de la charge.

Cette distinction est très importante lors de la sélection ou de l'explication d'un parafoudre.

Cela signifie-t-il que les parafoudres connectés en série n'existent pas ?

Non.

Il s'agit d'une exception importante.

Bien que les parafoudres de type 1 et de type 2 courants abordés dans cet article soient généralement installés en parallèle, il existe également des ensembles de parafoudres connectés en série et des filtres de surtension connectés en série.

Schneider Electric note que les produits connectés en série sont couramment installés en ligne à proximité de charges spécifiques, tandis que les parafoudres connectés en parallèle constituent l'agencement le plus courant au niveau des tableaux de distribution et des coffrets électriques.

Un produit connecté en série doit être spécifiquement conçu pour supporter le courant de charge du circuit.

Par conséquent, il serait incorrect de dire :

“ Un parafoudre ne peut jamais être connecté en série. ”

Une déclaration techniquement plus précise est :

La plupart des parafoudres de type 1 et de type 2 utilisés pour la distribution électrique sont raccordés en parallèle, bien qu'il existe également des produits de protection contre les surtensions conçus spécifiquement pour un raccordement en série pour des applications particulières.

Pour les applications photovoltaïques solaires et les tableaux de distribution généraux, suivez toujours le schéma de câblage du fabricant du parafoudre.

Raccordement en parallèle vs en série : Comparaison simple

Le tableau ci-dessous montre comment un appareil typique SPD connecté en parallèle diffère d'un appareil installé directement sur le chemin du courant de charge normal.

Le point important n'est pas qu'une méthode soit universellement “ bonne ” et l'autre “ mauvaise ”.”

Il s'agit d'architectures de produits différentes.

Pour un parafoudre (SPD) standard sur rail DIN, cependant, le raccordement en parallèle est généralement la méthode d'installation attendue.

Comment un SPD est-il raccordé dans un système photovoltaïque CC ?

Le même principe s'applique dans de nombreux systèmes photovoltaïques, où le SPD est raccordé en parallèle avec le circuit CC selon la configuration de câblage du fabricant.

Cependant, le câblage des parafoudres (SPD) CC nécessite une attention particulière.

Il n'est pas correct de supposer que chaque parafoudre PV est simplement câblé comme suit :

CC+ → SPD → PE

Le circuit de protection interne réel peut être différent.

Selon le produit et la configuration du système PV, le SPD peut offrir des modes de protection entre :

• CC+ et PE
• CC− et PE
• CC+ et CC−
• Une combinaison de ces chemins

Différents agencements de circuits de parafoudres (SPD) sont utilisés selon les systèmes de mise à la terre et les architectures photovoltaïques.

Pour un parafoudre photovoltaïque connecté en parallèle, la disposition exacte des bornes dépend toujours de la conception du parafoudre, de la topologie du système et du schéma de câblage du fabricant.

C'est pourquoi le schéma de câblage imprimé sur le parafoudre ou fourni dans les instructions d'installation du fabricant est si important.

Pour les applications photovoltaïques en courant continu, la norme produit dédiée est la CEI 61643-31. DEHN identifie également les normes CEI 60364-7-712 et CEI 60364-5-53 parmi les normes d'installation pertinentes pour les applications photovoltaïques et les parafoudres basse tension.

Ne copiez pas un schéma de câblage de parafoudre AC pour un parafoudre DC

Bien que les parafoudres AC et DC reposent sur des principes de protection contre les surtensions similaires, les systèmes ne sont pas interchangeables.

Les systèmes DC présentent des défis supplémentaires car le courant continu ne possède pas de passage naturel par zéro, ce qui rend l'interruption des arcs électriques DC plus difficile.

Pour cette raison, le parafoudre (SPD) doit être spécifiquement adapté à la tension continue, à la configuration du système et à l'application.

Toujours vérifier :

• Tension maximale de fonctionnement en régime permanent
• La polarité CC et le marquage des bornes
• Le type de parafoudre (SPD)
• Les modes de protection
• Dispositif de mise à la terre
• Les exigences en matière de court-circuit
• Le schéma de câblage du fabricant

avant l'installation.

Exemple : Lecture d'un parafoudre DC de type 2 KUANGYA

En utilisant un parafoudre DC de type 2 KUANGYA KYPV/1000 comme exemple, la plaque signalétique peut inclure des paramètres tels que :

• Uc = 1000 V DC
• In = 20 kA
• Imax = 40 kA
• Up = 3,5 kV

Ces valeurs décrivent différentes parties de la performance électrique du parafoudre.

Uc

Uc est la tension maximale de régime permanent spécifiée pour le parafoudre.

La tension du système et les conditions de fonctionnement possibles doivent être prises en compte lors du choix d'une tension nominale appropriée.

En

In est le courant de décharge nominal.

Pour un parafoudre de type 2, il est associé à une forme d'onde de courant d'impulsion 8/20 μs.

Imax

Imax est le courant de décharge maximal spécifié pour le parafoudre, également associé à la forme d'onde 8/20 μs pour ce type d'appareil.

Imax est égal ou supérieur à In.

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Up est le niveau de protection en tension.

Il indique la performance de limitation de tension du parafoudre dans des conditions d'essai spécifiées.

Le point clé du sujet d'aujourd'hui est le suivant :

20 kA pour In et 40 kA pour Imax ne signifient pas que 20 kA ou 40 kA circulent en continu à travers le parafoudre lors d'un fonctionnement normal.

Il s'agit de paramètres de courant de surtension transitoire.

C'est une autre raison pour laquelle comparer directement le courant In ou Imax d'un parafoudre avec le courant de charge d'un onduleur est incorrect.

Le raccordement en parallèle signifie-t-il que la longueur des câbles n'a pas d'importance ?

Non.

In fact, connection length is extremely important for a parallel-connected SPD.

A surge has a very fast current rise.

The connecting conductors therefore have inductance, and the rapidly changing surge current can create an additional voltage drop along those conductors.

That additional voltage is effectively added to the voltage experienced by the protected equipment.

Selon le NEMA’s guidance on hard-wired SPD installation, the size and length of the connecting leads can affect the performance of a parallel-connected SPD, and short, direct connections are preferred.

Phoenix Contact makes the same point: long connecting conductors can increase the effective voltage protection level seen in the installation.

So even if two installations use exactly the same SPD, their real-world protection performance may not be identical if one has much longer connection conductors.

Good Practice

The SPD connection should generally be:

• As short as practical
• As direct as practical
• Free from unnecessary loops
• Free from unnecessary sharp routing
• Installed according to the manufacturer’s instructions

This is also why SPD location matters.

If you want to understand this issue in more detail, see our guide:

La distance entre le parafoudre (SPD) et l'onduleur a-t-elle une importance ?

Where Should an SPD Be Installed?

The exact position depends on the system being protected.

For example, an SPD may be installed:

• At a main distribution board
• At a sub-distribution board
• Near sensitive equipment
• At the DC input of a PV inverter
• Inside or near a PV combiner box
• On the AC side of an inverter
• At appropriate lightning protection zone boundaries

If your inverter already includes surge protection, do not assume that an additional external SPD is automatically unnecessary. See L'onduleur solaire dispose d'un parafoudre CC intégré : avez-vous toujours besoin d'un parafoudre externe ?

The objective is not simply to put “one SPD somewhere in the system.”

The SPD should be positioned as part of a coordinated protection concept.

For PV systems in particular, cable length and the location of the inverter, modules and building entry points can affect whether additional SPDs are appropriate.

Selon le DEHN’s photovoltaic surge protection guidance, SPDs should be installed as close as possible to the equipment being protected, such as the inverter, on both the AC and DC sides.

The specific requirements should always be determined from the applicable installation standard, risk assessment and manufacturer instructions.

Does a Parallel-Connected SPD Need a Fuse or Circuit Breaker?

Sometimes yes, but not always in exactly the same way.

This is another area where oversimplified advice can cause problems.

A parallel SPD may require an external:

• Fusible
• Disjoncteur
• Backup overcurrent protective device

depending on the SPD design and installation.

Other SPDs may include internal protective or disconnecting components.

The correct arrangement depends on factors such as:

• Manufacturer requirements
• SPD design
• Maximum permitted backup fuse
• Available prospective short-circuit current
• Tension du système
• Emplacement d'installation
• Applicable electrical standard

NEMA specifically advises installers to follow the manufacturer’s requirements regarding fuses, breakers and connection leads.

Therefore, do not assume:

“Every SPD needs exactly the same backup breaker.”

And do not assume:

“Because the SPD is connected in parallel, no overcurrent protection is ever required.”

Both statements can be wrong.

Always check the SPD datasheet and installation instructions.

Why Short SPD Connections Matter So Much

Imagine two identical SPDs.

Installation A

The SPD is mounted very close to the protected equipment, with short and direct conductors.

Installation B

The SPD is several meters away and connected through long conductors.

Although the SPD nameplate is identical, the effective protection at the equipment can be different.

This happens because the connecting conductors contribute additional inductive voltage during a fast surge.

NEMA explains this relationship using:

V = L × di/dt

where:

• V = inductive voltage
• L = inductance du conducteur
• di/dt = rate of change of current

The faster the current changes and the more inductance there is in the connection, the greater the additional voltage can become.

You do not need to calculate this formula for every normal installation.

La leçon pratique est beaucoup plus simple :

Keep SPD connections short and direct.

Common SPD Wiring Mistakes

Understanding why the SPD is connected in parallel also makes several common installation mistakes easier to recognize.

1. Treating a Standard SPD Like a Series Device

Do not simply place a normal parallel DIN-rail SPD in the main load path unless the manufacturer’s design specifically requires that configuration.

Follow the wiring diagram for the exact product.

2. Using Excessively Long Connection Wires

A good SPD with poor wiring may provide worse protection than expected.

Long leads increase inductive voltage during a surge.

Short and direct routing is generally preferred.

3. Ignoring the Protection and Earthing Arrangement

Do not assume every surge simply flows from one line terminal to earth.

The protection modes depend on the electrical network and SPD design.

Correct PE, bonding and circuit connections are essential where required by the product and installation design.

4. Choosing the Wrong DC Voltage Rating

An SPD must be suitable for the voltage that can continuously appear at its terminals.

This is particularly important in PV systems, where string open-circuit voltage changes with temperature.

Choosing an SPD only because it says “DC SPD” is not enough.

The voltage rating must match the actual PV system design.

For a step-by-step method, see our DC SPD voltage selection guide for solar PV systems.

5. Confusing In and Imax With Load Current

This is one of the most common misunderstandings.

An SPD marked:

In = 20 kA

does not mean:

Normal load current = 20 kA

In and Imax describe surge-current performance under specified impulse conditions.

They are not normal operating-current ratings.

6. Ignoring the Manufacturer’s Backup Protection Requirements

Do not guess the fuse or breaker size.

Different SPD designs can have different backup protection requirements.

Some products also include integrated protective components.

Check the actual product documentation.

7. Installing an SPD but Never Checking It Again

Many modular SPDs include a visual status indicator.

If the indicator shows a fault or replacement condition, the protection module may need to be replaced.

Some SPDs also have remote signaling contacts for connection to alarms, PLCs or monitoring systems.

Installing the SPD is only the first step.

Its condition should also be checked during maintenance.

For common warning signs and replacement indicators, see How to Know If an SPD Is Bad?

Parallel SPD vs. Circuit Breaker: What Is the Difference?

A circuit breaker and an SPD protect against different electrical problems.

Disjoncteur

A circuit breaker is mainly intended to interrupt abnormal current conditions such as overloads or short circuits.

Because it must sense and interrupt circuit current, it is connected in series with the load.

DOCUP

An SPD is intended to limit transient overvoltage.

A typical power SPD is connected in parallel so that it can conduct surge current when the transient voltage rises.

That means:

Circuit breaker → current protection

SPD → transient overvoltage protection

One cannot normally replace the other.

They perform different jobs.

Parallel SPD vs. Fuse: What Is the Difference?

The same principle applies to a fuse.

A fuse is installed in series with the circuit it protects.

Normal load current passes through the fuse element.

If excessive current persists, the fuse element opens the circuit.

A typical SPD behaves differently.

It remains connected across the protected circuit and responds mainly when the voltage reaches a level that causes its protective elements to conduct.

So although fuses, breakers and SPDs may all appear in the same electrical panel, their functions and connection methods are not the same.

Questions fréquemment posées

Is an SPD Connected in Series or Parallel?

Most common Type 1 and Type 2 power SPDs used in distribution boards and similar applications are connected in parallel with the circuit they protect.

However, specially designed series-connected SPDs and surge filters also exist.

Always follow the wiring instructions for the exact product.

Why Are Type 1 and Type 2 SPDs Usually Connected in Parallel?

A typical SPD is connected in parallel because it does not need to carry the normal load current.

During normal voltage conditions, it remains in a high-impedance state.

When a transient overvoltage occurs, it conducts surge current through its protection path and limits the voltage across the protected equipment.

Does Current Normally Flow Through an SPD?

The normal load current does not normally flow through a typical parallel-connected SPD.

However, a small leakage or operating current may exist depending on the SPD technology and design.

Therefore, saying “absolutely no current flows through an SPD” would not be technically precise.

Does an SPD Send All Surge Current to Ground?

Pas nécessairement.

An SPD may operate between line and neutral, line and earth, neutral and earth, line and line, or different DC conductors depending on its protection modes.

The exact surge-current path depends on the SPD and electrical system configuration.

Can an SPD Be Connected Directly Across the Supply?

Many power SPDs are designed to be connected in parallel across the appropriate conductors of the supply.

However, the exact wiring arrangement depends on the SPD type, system earthing arrangement, required overcurrent protection and manufacturer instructions.

Never determine the connection from a generic diagram alone.

Why Isn’t a Typical SPD Installed in Series With the Load?

A normal parallel SPD is not designed to serve as the continuous main load-current path.

Installing an inline device requires a product specifically designed for that purpose, including suitable current, terminal, fault and thermal ratings.

Are In and Imax the Current of the Solar System?

Non.

In and Imax are surge-discharge current parameters.

They should not be confused with PV string operating current, short-circuit current or inverter input current.

Is a DC SPD Connected Differently From an AC SPD?

The general surge-protection principle is similar, but DC and AC systems have important differences.

The voltage rating, polarity, protection modes, earthing arrangement and internal SPD design may differ.

For PV systems, always use an SPD intended for the specific DC application and follow its wiring diagram.

Does an SPD Need a Ground Connection?

It depends on the protection mode and system design.

Many power SPDs include protection paths involving PE, but not every surge protection mode is simply conductor-to-earth.

Use the manufacturer’s circuit diagram and the applicable earthing and bonding requirements.

Does SPD Wire Length Affect Protection?

Oui.

Long SPD connection conductors add inductance and can increase the voltage experienced by the protected equipment during a fast transient.

For this reason, connection conductors should generally be kept as short and direct as practical.

Principaux enseignements

If you only remember a few things from this article, remember these:

1. Most common Type 1 and Type 2 power SPDs are connected in parallel.
2. A parallel-connected SPD does not normally carry the equipment’s normal load current.
3. During a surge, the SPD conducts surge current through its designed protection path and limits the transient voltage.
4. In and Imax are surge-discharge current ratings, not normal load-current ratings.
5. Not every surge current path is simply “to ground.” The actual path depends on the SPD protection modes and system configuration.
6. Series-connected surge protection products do exist, so “SPDs can never be connected in series” is technically incorrect.
7. Short and direct SPD connections are important because conductor inductance can increase the effective voltage seen by the protected equipment.
8. For PV DC systems, always follow the SPD wiring diagram, voltage rating, system earthing arrangement and manufacturer requirements.

Conclusion

So, why is an SPD connected in parallel instead of series?

For a typical Type 1 or Type 2 SPD connecté en parallèle, the normal load current does not pass through the SPD as it would through a series-connected device.

Under normal operating conditions, the SPD remains largely in standby.

When a surge occurs, it conducts through its designed protection path and helps limit the voltage appearing across the protected equipment.

That is fundamentally different from a fuse or circuit breaker, which normally carries the circuit current and is therefore installed in series.

However, correct SPD installation involves more than simply choosing “parallel.”

The SPD voltage rating, protection modes, location, conductor length, earthing and bonding arrangement, backup protection and manufacturer wiring diagram all affect the final protection performance.

For solar PV systems in particular, always use an SPD designed for the relevant DC application and verify the actual system voltage and wiring configuration before installation.