Come leggere l'etichetta di un SPD DC: spiegazione di Classe II, Ucpv, In, Imax, Up e Iscpv

Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) in corrente continua può sembrare semplice all'esterno, ma le marcature stampate sulla sua etichetta contengono informazioni importanti su dove l'SPD può essere utilizzato e sulle sue prestazioni.

Consideriamo questo esempio tratto da un SPD solare CC da 1000V:

Ucpv: 1000V CC
Classe II
In: 20kA
Imax: 40kA
Up: 4.0kV
Iscpv: 10kA
Da -40°C a +85°C
Interno, IP20

Per un ingegnere elettrico esperto, queste abbreviazioni sono familiari.

Per un acquirente, un distributore, un installatore di impianti solari o un responsabile acquisti di progetto, tuttavia, possono facilmente creare confusione.

Significa Classe II un SPD di classe II?

È 40kA Imax automaticamente migliore di 20kA?

Perché lo stesso SPD mostra entrambi 1000V e 4,0kV?

Significa Iscpv 10kA significa che l'SPD può scaricare una sovratensione da fulmine di 10kA?

La risposta breve è: nessun singolo numero descrive l'intero SPD.

Un SPD DC dovrebbe essere letto come un insieme completo di caratteristiche elettriche. Se sei nuovo alla protezione contro le sovratensioni, prima comprendi come funziona un SPD DC in un sistema solare fotovoltaico può rendere queste specifiche più facili da seguire.

Questa guida spiega come leggere correttamente tali marcature, utilizzando un SPD in CC di Classe II da 1000V come esempio pratico.

Guarda questa guida rapida per imparare a leggere le marcature principali sulla targhetta di un SPD CC.

Una guida rapida alla lettura delle marcature principali su un SPD CC, inclusi Ucpv, Tipo 2, In, Imax e Up.

Risposta rapida: cosa significano le principali specifiche degli SPD in CC?

Prima di entrare nei dettagli tecnici, la tabella seguente fornisce una semplice panoramica.

MarcaturaEsempioSignificato semplice
Ucpv1000V CCTensione massima di esercizio continuativo per l'applicazione fotovoltaica
Classe IIClasse IISPD testato in Classe II, associato alla protezione contro le sovratensioni di Tipo 2
In20kACorrente nominale di scarica
Imax40kACorrente massima di scarica
Su4,0kVLivello di protezione di tensione dichiarato
Iscpv10kACorrente di cortocircuito FV nominale dell'SPD
TemperaturaDa -40°C a +85°CIntervallo di temperatura operativa dichiarato
Umidità5%–95%Intervallo di umidità dichiarato
InternoInternoDestinato a condizioni di installazione protette
IP20IP20Grado di protezione dell'involucro dell'SPD
1000V DC SPD label showing Ucpv, Class II, In, Imax, Up and Iscpv specifications
Un'etichetta di un SPD da 1000V DC contiene diverse specifiche, ognuna delle quali descrive una differente caratteristica elettrica.

Il punto più importante è:

Non confrontare gli SPD DC basandosi solo sul valore kA più alto stampato sull'etichetta.

Per esempio, Imax 40kA, In 20kA e Iscpv 10kA utilizzano tutti l'unità kA, ma descrivono caratteristiche completamente differenti.


Un ordine migliore per leggere l'etichetta di un SPD in corrente continua

Quando gli acquirenti vedono per la prima volta una scheda tecnica di un SPD, spesso iniziano dal numero più grande.

Di solito è l'approccio sbagliato.

Un ordine di lettura più utile è:

  1. Confermare che sia progettato per PV DC
  2. Controllo Ucpv
  3. Controllare il Tipo di SPD / Classe di prova
  4. Controllo Su
  5. Controllo In e Imax
  6. Controllo Iscpv
  7. Verificare il cablaggio e la configurazione di protezione
  8. Controllare le classificazioni ambientali
  9. Confermare lo standard e la documentazione di riferimento

Questa procedura consente di scartare i prodotti non idonei prima di confrontare i valori nominali di corrente di scarica.

VIOX utilizza un approccio simile di “scarto preventivo delle specifiche incompatibili” nella sua guida alle schede tecniche; per le applicazioni fotovoltaiche, questa logica diventa ancora più importante poiché Ucpv e il comportamento in cortocircuito del fotovoltaico richiedono un'attenzione specifica.


Cosa significa Classe II su un SPD per corrente continua (DC)?

Una delle prime indicazioni sull'etichetta di esempio è:

Classe II

Questo non non significa qualità di seconda classe.

Classe I, Classe II e Classe III si riferiscono alle classificazioni di prova standardizzate degli SPD, non ai livelli di qualità del prodotto.

Per i dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) fotovoltaici, un SPD di Tipo 2 è associato a Test di Classe II.

Ecco perché diversi produttori o schede tecniche possono utilizzare diciture come:

  • Tipo 2
  • T2
  • Classe II

Si riferiscono a concetti di classificazione e test strettamente correlati, sebbene tecnicamente “Tipo” e “classe di prova” non sono semplicemente due grafie diverse dello stesso termine.

Per la maggior parte degli acquirenti, la relazione pratica può essere intesa come segue:

Classificazione SPDClasse di provaParametro di corrente principaleForma d'onda di prova comune
Tipo 1Classe IIimp10/350 μs
Tipo 2Classe IIIn / Imax8/20 μs
Tipo 3Classe IIIAltri parametri di prova coordinatiProva con onda combinata
Class I Type 1 vs Class II Type 2 DC SPD comparison
Le classi I e II descrivono diversi cicli di prova per SPD, non diversi livelli di qualità del prodotto.

Per l'esempio in questo articolo:

Classe II → direzione di applicazione Tipo 2

e pertanto i parametri di corrente più importanti mostrati sono:

In = 20kA
Imax = 40kA


La Classe II è peggiore della Classe I?

No.

Questo è uno dei malintesi più comuni quando si confrontano gli SPD.

I termini Classe I e Classe II possono sembrare una classificazione gerarchica:

Classe I = migliore
Classe II = più economico o meno potente

Non è così che funziona la classificazione degli SPD.

Sono destinati a diverse condizioni di sovratensione.

Un SPD di Tipo 1 / Classe I è valutato per la capacità di corrente impulsiva da fulmine, laddove nel punto di installazione potrebbe essere necessario gestire correnti parziali di fulmine.

Un SPD di Tipo 2 / Classe II è comunemente utilizzato per limitare le sovratensioni transitorie causate da effetti indotti dai fulmini e da manovre di commutazione.

Pertanto, la domanda corretta non è:

Quale classe è migliore?

È:

Quale tipo di SPD è richiesto in questo punto di installazione?

Un SPD di Tipo 1 non è automaticamente la scelta corretta per ogni impianto fotovoltaico, e un SPD di Tipo 2 non è automaticamente inadeguato solo perché esiste il Tipo 1.

Se necessiti di una spiegazione dettagliata su questa questione di selezione, consulta la nostra guida:

SPD CC Tipo 1 vs Tipo 2 vs Tipo 1+2 per impianti fotovoltaici

Il tuo articolo esistente approfondisce l'esposizione ai fulmini, il luogo di installazione e quando valutare la capacità di Tipo 1.


SPD CC Classe I vs Classe II: qual è la vera differenza?

La maggiore differenza tecnica diventa più chiara quando esaminiamo la corrente di prova.

Classe I / Tipo 1

Un SPD di Tipo 1 è associato a un valore nominale di corrente impulsiva:

Iimp

e una 10/350 μs forma d'onda di corrente è comunemente associata ai test di Classe I.

La forma d'onda 10/350 μs rappresenta un carico di energia-corrente molto diverso rispetto alla forma d'onda 8/20 μs utilizzata per la valutazione di Tipo 2.

Ciò significa che:

Iimp non può essere confrontato direttamente con Imax solo perché entrambi sono espressi in kA.

Ad esempio:

Iimp = 12,5 kA

e

Imax = 40kA

non significa che il prodotto di Tipo 2 da 40 kA sia “più robusto”.”

Si riferiscono a diverse forme d'onda di prova e a diverse caratteristiche prestazionali.


Classe II / Tipo 2

Un SPD di Tipo 2 è caratterizzato principalmente da:

  • In
  • Imax
  • Su
  • Ucpv per applicazioni fotovoltaiche

La forma d'onda di corrente 8/20 μs è associata ai test di corrente di scarica di Classe II.

Gli SPD CC di Tipo 2 sono comunemente valutati per l'uso in luoghi come:

  • Scatole combinatore FV
  • Apparecchiature di distribuzione in corrente continua (DC)
  • Ingressi CC dell'inverter
  • altri punti di protezione fotovoltaica coordinati

Tuttavia, il tipo di SPD finale deve comunque dipendere dal progetto di protezione contro i fulmini e dalle condizioni di installazione effettive.

10/350 microsecond and 8/20 microsecond SPD surge current waveform comparison
Iimp e Imax non possono essere confrontati solo in base ai loro valori in kA poiché sono associati a diverse forme d'onda di prova.

E per quanto riguarda la Classe III?

La Classe III esiste all'interno della classificazione generale degli SPD, ma non dovrebbe essere l'argomento principale quando si discute della selezione tipica degli SPD CC per impianti fotovoltaici.

La protezione di Classe III è generalmente associata a una protezione fine coordinata in prossimità di apparecchiature sensibili.

Per la protezione CC negli impianti solari fotovoltaici, gli acquirenti incontreranno molto più comunemente:

  • Tipo 2 / Classe II
  • Tipo 1
  • Tipo 1+2

Ecco perché questo articolo si concentra principalmente su Classe II e la sua relazione con gli SPD CC di Tipo 2, piuttosto che trattare le Classi I, II e III come tre categorie di prodotti fotovoltaici ugualmente comuni.


Cosa significa Ucpv 1000V CC?

L'etichetta di esempio mostra:

Ucpv: 1000V CC

Ucpv significa:

Tensione massima di esercizio continuo per applicazioni fotovoltaiche

In termini semplici:

Ucpv indica la tensione continua massima che può essere applicata costantemente alla modalità di protezione dell'SPD.

La norma IEC 61643-32 definisce l'Ucpv essenzialmente in questo modo e stabilisce che deve essere uguale o superiore alla condizione di tensione a circuito aperto fotovoltaico massima pertinente all'installazione.

Questo rende l'Ucpv una delle prime specifiche da verificare quando si seleziona un SPD solare in corrente continua.


Un “sistema da 1000V” significa automaticamente che è necessario un SPD da 1000V?

Non necessariamente.

Questo è importante.

Un impianto fotovoltaico non dovrebbe essere valutato utilizzando solo una comoda etichetta nominale come:

impianto solare da 1000V

La tensione massima effettiva in corrente continua di una stringa fotovoltaica dipende da fattori quali:

  • tensione a circuito aperto del modulo, Voc
  • numero di moduli collegati in serie
  • temperatura minima di progetto
  • coefficiente di temperatura della tensione del modulo

La tensione a circuito aperto del modulo fotovoltaico aumenta normalmente al diminuire della temperatura.

Per una spiegazione più ampia sulla tensione dell'array fotovoltaico, sulla progettazione delle stringhe e sui relativi requisiti di sistema, consultare il nostro Guida alla progettazione di impianti fotovoltaici IEC 62548.

Pertanto, il processo di selezione dovrebbe basarsi sulla tensione a circuito aperto (Voc) massima calcolata del fotovoltaico, piuttosto che limitarsi a copiare la tensione nominale dell'inverter o del sistema.

Un flusso di lavoro semplificato è:

Voc del modulo

Numero di moduli in serie

Correzione per bassa temperatura

Tensione massima a circuito aperto FV

Selezionare l'Ucpv idoneo

Abbiamo già trattato questo argomento separatamente nella nostra Guida alla selezione della tensione per SPD CC, incluse le applicazioni a 600V, 1000V e 1500V CC.

Quindi, in questo articolo, il punto importante è semplicemente:

Ucpv è un valore nominale di compatibilità della tensione continua, non un valore nominale di corrente di sovratensione.


Ucpv non è uguale a Up

Questa è un'altra fonte comune di confusione.

Il nostro esempio di SPD mostra:

Ucpv = 1000V DC

e

Up = 4.0kV

Un acquirente potrebbe ragionevolmente chiedere:

Perché un SPD da 1000V ha anche una tensione nominale di 4kV?

Perché questi due valori descrivono cose diverse.

ParametroEsempioCosa descrive
Ucpv1000V CCTensione operativa continua FV
Su4,0kVLivello di protezione dalla tensione durante i test di sovratensione
Ucpv 1000V DC vs Up 4.0kV on a solar DC SPD
Ucpv descrive la tensione operativa continua FV, mentre Up descrive il livello di protezione dalla tensione dichiarato dell'SPD.

Quindi:

Ucpv riguarda la resistenza durante il normale funzionamento del sistema.

Up riguarda la limitazione della sovratensione transitoria.

Non dovrebbero mai essere considerati come valori di tensione intercambiabili.


Cosa significa In 20kA?

L'etichetta indica:

In: 20kA

In significa:

Corrente di scarica nominale

Per un SPD di Tipo 2 / Classe II, In è associato a una forma d'onda di corrente 8/20 μs.

In termini tecnici, rappresenta il valore di cresta della corrente che attraversa l'SPD con la forma d'onda 8/20 μs specificata, nelle condizioni di prova standardizzate pertinenti.

Tale definizione è accurata, ma per un acquirente può essere semplificata:

In è uno dei principali valori nominali utilizzati per descrivere le prestazioni di scarica delle sovratensioni testate di un SPD di Tipo 2.

Per questo prodotto:

In = 20kA

La parola importante qui è nominale.

Non deve essere confuso con Imax.


Cosa significa Imax 40kA?

Lo stesso SPD indica anche:

Imax: 40kA

Imax significa:

Corrente di scarica massima

Per un SPD di Tipo 2, Imax è solitamente associato anche alla forma d'onda di corrente 8/20 μs.

Rappresenta la capacità massima di corrente di scarica dichiarata dal produttore nelle condizioni di prova applicabili.

Pertanto:

In 20kA e Imax 40kA non sono specifiche duplicate.

Rappresentano diversi livelli di prova.


In 20kA vs Imax 40kA: What Is the Difference?

This is one of the most important parts of the entire datasheet.

Consider the example:

ParametroValore
In20kA
Imax40kA
Forma d'onda8/20 μs
SPD In 20kA vs Imax 40kA explained for a Type 2 DC SPD
In and Imax are both expressed in kA, but they represent different Type 2 SPD discharge-current ratings.

A simple way to understand them is:

In = nominal discharge-current rating.

Imax = maximum declared discharge-current rating.

One common purchasing mistake is to look only at Imax because it is the larger number.

Ad esempio:

SPD A: In 20kA / Imax 40kA
SPD B: In 10kA / Imax 40kA

A buyer may see “40kA” on both products and assume that their surge performance is equivalent.

That conclusion is incomplete.

The full declared performance needs to be checked.

VIOX makes the same useful procurement distinction in its SPD datasheet guide: In and Imax should be read separately, and Imax should not be interpreted as the SPD’s normal repeated discharge capacity.


Does Higher Imax Always Mean a Better SPD?

No.

This is probably the most useful purchasing rule in this article:

The highest kA value does not automatically identify the best SPD.

Suppose two products are advertised as:

SPD A

  • Ucpv: 1000V
  • In: 20kA
  • Imax: 40kA
  • Up: 4.0kV

SPD B

  • Ucpv: 1000V
  • In: 20kA
  • Imax: 60kA
  • Up: different
  • short-circuit rating: unknown

It would be incorrect to select SPD B immediately just because:

60kA > 40kA.

Other questions still matter:

  • What is its Type / Class?
  • What is In?
  • What is Up?
  • What is Ucpv?
  • What is Iscpv?
  • What protection mode is declared?
  • What backup protection is required?
  • Is it specifically tested for PV DC use?
  • Does its documentation match the project requirement?

A larger number may be useful when the complete design calls for it.

But:

More kA is not a substitute for correct coordination.


Can a 40kA Type 2 SPD Replace a Type 1 SPD?

Not simply because it says 40kA.

This is another very common mistake.

A Type 2 product may show:

Imax = 40kA, 8/20 μs

while a Type 1 product may show:

Iimp = 12.5kA, 10/350 μs

Looking only at the peak current numbers:

40 > 12.5

may make the Type 2 SPD appear stronger.

But that comparison is technically incorrect.

The two values are based on different test waveforms and different protection duties.

Pertanto:

Imax cannot be used as a substitute for a specified Iimp requirement.

If the project requires Type 1 lightning-current capability, a large Type 2 Imax value alone does not satisfy that requirement.


What Does Up 4.0kV Mean?

L'etichetta di esempio mostra:

Up: 4.0kV

Up means:

Livello di protezione della tensione

It describes the SPD’s declared voltage-limiting performance under specified standardized test conditions.

In practical terms, Up helps answer the question:

How effectively does the SPD limit the transient voltage during the relevant test?

Generally, a lower Up can provide a lower level of surge voltage at the SPD terminals.

However, this needs an important qualification.

The printed Up value should non be treated as the exact maximum voltage that every connected inverter or device will experience in a real installation.

Perché?

Because the actual voltage seen by the protected equipment can also be affected by:

  • SPD connection lead length
  • conductor routing
  • inductance
  • installation arrangement
  • earthing and bonding
  • distance between the SPD and equipment
  • coordination with other SPDs

VIOX correctly makes the same distinction: the declared Up is established at the SPD under standardized conditions, while installation conductors can increase the voltage presented to the protected equipment.


Is Lower Up Always Better?

Not by itself.

It is reasonable to prefer effective voltage limitation, but the selection must remain compatible with the complete electrical system.

A low Up does not compensate for:

  • insufficient Ucpv
  • wrong SPD Type
  • incorrect wiring
  • poor earth connection
  • unsuitable short-circuit characteristics
  • excessively long leads
  • incorrect coordination

So instead of saying:

“Always buy the SPD with the lowest Up.”

A more technically correct rule is:

Select an SPD with a suitable Up while also verifying Ucpv, SPD Type, protected equipment withstand level and installation coordination.


What Does Iscpv 10kA Mean?

Now we come to one of the most misunderstood PV-specific parameters:

Iscpv: 10kA

This is particularly important because it also uses the unit kA.

It is easy to look at:

In 20kA
Imax 40kA
Iscpv 10kA

and assume they are three levels of surge current.

Non lo sono.

Iscpv means:

Short-Circuit Current Rating of the SPD for the PV application.

IEC terminology defines Iscpv as the maximum prospective short-circuit current from the power system for which the SPD, together with the specified disconnector, is rated.

A simpler explanation is:

Iscpv tells you whether the SPD and its specified disconnection arrangement are suitable for the prospective PV short-circuit current at the installation point.

Si tratta di un fault-current / short-circuit characteristic.

It is not a lightning-surge rating.


Iscpv 10kA Is Not the Same as Imax 10kA

Iscpv 10kA vs Imax 40kA photovoltaic DC SPD comparison
Iscpv is a PV short-circuit-current rating, while Imax describes surge discharge-current capability.

This distinction deserves to be stated clearly:

Iscpv ≠ Imax

Even though both can be expressed in kA.

Ad esempio:

Imax

Describes surge discharge-current performance.

Iscpv

Describes the SPD’s PV short-circuit-current rating in conjunction with the specified disconnection arrangement.

So on our example product:

Imax = 40kA

does not mean:

PV short-circuit rating = 40kA.

And:

Iscpv = 10kA

does not mean:

The SPD can only discharge a 10kA surge.

These numbers belong to different electrical events.


Why Is Iscpv Especially Important for PV DC Systems?

PV DC circuits behave differently from ordinary AC circuits.

One important difference is that DC current does not naturally pass through zero every half-cycle as AC current does.

For protection devices, switching equipment and disconnecting arrangements, this makes DC fault interruption an important design consideration.

That is one reason PV-specific SPDs have characteristics and test requirements beyond simply printing:

“DC 1000V”

on an AC-style product.

IEC 61643-31 is specifically intended for SPDs connected to the DC side of photovoltaic installations and establishes PV-specific requirements, ratings and test methods.

Therefore, when buying a PV SPD, do not ask only:

“Is this 1000V DC?”

Also ask:

What is the declared Iscpv and required disconnection arrangement?


In, Imax, Iimp and Iscpv: Do Not Mix Them Up

The easiest way to remember these parameters is with this table:

ValutazioneMain MeaningTypical Context
InCorrente nominale di scaricaType 2 / Class II surge performance
ImaxCorrente massima di scaricaType 2 maximum declared surge-current performance
IimpImpulse currentType 1 / Class I lightning-current capability
IscpvPV short-circuit current ratingPV fault-current compatibility

Notice something important:

Three or four specifications can all contain:

kA

but this does not mean they can be compared directly.

Before comparing any two kA ratings, first ask:

  1. What parameter is this?
  2. What waveform is used?
  3. What SPD Type is involved?
  4. Is this a surge test or a short-circuit rating?

This prevents a large number of purchasing errors.


What Does “-40°C to +85°C” Mean?

The label also declares:

Da -40°C a +85°C

This is the manufacturer’s declared temperature range for the product.

Environmental ratings should not be ignored simply because electrical parameters look correct.

PV equipment may be installed in:

  • rooftop combiner boxes
  • inverter cabinets
  • outdoor electrical enclosures
  • industrial PV rooms
  • high-temperature regions
  • cold-weather installations

The internal temperature of an enclosure can be very different from the normal outdoor air temperature.

Therefore, project engineers should confirm that the SPD’s declared environmental conditions are suitable for the actual enclosure and installation environment.


What Does 5%–95% Mean?

Where the datasheet declares:

5%–95%

this normally represents the manufacturer’s declared relative humidity operating range.

However, humidity specifications should always be read together with conditions such as:

  • condensation requirements
  • enclosure protection
  • posizione di installazione
  • temperatura
  • pollution conditions

The percentage alone does not mean that an exposed SPD can be installed directly in rain or other outdoor environments.


What Does Indoor Mean?

The label states:

Interno

This does not necessarily mean that the SPD can never form part of an outdoor PV installation.

It means the SPD itself is intended for a protected environment according to its declared construction and installation conditions.

For example, an indoor-rated SPD may be installed inside:

  • a suitable outdoor PV combiner box
  • an IP-rated enclosure
  • an inverter cabinet
  • a protected electrical cabinet

The important distinction is:

The SPD can be inside outdoor equipment without the SPD itself being directly exposed to outdoor conditions.


What Does IP20 Mean?

IP20 is the enclosure protection rating shown for the SPD itself.

It should not be interpreted as a weatherproof rating.

A DIN-rail SPD with IP20 is normally installed inside another suitable enclosure or cabinet.

For an outdoor PV installation, the final environmental protection depends on the complete enclosure, not only the bare SPD module.

Quindi:

IP20 SPD inside a suitable outdoor enclosure

can be a normal arrangement.

But:

IP20 SPD directly exposed to rain, dust and outdoor weather

should not be assumed to be acceptable.

IP20 DC SPD installed inside an outdoor photovoltaic enclosure
An IP20 SPD can be used inside a suitable protected enclosure but should not be directly exposed to outdoor weather.

How Should You Read This 1000V DC SPD Label as a Whole?

Now we can return to the original example.

Ucpv: 1000V CC
Classe II
In: 20kA
Imax: 40kA
Up: 4.0kV
Iscpv: 10kA

Instead of reading each number independently, read it as one technical description.

Ucpv 1000V DC

This tells us the declared maximum continuous PV operating voltage of the SPD.

Classe II

This indicates Class II testing / Type 2 application direction.

In 20kA

This is the nominal discharge-current rating associated with the relevant Type 2 surge test.

Imax 40kA

This is the declared maximum discharge-current rating.

Up 4.0kV

This is the declared voltage protection level.

Iscpv 10kA

This is the PV short-circuit-current rating and must be understood together with the applicable disconnector/protection arrangement.

Now the label makes much more sense.

It is not saying:

“1000V, 20kA, 40kA, 10kA — bigger numbers are better.”

It is describing different electrical functions and limits of the same SPD.


6 Common Mistakes When Reading a DC SPD Datasheet

1. Treating Class II as a Quality Grade

Incorrect:

Class I is premium and Class II is lower quality.

Correct:

Class I and Class II represent different test/protection classifications.


2. Selecting an SPD Only by Imax

Incorrect:

This one says 60kA, so it is automatically better than the 40kA model.

Correct:

Check:

  • Tipo
  • Ucpv
  • In
  • Imax
  • Su
  • Iscpv
  • standard
  • wiring and protection requirements

before making the comparison.


3. Comparing Iimp Directly with Imax

Incorrect:

Imax 40kA is higher than Iimp 12.5kA, so Type 2 is stronger.

Correct:

Iimp and Imax refer to different test waveforms and different surge duties.


4. Confusing Ucpv with Up

Incorrect:

The SPD is rated 1000V but Up is 4kV, so the specifications conflict.

Correct:

Ucpv and Up describe different voltage characteristics.


5. Treating Iscpv as a Surge Rating

Incorrect:

Iscpv 10kA means the SPD can discharge 10kA of lightning current.

Correct:

Iscpv is a PV short-circuit-current rating.


6. Ignoring Installation Conditions

Even a correctly selected SPD can provide poor protection if installation is poor.

Important details include:

  • lunghezza del cavo
  • conductor routing
  • Collegamento PE
  • enclosure
  • coordination
  • backup protection
  • distance from protected equipment

A datasheet tells you what the device is capable of under defined conditions.

Installation determines how effectively that capability is used in the real system.

The SPD should also be considered together with other solar PV electrical protection devices, including DC fuses, isolators, circuit breakers and the overall protection arrangement.


How to Check a DC SPD Before Buying

DC SPD specifications selection checklist for solar PV systems
A practical sequence for checking DC SPD specifications before purchasing or approving a product.

For buyers, distributors and EPC procurement teams, the following sequence is more useful than simply asking for:

“1000V 40kA SPD price.”

Step 1 — Confirm the Application

Is the product specifically intended for:

PV DC surge protection?

Do not assume an AC SPD with a similar voltage or current marking is interchangeable.


Step 2 — Check Maximum PV Voltage

Determine the maximum possible PV open-circuit voltage.

Then confirm that the selected Ucpv is suitable.

For the full calculation method, refer to the DC SPD Voltage Selection Guide mentioned earlier.

Step 3 — Confirm Type / Class

Determine whether the installation requires:

  • Tipo 2
  • Tipo 1
  • Tipo 1+2

Do not make this decision simply from product price or kA rating.

Our detailed Type 1 vs Type 2 vs Type 1+2 DC SPD guide explains this separately.


Step 4 — Check In and Imax

For a Type 2 / Class II SPD, confirm both values.

Do not check only Imax.


Step 5 — Check Up

Verify the declared voltage protection level and whether it is appropriate for the protected equipment and protection concept.


Step 6 — Check Iscpv

Confirm that the SPD and specified disconnection/protection arrangement are compatible with the prospective short-circuit current of the PV system.


Step 7 — Check Installation Configuration

Confirm:

  • pole configuration
  • DC+/DC− arrangement
  • Collegamento PE
  • protection mode
  • backup protection
  • Schema di cablaggio

Step 8 — Check Environmental Conditions

Verificate:

  • temperature range
  • umidità
  • indoor/outdoor condition
  • enclosure IP rating
  • installation altitude where relevant

Step 9 — Verify the Standard and Documentation

For PV DC SPDs, IEC 61643-31 is an important product standard to check.

IEC 61643-31:2018 covers SPDs intended for the DC side of photovoltaic installations up to 1500V DC, while IEC 61643-32:2017 addresses their selection, installation and coordination.

Depending on the project and market, buyers may also need:

  • certificato
  • test report
  • datasheet
  • Schema di cablaggio
  • dimensional drawing
  • declaration of conformity
  • project-specific approvals

Do not assume that a logo printed on a product is sufficient evidence.

Match the documentation to the exact model being purchased.


DC SPD Specification Checklist

Before approving a PV SPD, use the following checklist.

ControlloDomanda
ApplicazioneIs it specifically suitable for PV DC?
UcpvIs it suitable for maximum PV open-circuit voltage?
Tipo SPDDoes Type 1 / Type 2 / Type 1+2 match the installation design?
Classe di provaIs the declared classification clear?
InIs the nominal discharge-current rating specified?
ImaxIs the maximum discharge-current rating specified?
IimpIf Type 1 is required, is Iimp declared?
SuIs the protection level suitable?
IscpvIs the PV short-circuit rating adequate?
CablaggioIs the correct DC connection diagram available?
ProtezioneIs required backup protection identified?
AmbienteAre temperature, IP and enclosure conditions suitable?
StandardIs the applicable PV SPD standard stated?
DocumentazioneDo certificates/test reports match the exact model?

Example: How a Buyer Should Request a 1000V DC SPD

A weak RFQ might say:

Please quote 1000V 40kA solar SPD.

This leaves many important questions unanswered.

A better RFQ is:

Please quote a Type 2 / Class II PV DC SPD for a 1000V DC application. Please confirm Ucpv, In, Imax, Up, Iscpv, pole configuration, required backup protection, IEC 61643-31 documentation and wiring diagram.

If known, also include:

  • actual maximum string Voc
  • quantità
  • installation point
  • system configuration
  • minimum temperature
  • enclosure/application
  • OEM requirements

This allows the manufacturer to evaluate the complete requirement instead of matching only the words:

“1000V” and “40kA.”


Domande frequenti

Is Class II the Same as Type 2 SPD?

They are closely related but technically describe classification/testing from slightly different perspectives.

For practical PV product selection, a Type 2 SPD is associated with Test di Classe II, which is why labels and datasheets may show Type 2, T2 or Class II terminology.


Is Class II SPD Lower Quality Than Class I?

No.

Class I and Class II are not quality levels.

They are intended for different surge-protection duties and test conditions.


What Is the Difference Between In and Imax?

In is the nominal discharge current.

Imax is the maximum discharge current.

For Type 2 SPDs, both are normally associated with the 8/20 μs waveform, but they represent different test-duty levels.


Is 40kA Imax Better Than 20kA?

Not enough information is available to answer that from Imax alone.

A proper comparison also requires Ucpv, Type, In, Up, Iscpv, standard, protection configuration and installation conditions.


Can a 40kA Type 2 SPD Replace a Type 1 SPD?

Not simply because its peak current number is larger.

Type 1 is characterized by lightning impulse-current capability such as Iimp and the associated Class I test conditions.

Imax and Iimp should not be directly compared.


What Is the Difference Between Ucpv and Up?

Ucpv is the maximum continuous operating voltage for the PV application.

Su is the declared voltage protection level under specified surge test conditions.

They perform completely different functions in the datasheet.


What Does Iscpv Mean?

Iscpv is the short-circuit current rating of the PV SPD.

More precisely, it describes the maximum prospective short-circuit current for which the SPD, together with its specified disconnector arrangement, is rated.


Is Iscpv the Same as Imax?

No.

Imax is a surge discharge-current rating.

Iscpv is a short-circuit-current rating.

The fact that both use kA does not make them interchangeable.


Is a 1000V DC SPD Suitable for Every 1000V Solar System?

Not automatically.

Maximum PV open-circuit voltage should be calculated under the project’s design conditions before selecting Ucpv.

For more detail, see our Guida alla selezione degli SPD DC: come scegliere la tensione nominale corretta.


Can an IP20 SPD Be Used in an Outdoor Solar Installation?

It may be installed inside a suitable outdoor enclosure, provided the complete installation satisfies the required environmental protection.

IP20 on the SPD itself should not be treated as a weatherproof outdoor rating.


What Standard Should Be Checked for a PV DC SPD?

IEC 61643-31 covers requirements and test methods for SPDs intended for the DC side of photovoltaic installations up to 1500V DC.

IEC 61643-32 provides selection and application principles for PV SPDs.


Conclusione

Reading a DC SPD datasheet becomes much easier once each parameter is treated according to its actual purpose.

For the example:

Classe II
Ucpv 1000V DC
In 20kA
Imax 40kA
Up 4.0kV
Iscpv 10kA

the correct interpretation is not simply:

“This is a 1000V, 40kA SPD.”

A more complete interpretation is:

  • Classe II identifies its Class II / Type 2 protection direction.
  • Ucpv 1000V DC describes continuous PV voltage compatibility.
  • In 20kA describes nominal discharge-current performance.
  • Imax 40kA describes maximum declared discharge-current performance.
  • Up 4.0kV describes the declared voltage protection level.
  • Iscpv 10kA describes the PV short-circuit-current rating.

Each specification answers a different engineering question.

That leads to one simple purchasing principle:

Never select a DC SPD from one voltage number, one kA number or one Type label alone.

The correct SPD is the one whose complete set of ratings matches the PV system voltage, surge environment, equipment protection requirements, short-circuit conditions and installation design.

For solar PV projects requiring 600V, 1000V or 1500V surge protection, explore KUANGYA DC surge protective devices to compare available Type 2 and Type 1+2 models by voltage rating, discharge-current capability and application.

xu, wenru
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