Por que um DPS é conectado em paralelo em vez de em série?

Se observar uma instalação típica de um dispositivo de proteção contra surtos (DPS), poderá notar algo diferente de um fusível ou disjuntor.

Um fusível ou disjuntor é normalmente instalado em série com o circuito, de modo que a corrente de carga passe através dele.

Um DPS de potência típico é geralmente ligado em paralelo com o circuito que protege, razão pela qual muitos instaladores perguntam por que um DPS é ligado em paralelo em vez de em série.

Por quê?

A resposta simples é que um DPS conectado em paralelo não precisa transportar a corrente de carga normal. Em condições normais de operação, ele permanece em um estado de alta impedância. Quando ocorre uma sobretensão transitória, o DPS começa a conduzir e fornece um caminho de baixa impedância para a corrente de surto, limitando a tensão que chega ao equipamento protegido.

É por isso que a conexão em paralelo é amplamente utilizada para DPS de Classe I e Classe II em sistemas de distribuição de energia e sistemas fotovoltaicos.

No entanto, “DPS = sempre em paralelo” não é uma regra absoluta. DPS conectados em série e filtros de surto também existem para certas aplicações. Neste artigo, estamos tratando principalmente do DPS de potência comum conectado em paralelo, usado em sistemas de distribuição CA e sistemas fotovoltaicos CC.


Resposta rápida: Conexão de DPS em paralelo vs. em série

Um típico DPS conectado em paralelo é projetado para responder a eventos de sobretensão temporária sem transportar a corrente operacional normal da carga.

Em condições normais:

Fonte de energia → Carga

O DPS permanece em espera (standby).

Quando ocorre um surto, o DPS altera o seu comportamento elétrico e conduz a corrente de surto através do seu caminho de proteção, ajudando a limitar a tensão que surge nos equipamentos sensíveis.

Um arranjo paralelo simplificado tem o seguinte aspeto:

Fonte de Alimentação ───────────── Carga
SPD parallel connection wiring in an electrical distribution system
Um DPS típico ligado em paralelo é instalado através do circuito protegido em vez de diretamente no caminho da corrente de carga normal.

O DPS é ligado através do circuito em vez de ser inserido diretamente no caminho da corrente de carga normal. Fundamentos de proteção contra surtos da Phoenix Contact explica também que os DPS podem ser instalados em paralelo com o equipamento protegido ou entre os condutores relevantes.

A Eaton descreve os DPS ligados em paralelo, ou em derivação, da mesma forma: os seus condutores de ligação não transportam a corrente de alimentação normal, mas transportam a corrente de curta duração associada a eventos transitórios.

Essa diferença básica explica por que a maioria dos SPDs de potência comuns são instalados em paralelo.

Veja como um DPS típico se comporta durante a operação normal e quando ocorre um surto.

O que acontece com um SPD durante a operação normal?

Para entender a conexão em paralelo, é útil primeiro entender o que o SPD faz quando não há surto.

Sob tensão normal do sistema

Durante a operação normal, a tensão do sistema permanece abaixo do nível no qual o SPD conduz significativamente.

Para um SPD baseado em MOV, o elemento de proteção apresenta uma impedância relativamente alta sob condições de tensão normal.

Isso significa que a corrente operacional principal continua através do circuito de potência normal para a carga.

O SPD está essencialmente em modo de espera.

Uma visão simplificada é:

Alimentação ───────────────── Carga

Isso não significa necessariamente que absolutamente nenhuma corrente flua através de cada DPS. Dependendo da tecnologia e do projeto do DPS, uma pequena corrente de fuga ou de operação pode existir.

O ponto importante é:

A corrente de carga normal não precisa fluir através de um DPS típico conectado em paralelo.

Pense no DPS como um caminho de proteção aguardando ao lado do circuito principal, em vez de um componente que deve transportar continuamente a corrente de operação do equipamento.


O que acontece quando ocorre um surto?

Um surto é um aumento de curta duração na tensão que pode ser causado por eventos como transientes relacionados a raios ou operações de comutação.

Quando a tensão nos terminais do DPS aumenta suficientemente, os elementos de proteção do DPS começam a conduzir.

Se deseja uma explicação mais aprofundada sobre como os elementos de proteção respondem a sobretensões transitórias, consulte o nosso guia em como funciona um DPS CC.

A sua impedância diminui drasticamente em comparação com a condição normal.

Isto permite que a corrente de surto flua através do caminho de proteção disponível e limita a tensão transitória que surge no equipamento protegido.

Uma representação simplificada é:

                 Equipamento

No entanto, este diagrama é apenas um exemplo simplificado.

Um DPS faz nem sempre desviam todos os surtos diretamente para a terra.

Dependendo do sistema elétrico e do projeto do DPS, podem existir modos de proteção entre:

  • Fase e neutro
  • Fase e terra de proteção
  • Neutro e terra de proteção
  • Fase e fase
  • Positivo CC e negativo CC
  • Condutores CC e PE

Por esta razão, é mais preciso dizer:

O DPS fornece um caminho controlado para a corrente de surto e limita a tensão transitória através do equipamento que protege.

O caminho exato da corrente depende da configuração do DPS e da topologia do sistema.


Por que um DPS é conectado em paralelo?

Para entender por que um DPS é conectado em paralelo, é útil observar o que acontece tanto durante a operação normal quanto durante um evento de surto.

Existem várias razões importantes pelas quais um DPS conectado em paralelo é amplamente utilizado em sistemas de distribuição de energia.

1. O DPS não precisa conduzir a corrente de carga normal

Esta é uma das maiores diferenças entre um DPS e dispositivos como um disjuntor ou fusível.

Imagine que um inversor opere normalmente com dezenas de amperes.

Com um DPS típico ligado em paralelo, essa corrente de operação não precisa passar continuamente pelo DPS.

Em vez disso:

Fonte ───────────────── Carga

O DPS é ligado em paralelo ao circuito protegido.

Isso significa que o DPS pode ser selecionado principalmente de acordo com os requisitos de proteção contra surtos, em vez de acordo com a corrente de operação total de cada carga a jusante.

A Phoenix Contact observa de forma semelhante que os seus DPS de potência instalados em paralelo aparecem eletricamente como uma derivação ligada ao sistema de distribuição de energia, em vez de transportar a capacidade de corrente normal do circuito.


2. O DPS responde principalmente a eventos de sobretensão

Um DPS típico é sensível à tensão.

Durante a tensão normal do sistema, ele permanece praticamente inativo.

Quando uma tensão transitória ultrapassa a sua região de operação normal, os elementos de proteção começam a conduzir.

Isso é fundamentalmente diferente de um fusível, disjuntor ou seccionadora.

Por exemplo:

Fusível

Fonte → Fusível → Carga

Disjuntor

Fonte → Disjuntor → Carga

DPS típico em paralelo

Fonte ────────── Carga

Um fusível ou disjuntor deve normalmente conduzir a corrente do circuito, pois está fisicamente no caminho da carga.

Um DPS em paralelo não o faz.


3. A conexão em paralelo fornece um caminho para a corrente de surto.

O objetivo de um DPS não é “bloquear” todos os surtos antes que cheguem à carga.

Em vez disso, um DPS limitador de tensão responde ao aumento da tensão transitória e conduz a corrente de surto.

Esta ação limita a tensão no circuito protegido.

Por exemplo, em um sistema fotovoltaico simplificado:

Arranjo FV ───────────────── Inversor

Durante a operação normal, a energia fotovoltaica continua em direção ao inversor.

Durante um evento de sobretensão, o DPS conduz de acordo com o seu modo de proteção e ajuda a manter a tensão transitória num nível inferior ao que atingiria de outra forma.

Esta é a razão básica pela qual o DPS é colocado em paralelo com o circuito.


4. O DPS não faz parte normalmente do caminho principal de energia

Como o DPS típico é ligado como uma derivação em paralelo, ele não se torna o caminho condutor normal entre a fonte e a carga.

Isso tem uma vantagem prática importante.

A corrente de operação normal do sistema não depende da passagem contínua através dos elementos de proteção do DPS.

Naturalmente, isto não significa que um DPS possa ser ignorado após a instalação.

Os DPS podem degradar-se ou desligar-se após um esforço elétrico anormal, pelo que o seu estado de indicação deve ser verificado periodicamente.


Por que um DPS típico não é conectado em série?

Entender por que um DPS é conectado em paralelo também ajuda a explicar por que um DPS típico conectado em derivação não é colocado em série com o caminho normal da carga.

Disjuntores e fusíveis são normalmente instalados em série porque devem conduzir a corrente do circuito. Um DPS paralelo típico é projetado para uma função diferente.

A corrente de carga normal teria que passar por um dispositivo em série

Uma conexão em série real tem esta aparência:

Fonte → Dispositivo → Carga

Se o conjunto completo do DPS fosse inserido no caminho da carga, o DPS precisaria acomodar a corrente de carga contínua.

Seus condutores, terminais, projeto térmico, desempenho em curto-circuito e comportamento em falha teriam que ser projetados para essa aplicação.

Não é assim que o DPS paralelo comum de trilho DIN Tipo 1 ou Tipo 2 é normalmente utilizado.


As classificações de surto de um DPS não são classificações de corrente de carga

Este é um ponto especialmente importante ao ler a placa de identificação de um DPS.

Suponha que um DPS esteja marcado com:

In = 20 kA

e

Imax = 40 kA

SPD In and Imax surge current ratings compared with normal load current
In e Imax descrevem o desempenho de descarga de surto, não a corrente operacional normal do circuito protegido.

Se estas classificações de DPS ainda forem confusas, nosso Guia de especificações de DPS CC explica Ucpv, In, Imax, Up e Iscpv com mais detalhe.

Estes números não não significam que o DPS foi projetado para conduzir continuamente 20 kA ou 40 kA de corrente de carga normal.

Para DPS de Tipo 2, Em refere-se à corrente nominal de descarga associada a um impulso de corrente de 8/20 μs, enquanto Imax refere-se à corrente máxima de descarga associada a um impulso de 8/20 μs.

As definições técnicas da Phoenix Contact descrevem igualmente In e Imax como valores de corrente de impulso que fluem através do DPS, e não como classificações de corrente de carga contínua normal.

Portanto:

In e Imax são classificações de corrente de descarga de surto. Eles não são a corrente operacional normal da carga.

Esta distinção é muito importante ao selecionar ou explicar um DPS.


Isso significa que não existem DPS conectados em série?

Não.

Esta é uma exceção importante.

Embora os DPS de potência Tipo 1 e Tipo 2 comuns discutidos neste artigo sejam geralmente instalados em paralelo, também existem conjuntos de DPS conectados em série e filtros de surto conectados em série.

A Schneider Electric observa que os produtos conectados em série são comumente instalados em linha próximos a cargas específicas, enquanto os DPS conectados em paralelo são o arranjo mais comum em quadros de distribuição e painéis.

Um produto conectado em série deve ser projetado especificamente para suportar a corrente de carga do circuito.

Portanto, seria incorreto dizer:

“Um DPS nunca pode ser conectado em série.”

Uma afirmação tecnicamente mais precisa é:

A maioria dos DPS de Tipo 1 e Tipo 2 para distribuição de energia são conectados em paralelo, embora existam produtos de proteção contra surtos conectados em série especialmente projetados para aplicações específicas.

Para aplicações em energia solar fotovoltaica e quadros de distribuição em geral, siga sempre o diagrama de fiação do fabricante do DPS.


Conexão em paralelo vs. em série: Comparação simples

A tabela abaixo mostra como um dispositivo típico DPS conectado em paralelo difere de um dispositivo instalado diretamente no caminho da corrente de carga normal.

Parallel SPD connection compared with a series-connected electrical device
Um DPS típico em paralelo é conectado através do circuito protegido, enquanto um dispositivo conectado em série fica diretamente no caminho da corrente normal.
RecursoDPS em paralelo típicoDispositivo conectado em série
Conectado diretamente no caminho da carga normalNãoSim
A corrente de carga normal passa por todo o dispositivoNãoSim
Arranjo comum para DPS de potência Tipo 1 / Tipo 2SimMenos comum
Objetivo principalLimita a sobretensão transitória fornecendo um caminho para a corrente de surtoDepende do projeto do produto
Classificação de corrente contínua crítica para o dispositivo completoGeralmente não da mesma forma que um dispositivo em linhaSim
O comprimento do cabo de instalação afeta a proteçãoSimO arranjo interno pode reduzir os efeitos do comprimento do cabo paralelo externo
Aplicações típicasQuadros de distribuição, entradas de equipamentos, sistemas fotovoltaicosCargas sensíveis selecionadas ou aplicações especializadas de proteção/filtragem

O ponto importante não é que um método seja universalmente “bom” e o outro “ruim”.”

São arquiteturas de produto diferentes.

Para um DPS de trilho DIN normal, no entanto, a conexão em paralelo é geralmente o método de instalação esperado.


Como um DPS é conectado em um sistema fotovoltaico solar CC?

O mesmo princípio aplica-se a muitos sistemas fotovoltaicos, onde o DPS é ligado em paralelo com o circuito CC de acordo com a configuração de cablagem do fabricante.

DC SPD connected in parallel in a solar PV system
Um DPS CC é tipicamente ligado em paralelo com o circuito fotovoltaico de acordo com a configuração do DPS e o esquema de ligação do fabricante.

No entanto, a cablagem do DPS CC requer um cuidado extra.

Não é correto assumir que todos os DPS fotovoltaicos são simplesmente ligados:

CC+ → DPS → PE

O circuito de proteção interno real pode ser diferente.

Dependendo do produto e da configuração do sistema fotovoltaico, o DPS pode fornecer modos de proteção entre:

  • CC+ e PE
  • DC- e PE
  • DC+ e DC-
  • Uma combinação destes caminhos

Diferentes arranjos de circuitos de DPS são utilizados para diferentes sistemas de aterramento e arquiteturas fotovoltaicas.

Para um DPS fotovoltaico conectado em paralelo, o arranjo exato dos terminais ainda depende do projeto do DPS, da topologia do sistema e do diagrama de fiação do fabricante.

É por isso que o diagrama de fiação impresso no DPS ou fornecido nas instruções de instalação do fabricante é tão importante.

Para aplicações fotovoltaicas em CC, a norma de produto IEC dedicada é a IEC 61643-31. A DEHN também identifica a IEC 60364-7-712 e a IEC 60364-5-53 entre as normas de instalação relevantes para aplicações fotovoltaicas e de DPS de baixa tensão.

Não copie um diagrama de fiação de DPS CA para um DPS CC

Embora os DPS de CA e CC sejam baseados em princípios de proteção contra surtos semelhantes, os sistemas não são intercambiáveis.

Os sistemas de CC apresentam desafios adicionais porque a corrente contínua não possui passagem natural por zero, o que torna a interrupção de arcos em CC mais difícil.

Por esta razão, o DPS deve ser especificamente adequado para a tensão CC, configuração do sistema e aplicação.

Verifique sempre:

  • Tensão máxima de operação contínua
  • Polaridade CC e marcações dos terminais
  • Tipo de DPS
  • Modos de proteção
  • Esquema de aterramento
  • Requisitos de curto-circuito
  • Esquema de ligação do fabricante

antes da instalação.


Exemplo: Leitura de um DPS CC Tipo 2 da KUANGYA

Usando um DPS CC Tipo 2 KYPV/1000 da KUANGYA como exemplo, a placa de identificação pode incluir parâmetros como:

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

Estes valores descrevem diferentes partes do desempenho elétrico do DPS.

Uc

Uc é a tensão máxima de operação contínua especificada para o DPS.

A tensão do sistema e as possíveis condições de operação devem ser consideradas ao escolher uma classificação de tensão adequada.

Em

In é a corrente nominal de descarga.

Para um DPS Tipo 2, está associado a uma forma de onda de corrente de impulso de 8/20 μs.

Imax

Imax é a corrente máxima de descarga especificada para o DPS, também associada à forma de onda de 8/20 μs para este tipo de dispositivo.

Imax é igual ou maior que In.

Para cima

Up é o nível de proteção de tensão.

Indica o desempenho de limitação de tensão do DPS sob condições de teste especificadas.

O ponto principal do tópico de hoje é este:

20 kA In e 40 kA Imax não significam que 20 kA ou 40 kA fluem continuamente através do DPS durante a operação normal.

Estes são parâmetros de corrente de surto transitório.

That is another reason why comparing an SPD’s In or Imax directly with the load current of an inverter is incorrect.


Does Parallel Connection Mean Wire Length Does Not Matter?

Não.

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.

De acordo com 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.

Short and long SPD connection leads compared for surge protection
Short and direct SPD connections generally reduce additional inductive voltage during fast surge-current events.

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:

A distância entre o DPS e o inversor é importante?


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 O inversor solar possui um DPS CC integrado: você ainda precisa de um DPS externo?

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.

De acordo com 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:

  • Fusível
  • Disjuntor
  • 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
  • Tensão do sistema
  • Local de instalação
  • Applicable electrical standard
SPD backup fuse and circuit breaker selection factors
Backup protection requirements depend on the SPD design, system fault current and manufacturer instructions.

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 = indutância do condutor
  • 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.

A lição prática é muito mais simples:

Keep SPD connections short and direct.


Common SPD Wiring Mistakes

Common SPD wiring mistakes in surge protection installations
Common SPD installation mistakes include long connection leads, incorrect voltage selection and ignoring manufacturer wiring requirements.

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.

Disjuntor

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.

DPS

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.


Perguntas frequentes

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?

Não necessariamente.

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?

Não.

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?

Sim.

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.


Principais conclusões

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.

Conclusão

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

For a typical Type 1 or Type 2 DPS conectado em paralelo, 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.

xu, wenru
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