Pada umumnya, saat merancang pembangkit listrik tenaga surya (PLTS), sangat penting untuk mempertimbangkan pemasangan perangkat pelindung lonjakan arus (Surge Protection Devices atau SPD). Lonjakan dan gangguan jaringan dapat menyebabkan waktu henti, sehingga mengurangi kinerja pada pembangkitnya. Oleh karena itu, setiap kondisi yang mempengaruhi pembangkitan dan distribusi energi tersebut harus dipertimbangkan saat merancang instalasi listrik.

Berbagai SPD  bertindak sebagai pelindung untuk mencegah terjadinya dari kerusakan listrik seperti bahaya kebakaran atau sengatan listrik. SPD berguna untuk perlindungan sirkuit, biasanya melindungi dari tegangan atau arus yang ekstrim juga mencegah perangkat dari aliran arus yang tidak perlu serta arus pendek.

Mengapa SPD menjadi prioritas utama pada PLTS?

Panel surya dipasang untuk mengubah energi matahari menjadi listrik. Di outdoor (luar ruang), membuat perangkat langsung terpapar pada kondisi yang keras seperti hujan, petir, angin dan debu. Untuk perlindungan dari cuaca ekstrim,  memerlukan perhatian khusus karena dapat mempengaruhi keselamatan dan kinerja pembangkit listrik tenaga surya (PLTS). Ketika sambaran petir menyentuh tanah, ia melepaskan energi, mempengaruhi medan listrik di tanah. Jika ini terjadi, maka akan berdampak langsung pada sistem PLTS, seperti dapat merusak bagian peralatan PLTS  dan jika transisi tegangan berlebih, kabel yang melewati kopling magnetik, dapat menyebabkan kerusakan komponen sensitif seperti papan sirkuit tercetak (PCB).

Sejauh menyangkut dampak langsung, 'External Lightning Protects' (ELP) memberikan perlindungan yang diperlukan sesuai dengan IEC 62305, yang menjelaskan cara mengevaluasi apakah lokasi Anda memerlukan perlindungan tersebut.  Konsepnya sederhana: pastikan petir akan menyambar batang logam yang dipasang di titik tertinggi bangunan Anda dan membuang energi langsung ke tanah melalui Copper Down Conductor. Namun, ketika tegangan berlebih sementara, SPD diperlukan. Mereka dipasang secara paralel ke dalam papan perlindungan sirkuit untuk mengalihkan energi ke tanah dan membatasi tegangan lebih hingga menyampai nilai tegangan yang dapat diterima oleh peralatan akhir.

Setelah ELP dipasang pada pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) , segera pasang SPD-nya. Jika PLTS  tidak dilengkapi dengan ELP, pemasangan SPD sangat dianjurkan untuk membatasi gangguan jaringan (tegangan berlebih sementara). 

Bagaimana Cara Kerja SPD?

Ketika tegangan transien (tegangan yang mempunyai amplitudo sangat besar dan berlangsung sangat singkat yang disebabkan karena sambaran petir atau operasi pensaklaran) terjadi pada sirkuit yang dilindungi, SPD membatasi tegangan transien tersebut dan mengalihkan arus kembali ke sumbernya atau ground. Agar berfungsi, setidaknya harus ada satu komponen non-linier dari SPD, yang dalam kondisi berbeda bertransisi antara keadaan impedansi tinggi dan rendah.

Pada tegangan normal, SPD berada dalam keadaan impedansi tinggi dan tidak mempengaruhi sistem PLTS. Ketika tegangan transien terjadi pada rangkaian, maka SPD  bergerak ke keadaan konduksi (atau impedansi rendah) dan mengalihkan arus lonjakan kembali ke sumbernya atau ground. Ini akan membatasi tegangan ke tingkat yang lebih aman. Setelah transien dialihkan, SPD secara otomatis me-reset kembali ke keadaan impedansi tinggi.

Berikut salah satu penempatan SPD dalam diagram wiring yang selalu digunakan saat pemasangan PLTS