Le fattorie solari che utilizzano sistemi fotovoltaici (PV) per produrre energia pulita per uso consumer o industriale sono soggette a gravi danni potenziali a causa della loro specifica composizione fisica. La necessità di coprire ampie distese di terreno senza avere la luce solare diretta compromessa dalle strutture circostanti rende gli impianti solari vulnerabili ai fulmini. Combinando questa minaccia con l'usura fisica degli spazi aperti esposti causata da vento, pioggia e altri eventi naturali, esiste una situazione in cui i costi di sostituzione devono essere figurati nelle operazioni in corso. Si deve presumere che i componenti del sistema saranno significativamente danneggiati nel tempo e necessitano di riparazione e sostituzione. Mentre c'è poco che la tecnologia possa fare per fermare i danni del vento e della pioggia, le sovratensioni a seguito di tempeste elettriche possono essere prevenute efficacemente con scelte intelligenti di dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD). Tutti gli SPD non sono creati uguali e offrono diversi livelli diprotezione da sovratensioni solari.
Uno sbalzo di tensione, chiamato anche tensione transitoria, è un aumento generalmente breve della tensione che è ben al di sopra dei livelli normali. Ad esempio, la tensione standard per una casa o un ufficio è di 120 V. La tensione può essere pensata come pressione elettrica. Quindi, proprio come troppa pressione dell'acqua farà scoppiare un tubo da giardino, una tensione troppo alta potrebbe danneggiare l'elettronica. Questi picchi possono provenire da fonti naturali, come i fulmini, nonché da apparecchiature interne o esterne sulla rete.
Un dispositivo di protezione contro le sovratensioni aiuta a prevenire danni all'elettronica deviando l'elettricità extra dalla linea elettrica "calda" in un filo di messa a terra. Nella maggior parte dei comuni protettori di sovratensione, questo si ottiene attraverso un varistore di ossido di metallo (MOV), un pezzo di ossido metallico unito alle linee di alimentazione e messa a terra da due semiconduttori.
Poiché tutte le apparecchiature elettriche sono suscettibili alle sovratensioni, gli SPD sono disponibili per tutti i componenti dell'array solare. Le versioni industriali di questi dispositivi utilizzano anche varistori di ossido metallico (MOV) in combinazione con altre sofisticate apparecchiature per condurre sovratensioni di sovratensione alla messa a terra. Pertanto, gli SPD vengono generalmente installati dopo che è stato installato un sistema di messa a terra stabile.
