PROTEGER UNE INSTALLATION PV
COMMENT CONSTRUIRE L'INSTALLATION PV?
Sur le toit se trouvent les panneaux solaires qui convertissent la lumière solaire en courant continu. Via des câbles solaires, le courant continu est véhiculé vers le convertisseur, qui convertit le courant continu en courant alternatif. Les câbles solaires sont banchés sur le convertisseur par des connecteurs MC. Au départ du convertisseur, le courant alternatif se dirige vers le tableau de distribution, puis est distribué sur le circuit électrique. Sur les systèmes autonomes, une batterie se trouve sur le côté courant continu du convertisseur. L'énergie extraite des panneaux solaires peut être stockée dans une batterie via une régulation du courant de charge. Sur les systèmes accouplés au réseau, l'électricité produite par le soleil qui n'est pas utilisée est transmise au réseau.
QUELLE PROTECTION POUR L'INSTALLATION PV?
Protéger l'installation PV peut se faire, tout comme pour d'autres structures, par une protection externe et interne.
• La protection externe doit éviter les dommages sur les panneaux PV et les surtensions dans l'installation électrotechnique à cause de l'impact direct de la foudre. En Belgique, les analyses des risques pour constructions simples et peu exposées, comme les maisons isolées, indiquent généralement que la protection externe de l'installation PV n'est pas nécessaire. Des études relèvent que l'installation de panneaux solaires sur le toit n'accroît pas le risque d'impact de foudre dans un bâtiment. Si l'analyse des risques indique toutefois qu'une protection externe est nécessaire, des dispositifs de collecte (aussi connus comme paratonnerres) peuvent être prévus à proximité des panneaux photovoltaïques. Chaque dispositif de collecte est relié à un guide descendant (une conduite métallique) qui évacue vers la mise à la terre les courants de foudre captés via le dispositif de collecte. Dans l'installation du dispositif de collecte, on doit veiller à garder une distance suffisante entre les panneaux et le dispositif de collecte (distance de séparation) et éviter toute influence néfaste de l'ombre sur la production d'électricité
• La protection interne protège contre les pics de surtension destructeurs consécutifs à des manoeuvres, un impact direct ou direct de la foudre, et a pour but de combattre les dégâts causés par la surtension à l'installation photovoltaïque (p.e. le convertisseur, le générateur ...) et aux appareils électriques (p.e. si la surtension atteint les appareils via le tableau de distribution, le PC ou la TV peut être endommagé). Pour celui qui dispose d'une installation PV, il est conseillé de prévoir une protection interne, pour protéger l'équipement électronique (coûteux) tel qu'un convertisseur et le réseau interne. La protection interne se fait à l'aide de limiteurs de surtension. Un limiteur de surtension utilise des éclateurs ou des varistors. Ceux-ci forment une résistance qui dépend de la tension. En cas de tension nominale normale, la protection de surtension a une haute résistance et écoule les 230 V simplement vers l'appareil. Si un pic de tension se produit, le limiteur de surtension entre en action et limite la surtension tant que la perturbation électrique perdure. En théorie, ceci veut dire que si un pic de tension atteint 1.500 V, la tension est limitée à 230 V et que seuls 230 V sont envoyés dans le réseau interne. Les courants restants, dans ce cas 1.270 V, sont déviés. Mais dans la pratique, la protection contre la surtension n'est pas assez rapide pour réagir au pic qui peut se produire en une microseconde. La protection laisse quand même passer un pic de tension, ce qu'on appelle la tension résiduelle. Dans la pratique, elle est bien plus élevée que 230 V, mais est limitée à un niveau acceptable pour l'installation et les appareils post-commutés (p.e. 4.000 V, 2.500 V ou 1.500 V).
POINTS D'ATTENTION DANS L'INSTALLATION
Une bonne protection dépend effectivement d'une installation correcte. Tous les éléments électriques de l'installation PV (donc aussi les panneaux photovoltaïques, le convertisseur, la batterie, etc.) doivent être mis à la terre, essentiellement pour la protection des personnes, p.e. dans le cas d'un convertisseur défectueux. Il suffit d'une section de câble de 4 mm². La section ne doit être supérieure que sur les toits comportant un risque accru d'impact de foudre (p.e .si les panneaux solaires se situent sur un toit qui comporte aussi une installation de collecte de la foudre directe, et sur lequel une distance de séparation suffisante ne peut pas être respectée entre les éléments de l'installation PV et le dispositif de collecte), à savoir minimum 16 mm² et maximum 50 mm². La liaison entre les éléments électriques et la résistance de mise à la terre est de préférence la plus petite possible. Le but de ces mesures est de minimiser la résistance dans le circuit.
