Explication de l'isolation CC des systèmes photovoltaïques : pourquoi la simple coupure de l'onduleur ne suffit pas

Les systèmes photovoltaïques (PV) sont conçus pour produire de l'électricité dès que l'ensoleillement est suffisant. Cela crée une différence importante entre les systèmes PV et de nombreux systèmes électriques conventionnels :

L’arrêt de l’onduleur ne signifie pas nécessairement que le générateur photovoltaïque est mis hors tension.

Tant que les modules photovoltaïques sont exposés au rayonnement solaire, ils continuent de produire une tension continue. Le circuit CC reliant les modules photovoltaïques, le dispositif de raccordement et l'onduleur peut donc rester alimenté même après l'arrêt de ce dernier.

Pour les installateurs de systèmes photovoltaïques, les ingénieurs électriciens, les équipes d'exploitation et de maintenance et les secouristes, cela soulève une question cruciale :

Comment isoler en toute sécurité la source d'alimentation CC en cas de maintenance, de panne d'équipement ou d'urgence ?
Un interrupteur sectionneur CC PV correctement sélectionné et installé constitue un moyen dédié d'isolation électrique manuelle, permettant de déconnecter intentionnellement le circuit CC conformément à la conception du système et aux procédures de sécurité applicables.

Pourquoi un système photovoltaïque reste-t-il alimenté après l'arrêt de l'onduleur ?

Une idée fausse courante est que l'arrêt de l'onduleur entraîne l'arrêt complet du système photovoltaïque.

En réalité, l'onduleur est un dispositif de charge et de conversion de puissance. Les modules photovoltaïques sont la source d'énergie électrique en courant continu.

Lorsque la lumière du soleil est disponible :
Lumière solaire → Modules photovoltaïques → Alimentation CC → Câbles CC → Combinateur/Dispositif de protection → Onduleur

L’arrêt de l’onduleur interrompt son fonctionnement normal de conversion de puissance, mais ne supprime pas automatiquement la tension générée par les modules photovoltaïques.

C’est pourquoi l’isolation CC doit être considérée séparément de l’arrêt de l’onduleur.

Pour la maintenance et les interventions d'urgence, l'objectif n'est pas simplement d'arrêter l'onduleur. Il s'agit d'établir un point d'isolation électrique sûr entre la source d'énergie photovoltaïque et l'équipement ou le circuit auquel il faut accéder.

Pourquoi couper ou déconnecter des câbles photovoltaïques sous tension peut-il être dangereux ?

Lors d'incendies ou de pannes d'équipements photovoltaïques, certaines personnes peuvent être tentées de débrancher les câbles ou connecteurs visibles, car cela leur semble être le moyen le plus rapide de couper la connexion électrique.

Cependant, un circuit à courant continu sous tension ne doit pas être traité comme un simple fil électrique que l'on peut couper ou déconnecter. Couper ou déconnecter un tel circuit peut provoquer un arc électrique. L'interruption d'un arc électrique en courant continu représente un défi d'ingénierie particulier car, contrairement au courant alternatif, une onde continue ne passe pas naturellement par un point d'annulation du courant à chaque cycle.

Principe important

Ne jamais utiliser la coupe de câbles ou la déconnexion de connecteurs comme substitut à une méthode d'isolation CC correctement conçue. En cas d'urgence, il convient de toujours respecter les procédures applicables sur site, les instructions relatives aux équipements, les exigences de sécurité électrique et les consignes du personnel qualifié ou des secouristes.

Un meilleur principe d'isolation d'urgence des systèmes photovoltaïques et l'importance des enceintes extérieures

En cas d'urgence électrique, l'objectif doit être d'isoler la source d'énergie électrique avant que le personnel n'approche de l'équipement électrique endommagé, lorsque la conception du système et les procédures d'urgence le permettent.

Identifier → Isoler → Vérifier → Répondre
Identifier le circuit PV affecté et le dispositif d'isolation désigné → Actionner le dispositif d'isolation CC → Vérifier l'état d'isolation avec les outils appropriés → Effectuer la maintenance ou l'intervention d'urgence.

Les isolateurs extérieurs sont exposés à la pluie, à l'humidité, aux rayons UV, à la poussière, aux variations de température et à la corrosion. Un boîtier, des presse-étoupes et une étanchéité appropriés sont essentiels pour garantir un fonctionnement fiable à long terme des installations solaires en toiture, commerciales et industrielles et des centrales solaires de grande envergure.

Liste de vérification pour l'installation d'un isolateur CC PV

• Tension CC nominale : Conçue pour la tension CC maximale du système
• Courant nominal actuel : Conforme au courant de fonctionnement prévu
• Configuration des pôles : Assure l'isolation du circuit requise
• Capacité de commutation CC : Conçue spécifiquement pour les applications CC photovoltaïques
• Emplacement d'installation : Accès sécurisé pour la maintenance et les interventions d'urgence
• Protection du boîtier : Convient aux conditions environnementales extérieures
• Entrée de câble : Presse-étoupes et joints d'étanchéité correctement fixés
• Conditions environnementales : Résiste aux UV, à l'humidité, aux variations de température et à la corrosion.
• Identification et étiquetage : Marquage clair pour les techniciens et les intervenants d'urgence
• Accès pour la maintenance : Opérer sans contact avec les conducteurs sous tension

Conclusion

Un système photovoltaïque sûr et fiable ne repose pas sur un seul dispositif de protection électrique. Les disjoncteurs et les fusibles assurent la protection contre les surintensités. Un sectionneur CC permet une coupure électrique manuelle.

Ces fonctions sont différentes, mais elles fonctionnent de concert dans le cadre d'une stratégie de sécurité électrique photovoltaïque à plusieurs niveaux. Ce principe est particulièrement important lors des opérations de maintenance et en cas d'urgence : couper l'onduleur ne revient pas nécessairement à isoler la source CC photovoltaïque.

Pour les systèmes photovoltaïques d'extérieur, la protection de l'environnement est tout aussi importante. Le choix d'un boîtier adapté, l'étanchéité des entrées de câbles, l'accessibilité des équipements et une identification claire contribuent à une fiabilité à long terme et à une maintenance plus sûre. En combinant une protection adéquate contre les surintensités, une isolation électrique et une protection de l'environnement, les concepteurs et installateurs de systèmes photovoltaïques peuvent élaborer une stratégie de sécurité plus pratique pour les installations solaires modernes.