systèmes pv raccordés au réseau

1

Spcifications techniques relatives

La protection des personnes

et des biens dans les installations

photovoltaques raccordes au rseau

BT ou HTA

Dfinitions

Cellule PV

solaire. Module PV Le plus petit ensemble de cellules solaires interconnectes compltement protg . Chane PV Circuit dans lequel des modules PV sont connects en srie afin de former des ensembles de faon gnrer la tension de sortie spcifie. Groupe PV Ensemble mcanique et lectrique intgr de chanes et

une unit de production .

2

Dfinitions Bote de jonction de groupe PV

groupe PV sont relies lectriquement et o

peuvent tre placs les dispositifs de protection ventuels.

Gnrateur PV ou champ PV

Ensemble de groupes PV, connects en parallle un onduleur et associs un mme MPPT

Bote de jonction ou tableau de gnrateur PV

Enveloppe dans laquelle tous les groupes PV sont relis lectriquement et o peuvent tre placs les

dispositifs de protection ventuels. 3

Dfinitions Cble de chane PV

Cble reliant les chanes PV la bote de jonction gnrateur ou la bote de jonction groupe PV

Cble de groupe PV

Cble reliant les botes de jonction groupe PV la bote de jonction gnrateur PV.

Cble principal continu PV

Cble connectant la bote de jonction de gnrateur PV aux bornes du courant continu de l'quipement de conversion.

quipement de conversion PV ou onduleur

dispositif transformant la tension et le courant continu en tension et en courant alternatif, galement appel onduleur.

Cble connectant la partie a.cde conversion PV . 4

Dfinitions .

Installation PV

Conditions d'essai normalises STC

Conditions d'essais prescrites dans la NF EN 60904-3 (C 57-323) pour les cellules et les modules PV.

Tension en circuit ouvert : UocSTC Tension en conditions d'essai normalises, aux bornes d'un module PV, d'une chane PV, d'un groupe

PV non chargs (ouvert) ou aux bornes, partie courant continu, de l'quipement de conversion PV.

Tension au point de puissance maximale : UmppSTC

conditions d'essai normalises STC.

Tension maximale en circuit ouvert : UocMAX Tension maximale, aux bornes d'un module PV, d'une chane PV, d'un groupe PV non chargs (ouvert)

ou aux bornes, partie courant continu, de l'quipement de conversion PV.

UOCMAX = k x UOCSTC Pour des technologies de module mono ou poly cristallins, le facteur de correction prendre en compte

est prcis ci-

continu lisse considrer est gale 1,2 fois UocSTC .

5

Dfinitions Courant la puissance maximale : ImppSTC Courant d'un module, correspondant la puissance maximale dans les conditions d'essai normalises

STC.

Courant de court-circuit : IscSTC Courant de court-

conditions d'essai normalises.

Courant inverse maximal : IRM

module,

NOTE 1 : Le module est test une valeur ITEST gale 135% de IRM pendant 2 heures selon la

norme NF EN 61730-2

NOTE 2 : La norme NF EN 50380 dfinit une valeur IR diffrente de IRM qui correspond la tenue en

courant inverse du module pendant 8 heures

Partie courant continu

Partie d'une installation PV situe entre les modules PV et les bornes en courant continu de

l'quipement de conversion PV.

Partie courant alternatif

Partie basse tension de l'installation PV situe en aval des bornes courant alternatif de l'quipement

de conversion.

Maximum Power Point Tracking : MPPT

Mthode de pilotage interne un onduleur assurant la recherche du fonctionnement puissance

maximale. 6

Dfinitions Parafoudre :

Dispositif de protection des quipements lectriques contre les surtensions transitoires

Inparafoudre : Courant Nominal de dcharge avec onde 8/20 (en kA)

Imax (en kA)

UCPV

UP

ISCWP

Appareil Gnral de Commande et de Protection : AGCP

Les fonctions de l'appareil gnral de commande et de protection sont d'assurer :

le sectionnement et la commande ;

la protection contre les surintensits ;

la coupure d'urgence (pour les locaux d'habitation) ;

et, optionnellement

la protection contre les contacts indirects ;

la limitation de puissance.

kVA, cet appareil gnral de commande et de

protection est le disjoncteur de branchement

Isolation ou sparation galvanique

On parle d'isolation ou sparation galvanique entre deux circuits lectriques ou lectroniques

directement voisins (souvent coupls), quand le courant ne peut circuler directement entre ces deux

Circuits.

7

Protection des personnes et des biens Assurer la protection lectrique des personnes et des biens par les

dispositions suivantes en BT : des composants ct DC sont de classe II Toutes les parties mtalliques des matriels constituant

sont interconnectes et relies la mme prise de terre Le schma de liaison la terre de la partie courant alternatif est

ralis conformment aux exigences de la norme en vigueur; La protection contre les surcharges des cbles en cas de dfaut est

assure par fusibles ou disjoncteurs; La prvention contre la dgradation des installations

photovoltaques est assure par un contrle courant continu; La

contre les surtensions atmosphriques est assure par la mise en de parafoudres et ventuellement de paratonnerres pour les

sites exposs la foudre. 9

CONCEPTION Typiquement un gnrateur photovoltaque est constitu, sur le plan lectrique en BT, des composants suivants :

Modules photovoltaques

Cblage DC (cbles, connecteurs, boites de jonction

Dispositifs de protection (fusibles, disjoncteurs, parafoudres, ..)

Dispositifs de coupure et sectionnement

Onduleur(s)

Cblage AC

Compteur(s 10

installation PV raccorde au rseau BT

11

Partie courant continu manire gnrale, la plupart des installations

photovoltaques constitues de modules photovoltaques DC;

Toutefois, certains fabricants de cellules photovoltaques prconisent de relier une polarit la terre pour des raisons fonctionnelles (pour viter des dgradations des performances nergtiques rversibles ou non selon les technologies de cellules PV);

Dans ces cas, des mesures spcifiques doivent tre prises pour assurer la fois le bon fonctionnement du systme et la protection des personnes et des biens (onduleur avec transformateur, contrle du courant de fuite la terre

12

Partie courant continu

Polarit DC relie la terre

Aucune polarit la terre

13

Mise la terre des masses et lments conducteurs

Il est noter que la protection des personnes est assure par une isolation double ou renforce (classe II) des matriels DC et ne ncessite donc, pas priori, de mise la terre des lments mtalliques.

par une dgradation de leur isolant (dtrioration lors de la mise en ou vieillissement) pourrait entraner :

Au premier dfaut : la mise au potentiel des lments mtalliques une valeur de plusieurs centaines de volts potentiellement dangereuse pour les personnes; Au deuxime dfaut : un court-circuit au niveau du champ PV

susceptible de provoquer des arcs En consquence, la mise la terre des parties mtalliques constituant un gnrateur essentiellement

matriels DC et galement pour contribuer la protection des matriels contre les ventuelles surtensions induites par la foudre.

14

Appareillage et protections DC

Gnralits Une chane est un circuit dans lequel les modules PV sont connects en srie, afin

La mise en srie peut se faire, soit :

directement au niveau des modules en reliant les connecteurs de polarit oppose,

Pour atteindre la puissance crte totale du gnrateur photovoltaque, il y a lieu de mettre en parallle les diffrentes chanes de modules photovoltaques;

La mise en parallle se fait gnralement par une ou plusieurs botes de jonction. Pour rduire les pertes de performances nergtiques du champ photovoltaque,

(orientation, inclinaison).

cble de chane; La liaison entre la bote de jonction parallle et la bote de raccordement est

appele cble de groupe PV. La liaison entre la bote de jonction parallle (ou de raccordement) et le coffret DC

est appele cble principal. 15


Protection des modules PV Un champ photovoltaque

plusieurs chanes de modules photovoltaques;

Pour un ensemble de Nc chanes connectes en parallle,

de M modules connects en srie, le courant de dfaut maximum dans une chane peut atteindre :

1,25 x (Nc-1) Isc(stc). 16


Protection des modules PV

N.B. En cas de dfaut sur une des chanes en parallle

chanes est susceptible de dbiter dans celle-ci. Pour un champ PV comportant quelques chanes en parallle (par exemple 2 ou 3 chanes), les protections contre les surintensits ne sont pas ncessaires si les composants constituant chaque chane (modules, connecteurs et cbles) sont dimensionns pour supporter le courant maximum de dfaut. Cette solution rduit le nombre de composants et amliore la fiabilit du systme tout en

17

Dimensionnement des dispositifs de protection des modules PV

Pour les gnrateurs PV avec un nombre de chanes Nc suprieur Ncmaxdispositifs de protection contre les courants inverses est donc prvoir. Ncmax RM / IscSTC) avec IRM : courant inverse maximal des modules et IscSTC : courant de court-circuit des modules La rgle gnrale est que chaque chane soit protge individuellement par un dispositif de

protection.

18

Protection des cbles de chanes PV Le dimensionnement des cbles de chanes PV prend en

compte le choix du dispositif de protection des modules PV adopt;

Le dimensionnement des cbles de chanes PV se fait -dessous

19

Connecteurs DC

Des connecteurs dbrochables sont gnralement utiliss au niveau des modules photovoltaques, botes de jonction, coffrets DC, onduleurs, etc

Ces connecteurs sont galement un bon moyen de protection

De tels connecteurs sont exigs entre chaque module PV et UOCmax est

suprieure 60 V. Les connecteurs doivent tre :

Spcifis pour le courant continu et dimensionns pour des valeurs de tensions et courants identiques ou suprieures celles des cbles qui en sont quips; Assurer une protection contre les contacts directs ;

IP55); Conformes la norme en vigueur. 21

Connecteurs DC

Un marquage ne pas dconnecter en charge doit tre prsent sur chaque connecteur ou dfaut

une tiquette doit tre fixe proximit des connecteurs;

Toutefois, pour viter tout sectionnement en charge, les dispositifs de connexion accessibles aux

personnes non averties ou non qualifies (par exemple

construction ou par installation (exemple : connecteurs DC verrouillables) et ceci aprs avoir actionn

22

Bote de jonction pour mise en srie de modules PV

Dans certains cas, la mise en srie de modules

jonction srie; Chaque module photovoltaque (ou srie de

modules photovoltaques) doit pouvoir tre dconnect et isol individuellement pour permettre un contrle lectrique sans risque pour

Ce sectionnement, qui peut tre ralis

rserve que le sectionnement ne soit pas ralis en charge;

Pour cela, un interrupteur-sectionneur DC doit tre intgr dans chaque bote de jonction srie sur le dpart de la chane PV afin de faciliter les oprations de maintenance.

23


afin de garantir un bon niveau de scurit, les dispositions suivantes doivent tre respectes :

44 et IK 07; disposition pour viter tout phnomne de

condensation; disposition pour viter tout mauvais contact

lectrique (utilisation de borniers cages ressorts de prfrence);

disposition de telle sorte que les risques de court-circuit entre diffrentes polarits soient improbables (exemple : sparation physique des portes fusibles (ou borniers) positifs et ngatifs avec isolation approprie);

utilisation de cbles unipolaires double isolation; utilisation de la classe II ou par isolation quivalente; conformit aux normes

24


La bote de jonction est implante en un lieu accessible par les exploitants, et comporte des tiquettes de reprage et de signalisation de danger;

manire durable pour rsister aux conditions ambiantes

NB. Un champ photovoltaque ne peut tre mis hors tension pendant la journe.

autorisant le sectionnement de chaque chane pour le contrle. -

des connecteurs (+) et (-) des diffrentes chanes et consignation du cble de groupe PV au niveau de la bote de raccordement dans le cas de plusieurs botes de jonction en parallle).

25

Bote de jonction pour mise en parallle de chanes PV

Si le groupe PV est constitu de plusieurs chanes de modules photovoltaques, la bote de jonction permet leur mise en parallle;

Celle-ci contient gnralement les composants suivants :

fusibles,

interrupteur-sectionneur, parafoudres et points de tests.

Chaque chane du champ photovoltaque doit pouvoir tre dconnecte et isole individuellement pour permettre un contrle

26

Botes de jonction et coffrets lectriques photovoltaques

Hormis les modules photovoltaques et les onduleurs, une installation photovoltaque doit comprendre les lments suivants :

Des botes de jonction, situes au plus prs du champ photovoltaque, permettant la mise en parallle des chanes photovoltaques et disposant d'un pouvoir de coupure & sectionnement (inter sectionneur) ainsi qu'une protection contre les surtensions (parafoudre);

Eventuellement, la bote de jonction est susceptible de contenir des fusibles sur chacune des chanes photovoltaques;

Un coffret lectrique CC (Courant Continu), situe en amont et au plus prs des onduleurs, et disposant d'un pouvoir de coupure & sectionnement (inter sectionneur) ainsi qu'une protection contre les surtensions (parafoudre)

Un coffret lectrique CA (Courant Alternatif), situe en aval et au plus prs des onduleurs, disposant d'un pouvoir de coupure & sectionnement (inter sectionneur) ainsi de disjoncteurs diffrentiels phase-neutre 30mA et d'une protection contre les surtensions (parafoudre).

27

Bote de jonction, Coffret lectrique CC (Courant Continu) et coffret lectrique CA (Courant Alternatif)

28

Diodes srie

Si les diodes srie sont places sur les chanes de modules PV, elles doivent avoir une tension inverse minimum gale 2 Uoc (stc) x nombre de modules en srie (M) dans la chane. N.B. Les diodes srie (induisant une faible chute de tension) sont parfois prconises dans un systme PV connect rseau pour viter des courants inverses dans les chanes parallles. Cette prconisation est faite par certains fabricants de modules PV, notamment pour les modules couches minces.

En effet, en cas de dfaut les diodes srie peuvent se mettre en court-circuit et demandent par consquent un contrle rgulier. Pour ces raisons, les diodes srie sont rarement utilises dans les

suffisante contre les courants inverses sans les pertes nergtiques et problmes induits par les diodes. 29

Bote de raccordement pour mise en parallle de groupes PV

Si le systme est constitu de plusieurs groupes de modules photovoltaques, la bote de raccordement permet leur mise en parallle;

composants tels que sectionneurs, fusibles, interrupteur-sectionneur, parafoudres et points de tests.

Chaque groupe du champ photovoltaque doit pouvoir tre dconnect hors charge et isol individuellement avec des sectionneurs DC appropris. Pour cela, un interrupteur-sectionneur DC doit tre intgr dans chaque bote de raccordement sur le dpart de la liaison principale afin de faciliter les oprations de maintenance.

30

Bote de de jonction pour mise en parallle de chanes PV

Ce sectionnement, qui peut tre ralis simplement

sectionnement ne soit pas ralis en charge;

Pour cela, un interrupteur-sectionneur DC doit tre intgr dans chaque bote de jonction parallle sur le dpart de la liaison principale (ou de groupe PV) afin de faciliter les oprations de maintenance.

Mmes prcautions prendre que pour boite de jonction pour mise en srie

33

Protection des cbles de groupes PV Dans une installation avec plusieurs groupes PV en parallle,

courants inverses d un dfaut ventuel dans une bote de jonction;

Si le gnrateur PV est constitu de deux groupes en parallle, le courant inverse maximal circulant dans le cble du

IscSTC_Groupe. Si le gnrateur PV est constitu de Na groupes en parallle

(Na > 2), le courant inverse maximal circulant dans le cble du Na -1) 1,25

IscSTC_Groupe. Un dispositif de protection des cbles de groupes PV contre

infrieur au courant inverse maximal de groupe Les dimensionnements des dispositifs de protection et des

-dessous. 34

Courants admissibles des cbles de groupes PV et choix des dispositifs de protection associs

35

Fusibles ou disjoncteurs DC

fusibles ou disjoncteurs doivent tre installs pour protger la fois la polarit positive et ngative de chaque chane ou de chaque cble de groupe :

Les protections doivent tre calibres pour une valeur de courant conformment aux tableaux prcdents;

Les protections doivent tre dimensionnes pour fonctionner une tension au moins gale Uocmax Les fusibles doivent tre conformes la norme NF EN 60 269-6 (spcifis pour applications photovoltaques avec marquage gPV, avec courant conventionnel de fonctionnement

I2 = 1,45 In);

Les disjoncteurs doivent tre conformes la norme NF EN 60947-2 (avec courant conventionnel de fonctionnement I2 = 1,3 In) 36

Protection du cble principal DC

pas besoin de comporter de protection contre les surintensits dans la mesure o le courant ne dpassera jamais 1,25 IscSTC_Gen;

En consquence, il doit tre dimensionn avec un courant admissible Iz suprieur ou gal 1,25 x IscSTC_Gen. 37

Coupure gnrale DC

celui-ci. Ce dispositif doit respecter les dispositions suivantes spcifiques aux installations photovoltaques :

OCMAX Courant assign In IscSTC Conformit aux normes Matriel spcifi pour le courant

continu;

reconnaissables et rapidement accessibles proximit de

Coupure lectromcanique omnipolaire et simultane

action tlcommande. 39

Coupure gnrale DC Conformment aux rgles de la NF C15-100, les

La commande de coupure gnrale DC doit tre repre par une tiquette portant la mention

rsister aux conditions ambiantes (temprature,

spcifi pour un fonctionnement en DC. 40

Sectionnement gnral DC Le sectionnement DC sur la liaison principale,

lectriquement le champ PV tout entier pour permettre une intervention en toute scurit

de maintenance ou de rparation (sous rserve

liaison AC en sortie onduleur !). Le sectionnement DC doit :

tre bipolaire pour isoler lectriquement les 2 conducteurs correspondant chaque polarit mais

peut ne pas tre sectionnement simultan; tre spcifi pour le courant continu; se situer en amont et proximit de

41

Cbles DC Gnralits

Compte tenu de la spcificit des installations photovoltaques, les cbles DC doivent respecter les spcifications suivantes : Type de cbles :

Tous les cbles sont slectionns de manire ce que les risques de dfaut la terre ou de court-circuit soient minimiss aprs installation. Cette condition est assure en utilisant des

Les cbles doivent possder les caractristiques suivantes :

Isolant non propagateur de la flamme; C en rgime

permanent; Stabilit aux UV Tension assigne du cble (Uo/U) compatible avec la tension

maximum Ucomax 42

Cbles DC Gnralits

Pour les cbles Uo/U spcifis en AC, la tension Ucomax ne doit pas tre suprieure 1,5 fois

la tension assigne (U) du conducteur ou cble et

(Uo) ne doit pas tre suprieure 1,5 fois la tension assigne (U0) du conducteur ou cble;

Les cbles PV 1000F, U1000R2V sont utilisables

Le guide UTE C32-502 dcrit les cbles qui peuvent tre utiliss dans les installations photovoltaques.

43

Dimensionnement des cbles DC Deux critres interviennent pour le dimensionnement des cbles :

le courant admissible et la chute de tension induite.

Courant admissible : Le dimensionnement des cbles est effectu conformment aux rgles de la norme NFC15-100 et du guide UTE C15-105 sur la base de cbles isolation PR, pour des courants maximum susceptibles de les traverser y compris en cas de dfaut. Pour dterminer le courant admissible, les cbles sont dimensionns en appliquant les facteurs classiques multiplicatifs de correction en courant (coefficient de mode de pose, coefficient prenant en compte le nombre de cbles poss ensemble, coefficient tenant compte de la temprature ambiante et du type de cble). Iz > = Ib/(K1 x K2 x K3) Avec les coefficients suivants :

44

Dimensionnement Iz > = Ib/(K1 x K2 x K3) Avec les coefficients suivants : K1 : facteur de correction prenant en compte le mode de pose (= 1 pour cbles monoconducteurs sur chemins de cbles perfors);

mutuelle des circuits placs cte cte K3 : facteur de correction prenant en compte la temprature

1 si Ta = 30C ; = 0,82 si Ta = 50C ; = 0 ,71 si Ta = 60C ; = 0,58 si Ta = 70C) Ib

: courant maximum admissible du cble en tenant compte des conditions de pose

Iz : courant maximum admissible du cble choisi : donnes fabricant (Iz doit tre suprieur ou gal )

45

Dimensionnement

46

-dessous, les valeurs de courant maximales admissibles dans des cbles de chanes en fonction de la temprature ambiante :

Les cbles de chanes cheminant derrire les modules photovoltaques ou soumis au rayonnement direct sont dimensionns pour une temprature ambiante de 70C.

Dimensionnement

47

Chute de tension Les diffrentes liaisons entre les modules PV les plus loigns et

et de section suffisante de telle sorte que la chute de tension globale soit au maximum de 3%. Rappel : la chute de tension en courant continu dans une liaison est donne par la formule suivante :

Par convention, on prendra les hypothses suivantes :

C en .mm/m ( = 1,25 x 0 ), 0 tant la rsistivit du cuivre 20C. Cela donne = 1,25 x 0,01851 =0,02314 .mm/m L = longueur des cbles (+) et (-) en m I = courant Impp (25C) en A sous 1000 W/m U = tension du champ PV Umpp (25C) en V sous 1000W/m

Onduleurs

partie AC. Ses principales fonctions sont les suivantes :

fonctionnement puissance maximale du champ PV (Umpp);

Conversion du courant continu gnr par le champ PV en courant alternatif et injection sur le rseau de distribution au fil du soleil ;

il existe des onduleurs avec sparation galvanique (onduleurs avec transformateur BF ou HF) et

des onduleurs sans sparation galvanique (onduleurs sans

transformateur).

48

Onduleurs

49

avec sparation galvanique

sans sparation galvanique

scurit sont gnralement intgres

Protection du rseau lectrique par

dcouplage

avec signalisation du dfaut.

50

51

Onduleur avec transformateur sans polarit DC relie la terre :

CPI;

production;

Lors de la phase de dmarrage du dbut de journe, a.c. si un

production par du personnel, la dtection de dfaut par les moyens complmentaires autorise le redmarrage de

52

Protection du rseau lectrique par dcouplage

Les onduleurs ont une protection de dcouplage interne base

sur le contrle de plusieurs paramtres :

tension (80% Un < U < 115 %Un);

frquence (47,5 Hz < f < 50,2 Hz);

fonctionnement en ilotage;

courant continu ventuellement inject sur le rseau alternatif;

alternatif) pour les onduleurs sans sparation galvanique.

53

Partie courant alternatif (AC) des installations raccordes au rseau

54

Puissance maximale de

Tension de raccordement

kVA BT monophas

BT triphas

HTA

Les installations photovoltaques peuvent tre raccordes au rseau BT ou HTA selon la puissance maximale cumule des onduleurs

Partie courant alternatif (AC) des installations raccordes au rseau BT

photovoltaque, il y a lieu de se rfrer la norme relatives aux Installations de branchement basse tension

Deux cas sont possibles pour raccorder une installation PV au rseau :

(1 seul point de raccordement au rseau pour la consommation

surplus de production;

Installation PV raccorde directement sur le rseau de distribution avec point de livraison spcifique la production :

55

interne

56

Schma de principe unifilaire de raccordement en injection de surplus de production kVA)

C : Coupe-circuit principal individuel (CCPI) D : Appareil Gnral de Commande et de Protection (AGCP) : Disjoncteur de branchement

Dans le cas de

consommation).

Installation PV raccorde directement sur le rseau de distribution avec point de livraison spcifique la production :

cas de de la production nette

57

kVA) C : Coupe-circuit principal individuel (CCPI) D : Appareil Gnral de Commande et de Protection (AGCP) : Disjoncteur de branchement

Dans le cas de

production Appareillage et protections AC

Protection contre les surcharges et court-circuits :

Protection contre les contacts indirects

Sectionnement : Pour permettre la maintenance, un dispositif de sectionnement doit tre prvu en sortie et proximit de chaque onduleur avec tiquette numrote pour reprage.

Dispositifs de protection

parafoudre, interrupteur-sectionneur) sont souvent gnralement regroups dans un mme coffret situ en sortie onduleur (coffret AC).

58

Onduleur Onduleur

INSTALLATION TRAVAIL SUR SITE

59

Spcificits des installations PV

Risques identifis

pourquoi, les matriels PV partie courant continu doivent tre considrs sous tension, si les conducteurs actifs ne sont pas protgs contre les contacts directs, et ceci mme en cas de dconnexion de la partie courant alternatif;

De mme que pour un gnrateur de courant, la liaison principale du champ PV ne peut pas tre protge par un fusible ou disjoncteur DC pour une dconnexion automatique en cas de dfaut. En effet, le courant de court circuit est peine plus lev que le courant en fonctionnement;

ralise par une bonne conception du systme courant continu et une installation soigne.

60

Spcificits des installations PV

Risques identifis

Compte tenu du niveau de tension en DC, gnralement suprieur

cblage sont ncessaires pour protger du risque de choc lectrique la fois les installateurs du systme et toute personne qui pourrait par la suite entrer en contact avec le systme (exploitant, propritaire, contrleur, personnel de secours, etc).

et de manutention savoir :

risques de choc lectrique;

risques de chutes pour le personnel travaillant en hauteur;

risque de casse de modules photovoltaques.

61

Mesures spcifiques de scurit Travaux de manutention :

Utilisation de matriel de manutention appropri (palan, grue, nacelle, planche de rpartition de charge, chelle

extrieur (outils, outillage lectrique portatif, cordons

Utilisation de matriel de scurit (outils isolants, vrificateur

62

Mesures spcifiques de scurit Accs :

Lors de la conception, il est ncessaire de privilgier les dispositifs

-formes lvatrices mobiles, chelles mobiles)

seront mis en place. La solution prsentant les conditions les plus scurises doit systmatiquement tre privilgie.

Travaux : Utilisation de protections collectives en priphrie de la toiture

(garde- Protection en sous face sur la totalit ou en partie de la toiture (en

fonction du type panneaux PV, de la prsence de skydmes ou autres

Dlimitation des zones de travaux vis--vis du risque de chutes

Signalisation de zones de travaux . 63

Prcautions de cblage Le systme photovoltaque doit tre conu pour permettre

une installation dans des conditions de scurit optimale.; le cblage doit pouvoir se raliser sans risque de chocs

pour un installateur de travailler dans une situation avec les parties positives et ngatives du champ PV de tension suprieure 60V qui soient accessibles simultanment;

est un moyen de travailler sans risque et hors tension.

simultanment, cela doit tre ralis en travaillant de nuit avec

outils et matriels isolants dans le but de protger le personnel. 64

Prcautions de cblage

doivent tre affichs pour toute la priode pendant

travailler sous tension. En pratique, il est souvent difficile

importantes;

Un champ PV peut tre divis en plusieurs subdivisions, pour rduire la tension et viter ainsi une ventuelle lectrocution sur ce circuit. Quelques onduleurs prsents

divisions. 65


Les cadres mtalliques des modules PV, les structures mtalliques

support ainsi que les masses des diffrents matriels (chemins de

quipotentielle elle-mme relie la terre;

permettre d'assurer la continuit lectrique, y compris en prsence d'anodisation ou de revtement de protection, gnralement isolants par exemple en utilisant des vis inox auto-taraudeuse ou des rondelles inox ventail ;

Le contact entre la partie mtallique et le dispositif de connexion doit viter tout couple lectrolytique, ou tre de matriau tel que le couple lectrolytique est infrieur ou gal 0,30 V (Exemples de mise en oeuvre : cosse cuivre tam sur aluminium, rondelle bi-mtal cuivre aluminium, inox-

66


67

quipotentialit des modules PV

Schmas des configurations possibles de

onduleur(s) :

La masse de doit tre relie directement la liaison quipotentielle par un conducteur de section minimale 6 mm Cu ou quivalent mme si un conducteur de protection PE de la partie AC est reli la prise de terre.

68

Liaisons lectriques Dispositions de cblage

Un soin particulier doit tre pris pour le cblage des modules PV;

En effet, il y a lieu de veiller faire un cblage en

dans les botes de connexion des modules PV, lors de fortes pluies, mme si les botes sont prsumes tanches.

69

Liaisons lectriques Cblage des modules photovoltaques.

Avec les installations photovoltaques, deux types de boucles d'induction peuvent exister si des prcautions ne sont pas prises

Boucle induite par les conducteurs actifs :

Les gnrateurs PV sont gnralement constitus d'une connexion srie de plusieurs modules photovoltaques. Dans le cas d'un coup de foudre, une tension est cre entre la ligne positive (L+) et la ligne ngative (L-) du systme;

Dans les cas les plus dfavorables une tension induite se cre sur chaque module qui vient s'ajouter la tension dans la boucle (L+, L-);

Cette tension induite est transmise directement l'entre DC des onduleurs et peut occasionner leur destruction.

70

Liaisons lectriques

71

En consquence, lorsque l'on cble des modules, il faut faire attention ne pas faire de grande boucle, en plaant par exemple les conducteurs de polarit positive et ngative ensemble et parallles, ainsi la surface de boucle reste la plus petite possible.

Liaisons lectriques

72

Boucle induite par les conducteurs actifs et le conducteur de masse

Une autre boucle peut se former entre les conducteurs actifs du circuit

des masses si ceux-ci ne sont pas joints lors du cheminement des cbles vers les quipements lectriques; Cette surtension peut provoquer un

claquage destructif des onduleurs ou des modules photovoltaques.

Couplage inductif entre les liaisons DC et la liaison quipotentielle

Liaisons lectriques

73

on veillera ce que les cbles de liaison entre le champ photovoltaque et les quipements lectriques soient plaqus sur toute leur longueur contre le cble de masse;

Une protection complmentaire, type blindage permet d'augmenter le degr de protection. Ce blindage peut tre ralis en utilisant des goulottes mtalliques

raccordes la masse ct capteurs et ct btiment.

Liaisons lectriques

74

Cheminement des cbles: Cas gnral :

Les cbles doivent tre fixs correctement, en particulier ceux exposs au vent; Les cbles doivent cheminer dans des zones pralablement dfinies ou

Ils doivent aussi tre protgs des bords anguleux. Le cheminement devra tre tel que la longueur soit la plus faible

Les cbles (+) et (-) ainsi que la liaison quipotentielle devront tre

jointifs pour viter des boucles de cblage prjudiciable en cas de surtensions dues la foudre. Pour des installations trs exposes la foudre comportant des

quipements sensibles, par exemple en tlcommunication, plutt que

lectronique, il est prfrable et moins coteux de faire cheminer les conducteurs dans des chemins de cbles mtalliques relis la masse

Liaisons lectriques

75

Connexions

Pour des raisons de fiabilit de la connexion dans le temps, le nombre de connexions sur les liaisons DC doivent tre rduit au minimum et celles-ci devront tre ralises par des connecteurs dbrochables ou botes de jonctions adaptes;

Dans les locaux accessibles aux personnes autres

construction ou par installation

Liaisons lectriques

76

Cblage des protections AC

Au niveau du cblage des protections AC, le rseau sera considr comme la source et le gnrateur photovoltaque comme la charge;

En consquence, on veillera relier les conducteurs en provenance du rseau sur les bornes amont des disjoncteurs, alors que les conducteurs en provenance des onduleurs seront connects sur les bornes aval;

connexions sous tension aprs ouverture du circuit concern.

Emplacement des matriels

de protections et comptage,..) sera choisi en fonction des critres suivants :

Distance la plus courte possible entre les diffrents sous-ensembles

Accessibilit aise pour la maintenance;

Montage sur une paroi suffisamment solide pour supporter le poids des quipements;

Fixation du ou des onduleur(s) une hauteur entre 1,20 m et 1,80 m

77

Emplacement des matriels

onduleurs (ronronnement de transformateur interne ou de ventilation);

Montage en extrieur possible si le degr de protection des quipements est suffisant (>IP 44) en privilgiant les zones protges de la pluie, du rayonnement solaire direct et de la poussire (voir recommandations du constructeur);

suffisamment tempr, ventil et tanche au ruissellement si non conu(s) pour un usage en extrieur (avec une distance minimale de 20 cm entre chaque onduleur)

78

Identification des composants

Botes de jonction Coffrets DC. et AC Cbles DC et AC (tenant et aboutissant avec reprage des polarits pour les

cbles DC Onduleurs Dispositifs de protection et sectionnement

Disjoncteurs de branchement

79

Signalisation

intervenants (chargs de maintenance, contrleurs, exploitants du rseau public de distribution, services de

installation photovoltaque sur un btiment;

Une tiquette de signalisation sur le coffret des fusibles situ en limite de proprit.

80 Production

photovoltaque

Partie DC

Toutes les botes de jonction (gnrateur PV et groupes PV) et canalisations d.c. devront porter un marquage visible et inaltrable indiquant que des parties actives internes ces botes peuvent rester sous tension mme aprs

Une tiquette portant la mention:

Attention, cbles courant continu sous tension :

sur la face avant des boites de jonction

sur la face avant des coffrets de raccordement DC.

81

ATTENTION : Cbles courant continu

sous tension

Partie DC

82

Une tiquette portant la mention : jonction et coffrets DC. proximit des sectionneurs-

en charge

83

Une tiquette portant la mention Ne pas dconnecter en charge

Ou celle propose ci-dessous proximit des

connecteurs DC visibles et accessibles et ne comportant pas de marquage correspondant

84

Tous les onduleurs devront porter un marquage visible et

85

Documents sous pochette tanche (schmas lectriques et

branchement de soutirage du rseau public de distribution.

important que celui-ci soit inform de :

la coupure gnrale des circuits alternatifs AC; la prsence de tensions potentiellement dangereuses en journe sur

Dossier technique

Un dossier technique doit tre prsent sur site et comporter les lments suivants :

Un schma lectrique du systme photovoltaque;

La nomenclature des quipements installs mentionnant les caractristiques et les rfrences;

photovoltaques ainsi que des liaisons (canalisations) correspondantes;

consignes de scurit.

86

87

installation PV raccorde au rseau BT (onduleur monophas de quelques kVA

88

Exemple de schma synoptique

au rseau BT avec injection du surplus (onduleur monophas de quelques kVA)

90

Indice

1er chiffre (dizaine) =

Protection contre la

poussire

2nd chiffre (unit) = Protection

contre l'eau

0 Aucune protection. Aucune protection.

1 Protg contre les corps

solides suprieurs 50 mm.

Protg contre les chutes verticales de

gouttes d'eau.



Protg contre les chutes de gouttes

d'eau jusqu' 15 de la verticale.


solides suprieurs 2,5 mm.

Protg contre l'eau en pluie jusqu'

60 de la verticale.



Protg contre les projections d'eau de

toutes directions.

5 Protg contre les poussires. Protg contre les jets d'eau de toutes

directions la lance (buse de 6,3 mm).

6 Totalement protg contre les

poussires.

Protg contre les jets d'eau de toutes

directions la lance (buse

de 12,5 mm).

Indices de protection IP

91

Protection mcanique

IK Tests Dfinition

00 Pas de protection.

01 Energie de choc 0,15J.





06 Energie de choc 1J.



