La gamme des produits Weidmüller comprend des protections contre les
surtensions conformes aux toutes dernières normes relatives aux
exigences spécifiques des systèmes photovoltaïques montés sur les toits
des bâtiments industriels ; à la demande, ces systèmes peuvent être
configurés individuellement et intégrés, prêts à câbler, dans un
boîtier.
Qu'il s'agisse de l'exposition ou de la surface couverte par les
systèmes photovoltaïques et les bâtiments associés, il existe toujours
un risque de décharge de foudre. Les dommages qui en résultent peuvent
affecter des composants individuels ou détruire un système complet. Les
courants de foudre et les surtensions sont souvent la cause de dommages
subis par les onduleurs et les modules PV. Ces dommages représentent des
coûts de réparation conséquents pour les opérateurs et ont également un
impact majeur sur la viabilité économique de toute l'installation…
Weidmüller fournit des solutions complètes conformes à toutes les normes
pertinentes, évitant ainsi de telles conséquences tout en garantissant
une intégration fiable dans le cadre des réglementations de la
protection contre le courant de foudre.
Exigences de l'application et dispositions légales
Les exigences spécifiques en matière de protection contre la surtension
dépendent de l'application elle-même. En termes d'installation sur des
bâtiments, il convient d'établir une distinction entre l'installation de
modules PV sur le toit d'un bâtiment public déjà équipé d'une
protection paratonnerre et l'installation sur un bâtiment non équipé
d'une telle protection, comme un entrepôt. Si une protection extérieure
contre la foudre est installée, il est préférable de considérer les
modules PV comme des unités isolées sur le toit. L'installation d'un
système photovoltaïque ne représente aucun risque supplémentaire de
décharge de foudre. Toutefois, le système doit être installé dans la
zone de protection, afin de ne produire aucun effet nuisible. Le respect
de la distance de séparation requise par la norme CEI 62305-3 (VDE
0185-305-3 supplément 5) est essentiel. Si ce n'est pas possible, des
courants de foudre partiels doivent être pris en compte, par exemple à
l'aide de câbles de générateur secteur blindés, afin de réduire les
surtensions induites. Avec une section suffisante d'au moins 16 mm², le
blindage du câble peut être également utilisé pour contrôler les
courants de foudre partiels. Sinon, il est possible d'utiliser des
composants de protection parafoudre de type I au niveau du point
d'entrée dans le bâtiment, de manière à protéger la transition entre les
zones de protection parafoudre 0 et 1.
« Pour permettre à nos clients de configurer leurs systèmes
photovoltaïques actuels et futurs, nos solutions satisfont toujours aux
toutes dernières exigences en matière d'applications et de produits.
Notre gamme complète d'appareils de protection contre la surtension
satisfait déjà à la norme actuelle EN 50539-11:2012, qui stipule comment
la protection contre la surtension des systèmes photovoltaïques doit
être conçue du côté tension DC », explique Ralf Güthoff, spécialiste de
la protection surtension et parafoudre chez Weidmüller. « Alors que les
appareils de protection contre la surtension du côté AC des systèmes
basse tension sont actuellement la norme, plusieurs points doivent être
pris en compte pour les applications à tension DC. Le défi consiste à
concevoir des appareils de protection contre la surtension pour la
tension hors charge maximale des modules PV et pour la disponibilité et
la sécurité maximales des systèmes ».
Prévention efficace des hypothèses les plus défavorables
L'emplacement le plus adapté pour les appareils de protection contre la
surtension dans un système photovoltaïque dépend du type du système, de
sa conception et de la distance. Dans le cas d'un petit bâtiment avec
protection extérieure contre la foudre avec système photovoltaïque monté
sur le toit, il est courant de ne protéger que l'entrée DC de
l'onduleur, les longueurs de câbles étant réduites. Sur des bâtiments
industriels plus grands, comme des entrepôts ou des usines de
production, les câbles entre le module PV et l'onduleur peuvent dépasser
les 10 mètres de long. Les appareils de protection surtension doivent
alors être installés à proximité du module PV et de l'onduleur.
Initialement, les appareils de protection contre la surtension étaient
conçus uniquement pour les tensions AC du réseau normal. Le
photovoltaïque a entraîné l'apparition d'applications dans le cadre
desquelles les produits doivent résister à des tensions DC élevées. Une
conséquence potentielle de l'utilisation de solutions inadéquates est
l'apparition de défauts d'isolation sur le module après des années
d'utilisation. Cela entraîne l'application de la totalité de la tension
du module PV au pôle opérationnel de l'appareil de protection contre la
surtension, qui se trouve alors en surcharge. Si les appareils de
protection contre la surtension basés sur des varistances à oxyde
métallique sont chargés en permanence, en raison de tensions continues
excessives, le dispositif de sectionnement risque d'être détruit ou
déclenché. Pour les systèmes photovoltaïques à tension élevée,
l'hypothèse la plus défavorable est le déclenchement d'un incendie via
l'activation du dispositif de sectionnement, suite à l'arc de
commutation généré. L'utilisation de mécanismes de protection
surintensité en amont ne résout pas ce problème, puisque le courant de
court-circuit du module PV n'est que légèrement supérieur au courant
nominal.
La nouvelle gamme de protections surtension VARITECTOR PU est une
solution pratique conforme aux toutes dernières normes. « Nos
équipements sont spécialement conçus pour les applications
photovoltaïques et préviennent efficacement l'activation involontaire
des dispositifs de sectionnement » déclare Ralf Güthoff. « L'hypothèse
la plus défavorable d'un incendie est ainsi efficacement évitée ». Ces
protections contre la surtension s'intègrent facilement dans des
coffrets de raccordement pré-câblés. Pour répondre aux demandes de ses
clients, Weidmüller a développé de nombreuses configurations standard de
coffrets de raccordement mais aussi une protection et une surveillance
optimum. La société réalise également des solutions personnalisées à la
demande.
