Schéma globale d’une installation PV (raccordé au réseau, avec stockage )

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1 Schéma globale d’une installation PV (raccordé au réseau, avec stockage )

2 les surtensions dues à la foudre les courants de fuite et décharges statiques les défauts d’isolation côté CA Protection des installations photovoltaïques Contre : les phénomènes météorologiques

3 La partie DC d'une installation photovoltaïque est composée de trois organes : Le champ photovoltaïque constitué des modules photovoltaïques Les appareils électrique de protection contre les surintensités et les surtensions, ainsi qu'un dispositif de coupure et de sectionnement Les onduleurs

4 une protection DC en amont de l‘onduleur : Il s‘agit d‘un coffret étanche qui comporte un interrupteur sectionneur, un parafoudre et en cas de nécessité, un jeu de fusibles. Protection de l'installation PV:

5 Les fusibles DC utilisés pour protéger les séries de modules. Ils sont conçus pour pouvoir fonctionner jusqu’à certains niveaux de tension, généralement 600 VDC ou 1000 VDC, et doivent pouvoir couper correctement un courant continu et fonctionner à un courant proche de leur courant de fusion. Ils doivent être conformes à la norme NF EN 60269-1  donc le fusible DC doit être calibré à la valeur maximum du courant d’entrée, exprimé en Ampère (A) du l’onduleur I(A) = P(W) /U(V) Les fusibles :

6 Ces deux relations montrent, par ailleurs, que la surface de la boucle d'induction du circuit électrique joue un rôle important. Dans la pratique, on essaiera toujours de minimiser cette surface en mettant en place un câblage adapté : Sur l'illustration ci-dessous, la surface de la boucle S 2 est plus petite que la surface de la boucle S 1. Cela a pour effet immédiat de limiter la surtension induite dans le circuit.

7 Les parafoudres sont des composants ont pour but de limiter rapidement les tensions apparaissant à leurs bornes : cette fonction est obtenue par modification brutale de leur impédance à un seuil de tension déterminée. Les parafoudres Sous une tension normale (celle du réseau d'alimentation) le parafoudre se comporte pratiquement comme une impédance (ou résistance) infinie et le courant qui le traverse est nul ou négligeable. L'installation et ses récepteurs sont alimentés en régime normal. A l’apparition d’une surtension, dès que la tension aux bornes du parafoudre dépasse un certain seuil (fixé par le fabriquant), le parafoudre devient conducteur, dérivant ainsi à la terre l'intensité temporaire -non désirée- due à la surtension. L’installation et ses récepteurs sont donc protégés des surtensions

8 Le sectionneur est un appareil électromécanique permettant de séparer, de façon mécanique, le champ PV et la charge, tout en assurant physiquement une distance de sectionnement satisfaisante électriquement. Les sectionneur port fusible

9 En cas des installations photovoltaïques raccordées au réseau  Lorsque l’on ouvre le disjoncteur de branchement ou l’interrupteur-sectionneur côté alternatif: un dispositif appelé “protection de découplage” provoque automatiquement l’arrêt de l’onduleur, Au plan fonctionnel, cet onduleur a besoin de la tension du distributeur (230 V / 50 Hz) pour fixer l’amplitude et la fréquence du courant qu’il injecte sur le réseau de distribution publique.  En cas de fluctuation trop importante en amplitude ou en fréquence de la tension du réseau: l’onduleur ne peut plus fonctionner correctement : la protection de découplage le déconnecte du réseau. Au plan de la sécurité, cette protection de découplage est exigée par le distributeur, notamment pour protéger son personnel d’exploitation d’éventuels retours de courant lors d’une intervention sur le réseau de distribution. La protection de découplage peut être externe à l’onduleur, ou bien intégrée dans ce dernier

10 Cas de découplage du réseau de l’Onduleur demandés par la norme  Une déconnexion rapide en moins de 0,2 s est demandée si la tension efficace s’éloigne trop de la valeur nominale du réseau (230 V), plus précisément si elle n’est plus comprise entre 184 V et 264,5 V.  Si la valeur de la tension efficace dépasse durablement (typiquement 10 minutes) la valeur de 110% de la tension nominale au point de livraison (c’est à dire 253V pour une tension nominale de 230 V), l’appareil doit également se séparer du réseau de distribution  La plage de fréquence doit se situer entre 47,5 Hz et 50,2 Hz. Le seuil de fréquence haute de découplage devra être réglé à 50,4 Hz au Maroc

11 le disjoncteur de branchement (AGCP) : Appareil Général de Commande et de Protection Si l’AGCP est installé à l’extérieur du logement (par exemple en limite de propriété), il ne peut pas assurer la fonction de coupure d’urgence. La première vocation du disjoncteur de branchement est de pourvoir mettre hors tension l’installation électrique. Ce disjoncteur possède une protection différentielle (de 300 mA à 500 mA), autant dire qu’il n’est pas là pour la sécurité (500 mA = mort assurée). Un autre dispositif de coupure (interrupteur ou disjoncteur), apte au sectionnement, doit alors être installé à l’intérieur du logement, côté courant alternatif de l’onduleur. Il faut donc installer un coffret AC et un coffret DC car la norme UTE C 15-712-1 l’impose même si l'onduleur choisi est équipé d'un interrupteur DC ou d'un parafoudre intégré.

12 Le DDR (Dispositif Différentiel à courant Résiduel)  Appareil assurant la protection des personne et capable d’interrompre automatiquement un défaut d'isolement en cas de fuite à la terre du courant (par le PE) appelé courant résiduel. L’emploi d’un dispositif différentiel nécessite impérativement : - La présence d’une prise de terre dans l’installation. - La mise des masses d’appareillage à la terre. Le DDR (Dispositif Différentiel à courant Résiduel) peut être soit un disjoncteur soit un interrupteur. L'avantage d'un disjoncteur différentiel par rapport à un interrupteur différentiel c'est qu'il assure également la protection du matériel contre les défauts de surintensités

13 Cas d’une installation Autonome (Stockage)

14 PROTECTION DES BATTERIES SOLAIRES La batteries solaires contre les surtensions et les décharges trop importantes. Ces différents produits vous permettent de maintenir un parc de batteries en bon état, de déconnecter certains consommateurs avant que les batteries ne soient en péril et de protéger votre parc en incluant un fusible sur le câble positif reliant le parc au régulateur et le parc au convertisseur. Equilibreur de batterie Battery Balancer

15 Protecteur de batterie BatteryProtect  Le BatteryProtect protège la batterie en la déconnectant des charges non essentielles avant qu'elle ne soit complètement déchargée (ce qui l'endommagerait) ou avant qu'il ne lui reste pas suffisamment de puissance pour lancer le moteur  Détecte automatiquement la tension du système  Protection contre la surtension

16 Protège les batteries contre une décharge trop importante Gamme de tension d'entrée : 8-32 V Charge CC max. : 150 A Permet de déconnecter automatiquement des consommateurs non essentiels de la batterie avant qu'elle ne soit complètement vide (et endommagée) ou avant qu'elle ne soit trop déchargée pour pouvoir démarrer le moteur Les différentes tensions de connexion et de déconnexion du Battery Watch sont réglables à l'aide de cavaliers Arrêt à sous tension 24 V : 18-24 V Arrêt à sous tension 12 V : 9-12 V Isolateur Battery Watch

17 Etiquettes Adhésives prédécoupées de signalisation pour installations photovoltaïques Exigé par la Norme : UTE C15-712-1

18 Structures métalliques : Il est conseillé utilise des structures en aluminium ou en tôle d'acier galvanisé pour supporter les panneaux photovoltaïques. Ces supports sont solides et ne s'oxydent pas. Ces structures sont lestées par des blocs en béton qui leur donnent une stabilité sure et une résistance aux vents forts.

19 protection de découplage La norme la plus importante est la norme DIN VDE 0126-1-1/A1 qui traite du dispositif de déconnexion automatique entre un système et le réseau public à basse tension, c’est à dire des caractéristiques des onduleurs les rendant aptes à assurer la fonction de protection de découplage. La protection de découplage permet notamment de supprimer tout risque d’électrocution en cas de rupture de courant pour le personnel intervenant.