Dans les installations photovoltaïques, l'une des priorités est d'assurer une sécurité maximale aux installations et aux personnes qui y séjournent. Le bon fonctionnement de l'installation est tout aussi important, c'est pourquoi elles sont équipées de parafoudres. Quelles sont les caractéristiques d'un parafoudre et quelles sont les conséquences de son absence ?
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Installations photovoltaïques et leur protection par parafoudres
Une façon d'obtenir de l'énergie à partir de sources renouvelables est d'opter pour une installation photovoltaïque. Son installation exige le respect de certaines exigences, notamment une protection adéquate du système, notamment contre les surtensions. Sans protection, une panne peut facilement survenir. Quelle que soit la cause de la surtension, celle-ci peut endommager les panneaux eux-mêmes, ainsi que les onduleurs, les câbles et d'autres éléments essentiels à leur bon fonctionnement.
La protection d'une installation photovoltaïque contre les surtensions est essentielle en raison des spécificités de l'installation et de l'emplacement des panneaux. Situés à l'extérieur du bâtiment, ils sont exposés aux intempéries. La foudre constitue le principal danger. Il n'est pas nécessaire qu'elle frappe directement les panneaux, car même une distance de plusieurs kilomètres peut entraîner une surtension inductive et une panne.
Une protection adéquate protège l'installation des interférences survenant sur le réseau électrique. Si l'installation photovoltaïque est raccordée au réseau électrique du bâtiment, elle est vulnérable aux pannes et aux surtensions causées par un mauvais fonctionnement des appareils. L'utilisation d'une protection adéquate contre les surtensions permet d'éviter les pannes et les coûts élevés des réparations potentielles.
Le fonctionnement des parafoudres consiste à évacuer l'énergie de surtension excédentaire du système afin de protéger les appareils et composants en fonctionnement. Cette énergie est ensuite redirigée vers la terre. Dans les installations photovoltaïques , on utilise des parafoudres CC et CA.
En pratique, différents types de parafoudres sont utilisés dans les installations. Selon la classe, il s'agit des parafoudres suivants :
- type 1 – utilisé lorsque le risque de coup de foudre direct est élevé, y compris les systèmes avec protection externe contre la foudre ;
- type 2 - le plus souvent utilisé dans les installations photovoltaïques, où la plus grande menace est constituée par les surtensions dites inductives liées aux décharges atmosphériques ou provenant du réseau ;
- Type 3, qui sont utilisés conjointement avec les modèles de Type 2, leur rôle est d'apporter une protection supplémentaire aux appareils électroniques particulièrement sensibles aux pics de tension.
Quelles caractéristiques doit respecter un parafoudre pour systèmes photovoltaïques ?
Dans les installations photovoltaïques, on utilise des parafoudres spéciaux, résistants aux hautes et basses températures. Installés à l'extérieur, les panneaux photovoltaïques sont exposés au gel, au vent, à la pluie et, en été, au rayonnement solaire. C'est pourquoi les parafoudres utilisés doivent être robustes et conçus pour fonctionner à des températures extrêmes. Leur plage de températures devrait s'étendre de -40 °C à +85 °C.
Le deuxième facteur important est la résistance aux chocs. La protection doit pouvoir accepter une impulsion, même de forte valeur, sans risque de dommage. Cette valeur doit être élevée, de l'ordre de 40 kA, voire supérieure avec un parafoudre de type 1. La sécurité de l'ensemble du système en dépend.
Conséquences de la non-utilisation de parafoudres photovoltaïques appropriés
La protection contre les surtensions est essentielle dans les installations photovoltaïques. Une augmentation soudaine des valeurs des paramètres et l'apparition d'une surtension peuvent entraîner une défaillance grave des systèmes photovoltaïques, des onduleurs, des câbles et des connecteurs.
Les surtensions qui se produisent dans l'installation électrique créent un risque d'incendie dans les panneaux. C'est pourquoi il est essentiel de garantir une protection incendie maximale. Il est important de rappeler qu'un incendie dans les panneaux représente également une menace pour les bâtiments résidentiels.
Pour une protection adéquate, un parafoudre est utilisé, adapté aux besoins de l'installation. Son choix doit être compatible avec le système de protection contre la foudre de l'installation.
L'absence de limiteur dans les installations électriques à proximité des panneaux photovoltaïques peut entraîner une diminution de l'efficacité de fonctionnement et des pannes de courant.