Contenu :
- Risques des Orages pour les Systèmes PV
- Les Systèmes PV Attirent-ils la Foudre Pendant les Orages ?
- Dois-je Éteindre Mon Système PV Pendant les Orages ?
- Nécessité d'Installer une Protection Contre la Foudre
- Composants Clés de la Conception de la Protection Contre la Foudre pour les Systèmes PV
- Quatre Types de Mesures de Protection Contre la Foudre pour les Systèmes PV
- Conclusion
Risques des Orages pour les Systèmes PV
Les systèmes PV font face à de nombreux risques pendant les orages. Cet article présente les menaces que posent les orages aux systèmes PV et les mesures de protection pour différents types de systèmes PV afin d'assurer leur fonctionnement en toute sécurité.
1. Coups de Foudre Directs
Les coups de foudre directs représentent la menace la plus immédiate pour les systèmes PV. Lorsque la foudre frappe directement les modules PV ou les structures avoisinantes, elle peut causer des dommages catastrophiques. La surtension élevée d'un coup de foudre peut endommager des composants électroniques critiques des modules PV, tels que les onduleurs, les systèmes de gestion des batteries et les câbles de connexion. Ces dommages peuvent non seulement arrêter le fonctionnement du système mais aussi potentiellement provoquer des incendies ou des explosions, affectant gravement la durée de vie et la sécurité de l'équipement.
3. Élévation du Potentiel de Terre
L'élévation du potentiel de terre se produit lorsque la foudre frappe le sol ou des conducteurs à proximité, transmettant une surtension via le système de mise à la terre vers le système photovoltaïque. Bien que le système de mise à la terre soit conçu pour diriger en toute sécurité les courants de foudre vers le sol, l'élévation du potentiel de terre peut faire en sorte que le système de mise à la terre ne parvienne pas à éliminer efficacement la surtension. Dans cette situation, la surtension peut pénétrer dans les circuits du système photovoltaïque, endommageant ou même détruisant complètement les équipements critiques.
Les Systèmes PV Attirent-ils la Foudre Pendant les Orages ?
Les systèmes photovoltaïques n'attirent pas activement la foudre pendant les orages, mais il est conseillé de prendre des mesures préventives pour réduire le risque.
Dois-je Éteindre Mon Système Photovoltaïque Pendant les Orages ?
Éteindre le système photovoltaïque peut réduire la probabilité que l'équipement soit affecté par la foudre, surtout en l'absence de dispositifs de protection contre la foudre dédiés. C'est une mesure de sécurité efficace.
Nécessité d'Installer des Dispositifs de Protection Contre la Foudre
Dans la plupart des pays et régions, l'installation de dispositifs de protection contre la foudre est une mesure nécessaire pour protéger l'équipement et la sécurité des utilisateurs. Les codes de sécurité électrique exigent généralement que les systèmes photovoltaïques soient équipés de mesures de protection contre la foudre appropriées pour assurer un fonctionnement stable à long terme.
Composants Clés de la Conception de Protection Contre la Foudre pour les Systèmes PV
- Système de Mise à la TerreUn bon système de mise à la terre est la première ligne de défense contre les dommages causés par la foudre. Assurez-vous que la résistance de mise à la terre est inférieure aux normes de sécurité pour dissiper efficacement la surtension due à la foudre.
- Paratonnerres et ConducteursL'installation de paratonnerres ou de conducteurs près des ensembles photovoltaïques peut réduire la probabilité que la foudre frappe les modules PV et diriger en toute sécurité l'énergie de la foudre vers le sol.
- Dispositifs de Protection Contre les Surtensions (DPS)L'équipement électrique sensible des systèmes photovoltaïques, tels que les onduleurs AC/DC, les dispositifs de surveillance et les ensembles photovoltaïques, doit être protégé à l'aide de dispositifs de protection contre les surtensions (DPS). Les DPS se divisent principalement en trois types :
- Type 1 : Installé au niveau du tableau de distribution principal ou du compteur, utilisé avec des paratonnerres et d'autres systèmes de protection contre la foudre pour dissiper les courants forts des coups de foudre directs.
- Type 2 : Installé au niveau du tableau électrique domestique, peut être utilisé indépendamment ou avec des paratonnerres, protégeant contre les coups de foudre indirects et d'autres surtensions.
- Type 3 : Installé près des dispositifs électroniques spécifiques au point d'utilisation, offrant une protection supplémentaire contre les surtensions pour des dispositifs individuels tels que les ordinateurs, les télévisions et les périphériques, adapté aux dispositifs situés à plus de 10 mètres des DPS de Type 1 ou Type 2.
L'efficacité des DPS dépend de l'installation correcte et des valeurs de courant de surtension correspondantes. Il est recommandé de consulter un électricien agréé pour évaluer le risque de foudre dans votre région, déterminer le type de DPS le plus approprié pour votre maison, et s'assurer que les DPS ont des valeurs de courant de surtension appropriées pour protéger vos dispositifs électroniques contre les dommages.
Quatre types de mesures de protection contre la foudre pour les systèmes photovoltaïques
Dans les systèmes photovoltaïques, la protection contre la foudre est cruciale. Comprendre les différents types de systèmes de protection contre la foudre et leurs applications peut protéger efficacement les systèmes PV contre les coups de foudre et les surtensions. Voici quatre types de mesures de protection contre la foudre pour différents systèmes PV :
1. Système PV avec Système de Protection contre la Foudre Indépendant
Un système PV avec un système de protection contre la foudre indépendant signifie l'installation et l'exploitation d'un système de protection contre la foudre séparé pour le système PV en fonction des bâtiments existants. Cette conception garantit que le système PV peut fonctionner en toute sécurité indépendamment du système de protection contre la foudre du bâtiment.
Mesures recommandées :
(1) Installation de parafoudres : Installer des parafoudres dédiés sur les panneaux PV ou les structures de montage pour fournir un chemin préférentiel aux courants de foudre, les dirigeant en toute sécurité vers la terre.
(2) Dispositifs de protection contre les surtensions (DPS) : Installer des DPS près des composants électriques pour détecter et dissiper en toute sécurité les courants de surtension, prévenant ainsi les dommages.
(3) Égalisation des potentiels : Établir une bonne égalisation des potentiels, en connectant tous les composants électriques au système de mise à la terre pour assurer une référence de terre unifiée.
(4) Système de mise à la terre efficace : Installer un système de mise à la terre efficace pour guider en toute sécurité les courants de foudre et réduire les courants nuisibles aux composants.
2. Système PV avec Système de Protection contre la Foudre Blindé
Si les contraintes spatiales ne permettent pas une distance de séparation suffisante entre le système de protection contre la foudre et le câblage du système PV, ces systèmes généralement indépendants sont interconnectés. Cette conception inclut des mesures traditionnelles de protection contre la foudre et des mesures de blindage pour les interférences électromagnétiques (EMI) afin d'améliorer la compatibilité électromagnétique (EMC) du système.
Mesures recommandées :
(1) Câbles blindés : Utiliser des câbles blindés (avec une couche de matériau conducteur) pour protéger les câbles contre les interférences des champs électromagnétiques externes et prévenir les interférences électromagnétiques générées par les câbles.
(2) Composants électroniques blindés : Utiliser des composants électroniques blindés pour réduire la sensibilité aux interférences électromagnétiques, améliorant ainsi les performances et la fiabilité du système.
(3) Optimisation de la CEM : Optimiser la disposition et le blindage des composants et des câbles du système pour minimiser les interférences électromagnétiques et assurer la stabilité du système et de l'environnement environnant.
3. Système PV avec Protection contre la Foudre mais sans Blindage
Dans cette configuration, le système PV dispose de mesures de protection contre la foudre mais sans blindage supplémentaire pour réduire les interférences électromagnétiques (EMI). Le système se concentre principalement sur la prévention des coups de foudre et des dommages causés par les surtensions.
Mesures recommandées :
(1) Parafoudres et DPS : Installer des parafoudres et des DPS pour assurer que les courants de foudre et les surtensions soient dissipés en toute sécurité, protégeant ainsi les composants du système.
(2) Mise à la terre efficace : S'assurer que tous les composants métalliques (comme les cadres des modules et les racks de montage) soient bien connectés au système de mise à la terre pour guider les courants de foudre et réduire le risque de dommages.
4. Système PV sans Protection contre la Foudre
Les systèmes PV sans systèmes de protection contre la foudre sont extrêmement à risque, subissant facilement des dommages dus aux coups de foudre et aux surtensions.
Risques potentiels :
(1) Dommages dus à la foudre : Les systèmes PV, généralement installés sur des toits ou des lieux élevés, sont sujets aux coups de foudre, causant des dommages sévères.
(2) Surtensions : Les surtensions induites par la foudre peuvent pénétrer dans le système, endommageant les composants électriques.
(3) Risque d'incendie : Les coups de foudre peuvent provoquer des incendies, surtout en l'absence de mesures de protection contre la foudre.
(4) Dommages aux bâtiments et aux systèmes électriques : La foudre et les surtensions peuvent se propager aux structures des bâtiments et aux réseaux électriques, causant des dommages étendus.
(5) Risques pour la sécurité : Les coups de foudre représentent des menaces potentielles pour la sécurité des personnes à proximité des systèmes PV.
Conclusion
Les systèmes PV font face à divers risques potentiels lors des orages, y compris les coups de foudre directs, la foudre induite et l'élévation du potentiel de terre. Pour assurer le fonctionnement sûr du système, des mesures appropriées de protection contre la foudre, telles que les paratonnerres, de bons systèmes de mise à la terre et des DPS, doivent être installées. En adoptant les mesures de protection contre la foudre appropriées pour différents types de systèmes PV, vous pouvez protéger efficacement le système contre les coups de foudre et les surtensions. Un entretien régulier et une inspection de ces installations de protection contre la foudre, ainsi que la consultation de conseils professionnels, garantiront que le système PV peut fonctionner en toute sécurité sous toutes les conditions météorologiques.
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Référence :
Blitzschutz von Photovoltaik-Anlagen. (n.d.). VDE Blitzschutz. https://www.vde.com/de/blitzschutz/infos/pv-anlagen
Steffen, C. (2024, 19 mai). Blitzschutz für PV-Anlagen - wirklich notwendig ? ☀️ photovoltaik.sh ☀️ photovoltaik.sh. photovoltaik.sh. https://www.photovoltaik.sh/wissen/blitzschutz-pv-anlage/
Zagorac, A. (2024b, 29 mai). Êtes-vous protégé contre les dommages causés par les surtensions ? Schneider Electric Blog. https://blog.se.com/homes/2017/12/22/protected-power-surge-damage/
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