DC SPD pour les systèmes solaires : Applications de type 1 et de type 2 2025

Le choix des types de SPD et des emplacements d'installation appropriés nécessite de comprendre les différences essentielles entre les dispositifs de type 1 et de type 2 et la façon dont ils sont coordonnés pour fournir une protection complète du système. Pour sélectionner les types de disjoncteurs et les emplacements d'installation appropriés, il faut comprendre les différences essentielles entre les dispositifs de type 1 et de type 2 et la façon dont ils sont coordonnés pour assurer une protection complète du système. Ce guide détaillé couvre tout ce que les concepteurs et les installateurs de systèmes solaires doivent savoir sur la mise en œuvre d'une protection SPD DC efficace.

La foudre représente la menace la plus grave pour les installations solaires, les coups directs délivrant des millions de volts et des milliers d'ampères capables de détruire instantanément les onduleurs, les modules et d'autres équipements. Même les coups proches créent des surtensions induites dommageables par couplage électromagnétique avec les conducteurs des panneaux photovoltaïques qui agissent comme des antennes pour l'énergie transitoire.

Comprendre le courant continu pour l'énergie solaire Principes de base

Ce contre quoi les DC SPD protègent

Les systèmes solaires photovoltaïques sont confrontés à de multiples sources de surtension nécessitant une protection. Les coups de foudre directs sur les panneaux ou les structures voisines injectent une énergie énorme dans les systèmes électriques, tandis que les coups indirects, à des centaines de mètres de distance, induisent des tensions dommageables par le biais de champs électromagnétiques qui se couplent aux conducteurs. Les transitoires de commutation des réseaux électriques créent des pics de tension moins énergétiques mais fréquents qui, au fil du temps, détériorent l'équipement.

La position élevée des réseaux sur les toits les rend particulièrement vulnérables à la foudre. Les installations situées sur des bâtiments élevés ou dans des zones ouvertes ont une probabilité de foudroiement plus élevée que les équipements électriques situés au niveau du sol. Les longs conducteurs de courant continu entre les panneaux et les onduleurs agissent comme des antennes de collecte de l'énergie directe de la foudre et des transitoires induits électromagnétiquement par les foudres voisines.

La protection contre les surtensions en courant continu diffère de la protection en courant alternatif en raison des caractéristiques uniques des systèmes à courant continu. Les arcs en courant continu ne s'éteignent pas naturellement aux passages à zéro du courant comme les arcs en courant alternatif, ce qui nécessite des disjoncteurs avec des capacités d'interruption du courant continu améliorées. Les tensions continues plus élevées des systèmes solaires modernes - généralement de 600 à 1 500 V - exigent des disjoncteurs conçus pour ces niveaux de tension extrêmes rarement rencontrés dans les systèmes à courant alternatif.

Fonctionnement de la protection SPD

Les SPD protègent l'équipement en limitant la tension qui atteint les dispositifs protégés pendant les surtensions. Dans des conditions normales, les parafoudres présentent une impédance extrêmement élevée, offrant une charge minimale sur les circuits. Lorsque les tensions de surtension dépassent la tension de seuil du SPD, le dispositif passe à une faible impédance, déviant le courant de surtension en toute sécurité vers la terre avant d'atteindre l'équipement protégé.

Le principal paramètre de performance des SPD est la tension de serrage, c'est-à-dire la tension maximale apparaissant aux bornes de l'équipement protégé lors d'une surtension. Des tensions de serrage plus faibles offrent une meilleure protection mais nécessitent des parafoudres avec des tolérances plus étroites et des éléments de protection plus sophistiqués. La tension de serrage doit rester inférieure aux niveaux d'isolation de l'équipement tout en étant suffisamment élevée par rapport à la tension de fonctionnement normale pour éviter toute fausse activation.

Les varistances à oxyde métallique (MOV) constituent la base de la plupart des SPD solaires à courant continu, utilisant une résistance dépendant de la tension qui diminue considérablement en cas de surtension. Les diodes à avalanche au silicium offrent une réponse plus rapide que les MOV et un serrage plus serré de la tension, mais gèrent moins d'énergie par dispositif. Les tubes à décharge (GDT) offrent la plus grande capacité de traitement du courant mais une réponse plus lente. Ils sont souvent utilisés dans des modèles hybrides de SPD offrant plusieurs niveaux de protection.

💡 Aperçu clé : La protection SPD n'est pas un dispositif unique qui arrête toutes les surtensions - une protection solaire efficace utilise des installations SPD coordonnées à plusieurs endroits, créant ainsi une défense en profondeur. Chaque SPD traite les surtensions en fonction de son emplacement, les dispositifs en amont gérant les menaces à haute énergie et les dispositifs en aval assurant une protection fine.

Classification des DOCUP de type 1 et de type 2

IEC 61643-31 Système de classification

La norme CEI 61643-31 établit des classifications normalisées des disjoncteurs pour les systèmes photovoltaïques, définissant les dispositifs de type 1, de type 2 et de type 3 sur la base de leurs capacités de traitement du courant testées et des emplacements d'installation prévus. Ce système de classification aide les concepteurs à choisir les dispositifs de protection solaire appropriés pour les différentes positions dans les installations solaires.

Les SPD de type 1 sont testés avec des formes d'ondes de courant de 10/350μs simulant des impulsions directes de courant de foudre. Ces dispositifs doivent supporter un contenu énergétique extrêmement élevé - des courants d'essai typiques de 25 kA à 100 kA par conducteur. La désignation de type 1 indique que le SPD peut résister à l'énergie directe de la foudre, ce qui rend ces dispositifs adaptés à l'installation aux entrées de service et aux points d'origine des réseaux où l'énergie directe de la foudre peut apparaître.

Les SPD de type 2 sont testés avec des formes d'ondes de 8/20μs représentant les courants de surtension induits par la foudre indirecte ou les transitoires de commutation. Les courants d'essai vont de 10 kA à 40 kA, ce qui est nettement inférieur au type 1, mais suffisant pour protéger contre les surtensions qui ont déjà traversé les éléments de protection en amont. Les dispositifs de type 2 s'installent à l'emplacement des équipements et assurent la protection finale avant les onduleurs et autres appareils électroniques sensibles.

ClassificationForme d'onde de testCourant typiqueLieu de travail principal
Type 110/350μs25-100kAEntrée de service, origine du réseau
Type 28/20μs10-40kAEmplacement des équipements, entrées de l'onduleur
Type 3Vague de combinaison1-10kAÉquipements individuels, applications spéciales

Critères de sélection basés sur les candidatures

Sélectionnez les types de SPD en fonction de l'emplacement de l'installation et des niveaux de menace attendus, plutôt que de choisir simplement les dispositifs les mieux notés. Les SPD de type 1 coûtent beaucoup plus cher que les dispositifs de type 2 et peuvent ne pas être nécessaires à tous les points d'installation. La compréhension des niveaux de menace aux différents emplacements du système permet d'optimiser la protection en équilibrant le coût et l'efficacité.

Les combinateurs CC principaux aux points d'origine des réseaux nécessitent généralement des SPD de type 1 lorsque les réseaux sont montés dans des endroits exposés et vulnérables aux coups directs. Ces points représentent le premier stade de protection où l'énergie de surtension maximale apparaît avant toute atténuation par les conducteurs ou d'autres équipements. Les dispositifs de type 1 aux points d'origine des réseaux protègent le câblage et l'équipement en aval contre l'énergie catastrophique des coups directs.

Les entrées CC des onduleurs utilisent généralement des disjoncteurs de type 2, qui assurent la protection finale des composants électroniques sensibles. Au moment où l'énergie de surtension atteint les onduleurs, l'impédance des conducteurs en amont et les disjoncteurs de type 1 ont réduit les niveaux de menace à des plages où les dispositifs de type 2 fournissent une protection adéquate. L'installation de dispositifs de type 1 à chaque endroit est un gaspillage d'argent qui n'améliore pas l'efficacité de la protection.

⚠️ Important : Le simple fait d'installer plus de SPD ne garantit pas une meilleure protection - une mauvaise sélection ou un mauvais emplacement des SPD peut en fait détériorer la protection en créant des boucles de terre, en introduisant du bruit ou en provoquant des défaillances dans la coordination de la protection. Suivez des approches de conception systématiques équilibrant l'évaluation des menaces, la capacité des SPD et l'économie de l'installation.

Diagramme montrant les zones de protection SPD DC dans un système solaire PV avec des parafoudres de type 1 au niveau du combinateur de réseau et de la déconnexion principale pour gérer les coups à haute énergie et des SPD de type 2 à l'entrée de l'onduleur pour assurer la protection finale de l'équipement.

Applications du DOCUP de type 1

Combinateur de réseaux et boîtes à cordes

Les combinateurs de panneaux solaires représentent des points d'installation critiques de SPD de type 1, à l'intersection entre les panneaux photovoltaïques exposés et les systèmes électriques des bâtiments. Les combinateurs rassemblent plusieurs circuits de chaînes dans des boîtiers uniques souvent montés à l'extérieur dans des endroits exposés, ce qui les rend vulnérables à la fois à l'impact direct de la foudre et aux surtensions induites par les coups de foudre à proximité.

Installer des SPD de type 1 dans les combinateurs de réseaux en utilisant des configurations tripolaires (positif, négatif, terre) pour les systèmes photovoltaïques non mis à la terre ou bipolaires (positif, terre) pour les systèmes négatifs solidement mis à la terre. Chaque poteau doit avoir un courant nominal adéquat en fonction de l'évaluation de l'exposition à la foudre - au moins 25 kA par poteau pour les endroits modérément exposés, 50 kA ou plus pour les zones où l'activité de la foudre est élevée.

Coordonner l'installation du SPD avec la protection contre les surintensités, en veillant à ce que les fusibles ou les disjoncteurs protègent les circuits du SPD sans interférer avec le fonctionnement normal du SPD pendant les surtensions. La protection contre les courts-circuits conformément aux exigences de la norme NEC 690.35 utilise généralement des fusibles ou des disjoncteurs de 15 à 20 A pour les circuits des SPD. Certains SPD intègrent des déconnecteurs thermiques qui séparent les dispositifs défaillants sans protection externe contre les surintensités.

L'emplacement du montage physique affecte considérablement l'efficacité des disjoncteurs. Montez les disjoncteurs avec des câbles aussi courts que possible jusqu'à l'équipement à protéger - les longs câbles entre les disjoncteurs et l'équipement introduisent une inductance qui dégrade la protection en permettant un dépassement de la tension pendant les surtensions à montée rapide. Idéalement, les bornes des disjoncteurs devraient être connectées directement aux bornes de l'équipement protégé, sans conducteur intermédiaire.

Emplacement de la déconnexion principale du courant continu

Les disjoncteurs CC principaux contrôlant les sorties de l'ensemble du réseau constituent un autre emplacement approprié pour les disjoncteurs de type 1. Ces points se situent généralement entre les combinateurs de panneaux solaires et les salles d'équipement des onduleurs, représentant le point d'entrée du bâtiment où la norme NEC 690.35 exige spécifiquement une protection contre les surtensions lorsque les conducteurs du circuit dépassent certaines longueurs.

Les SPD de type 1 au niveau des déconnexions principales fournissent une protection redondante qui complète les SPD des combinateurs de réseau, créant ainsi une défense en profondeur. Les deux étages partagent l'énergie de la foudre, les disjoncteurs de réseau gérant la majeure partie de l'énergie et les disjoncteurs principaux assurant une protection de secours et une protection contre les surtensions entrant dans le circuit CC à partir de l'onduleur ou des directions du système CA.

Dans les installations résidentielles où les conducteurs sont courts, le point de déconnexion principal peut représenter le seul point d'installation du SPD de type 1, servant à la fois de protection du réseau et de protection de l'entrée du bâtiment. La protection en un seul point s'avère adéquate lorsque les longueurs de conducteurs restent courtes et que l'exposition à la foudre est modérée. Les sites à forte exposition ou les systèmes avec de longs parcours de conducteurs bénéficient d'installations multiples de SPD de type 1.

Les installations de SPD à déconnexion principale doivent tenir compte de tensions de fonctionnement continues plus élevées à cet endroit qu'aux endroits où se trouvent les branches ou les combinateurs. Plusieurs branches en parallèle réduisent l'ondulation de la tension aux sorties des combinateurs, mais le sectionneur principal voit la tension de point de puissance maximale de l'ensemble du réseau. Sélectionnez des SPD dont la tension maximale de fonctionnement continu (MCOV) dépasse la tension MPP du système afin d'éviter une dégradation prématurée des SPD.

Protection des réseaux au sol

Les réseaux installés au sol dans des champs ouverts sont extrêmement exposés à la foudre, en particulier dans les régions où la fréquence des orages est élevée. Ces installations bénéficient de SPD de type 1 au niveau des combinateurs de rangées de panneaux, ainsi que d'une protection supplémentaire au niveau du point de collecte principal du panneau. L'approche de la protection distribuée limite la concentration d'énergie au niveau d'un seul SPD, améliorant ainsi la capacité de survie globale du système.

Envisager l'installation de paratonnerres à l'emplacement des réseaux au sol, en particulier pour les réseaux qui s'étendent au-dessus du terrain environnant. Les systèmes de bornes d'air correctement conçus avec une mise à la terre directe interceptent certains coups de foudre avant qu'ils ne s'attachent à l'équipement PV. Cependant, les paratonnerres ne protègent que par l'interception directe - ils n'éliminent pas les surtensions induites par les coups de foudre proches nécessitant une protection SPD.

L'acheminement des conducteurs affecte la vulnérabilité aux surtensions dans les réseaux de mise à la terre. Acheminer les conducteurs de courant continu dans un conduit métallique relié au système de mise à la terre du réseau, créant ainsi un blindage qui réduit les surtensions d'origine électromagnétique. Lorsqu'il n'est pas possible d'utiliser un conduit, regrouper les conducteurs positifs et négatifs pour minimiser la surface des boucles qui se couplent aux champs électromagnétiques. Les grandes boucles de conducteurs agissent comme des antennes réceptrices de l'énergie des surtensions.

Applications du DOCUP de type 2

Protection de l'entrée DC de l'onduleur

Les entrées CC des onduleurs représentent le point d'application le plus critique des disjoncteurs de type 2. Les composants électroniques des onduleurs - en particulier les circuits de suivi du point de puissance maximale et les convertisseurs DC-DC - comportent des semi-conducteurs basse tension extrêmement sensibles aux dommages causés par les surtensions. Les disjoncteurs de type 2 aux entrées des onduleurs constituent la dernière étape de protection de ces composants vulnérables.

Les SPD de type 2 doivent être montés directement sur les bornes DC de l'onduleur, et non pas à distance dans des boîtes de jonction ou des combinateurs alimentant les onduleurs. L'objectif est de bloquer la tension directement au niveau de l'équipement à protéger, en empêchant toute longueur de conducteur entre le SPD et l'onduleur d'introduire une élévation de tension inductive pendant les courants de surtension rapides. De nombreux onduleurs modernes intègrent des SPD, ce qui élimine les exigences de montage d'un SPD externe.

Sélectionnez soigneusement les tensions nominales du SPD de type 2 - les onduleurs fonctionnent à des tensions continues variables, de la tension MPPT minimale à la tension en circuit ouvert, en fonction des conditions. La tension de fonctionnement continue maximale (MCOV) du SPD doit dépasser la tension d'entrée maximale de l'onduleur dans toutes les conditions, tout en fournissant une tension de serrage suffisamment basse pour protéger les circuits de l'onduleur. Cet équilibre nécessite une spécification minutieuse tenant compte de la tension maximale de fonctionnement corrigée en fonction de la température.

Dans les grandes installations, plusieurs onduleurs nécessitent chacun une protection SPD individuelle de type 2. Protéger les onduleurs collectivement avec un seul disjoncteur au niveau de la déconnexion CC principale n'offre pas une protection adéquate, car les conducteurs allant de ce point aux onduleurs individuels introduisent une élévation de tension qui annule l'efficacité des disjoncteurs. Prévoyez des disjoncteurs de type 2 pour chaque onduleur en tant que composants de protection essentiels.

🎯 Pro Tip : Vérifier les conditions de garantie de l'onduleur en ce qui concerne la protection contre les surtensions - de nombreux fabricants annulent les garanties en cas de dommages et si une protection SPD inadéquate est constatée. Documenter les installations SPD avec des photos et des spécifications afin de conserver la preuve d'une protection adéquate tout au long des périodes de garantie.

Boîte de raccordement Protection secondaire

Alors que les combinateurs de réseaux reçoivent généralement des SPD de type 1 comme protection primaire, des dispositifs supplémentaires de type 2 peuvent fournir une marge de sécurité supplémentaire dans les installations à forte exposition. Les SPD de type 2 aux sorties des combinateurs protègent contre les surtensions qui dépassent les capacités des SPD de type 1 ou qui entrent par des voies inattendues. Cette protection redondante coûte relativement peu tout en améliorant de manière significative la fiabilité du système.

La combinaison Type 1/Type 2 au niveau des combinateurs nécessite une bonne coordination afin que les appareils ne se combattent pas mutuellement en cas de surtension. Maintenez au moins 10 à 15 mètres de conducteur entre les disjoncteurs de type 1 et de type 2, ce qui permet une impédance suffisante pour la coordination, ou utilisez des disjoncteurs spécialement conçus pour un fonctionnement coordonné à proximité immédiate les uns des autres. Une mauvaise coordination entraîne une défaillance prématurée des disjoncteurs et une réduction de l'efficacité de la protection.

Les installations de combinateurs alimentant plusieurs onduleurs bénéficient de disjoncteurs de type 2 à la sortie du combinateur et de disjoncteurs de type 2 supplémentaires à chaque entrée de l'onduleur. La protection au niveau du combinateur protège les circuits de dérivation, tandis que la protection au niveau de l'onduleur fournit une défense localisée. Cette approche en plusieurs étapes reflète les meilleures pratiques dans les systèmes de distribution de courant alternatif commerciaux où les disjoncteurs apparaissent à plusieurs niveaux de protection.

Circuits de surveillance et de communication

Les systèmes de surveillance, les stations météorologiques et les équipements de communication connectés aux systèmes photovoltaïques ont besoin d'une protection contre les surtensions correspondant à la sensibilité de l'électronique moderne. Les disjoncteurs de type 2 conçus pour les circuits de données basse tension protègent ces composants vulnérables contre les surtensions couplées aux câbles de surveillance. Les circuits Ethernet, RS-485 et les circuits de capteurs analogiques nécessitent tous une protection appropriée contre les surtensions.

Les disjoncteurs de circuit de communication s'installent à l'interface entre les capteurs/équipements extérieurs et les systèmes de surveillance intérieurs. Les câbles qui passent entre les panneaux solaires et les salles de surveillance agissent comme des antennes qui recueillent l'énergie des surtensions qui pénètrent dans l'électronique de surveillance, détruisant les cartes réseau, les systèmes d'acquisition de données et les ordinateurs. Même les surtensions de faible intensité qui n'endommageraient pas les équipements photovoltaïques peuvent détruire les équipements électroniques de communication sensibles.

Coordonner la mise à la terre des SPD avec les pratiques de mise à la terre des équipements. Tous les disjoncteurs d'un emplacement donné doivent se référer au même point de mise à la terre afin d'éviter que les différences de potentiel de terre ne créent un flux de courant de surtension à travers l'équipement protégé. Lorsque l'équipement distant utilise des électrodes de mise à la terre locales, installer des disjoncteurs de circuit de communication aux deux extrémités des câbles afin d'égaliser les différences de potentiel dues à l'écoulement du courant de foudre à travers la terre.

Organigramme de décision pour la sélection d'un SPD DC montrant la détermination du Type 1 par rapport au Type 2 en fonction de l'emplacement de l'installation, des exigences de coordination de l'exposition à l'énergie et de la sélection de la tension nominale pour les applications solaires photovoltaïques.

Exigences d'installation du DOCUP

Connexions de mise à la terre appropriées

Le fonctionnement efficace des SPD dépend entièrement d'une mise à la terre correcte - les SPD détournent le courant de surtension vers la terre, ce qui rend les connexions à la terre à faible impédance essentielles pour la performance de la protection. Connectez toutes les bornes de terre du SPD directement à l'électrode principale de mise à la terre du système en utilisant les conducteurs les plus courts possibles. Les fils de terre longs, enroulés ou en circuit introduisent une impédance qui dégrade la protection en permettant une augmentation de la tension pendant les surtensions.

La norme NEC 690.35 exige que les conducteurs de mise à la terre des SPD soient dimensionnés conformément à la norme NEC 250.166, soit un minimum de 14 AWG en cuivre pour les SPD de type 2 et de 6 AWG pour les appareils de type 1. Cependant, le respect des exigences minimales du code ne garantit pas des performances optimales. Envisagez des conducteurs de 10 AWG pour les installations de type 2 et de 4 AWG pour les installations de type 1 dans les lieux très exposés. Le coût légèrement plus élevé s'avère rentable pour une meilleure gestion du courant de surtension.

Relier les masses du SPD au même système d'électrodes que celui utilisé pour la mise à la terre de l'équipement PV. Plusieurs mises à la terre séparées à différents endroits créent des différences d'élévation du potentiel de la terre pendant les surtensions, ce qui provoque un courant de surtension dans l'équipement entre les points de mise à la terre. Un système de mise à la terre unique et commun garantit que tous les équipements et les SPD se réfèrent au même potentiel électrique, ce qui élimine les courants de surtension entre les équipements.

Évitez les coudes brusques dans les conducteurs de mise à la terre des SPD - les coudes introduisent une impédance inductive qui augmente la chute de tension pendant les courants de surtension à montée rapide. Faites des courbes douces lorsque l'acheminement nécessite des changements de direction. Dans certaines installations, il est préférable d'utiliser un feuillard plat en cuivre plutôt qu'un fil pour la mise à la terre des SPD, car le feuillard présente une inductance inférieure à celle d'un fil rond de section équivalente.

⚠️ Important : L'impédance de la terre est plus importante que la résistance de la terre pour les performances du dispositif de protection solaire. Une électrode de terre avec une résistance de 25Ω mais des conducteurs courts et droits fournit une meilleure performance SPD qu'une électrode avec une résistance de 5Ω atteinte à travers 10 mètres de fil enroulé.

Minimisation de la longueur des fils

La longueur du câble entre les SPD et l'équipement protégé affecte de manière critique les performances de la protection. Chaque mètre de conducteur introduit environ 1μH d'inductance, ce qui provoque une élévation de tension d'environ 1kV par mètre pendant des di/dt de courant de surtension de 1kA/μs - les temps d'élévation typiques des surtensions de foudre. Cette augmentation de tension s'ajoute à la tension de serrage du SPD, dégradant la protection ou permettant même une tension suffisante pour endommager l'équipement protégé malgré le fonctionnement du SPD.

Dans la mesure du possible, installer les SPD à moins de 0,5 mètre des bornes de l'équipement protégé. Cela peut nécessiter le montage des SPD à l'intérieur des boîtiers d'équipement ou sur des boîtes de jonction immédiatement adjacentes plutôt que sur des emplacements muraux éloignés. Les inconvénients d'un montage rapproché s'avèrent utiles pour améliorer de manière significative l'efficacité de la protection.

Lorsque la séparation entre les SPD et l'équipement ne peut être évitée, utilisez des paires torsadées pour les fils positifs et négatifs des SPD afin de minimiser la surface de la boucle magnétique. La torsion des conducteurs réduit l'inductance en veillant à ce que les chemins de courant aller et retour occupent pratiquement le même espace, ce qui annule en grande partie leurs champs magnétiques. Les conducteurs parallèles, même séparés par de petites distances, créent de plus grandes zones de boucle avec une inductance proportionnellement plus élevée.

Certains fabricants de SPD proposent des bornes de connexion à faible inductance conçues pour des connexions de barres de cuivre plates ou de sangles plutôt que pour des fils traditionnels. Ces systèmes minimisent l'inductance parasite, ce qui permet d'installer les SPD un peu plus loin de l'équipement protégé sans augmentation excessive de la tension. Envisagez ces conceptions haut de gamme pour les installations critiques où il s'avère difficile d'installer un SPD à proximité.

Fonctions de déconnexion et d'indication

Les SPD finissent par tomber en panne en raison de l'exposition à l'énergie de surtension accumulée ou du vieillissement des composants, ce qui nécessite leur remplacement. Les SPD de qualité intègrent des indications visuelles montrant l'état de fonctionnement - typiquement des LED ou des indicateurs verts montrant l'état de santé du SPD et des indicateurs rouges montrant une défaillance du SPD nécessitant son remplacement. Le contrôle des indicateurs lors de la maintenance de routine permet d'identifier les SPD défaillants avant que l'équipement ne soit endommagé.

Les fonctions de déconnexion thermique isolent automatiquement les SPD défaillants, évitant ainsi les risques d'incendie liés aux défaillances des composants SPD. Les MOV défectueux se mettent parfois en court-circuit au lieu de rester ouverts, ce qui entraîne un courant excessif susceptible de provoquer des incendies dans l'armoire. Les déconnecteurs thermiques détectent les températures élevées et séparent mécaniquement les éléments SPD défaillants avant qu'ils ne s'enflamment. La norme NEC 690.35(B) exige des dispositifs de déconnexion sur les SPD des systèmes photovoltaïques.

Installer une protection externe contre les surintensités pour les SPD lorsque les déconnecteurs thermiques ne sont pas intégrés dans l'appareil. Des fusibles de 15 à 20 A protègent les circuits des disjoncteurs sans interférer avec la gestion du courant de choc. Le calibre du fusible doit être supérieur au courant d'impulsion maximal que les disjoncteurs passent pendant les essais de coordination, mais il doit fournir une protection fiable contre les courts-circuits en cas de défaillance des disjoncteurs. Certaines juridictions exigent des moyens de déconnexion avec capacité de verrouillage/étiquetage pour les circuits SPD afin de permettre un remplacement en toute sécurité.

Les capacités de surveillance à distance s'avèrent précieuses pour les installations solaires de grande taille ou éloignées, où les visites fréquentes sur site ne sont pas pratiques. Les disjoncteurs avancés dotés d'une connectivité réseau signalent leur état de fonctionnement aux systèmes de gestion ou de surveillance des bâtiments et génèrent des alertes en cas de défaillance. Cette capacité permet de remplacer rapidement les disjoncteurs et d'assurer une protection continue, plutôt que de découvrir les défaillances lors de la prochaine visite de maintenance programmée.

Conformité à la norme NEC 690.35

Exigences obligatoires en matière d'installation des DPS

La norme NEC 690.35(A) impose des dispositifs de protection contre les surtensions pour les circuits CC des systèmes solaires photovoltaïques lorsque les conducteurs du circuit dépassent des distances spécifiques par rapport à l'équipement à protéger. Le code vise à réduire les dommages causés par les surtensions dues à la foudre en exigeant une protection lorsque les conducteurs créent un potentiel de collecte de surtensions important. La compréhension de ces exigences permet de garantir la conformité des installations et d'éviter les échecs d'inspection.

Les systèmes dont les conducteurs de circuit CC sont situés à plus de 2 mètres du panneau photovoltaïque doivent être protégés par des disjoncteurs, conformément à la norme NEC 2020. Cette distance relativement courte signifie que pratiquement toutes les installations solaires, à l'exception des systèmes de micro-onduleurs, nécessitent des SPD DC - même les installations résidentielles avec des onduleurs situés juste en dessous du point de montage de l'installation dépassent souvent les 2 mètres en raison des chemins d'acheminement des conduits.

Le SPD doit être installé au premier endroit facilement accessible du circuit CC. Pour de nombreuses installations, il s'agit de combinateurs de panneaux solaires ou de déconnexions CC principales à l'entrée du bâtiment. Certains systèmes installent des disjoncteurs à l'entrée des onduleurs lorsqu'il s'agit du premier emplacement accessible, mais la meilleure pratique consiste souvent à installer des disjoncteurs supplémentaires à l'emplacement des panneaux solaires, ce qui permet d'assurer plusieurs niveaux de protection.

Exigences de type 1 et de type 2

Le NEC ne spécifie pas explicitement les exigences en matière de SPD de type 1 ou de type 2, se référant plutôt aux normes appropriées, notamment UL 1449 et IEC 61643-31. Cependant, l'article 690.35(D) exige des valeurs nominales de courant de surtension spécifiques en fonction de l'emplacement de l'installation et des menaces attendues. En effet, les emplacements soumis à la foudre directe ont besoin de dispositifs de type 1, tandis que les emplacements d'équipement peuvent utiliser des dispositifs de type 2.

Le code exige des valeurs de DPS adaptées à l'emplacement et à l'application, mais laisse les valeurs spécifiques à l'appréciation des concepteurs sur la base d'une analyse technique. Cette flexibilité permet de concevoir des protections spécifiques à chaque site, mais elle confère également aux concepteurs la responsabilité d'évaluer correctement les menaces et de spécifier des valeurs nominales de SPD adéquates. Une sous-protection due à des caractéristiques nominales inadéquates ne sera pas détectée par l'inspection avant que l'équipement ne soit endommagé.

Les interprétations des autorités compétentes (AHJ) varient en ce qui concerne les caractéristiques spécifiques des SPD requises pour la conformité au code. Certaines juridictions exigent par défaut des SPD de type 1 partout, tandis que d'autres acceptent des applications de type 2 correctement conçues à l'emplacement des équipements. Discutez de l'approche de la conception des SPD avec les inspecteurs électriques locaux dès le début du processus de conception afin d'éviter des modifications coûteuses ou des retards d'installation dus à des exigences inattendues.

Exigences en matière d'inscription et d'étiquetage

L'article 690.35(C) du NEC exige que les dispositifs de protection solaire soient homologués pour l'application en question - généralement l'homologation UL 1449 pour les dispositifs de protection solaire généraux ou les produits évalués selon la norme CEI 61643-31 pour les dispositifs solaires spécifiques. L'exigence d'homologation garantit que les dispositifs de protection solaire sont soumis à des essais par une tierce partie qui vérifient les performances annoncées et les caractéristiques de sécurité. Les parasurtenseurs fabriqués sur place ou les dispositifs non répertoriés ne satisfont pas aux exigences du code, même s'ils sont théoriquement adéquats.

Un étiquetage approprié doit indiquer les caractéristiques nominales du dispositif, notamment la tension de fonctionnement maximale continue (MCOV), la tension de protection (VPR) ou la tension de serrage, ainsi que le courant de décharge nominal (In) ou le courant de décharge maximal (Imax). Les étiquettes doivent rester apposées en permanence et lisibles pendant toute la durée de vie du dispositif. Certaines juridictions exigent des étiquettes personnalisées supplémentaires identifiant les disjoncteurs dans le cadre de la protection contre les surtensions des systèmes photovoltaïques.

Les dispositifs de protection contre les surintensités des circuits SPD doivent être clairement étiquetés conformément à l'article 690.35(B)(2). Lorsque des fusibles ou des disjoncteurs externes protègent les circuits des SPD, il faut étiqueter ces dispositifs de protection en indiquant leur fonction et les valeurs de remplacement appropriées. Cela permet d'éviter un remplacement accidentel par un dispositif de protection contre les surintensités de puissance incorrecte qui pourrait ne pas protéger les SPD ou interférer avec une coordination correcte des surtensions.

Niveaux de coordination et de protection des DOCUP

Conception de la protection à plusieurs niveaux

La protection complète du système solaire utilise plusieurs niveaux de SPD pour créer une défense en profondeur. La protection primaire consiste généralement en des disjoncteurs de type 1 aux origines du champ solaire, qui gèrent les courants d'impact direct à haute énergie. La protection secondaire utilise des disjoncteurs de type 2 aux emplacements des équipements, fournissant une tension de serrage fine pour l'électronique sensible. Chaque étage traite les surtensions appropriées à son emplacement avec un contenu énergétique progressivement atténué à travers les étages.

Une bonne coordination entre les étages nécessite une séparation adéquate de l'impédance des conducteurs ou une conception délibérément coordonnée des dispositifs de protection solaire. Lorsque des disjoncteurs de type 1 et de type 2 sont installés trop près l'un de l'autre, la faible impédance du conducteur entre eux peut faire en sorte que le disjoncteur de type 2 à plus faible tension se bloque en premier, ce qui l'oblige à supporter une énergie supérieure à sa valeur nominale et provoque une défaillance prématurée. Maintenez une distance d'au moins 10 à 15 mètres entre les étages ou utilisez des disjoncteurs spécialement conçus pour une coordination rapprochée.

Certains fabricants proposent des systèmes de disjoncteurs coordonnés dans lesquels les dispositifs de type 1 et de type 2 sont spécifiquement conçus pour fonctionner ensemble, même à proximité les uns des autres. Ces systèmes utilisent des disjoncteurs dont les tensions de serrage et les caractéristiques de limitation de courant ont été soigneusement sélectionnées, ce qui garantit que le disjoncteur de type 1 s'active en premier et gère la majeure partie de l'énergie de surtension. Envisagez ces systèmes haut de gamme lorsque l'agencement du bâtiment rend difficile la séparation des scènes.

La progression de la manipulation de l'énergie va des dispositifs de type 1 à haute capacité énergétique aux dispositifs de type 2 à plus faible énergie mais à serrage plus serré. Les disjoncteurs de type 1 se fixent à des tensions relativement plus élevées, de 800 à 1500 V en général, ce qui leur permet d'absorber une énergie massive sans dommage. Les disjoncteurs de type 2 se fixent à des tensions plus basses, de 500 à 1000 V, ce qui permet de mieux protéger l'équipement une fois que les dispositifs de type 1 ont réduit l'énergie de la surtension à des niveaux gérables.

Considérations relatives à la protection des sauvegardes

La défaillance d'un SPD lors d'une surtension peut rendre l'équipement vulnérable, à moins qu'il n'existe une protection de secours. Les installations de disjoncteurs redondants aux endroits critiques - en particulier les onduleurs coûteux ou les systèmes de surveillance complexes - assurent une protection continue en cas de défaillance des disjoncteurs primaires. Le coût relativement faible de l'installation de disjoncteurs de type 2 supplémentaires sur les équipements s'avère souvent intéressant par rapport aux coûts de remplacement de l'équipement après une exposition non protégée aux surtensions.

La protection contre les surintensités pour les circuits SPD fournit une protection de secours en isolant les SPD défaillants. Lorsque les SPD tombent en court-circuit, le dispositif de protection contre les surintensités fonctionne en supprimant le dispositif défaillant. Cependant, cette protection de secours arrive trop tard pour protéger contre la surtension à l'origine de la défaillance du SPD - l'équipement peut déjà être endommagé. La protection contre les surintensités prévient les risques d'incendie et les défauts continus, mais ne remplace pas la protection initiale des disjoncteurs de puissance correctement dimensionnés.

Envisagez des éléments de protection supplémentaires tels que des fusibles antisurtension dans les circuits de la chaîne, offrant une protection supplémentaire spécifiquement pour les modules PV. Les fusibles gPV standard protègent contre les surintensités, mais les variantes résistantes aux surtensions offrent également une protection limitée contre les surtensions, protégeant les modules contre les surtensions en mode commun. Cette protection supplémentaire complète la protection SPD au lieu de la remplacer.

Erreurs d'installation et violations du code les plus courantes

❌ Utilisation de SPD à courant alternatif dans des applications à courant continu

Problème : Installer des disjoncteurs conçus uniquement pour le courant alternatif dans des applications solaires à courant continu sans avoir vérifié la capacité de fonctionnement en courant continu.

Scénarios courants :
- En supposant que les tensions nominales en courant alternatif s'appliquent aux systèmes en courant continu
- Utilisation de DSP de bâtiment standard pour les installations photovoltaïques
- Absence de vérification des valeurs nominales de courant continu sur l'étiquetage des DPS

Correction : Spécifiez des dispositifs de protection contre les surtensions explicitement conçus pour le service en courant continu aux niveaux de tension du système conformément à la norme CEI 61643-31 ou UL 1449. Les exigences en matière de protection contre les surtensions en courant alternatif et en courant continu diffèrent considérablement - les SPD en courant alternatif n'ont pas la capacité d'interruption du courant de suite nécessaire pour le service en courant continu et peuvent avoir une défaillance catastrophique. Vérifier que chaque SPD installé présente les valeurs nominales de tension et de courant continu appropriées à l'application spécifique.

❌ Longueurs excessives des câbles entre le SPD et l'équipement

Problème : L'installation de SPD à distance de l'équipement protégé avec de longs conducteurs de connexion.

Scénarios courants :
- Montage mural des SPD à quelques mètres des onduleurs pour une apparence soignée
- Installer les SPD dans des boîtes de jonction plutôt que directement sur les bornes de l'équipement
- Acheminement des fils SPD par des conduits complexes au lieu de connexions droites

Correction : Monter les SPD à moins de 0,5 mètre de l'équipement protégé en utilisant les longueurs de câble les plus courtes possibles. Chaque mètre de conducteur ajoute une augmentation de tension inductive pendant les surtensions, ce qui dégrade l'efficacité de la protection. Donner la priorité aux performances de protection plutôt qu'à l'esthétique de l'installation - accepter des installations un peu plus désordonnées avec des disjoncteurs montés à proximité s'avère utile pour améliorer de manière significative la protection de l'équipement.

❌ Connexions de mise à la terre incorrectes ou manquantes

Problème : Connexions de mise à la terre des SPD utilisant des conducteurs de taille inadéquate, des longueurs excessives ou plusieurs électrodes de mise à la terre séparées.

Scénarios courants :
- Utilisation de fils de taille minimale au lieu de conducteurs de taille optimale.
- Création de circuits de mise à la terre plutôt que de routes directes les plus courtes
- La mise à la terre de différents SPD sur des électrodes séparées crée des boucles de terre.

Correction : Utiliser au moins 10 AWG pour les SPD de type 2 et 4 AWG pour les appareils de type 1 avec des lignes droites directes vers le système d'électrodes de mise à la terre commun. Relier tous les SPD et les équipements à un système d'électrodes unique afin d'éviter les différences de potentiel de terre qui provoquent des courants de surtension entre les équipements. Envisager l'utilisation d'un feuillard plat en cuivre pour les installations haut de gamme afin de réduire l'impédance inductive par rapport à un fil rond.

❌ Pas de surveillance ou de maintenance de l'état du DOCUP

Problème : L'installation de DOCUP sans indication d'état ou sans vérification de l'état de fonctionnement.

Scénarios courants :
- En supposant que les SPD assurent une protection continue pendant toute la durée de vie du système
- Pas d'inspection de routine des indicateurs d'état des DOCUP
- Les DOCUP défectueux restent dans les systèmes pendant des années sans être remplacés

Correction : Spécifier des SPD avec une indication visuelle de l'état de fonctionnement. Inclure l'inspection des SPD dans les procédures de maintenance de routine - vérifier les indicateurs tous les trimestres dans les zones à forte exposition ou tous les ans dans les zones à exposition modérée. Remplacer immédiatement les disjoncteurs défectueux plutôt que de les différer - le fonctionnement sans protection contre les surtensions risque d'entraîner des dommages coûteux à l'équipement au cours de la prochaine saison de foudre. Envisager la surveillance à distance des SPD pour les installations critiques ou inaccessibles.

Considérations relatives aux applications spéciales

Systèmes photovoltaïques flottants ou mis à la terre

Les systèmes photovoltaïques flottants (sans mise à la terre), où aucun conducteur n'est relié intentionnellement à la terre, sont soumis à des exigences différentes de celles des systèmes avec mise à la terre. Les systèmes flottants nécessitent des disjoncteurs tripolaires protégeant simultanément les références positive, négative et de terre. Les systèmes mis à la terre peuvent utiliser une protection bipolaire lorsque le conducteur négatif est solidement relié à la terre, bien que les modèles tripolaires offrent une protection plus robuste.

La tension maximale continue de fonctionnement (MCOV) du SPD doit tenir compte de la configuration de la mise à la terre du système. Les systèmes flottants développent une tension égale sur les conducteurs positifs et négatifs par rapport à la terre - pour un système de 600 V CC, chaque conducteur peut atteindre ± 300 V par rapport à la terre. Les disjoncteurs pour chaque conducteur doivent avoir des valeurs nominales de MCOV adaptées à cette tension, ce qui permet éventuellement d'utiliser des dispositifs à plus faible tension que ceux requis pour les systèmes avec mise à la terre où la tension totale apparaît sur le conducteur non mis à la terre.

La détection des défauts à la terre interagit avec l'installation de disjoncteurs dans les systèmes mis à la terre et flottants. Les disjoncteurs créent des chemins conducteurs intentionnels vers la terre lorsqu'ils fonctionnent, ce qui peut entraîner le déclenchement des systèmes de détection des défauts à la terre en cas de surtension. Sélectionnez des systèmes de détection de défauts à la terre compatibles avec la présence de disjoncteurs, en utilisant des seuils de détection supérieurs aux courants de fuite des disjoncteurs, mais suffisamment bas pour détecter les défauts à la terre dangereux.

Systèmes à haute tension (>1000V DC)

Les systèmes solaires fonctionnant à plus de 1000V DC - de plus en plus courants dans les installations à grande échelle - nécessitent des SPD spécialisés conçus pour des niveaux de tension extrêmes. La disponibilité des composants est limitée à ces tensions et les fabricants sont moins nombreux à proposer des produits adaptés. La spécification et l'approvisionnement précoces en SPD s'avèrent essentiels pour éviter les retards de projet dus aux longs délais de livraison ou aux options limitées des fournisseurs.

Les installations de SPD à haute tension nécessitent des mesures de sécurité renforcées, notamment des lignes de fuite et des distances d'isolement plus importantes, des modules SPD fermés empêchant tout contact accidentel et des étiquettes d'avertissement complètes. Le personnel travaillant sur des systèmes à haute tension a besoin d'une formation spécialisée allant au-delà des qualifications électriques standard. Documentez soigneusement les installations SPD, y compris les schémas de câblage et les procédures d'entretien spécifiques aux équipements à haute tension.

Envisager des technologies SPD hybrides pour les applications à haute tension. Les tubes à décharge couplés à des varistances à oxyde métallique offrent la capacité de haute tension des GDT avec le serrage de tension serré des MOV. Les diodes à avalanche au silicium offrent une réponse ultra-rapide protégeant l'électronique sensible à haute tension, mais nécessitent des montages en série-parallèle pour gérer une puissance soutenue. Consulter des spécialistes de la protection contre les surtensions pour la conception de systèmes à haute tension plutôt que d'extrapoler à partir d'une expérience à plus basse tension.

Lieux d'exposition extrême à la foudre

Les régions où la densité d'éclairs au sol est exceptionnellement élevée (plus de 10 éclairs par kilomètre carré par an) peuvent nécessiter une protection renforcée allant au-delà des exigences minimales du code. En Floride, sur la côte du Golfe du Mexique ou dans les régions montagneuses, les réseaux de distribution d'électricité sont extrêmement exposés à la foudre, ce qui exige une conception robuste de la protection, avec des marges de sécurité généreuses.

Envisager des systèmes externes de protection contre la foudre avec des bornes d'air et des conducteurs de descente séparés des systèmes électriques photovoltaïques dans les zones d'exposition extrême. La conception d'un système de protection contre la foudre (LPS) conforme à la norme NFPA 780 ou IEC 62305 permet d'intercepter certains coups avant la connexion à l'équipement PV, bien que les SPD restent nécessaires pour la protection contre les surtensions induites. Les systèmes de protection contre la foudre et de protection contre les surtensions fonctionnent ensemble pour assurer une protection complète contre les coups directs et les surtensions induites.

Les protocoles de surveillance à distance et de remplacement rapide des SPD s'avèrent particulièrement importants dans les régions à forte exposition. Prévoyez un remplacement annuel des disjoncteurs, même si aucune défaillance n'a été observée - le stress cumulé de nombreux événements de surtension inférieurs au seuil dégrade progressivement les performances des disjoncteurs jusqu'à ce qu'une défaillance catastrophique se produise. Un remplacement proactif basé sur l'exposition plutôt que sur l'attente de défaillances permet de maintenir une protection optimale et d'éviter des dommages coûteux à l'équipement.

Schéma complet de l'installation d'un SPD DC pour un système solaire photovoltaïque montrant des parafoudres de type 1 au niveau du combinateur de réseau et de la déconnexion principale avec des SPD de type 2 au niveau des entrées de l'onduleur et des connexions d'électrodes de mise à la terre communes.

Questions fréquemment posées

Quelle est la principale différence entre les DOCUP de type 1 et de type 2 pour les applications solaires ?

Les SPD de type 1 gèrent l'énergie directe de la foudre testée avec des formes d'ondes de 10/350μs à 25-100kA, ce qui les rend appropriés pour les origines des réseaux et les entrées de service. Les disjoncteurs de type 2 protègent contre les surtensions induites et la foudre atténuée testées avec des formes d'ondes de 8/20μs à 10-40kA, ce qui les rend appropriés pour les emplacements d'équipement après une protection en amont. Les dispositifs de type 1 s'installent là où l'énergie de surtension maximale apparaît, tandis que les dispositifs de type 2 assurent la protection finale des appareils électroniques sensibles après que l'énergie de surtension a été partiellement atténuée par les conducteurs et les dispositifs de protection contre les surtensions en amont.

Où dois-je installer des SPD de type 1 ou de type 2 dans mon système solaire ?

Installer des disjoncteurs de type 1 au niveau des combinateurs de réseaux ou des boîtiers de chaînes où les conducteurs partent des réseaux PV exposés, et au niveau des déconnexions CC principales à l'entrée des bâtiments. Ces emplacements sont les plus exposés à l'énergie de surtension provenant de coups de foudre directs ou proches. Installez des disjoncteurs de type 2 aux bornes d'entrée CC de l'onduleur pour assurer la protection finale de l'électronique de puissance sensible. Les grands systèmes bénéficient d'une protection de type 1 au niveau des combinateurs et de la déconnexion principale et d'une protection de type 2 au niveau de chaque onduleur, ce qui crée une protection coordonnée à trois niveaux.

Ai-je besoin de SPD DC si mon système solaire dispose déjà d'une protection contre les surtensions AC ?

Oui, les protections contre les surtensions en courant continu et en courant alternatif traitent des menaces différentes dans des sections différentes du système. Les disjoncteurs DC protègent les panneaux photovoltaïques, le câblage des chaînes, les combinateurs et les entrées DC des onduleurs contre les surtensions entrant par le circuit DC - les disjoncteurs AC ne peuvent pas protéger ces composants. Les foudres qui frappent les panneaux photovoltaïques ou les foudres proches qui provoquent des surtensions dans les conducteurs CC nécessitent des SPD CC pour la protection. Les disjoncteurs AC protègent la sortie AC de l'onduleur et le système électrique du bâtiment contre les surtensions entrant par les connexions au réseau, ce qui a une fonction de protection complètement différente de celle des disjoncteurs DC.

Comment savoir si mes DOCUP ont besoin d'être remplacés ?

Les DPS de qualité intègrent des indicateurs visuels montrant l'état de fonctionnement - généralement le vert indiquant un fonctionnement normal et le rouge une défaillance nécessitant un remplacement. Les indicateurs doivent être vérifiés tous les trimestres dans les lieux très exposés et tous les ans dans les autres lieux. Certains dispositifs de protection solaire sont dotés de contacts de surveillance à distance qui signalent leur état aux systèmes de gestion des bâtiments. Remplacez immédiatement tout dispositif de protection solaire présentant une indication de défaillance. Dans les régions extrêmement exposées à la foudre, envisager un remplacement proactif tous les 5 à 7 ans, quel que soit l'état de l'indicateur, étant donné que l'exposition cumulative à des surtensions inférieures au seuil dégrade progressivement les performances, même en l'absence de défaillances évidentes.

Puis-je utiliser le même SPD pour les systèmes solaires 600V et 1000V DC ?

Non, la tension nominale des disjoncteurs doit être égale ou supérieure à la tension maximale en circuit ouvert du système, y compris la correction de température. Un système de 600 V peut nécessiter des disjoncteurs de 800 V CC, tandis que les systèmes de 1 000 V nécessitent des disjoncteurs de 1 200 à 1 500 V CC. L'utilisation de disjoncteurs sous-évalués entraîne une défaillance prématurée ou permet à une tension excessive d'atteindre l'équipement protégé. La tension maximale de fonctionnement continu (MCOV) du SPD doit être supérieure à la tension de point de puissance maximale du système, tandis que la tension de protection doit rester inférieure aux niveaux d'isolation de l'équipement. Il faut toujours spécifier des SPD explicitement pour la tension de votre système avec une marge de sécurité adéquate.

Que se passe-t-il si je n'installe pas de SPD de type 1 à l'emplacement des panneaux solaires et que je n'utilise que des SPD de type 2 au niveau des onduleurs ?

Les disjoncteurs de type 2 des onduleurs peuvent tomber en panne lorsqu'ils sont exposés à des surtensions de haute énergie normalement gérées par des dispositifs de type 1 en amont. Les coups de foudre ou les coups proches peuvent injecter des niveaux d'énergie dépassant les valeurs nominales du type 2, entraînant une défaillance catastrophique des disjoncteurs et permettant à toute l'énergie de la surtension d'atteindre les onduleurs. Même si les disjoncteurs de type 2 survivent à la surtension initiale, la contrainte les dégrade progressivement, ce qui nécessite un remplacement fréquent. Une protection adéquate utilise les types de disjoncteurs appropriés à chaque emplacement - le type 1 là où l'énergie élevée apparaît et le type 2 pour la protection finale de l'équipement après l'atténuation de l'énergie.

Quelle doit être la distance entre les connexions de mise à la terre du SPD et l'équipement protégé ?

Les conducteurs de terre des SPD doivent être aussi courts que possible - idéalement moins d'un mètre - et se connecter directement au système principal d'électrodes de mise à la terre. Chaque mètre de conducteur de terre introduit une inductance d'environ 1μH, ce qui provoque une augmentation de tension d'environ 1kV pendant les courants de surtension rapides. Cette augmentation de tension s'ajoute à la tension de serrage du SPD, ce qui peut entraîner des tensions dommageables malgré le fonctionnement du SPD. Utilisez des chemins de terre droits et directs en évitant les bobines ou les courbes inutiles. Dans les installations haut de gamme, préférez les bandes de cuivre plates aux fils ronds pour réduire l'inductance. Relier tous les SPD et les équipements à une seule électrode de mise à la terre commune afin d'éviter les courants de boucle de terre.

Ressources connexes

Une protection complète contre les surtensions solaires nécessite de comprendre comment les SPD s'intègrent aux autres composants de protection et aux systèmes de mise à la terre.

Pour en savoir plus sur la protection contre les surtensions, consultez nos guides détaillés :

Conception d'un système de protection contre les surtensions en courant continu - Spécification et coordination complètes du DOCUP
Protection solaire contre la foudre - Intégration d'un système externe de protection contre la foudre
Protection de la boîte de raccordement PV - Installation de SPD dans les assemblages de combinateurs
Exigences de mise à la terre en courant continu - Systèmes d'électrodes de mise à la terre appropriés pour l'efficacité des dispositifs de protection solaire

Vous êtes prêt à mettre en place une protection SPD DC efficace pour votre installation solaire ? L'équipe technique de SYNODE fournit des conseils sur le choix des parafoudres en fonction du projet, y compris la détermination du type 1 par rapport au type 2, l'analyse de la coordination et la conception d'une installation appropriée. Nous contribuons à assurer une protection complète contre les surtensions en répondant aux exigences suivantes NEC 690.35 tout en optimisant l'économie de la protection pour les projets allant du résidentiel à l'échelle industrielle.

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Dernière mise à jour : Octobre 2025
Auteur : L'équipe technique de SYNODE
Révisé par : Département de génie électrique

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krad est un spécialiste du contenu technique chez SYNODE et possède une grande expertise dans les systèmes de protection solaire à courant continu. Avec plus d'une décennie d'expérience dans le secteur des énergies renouvelables, krad a contribué à l'orientation technique de plus de 300 projets solaires commerciaux en Amérique du Nord, en Europe et en Asie. Son travail se concentre sur la conception de la protection des circuits, la mise en œuvre de la protection contre les surtensions et la conformité au code de l'électricité pour les installations photovoltaïques. Krad détient des certifications en conception de systèmes solaires photovoltaïques et collabore régulièrement avec des ingénieurs électriciens pour s'assurer que tout le contenu publié est conforme aux normes IEC, UL et NEC.

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