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LES CLES DU DIMENSIONNEMENT

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Dispositifs de coupure et de sectionnement DC photovoltaiques

Dans une installation photovoltaïque, il est indispensable de pouvoir couper le courant, afin d'effectuer par exemple des opérations de maintenance. Pour ce faire, plusieurs familles de dispositifs de coupure et de sectionnement sont disponibles.

Le but de ce cours est de faire le point sur les appareils de coupure et de sectionnement existant, et de définir les règles élémentaires de dimensionnement. Le plan de ce cours est la suivant :

DISPOSITIFS DE COUPURE ET DE SECTIONNEMENT

  1. Définitions
  2. Choix et emplacement



Choix et emplacement



Choix de l'interrupteur

Le guide C15-712 exige la mise en place d'un interrupteur général en amont de l'onduleur, remplissant la fonction de coupure en charge préalable à tout sectionnement. Certains onduleurs intègrent un interrupteur DC ce qui permet de s'affranchir d'un interrupteur externe, à condition qu'il soit conforme aux recommandations du guide de l'UTE C15-712. .

L'interrupteur général DC doit être dimensionné pour le tension et le courant continus maximum, calculés en fonction des paramètres suivants :
  • M, le nombre de modules en série
    Dans une chaîne photovoltaïque, plusieurs modules photovoltaïques sont connectés en série afin d'obtenir la tension DC souhaitée. Ces tensions sont d'autant plus élevées que le nombre de modules en série M est important.
  • N, le nombre de châines en parallèle
    Dans un groupe photovoltaïque, plusieurs chaînes photovoltaïques sont connectés en parallèle. Le courant résultant est égale à la somme des courants de chaque chaîne.
  • Icc, le courant de court-circuit du module photovoltaïque (dans les conditions standard de test STC)
    Le courant assigné de l'interrupteur doit être au minimum égal à N × Icc, majoré d'un coefficient 1.25 (préconisé par l'UTE C15-712).
  • Vco, la tension en circuit ouvert de la chaîne (dans les conditions standard de test STC)
    La tension assignée de l'interrupteur doit être au minimum égale M × Vco, majoré d'un coefficient 1.15 (préconisé par l'UTE C15-712).
  • Par ailleurs, le pouvoir de coupure d'un interrupteur n'est pas le même en DC ou en AC. Ainsi, l'interrupteur doit être spécifié pour le fonctionnement en DC (courant et tension continus).


Choix du sectionneur

Le sectionnement DC sur la liaison principale, en amont de l'onduleur, est un moyen d'isoler électriquement le champ photovoltaïque tout entier pour permettre une intervention en toute sécurité sur l'onduleur durant les travaux d'installation, de maintenance ou de réparation (sous réserve d'avoir sectionné également au préalable la liaison AC en sortie de l'onduleur !).

Le sectionnement DC doit :
  • être bipolaire pour isoler électriquement les 2 conducteurs correspondant à chaque polarité mais peut ne pas être à sectionnement simultané,
  • être spécifié pour le courant continu,
  • se situer en amont et à proximité de l'onduleur.
En pratique, pour des onduleurs de faible puissance, le sectionnement peut être assuré par des connecteurs débrochables reliant la liaison principale au coffret intégrant l'interrupteur général (armoire DC) ou directement à l'onduleur si celui-ci dispose d'un interrupteur intégré.
Toutefois, pour éviter tout sectionnement en charge, ls dispositifs de connexion accessibles aux personnes non-averties ou non-qualifiées ne doivent être démontables qu'à l'aide d'un outil par construction (exemple : connecteurs DC verrouillables) et ceci après avoir actionné l'interrupteur DC.

Dans le cas d'utilisation d'interrupteur-sectionneur situé en amont de l'onduleur, il n'est pas nécessaire de déconnecter les connecteurs de la liaison principale DC pour intervenir sur l'onduleur si l'interrupteur-sectionneur a été ouvert et consigné.