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Installations photovoltaïques : choix des équipements électriques

De Guide de l'Installation Electrique

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Règles générales de conception d'une installation électrique
Raccordement au réseau de distribution publique MT
Raccordement au réseau de distribution publique BT
Bien choisir une architecture de distribution électrique
La distribution BT
Protection contre les chocs et incendies électriques
La protection des circuits
L’appareillage BT : fonctions et choix
La protection contre les surtensions
Efficacité Energétique de la Distribution Electrique
Compensation d’énergie réactive
Détection et atténuation des harmoniques
Les alimentations et récepteurs particuliers
Les installations photovoltaïques
La norme NF C 15-100 dans l’habitat
Recommandations pour l'amélioration de la CEM
Mesure

Sommaire

Installation PV raccordée au réseau ≤ 10 kW (résidentiel)

Un onduleur monophasé

  • Typiquement, un onduleur monophasé 5 kW raccordé au réseau, avec UOC Max ≤ 600 V.
  • Une ou deux chaines - ISCTC < 25 A, ICA < 32 A.
  • Dans cette conception, il n'y a pas de protection de chaîne.
  • Un interrupteur principal PV est nécessaire. Lorsque l'onduleur est en intérieur, un interrupteur télécommandé supplémentaire au point d'entrée du câble CC est recommandé pour les interventions d'urgence.

Fig. P22Raccordement réseau ≤ 10 kW

Installation PV raccordée au réseau de 10 à 100 kW (petit bâtiment)

Un onduleur triphasé avec un coffret de jonction

  • Typiquement, un onduleur 30 kW à 60 kW raccordé au réseau. UOC max est généralement supérieur à 600 V (jusqu'à 1000 V), ISCTC ne dépasse pas 200 A, ICA ne dépasse pas 100 A.
  • Cette conception a plus de 2 chaînes.
  • Une protection contre un courant inverse est donc nécessaire.
  • Un commutateur principal PV est nécessaire. Quand l'onduleur est en intérieur, un télérupteur supplémentaire au point d'entrée CC du câble est recommandé pour les interventions d'urgence.

Fig. P23Onduleur simple MPPT 10 - 100 kW

Architecture multi-onduleurs monophasés

  • Typiquement, 6 à 20 onduleurs 5 kW raccordés au réseau.
  • L'architecture utilisée pour un bâtiment résidentiel peut être reproduite aussi souvent que nécessaire.
  • Dans ce cas, le système CC est très simple et le système CA est très similaire aux systèmes CA habituels.

Fig. P24Plusieurs onduleurs 10 - 100 kW simple MPPT

Installation PV raccordée au réseau 150 à 500 kW (grand bâtiment et ferme photovoltaïque)

Onduleur triphasé avec plus de deux coffrets de groupes

  • Typiquement, un seul onduleur 150 kW à 500 kW.
  • Cette conception est très similaire à la précédente, sauf qu'il y a davantage de groupes, ce qui nécessite une protection des câbles de groupes.
  • ISTC ≤ 400 A, ICA ≤ 600 A.
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Besoins Chaîne Coffret de jonction
de groupe
Coffret de jonction générateur Onduleur Coffret CA 400 V ou autre tension
(onduleur sans transfo)
Appareillage et commande (Q)
Isolement [a] [d]
Commutation
(établissement et coupure
du courant nominal)

DC22A

DC22A
[a] [d]
Commande [b] [a] [d]
Protection surintensité [c] [f]
Protection contre un
défaut d'isolement
[h] [h]
Parafoudre (SPD) [g] • type 2 • type 1 ou 2
Enveloppe extérieur IP5x
double isolement
intérieur
double isolement
Exigence standard CA
+ exigence code réseau Distributeur
Comptage énergie P,Q, PF, énergie, alarmes,
THD, harmoniques
individuelles

[a]  L'interrupteur principal du générateur photovoltaïque peut être inclus dans l'onduleur. Cette solution rend l'entretien ou le remplacement de l'onduleur plus difficile.
[b]  Si la commutation pour intervention d'urgence est nécessaire, l'interrupteur principal dans le coffret de jonction peut être équipé d'une bobine de déclenchement et d'un mécanisme motorisé pour la refermeture à distance.
[c]  La protection des câbles de groupe est recommandée pour éviter le surdimensionnement des câbles. Pour assurer un déclenchement rapide des protections, 6 à 8 tableaux sont recommandés.
[d]  L'onduleur doit inclure une protection anti-îlotage (selon VDE 0126 par exemple).
[e]  Protection contre surcharges et courts-circuits.
[f]  S'il n'y a pas de parafoudre dans l'onduleur ou si la distance entre le coffret CC et l'onduleur dépasse 10 m, un parafoudre est nécessaire dans ce coffret.
[g]  L'isolement galvanique est assuré par un transformateur MT/BT :
      1. système PV sans mise à la terre fonctionnelle : un contrôle d'isolement est nécessaire : IMD - IM20 et accessoire IMD-IM20-1700,
      2. système PV avec mise à la terre fonctionnelle : la mise à la terre doit être effectuée par un disjoncteur boîtier moulé CC (série iC60PV 4P 2 - 10 A) ou un fusible

Fig. P25Onduleur MPPT unique 150 - 500 kW avec nombre de groupes > 2