Les installations photovolta¯ques - .Les installations photovolta¯ques Conception et dimensionnement

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  • Les installationsphotovoltaques

    Conception et dimensionnement des installations raccordes au rseau

    Louis-Paul Hayoun & Aurian Arrigoni

    Photo_TOC_i-viii.indd 3 9/15/11 12:44 PM

    Groupe Eyrolles, 2010, ISBN : 978-2-212-12994-6

  • 1| mthodologie gnrale

    Composante lectricitUne installation photovoltaque produit de llectricit.

    Le dimensionnement lectrique dune installation photovoltaque fait appel deux concepts :

    la performance de linstallation (traite en dtail dans le chapitre 4) ;

    la scurit lectrique (traite en dtail dans les chapitres 6 et 7).

    Le processus du dimensionnement dune instal-lation photovoltaque consiste donc raliser des choix techniques afin de respecter ces deux cri-tres, en conformit avec les normes en vigueur.

    Conformit lectrique

    Normes applicablesUne installation photovoltaque est, avant tout, une installation lectrique. Elle doit, en ce sens, se conformer lensemble des documents carac-tre normatif dans le domaine de llectricit. En France, lUnion technique de llectricit (UTE) est lorganisme responsable de la normalisation des matriels et des installations lectriques. LUTE labore, publie et diffuse les normes et les guides dans le domaine de llectricit.

    Concernant les installations photovoltaques rac-cordes au rseau, deux documents techniques centraux sont considrer :

    le guide de lUTE C15-712-1 pour la partie conti-nue (partie CC) ;

    la norme NF C15-100 pour la partie alternative (partie CA).

    Ces deux documents techniques ne sont cepen-dant pas suffisants pour concevoir et dimension-ner une installation photovoltaque dans les rgles de lart. En effet, chacun dentre eux fait rfrence dautres normes et guides, ainsi quillustr sur les schmas ci-contre.

    Diffrence entre norme et guide

    Mme si dune manire gnrale, un guide est un document normatif caractre informatif, dans le cas prsent, le guide UTE C15-712-1 est un guide dapplication des exigences de la norme NF C15-100 pour les installations photovoltaques, la norme NF C15-100 tant elle-mme dapplication obligatoire.Par ailleurs, tant donn quil sagit du seul rfrentiel exis-tant et utilis par le CONSUEL pour la dlivrance de lat-testation du mme nom, cela le rend de fait incontournable.

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  • UTE C 15-211

    UTE C 15-105

    Guide pratique

    Locaux mdicaux

    UTE C 15-411

    Alarmes

    UTE C 15-531

    Parafoudres en TT

    UTE C 15-150

    Lampes dcharges

    UTE C 15-241

    Frquence 100 400 Hz

    UTE C 15-201

    Grandes cuisines

    UTE C 15-401

    Groupes thermiques

    UTE C 15-103

    Influences externes

    UTE C 15-106

    Section PE

    UTE C 15-520

    Canalisations :mode de pose

    UTE C 15-476

    Sectionnementet commande

    UTE C 15-801

    Installations lectriquesdans les meubles

    UTE C 15-107

    Canalisationsprfabriques

    NF C 15-100

    La norme nf C15-100.

    UTE C 15-105

    UTE C 15-712

    UTE C 15-443

    UTE C 15-106

    UTE C 32-502

    UTE C 15-520

    NF C 15-100

    NF C 14-100

    NF EN 62305

    Dtermination des sections deconducteurs et choix desdispositifs de protection

    Choix des parafoudres

    Choix des cbles PE

    Cble utilis pour les systmesphotovoltaques

    Protection contre la foudre

    Canalisations - Mode de pose -Connexions

    Le guide de lute C15-712.

    Le chapitre 6 et le chapitre 7 traitent respective-ment du dimensionnement de la partie continue et de la partie alternative dune installation pho-

    tovoltaque raccorde au rseau. Le lecteur pourra sy reporter pour toute information concernant ces sujets.

    5Mthodologie gnrale

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  • CONSUELLe CONSUEL est le Comit national pour la scu-rit des usagers de llectricit. Il sagit dune asso-ciation, sous la tutelle des pouvoirs publics, dont le rle est de vrifier la conformit lectrique des installations lectriques.

    Depuis le 22 mars 2010, toute installation pho-tovoltaque raccorde au rseau doit tre attes-te conforme par le CONSUEL avant sa mise en service.

    Lattestation de conformit du CONSUEL est devenue obligatoire suite un rapport, pro-duit par le CONSUEL lui-mme, mentionnant : La moiti, 51 % exactement, des installations photovoltaques que nous avons contrles en France mtropolitaine prsentent des non-confor-mits. Il est noter que, parmi les non-confor-mits releves, 53 % correspondaient labsence dtiquetage.

    Scurit lectriqueLlectricit est, rappelons-le, trs dangereuse. En France, chaque anne, on dnombre plusieurs

    milliers daccidents corporels, dont au moins 200 sont mortels, et plus de 4 000 incendies.

    Les modules photovoltaques produisant de llec-tricit dite continue, les lectriciens ne sont pas rompus ce type dinstallation. La scurit lec-trique dune installation photovoltaque est donc un lment ne pas ngliger.

    Les arcs lectriques

    Les risquesUn arc lectrique est le passage dun courant dans un milieu isolant tel que lair. Un arc lectrique se produit dautant plus facilement que deux parties conductrices sont proches.

    Les arcs lectriques se produisent gnralement lors de louverture dun circuit lectrique (ouver-ture dun interrupteur).

    Dans une installation photovoltaque, des arcs lec-triques peuvent se produire dans les cas suivants :

    ouverture dune chane photovoltaque aprs mise en court-circuit de la chane. La mise en court-circuit de la chane se fait :

    illustration dun arc lectrique. Kelpfish - fotolia.com

    6 Cadre ConoMiqUe et adMinistratiF

    01_Photo_Ch01_003-024.indd 6 9/15/11 10:04 AM

  • soit par imprudence lors du cblage,

    soit par usure des cbles (lme des conduc-teurs entre en contact) ;

    contact lectrique dfectueux. Par exemple, dans le cas de borniers vis au niveau des cof-frets lectriques, si la vis est mal serre, il peut se produire des arcs lectriques.

    Ils sont caractriss par un fort dgagement de chaleur (la temprature est trs leve au niveau de larc), ce qui peut entraner des accidents plus ou moins graves :

    incendies : les quipements lectriques pren-nent feu ;

    brlures : lors dopration de maintenance ou pendant la phase des travaux, les intervenants sont susceptibles, sils ne sont pas forms, de crer des arcs lectriques. La brlure peut tre directe (au niveau des mains et des avant-bras) ou indirecte ( au niveau du visage par vaporation de lme du conducteur sous forme de micropoussires br-lantes, suite la formation de larc lectrique).

    Mesure de protectionAfin de protger les biens et les personnes contre les arcs lectriques, il est prvu plusieurs mesures de scurit :

    en cas dintervention, toujours couper linstalla-tion. Le sens de coupure doit seffectuer dabord en coupant linterrupteur du coffret CA (ct alterna-tif), puis en arrtant londuleur, et enfin en ouvrant linterrupteur CC (ct continu). La coupure de linstallation permet de supprimer tout courant, ce qui rduit le risque dapparition darc lectrique ;

    les cbles doivent tre de type C2, cest--dire non-propagateur de la flamme ;

    chaque couple de connecteurs mle-femelle assembler doit tre de mme type et de mme marque. On sassurera que la connexion est cor-rectement ralise ;

    lectrique. Le contact indirect est laction den-trer en contact avec un objet qui est lui-mme en contact direct avec lme dun conducteur. Le courant et la tension dans un circuit peuvent tre soit continus, soit alternatifs. Le corps humain

    Connecteurs mal branchs susceptibles de produire des arc lectriques.

    Connecteurs bien branchs.

    les intervenants doivent tre munis de gants et dune protection faciale.

    Les risques dlectrocutionLlectrisation est le passage de courant lectrique dans le corps humain. Lorsque cela entrane le dcs, on parle dlectrocution. Llectrisation a pour origine un contact direct ou un contact indirect. Le contact direct est laction dentrer en contact avec lme dun conducteur du circuit

    7Mthodologie gnrale

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  • est capable de supporter le passage dun courant ou une mise sous tension (rcapitulatif dans le tableau ci-dessous).

    Compte tenu de la rsistance lectrique du corps humain ( 1 000 ), il existe un seuil de tension potentiellement mortel pour lhomme, savoir :

    50 V alternatif (frquence 50 Hz) ;

    120 V continu.

    Cette limite de tension permet de dfinir le domaine de la trs basse tension et de la basse tension :

    Dans une installation photovoltaque raccorde au rseau, le domaine de tension sera gnralement toujours celui de la basse tension. Par cons-quent, toute intervention sur ce type dinstallation comporte un risque potentiellement mortel pour lintervenant.

    Courant alternatif 50 Hz Effets lectriques

    0,5 mA Seuil de perception - Sensation trs faible

    10 mA Seuil de non-lch - Contraction musculaire

    30 mA Seuil de paralysie - Paralysie ventilatoire

    75 mA Seuil de fibrillation cardiaque irrversible

    1 A Arrt du cur

    Courant continu Effets lectriques

    2 mA Seuil de perception

    130 mA Seuil de fibrillation cardiaque

    300 mA Seuil dinconscience

    Alternatif Continu

    Trs basse tension (TBT) U < 50 V U < 120 V

    Basse tension (BT) 50 V < U < 1 000 V 120 V < U < 1 500 V

    Protection faciale.Gant isolant de protection.

    Effets du courant lectrique sur le corps humain

    8 Cadre ConoMiqUe et adMinistratiF

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  • I = 0 A

    U = 9 UCO~ 270 V

    UCO~ 30 V

    UCO~ 30 V

    UCO~ 30 V

    UCO~ 30 V

    UCO~ 30 V

    UCO~ 30 V

    UCO~ 30 V

    UCO~ 30 V

    UCO~