Protection contre les surtensions électriques
Lors du fonctionnement des systèmes d'éclairage photovoltaïques, les surtensions électriques constituent une menace potentielle qui ne peut être ignorée. Ils peuvent provenir non seulement de coups de foudre directs ou provoqués, mais également du fonctionnement du réseau électrique ou d’actions de commutation internes au sein du système. Qu'il s'agisse d'un petit système d'éclairage photovoltaïque 12/24 V ou d'une installation d'éclairage photovoltaïque à grande échelle, des mesures raisonnables de protection contre les surtensions électriques sont nécessaires.
Risques de surtension électrique et contre-mesures pour les petits systèmes d'éclairage photovoltaïques 12/24 V
Même si ces systèmes sont de petite taille et disposent de budgets limités, ils sont néanmoins confrontés à des risques. Les hautes tensions instantanées générées par la foudre ou d'autres facteurs peuvent pénétrer dans les panneaux ou les lignes photovoltaïques, endommageant les composants sensibles tels que les contrôleurs de charge, les batteries ou les lampes.
Renforcer les bases
Renforcer les bases est crucial :
- Assurez-vous que les composants métalliques tels que les supports de panneaux photovoltaïques, les poteaux de lampe et les boîtiers d'équipement sont connectés de manière fiable au dispositif de mise à la terre.
- Une bonne mise à la terre peut fournir un chemin de décharge pour l’énergie de surtension et constitue la pierre angulaire de la protection.
Optimisation du câblage
Optimiser le câblage pour réduire les risques :
- Les lignes électriques et les lignes de signaux doivent être posées séparément et le câblage parallèle longue distance doit être évité pour réduire l'induction électromagnétique.
- Pour les lignes clés, il est possible d'envisager le passage dans des tuyaux métalliques et la mise à la terre aux deux extrémités, en tirant parti de leur effet de blindage.
Utiliser la protection intégrée
Utilisation de la protection intégrée de l'équipement :
- Lors de l'achat de composants de base tels que des contrôleurs et des onduleurs, des produits dotés de fonctions de base intégrées de suppression des surtensions peuvent être sélectionnés de manière préférentielle.
Protection contre les surtensions électriques pour les systèmes d'éclairage photovoltaïques à grande échelle
Pour les systèmes de grande envergure, de grande valeur ou situés dans des zones sujettes à la foudre, l'installation de dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) dédiés est une mesure essentielle nécessaire.
Stratégie de protection hiérarchique
Adopter une stratégie de protection hiérarchique :
- Installez des SPD appropriés aux nœuds clés tels que l'extrémité de sortie du générateur photovoltaïque, l'armoire de distribution CC, le côté onduleur et le côté sortie CA, affaiblissant progressivement l'énergie de surtension couche par couche.
Sélection et installation correctes
Sélection et installation correctes :
- Lors de la sélection d'un SPD, assurez-vous que ses paramètres électriques (tels que la tension de fonctionnement continue maximale, le niveau de protection contre la tension) correspondent au système.
- L'emplacement d'installation doit être aussi proche que possible de l'équipement protégé et garantir que son chemin de mise à la terre est court et droit pour obtenir une décharge d'énergie rapide et efficace.
Liaison équipotentielle
Mise en œuvre de la liaison équipotentielle :
- Connectez les extrémités de mise à la terre de tous les équipements, tuyaux et auges métalliques, fils de mise à la terre SPD, etc. à la même grille de mise à la terre pour éviter les dommages secondaires causés par les différences de potentiel.
Stratégies complètes de protection et de gestion
La protection contre les surtensions électriques est un projet systématique, et la maintenance et la gestion après l'installation sont tout aussi importantes.
Inspection et entretien réguliers
Inspection et entretien réguliers :
- Vérifiez régulièrement si la résistance de mise à la terre est toujours conforme à la norme, vérifiez l'état d'indication de défaillance du SPD (le cas échéant) et remplacez les modules de protection actionnés ou vieillis en temps opportun.
- En même temps, inspectez les conduites pour déceler tout dommage ou vieillissement.
Surveillance et alerte précoce
Combiner surveillance et alerte précoce :
- Pour les installations importantes, il peut être envisagé d’installer des enregistreurs d’événements de surtension électrique pour faciliter l’analyse des risques.
- Pendant la saison des éclairs, soyez attentif aux avertissements météorologiques et élaborez des plans d'intervention d'urgence (comme couper les charges non essentielles si nécessaire), qui constituent également des mesures de protection proactives efficaces.
Conclusion
En résumé, la protection contre les surtensions électriques doit suivre le principe suivant : « une protection de base est essentielle, une protection spéciale est ajoutée pour les systèmes clés et un entretien régulier garantit l'efficacité ». Les systèmes à petite échelle peuvent améliorer leur résilience grâce à une mise à la terre et un câblage solides ; les systèmes importants et à grande échelle devraient construire un réseau de protection SPD à plusieurs niveaux depuis la décharge de courant externe jusqu'à la protection interne, complété par une gestion continue de l'exploitation et de la maintenance, afin d'assurer le fonctionnement stable à long terme des systèmes d'éclairage photovoltaïques sous diverses menaces de surtension électrique.