Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2025-06-21 Origine : Site
Vous souhaitez garder votre système solaire photovoltaïque à l'abri de la foudre. Aux États-Unis, la foudre frappe plus de 40 millions de fois chaque année . La foudre est à l'origine de 9,8 % de tous les risques liés aux systèmes solaires photovoltaïques. La réclamation moyenne pour dommages est de 73 394 $. Les panneaux solaires, les onduleurs photovoltaïques et le câblage courent un risque élevé. Ils ont besoin d’une forte protection. Vous avez besoin des bonnes mesures de protection contre la foudre, comme la mise à la terre, pour protéger votre investissement solaire photovoltaïque. Une bonne protection contre la foudre du système d’énergie solaire utilise une mise à la terre et d’autres étapes. Ces étapes vous aident à éviter des dommages coûteux. Ils assurent également la sécurité et le bon fonctionnement de votre système photovoltaïque.
| Statistique Description | Valeur |
|---|---|
| Pourcentage du total des risques causés par la foudre | 9,8% |
| Coût moyen des sinistres dus aux dégâts causés par la foudre | 73 394 $ |
| Coups de foudre annuels aux États-Unis | Plus de 40 millions |
La foudre peut gravement endommager les panneaux solaires, les onduleurs et le câblage. La protection de votre système est très importante. Une bonne mise à la terre permet à la foudre d'atteindre le sol en toute sécurité. Cela réduit les risques de dommages à votre équipement solaire. Les dispositifs de protection contre les surtensions agissent rapidement lorsque des pics de tension se produisent. Ils fonctionnent mieux à proximité de vos panneaux solaires, de votre onduleur et de votre panneau principal. Des contrôles et un entretien réguliers assurent le bon fonctionnement de votre protection contre la foudre. Cela aide également votre système à durer plus longtemps. Faites toujours appel à un professionnel certifié pour installer et vérifier votre protection contre la foudre. Cela vous protège et respecte les règles.
Les coups de foudre directs sont les plus dangereux pour votre système photovoltaïque. Si la foudre frappe vos panneaux solaires ou vos supports, elle envoie une énorme explosion d'énergie. Le courant peut atteindre 100 kA avec une forme d'onde de 10/350 µs . Une telle puissance peut briser immédiatement les modules photovoltaïques, les onduleurs et les câbles. Les frappes directes entraînent souvent l’arrêt du fonctionnement de l’ensemble du système. Réparer ce problème peut coûter beaucoup d’argent. Les coups de foudre directs ne se produisent pas souvent, mais ils causent de gros problèmes lorsqu'ils se produisent. Les ingénieurs utilisent des modèles haute fréquence pour voir comment les systèmes photovoltaïques réagissent à ces impacts. Ces tests les aident à améliorer la mise à la terre et la protection de votre installation solaire.
La plupart des dégâts causés par la foudre dans les systèmes photovoltaïques proviennent de frappes indirectes. Lorsque la foudre frappe le sol ou quelque chose à proximité, elle crée de puissants champs électromagnétiques. Ces champs peuvent injecter des milliers de volts dans vos câbles photovoltaïques. Les fils agissent comme des antennes et transportent la surtension à travers votre système. Cela peut endommager des pièces telles que les onduleurs et les contrôleurs. Des études montrent que même avec des filtres passe-bas, des surtensions peuvent toujours se produire dans les circuits convertisseurs. Les convertisseurs Buck avec MOSFET SiC présentent un risque plus élevé. Les coups de foudre indirects se produisent plus que les coups de foudre directs. Une bonne protection contre les surtensions et une bonne mise à la terre peuvent arrêter jusqu'à 95 % des dégâts causés par la foudre. Les fusibles et les disjoncteurs ne peuvent pas arrêter ces surtensions rapides. Réparer un onduleur endommagé peut coûter plus de 1 000 $. Les parafoudres coûtent environ 200 $ et peuvent aider à stopper ces dégâts.
Des éclairs se produisent dans le monde environ 100 fois par seconde.
Chaque frappe peut avoir jusqu'à un milliard de volts et 200 000 ampères.
La plupart des problèmes des systèmes photovoltaïques proviennent de la foudre indirecte et non d’impacts directs.
Les surtensions pénètrent souvent via les câbles CA, en particulier depuis les générateurs de secours éloignés de l'onduleur.
L'augmentation du potentiel du sol se produit lorsque la foudre frappe le sol à proximité de votre système photovoltaïque. La tension de terre augmente et fait une différence dangereuse entre les points de votre système de mise à la terre. Cette tension peut pousser le courant à travers vos câbles et équipements photovoltaïques. Cela peut briser l’isolation et provoquer une panne de l’équipement. Des programmes informatiques tels que COMSOL Multiphysics et ATP/EMTP montrent comment les surtensions de tension par échelon et les surtensions de foudre par reflux stressent votre installation photovoltaïque. Vous avez besoin d’une bonne mise à la terre pour gérer l’augmentation du potentiel du sol et assurer la sécurité de vos panneaux solaires et de vos onduleurs. La vérification et la maintenance de votre système aident souvent à protéger votre système photovoltaïque de ces dangers cachés.
La mise à la terre est très importante pour la protection contre la foudre du système d’énergie solaire. Vous avez besoin d’un bon système de mise à la terre pour protéger votre équipement photovoltaïque des surtensions. Lorsque vous installez un système photovoltaïque, la mise à la terre permet à la foudre d'atteindre la terre. Ce chemin aide à arrêter les dommages à vos panneaux solaires, onduleurs et câblage. Sans mise à la terre, la foudre peut se déplacer dans votre système photovoltaïque et briser les composants électroniques. Vous devez connaître les types de mise à la terre, choisir les bons matériaux, suivre les bonnes étapes et respecter toutes les règles du code pour assurer la sécurité de votre système.
Il existe différentes manières de mettre à la terre votre système photovoltaïque. Les types les plus courants sont les systèmes isolés et non isolés. Une mise à la terre isolée maintient le générateur photovoltaïque à l'écart des autres systèmes électriques. Une mise à la terre non isolée relie tout ensemble. Des études montrent que le meilleur choix dépend de la taille de votre site et de votre système. Pour la plupart des foyers et des entreprises, un réseau de mise à la terre fonctionne mieux. Cette méthode relie toutes les pièces métalliques et électrodes. Il réduit les tensions dangereuses lors d’un coup de foudre. Les réseaux de liaison fonctionnent également bien dans les sols à haute résistance. Ils constituent un moyen efficace et peu coûteux de protéger votre système d’énergie solaire de la foudre.
Astuce : connectez toujours tous les cadres, racks et boîtiers métalliques à votre système de mise à la terre. Cette étape contribue à réduire le risque de transfert de tensions et à assurer la sécurité de votre système photovoltaïque.
Les piquets de mise à la terre sont un élément clé d’un bon système de mise à la terre. Vous enfoncez ces tiges profondément dans le sol pour créer un chemin à faible résistance pour la foudre. Le Le matériau que vous utilisez modifie le fonctionnement des tiges et leur durée de vie. Les tiges de cuivre et d’acier cuivré fonctionnent mieux pour les systèmes photovoltaïques. Des études montrent que les tiges recouvertes de cuivre peuvent durer plus de 40 ans. Les tiges d’acier zinguées ne durent qu’une quinzaine d’années. Les tiges de cuivre ne rouillent pas facilement et transportent bien l'électricité. Cela les rend parfaits pour la plupart des installations solaires.
| des matériaux | Conductivité | Résistance à la corrosion | Durée de vie | Performance dans les systèmes photovoltaïques |
|---|---|---|---|---|
| Cuivre | Excellent | Haut | 40+ ans | Idéal pour une faible impédance de réseau |
| Acier cuivré | Modéré | Haut | 20-40 ans | Bonne impédance légèrement supérieure |
| Acier galvanisé | Inférieur | Modéré | ~10 ans | Nécessite plus d'entretien |
| Acier zingué | Le plus bas | Modéré | ~15 ans | Durée de vie la plus courte |
| Aluminium | Bien | Faible | Varie | Moins fréquent, risque de corrosion |
Vous devez choisir des tiges en fonction de votre sol et du risque de rouille. Dans les endroits humides ou côtiers, les tiges en cuivre ou en acier cuivré offrent la meilleure protection à votre système photovoltaïque.
Vous devez suivre les bonnes étapes pour installer votre système de mise à la terre. Une bonne installation aide votre système photovoltaïque à gérer la foudre en toute sécurité.
Choisissez les tiges de mise à la terre et les conducteurs adaptés à votre site. Les tiges de cuivre ou d'acier cuivré conviennent mieux à la plupart des projets solaires.
Enfoncez les tiges profondément dans le sol, à au moins 8 pieds. Espacez plus d’une tige au moins deux fois leur longueur.
Connectez toutes les pièces métalliques, cadres et boîtiers au système de mise à la terre avec des pinces et des conducteurs approuvés.
Mesurez la résistance du sol. Essayez pour 25 ohms ou moins. Pour les gros systèmes photovoltaïques, visez 5 ohms ou moins.
Reliez toutes les électrodes de mise à la terre ensemble. Cela comprend les conduites d’eau, l’acier de construction et les paratonnerres. Cela constitue un réseau de mise à la terre solide.
Testez souvent votre système de mise à la terre. Vérifiez la rouille, les connexions desserrées ou les dommages causés par les tempêtes.
Mettez à jour votre installation si vous ajoutez à votre système photovoltaïque ou si les codes changent.
Remarque : tester et entretenir votre système de mise à la terre contribue à son bon fonctionnement et prolonge la durée de vie de votre équipement photovoltaïque.
Vous devez suivre tous les codes électriques pour vous assurer que la mise à la terre de votre système photovoltaïque fonctionne correctement. Les codes nationaux et locaux, comme le NEC et la NFPA 780, comportent des règles strictes en matière de mise à la terre et de liaison. Ces codes indiquent que vous devez relier toutes les pièces métalliques et utiliser des matériaux approuvés pour votre système de mise à la terre. Les inspections montrent que de nombreux systèmes photovoltaïques échouent en raison d'une mauvaise mise à la terre ou de liaisons manquantes entre les cadres et les électrodes. Si vous suivez les règles du code, vous réduisez le risque de dommages causés par la foudre et améliorez le fonctionnement de votre système.
Les grands parcs solaires utilisent des systèmes de mise à la terre spéciaux basés sur la résistance du sol pour éloigner la foudre des équipements sensibles.
Les systèmes photovoltaïques intégrés au bâtiment utilisent une mise à la terre structurelle pour plus de sécurité dans les bâtiments de grande hauteur.
Les dispositifs de protection contre les surtensions fonctionnent mieux avec un système de mise à la terre conforme au code. Ils aident à éloigner les surtensions dangereuses de vos pièces photovoltaïques.
Vous devriez toujours parler à un électricien agréé ou à un installateur solaire pour vous assurer que la mise à la terre de votre système respecte toutes les règles du code. Cette étape protège votre investissement et permet à votre système photovoltaïque de fonctionner en toute sécurité pendant longtemps.
Vous avez besoin de dispositifs de protection contre les surtensions pour protéger votre système photovoltaïque des surtensions. Ces appareils vérifient la tension à tout moment. Lorsqu’une surtension se produit, ils réagissent très rapidement. Ils utilisent Varistors à oxyde métallique et tubes à décharge gazeuse . Ces pièces restent éteintes en temps normal. Lorsqu'une forte surtension arrive, ils s'allument. Ils envoient une tension supplémentaire au sol. Cela protège vos panneaux photovoltaïques , vos onduleurs et vos câbles contre tout dommage. Les dispositifs de protection contre les surtensions vous aident à éviter des réparations coûteuses. Ils maintiennent également une forte protection contre la foudre de votre système d’énergie solaire. Vous devez choisir des appareils adaptés à la tension et au courant de votre système. De bons dispositifs de protection contre les surtensions peuvent gérer jusqu'à 15 kA de courant de surtension . Ils fonctionnent bien par temps difficile.
| de la mesure de performance | Description |
|---|---|
| Indice de protection contre la tension | 1 000 V CC pour les systèmes photovoltaïques, gère les fortes surtensions |
| Capacité de décharge | Jusqu'à 15 kA, absorbe les courants de surtension importants |
| Modes de protection | Fonctionne pour les circuits DC et AC |
| Temps de réponse | Nanosecondes, réagit rapidement aux surtensions |
| Résilience environnementale | Fonctionne de -40°C à +85°C, résiste à la poussière, à l'humidité et aux UV |
| Conformité | Conforme aux normes de sécurité CEI, UL et IEEE |
Les dispositifs de protection contre les surtensions réduisent les temps d'arrêt. Ils aident votre système photovoltaïque à durer plus longtemps.
Vous devez placer des parasurtenseurs aux bons endroits. Placez-les près du boîtier de combinaison du réseau photovoltaïque du côté CC. Cela protège vos panneaux photovoltaïques et maintient les fils courts. Les fils courts réduisent l'impédance de surtension. Placez davantage de dispositifs de protection contre les surtensions à l'entrée de l'onduleur. Cela protège l’onduleur des surtensions. Côté AC, placez des parasurtenseurs à proximité du panneau principal. Cette configuration protège votre charge et assure la sécurité de votre système photovoltaïque .
| Emplacement dans le système solaire photovoltaïque | Raison du placement | Type de SPD recommandé |
|---|---|---|
| Côté CC près du boîtier de combinaison du générateur photovoltaïque | Protège le générateur photovoltaïque ; réduit la longueur du fil et l'impédance de surtension | Tapez 2 |
| Entrée onduleur | Protège l'onduleur des surtensions | Type 1, Type 2 ou les deux |
| Côté AC près du panneau de distribution principal | Protège le côté chargement ; à proximité de l'équipement pour de meilleurs résultats | Type 1, Type 2 ou les deux |
Astuce : placez toujours des dispositifs de protection contre les surtensions à proximité de l'équipement que vous souhaitez protéger. Une bonne mise à la terre et une bonne liaison aident les parasurtenseurs à mieux fonctionner.
Vous pensez peut-être que les fusibles peuvent protéger votre système photovoltaïque des surtensions. Les fusibles coupent le circuit si trop de courant circule. Ils n’agissent pas assez rapidement pour arrêter les surtensions provoquées par la foudre. Les dispositifs de protection contre les surtensions fonctionnent en quelques nanosecondes. Les fusibles mettent beaucoup plus de temps à réagir. Les fusibles ne peuvent pas gérer la vitesse ou l’énergie d’une surtension. Seuls les dispositifs de protection contre les surtensions peuvent protéger votre système photovoltaïque des surtensions. Vous avez besoin à la fois d’une protection contre les surtensions et de fusibles pour une sécurité totale. Ne comptez jamais uniquement sur les fusibles.
Les paratonnerres aident à protéger votre système photovoltaïque de la foudre directe. Ils permettent à la foudre d'atteindre le sol en toute sécurité. Vous devez les utiliser si vos panneaux photovoltaïques sont sur des toits ouverts ou dans des champs. Des études montrent que l'utilisation de paratonnerres non fixés avec des isolateurs spéciaux et des grilles de mise à la terre réduit les tensions dangereuses dans les parcs photovoltaïques . En éloignant les paratonnerres des pièces métalliques, les hautes tensions sont réduites, en particulier dans les sols secs. Assurez-vous que les tiges pénètrent profondément, au-delà de la couche arable, pour une meilleure sécurité. Les grilles de mise à la terre périmétriques réduisent également la résistance et aident à assurer la sécurité de votre système photovoltaïque pendant les tempêtes. L’installation correcte des parafoudres est très importante pour de bons résultats.
Les paratonnerres non fixés avec isolateurs fonctionnent mieux pour abaisser les tensions.
Les électrodes de mise à la terre autour de votre site photovoltaïque réduisent mieux les tensions de contact que les poteaux hauts.
Modifiez la profondeur de la tige en fonction de votre type de sol pour obtenir une meilleure protection contre la foudre.
Vous devez utiliser un câblage intelligent pour réduire le risque de foudre dans votre système photovoltaïque . La mise à la terre est la première chose à faire. Utilisez des tiges cuivrées dans un sol humide et connectez toutes les pièces métalliques. La méthode des « paires torsadées » permet d'arrêter les tensions provenant de la foudre. Faites passer les fils positifs et négatifs ensemble et tordez-les tous les 10 mètres. Enterrez les longs fils pour les protéger des surtensions. Installez des parafoudres aux deux extrémités des fils de plus de 30 mètres. Utilisez des tuyaux métalliques mis à la terre pour plus de sécurité. Connectez les fils de terre avec des pièces antirouille et ne faites pas de coudes brusques. Les câbles à paires torsadées blindés conviennent parfaitement aux fils de commande. Suivez toujours le code NEC pour la taille et la configuration des câbles.
Conseil : demandez de l'aide à un installateur qualifié si votre site présente un risque élevé de foudre. Cela garantit système photovoltaïque . la sécurité du câblage de votre
Le blindage peut aider à protéger votre système photovoltaïque des surtensions de foudre. Certains matériaux comme l'hydrure de lithium, le polyéthylène et le Kevlar absorbent bien l'énergie. Le blindage actif, comme la création de champs magnétiques, ajoute plus de sécurité. L’utilisation de nombreuses méthodes de blindage offre la meilleure protection. La couche externe de blindage est la plus importante. Planifiez la disposition de vos panneaux pour éviter l'ombre, car même les petites ombres diminuent la production photovoltaïque . Utiliser diodes de dérivation et micro-onduleurs pour faciliter l'ombrage. Des nuances en mouvement, comme les persiennes solaires peuvent aider votre système photovoltaïque à mieux fonctionner.
La façon dont vous concevez votre système photovoltaïque modifie l’ampleur des dégâts causés par la foudre. La recherche montre La foudre indirecte peut endommager les diodes de dérivation , surtout si les panneaux sont hauts ou si les câbles sont longs. Le risque diminue si vous vous éloignez de la frappe, mais augmente avec des éclairs plus forts. Les terrains accidentés et les mauvaises assises aggravent les choses. Un plus grand nombre de pattes de mise à la terre réduit les surtensions , mais un trop grand nombre peut augmenter le risque. La liaison équipotentielle donne à la foudre plus de moyens de partir, ce qui aide à contrôler les pics de tension. Placez des piquets de capture aux bons endroits pour éloigner la foudre de votre système photovoltaïque . Adaptez toujours la conception de votre système à votre site pour obtenir la meilleure protection contre la foudre.
Vous devriez faire appel à un professionnel pour installer votre protection contre la foudre. Un expert qualifié sait comment créer un système de mise à la terre sûr. Ils choisissent les bonnes tiges et connectent toutes les pièces métalliques. Cela aide votre système à gérer les fortes surtensions. Les professionnels utilisent des outils spéciaux pour vérifier la résistance du sol et trouver les points faibles.
Des histoires vraies montrent pourquoi les experts sont importants. À Fenghua, en Chine, une maison a subi de nombreux orages. L'installateur a installé quatre paratonnerres en acier et les a soudés au paratonnerre du bâtiment. Ils ont mis à la terre toutes les pièces importantes, comme l'onduleur. Cela a rendu le système plus fort et l’a maintenu en état de marche après les tempêtes. Une étude a révélé 26 % des pannes des systèmes photovoltaïques sont dues à la foudre. Les onduleurs modernes et les diodes de dérivation peuvent facilement se briser. Une protection contre les surtensions et une bonne mise à la terre, sélectionnées par des experts, aident les systèmes à survivre.
Une centrale solaire en Turquie avait également besoin de l’aide d’experts. Après le coup de foudre, les diodes de dérivation sont tombées en panne . Les ingénieurs ont essayé différentes longueurs de câble et configurations de mise à la terre. La bonne conception et une protection supplémentaire ont réduit les dommages. Ces histoires montrent pourquoi vous devriez laisser des professionnels planifier et installer votre protection.
Astuce : demandez toujours à un installateur certifié de vérifier votre site et de vous suggérer la meilleure protection contre la foudre. Cela vous aide à éviter les erreurs et à assurer la sécurité de votre système.
Vous devez maintenir votre protection contre la foudre en bon état. Des contrôles réguliers garantissent que votre mise à la terre et autres protections fonctionnent en cas de besoin. Utilisez cette liste de contrôle pour votre routine :
Vérifiez votre système au moins deux fois par an. Vérifiez davantage si vous habitez là où les tempêtes sont fréquentes.
Nettoyez vos panneaux solaires pour éliminer la poussière, les feuilles et les déjections d'oiseaux. Les panneaux propres fonctionnent mieux et durent plus longtemps.
Regardez toutes les tiges de mise à la terre et les connexions. Surveillez la rouille, les pinces desserrées ou les fils cassés.
Testez la résistance du sol. Assurez-vous qu'il reste en dessous du niveau de votre système.
Vérifiez que les dispositifs de protection contre les surtensions ne sont pas endommagés ou usés. Remplacez-les s'ils ne respectent pas les règles de sécurité.
Vérifiez les batteries et les connexions électriques. Serrez les pièces détachées et nettoyez toute rouille.
Regardez les capteurs, les contrôleurs et les LED. Assurez-vous qu'ils fonctionnent et ne sont pas endommagés.
Protégez les pièces métalliques de la rouille, surtout près des côtes.
Après de grosses tempêtes, vérifiez votre système pour déceler de nouveaux dommages ou modifications.
Notez tous les contrôles et réparations dans un journal de bord. Cela vous aide à suivre votre protection au fil du temps.
En suivant ces étapes, votre système durera plus longtemps et votre investissement sera protégé.
Vous devez planifier votre argent lorsque vous ajoutez une protection contre la foudre à votre système solaire photovoltaïque. Le premier coût couvre les tiges de mise à la terre, la protection contre les surtensions et d'autres équipements. Vous devez également payer pour une installation professionnelle. Ces choses peuvent sembler coûteuses, mais elles évitent des pertes plus importantes.
Pensez à économiser de l'argent à long terme. Une bonne mise à la terre et des contrôles réguliers réduisent le risque de réparations coûteuses. Le nettoyage et l’entretien coûtent généralement environ 1 % du budget de votre système chaque année. Ce petit coût permet à votre protection de fonctionner et à votre système de fonctionner correctement. Les prix des équipements peuvent changer, notamment pour les onduleurs et les protections spéciales contre la foudre. Choisissez toujours des produits qui respectent les règles de sécurité.
Les récompenses politiques et l'endroit où vous placez votre système modifient également votre budget. Certains endroits remboursent de l’argent pour des améliorations de sécurité ou une protection supplémentaire contre la foudre. Des contrôles réguliers augmentent vos coûts annuels, mais ils vous aident à éviter des problèmes soudains. Assurez-vous de compter toutes ces choses dans votre plan.
Remarque : la protection contre la foudre n'est pas supplémentaire. Il s'agit d'un élément clé de la sécurité et de la valeur à long terme de votre système solaire photovoltaïque.
Vous pouvez protéger votre système solaire photovoltaïque de la foudre en utilisant une bonne mise à la terre, une protection contre les surtensions et des paratonnerres. Ces éléments aident à arrêter les dommages à vos panneaux, onduleurs et fils. Vérifier souvent votre système vous aide à détecter rapidement les problèmes et à assurer sa sécurité. Parlez toujours à un expert pour obtenir de l’aide afin de rendre votre système plus sûr et d’éviter de grosses factures de réparation. Ce que vous faites maintenant peut arrêter les dégâts de foudre plus tard.
Astuce : Prendre soin de votre système vous permet de moins vous inquiéter et de le maintenir en sécurité pendant longtemps.
La foudre peut gravement endommager vos panneaux, onduleurs et câbles. Vous pourriez voir des pièces brûlées ou tout votre système pourrait s’arrêter. Vérifiez votre système et appelez immédiatement un expert.
Oui, vous en avez toujours besoin. La mise à la terre envoie la foudre en toute sécurité dans le sol. Les dispositifs de protection contre les surtensions empêchent les pics de tension d'endommager votre équipement. Vous avez besoin des deux pour assurer la sécurité de votre système.
Vérifiez votre système au moins deux fois par an. Après de grosses tempêtes, recherchez les fils desserrés, la rouille ou les pièces cassées. Vérifier souvent vous aide à détecter les problèmes plus tôt.
Embauchez toujours un installateur certifié pour ce travail. Les professionnels savent comment sécuriser votre système. Le faire vous-même peut mettre votre système solaire photovoltaïque en danger.
Certaines assurances couvrent les dommages dus à la foudre. Regardez votre police et demandez à votre fournisseur. Conservez des enregistrements de votre système et de toutes les réparations en cas de réclamation.
