La production d’électricité photovoltaïque (PV) est l’une des solutions d’énergie renouvelable les plus adoptées dans le monde, juste après l’énergie éolienne. Grâce à sa conception modulaire, sa facilité d’installation, sa fiabilité et sa longue durée de vie, les systèmes solaires PV sont déployés dans les applications résidentielles, commerciales et à grande échelle. Toutefois, comme tous les systèmes électriques, les installations PV sont vulnérables aux coups de foudre et aux surtensions transitoires, qui peuvent endommager gravement des composants sensibles tels que les onduleurs, les boîtiers de combinaison, les contrôleurs et les systèmes de surveillance.
Pour assurer un fonctionnement fiable et une sécurité à long terme, le choix et l’installation appropriés de parafoudres (SPD) sont essentiels. Ce guide présente les critères clés à prendre en compte lors de la sélection de SPD spécialement conçus pour les systèmes photovoltaïques, conformément aux normes internationales et aux défis opérationnels réels.
Pourquoi les SPD sont essentiels dans les systèmes PV
Un système PV typique comprend :
Panneaux solaires (côté courant continu – CC)
Boîtiers de combinaison CC
Onduleurs (conversion CC-CA)
Tableaux de distribution CA
Stockage par batteries (optionnel)
Systèmes de surveillance et de contrôle
Ces composants contiennent une électronique sensible souvent installée dans des zones exposées (toits, champs ouverts), ce qui les rend particulièrement sensibles aux surtensions induites par la foudre. Contrairement aux systèmes alternatifs (CA), les surtensions côté CC posent des risques uniques en raison de la tension constante sans passage par zéro, ce qui complique l’extinction des arcs électriques en cas de défaillance du SPD.
Normes clés pour le choix des SPD en PV
Lors du choix de SPD pour les installations solaires, référez-vous toujours aux normes internationales suivantes :
IEC 62305 : Série sur la protection contre la foudre
IEC 61643-11 : Parafoudres connectés aux réseaux basse tension
IEC 61312 : Protection contre les impulsions électromagnétiques de foudre (LEMP)
EN 50539-11 : Parafoudres pour systèmes photovoltaïques
GB 50057 : Norme chinoise pour la protection foudre des bâtiments
Le respect de ces normes garantit que vos SPD sont testés et adaptés aux conditions réelles des systèmes PV.
Facteurs critiques dans le choix des SPD pour systèmes PV
Formes d’onde et capacité de décharge
Assurez-vous que les SPD sont testés avec les formes d’onde appropriées :
Impulsion 8/20 µs pour les surtensions induites
Impulsion 10/350 µs pour les impacts directs (SPD Type I)
Des valeurs élevées de In (courant nominal de décharge) et Imax (courant maximal de décharge) offrent une meilleure protection, surtout côté CC où l’énergie des surtensions peut être importante.
Niveau de protection (Up)
Plus Up est faible, mieux c’est pour les équipements en aval.
Côté CA, Up doit être compatible avec le niveau d’isolation des équipements (généralement < 2,5 kV).
Côté CC, Up doit correspondre à la tension à vide maximale (Voc) du système – souvent 600 V, 1000 V, voire 1500 V dans les systèmes modernes.
Défis spécifiques au courant continu : arcs électriques et emballement thermique
Contrairement au courant alternatif, les arcs CC ne s’éteignent pas spontanément. Par conséquent :
Choisissez des SPD dotés de disjoncteurs thermiques intégrés qui coupent efficacement les varistances défectueuses.
Préférez des conceptions anti-arcs ou des modules scellés pour éviter tout risque d’incendie.
Évitez les SPD qui dépendent uniquement de fusibles – leur réaction peut être trop lente.
Harmoniques et surtensions temporaires (TOV)
Les onduleurs et charges non linéaires génèrent des harmoniques, provoquant des surtensions prolongées (jusqu’à +1000 V). Vérifiez que votre SPD :
Possède une haute tenue en TOV (ex. : 1800 V pendant 5 secondes ou plus)
Ne se dégrade pas ni ne court-circuite sous surtension prolongée
Solutions avancées ONCCY pour les systèmes PV
ONCCY, fabricant leader de parafoudres haute performance, propose des SPD spécialement conçus pour les applications photovoltaïques. Fort de plus de 20 ans d’expertise dans la protection des énergies renouvelables, ONCCY offre :
✅ Durée de vie nominale de 20 ans – conçu pour la fiabilité à long terme en environnements sévères
✅ Haute capacité de décharge dans un format compact – idéal pour les boîtiers de combinaison exigus
✅ Faible tension résiduelle (Up) – protection optimale des onduleurs et contrôleurs
✅ Tenue TOV à 1800 V – gère en toute sécurité les surtensions harmoniques
✅ Zéro courant de fuite et zéro courant de suite – grâce à la technologie brevetée série MG
✅ Structure scellée sans arc externe – aucun risque d’incendie lors de la déconnexion
✅ Coordination par décharge en chaîne – permet une installation en cascade sans distance minimale entre étages
✅ Boîtier en PA66 ignifuge UL94 V-0 – résistant à la chaleur, à l’humidité et aux vibrations
Pour la protection côté CA, la configuration 3+1 sans neutre d’ONCCY intègre un module d’isolement à tension statique de 2000 V, atténuant efficacement les surtensions harmoniques responsables de la réduction de la durée de vie ou d’incendies.
Types recommandés de SPD ONCCY pour systèmes PV
| Emplacement | Type de SPD | Caractéristiques principales |
|---|---|---|
| Côté CC (champ de panneaux) | SPD CC Type II (ex. 1000 V/1500 V) | Imax élevé, déclencheur thermique, suppression d’arc |
| Entrée CC onduleur | SPD CC Type II | Faible Up, résistant TOV, compact |
| Sortie CA onduleur | SPD CA Type II (3+1) | Sans neutre, tolérance TOV 1800 V |
| Distribution principale CA | SPD CA Type I+II | Certification 10/350 µs pour zones à risque direct |
Tous les SPD ONCCY sont certifiés UL, CSA, TÜV, CQC, CE, RoHS et REACH, garantissant conformité et performance mondiales.
Conclusion : Protégez votre investissement solaire
Choisir le bon parafoudre, ce n’est pas seulement respecter les normes – c’est assurer des décennies de production solaire sûre et continue. Face aux défis uniques du courant continu – arcs persistants, haute tension à vide, distorsion harmonique – les SPD génériques ne suffisent tout simplement pas.
Les parafoudres photovoltaïques spécialisés ONCCY allient ingénierie de pointe, tests rigoureux et conception sans risque d’échec pour protéger chaque composant de votre système solaire – du panneau au réseau.