Au Forum EnerGaïa 2024, le photovoltaïque, c’est aussi beaucoup d’appareillage électrique
Le voltage en sortie des installations photovoltaïques augmente jusqu’à 1 500 V ; les protections, les interrupteurs-sectionneurs et les organes de raccordement s’adaptent.
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Une installation photovoltaïque, c’est un système électrique complexe qui combine du courant continu (DC pour Direct Current) en sortie des panneaux, en sortie des onduleurs qui alimentent le stockage d’électricité éventuel, en sortie du stockage, … et du courant alternatif (AC pour Alternative Current) pour la plupart des usages de l’électricité dans le bâtiment.
Après avoir visité le Forum EnerGaïa, qui s’est tenu à Montpellier les 11 et 12 décembre, on ne peut plus rien ignorer de cette complexité, des nouveaux enjeux qu’elle soulève et des moyens mis en avant par les spécialistes de l’appareillage électrique, comme ABB, Legrand ou Schneider Electric, de la protection contre la foudre, comme Mersen, et des petits français comme Technideal et Eutélec pour y faire face.
Du shelter au coffret
L’un des premiers besoins d’une installation photovoltaïque est la protection contre les éléments pour les composants électriques du système. Le français Eutélec, installé à Noyon (60) a développé une gamme de shelters plug and play depuis une dizaine d’années. L’idée est d’accélérer et de faciliter la mise en œuvre sur le chantier. Eutélec proposait au Forum EnerGaïa, plusieurs dimensions de shelters photovoltaïques, capables de contenir de 1 à 5 onduleurs, ainsi que le TGBT (Tableau Général Basse Tension).
Les shelters d’Eutélec constituent une solution industrialisée. Eutélec s’occupe du montage de la structure, du précâblage du TGBT et des onduleurs. Sur le chantier, il ne reste plus à l’installateur qu’à fixer le shelter et à le raccorder. © PP
Technideal, de son côté, propose lui-aussi des shelters nus ou prééquipés, des coffrets AC pour micro-onduleurs, des coffrets AC pour onduleurs centralisés de 3, 6 ou 9 kW, des coffrets DC de 600 à 1 000 V, des coffrets AC/DC – mes favoris – de 3, 6 ou 9 kW, des coffrets AC de 15 à 36 kW, puis de 50 à 100 kW, des coffrets et armoires de 100 kW et jusqu’à 300 kW, des TGBT AC de 125 à 300 kW, …
Technideal fabrique les coffrets, armoires, shelters et utilise pour les équiper les produit d’ABB, de Citel, Lettel, Morek, nVent Erico, … Technideal distribue également les onduleurs hybrides d’Imeon, les batteries d’Iméon et de Pylontech. © PP
Les armoires de stockage Billy de Technideal, destinées aux installations domestiques et petit tertiaire, sont notamment disponibles en deux modèles, tous deux équipés d’un onduleur hybride Iméon de 3 kW et de batteries de stockage Iméon de 2,4 ou 4,8 kWh.
Legrand est présent en DC et en AC
Au Forum EnerGaïa, Legrand présentait son offre d’appareillage qui couvre à la fois la partie DC et la partie AC après onduleur et répond de manière très complète à l’ensemble des besoins de raccordement et de protection.
Pour des champs photovoltaïques de 36 à 250 kVA avec onduleurs de chaîne, Legrand propose côté DC et avant l’onduleur, des connecteurs de type MC4 pour les panneaux PV. Ensuite, deux gammes de coffrets : Marina 1000 V, IP 66 et Plexo 1000 V et IP 65, ou bien un répartiteur unipolaire 1000 V ou bipolaire 800 V. Dans ses coffrets, prennent place des inter-sectionneurs rotatifs 600 V 16 à 32 A, les inter-sectionneurs Vistop 1000 V de 32 à 125 A et les inter-sectionneurs à manette de 800 à 1000 V et de 16 à 63 A, ainsi que ses parafoudres DC type 2 lmax 40 kA 600 ou 1000 V.
Côté AC, Legrand mettait en avant trois gammes de coffrets : Marina, Atlantic IP 65 et le coffret XL 400. Dans ces coffrets AC, Legrand recommandait ses disjoncteurs DPX, avec ou sans différentiel, de 16 A à 70 kA, ses disjoncteurs DX, avec ou sans différentiel, de 0,5 à 125 A. Toujours dans les coffrets, mais en aval des disjoncteurs : parafoudre AC de Type 1 + 2 ou de Type 2, puis les inter-sectionneurs Vistop sans déclenchement de 32 à 160 A, ou l’inter-sectionneur DPX-IS, avec ou sans déclenchement, de 63 à 1600 A.
Enfin, entre le coffret et le comptage prend place l’AGCP (Appareil Général de Coupure et de Protection) DPX AB, disponible en deux modèles : DPX 400 AB équipable d’un bloc différentiel, avec ou sans mesure intégrée, DPX 250 AB 130 ou 240 A, avec ou sans différentiel intégré. Pour les installations dans la même plage de puissance, 36 à 250 kVA, mais avec onduleurs centralisés, Legrand recommande les mêmes gammes d’appareillages, tout en ajoutant au bout de chaque chaîne PV et avant les inter-sectionneurs, des fusibles cylindriques 1000 V de 5 à 20 A qui prennent place dans un boîtier coupe-circuit 1000 V pour fusibles 20 A et 10 x 38 mm. Enfin, pour les installations PV de plus de 250 kVA, à onduleurs de chaîne ou à onduleur centralisé, Legrand ajoute en sortie du TGBT, son transformateur BT/HTA dont la puissance va jusqu’à 20 000 kVA, avec une tension BT en entrée jusqu’à 1000 V et une tension HT en sortie de 1000 V à 36 kV.
Le photovoltaïque en maison individuelle
Pour le photovoltaïque en maison individuelle, Legrand propose une méthode pour maximiser l’autoconsommation et une application. La méthode comporte quatre étapes :
– mesurer la production PV et la consommation en mesurant les postes de consommation ;
– Piloter l’énergie de la maison en commandant les postes énergivores de façon volontaire et automatique ;
– Optimiser la consommation d’énergie ;
– Installer des équipements électriques fiables, durables et connectés.
Afin de faciliter le choix pour les électriciens, Legrand propose deux packs connectés photovoltaïques : le pack connecté "Mesurer" pour suivre la production et l’autoconsommation sur l’application (un module de contrôle, un compteur monophasé connecté, un délesteur connecté) et le pack connecté "Mesurer et Piloter" pour mesurer production et autoconsommation et créer des automatismes pour piloter les équipements énergivores. En plus des trois appareils contenus dans le pack "Mesurer", celui-ci ajoute un contacteur connecté à installer à la place d’un connecteur traditionnel.
L’application Home + Control, disponible pour iOS et pour Android, suit en temps réel la production PV et la consommation du logement, notifie en cas de production ou surproduction lorsqu’un seuil paramétrable est atteint, définit les automatismes en fonction du niveau de production atteint (réchauffage contraint du ballon électrique, fonctionnement de la pompe de piscine, etc.), archive et analyse toutes les données récupérées. Et naturellement, Legrand fournit tous les appareillages AC, DC, tous les coffrets et armoires pour réaliser une installation PV domestique.
Schneider Electric, de son côté, mettait l’accent à EnerGaïa sur son tableau électrique Resi9 Energy Center. Schneider Electric a pris le problème des installations PV domestique en suivant le développement du marché : le PV s’installe surtout sur les maisons existantes. Mais voilà, leurs tableaux électriques n’ont pas été conçus pour la révolution énergétique en cours : ils ne savent pas gérer l’apport d’une production PV, les besoins d’une borne de recharge, le raccordement d’un stockage d’électricité en batterie, … Resi9 Energy Center complète le tableau électrique existant, sans le modifier, il supporte les nouvelles charges et productions électriques, sécurise l’installation, ajoute automation et connectivité : il est connecté à Wiser en Zigbee. © PP
Les protections des installations photovoltaïques
Durant le Forum EnerGaïa, ABB montrait notamment ses interrupteurs-sectionneurs à fusible EasyLine XLP, disponibles en 1, 2, 3 ou 4 pôles et pour une plage de puissance de 100 à 630 A.
Les 4 modèles fonctionnent en AC, tandis que les modèles 1 et 2 pôles s’adaptent aussi au DC et supportent des tensions de 220 à 440 V en courant continu et jusqu’à 690 V en courant alternatif. Tandis que les modèles 3 et 4 pôles sont respectivement adaptés à des tensions de 690 V et 500 V en courant alternatif. © ABB
ABB a également pensé à la protection des personnels qui assurent la maintenance des installations et propose ses interrupteurs-sectionneurs à fusibles InLine II. Disponibles en versions 1 et 3 pôles, avec des puissances allant de 160 A à 630 A, les interrupteurs-sectionneurs InLine II sont compatibles avec des installations monophasées et triphasées.
Les interrupteurs-sectionneurs InLine II d’ABB se montent verticalement ou horizontalement et offrent un écart de ponts de câblage standardisé de 185 mm. © ABB
Enfin, ABB est venu au Forum EnerGaïa avec son nouveau disjoncteur S800PV-S. C’est un disjoncteur haute performance, spécifiquement conçu pour les installations photovoltaïques. Il offre une plage d’utilisation pour des intensités allant de 10 à 125 A et des tensions jusqu’à 1 200 VDC. Conforme à la norme IEC 60947-2, il garantit une résistance élevée aux courts-circuits (Icu) de 5 kA pour une protection optimale contre les risques électriques. Il sait effectuer un arrêt sélectif des chaînes photovoltaïques, y compris en pleine charge. Cette fonctionnalité facilite des interventions rapides et précises, minimisant l'impact sur les autres chaînes et composants du système. De plus, la possibilité d’un arrêt à distance via l’intégration de déclencheurs à courant de travail et de basse tension offre une flexibilité optimale à l’installation.
Le disjoncteur le S800PV-S d’ABB gère efficacement les courants inverses provenant de chaînes défectueuses, ainsi que les retours régénératifs AC générés par des onduleurs défaillants. Cela limite les risques de dégradation des composants du système et maintient une sécurité élevée et des performances constantes. Son système de double chambre de coupure par pôle assure une extinction rapide et sûre de l'arc électrique. © ABB
De son côté, Mersen, grand spécialiste de la protection, de la connexion et de l’interruption des systèmes électriques de puissance, a mis en avant sa nouvelle offre ProGrid. Elle repose sur les interrupteurs-sectionneurs à fusibles NH classiques de Mersen, qui protègent les systèmes de distribution d'énergie dans les bâtiments et les réseaux électriques depuis des décennies. Mais, elles constituent une nouvelle génération de dispositifs visant à optimiser la fiabilité et la sécurité des infrastructures de distribution, tout en facilitant la maintenance prédictive et l’efficacité énergétique. Elles protègent le réseau basse tension contre les surintensités et permettent la numérisation du réseau. Elles protègent non seulement le réseau électrique interne contre les surintensités dues aux fluctuations du réseau électrique général, mais peuvent également mesurer le flux d'énergie des systèmes photovoltaïques, intégrés en toiture ou directement dans les bâtiments. Mersen ProGrid a reçu le German Innovation Award 2024, un prix de l’innovation allemand.
Mersen ProGrid est disponible en trois offres différentes. Mersen ProGrid, l'interrupteur-sectionneur à fusibles autonome qui garantit la protection de la sous-station contre les surintensités et l’interruption du flux du circuit électrique jusqu’à 800VAC. Mersen ProGrid Smart, l’interrupteur-sectionneur à fusibles, surveille l'énergie dans n'importe quelle installation. Mersen ProGrid SmartStation est la solution complète, modulaire et intelligente pour digitaliser le poste de transformation et assurer une maîtrise totale du réseau. © Mersen
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