Les effets de la foudre

La foudre est un phénomène que l’on ne peut -bien sur- empêcher de se produire, engendrant ainsi un champ électromagnétique perturbateur.

La foudre génère donc des surtensions pouvant se propager par :

• conduction (lignes électriques aériennes ou remontée de potentiel de terre)
• rayonnement (couplage électromagnétique).

Ces effets de surtensions (classés parmi les effets indirects de la foudre) ont une valeur qui dépend notamment de l’intensité du courant de foudre et de la distance du point d’impact à l’installation électrique, et peuvent provoquer des dommages à des équipements électriques distants et des dysfonctionnements de matériels électroniques sensibles.

Protections contre la foudre

La protection des modules photovoltaïques et de l’onduleur doit être réalisée en respectant les quatre principes de base suivants :

• Canaliser le courant de foudre vers la terre par le trajet le plus direct
• Réaliser d’un réseau équipotentiel reliant toutes les masses des modules [section mini 6mm2] *
  
• Réduire les surfaces de boucle de masse (règles de câblage...)
  Limiter l'onde de surtension par un (ou des) parafoudre

* Nota : à compter du 01/01/2011 selon le guide UTE 15-712-1 [4mm2 avant cette date]

Règles de câblage

La protection contre la foudre ne peut atteindre un niveau d'efficacité correct que si la règle de réduction des boucles de masse est respectée. (UTE C 15-712)

	En effet, pour réduire les surtensions induites par la foudre, la surface de boucle doit être aussi faible que possible lors de l’interconnexion des modules photovoltaïques, mais aussi entre chaque câble DC et le conducteur d’équipotentialité. Cette régle est à respecter tant pour le champ photovoltaïque que pour le cheminement des câbles jusqu'aux appareils de protection (coffrets DC et AC) et l'onduleur. Les câbles doivent pour celà cheminer le plus prêt possible les uns des autres. Dans l'exemple de 6 modules en série ci-contre, on voit clairement que la liaison entre les modules 3 et 4 ne s'effectue pas par le chemin le plus court, mais par le chemin induisant la surface de boucle la plus faible. la surface de boucle est représentée par la zone grisée.
	Dans l'exemple de 6 modules en série ci-dessus, on voit clairement que la liaison entre les modules 3 et 4 ne s'effectue pas par le chemin le plus court, mais par le chemin induisant la surface de boucle la plus faible : la règle est respectée. Ci-contre, le résultat obtenu avec le choix du chemin le plus court...

Principe du parafoudre

	Sous une tension normale (celle du réseau d'alimentation) le parafoudre se comporte pratiquement comme une impédance (ou résistance) infinie et le courant qui le traverse est nul ou négligeable. L'installation et ses récepteurs sont alimentés en régime normal.
	A l’apparition d’une surtension, dès que la tension aux bornes du parafoudre dépasse un certain seuil (fixé par le fabriquant), le parafoudre devient conducteur, dérivant ainsi à la terre l'intensité temporaire -non désirée- due à la surtension. L’installation et ses récepteurs sont donc protégés des surtensions

Parafoudre coté AC

Il peut être du type 1 ou 2 selon les cas définis dans le tableau ci-dessous.

Si la longueur de la canalisation électrique entre le disjoncteur de branchement et l'onduleur est supérieure à 10m : deux parafoudres sont requis, l'un à l'origine de l'installation, le second à proximité de l'onduleur *.

* Nota : à compter du 01/01/2011 selon le guide UTE 15-712-1.

Parafoudre coté DC

Sa présence est obligatoire pour toute installation pour un bâtiment, ou une structure, lui-même protégé par un paratonnerre, quelque soit le niveau kéraunique du lieu.

• Il est en outre recommandé (mais non obligatoire) lorsque Kn > 25.
  Il est être du type 2 dans tous les cas et doit être installé au plus près du champ photovoltaïque.

Dans le cas où la distance entre le champ photovoltaïque et l'onduleur est supérieure à 10m, deux parafoudres sont requis, l'un près du champ, le second à proximité de l'onduleur *.

* Nota : à compter du 01/01/2011 selon le guide UTE 15-712-1. [30m avant cette date]

Niveaux kérauniques