Mise à la terre d’une installation photovoltaïque : guide

La mise à la terre est un élément de sécurité central de tout système photovoltaïque. Il protège non seulement contre les chocs électriques, mais protège également la technologie et les bâtiments contre les dommages causés par la foudre ou les interférences électromagnétiques. Une mise à la terre correctement installée réduit le risque d’incendie et augmente la durée de vie du système. Malgré son emplacement exposé, une installation photovoltaïque n’augmente pas le risque de foudre, bien au contraire : avec une mise à la terre appropriée, elle offre même une protection. Pour que cette protection soit efficace, des normes, réglementations et exigences techniques claires doivent être respectées.

L’essentiel en bref

• La mise à la terre évite les chocs électriques, les dommages au système et les incendies en dissipant les courants électriques en toute sécurité.
• Les installations photovoltaïques n’augmentent pas le risque de foudre : ils conduisent la foudre en toute sécurité lorsqu’ils sont correctement mis à la terre.
• Un système de protection contre la foudre efficace comprend une protection externe contre la foudre (dispositif d’arrêt) et une protection interne contre les surtensions.
• La liaison équipotentielle compense les différences de tension dangereuses et protège les personnes et les appareils.
• La mise à la terre doit être installée et entretenue régulièrement conformément aux normes DIN 18014 et VDE 0185-305-3.

À quoi sert la mise à la terre d’une installation photovoltaïque ?

La mise à la terre protège les installations photovoltaïques des chocs électriques, des dommages causés par la foudre et des incendies en détournant en toute sécurité les courants électriques vers le sol. Il est essentiel pour une protection efficace contre la foudre et minimise les interférences électromagnétiques.

Importance de la mise à la terre des installations photovoltaïques

La mise à la terre constitue une mesure de protection fondamentale pour chaque système photovoltaïque. Ils permettent de dévier en toute sécurité les courants de défaut électriques vers le sol. Cela protège à la fois les personnes et la technologie du système. Sans mise à la terre, il existe un risque accru de choc électrique, d’incendie ou de dommages matériels. Pour les systèmes PV avec charpentes et modules métalliques, une connexion à la terre est donc obligatoire.

Cela peut éviter que des pièces sous tension ne deviennent dangereuses, notamment en cas de défaut d’isolation. La mise à la terre contribue également à la compatibilité électromagnétique. Ceci est important afin d’éviter les perturbations du réseau domestique et des appareils adjacents. Il permet une égalisation de potentiel fonctionnelle dans laquelle toutes les pièces conductrices sont au même niveau électrique. Cela garantit également ce que l’on appelle « l’égalisation du potentiel de protection ».

Sans mise à la terre, les éclairs pourraient générer des tensions dangereuses susceptibles de détruire les appareils. Les surtensions provoquées par des éclairs lointains sont également désamorcées via le système de mise à la terre. Par conséquent, chaque système photovoltaïque doit être connecté à la barre de terre principale du bâtiment. C’est la seule façon de l’intégrer efficacement dans le concept de protection de l’habitation.

La mise à la terre doit être vérifiée et documentée par un électricien qualifié. Une maintenance régulière du système est essentielle pour garantir la sécurité à long terme.

Protection contre la foudre : coordination des protections extérieure et intérieure

La protection contre la foudre complète se compose toujours de deux éléments : une protection contre la foudre externe et interne. La protection externe contre la foudre est responsable en cas de choc direct. Il se compose de dispositifs de capture, de conducteurs de descente et de composants de mise à la terre. Des paratonnerres sur le toit captent la tension et la dirigent vers le sol. Cela empêche la foudre de pénétrer de manière incontrôlée dans le bâtiment.

La mise à la terre garantit que cette énorme énergie disparaît sans danger dans le sol. De plus, la protection interne contre la foudre protège tous les appareils électriques. Cette protection dite contre les surtensions est installée dans la distribution électrique et directement sur les appareils sensibles. Il évite la propagation des tensions sur le réseau dues à des impacts lointains.

De telles surtensions peuvent endommager les onduleurs, les routeurs ou le stockage. Les parafoudres (SPD) assurent la sécurité en détournant l’énergie vers le sol. Les deux systèmes doivent être combinés entre eux. C’est le seul moyen de garantir que le système est protégé des influences directes et indirectes de la foudre. Cette double stratégie est particulièrement importante pour les installations photovoltaïques car ils sont installés de manière exposée.

La coordination des deux systèmes est réglementée par des normes telles que DIN VDE 0185-305-3. Quiconque renonce à une protection contre la foudre risque d’endommager la technologie et les bâtiments. Par conséquent, chaque système photovoltaïque doit être planifié et modernisé individuellement s’il n’existe pas de protection complète.

La liaison équipotentielle comme mesure de sécurité essentielle

L’égalisation de potentiel relie électriquement toutes les parties conductrices d’un système entre elles. Le but est de créer la même tension électrique sur toutes les pièces métalliques touchables. Cela réduit considérablement le risque de choc électrique ou de contournement de tension.

Même en cas de foudre, le courant est réparti uniformément. Cela protège non seulement les personnes, mais aussi la technologie. La liaison équipotentielle ne concerne pas uniquement l’installation photovoltaïque. Cela affecte également l’ensemble du système électrique de la maison. Les câbles, les cadres, les modules, l’onduleur et les pièces métalliques de la maison doivent être connectés les uns aux autres. Cela crée un système de protection fermé.

L’équipotentialité peut être facilement intégrée, en particulier dans les bâtiments équipés de prises de terre de fondation conformément à la norme DIN 18014. Une source d’erreur courante est le manque de connexion à la barre de terre principale. Ceci doit donc être vérifié et enregistré lors de la mise en service. La connexion s’effectue généralement via des conducteurs en cuivre de section définie.

L’entretien est également important – les connexions peuvent être endommagées par la corrosion. Les normes nationales telles que VDE 0100-410 et VDE 0185 s’appliquent à la liaison équipotentielle. Une égalisation correctement installée est une condition préalable à la protection contre la foudre et les surtensions. Sans cela, le mécanisme de protection ne fonctionnera pas de manière fiable. Dans les installations photovoltaïques, l’égalisation de potentiel assure également la protection CEM (compatibilité électromagnétique), ce qui réduit les perturbations du réseau.

Normes et règles relatives à la mise à la terre des installations photovoltaïques

En Allemagne, plusieurs normes réglementent l’exigence de mise à la terre. Pour les nouvelles constructions, la prise de terre de fondation selon DIN 18014 est obligatoire. Cela constitue la base d’une mise à la terre ultérieure du système photovoltaïque. La mise à la terre elle-même est effectuée conformément aux normes CEI 60364 et VDE 0185-305-3. Pour les bâtiments dotés d’un système externe de protection contre la foudre, il existe également une exigence selon laquelle la résistance de mise à la terre doit être inférieure à 10 ohms. Cette spécification sert à garantir une décharge sûre des courants de foudre. La conformité est prouvée par des mesures.

La documentation de l’installation est également obligatoire. Le VDE FNN fournit des informations pratiques à ce sujet. Les écarts par rapport aux normes peuvent entraîner un risque de responsabilité en cas de dommage. De plus, de nombreux opérateurs de réseaux exigent une mise à la terre en fonction de leurs conditions techniques de raccordement (TAB). Des exigences supplémentaires s’appliquent aux systèmes avec stockage. En particulier, les onduleurs, les systèmes de stockage et de communication doivent être inclus dans le concept de protection.

Il est également important de savoir si le système est conçu comme un système TN ou TT. Cela affecte considérablement la stratégie d’échouement. C’est pourquoi une planification par une entreprise électrique spécialisée est essentielle. Les violations de la réglementation mettent en danger non seulement la sécurité, mais aussi le tarif de rachat. Si vous voulez être prudent, vous devez faire vérifier au préalable toutes les réglementations applicables.

Mise à la terre en pratique : conception et raccordements

La mise à la terre est généralement connectée directement à la barre de mise à la terre principale (HES). Celui-ci est généralement situé dans la pièce de connexion de la maison. De là, la connexion aux composants photovoltaïques est établie. Des câbles en cuivre ou étamés sont généralement utilisés. Ceux-ci doivent être résistants aux intempéries. Les cadres de modules sont reliés entre eux via des conducteurs de liaison équipotentielle.

La connexion s’effectue via des bornes à vis ou à pression. Les modules eux-mêmes sont conducteurs et connectés au cadre. Le côté DC est également inclus dans la protection. La mise à la terre de l’onduleur est particulièrement importante. C’est souvent l’interface entre les réseaux DC et AC. Une mise à la terre incorrecte à ce stade peut provoquer des tensions dangereuses. Les parafoudres sont également connectés directement à la terre. Ils dissipent immédiatement les surtensions dangereuses dans le sol.

La mise à la terre doit être vérifiée à intervalles réguliers. La corrosion, les dommages mécaniques ou les connexions desserrées peuvent affecter la protection. Un intervalle d’entretien de 2 à 5 ans est recommandé. Les experts effectuent également des mesures de la résistance du sol. C’est la seule manière pour que le système reste sûr et conforme aux normes à long terme.

Une installation photovoltaïque augmente-t-elle le risque de foudre ?

Les installations photovoltaïques sont souvent considérés comme des aimants pour la foudre. Mais c’est une erreur. Des études le montrent : le risque n’augmente pas de manière significative avec une installation photovoltaïque. Au contraire, l’emplacement exposé permet une décharge contrôlée. Un système de protection contre la foudre correctement installé est une condition préalable. Les modules et sous-structures photovoltaïques sont généralement en aluminium ou en acier conducteur.

Ces matériaux peuvent absorber et dissiper en toute sécurité les courants de foudre. La mise à la terre garantit alors une décharge en toute sécurité dans le sol. Il n’y a pas que le choix du matériau qui compte. Ce qui est crucial est la connexion de tous les composants au système de mise à la terre. La protection interne contre la foudre joue également un rôle. Les parafoudres préviennent les dommages causés par les impacts à proximité. Il est également important de mettre en œuvre les règles de construction. Celles-ci nécessitent des mesures adaptées dès la planification.

Ceci est particulièrement crucial dans les régions à forte densité de foudre. Les compagnies d’assurance exigent également souvent des mesures de protection contre la foudre. Sans protection, la foudre peut causer des dégâts à cinq chiffres. Ainsi, lorsqu’il est correctement mis en œuvre, un système photovoltaïque n’offre aucun inconvénient, mais plutôt une protection supplémentaire.

Conclusion

Une bonne mise à la terre est l’épine dorsale de tout système photovoltaïque sûr. Il protège les vies humaines, prévient les incendies et prolonge la durée de vie de la technologie. Quiconque veille à une mise en œuvre professionnelle et conforme aux normes lors de la planification et de l’installation réduit les risques et répond à toutes les exigences légales. Un concept de mise à la terre individuel doit être créé, documenté et régulièrement vérifié pour chaque installation photovoltaïque.

Sources pour la mise à la terre NA des installations photovoltaïques :

• AceFlex – Mise à la terre du système PV, où se connecter ? Nous le savons !
• DEHN – Mise à la terre et liaison équipotentielle pour les installations photovoltaïques dans les bâtiments résidentiels
• VDE – Protection contre la foudre des installations photovoltaïques (inclut les aspects de mise à la terre)