Systèmes de protection contre la foudre dans les centrales photovoltaïques

Les centrales photovoltaïques sont toujours situées dans des zones immenses et isolées ou sur les toits en raison de leurs fonctions. Il s'agit d'équipements coûteux qui, lorsqu'ils sont endommagés, peuvent entraîner des pertes d'alimentation en énergie, surtout s'ils sont raccordés au réseau de distribution.

Son fonctionnement est contrôlé par des dispositifs électroniques sensibles qui peuvent être fortement endommagés par des surtensions transitoires. Par conséquent, du point de vue de la protection contre la foudre, ce sont des installations à haut risque.

Aplicaciones Tecnológicas S.A. dispose de tous les éléments nécessaires pour obtenir la meilleure protection possible des installations solaires : des paratonnerres efficaces pour capter la foudre, des électrodes spéciales de mise à la terre pour les sols à haute résistivité et une large gamme de parafoudres (SPD) capables de protéger des lignes de données reliées aux appareils électroniques vers les sorties des centres de transformation. La protection doit être soigneusement conçue par une équipe d'experts car un grand nombre de paramètres sont impliqués. Notre expérience de plus de 30 ans dans la protection contre la foudre nous permet de déterminer la solution la plus pratique pour chaque installation.

ESE Paratonnerres ESE DAT CONTROLER® REMOTE

Un paratonnerre ESE se caractérise par sa réponse à l'approche de la foudre, le dépassement d'autres éléments dans sa capture à l'intérieur de sa zone de protection et l'amener à atterrir en toute sécurité.

Le paratonnerre DAT CONTROLER® REMOTE utilise le champ électrique environnemental comme seule source d'énergie. Il est totalement autonome, sans entretien et son fonctionnement peut être contrôlé à tout moment. Pour une plus grande garantie, les paratonnerres DAT CONTROLER® REMOTE ont été soumis à tous les tests nécessaires dans des laboratoires officiels et indépendants.

L'installation des paratonnerres DAT CONTROLER® REMOTE doit être effectuée selon la norme 21186 UNE : "Protection contre la foudre avec des terminaux d'émission d'air à courant d'air précoce". Avec un seul paratonnerre, il est possible de protéger une surface de près de 20.000 m2 en considérant le niveau de protection 1, qui est le plus exigeant. Cependant, pour obtenir cette protection, des paratonnerres doivent être installés à au moins 6 mètres au-dessus des panneaux solaires, ce qui peut causer un problème d'ombres. Pour le minimiser, il est recommandé de placer l'installation dans le périmètre du parc solaire. De cette façon, les ombres sur les panneaux photovoltaïques sont évitées autant que possible.

Pour réduire ces ombres, il est recommandé d'installer le paratonnerre sur un mât autoportant de 10 m (AT-092C) afin qu'il s'élève au-dessus des panneaux solaires.

(Rp)

Le rayon de protection (en mètres) à différentes hauteurs du paratonnerre sur l'élément à protéger est calculé pour chacun des quatre niveaux de protection selon les normes UNE 21186:2011, NF C 17-102:2011 et NP 4426:2013.

Autodiagnostic et connectivité (IoT)

Le dispositif REMOTE permet l'autotest quotidien de l'état des paratonnerres sans qu'il soit nécessaire de démonter le paratonnerre ou l'équipement de levage auxiliaire.

Le résultat de son autotest est envoyé à un dispositif de réception (mobile, tablette, ordinateur) par communication M2M. L'information peut être consultée sur le portail Web avec d'autres notifications personnalisées, facilitant ainsi la maintenance préventive et corrective adéquate de l'installation et réduisant les coûts associés.

ATLOGATEUR

Compteur intelligent d'événements foudre :

Il enregistre le passage du courant de foudre, l'amplitude, la polarité, la date et l'heure de la décharge.

Les informations peuvent être collectées sur un périphérique spécifique avec connexion USB.

Il stocke des informations sur jusqu'à 40 événements.

Le logiciel de gestion des données est intuitif et facile.

Facilité d'installation : ne nécessite pas d'interruption du downconducteur.

Equipotentialisation et systèmes de terre

Le système de mise à la terre est important parce qu'il sert à stabiliser la tension relative à la terre pendant son fonctionnement normal. Par conséquent, il est courant que les panneaux photovoltaïques disposent d'un système de mise à la terre adéquat. Il est fortement recommandé de raccorder tous les systèmes de mise à la terre, c'est-à-dire qu'il existe un réseau général de mise à la terre auquel chaque panneau solaire est raccordé. En outre, les masses métalliques (clôtures métalliques, enceintes, supports et couvercles d'équipement) doivent être reliées à la terre conformément à la norme UNE-EN 61173 pour obtenir l'équipotentialisation de tous les éléments en évitant autant que possible les différences potentielles et les étincelles dangereuses.

Le système de protection contre la foudre possède son propre système de mise à la terre qui sera unifié au système général avec un éclateur pour la mise à la terre afin de les maintenir séparés pendant le fonctionnement normal de l'équipement, éliminant ainsi la possibilité de causer des problèmes tels que le bruit électromagnétique ou la corrosion. Pour la mise à la terre des paratonnerres, il est préférable d'utiliser des électrodes verticales d'environ deux ou trois mètres de long qui forment un triangle. C'est la configuration la plus appropriée pour dissiper rapidement la foudre, qui est le courant d'impulsion.

ATSTORM® ATSTORM

La protection préventive est complémentaire de la protection externe et de la protection antisurtension. Le fait de disposer d'informations sur la proximité d'une tempête et de prendre les mesures adéquates permet d'éviter des situations de risque particulier, mais ne peut éviter d'endommager l'appareil s'il n'y a pas un bon système de protection. La détection précoce dans les orages est intéressante pour éviter les opérations de maintenance et placer les panneaux mobiles dans des positions moins risquées. Il est également intéressant pour connecter des systèmes d'alimentation autonomes afin d'éviter que la foudre ne frappe les lignes électriques où les appareils connectés pourraient être endommagés.

Le détecteur d'orages ATSTORM® est l'outil idéal pour la protection préventive des effets des tempêtes et des décharges atmosphériques puisqu'il permet de prendre des mesures spécifiques avec une anticipation de plusieurs dizaines de minutes avant un risque imminent d'orage. Il protège les personnes et l'équipement contre ses effets destructeurs.

L'objectif d'un détecteur d'orage local est d'identifier le risque de formation ou de proximité d'un orage avec le plus d'anticipation possible.

Protection contre les surtensions

Les champs électromagnétiques provoqués par la foudre peuvent affecter les lignes et les équipements, même s'il existe un système de protection contre la foudre qui intercepte les impacts directs. La foudre d'un nuage à l'autre et les coups de foudre à proximité (jusqu'à 1 km de distance) provoquent des surtensions transitoires susceptibles d'endommager l'équipement. La protection contre les surtensions des installations photovoltaïques est conçue sur mesure pour chaque installation afin de protéger autant que possible les cellules photovoltaïques et tous les éléments intégrés.

Si l'installation photovoltaïque est protégée par des paratonnerres, les panneaux se trouvent dans une zone extérieure mais à l'abri des impacts directs. S'il n'y a pas de protection externe contre la foudre, il sera nécessaire d'installer des parafoudres capables de supporter des effets de frappe directs. Par conséquent, les protecteurs seront différents pour chaque cas.

D'autre part, pour la protection des installations électriques, il faut distinguer les cas où l'énergie produite est destinée à l'autoconsommation de ceux où elle est utilisée pour la vente à une entreprise électrique par l'intermédiaire d'un centre de transformation.

Composants utilisés pour la protection antisurtension

Série ATPV

Enceinte de protection sur mesure de l'installation photovoltaïque avec les protecteurs les plus adéquats pour les cellules photovoltaïques et les onduleurs de chaque installation.

Série ATVOLT

Protection des lignes d'alimentation DC en modules avec protection coordonnée pour une paire de fils. Capable de supporter un courant de crête de 20kA par pôle avec une onde 8/20 μs et une tension résiduelle inférieure au double de la tension nominale nominale

Série ATSUB

Protecteur monophasé capable de résister à des courants de plusieurs dizaines de kiloampères avec une onde 8/20μs et des tensions résiduelles entre 1 et 2kV. Différents modèles disponibles.

Série ATSHOCK

Protecteur monophasé capable de supporter un courant de crête de 50kA par pôle et une onde 10/350 μs avec une tension résiduelle inférieure à 4kV.

Série ATCOVER

Protecteur en mode commun et en mode différentiel. Capable de supporter un courant de crête de 30kA par pôle et une onde 8/20 μs avec une tension résiduelle inférieure à 900V. Comprend un avertissement visuel et une connexion pour l'avertissement à distance.

Pour plus d'informations sur les systèmes de protection contre la foudre dans les installations photovoltaïques, vous pouvez vous référer à nos spécialistes techniques ici.