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ÉQUIPOTENTIALITÉ / MISE À LA TERRE : QUELLES RÉGLEMENTATIONS ?

Selon le Guide UTE C157-12, la mise à la terre des masses et des éléments conducteurs de la partie courant continu est destinée à « minimiser les effets dus à des surtensions induites, les structures métalliques des modules et les structures métalliques support (y compris les chemins de câbles métalliques) doivent être reliées à une liaison équipotentielle de protection elle-même reliée à la terre. Ces structures métalliques étant généralement en aluminium, il convient d’utiliser des dispositifs de connexion adaptés. La mise en œuvre de la mise à la terre des modules PV est réalisée conformément aux prescriptions du fabricant. »

Mise à la terre des masses & éléments conducteurs

Les cadres des modules photovoltaïques permettent d’assurer une résistance mécanique indispensable, et de créer un maillage d’équipotentialité. Ce maillage va permettre de maitriser les surtensions liées à la foudre, et de limiter la dégradation des modules en amorçage structure/conducteurs actifs.
Ce maillage ne fonctionne que si les interconnexions de toutes les masses métalliques sont correctement réalisées, soit par des liai-sons filaires (obligation de présence d’un point de raccordement à la mise à la terre) soit par notre système TerraGrif.

Mise à la Terre
Mise à la Terre

Normes professionnelles : quelles sont-elles ?

CEI 61730-2 (2004) + A1 (2011) :

Cadre normatif qualification pour la sureté de fonctionnement des modules photovoltaïques

IEC 60439-1 (2004) -§8.2.4.1 :

Mesure de résistance de continuité de terre

NF EN 60068-2-11 :

Essai de brouillard salin

NF EN 61180-1 :

Essai Foudre

NF EN 61215 : 2015 :

Essai de cyclage thermique

LA MISE À LA TERRE CLASSIQUE VERT/JAUNE ET PAR LE BIAIS DES BRIDES DE FIXATION

Mise à la terre «Classique»

Lors de la mise en œuvre d’installations photovoltaïques et de l’utilisation de solutions traditionnelles de mise à la terre, nous avons constaté différentes lacunes et de nombreux risques sur cette solution.

Mise à Terre classique
  • La mise à la terre classique Vert /jaune a été massivement utilisée au lancement de la technologie photovoltaïque. Or, cette manipulation est plus coûteuse et longue à mettre en œuvre : cela nécessite une multitude de matériels tel que câbles, cosses, écrous, rondelles…
  • La mise à la terre de chacun des panneaux est donc fastidieuse et très chronophage. Sa durée de vie est également largement sur-estimée.La garantie d’assurer une mise à la terre efficace sur le long terme avec le câblage vert/jaune est relativement faible. À noter qu’aucun test n’accrédite sa bonne mise en œuvre.

MISE À LA TERRE PAR LE BIAIS DES BRIDES DE FIXATION

Les brides de fixation des modules assurant une mise à la terre prétendent assurer les 2 fonctions : fixation et mise à la terre. En théorie, cette double fonction semble idéale. Cependant, dans la réalité, les faits sont moins idylliques !

Avec ou sans câblage, la fonction de mise à la terre d’une bride de fixation est directement et uniquement liée au couple du serrage de la bride de fixation. La difficulté est de savoir comment assurer un serrage idéal, préconisé par le fabricant du système de montage et par le fabricant du panneau. Cette solution est également tributaire de la dilatation et du cyclage de température et n’est pas pérenne sur la durée.

En pratique :

Avec une bride de fixation faiblement serrée, la mise à la terre ne se fait pas et le risque est total.

Avec une bride trop serrée, le pico de mise à la terre endommage le cadre du panneau photovoltaïque en le perforant, ou le déformant. Cette simple action fait perdre immédiatement dès son installation, la garantie produit du panneau. Nous vous invitons à étudier attentivement les fiches produits et instructions de montage des modules photovoltaïques.

Ces informations y sont clairement énoncé spar les fabricants de panneaux.

Certifications : de quoi parle-t-on ?

Les certificats émis par l’organisme LCIE qui se rapportent aux brides de fixation ne concernent que très rarement la partie de la mise à la terre. Ils ne concernent que la fixation des panneaux.

Nous vous invitons à vérifier auprès de vos fournisseurs, le protocole mis en œuvre pour l’obtention de ce certificat et de contrôler que la partie de la mise à la terre en fait partie. Le certificat LCIE doit le mentionner.

Le certificat LCIE des brides de maintien obtenu par les concepteurs de sys-tème de montage ne valide pas pour autant les réserves émises par les fa-bricants de panneaux.

Les bureaux de contrôle ainsi que les assurances deviennent de plus en plus intransigeants quant au respect de ces obligations.

À noter également, que ces mêmes brides doivent faire l’objet de resserrage tous les 5 ans, pour assurer l’efficacité de la mise à la terre et de la fixation des panneaux. Cette opération n’est jamais réalisée.

BREF, que de contraintes immédiates lors de la mise en place de l’installation et sur le long terme ! Pour preuve, vous trouverez dans le guide des extraits de texte issus de manuels d’installation des panneaux photovoltaïques de différentes sociétés.

La mise à la terre terraGrifTM

La pièce TerraGrif a pour objectif la mise à l’équipotentialité du cadre aluminium des panneaux photovoltaïques et du système de montage.

Il s’agit d’une pièce d’acier ressort positionnée entre le panneau photovoltaïque et le support de montage, avec une denture spécifique permettant de griffer les 2 différents supports.

La pièce TerraGrif pénètre le revêtement non-conducteur du cadre photovoltaïque en détruisant cette couche anodisée du cadre.

Cette solution est brevetée (N° Publication WO 2012/123797).

Caractéristiques & fonctionnement

La TerraGrif est étudiée et réalisée en fonction de la structure de montage mise en œuvre, et selon les différents panneaux photovoltaïques qui seront utilisés. Il existe plusieurs types de TerraGrif.
La TerraGrif est en contact avec le retour/sous le cadre du module, soit par pression, soit par emboitement, soit par pincement.

La pose de la TerraGrifTM

Pose par dessousEmboitement avec retour du cadre

Lors de la mise en œuvre, cet emboitement est facilité par la forme et géométrie des griffes.

La tenue de la TerraGrif est réalisée par l’ancrage des griffes dans la matière cadre et système de montage. La contrainte du ressort et de cette géométrie, empêche le retrait de la griffe sans un outil adéquat. La dilation de l’aluminium n’a que très peu d’influence étant donné que l’action ressort de la TerraGrif compense cet effet.

TerraGrifTM est la solution optimale par une mise en œuvre aisée !

TerraGrif élimine toutes ces contraintes techniques et fonc-tionnelles. Pour éviter tous ces désagréments et ces risques inutiles, la pièce TerraGrif a été conçue pour y pallier :

  • Installation simple et rapide : un simple clic et la pièce TerraGrifTM est installée
  • Absence de câblage
  • Absence de serrage
  • Installation entre le module et le système de montage par le dessous. Le panneau photovoltaïque ne sera pas endommagé, en raison de l’absence de contrainte et de pression :
    la garantie panneau est respectée
  • Installation et effet de mise à la terre sur le long terme

CERTIFICATIONS ET RÉSULTATS

Certification LCIE VERITAS

L’intégralité des pièces TerraGrif sont soumises à un protocole de certification de l’organe de contrôle LCIE VERITAS. Nous portons à votre connaissance qu’avant le lancement des tests pour le produit TerraGrif, aucun protocole de test n’existait.

Mobasolar, avec l’appui de professionnels du secteur de l’énergie et du laboratoire LCIE VERITAS, ont établi un protocole précis qui régit aujourd’hui tous les tests de mise à la terre. Ce protocole a été établi selon les normes en vigueur.

Protocole de test : 4 contraintes sont vérifiées lors des tests (ci-contre) : Les résultats LCIE VERITAS

  1. MESURE DE RÉSISTANCE SOUS 10A, 20A ET 40A
  2. MESURE DE LA RÉSISTANCE APRÈS AMBIANCE SALIN
  3. MESURE DE LA RÉSISTANCE APRÈS TEST FOUDRE DE 20 KA
  4. TEST DE CYCLAGE THERMIQUE (NF EN 61215 : 2005, CLAUSE 10.11) AUX TEMPÉRATURES VARIANT DE + 85 °C À – 40 °C, SUR UN NOMBRE DE 50 CYCLES DE 10 MINUTES MINIMUM CHACUN

Selon la réglementation en vigueur (normes CEI 61730-2 et IEC 60439-1.), la valeur de la résistance entre le cadre du panneau photovoltaïque et le système de montage mis en liaison avec la TerraGrif doit être inférieure à 100 mOhm.

La valeur est déterminée par la mesure de la chute de tension, via le rapport Rc =U/I.

Le LCIE VERITAS considère le test comme satisfaisant, uniquement si la valeur de la résistance des trois premiers tests est inférieure à 100 mOhm.

Certifications et résultats

Avec la solution TerraGrif™, les résultats sont :

  • Mesure de résistance sous 10A, 20A et 40A : résultat moyen com-pris entre 0,5 et 20 mOhm.
  • Mesure de la résistance après ambiance salin : résultat moyen compris entre 3 et 30 mOhm.
  • Mesure de la résistance après test foudre de 20 kA : résultat moyen compris entre 3 et 30 mOhm.
  • Test de cyclage thermique (NF EN 61215 : 2005, clause 10.11) : résultat moyen compris entre 3 et 10 mOhm.

LA SOLUTION TerraGrif™ EST TOTALEMENT EN CONFORMITÉ AVEC LA NORME ET VA MÊME AU-DELÀ :

  • Résistance de l’ordre du milliohm entre les composants
  • N’engendre aucune boucle induite
  • Résiste à la corrosion (aucune
    corrosion entre les matériaux)
  • Résiste à un choc électrique important
  • Résiste au test de cyclage de température aux variations élevées

DEPUIS 2018, LA SOLUTION TerraGrif™ EST PRÉSENTE DANS :

  • Les avis Technique 21/18-63 de Kogysun + et 21/18-64 de Kogysun + i
  • L’enquête de Technique Nouvelle NOVOTEGRA TOP FIX L18.03870
  • D’autres certifications sont en cours

TerraGrif™, certifiée dans des ATEC & ETN

Avec ces résultats d’excellence et avec des travaux de R&D toujours plus performants, il n’est donc pas surprenant que la pièce de mise à la terre TerraGrif soit référencée et validée de-puis de nombreuses années, chez la plupart des fabricants de :

  • supports de montage : BAY WARE, DEFORCHE, DOME SOLAR, ENERCLIFF, HABDANK, JORISIDE, MARCHE-GAY, K2 SYSTEMS, KOGYSUN, KRINNER, MECOSUN, SCHLETTER, SUNOVA, SYSTOVI, TRITEC…en faisant partie intégrante de leur structure de montage.
  • panneaux photovoltaïques : BENQ, BYD, CANADIAN SOLAR, FIRST SOLAR, ET SOLAR, LG, Q CELLS, SAM-SUNG, SUNPOWER, TRINA, VIKRAM, VOLTEC, YINGLI…

Cette confiance en TerraGrif est forte et solide. Elle est reconnue par nos clients depuis de nombreuses années et les organismes de contrôle et de certification comme le QUALIT ENR, CSTB, EST PREVENTION, APAVE, DEKRA, SOCOTEC…