Séminaire de Solis Épisode 69: Détection et Prévention des Court-Circuits d'Isolation CC dans les Systèmes PV

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Alors que l'adoption de l'énergie solaire continue de croître dans le monde entier, garantir la sécurité et la fiabilité des systèmes photovoltaïques (PV) est plus crucial que jamais. L'une des menaces les plus courantes, mais souvent négligées, pour la performance des PV est le court-circuit d'isolation en courant continu (CC). Ces défaillances peuvent entraîner des pertes de production d'énergie, des réparations coûteuses, voire des risques d'incendie. Dans cet article, nous explorerons les causes, les risques et les solutions disponibles pour lutter contre ce problème.

Comprendre les causes principales

1.Pratiques de Construction Déficientes :Des câbles endommagés par une manipulation brutale, une installation inadéquate des boîtiers de jonction ou des débris tranchants dans les tranchées de câbles peuvent compromettre l'isolation.

2.Facteurs Environnementaux :La pluie, l'humidité et l'accumulation de poussière accélèrent la dégradation de l'isolation, en particulier dans les régions soumises à des conditions météorologiques rigoureuses.

3.Vieillissement et Usure :L'exposition prolongée à des conditions difficiles entraîne la dégradation des câbles, des connecteurs lâches ou des défaillances internes de soudure au niveau des cellules.

4.Interférence Animale :Les rongeurs qui rongent les câbles ou les oiseaux nichant à proximité des équipements peuvent déclencher directement des court-circuits.

Les Risques : Les risques liés à ces défaillances

1.Temps d'Arrêt du Système :

Les court-circuits activent les mécanismes de protection des onduleurs, entraînant des arrêts ou une limitation de la puissance, ce qui impacte directement la production d'énergie et les revenus.

2.Risques d'Incendie :

Les arcs persistants aux points de défaillance génèrent une chaleur extrême, pouvant potentiellement conduire à des incendies.

3.Dommages aux Équipements :

Les surintensités peuvent détruire les onduleurs, les boîtiers de dérivation et d'autres composants critiques, augmentant ainsi les coûts de réparation ou de remplacement.

4.Menaces pour la Sécurité :

Des courants de fuite excessifs présentent des risques d'électrocution pour le personnel de maintenance.

Détection et Diagnostic

1. Inspection Manuelle :

A) Test Sectionnel :

Isolez les chaînes de modules PV et mesurez la résistance d'isolation segment par segment pour localiser les défaillances.

B) Imagerie Thermique :

Identifiez les points chauds causés par les court-circuits à l'aide de caméras infrarouges.

Inconvénients :

● Nécessite l'arrêt du système, entraînant une perte de production.

● Processus chronophage et nécessitant beaucoup de main-d'œuvre.

● Requiert du personnel et des équipements spécialisés.

2. Outils Spécialisés :

Déployez des moniteurs d'isolation CC pour un suivi en temps réel de l'état d'isolation du système et pour recevoir des alertes en cas de défaillance.

Inconvénients :

● Nécessite des équipements spécialisés, engendrant des coûts supplémentaires.

● Peut impliquer des modifications supplémentaires de l'installation et du câblage.

● Nécessite le maintien de grands ensembles d'équipements.

3. Surveillance de l'Isolation par l'Inverter :

De nombreux onduleurs modernes intègrent la détection de la résistance d'isolation CC. Cependant, les systèmes traditionnels ne peuvent effectuer cette détection automatique qu'avant le démarrage de l'onduleur. Solis, quant à lui, introduit la détection en ligne de l'isolation PV, une approche révolutionnaire qui surveille en continu l'impédance entre les modules PV et la terre en temps réel, garantissant ainsi une grande précision et fiabilité.

Aucun Coût Additionnel : Utilise les capacités existantes de l'onduleur sans nécessiter de matériel supplémentaire.

Aucune Modification du Câblage : Simplifie l'installation et réduit la complexité de la configuration.

Surveillance Continue en Temps Réel : Assure une détection immédiate et la prévention des défaillances.

Protection Préventive : Déconnecte les défauts avant qu'ils ne s'aggravent en défaillances majeures du système.

Durabilité Accrue du Système : Augmente la stabilité du cycle de vie de plus de 20 %.

Remarque :

Actuellement, seuls les modèles S6-GC3P(150-200)K07-ND et S6-GU350K-EHV disposent de la fonction de détection en ligne de l'isolation PV ; d'autres modèles seront ajoutés ultérieurement.

Bonnes Pratiques pour l'Installation et l'Entretien Continu

Nettoyage et Inspection Réguliers :Assurez-vous que les panneaux et les jonctions de câbles soient propres et exempts d'humidité ou de débris.

Vérification de la Mise à la Terre :Vérifiez que tous les composants du système, y compris les onduleurs, les panneaux PV et les boîtiers de distribution, soient correctement mis à la terre.

Tests d'Isolation Saisonniers :Effectuez des tests d'isolation avant les saisons pluvieuses pour atténuer le risque de défaillances induites par l'humidité.

Protection des Câbles :Utilisez des conduits et des connecteurs étanches de haute qualité pour protéger contre les dommages mécaniques et environnementaux.

Contrôle Qualité Strict :Sélectionnez des composants de haute qualité afin de minimiser le risque de défaillance de l'isolation au fil du temps.

Conclusion

Les court-circuits dus à des défaillances de l'isolation en CC demeurent un défi important pour les opérateurs de systèmes PV, mais des solutions innovantes telles que la détection en ligne de l'isolation PV de Solis transforment la manière dont l'industrie gère et atténue ces risques. En adoptant une surveillance en temps réel et des stratégies de maintenance proactive, les propriétaires de centrales solaires peuvent améliorer la sécurité, réduire les temps d'arrêt et maximiser leur retour sur investissement.

Alors que l'industrie des PV continue d'évoluer, anticiper les défaillances potentielles grâce à des technologies de pointe sera essentiel pour assurer une durabilité et une efficacité à long terme.