Synthèse Risques PV Gérard MOINE 17 10 2011

Colloque AMEMP
17 octobre 2011
Les risques potentiels dans les
installations photovoltaïques
Gérard MOINE
Directeur technique
Enjeux photovoltaïques
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Sommaire
• Introduction
• Spécificités des installations PV
• Risques potentiels
– Risques chantiers
– Risques dommages aux biens
– Risques pour intervenants de secours
• Dispositions pour limiter les risques
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Les installations PV raccordées au réseau
Vente totale
Champ photovoltaïque
Interrupteur
sectionneur
Onduleur
Disjoncteur
Disjoncteur
Compteur
production
Compteur
non consommation
Compteur
consommation
Courant continu
Courant alternatif
Réseau de distribution
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Procédés d’intégration photovoltaïque au bâti
L’ensemble « modules PV + structure » appelé « procédé photovoltaïque »
contribue à l’enveloppe d’un bâtiment donc doit posséder les qualités suivantes :
Etanchéité à l’eau, à la neige
Stabilité et résistance structurelle
Stabilité au vent
Sécurité au feu
Durabilité et maintenabilité (tenue aux UV, à la corrosion)
Esthétique
Isolation thermique et acoustique (le cas échéant)
Respect de l’environnement (choix de matériaux compatible avec démarche
environnementale)
N.B. Ces fonctions liées au bâtiment sont nouvelles pour le PV et nécessitent
des développements spécifiques : collaboration étroite indispensable entre
fabricants de modules PV et métiers du bâtiment
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Risque de choc électrique
40 V 80 V 120 V160 V 200 V 240 V 280 V
Uco = 560Vdc
560V 520 V 480 V 440 V 400 V 360V 320 V
Exemple : 14 modules (Uco=40V) en série ont une tension de
circuit ouvert Uco = 560Vdc !! (>>120V domaine tension BT)
En PVR: 120V < Uco < 1000V en pratique
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Risque d’arc électrique du circuit PV
•Arc série par mauvaise
connexion ou rupture du câblage
•Arc parallèle : défaut entre
chaque polarité (+) et (-) :
dommage mécanique, rongeurs,
vieillissement
Arc électrique PV : risque d’incendie et de brûlure
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Risques chantier
• Vandalisme de matériel électrique (vol de modules PV ou câbles
électriques, dégradation,…)
• Risque de casse lors de la manutention et de la pose
• Risque pour installateurs :
• chute de toit
• choc électrique : électrisation ou électrocution
• Risque vis-à-vis des tiers :
• Chute d’objets plus ou moins lourds ( outils, modules PV !,
matériaux de structures,…)
• accessibilité chantier (risques d’accidents)
• dommage aux biens : inondation (pluie ou orage lors du
chantier)
Réponse : mise en place de dispositifs de sécurité
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Risques dommages aux biens
Risques pour l’installation PV
Défauts de tenue mécanique du procédé PV face aux
agressions climatiques et surcharges temporaires :
Impacts de la neige et du vent (y comprise tempête et cyclones)
Défauts de tenue aux chocs (cailloux, gros grêlons)
Défauts de résistance mécanique en cas de surcharge temporaire
(circulations du personnel d’exploitation et intervenants de secours)
Risques très faibles si procédés
photovoltaïques conçus pour les contraintes
environnementales :
• normes modules PV
• validation par évaluation technique
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Risques dommages aux biens
Risque foudre
Effets de la foudre :
Impact direct :
• détérioration de l’installation PV
Réponse: si risque important : nécessité de
mise en place d’un paratonnerre
Impact indirect :
• détérioration de certains composants de
l’installation PV (modules, onduleurs,..
Réponse: si risque avéré, nécessité de mise
en place de parafoudres DC et AC
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Risques pour les intervenants de secours ?
En cas d’intervention pour incendie sur
bâtiment équipé de photovoltaïque, le fait de
couper la tension du réseau alternatif n’empêche
pas le champ solaire de rester sous tension !
Questions légitimes que se posent les
intervenants de secours :
En journée, risques de choc électrique par
contact direct ou via la lance à incendie ?
De nuit, risques de choc électrique en
présence d’éclairage artificiel ?
Tenue mécanique des modules PV ?
Comportement au feu des modules PV ?
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Dispositif de
sectionnement
courant continu
(tous les pôles)
Onduleur
Réseau
Dispositions mises en œuvre dans la filière photovoltaïque
• Elaboration de référentiels techniques
• évaluations techniques procédés PV (Avis techniques, Pass’innovation,)
• normes et guides (C15-712-1)
• Qualification des entreprises (QualiPV, Qualibat, Qualifelec,…)
• Formation des professionnels (bureaux d’études et installateurs)
• Audits d’installations PV (Qualit’EnR, Région PACA…)
• Contrôle réglementaire des installations PV avant raccordement (Consuel)
• Groupes de travail (profession PV et services de secours) : élaboration
d’instruction technique et note d’intervention opérationnelle
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Problématique PV et incendie
Avis de la Commission Centrale de Sécurité – 05/11/09
et projet d’Instruction Technique
Bâtiments concernés : ERP & IGH (prérogatives de la DSC)
– A pour fonction de pallier un vide réglementaire lié à la
prévention du risque
– Rappelle la réglementation existante
– Présente un choix de solutions pour prévenir le risque
électrique côté DC
– Propose un cheminement minimal autour des champs PV
pour les intervenants
– Propose une signalétique spécifique pour les intervenants
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Risques pour les intervenants de secours ?
Risque de choc électrique en cas d’intervention de
nuit ? (éclairage artificiel ou présence de pleine lune)
Tests effectués en conditions réelles à Valpré en
août 2010
Différents systèmes d’éclairage & puissance
Différentes technologies de modules PV (mSi, xSi,
aSi, CdTe, CIS) avec des dimensions variables
Résultats associés aux conditions extrêmes :
Présence de tensions DC faibles
Courants négligeables < 10 mA
Conclusion : Aucun risque de choc électrique
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Risques pour les intervenants de secours ?
Risque de choc électrique en cas d’intervention de
jour ?
Conditions pour choc électrique :
Dégradation des isolants
Présence de tensions DC > 60 V
Contact simultané des 2 conducteurs actifs ou un
conducteur actif et la masse, avec le corps de
l’intervenant
En pratique : intervenant équipé de vêtement +
gants + bottes
Conclusion : Probabilité très faible de choc
électrique
Enjeux photovoltaïques
Protection des intervenants de secours
Dispositions envisageables pour renforcer la sécurité des intervenants de secours :
En situation dégradée :
Il est supposé que les isolants des câbles et enveloppes n’assurent plus leur
fonction de protection contre les contacts directs
Principe de protection :
Dispositions pour éviter le risque de choc électrique des intervenants de secours à
l’intérieur des bâtiments par suppression de la tension > 60V sur les câbles DC
Une disposition parmi les solutions techniques envisageables (préconisations CCS
novembre 2009) :
Passage des câbles DC par l’extérieur du bâtiment
Onduleurs au plus près du champ photovoltaïque
Passage des câbles sous gaine technique protégée (coupe-feu)
En cas d’urgence, coupure à distance des circuits DC au plus près de la source
(boîtes de jonction, chaînes, modules PV)
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Signalisation obligatoire
Ne pas
manœuvrer en
charge
A l’intérieur des boites de
jonctions
À proximité des
connecteurs, sectionneursfusibles, parafoudres
débrochables..
Attention
câbles courant
continu sous tension
Sur les extrémités des
canalisations DC à
minima, sur la face
avant des coffrets DC
et des boites de
jonction
Ne pas
manœuvrer en
charge
A l’intérieur des
coffret s DC
À proximité des
connecteurs,
sectionneursfusibles,
parafoudres
débrochables..
Coupure urgence
entrée onduleur
Sectionnement général
Installation photovoltaïque
Signalétique
distributeur
Coupure urgence
sortie onduleur
Production
photovoltaïque
Coupure réseau de
distribution
Source GIMELEC
Enjeux photovoltaïques
Coupure
photovoltaïque
Colloque AMEMP
2 juillet 2010
MERCI POUR VOTRE
ATTENTION
Gérard MOINE
Directeur technique
TRANSENERGIE
[email protected]
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