Comprendre et éviter les surtensions des onduleurs photovoltaïques

Les parcs photovoltaïques sont des installations sûres lorsqu’ils sont bien montés et qu’ils sont composés de matériel de qualité. Il peut cependant arriver, dans de rares cas de figure, que des dysfonctionnements apparaissent et génèrent une chute de production de vos panneaux solaires, voire des dégâts sur vos équipements. Il est donc crucial de savoir identifier ces problèmes techniques et de mettre en place les dispositifs de sécurité nécessaires pour s’en protéger.

C’est pourquoi nous vous avons préparé ce guide sur la surtension de l’onduleur solaire. Définition, causes, conséquences, prévention, équipements de protection… On vous donne toutes les clés pour comprendre et éviter les surtensions d’onduleurs photovoltaïques !

Qu’est-ce qu’un onduleur solaire ?

Véritable cœur de votre installation, l’onduleur photovoltaïque joue un rôle central dans votre processus de production d’énergie : transformer le courant continu généré par vos panneaux solaires en courant alternatif. 

Ce dernier est alors directement utilisable pour alimenter les appareils électriques de votre foyer, ou injectable dans le réseau public de distribution d’Enedis.

Consultez notre guide pour choisir le meilleur onduleur solaire.

Qu’est-ce qu’une surtension d’onduleur ?

Une surtension d’onduleur correspond à un niveau de tension électrique supérieure à la tension de fonctionnement habituelle de l’appareil. S’il est trop élevé, ce surplus peut entraîner une déconnexion de l’onduleur, et donc un arrêt de votre centrale photovoltaïque. 

Dans le pire des cas, heureusement très rare, une surtension d’onduleur peut également endommager votre équipement solaire, comme nous le détaillerons un peu plus loin dans cet article.

Mais concrètement, quelles sont les causes de ce phénomène ? Voyons cela ensemble, afin de pouvoir mieux anticiper et éviter les potentiels risques de surtension de votre onduleur central.

Quelles sont les causes de surtension d’un onduleur ?

Les causes externes

Une instabilité du réseau électrique

Des dysfonctionnements sur le réseau électrique environnant peuvent directement impacter la stabilité de votre installation domestique. Ainsi, des variations brusques de tension sur le réseau public ou sur les installations électriques proches peuvent se répercuter sur votre parc solaire et générer un pic de tension au niveau de votre onduleur. 

Ce dernier stoppe alors son fonctionnement afin de limiter au maximum tout risque d’endommager vos équipements ou de nuire à votre sécurité.

Un des types de dysfonctionnement le plus courant est le déséquilibre entre les 3 tensions sinusoïdales d’une installation en triphasé. Même très léger, cet écart peut rapidement générer une surtension de l’onduleur.

Des phénomènes météorologiques

Certains phénomènes climatiques peuvent également générer des surtensions au niveau (entre autres) de votre onduleur, notamment :

• La foudre : même sans toucher directement votre logement ou votre parc solaire, les importantes décharges électrostatiques de la foudre peuvent rapidement générer une surtension d’onduleur, risquant alors de faire disjoncter ou d’endommager votre centrale photovoltaïque.
• Une tempête : des vents violents peuvent engendrer des dégâts sur le câblage du réseau (pylônes brisés, chute d’arbres sur les câbles, etc.), et donc des baisses ou des pics de tension sur votre installation domestique.
• Les variations brusques de luminosité, qui génèrent des fluctuations soudaines et importantes de quantité d’énergie produite par vos panneaux et transmise à l’onduleur. Des surtensions peuvent alors apparaître si ce dernier ne parvient plus à réguler ces variations.

Trop d’installations photovoltaïques dans un même quartier

Il a pu arriver dans le passé que la configuration du réseau public de votre quartier ne supporte pas de recevoir une quantité trop importante d’électricité. Ceci s’explique par le fait que la démocratisation de la production solaire domestique est relativement récente, alors que certaines portions du réseau datent de plusieurs décennies. 

Cette accumulation soudaine d’électricité injectée peut alors générer une surtension qui se répercute sur votre onduleur. Ce cas de figure est cependant peu courant ces dernières années, grâce à la mise à niveau des infrastructures d’Enedis.

Les causes internes

Un défaut de l’onduleur

Un défaut de fabrication ou une usure prématurée de votre onduleur peuvent générer des défaillances, notamment des surtensions. Il arrive également sur certains modèles que des hausses soudaines de tension apparaissent lors du basculement du mode actif au mode veille (et inversement).

C’est pourquoi, qu’il s’agisse de vos panneaux solaires ou de votre onduleur, il est primordial d’investir dans des équipements de qualité achetés auprès d’un fournisseur sérieux et reconnu.

Une mauvaise installation

Une conception et une pose incorrectement réalisées (mise à la terre mal effectuée, dimensionnement de l’onduleur mal calculé, mauvaise compatibilité des différents équipements, etc.) peuvent également causer des surtensions d’onduleur. Là encore, prenez le temps de bien sélectionner le professionnel à qui vous confiez la mise en place de votre installation photovoltaïque.

Comment savoir si mon onduleur subit une surtension ?

Le symptôme le plus répandu d’une surtension est l’arrêt de votre onduleur, qui ne transforme plus le courant continu produit par vos panneaux solaires en courant alternatif. L’ensemble de votre central de production est donc mis en pause : vous ne pouvez plus alimenter vos appareils électriques ni injecter d’énergie au sein du réseau public.

Quelles sont les conséquences d’une surtension d’onduleur ?

Un arrêt de la production d’électricité

Comme nous venons tout juste de l’évoquer, la conséquence la plus fréquente d’une surtension d’onduleur est la mise à l’arrêt pure et simple de votre installation de production d’énergie solaire. Ce cas de figure n’a toutefois pas un impact trop lourd tant que vous vous rendez rapidement compte de cette chute soudaine de productivité et que vous relancez votre centrale.

Des risques pour l’onduleur ou le reste de vos équipements solaires

Il existe une seconde conséquence possible, plus rare, mais nettement plus contraignante : un endommagement de votre onduleur ou d’un autre équipement de votre parc photovoltaïque. Vous êtes alors dans l’obligation de remplacer le matériel abîmé, ce qui génère de nouveaux frais et réduit la rentabilité de votre projet solaire.

Dispositifs de sécurité : comment protéger son onduleur photovoltaïque

Il existe plusieurs dispositifs de sécurité visant à protéger les équipements de votre installation photovoltaïque, y compris en cas de surtension d’onduleur.

La mise à la terre de l’installation

La mise à la terre est une opération effectuée lors de la mise en place et du branchement de vos équipements solaires. Il s’agit du raccordement des parties métalliques de votre matériel à la terre via une prise de terre, afin de vous protéger des décharges statiques (ou courant de fuite) et des défauts d’isolement, mais également des surtensions, notre sujet du jour.

Le parafoudre

Nous l’avons vu plus tôt dans cet article : la foudre est l’une des principales causes de surtensions d’onduleur. Fort heureusement, il est assez facile de lutter contre ce phénomène naturel : il suffit d’équiper votre installation photovoltaïque d’un parafoudre, qui doit être mis en place à moins de 30 mètres de vos panneaux solaires et de votre onduleur.

Les coffrets de protection

La mise en place d’un coffret de protection au sein de votre installation photovoltaïque permet d’éviter l’apparition de surtensions, notamment celles causées par la foudre. Ce type d’appareil est également très efficace pour limiter l’impact de potentielles zones d’ombres sur un ou plusieurs panneaux de votre parc solaire. Un must have pour assurer le bon fonctionnement de votre centrale !

Le contrôleur permanent d’isolement (CPI)

Comme son nom l’indique, ce dispositif permet de monitorer le niveau d’isolement de votre installation photovoltaïque. Le CPI peut être intégré ou non à votre onduleur, et doit répondre à la norme NF EN 61557-8.

Le respect des normes de sécurité

Il existe une seconde norme à respecter pour réduire fortement le risque de surtension. Elle est d’ailleurs obligatoire pour tout onduleur photovoltaïque. Il s’agit de la norme DIN VDE 0126-1-1/A1, qui garantit la déconnexion automatique au réseau électrique en cas de dysfonctionnement soudain.

Conclusion

Comme vous avez pu le voir au fil de cet article, la surtension d’onduleur est un risque possible pour votre installation photovoltaïque, même s’il est relativement peu répandu de nos jours. Il reste néanmoins indispensable d’investir dans du matériel de qualité et aux normes, et de choisir des professionnels qualifiés si vous avez besoin de vous faire accompagner dans la conception ou la mise en place de votre projet solaire. 
D’ailleurs, n’hésitez pas à solliciter nos équipes d’experts pour profiter de conseils sur mesure et du meilleur rapport qualité-prix pour vos équipements !