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Centre Scientifique et Technique de la Construction

25/04/2018

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Protection des installations photovoltaïques contre la foudre 2010/04.05

CT CouverturesQuand et comment protéger son installation photovoltaïque contre la foudre ? Notons avant tout que l'installation de panneaux photovoltaïques en toiture n'augmente pas le risque de coup de foudre sur un édifice. Pour les maisons isolées, les panneaux eux-mêmes sont rarement frappés directement par la foudre; les dégâts concernent principalement les équipements électroniques.

Pour protéger une installation photovoltaïque contre la foudre, on distingue, comme pour toute autre structure, la protection contre les coups de foudre directs (protection externe) et celle contre les surtensions et les effets des champs électromagnétiques (protection interne). La nécessité de telles protections et les niveaux de protection à mettre en œuvre découlent des conclusions d'une analyse de risque prévue par la nouvelle norme belge NBN EN 62305-1 à -4.

En Belgique, cette analyse révélera la plupart du temps qu'aucune protection n'est nécessaire pour les constructions simples et peu exposées telles que les maisons individuelles. Dans certains pays, comme l'Allemagne, les compagnies d'assurances exigent une protection minimale contre la foudre pour les installations photovoltaïques dont la puissance dépasse 10 kW et ce, indépendamment de l'analyse de risque.

Pour les structures dont l'analyse de risque révèle qu'une protection est nécessaire, les cas suivants peuvent être distingués :

1. Protection externe

La protection externe a pour but d'intercepter les coups de foudre (via un dispositif de capture, …) et d'écouler les courants de foudre jusqu'à la terre. Si une telle protection est nécessaire, le respect d'une distance minimale de séparation entre le système de protection (dispositif de capture et conducteurs du courant de foudre) et les panneaux photovoltaïque est à recommander chaque fois que cela est possible (la protection est alors dite isolée) et ce, afin qu'aucune décharge ne se produise entre ces deux éléments. Si cette distance ne peut être respectée (en cas de protection non isolée), il y a lieu de connecter les panneaux photovoltaïques à l'installation de protection contre la foudre et de prévoir une protection interne renforcée.

2. Protection interne

Les surtensions et les effets des champs électromagnétiques sont les principales causes d'endommagement des équipements électriques et électroniques. Leurs origines sont multiples : coup de foudre direct sur une structure, coup de foudre indirect à quelques kilomètres, sur un bâtiment voisin ou sur des conducteurs d'alimentation électrique aériens, manœuvres de commutation sur le réseau électrique, … Ces surtensions peuvent endommager l'installation photovoltaïque (onduleur, panneaux, …) ainsi que l'installation électrique du bâtiment.

Afin d'éviter tout dommage, il convient d'adopter, en fonction des résultats de l'analyse de risque, tout ou partie des mesures décrites ci-dessous. Pour les installations domestiques (maisons individuelles), on se limite généralement à connecter l'installation photovoltaïque à la prise de terre.

Mesures de protection interne :


Article complet


C. Bouquegneau, prof., dr. ir., Université de Mons, faculté 'Polytechnique'
E. Cailleux, dr., chef de projet, laboratoire 'Technologie du béton', CSTC (*)

(*) Cet article a été réalisé dans le cadre de l'Antenne Normes 'Prévention du feu'.