A Fusible PV protège les circuits photovoltaïques contre les surintensités dommageables. Dans un tableau avec des chaînes en parallèle, il peut interrompre le courant inverse circulant des chaînes saines vers une chaîne défectueuse. La sélection dépend de la tension DC maximale du tableau, du courant normal et des conditions de défaut, ainsi que des limites des modules et du câblage.
Choisir la capacité en ampères ne se limite pas à lire l’étiquette du panneau. Le fusible doit supporter le courant de génération normal à travers les variations de température quotidiennes et éliminer les défauts avant que l’équipement protégé ne soit endommagé.
I. Qu’est-ce qu’un fusible PV ?
Un fusible photovoltaïque, également appelé fusible solaire ou fusible de chaîne solaire, contient un élément fusible qui s’ouvre lorsque le courant dépasse sa caractéristique de courant en fonction du temps. L’ensemble doit alors éteindre l’arc DC et résister à la tension à travers le circuit ouvert. Contrairement au courant alternatif, le courant continu n’a pas de zéro naturel périodique pour aider à interrompre un arc.
Certains défauts PV produisent seulement une surintensité modérée. Vérifiez la courbe courant-température à ces faibles courants ainsi que la capacité de coupure maximale. Les cycles de génération quotidiens et la température à l’intérieur de l’enceinte influencent également la sélection.
II. Que signifie gPV ?
gPV identifie une caractéristique de fusible à gamme complète pour les applications photovoltaïques, couvrant la plage de surcharge et de court-circuit spécifiée. Le temps de décharge dépend du courant de défaut et de la courbe du fabricant. La marque ne garantit pas une protection instantanée contre chaque défaut.
IEC 60269-6 spécifie des exigences supplémentaires pour les fusibles protégeant les chaînes et tableaux PV dans des circuits jusqu’à 1 500 V DC dans le cadre de la norme publiée. Pour les projets nécessitant des approbations en France, vérifiez la liste exacte du produit et les exigences applicables en matière de fusibles PV, plutôt que de considérer une marque IEC comme un substitut automatique.
Un corps en céramique ou un corps à fixation par boulon indique comment un fusible est construit ou monté. Consultez sa classification d’application et sa documentation pour déterminer s’il convient au service PV.
III. Pourquoi les chaînes PV en parallèle ont besoin de protection
Une chaîne défectueuse peut recevoir du courant provenant de chaînes saines connectées au même point de collecte DC. Cette contribution de courant inverse peut dépasser ce que les modules ou le câblage affectés peuvent supporter, même si chaque chaîne saine ne produit que son courant disponible normal.
Commencez par identifier les chaînes partageant une connexion et le courant que chacune peut alimenter en cas de défaut. Vérifiez également d’autres sources possibles. Dans un système solaire-stockage, l’arrangement de conversion et d’isolation de l’onduleur détermine si la batterie peut contribuer ; une seule connexion de batterie ne crée pas un chemin de défaut direct.
Utilisez cette évaluation de défaut, les limites du module et du câble, les instructions de l’équipement et les exigences locales d’installation pour décider où des fusibles sont nécessaires. Ni le nombre de panneaux ni une règle générale sur les chaînes en parallèle ne remplacent cette vérification.
IV. Où sont utilisés les fusibles PV ?
Les branches de chaîne et les sorties combinées transportent des courants différents. Elles nécessitent souvent des capacités de fusible différentes et peuvent utiliser des montages différents.
| Emplacement | Devoir de protection à évaluer | Préoccupation de sélection |
|---|---|---|
| Chaîne individuelle ou assemblage en ligne approuvé | Exposition au courant inverse des modules et conducteurs de chaîne | Limite du module, courant de chaîne et étanchéité environnementale |
| Entrées de la boîte de dérivation | Branches de chaîne individuelles rejoignant une connexion commune | Compatibilité du support et température de l'enceinte |
| Sortie de sous-ensemble ou de recombineur | Circuits combinés et câbles associés | Courant de fonctionnement supérieur et coordination avec les branches en amont |
| Circuits DC liés à l'onduleur | L'entrée spécifique ou circuit interne | Instructions d'équipement ; la protection du semi-conducteur peut nécessiter une classe de fusible différente |
Pour un projet couvrant le tableau et l'équipement de conversion d'énergie, consultez les solutions de protection des circuits solaires de Chauron. Spécifiez quel circuit chaque fusible protégera afin que le dispositif proposé puisse être vérifié par rapport à cette fonction.
V. Comment choisir un fusible PV
Commencez par la tension DC maximale
Utilisez la tension en circuit ouvert maximale calculée de la chaîne, y compris la correction à froid requise. La tension de fonctionnement normale au point de puissance maximale de l'onduleur n'est pas la limite supérieure appropriée. Confirmez la capacité en tension DC du fusible et de son support.
Considérez une chaîne hypothétique de 20 modules, chacun avec une tension en circuit ouvert de référence de 49 V. Cela donne 980 V. Avec une correction à froid supposée et approuvée par le projet de 1,12, la valeur monte à 1 097,6 V, dépassant la capacité d'un fusible de 1 000 V. Utilisez les données réelles du module et la méthode de correction requise pour votre projet.
Trouver une capacité de courant admissible
Commencez par le courant de court-circuit du module, la disposition des chaînes et le calcul du courant requis pour le projet. Prenez en compte l'irradiance pertinente et les conditions bifaciales si applicable. Ensuite, appliquez les recommandations thermiques et d'installation du fabricant de fusibles.
La capacité nominale sélectionnée doit rester dans les limites de protection des modules, câbles et équipements. Considérez la capacité maximale de fusible en série du module comme une limite supérieure. Ce n'est pas une taille recommandée pour chaque installation. Si le courant requis dépasse cette limite, la conception doit être revue.
Vérifiez la gamme complète de défauts
Comparez le courant de défaut potentiel le plus élevé avec la capacité de coupure du fusible à la tension DC pertinente et dans les conditions d'essai. Ensuite, vérifiez le temps de déconnexion pour les défauts inférieurs que le circuit peut produire. La vérification du courant maximum ne garantit pas une protection adéquate à ces courants inférieurs.
Associez le porte-fusible et l'installation
Les formats cylindriques, en ligne et les formats à lame ou boulonnés plus grands servent différentes installations. La compatibilité mécanique seule est insuffisante : vérifiez la tension DC, la capacité de courant, l'acceptation des pertes de puissance, les exigences de terminal et la combinaison de fusibles approuvée. Les assemblages extérieurs nécessitent également une protection environnementale appropriée.
Conservez une trace de la méthode de dimensionnement et des facteurs de correction utilisés. Appliquez-les avec les données de l'équipement et les exigences d'installation pour le projet ; un multiplicateur de courant tiré d'une autre conception peut ne pas être applicable.
VI. Fusible PV vs. Fusible DC général
Un fusible DC général peut avoir une capacité de tension suffisante mais une caractéristique de fonctionnement différente. La protection des chaînes PV nécessite également une réponse adaptée en cas de surintensité faible, une performance en cycle et une qualification d'application appropriées.
| Description du dispositif | Ce qu'il établit | Ce qui nécessite encore une vérification |
|---|---|---|
| Fusible PV avec caractéristique gPV documentée | Caractéristique de protection photovoltaïque spécifique à l'application | Tension, courant, performance de déconnexion, installation et approbation du projet |
| Fusible DC général | Fonctionnement en courant continu documenté dans ses limites de capacité | Adéquation pour les défauts de chaîne PV et la qualification PV requise |
| Fusible uniquement pour courant alternatif | Son service indiqué en courant alternatif | Il ne doit pas être considéré comme adapté à un circuit en courant continu |
Lors de l'examen des des fusibles haute tension en courant continu pour d'autres circuits dans l'installation, demandez les données d'application exactes du modèle. Ne déduisez pas la qualification gPV d'une tension de catalogue.
Les projets de stockage solaire peuvent également nécessiter une coupure de batterie commandée. Les produits Pyrofuse adressent cette fonction séparée. Leur interface de déclenchement et leur capacité d'interruption nécessitent leur propre examen ; ils ne doivent pas être traités comme des remplacements directs pour les fusibles de chaîne PV.
VII. Erreurs courantes avec les fusibles PV
Si un fusible s'ouvre à répétition, examinez l'historique des défauts, le courant de fonctionnement et la température du boîtier avant de changer sa capacité. Vérifiez également les bornes : une connexion lâche ou dégradée peut produire une chaleur locale sans courant excessif suffisant pour faire fonctionner le fusible.
Certain défauts de terre et conditions d'arc en série nécessitent une détection et une protection séparées. Un fusible ouvert laisse également des modules PV illuminés capables de produire une tension.
Seul un personnel qualifié doit assurer la maintenance de l'équipement, en suivant sa procédure d'isolation. Un porte-fusible ne doit pas être ouvert sous charge à moins qu'il ne soit spécifiquement conçu et classé pour cette opération.
VIII. Questions fréquemment posées
Est-ce que chaque panneau solaire a besoin d'un fusible ?
Aucune règle universelle par panneau ne s'applique. Évaluez la configuration du circuit, le courant inverse disponible, les limites du module et du câble, ainsi que les instructions de l'équipement. La protection est souvent considérée au niveau de la chaîne ou du circuit combiné. Le nombre de panneaux seul ne détermine pas si une configuration de fusible particulière est requise.
Puis-je utiliser un fusible PV de 1 500 V sur un système de 1 000 V ?
Une valeur de tension plus élevée peut satisfaire la vérification de la tension, mais elle n'établit pas la compatibilité globale. La capacité en courant, la courbe de fonctionnement, la compatibilité du porte-fusible et les approbations du produit doivent également correspondre. Ne supposez jamais qu'un fusible physiquement différent peut être installé dans le porte-fusible existant.
Un fusible PV est-il identique à un fusible de batterie ?
Non. Les chaînes photovoltaïques et les batteries ont des caractéristiques de source et de défaut différentes. Fusibles de batterie doivent être adaptés à la charge de fonctionnement et de défaut du circuit de la batterie. Un produit peut être approuvé pour les deux applications, mais cette approbation doit être documentée ; faire correspondre la tension et le courant marqués ne suffit pas.
Un fusible PV doit-il être placé sur le conducteur positif ou négatif ?
L'agencement de la mise à la terre, les chemins de défaut et les exigences d'installation applicables déterminent la configuration de protection. Certains designs nécessitent une protection sur les deux pôles. Suivez la conception du système approuvée plutôt que de transférer une règle d'un circuit de batterie ou automobile non lié.
Un disjoncteur peut-il remplacer un fusible PV ?
Seulement lorsque le disjoncteur est adapté à l'application PV et satisfait aux exigences de tension DC, de devoir d'interruption, de réponse de fonctionnement et d'équipement. La capacité de réinitialisation ne garantit pas une protection équivalente. Toute substitution nécessite une revue de coordination et de conformité.
Que dois-je fournir à un fournisseur pour la sélection d'un fusible PV ?
Fournissez la fiche technique du module, le nombre de chaînes en série et en parallèle, la température minimale de conception, la capacité maximale du fusible en série, les détails du câble, les conditions du boîtier et les approbations requises. Incluez la configuration de l'onduleur et toute autre source de défaut possible. Identifiez si la demande concerne une chaîne, une sortie de combiné ou un autre circuit.
IX. Discutez de vos besoins en protection solaire avec Chauron
Pour un projet solaire ou solaire-stockage, Chauron peut examiner vos besoins en protection. Incluez le schéma du circuit, les données du module et les conditions de fonctionnement dans votre enquête sur la sélection de fusibles. Indiquez quand la qualification gPV est requise et demandez la documentation de support du modèle proposé avant l'approbation de la conception.