Les parafoudres dans le solaire: contexte et utilisation

Les parafoudres sont des équipements essentiels de la sécurité électrique d’une installation photovoltaïque. Comme leur nom l’indique, ils permettent de protéger les panneaux, l’onduleur et le reste des appareils de la maison des pics de tension liés à la foudre. Comment ça marche, attirent(ils la foudre et quelles sont les règles d’installation? Petit tour d’horizon:
Comment fonctionnent les parafoudres ?
Les parafoudres sont placés en parallèle d’un circuit électrique et sont reliés au câble de terre. Ils surveillent constamment la tension afin qu’elle ne dépasse pas un seuil (environ 300 V en monophasé). Lorsque ce seuil est dépassé, c’est qu’il y a surtension: le parafoudre devient passant afin que la tension s’écoule dans la terre et n’endommage pas les appareils. La particularité du parafoudre est qu’il peut supporter un courant très important, environ 10 000 Ampères. Pour donner un ordre de grandeur, c’est le courant consommé par 750 fours qui fonctionnent à 250 °C !
Les panneaux solaires sur le toit attirent-ils la foudre ?
On pourrait croire que les panneaux solaires avec leur cadre en aluminium augmentent le risque d’avoir la maison frappée par la foudre, mais c’est faux. Il y a autant de probabilité d’avoir un impact de foudre sur le toit avec ou sans panneaux. Cette même croyance avait émergée lors de l’installation des antennes hertziennes sur le toit des maisons, certains ayant peur qu’elles agissent comme des attracteurs d’électricité. En général, la foudre frappe au hasard, même si au moment d’atteindre le sol elle privilégie des points élevés, que ce soit des montagnes, des arbres ou des hauts bâtiments.
Ceci dit, il est bien évident que des dispositions contre la foudre doivent être prises, car même lorsqu’elle ne s’abat pas directement sur le toit, elle peut occasionner d’importants dégâts.
Les risques liés à la foudre et comment s’en protéger
Une installation photovoltaïque peut être impactée de trois façons par la foudre:
- impact directement sur le toit: dans ce cas, le cadre en aluminium des panneaux ainsi que les rails de fixation doivent être raccordés à la terre afin que la surtension s’y écoule et ne se propage pas au circuit électrique.
- impact à proximité immédiate de la maison: lorsque la foudre s’abat dans un rayon d’une dizaine de mètres, elle génère un champ magnétique qui induit une tension dans les éléments métalliques de l’installation (cadres et rails) ainsi que dans les conducteurs électriques. Pour les éléments métalliques, la tension induite est écoulée via le câble de terre comme dans le cas d’un impact direct. Pour les conducteurs continus, la tension induite est écoulée grâce à un parafoudre situé dans le boîtier DC. Il est important de noter qu’une installation dans les règles de l’art doit prendre en compte le phénomène d’induction et vise à l’atténuer en limitant les boucles d’inductions.
- impact sur le réseau électrique et remontée via le tableau électrique: c’est le cas le plus connu des particuliers qui subissent des dommages par la foudre. Cela se produit lorsque la foudre frappe un pylône à proximité de la maison. La surtension se propage sur le réseau électrique jusqu’au tableau de la maison. Si un parafoudre n’est pas installé en amont des circuits qui alimentent les différents appareils domestiques, ceux-ci peuvent griller. Dans le cas d’une installation photovoltaïque, un parafoudre est systématiquement installé dans le coffret de protection AC afin de protéger l’onduleur.
Particularité: règles d’installation d’un parafoudre DC en fonction du département
Nous avons vu que dans le cas d’un impact à proximité de la maison, une tension induite pouvait se propager dans les câbles continus jusqu’à l’onduleur, faisant courir un risque à ce dernier. Pour y remédier, un parafoudre DC est placé dans le coffret de protection DC. Pourtant il faut savoir que cette disposition n’est pas systématique en fonction des départements: en effet, elle est liée à la carte de niveau kéraunique qui définit le nombre moyen de jours d’orages par an.

Vous pouvez vous ci-dessus deux niveaux d’occurrence: en rouge les départements fortement impactés par la foudre, en orange ceux qui le sont moins. Le guide UTE C 715-12-1 précise que seuls les départements en rouge sont concernés par une installation obligatoire d’un parafoudre DC.
Pays Basque, Béarn, Landes… comment appréhender le risque lié à la foudre?
Si une installation située à Mont-de-Marsan ou à Dax sera obligatoirement équipée d’un parafoudre DC, ce n’est pas le cas à Bayonne, Pau ou Tarbes. Pourtant le risque d’impact, s’il est certes plus faible, n’est pas nul pour autant. Dans ces régions, si la foudre tombe sur une installation qui n’est pas équipé d’un parafoudre DC, l’onduleur sera très certainement hors service. Ainsi tout installateur consciencieux équipera systématiquement le coffret de protection DC d’un parafoudre. Chez Adour Solaire, nous ne faisons aucun compromis sur la sécurité afin de vous garantir une production d’énergie sereine et durable.