Qu’est-ce qu’un défaut d’arc DC?
Une faille d’arc est le flux d’énergie électrique à travers un trou d’air par le biais de molécules de gaz ionisés. Bien que l’air soit normalement considéré comme un milieu non conducteur, une différence de potentiel (tension) élevée entre deux conducteurs à proximité peut entraîner la rupture des molécules d’air en constituants ionisés (appelées'Plasma'), qui peut ensuite transporter une charge d’une électrode à l’autre.
La température d’un arc électrique dépend d’un certain nombre de facteurs, tels que le niveau de débit du courant, mais sur un système pv typique, il est facilement assez chaud pour faire fondre le verre, le cuivre et l’aluminium, et pour initier la combustion des matériaux environnants.
Les défauts d’arc de DC se produisent sur le câblage de courant d’état-d’état-d’activité des systèmes solaires photovoltaïques.
Schéma–Système solaire d’onduleur de chaîne avec câblage de courant sans protection. Les câblages, les joints et les équipements électriques exposés à des défauts d’arc de courant
L’arc est-il un problème sur les systèmes électriques ac? non
L’arc n’est pas considéré comme un danger courant dans les systèmes électriques à courant régulier. Cela s’explique en partie par le fait que les normes, les pratiques et la conception des composants de l’industrie électrique ont évolué au cours des 100 dernières années, à un point tel que les installations modernes de courant alternatif sont très sûres.
L’arc est moins un problème dans les systèmes ac parce que les arcs ac ont tendance à s’éteindre au fur et à mesure que la tension alterne, en passant par 0 volts cent fois par seconde pour les fournitures standard du réseau. Pour qu’un arc soit autonome, les conditions de démarrage de l’arc doivent être présentes en permanence. DC reste à une tension continue et une fois qu’un arc a été établi, il continuera aussi longtemps que la tension du courant
Les défauts d’arc DEL se produisent-ils sur tous les systèmes solaires ? non
Les défauts d’arc DEL ne se produisent que sur les systèmes d’onduleur de cordes dont les circuits de tension dc non protégés sont supérieurs à environ 80 volts DE.
Où sur le système solaire les défauts d’arc DE DC se produisent-ils ?
Les défauts peuvent se produire n’importe où sur le câblage DC qui s’exécute des modules solaires sur le toit à l’onduleur de chaîne qui est habituellement installé à côté du standard principal. Il y a environ 26 connexions dans le circuit DE D D d’un petit système solaire domestique (2kW) qui sont effectuées sur place par l’installateur solaire et environ 50 connexions sur un système de 5kW. Toutes ces connexions entreprises par l’installateur solaire est un point de défaillance potentiel.
Il ya aussi des connexions supplémentaires à l’intérieur des modules solaires, isolateurs DC et l’onduleur de chaîne qui sont des points potentiels de défaillance.
Quels sont les types de défauts d’arc DC qui se produisent sur les systèmes solaires à l’aide d’onduleurs à cordes?
Il existe trois types courants de défauts d’arc à courant courant d’air :
Série–Un arc de série se produit lorsqu’une connexion est cassée pendant que le PV produit du courant. Toute connexion intermittente dans le circuit DC a le potentiel de produire une faille d’arc DC. Ces connexions peuvent inclure des joints à souder dans le module, des connexions de type compression, des connecteurs utilisés sur les fils de fil attachés aux modules PV, des connexions dans les isolateurs à courant d’air, des connexions dans l’onduleur, des circuits DC dans l’onduleur ou l’un des câblages à courant d’air dans le circuit de cordes.
Parallèle–Les arcs parallèles se produisent lorsqu’il y a une panne dans le système d’isolation et les flux de courant entre positif et négatif. Deux conducteurs d’une polarité opposée dans le même circuit DC sont souvent exécutés à proximité l’un de l’autre. L’isolation entre les deux fils peut devenir inefficace en raison de l’animal mâchant sur eux, la panne UV, l’embittlement, la fissuration, l’infiltration d’humidité et les dommages mécaniques. Les failles d’arc parallèles peuvent continuer le long des conducteurs vers les matériaux de combustion du tableau le long du chemin.
À la terre–Ce défaut ne nécessite que la défaillance d’un système d’isolation au sol. Il peut s’agir du cadre du module solaire, du racking de panneaux solaires, du toit ou de toute autre surface mise à la terre.
Souvent, un défaut peut commencer comme un type de défaut (p. ex. défaut de série) mais se transformer en un autre type de défaut (p. ex. défaut parallèle).
Qu’est-ce qui peut déclencher une panne d’arc DC ?
Répartition de la continuité des conducteurs en raison de :
·Joints lâches dus à une mauvaise installation
·Joints lâches dus à des connexions de mauvaise qualité
·Corrosion des joints au fil du temps
Panne du système d’isolation :
·Dégradation de l’isolation au fil du temps due à l’exposition aux UV
·Fissuration d’isolation au fil du temps en raison des changements de température (chaud–froid)
·Dégradation de l’isolation due au vieillissement
·Dommages à l’isolation par les rongeurs, les insectes, les oiseaux
·Dommages à l’isolation pendant l’installation
·Dommages à l’isolation par les futurs travaux de construction
·L’eau s’ensgresse aux câbles, conduits.
·L’infiltration d’eau aux isolateurs de DC d’une mauvaise installation
·L’infiltration d’eau aux isolateurs de DC due à la dégradation des joints au fil du temps
·Entrée d’eau à l’onduleur
·Entrée d’eau au module solaire ou à la boîte de jonction
Les défauts d’arc DC sont-ils quelque chose à craindre ?Oui
Les failles d’arc de DC ont été identifiées comme étant à l’origine de plus de 400 incendies de bâtiments domestiques et commerciaux en Australie.–incendie qui risquent la sécurité des occupants et causent des dommages aux biens. Les défauts d’arc de DC causent également des dommages significatifs à l’équipement solaire.
Les composants de câblage DC de la plus haute qualité peuvent être sélectionnés et installés avec le plus grand soin. Toutefois, l’isolation des câbles et la dégradation du conducteur se produiront au fil du temps, ce qui peut causer une défaillance de l’arc de courant d’air.
Si vous voyez ou entendez un défaut d’arc de courant d’accès, votre onduleur peut-il arrêter l’arc ?non
Les défauts d’arc de DC se produisent sur le câblage de COURANT sous le panneau solaire, n’importe où le long du câblage de COURANT du tableau solaire sur le toit à l’onduleur de corde et même à l’intérieur de l’onduleur de chaîne. L’arrêt de l’onduleur n’éteint pas le câblage du courant d’air. Le câblage DC du panneau solaire à l’onduleur est vivant chaque fois que le soleil brille et il n’y a aucune méthode pour isoler ce câblage. Ainsi, l’arrêt de l’onduleur n’éteint pas une faille d’arc DEL. Selon l’emplacement de la panne, l’exploitation du toit DC Isolator peut isoler la faille et éteindre l’arc, mais cela nécessitera d’accéder au toit et de localiser l’isolateur DC approprié. Interrompre une faille d’arc de courant d’accès avec un isolateur n’est pas sans dangers et ne serait considéré qu’en dernier recours.
Les onduleurs de cordes avec protection intégrée contre les failles d’arc protègent-ils tous les types de défauts d’arc à courant courant d’air ?non
Il y a maintenant quelques onduleurs de chaînes disponibles avec détection intégrée des failles d’arc. Toutefois, ceux-ci ne détectent pas et isolent tous les types de défauts d’arc de courant d’accès indiqués ci-dessus.
Onduleurs avec identité de détection d’arc intégré un défaut d’arc DEL utilisant le bruit sur le câblage DC produit par l’arc. Une fois qu’un arc est détecté, le circuit DEL à l’onduleur sera isolé. Cela permettra d’éteindre une'Série'arc, mais ne sera pas éteindre un'Parallèle'Ou'Sol'arc de défaut. Le câblage à courant sous le panneau solaire et jusqu’à l’onduleur restera en vie lorsque le circuit DC sera isolé à l’onduleur. Une faille parallèle ou terrestre continuera d’arc sur les systèmes solaires à l’aide d’onduleurs de cordes avec protection contre les failles d’arc DC.
Les défauts d’arc DC ne se produisent-ils que sur les isolateurs à courant d’h ?non
Il ya une croyance commune parmi certains installateurs solaires que les défauts d’arc DC ne se produisent qu’aux isolateurs DC. Ce n’est pas correct. Les défauts d’arc de courant continu se produisent partout où il y a des joints dans les câbles de courant continu, une panne de continuité de câble ou une panne d’isolation. Cela se produit sur les modules solaires, les connecteurs DC, le câblage DC, les joints dans les isolateurs DC ou à l’intérieur de l’onduleur.
La suppression des isolateurs Rooftop DC est-elle une option pour réduire les défauts d’arc DEL ?non
Ne pas installer les isolateurs dc sur le toit éliminera certainement la possibilité qu’ils échouent à l’avenir. Cependant, la théorie électrique de base dicte qu’il est nécessaire d’être en mesure d’isoler un générateur d’électricité aussi près que possible de la source. Par exemple, si un défaut se produit sur le câblage dc dans la cavité du toit ou n’importe où entre les modules solaires et l’onduleur de cordes, le système doit être fourni avec un moyen d’éteindre l’alimentation pour isoler la faille. Si une personne a eu la malchance d’entrer en contact avec le câblage du dc, la procédure de sauvetage sécuritaire standard consiste à isoler l’alimentation avant de tenter un sauvetage.
Ainsi, bien que l’enlèvement de l’isolateur dc toit peut sembler un moyen facile de les empêcher de échouer, il n’est pas pratique de quitter le système sans aucun moyen d’isoler le réseau solaire en cas de défaut ou d’accident.
La suppression des isolateurs de courant d’accès permettra-t-elle d’éviter les défauts d’arc de courant d’accès à courant d’accès ?non
Les défauts d’arc de courant continu se produisent partout où il y a des joints dans les câbles de courant continu, une panne de continuité de câble ou une panne de l’isolation de câble. Si un isolateur de courant d’air continu a été remplacé par une boîte de jonction ou de marshaling de connecteur de courant continu, des défauts continueront à se produire à ce point ainsi que d’autres points dans le circuit DE.
L’approche la plus efficace pour prévenir les défauts d’arc de courant continu est d’éliminer la présence de tensions dc dangereuses à l’aide de microinverteurs ou l’utilisation de certains systèmes optimisés pour le dc avec dc sûr.
La probabilité de défauts d’arc DEL augmente-t-elle à mesure que les systèmes solaires avec des onduleurs de cordes vieillissent ?Oui
La probabilité d’une faille d’arc DC augmente à mesure que les systèmes solaires vieillissent. C’est parce que les joints dans le câblage de courant continu se corrodent au fil du temps augmentant l’impédance, causant la chaleur et la panne de la continuité de l’articulation ayant pour résultat une panne d’arc de courant continu. En outre, les joints sur les isolateurs, conduits etc se dégradent au fil du temps permettant une augmentation de l’eau qui peut causer une faille d’arc DC.
Les rongeurs, les insectes, les oiseaux peuvent endommager l’isolation, les travaux futurs peuvent endommager l’isolation ou l’isolation peut tout simplement se dégrader au fil du temps.
Est-il vrai que tant qu’un système solaire DC est installé conformément aux normes australiennes (AS5033) et que des équipements et des pratiques d’installation de bonne qualité sont utilisés, le système est'Sûr'?non
Il y a eu de nombreux cas d’incendies qui ont commencé en raison de l’équipement qui a été'de haute qualité'au moment de son installation, seulement pour avoir été rappelé par le fabricant des années plus tard en raison de défauts de fabrication ou de conception. Souvent, ces défauts ne se manifestent pas tant que le système n’est pas opérationnel depuis plusieurs années.
L’installation de systèmes solaires sur les rooves est une tâche difficile et parfois dangereuse, en particulier dans des conditions souvent chaudes et inconfortables. Ces conditions ne sont pas propices à une exécution parfaite, et il suffit d’un manque momentané de concentration pour ne pas serrer une boîte de jonction ou un isolateur DC au couple correct–qui finira par échouer en raison de l’infiltration d’eau. L’expérience pratique est que même le meilleur commerçant peut faire des erreurs de temps en temps et avec les systèmes DC ces erreurs peuvent avoir des conséquences catastrophiques.
Les normes australiennes (en particulier AS5033) font de grands efforts pour essayer d’éliminer toutes les causes probables des failles d’arc DEL dans un système solaire. Il existe des régimes d’inspection rigoureux en place (beaucoup plus que n’importe quelle installation électrique régulière) et il existe encore de nombreux exemples de défauts catastrophiques d’arc de courant continu se produisant sur les systèmes solaires à courant continu tous les jours en Australie. Cela seul devrait répondre à la question de savoir si le suivi des normes australiennes existantes est suffisant pour éliminer les défauts d’arc DEL.
La seule façon d’éliminer le risque de défauts d’arc de courant continu est d’éliminer la tension électrique dangereuse elle-même du système ou d’utiliser une technologie spécifiquement conçue pour réduire la tension du système à des niveaux de sécurité en cas de défaillance.
L’entretien régulier peut-il prévenir les défauts d’arc de courant d’air sur les systèmes solaires avec des onduleurs de cordes et le câblage DC non protégé ?non
Il y a une croyance commune que si un système solaire de courant continu avec le câblage de courant de courant moyen non protégé est installé en conformité avec les normes australiennes AS5033 et régulièrement maintenu il est parfaitement sûr. Ce n’est pas vrai. Un installateur solaire peut régulièrement entretenir un système solaire. Cependant, même cette nuit après l’inspection ou toute nuit après l’inspection un rongeur, opossum etc peut mordre à travers l’isolation du câblage DC. Lorsque le soleil se lève les panneaux solaires commencent à produire de l’énergie, les conducteurs nus deviennent en direct provoquant une faille arc DC et le feu de construction. Il est pratiquement impossible pour un installateur solaire de vérifier tous les joints sont imperméables à l’eau empêchant l’infiltration d’eau et de vérifier également que tous les joints de câble ne sont pas corrodés et soumis à une forte impédance.
Il n’y a tout simplement aucun programme d’entretien qui peut empêcher une défaillance d’arc de courant d’air sur les systèmes solaires avec des onduleurs de chaîne et le câblage de courant sans protection.
Cela ne se produit-il qu’en Australie?non
Les États-Unis sont les principaux pays australiens à s’attaquer à ce problème. En 2014, ils ont introduit via le Code national de l’électricité (NEC), des exigences d’arrêt rapide sur les panneaux solaires. Cela désessure le câble de courant d’arrêt du toit à l’onduleur lorsque le système est éteint. Bien que cela ait aidé, les incidents de failles d’arc DE DC avec le panneau solaire se sont poursuivis. ils envisagent donc maintenant d’introduire des mesures selon NEC2017 sur l’arrêt rapide de niveau de panneau solaire pour limiter la tension maximale de courant continu dans les tableaux à 80V DC ou ci-dessous lorsque le système est arrêté. L’arrêt rapide au niveau du panneau solaire assurera une meilleure sécurité pour les services d’urgence et toute personne qui pourrait entrer en contact avec le système solaire.
Le Royaume-Uni a reconnu le problème et entrepris une enquête détaillée sur les incendies solaires causés par des failles d’arc de dc.
( Référence de https://www.acsolarwarehouse.com/)
