Comment tester les circuits PV hors tension à la recherche de défauts de mise à la terre

Auteur : Will White, spécialiste des applications confirmé, DER

Tous les défauts de mise à la terre ne se produisent pas dans des circuits sous tension. Dans les systèmes photovoltaïques (PV), des défauts peuvent se développer dans les conducteurs de dérivation longs, les répartiteurs ou sur le côté CA, où le système peut être arrêté pour maintenance ou isolement. Dans ce cas, les techniciens doivent tester les circuits hors tension pour détecter les défauts de mise à la terre à l´aide de méthodes sûres et éprouvées.

Ce guide détaillé explique comment isoler, tester et identifier les défauts dans les circuits PV hors tension tout en protégeant à la fois l´équipement et le personnel.

Quand faut-il tester les circuits hors tension ?

Le test hors tension est adapté dans les cas suivants :

• Un défaut de mise à la terre est suspecté dans le câblage entre le répartiteur et l´onduleur.
• Le test est effectué sur le côté CA du système, de la sortie de l´onduleur au point d´interconnexion.
• Les composants électroniques du module sont en place et les circuits peuvent être débranchés avant le test.

Dans toutes ces situations, le test de résistance d´isolement devient la principale méthode de détection des défauts.

En savoir plus sur les tests sous tension : Comment tester les chaînes PV pour détecter les défauts de mise à la terre intermittents

Guide détaillé sur le test des circuits PV hors tension pour les défauts de mise à la terre

Etape 1. Isoler et verrouiller le circuit

Avant de commencer tout test, vous devez vous assurer que les conducteurs sont complètement hors tension et ne peuvent pas être remis sous tension accidentellement.

• Ouvrez tous les sectionneurs de charge nominale aux deux extrémités du circuit.
• Appliquez des dispositifs de verrouillage/étiquetage (LOTO) à chaque sectionneur.
• Etiquetez chaque LOTO avec les informations suivantes :
  • Nom du technicien
  • Numéro de téléphone
  • Date et heure
  • Nature de la tache

Ne supposez jamais qu´un conducteur est hors tension avant de l´avoir vérifié.

Etape 2. Effectuer un test de vérification de tension adéquat

Cette étape de sécurité essentielle confirme que le circuit est réellement hors tension et que votre équipement de test fonctionne correctement.

1. Sous tension : testez votre multimètre ou testeur sur une source sous tension connue (par exemple, l´unité d´essai Fluke PRV240).
2. Hors tension : testez le circuit PV. Il doit indiquer 0 V.
3. A nouveau sous tension : testez à nouveau la source sous tension connue pour vérifier la précision du multimètre.

Si vous ignorez ce test, vous pouvez vous exposer à de graves risques d´arcs électriques si le circuit est toujours sous tension.

Etape 3. Déposer et isoler les conducteurs

Retirez les conducteurs de leurs bornes aux deux extrémités du circuit. Vous êtes ainsi assuré d´isoler :

• Tous les conducteurs les uns des autres
• Tous les conducteurs de tout système électronique, dispositif de protection contre les surtensions ou résistance interne
• Tout conducteur relié à la terre (par exemple, neutre CA) de sa barre omnibus

Important :

• Ne testez pas la résistance d´isolement à travers les circuits électroniques ou les dispositifs de protection contre les surtensions. Débranchez-les au préalable pour éviter tout dommage permanent.
• Utilisez des capuchons de connexion ou du ruban adhésif pour protéger les extrémités exposées pendant le test (extrémité du conducteur opposée à l´endroit où le cordon de mesure est fixé).

Etape 4. Effectuer une inspection visuelle avant le test

Recherchez des signes physiques de dommages pouvant indiquer un défaut de mise à la terre :

• Marques de brûlure, bulles dans l´isolement ou décoloration
• Abrasion du câble à l´endroit où les conducteurs pénètrent dans la gaine
• Signes de corrosion ou d´humidité dans les boîtiers de jonction
• Raccords desserrés ou terminaisons défectueuses

La réparation en amont des dommages visibles peut faire gagner du temps lors des tests.

Etape 5. Exécuter un test de résistance d´isolement

Vous allez maintenant tester chaque conducteur pour détecter une rupture d´isolement, en appliquant une tension de test élevée et en mesurant la résistance à la terre.

Outils recommandés : multimètre d´isolement Fluke 1587 FC, testeur de résistance d´isolement 1537 ou testeur PV SMFT-1000

1. Réglez le testeur sur une tension de test appropriée (généralement 500, 1 000 ou 1 500 VCC pour PV).
2. Raccordez :
   • Le cordon de mesure rouge à une extrémité du conducteur ;
     1. Assurez-vous que l´autre extrémité du conducteur est isolée à l´aide d´un capuchon de connexion ou de ruban isolant s´il n´est pas connecté à une borne au niveau d´un sectionneur.
   • Le cordon de test noir à la terre (boîtier métallique, GEC ou cadre).
3. Notez la résistance d´isolement (mesurée en mégohms).

Critères de réussite (standard, mais toujours consulter le fabricant ou la norme requise comme NFPA 70B ou ANSI/NETA MTS) :

• 1 000 MΩ = excellent isolement
• < 20 MΩ = approfondir l´examen
• < 1 MΩ = défaut de mise à la terre probable

N´effectuez jamais ce test sur un conducteur mis à la terre (comme le neutre CA) sans l´isoler du raccord à la terre.

Etape 6. Comparer les résultats et identifier les valeurs aberrantes

Testez chaque conducteur du circuit individuellement. Recherchez :

• Les valeurs de résistance nettement inférieures aux autres
• Une valeur stable et reproductible (pas de tension fantôme)
• La cohérence entre les tests

Le conducteur présentant la plus faible résistance à la terre constitue probablement le chemin du défaut.

Pour confirmer votre hypothèse :

• Permutez les cordons et répétez le test.
• Inspectez le passage complet du conducteur pour rechercher des défauts visibles

Si possible, divisez le conducteur en sections et répétez la procédure pour localiser le défaut avec plus de précision.

Etape 7. Tester entre les conducteurs (facultatif)

Outre le test du conducteur à la terre, vous pouvez tester entre les conducteurs :

• Positif à négatif
• L1 à L2, L2 à L3, L1 à L3
• Neutre à L1, L2 et L3

Bien que cela ne soit pas nécessaire pour la plupart des défauts, cela peut aider à détecter les défauts d´arc parallèle entre les conducteurs ou les ruptures d´isolement qui n´ont pas encore atteint la terre.

Etape 8. Documenter tous les résultats

Avant d´effectuer des réparations, notez :

• La tension de test et les résultats pour chaque conducteur
• Les conditions pendant le test (par exemple, temps sec ou pluvieux, température ambiante, humidité)
• Les résultats visuels
• Les enregistrements LOTO

Cette documentation facilite la validation de la garantie, la maintenance future et les audits d´assurance.

Après les réparations, répétez le test de résistance d´isolement pour confirmer que le défaut est corrigé.

Que faire si aucun défaut n´est détecté ?

Si toutes les valeurs de résistance d´isolement sont élevées et qu´aucun dommage visible n´est présent :

• Essayez d´effectuer le test dans des conditions humides, lorsque des défauts intermittents sont plus susceptibles d´apparaître.
• Rebranchez le système et surveillez les futurs déclenchements de GFDI ou d´onduleur.
• Effectuez le test en amont (vers le réseau) ou en aval (vers le point d´interconnexion).

Parfois, les défauts se produisent dans une section différente de celle initialement suspectée. Utilisez les données de test et les journaux système pour déterminer les étapes suivantes.

Résumé

Le test des circuits hors tension à la recherche de défauts de mise à la terre nécessite une planification minutieuse, un isolement correct et les outils adéquats. En suivant un processus méthodique, les techniciens en énergie solaire peuvent détecter les défauts qui pourraient autrement rester non détectés, protégeant ainsi les personnes et les performances du système PV.

A propos de l´auteur

Will White a commencé à travailler dans l´énergie solaire en 2005 pour un petit intégrateur. Après avoir occupé un poste d´installateur, il a travaillé dans la vente, la conception et la gestion de projet, et a fini par devenir directeur des opérations. En 2016, il rejoint l´équipe de formation de Solar Energy International (SEI), où il se concentre sur le développement du contenu des cours et l´enseignement dans le domaine de l´énergie solaire. En 2022, il accepte un poste de spécialiste des applications solaires chez Fluke, où il prend en charge les équipements de test d´énergie renouvelable de l´entreprise, tels que les traceurs de courbe IV, les compteurs électriques et les caméras d´imagerie thermique.

Will a de l´expérience dans les domaines de l´énergie éolienne, le thermique solaire, le stockage d´énergie et les installations PV de toute taille. Il est passionné par la mise en œuvre de techniques d´installation de haute qualité et conformes au code. Will est un professionnel de l´installation PV certifié NABCEP depuis 2006 et a par le passé été installateur de chauffage solaire certifié NABCEP. Il est titulaire d´une licence en gestion d´entreprise du Columbia College Chicago et d´un MBA de l´Université du Nebraska-Lincoln. Pendant son temps libre, il travaille avec sa femme et sa fille sur leur propriété dans le centre du Vermont, où se trouve une maison en paille hors réseau.

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