Éléments d'un coffret de contrôle de strings photovoltaïques : guide technique

2 avr. 2025

Éléments d'un coffret de contrôle de strings photovoltaïques : guide technique

Dans une installation photovoltaïque, notamment dans les systèmes comportant plusieurs chaînes de panneaux, le coffret de contrôle de strings est un composant essentiel pour garantir la sécurité, l'efficacité et la surveillance du système. Souvent négligé dans les premières phases de conception, ce coffret concentre les fonctions critiques de protection et de contrôle en courant continu (DC), servant de lien entre les modules solaires et l'onduleur.

Dans ce guide, nous expliquons en détail ce qu'est un coffret de strings, quels éléments le composent et pourquoi leur sélection et montage corrects sont essentiels au bon fonctionnement de toute centrale solaire.

Qu'est-ce qu'un coffret de contrôle de strings ?

Le coffret de strings — aussi appelé string combiner box — est un équipement destiné à connecter, protéger et surveiller plusieurs chaînes de panneaux solaires fonctionnant en courant continu, avant que l'énergie ne soit transférée à l'onduleur.

Il remplit plusieurs fonctions fondamentales :

  • Permettre la section individuelle de chaque string.
  • Protéger contre les surcharges et les courts-circuits.
  • Détecter les défaillances sur des strings spécifiques.
  • Faciliter l'entretien et la supervision de l'ensemble de l'installation.

Les coffrets de strings sont particulièrement importants dans les installations de taille moyenne à grande, telles que les centrales photovoltaïques, les toitures industrielles ou les fermes solaires.

Éléments d’un coffret de strings

La qualité, la fiabilité et la fonctionnalité d’un coffret de strings dépendent fortement du bon choix et de l’installation correcte de ses composants internes. Voici une analyse des éléments essentiels à intégrer dans tout coffret bien conçu :

🔌 Sectionneurs pour courant continu (DC)

Ils permettent de couper manuellement le courant de chaque string ou groupe de strings pour réaliser des opérations de maintenance, d'inspection ou de remplacement de composants sans devoir interrompre toute l'installation.

Caractéristiques clés :

  • Spécifiques pour le courant continu, capables d’éteindre les arcs électriques.
  • Tensions nominales adaptées (600 V, 1000 V ou 1500 V DC).
  • Obligatoires selon la réglementation pour garantir une coupure sécurisée.

🫯 Fusibles ou disjoncteurs par string

Chaque chaîne de modules doit être protégée individuellement. Cela évite qu’un défaut sur un string n’affecte tout le système ou n’endommage l’onduleur.

Options disponibles :

⚡ Parafoudres (SPD)

Les surtensions transitoires peuvent être causées par la foudre, les manœuvres du réseau ou des inductions. Un SPD protège l’installation contre ces pics.

Caractéristiques importantes :

  • Conçus spécifiquement pour le courant continu.
  • Avec indicateurs d’état visuels ou à distance.
  • Modèles avec contacts de signalisation pour systèmes de supervision.

🔎 Dispositifs de surveillance de strings

Ils permettent de mesurer l’intensité et la tension de chaque string séparément, de détecter les déséquilibres et d’optimiser la maintenance.

Systèmes fréquents :

  • Shunts de précision ou capteurs Hall.
  • Lecteurs de tension par entrée ou groupe.
  • Intégration avec les onduleurs ou dataloggers.

🧐 Contrôleurs ou dataloggers

Ils collectent et transmettent les données du coffret vers le système de gestion énergétique ou une plateforme SCADA.

Fonctions principales :

  • Mesure de courant, tension, température, état du SPD, etc.
  • Communication via RS-485, Ethernet, 4G, etc.
  • Analyse historique, alarmes et diagnostics à distance.

💪 Bornes et dominos de connexion

Permettent de connecter les câbles d’entrée et de sortie de manière ordonnée et sécurisée.

Exigences clés :

  • Compatibilité avec des intensités élevées en DC.
  • Matériaux résistants à la corrosion et à la température.
  • Connexion fiable et étiquetage durable.

📦 Enveloppes et boîtiers

L’enveloppe protège tous les composants internes du coffret.

Points à considérer :

Importance de chaque élément dans la sécurité et la performance

Un mauvais dimensionnement ou l’absence de composants adaptés peut entraîner :

  • Risques d’incendie en cas de surcharges non détectées.
  • Perte de production due à des défauts invisibles.
  • Difficulté de maintenance et de diagnostic.
  • Non-conformité réglementaire avec des implications juridiques.

La bonne sélection des éléments doit être considérée comme un investissement dans la sécurité, l’efficacité et la durabilité du système photovoltaïque.

Normes et recommandations de montage

Le coffret doit respecter les normes internationales suivantes :

Bonnes pratiques :

  • Éviter les connexions lâches, non étiquetées ou exposées.
  • Utiliser uniquement des composants certifiés pour le courant continu.
  • Prévoir de l’accessibilité et de l’espace pour de futures extensions.
  • Éviter les surchauffes en prévoyant ventilation ou dissipation thermique.

Conclusion

Le coffret de contrôle de strings est bien plus qu’un simple boîtier de connexions. Il s’agit d’un élément clé de toute installation photovoltaïque, chargé de protéger, regrouper et surveiller les chaînes de panneaux solaires en courant continu.

Un choix judicieux des composants assure non seulement une performance optimale mais garantit aussi la sécurité et la longévité de l'installation. Un design professionnel bien exécuté réduit les risques de pannes, facilite l’entretien et améliore la supervision du système.

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Chaque détail compte. Chaque installation mérite précision, sécurité et qualité dès le premier composant.