Mesurer sur une installation PV
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Ce que l'on mesure, et avec quoi
La tension à vide, premier témoin
C’est la mesure la plus simple du métier, et souvent la seule nécessaire. Une chaîne déconnectée de l’onduleur délivre sa tension à vide, que l’on lit au multimètre en position continu, directement sur le connecteur ouvert.Comparez-la à la tension attendue : le nombre de modules multiplié par la tension à vide de l’étiquette. Un écart égal à un multiple exact de cette tension désigne immédiatement des modules absents du compte, soit qu’une diode les ait court-circuités, soit qu’un pontage les ait mis hors circuit dans une boîte de jonction.Une tension nulle désigne une coupure franche, une tension divisée par deux un câblage repris de travers, et une tension légèrement basse sur toute la chaîne ne désigne rien du tout : c’est la température.
Corriger avant de conclure :
Les 41 V de l’étiquette valent pour une cellule à 25 °C, ce qui n’arrive jamais sur un toit en pleine journée. À 45 °C de cellule, la tension à vide a déjà perdu près de 6%, et notre chaîne de douze modules n’affiche plus que 462 V sans le moindre défaut.
D’où la règle : un écart de quelques pourcents s’explique par la température, un écart égal à un module s’explique par un défaut. Et la meilleure des corrections reste de comparer deux chaînes identiques au même instant : elles subissent le même soleil et la même chaleur, donc tout écart entre elles est réel.
L’intensité de court-circuit, avec précaution : elle se mesure en reliant les deux pôles d’une chaîne isolée, puis en lisant l’intensité à la pince. L’ordre compte : on établit le court-circuit avant de mesurer, et on ouvre le sectionneur avant de le défaire, jamais l’inverse.
Sa valeur dépend directement de l’ensoleillement de l’instant, elle ne veut donc rien dire seule. Ce qui parle, c’est l’écart entre deux chaînes mesurées à une minute d’intervalle.
Sa valeur dépend directement de l’ensoleillement de l’instant, elle ne veut donc rien dire seule. Ce qui parle, c’est l’écart entre deux chaînes mesurées à une minute d’intervalle.
⚠ Jamais de connecteur défait sous charge. Une chaîne en fonctionnement débite, et séparer un connecteur à ce moment tire un arc que rien n’éteint, puisque l’intensité continue ne repasse jamais par zéro. On coupe l’onduleur, on ouvre le sectionneur continu, on attend, et seulement ensuite on déconnecte. Les connecteurs brûlés que l’on trouve sur les toitures viennent presque tous de cet ordre inversé.
La pince, et la forme de la courbe
Mesurer une intensité en continu réserve une mauvaise surprise à qui arrive de l’alternatif : une pince ordinaire n’en est pas capable. Les modèles courants fonctionnent comme un transformateur et ne voient que ce qui varie. Pour le continu, il faut une pince à effet HallUn capteur sensible au champ magnétique lui-même, et non à ses variations. La pince l’indique par la mention DC ou par un bouton de remise à zéro, que l’on actionne avant chaque mesure, pince fermée et à vide., et penser à la remettre à zéro avant chaque relevé.Au-delà des valeurs, c’est la forme de la caractéristique qui livre le diagnostic. Un traceur de courbeIl balaie toute la plage en une seconde, de la tension à vide au court-circuit, et en trace la courbe complète. C’est l’appareil du spécialiste, mais son résultat se lit sans être spécialiste. trace la courbe entière, et trois silhouettes suffisent à orienter.La première est celle d’une chaîne saine, avec son coude franc. La deuxième montre une marche : un groupe de cellules ne participe plus, mis hors circuit par sa diode bypass à cause d’une ombre ou d’un défaut. La troisième a perdu son coude et descend en pente douce : une résistance s’est installée en série dans le circuit, presque toujours une connexion qui se dégrade.
Ce que révèle chaque forme :
Une marche qui se déplace au fil de la journée désigne une ombre portée, et il suffit d’aller voir ce qui la projette à cette heure-là. Une marche fixe, identique du matin au soir, désigne un défaut permanent : diode en court-circuit, cellule cassée, salissure incrustée.
Une pente, elle, ne bouge jamais et s’aggrave lentement sur des mois. Elle mène aux connecteurs, aux borniers et aux sertissages, c’est-à-dire à la famille de causes la plus fournie du chapitre précédent.
Sans traceur, la méthode du pauvre : relevez la tension et l’intensité en fonctionnement, à l’entrée de l’onduleur, sur deux chaînes identiques, dans la même minute. Deux chaînes jumelles qui ne donnent pas la même chose sous le même soleil suffisent à désigner la coupable, et vous n’avez pas eu besoin de connaître l’ensoleillement de l’instant.
⚠ Vérifiez la catégorie de vos appareils. Un champ de plusieurs centaines de volts continus n’est pas une prise domestique : multimètre, pince et cordons doivent être prévus pour la tension continue rencontrée et pour la catégorie de l’installation. Un appareil sous-calibré ne se contente pas de mal mesurer, il peut éclater dans la main.
L’isolement, ce défaut qui vient avec la pluie
Une installation qui s’arrête au petit matin, redémarre vers dix heures et fonctionne parfaitement l’après-midi n’a pas un problème d’onduleur : elle a un défaut d’isolement. L’humidité de la nuit établit un chemin entre un conducteur actif et la terre, le soleil sèche ce chemin, et tout rentre dans l’ordre jusqu’au lendemain.Pourquoi l’onduleur refuse de démarrer :
Avant chaque mise en service, l’appareil mesure lui-même la résistance d’isolementSouvent notée Riso dans les menus et les journaux d’événements. L’onduleur la mesure entre les conducteurs du champ et la terre, et compare à un seuil dépendant de sa puissance. du champ, et refuse de se coupler si elle est trop basse. Ce n’est pas un caprice : sur un champ mal isolé, une personne touchant une masse pourrait devenir le second point du défaut.
Le code affiché est donc une information, pas une panne à acquitter. Beaucoup d’interventions se terminent par un redémarrage forcé qui fonctionne à midi et ne règle rien du tout.
| Cause fréquente | Indice |
|---|---|
| Câble blessé sur une arête de tôle | défaut permanent |
| Presse-étoupe desserré, boîte fissurée | apparaît le matin |
| Connecteur noyé au sol | après une forte pluie |
| Rongeur, engin de jardin | brutal et définitif |
Mesurer, puis localiser :
La mesure se fait au mégohmmètreIl applique une tension continue élevée, 500 ou 1 000 V selon la tension du système, et mesure la résistance obtenue. Personne ne doit toucher l’installation pendant l’essai., champ séparé de l’onduleur et sectionneur ouvert, entre chaque pôle et la terre.
Puis on localise exactement comme au premier chapitre, par moitiés : on coupe la chaîne en deux, on mesure chaque moitié, on garde celle qui est mauvaise, et l’on recommence. Quatre mesures suffisent à cerner un défaut sur seize modules.
Le bon moment pour mesurer : un défaut d’isolement se cache dès qu’il fait sec. Intervenez tôt le matin, avant que le soleil n’ait séché les câbles, ou après avoir arrosé les cheminements suspects. Une mesure faite à quatorze heures sur un champ brûlant peut afficher une valeur parfaite alors que l’installation s’arrête chaque matin depuis un mois.
⚠ Le mégohmmètre injecte 500 à 1 000 V. Prévenez, éloignez, et vérifiez que personne n’intervient à l’autre bout du champ. Après la mesure, déchargez l’installation : les capacités parasites d’un champ, celles-là mêmes que décrit le cours Photovoltaïque, conservent cette tension plusieurs secondes et se rappellent volontiers à votre souvenir.
Invité, affichez le quiz :
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