Défaut d’isolement photovoltaïque

L’onduleur des panneaux de votre bâtiment professionnel s’est arrêté et affiche un défaut d’isolement. Ou bien le portail de suivi de production le signale. Cette page s’adresse à l’exploitant, au responsable de site et aux services généraux. Elle explique ce que veut dire l’alarme, pourquoi elle ne désigne pas toujours une pièce en défaut, pourquoi d’autres défauts n’en déclenchent aucune, et comment un professionnel mesure l’isolement.

Que signifie une alarme d’isolement sur l’onduleur ?

L’onduleur est l’appareil qui transforme le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif.

Un défaut d’isolement est un contact entre une partie de l’installation où passe le courant et la terre, ou un élément relié à la terre. C’est la définition retenue par l’Agence Qualité Construction, dans une étude publiée en juin 2019 sur les méthodes de détection des dysfonctionnements électriques des installations photovoltaïques.

Sur un champ de panneaux, les cadres des modules sont reliés à la terre. Les cellules, elles, sont isolées. Selon le centre de ressources photovoltaique.info, un câble de connexion ou un boîtier de raccordement défectueux peut créer une mise à la terre non voulue. L’onduleur signale alors ce défaut par un code d’erreur.

En pratique, l’alarme dit que l’onduleur a relevé un défaut d’isolement. Elle ne dit pas, à elle seule, quel élément est en cause.

Pourquoi l’onduleur refuse-t-il de se connecter au réseau ?

L’étude de l’Agence Qualité Construction l’indique : « les onduleurs sans transformateurs vont ainsi se déconnecter automatiquement s’ils détectent un défaut de ce type. » L’arrêt est donc la réaction prévue de l’appareil.

Un document technique de fabricant d’onduleurs, publié en 2012, décrit ce fonctionnement plus en détail. Selon ce document, un onduleur sans transformateur mesure la résistance d’isolement avant de se connecter au réseau. Une fois connecté, il continue de surveiller l’installation ; la source parle de surveillance du courant différentiel. Si la résistance d’isolement mesurée est trop basse, il peut ne pas se connecter.

Tant qu’il reste déconnecté, cet onduleur n’envoie pas de courant au réseau. C’est souvent ainsi que l’alarme se remarque : un onduleur à l’arrêt, ou une production absente au portail de suivi. Les autres causes d’arrêt sont traitées dans la page sur les défauts d’onduleur.

Une grande installation peut-elle déclencher l’alarme sans pièce défectueuse ?

C’est possible, selon le même document technique de fabricant d’onduleurs. Sur une grande installation, la résistance d’isolement de l’ensemble baisse avec le nombre de modules. Si le seuil réglé dans l’onduleur ne tient pas compte de cette taille, elle peut l’empêcher de se connecter, alors que tous les composants fonctionnent.

Ce point se lit avec son périmètre. Le document date de 2012 et porte sur quelques modèles d’onduleurs précis. Le fabricant y indique avoir adapté les seuils de ces modèles, pour que seuls les vrais défauts d’isolement soient signalés. Il illustre donc un mécanisme, il ne fixe pas une règle pour votre site.

En pratique, une alarme d’isolement n’est donc pas toujours le signe d’un câble ou d’un module en défaut. On fait mesurer avant de remplacer quoi que ce soit.

Ce que dit l’alarme, et ce qu’elle ne dit pas

1. L’onduleur a relevé un isolement insuffisant ; s’il est sans transformateur, il reste déconnecté du réseau.
2. La cause peut être un câble de connexion ou un boîtier de raccordement.
3. Sur une grande installation, l’ensemble des modules peut parfois suffire à déclencher l’alarme, selon le seuil réglé dans l’onduleur.
4. Seule une mesure permet de situer le défaut.

Pourquoi certains défauts d’isolement passent-ils inaperçus ?

L’inverse existe aussi : un défaut sans alarme. L’étude de l’Agence Qualité Construction indique que certains défauts d’isolement peuvent passer inaperçus. Cela peut arriver, par exemple, quand le seuil retenu par l’appareil est trop bas par rapport au défaut.

Un onduleur sans alarme n’est pas la preuve d’une isolation en bon état. Un portail de suivi qui ne signale rien ne l’est pas davantage. C’est ce qui justifie une mesure sur site, sans attendre qu’une alarme apparaisse.

La même étude range parmi les dysfonctionnements électriques tout « Effet affectant de manière durable le niveau de production de l’installation PV ou portant atteinte à la sécurité des biens et des personnes ». Un défaut d’isolement touche l’isolation électrique de l’installation. En pratique, il peut relever de cette famille ; il se fait mesurer et se traite par un professionnel.

Comment mesure-t-on l’isolement d’une installation photovoltaïque ?

L’étude de l’Agence Qualité Construction conseille une mesure d’isolement sur site, chaîne par chaîne (ou « string » chez les professionnels). En pratique, mesurer chaîne par chaîne aide à situer le défaut.

Ce que l’on mesure, c’est la résistance d’isolement. Selon l’étude, le résultat de chaque chaîne se compare à la norme, puis se note dans un tableau qui permet d’en suivre l’évolution.

La norme NF EN 62446-1 propose une procédure pour cet essai d’isolement, selon la même étude.

Pour une installation de plus de 36 kWc, un producteur absent du site ou qui en exploite plusieurs, le centre de ressources photovoltaique.info recommande un contrat de maintenance préventive annuelle. Parmi les mesures par chaîne qu’il cite figure la résistance d’isolement. C’est une recommandation, pas une obligation. La page de ce site sur la maintenance d’une centrale détaille ces contrôles.

La mesure d’isolement par chaîne est une méthode de maintenance. L’étude rappelle que cet essai comporte des risques : il se fait par un professionnel, avec les mesures de sécurité et une méthode d’essai adaptées.

Que faire quand l’alarme apparaît, et que doit prévoir le contrat ?

Le défaut d’isolement concerne la partie électrique de l’installation : ce n’est pas un réglage à faire soi-même. Faites intervenir un professionnel, sans geste sur les câbles, les connecteurs ou les coffrets côté panneaux, en courant continu.

Votre rôle est de donner au professionnel de quoi commencer sa recherche :

• le message ou le code affiché par l’onduleur, et la date à laquelle il est apparu ;
• l’onduleur concerné, si le site en compte plusieurs ;
• ce que montre le portail de suivi depuis l’alarme ;
• la documentation remise après l’installation, si vous l’avez ; la NF EN 62446-1 traite justement de cette documentation.

Le contrat de maintenance gagne à répondre à trois questions. La mesure d’isolement figure-t-elle dans la liste des contrôles d’une visite ? Qui recherche le défaut quand une alarme survient ? Comment le correctif se décide-t-il ? Si ces points ne sont pas écrits, demandez qu’ils le soient. La page sur le contrat de maintenance donne une grille pour lire une proposition.

Quand l’onduleur affiche un défaut d’isolement

1. Relever l’alarme

   notez le message, l’onduleur concerné et la date.

2. Ne rien toucher côté panneaux

   aucun geste sur la partie en courant continu.

3. Faire mesurer

   un professionnel mesure l’isolement pour situer le défaut.

4. Décider des travaux

   sur la base d’un devis, après lecture du constat.

Les travaux qui suivent se décident sur devis.

Questions fréquentes