Mise à la terre des panneaux solaires : fonctionnement et explications

La mise à la terre de vos panneaux solaires est obligatoire et doit être réalisée lors de l’installation du système photovoltaïque. Il ne s’agit donc pas d’une opération que l’on réalise après installation, en complément ou en option. Le coût de la mise à la terre est donc systématiquement compris dans le tarif indiqué sur le devis de vos panneaux solaires. Le seul surcoût qui peut intervenir est celui de la mise aux normes de votre tableau électrique principal avec dispositifs différentiels et raccordement au puits de terre. Si vous désirez en savoir plus sur la mise à la terre de vos futurs panneaux solaires, nous vous expliquons tout dans cet article.

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La mise à la terre des panneaux solaires est un dispositif de sécurité électrique obligatoire pour les systèmes photovoltaïques. Tout comme la mise à la terre classique, celle des panneaux solaires et de leurs accessoires est un dispositif de protection des utilisateurs et des équipements électriques. La mise à la terre permet de diriger les courants de fuite et les surtensions vers le sol, évitant ainsi tout danger et risque d’incendie.

La mise à la terre de vos panneaux solaires est obligatoire et essentielle car elle assure l’évacuation d’un courant électrique non souhaité vers le sol où l’électricité est diffusée dans le sol. Le sol, considéré comme ayant globalement et en moyenne un potentiel électrique nul (0 volt), peut absorber cette électricité sans danger pour les utilisateurs.

La mise à la terre des panneaux photovoltaïques permet ainsi en premier lieu d’éviter l’électrisation des utilisateurs en cas de :

Une mise à la terre solaire, partie d’une liaison équipotentielle globale, permet en outre aux équipements de sécurité présents dans les tableaux électriques (central et divisionnaires) de fonctionner correctement et de mettre toute l’installation en sécurité. Il s’agit aussi de limiter les risques d’incendie pour les raisons que nous avons déjà citées.

En outre, la mise à la terre est essentielle pour protéger vos panneaux solaires de dommages physiques. En effet, si les modules photovoltaïques sont censés produire de l’électricité, ils peuvent être endommagés par une décharge électrique non souhaitée ou trop élevée.

Les panneaux solaires et plus encore leurs accessoires peuvent subir des dommages liés à l’électricité statique. Comme tout appareil électrique et électronique, ils sont en effet très sensibles à l’électricité statique qui peut endommager irrémédiablement certains composants. Un branchement des composants et des modules solaires à la terre permet d’évacuer l’électricité statique et sauvegarde l’installation.

Un autre type de surtension qui peut faire beaucoup plus de dégâts est la foudre. La terre permet d’évacuer le potentiel électrique de la foudre dans le sol et assure un bon fonctionnement des dispositifs parafoudre. Ne prenez surtout pas à la légère le danger de la foudre, car conjuguée avec des panneaux solaires, elle peut être à l’origine d’incendies ou de la casse totale de votre système solaire.

La mise à la terre est ainsi également un moyen de préserver votre investissement en évitant des dommages globaux non réparables et au bout du compte une perte d’argent significative.

Notez que toutes les installations photovoltaïques réalisées par des professionnels sont pourvues d’une mise à la terre aux normes. Les kits à installer soi-même ou plug and play comprennent également les équipements indispensables pour un raccordement à la terre, que vous devrez effectuer vous-même.

Nous recommandons de tester votre dispositif de mise à la terre au moins 2 fois par an, en utilisant le bouton de test marqué “T” de vos disjoncteurs ou interrupteurs différentiels (30mA).

La mise en sécurité des panneaux solaires est prescrite dans le document officiel UTE C15 712. Il s’agit à l’origine d’un texte rédigé par l’UTE (Union Technique de l’Électricité), dont l’autorité a été transférée à l’AFNOR (Association Française de Normalisation) en 2019. Ce texte régit la mise en sécurité de votre installation solaire avec priorité sur la norme électrique classique NF C 15-100. En effet, les panneaux solaires utilisent deux types de courant, alternatif et continu, et nécessitent donc un texte plus inclusif que la NF C 15-100.

La partie courant alternatif, après l’onduleur ou les micro-onduleurs, est reliée à la terre par un branchement TT (terre-terre) classique avec tous les dispositifs de sécurité imposés par la norme NF C 15-100.

Le circuit de courant continu, avant l’onduleur peut lui être de classe II, mais peut également être relié à la terre selon les configurations.

En revanche, les masses doivent être reliées à la terre. Il peut s’agir des cadres métalliques, des rails du support et de tout autre élément pouvant faire masse en étant conducteur d’électricité.

Ainsi la mise à la terre des masses doit suivre les recommandations du fabricant de chaque élément, ou du kit solaire, afin d’offrir le niveau de sécurité suffisant.

L’onduleur doit lui aussi être relié à la terre avec un conducteur d’au moins 6mm² (pouvant donc supporter 32A) pour la masse et avec un conducteur d’au moins 2,5mm² pour le courant.

Les coffrets AC et DC suivent également ce principe de raccordement et récupérant la mise à la terre des masses et en redirigeant la terre vers le tableau électrique central où elle est ensuite envoyée dans un puits de terre.

Il existe ainsi de nombreuses spécificités parmi lesquelles il faut naviguer en usant d’expérience et de connaissances techniques. C’est pour cette raison que l’intervention d’un électricien est indispensable et que nous ne vous proposons qu’un aperçu des travaux à réaliser au lieu d’un tutoriel.

Les détails de la mise à la terre de vos panneaux photovoltaïques peuvent varier en fonction de la configuration exacte de votre installation solaire. Nous vous proposons un tour d’horizon des situations les plus fréquentes afin de vous donner une idée des travaux à envisager.

Encore une fois, c’est votre électricien qui déterminera précisément comment votre système solaire devra être mis à la terre. Vous pouvez néanmoins prendre les devants et prendre connaissance des éléments qui peuvent être nécessaires, afin de préparer l’intervention du technicien.

Pour les installations supérieures à 3kWc et jusqu’à 9kWc, le plus fréquent est de poser les panneaux solaires sur la toiture, soit en ISB (la majorité) soit en IAB (plus esthétique). La mise à la terre de vos panneaux solaires interviendra donc très probablement sur une installation de ce type.

Pour une installation en toiture, même pour un immeuble d'appartements, la mise à la terre des panneaux solaires est essentielle, car les modules photovoltaïques sont en général supportés par une ossature métallique, en aluminium, qui peut jouer le rôle de paratonnerre et donc attirer la foudre.

Il est donc important et obligatoire de relier la structure porteuse et les panneaux solaires à la terre à l’aide d’un conducteur d’au moins 6mm². La terre est ensuite redirigée vers le coffret DC ou AC où un éventuel courant est envoyé vers le puits de terre.

Afin de bien relier la terre à votre installation, notamment pour la liaison équipotentielle, il existe deux types de situations :

Dans tous les cas, la masse de votre structure solaire est reliée à la terre en direction du coffret AC ou DC et ensuite dirigée vers le tableau principal.

Sachez que la mise à la terre des panneaux solaires en toiture est une opération réalisée d’office pour toute installation et elle ne doit en principe pas faire l’objet d’un poste supplémentaire au devis ou d’une intervention ultérieure.

L’étape en elle-même lors de la pose des panneaux solaires est très rapide, notamment si l’électricien utilise des accessoires de montage modernes. Les griffes pour panneaux solaires, Terragrifs, que nous avons déjà mentionnées, permettent de gagner du temps grâce à un fonctionnement ingénieux et sécurisé.

Les kits solaires n’échappent pas non plus à la mise à la terre, mais selon leur type, peuvent bénéficier d’un process plus simple.

Nous le rappelons, il existe deux types de kits solaires :

Les kits plug and play sont les plus simples à relier à la terre, car comme leur principe de fonctionnement l’indique ils ne nécessitent aucun raccordement compliqué. La mise à la terre de ces panneaux est réalisée directement par la prise utilisée pour injecter l’électricité solaire dans votre réseau électrique domestique.

Même si le système est plug and play, le montage des panneaux sur leurs supports doit être réalisé de la bonne manière, en suivant les indications du fabricant, avec mise à la terre des masses et des éléments conducteurs.

Les kits à monter nécessitent plus de travail. S’il s’agit en effet de kits dont les composants sont fabriqués pour fonctionner de concert, mais qui nécessitent tout de même de nombreux branchements.

Le plus souvent la mise à la terre des panneaux solaires en kit repose sur les mêmes principes que ceux que nous avons mentionnés pour les panneaux classiques. Toutefois le travail est là plus rapide et plus aisé car la mise à la terre est prévue par le fabricant et il suffit de suivre la notice de montage pour bénéficier d’une installation sécurisée.

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Les panneaux solaires au sol sont le plus souvent installés sur des structures métalliques qui sont elles-mêmes ancrées au sol par des plots en béton. On pourrait croire que cette mise en œuvre permet naturellement d’orienter une surtension vers le sol. Il n’en est rien, une installation photovoltaïque posée au sol doit également être reliée à la terre.

On utilise exactement les mêmes dispositions que pour les panneaux situés en toiture, en suivant les mêmes règles. Toute surcharge ou fuite de courant doit ainsi être dirigée vers les équipements de sécurité situés dans les coffrets DC ou AC et dans le tableau électrique central. Cette précaution permet de ne pas circonscrire un problème aux panneaux solaires, mais de faire jouer l’ensemble des dispositifs de sécurité du logement. De cette manière la sécurité est optimale pour tout le logement et pour tous ses occupants.

Tous les panneaux solaires ne sont pas installés sur des toitures ou au sol. Certaines petites installations solaires peuvent être situées dans des endroits plus complexes, éloignés ou difficiles d’accès. Voici quelques recommandations pour bénéficier d’une sécurité optimale dans toutes les situations.

Si votre système solaire est installé sur un balcon, la mise à la terre est d’autant plus importante que des usagers peuvent se rendre sur le balcon et toucher les panneaux solaires. La sécurité est donc impérative, même si l’installation solaire est de taille réduite.

Aucun problème pour cette configuration car le câblage de vos panneaux solaires entre dans votre logement et un fil de terre peut être associé, moyennant une gaine de la dimension appropriée. On recommande dans cette situation un coffret divisionnaire à proximité des panneaux à l’abri des intempéries, de manière à pouvoir forcer la mise en sécurité des éléments depuis l’extérieur en cas d’urgence.

Si vos panneaux solaires doivent équiper un camping car, la mise à la terre est légèrement différente et non obligatoire selon :

Nous recommandons toutefois de toujours mettre la terre à la masse le châssis du véhicule afin de pouvoir bénéficier des dispositifs de sécurité les plus avantageux, notamment les dispositifs différentiels.

Vous l’aurez compris, la mise à la terre de votre installation solaire nécessite la bonne connaissance des règles de raccordement et les bons accessoires de pose.

Nous recommandons toujours d’opter pour des accessoires de pose de qualité car ils offrent les avantages suivants :

Les accessoires qui interviennent presque systématiquement dans la mise à la terre des panneaux solaires sont :

En règle générale, les composants d’un système solaire comportent tout le nécessaire pour la mise à la terre. Cela signifie, par exemple, que les panneaux solaires sont pourvus d’ancrages pour la mise à la terre de la masse, ou que les onduleurs sont pourvus d’une terre pour le courant. Il s’agit plus de raccorder que de créer une solution de mise à la terre.

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