Dans une installation photovoltaïque, chaque composant a son importance, mais s’il y a bien un élément souvent sous-estimé, ce sont les coffrets AC/DC de protection. Ces dispositifs assurent un rôle central dans la sécurisation des circuits, la conformité réglementaire, et la pérennité des installations. À l’heure où les exigences techniques et normatives ne cessent de croître, notamment dans le tertiaire et l’industriel, les coffrets AC, DC ou combinés AC/DC doivent faire l’objet d’une attention particulière dès la conception du projet.
Ils constituent la première ligne de défense contre les incidents électriques : surtensions, courts-circuits, défauts d’isolement, arcs électriques, ou encore mauvaise coordination entre équipements. Une erreur dans le choix du coffret, dans son dimensionnement ou dans sa mise en œuvre peut générer des pertes de production, des dommages matériels, ou pire encore, des accidents humains. Dans ce contexte, bien comprendre le rôle, la structure et les différences entre les types de coffrets est un prérequis pour tout professionnel du photovoltaïque.
1. Trois configurations pour gérer les courants AC et DC
Dans un système photovoltaïque, la gestion des protections électriques se décline en trois approches : l’utilisation d’un coffret DC pour la partie en courant continu, d’un coffret AC pour la partie en courant alternatif, ou l’option d’un coffret mixte AC/DC combinant les deux dans une seule armoire. Chaque configuration a ses spécificités techniques, ses contraintes et ses avantages.
Le choix dépendra des besoins spécifiques du site, de la puissance de l’installation, de l’environnement d’intégration (extérieur, shelter, local technique), des exigences de maintenance et de l’objectif de standardisation. Un projet industriel ne nécessitera pas le même niveau de modularité ou de compacité qu’une petite centrale en toiture. En comprenant les logiques de chaque configuration, on s’assure de concevoir une installation optimisée, évolutive et sécurisée.
2. Que protège-t-on dans un système photovoltaïque ?
a. Fonctionnement d’une chaîne PV : du panneau au réseau
Une installation photovoltaïque produit du courant continu (DC) via les modules solaires. Ce courant est envoyé vers un ou plusieurs onduleurs qui le convertissent en courant alternatif (AC), utilisable par les équipements électriques ou injecté sur le réseau public. Chaque tronçon de cette chaîne électrique présente des risques potentiels qui doivent être maîtrisés par des protections adaptées.
Ces protections permettent d’isoler les circuits en cas d’intervention ou de dysfonctionnement, de limiter les effets des surtensions induites ou d’origine atmosphérique, et d’assurer la sécurité des personnes et des biens. Elles sont également indispensables pour garantir la conformité aux normes et faciliter la mise en service des installations auprès des organismes de contrôle.
b. Rôle des coffrets dans la sécurité et la maintenance de l’installation
Les coffrets assurent la protection contre les surtensions, les surintensités, les arcs électriques, et facilitent l’isolement des circuits en cas d’intervention ou d’anomalie. Ils jouent également un rôle clé dans la maintenance : facilité d’accès, repérage des circuits, possibilité de tests et de mesures sans arrêt prolongé de la production.
Les coffrets bien conçus permettent aussi une intervention rapide en cas de défaut : diagnostics simplifiés, remplacements facilités, repérage précis des équipements. Dans les environnements industriels, ils participent à la réduction des temps d’arrêt et au maintien de la disponibilité énergétique du site.
3. Coffret DC : protéger le courant continu
a. Caractéristiques techniques du courant continu
Le courant continu, utilisé dans la première partie de la chaîne photovoltaïque, ne présente pas de passage par zéro comme le courant alternatif. Cela signifie qu’en cas de coupure, l’arc peut se maintenir plus longtemps, ce qui impose l’usage de composants spécifiquement conçus pour ce type de courant.
Les contraintes sont d’autant plus fortes que la tension augmente. Les installations à 1500 VDC nécessitent des composants testés à haute endurance et des distances d’isolement majorées. Le dimensionnement des conducteurs, la tenue thermique et les performances des dispositifs de coupure deviennent alors critiques.
b. Équipements typiques d’un coffret DC
Un coffret DC standard contient :
- Disjoncteurs ou fusibles DC adaptés à la tension et au courant de court-circuit
- Parafoudres DC (type II ou I+II selon le site et le niveau d’exposition)
- Sectionneur à coupure franche visible et verrouillable
- Bornes haute tension sur rail ou sur platine, avec repérage clair
- Éventuels modules de télésurveillance, capteurs de température ou diodes de blocage
c. Critères de choix d’un coffret DC
Le dimensionnement dépend de la tension maximale du champ (1000 ou 1500 VDC), du nombre de strings, du type d’onduleur (centralisé ou string), des conditions d’installation (intérieur, abrité, extérieur), et des exigences de maintenance ou de supervision.
D’autres critères peuvent entrer en ligne de compte : la présence de régimes IT, la gestion de la mise à la terre des polarités, la compatibilité avec des systèmes de supervision Modbus, ou l’intégration de boîtiers de jonction PV dans l’enceinte même du coffret.
4. Coffret AC : sécuriser la distribution du courant alternatif
a. Fonction d’un coffret AC en photovoltaïque
Situé après l’onduleur, le coffret AC protège la partie aval de l’installation. Il sécurise le raccordement au réseau ou à l’installation interne, assure la protection des personnes via les dispositifs différentiels, et permet souvent la coupure d’urgence.
Il peut également intégrer un relais de découplage obligatoire pour les puissances supérieures à 36 kVA injectées sur le réseau, un système de comptage d’énergie, ou une interface de communication avec un superviseur de site.
b. Équipements d’un coffret AC
- Disjoncteurs ou interrupteurs-sectionneurs tétrapolaires avec pouvoir de coupure adapté
- Dispositifs différentiels adaptés au type d’onduleur (type A, B, AC)
- Parafoudres AC de type 2 en tête de ligne
- Relais de découplage, interfaces de communication, contacteurs pour gestion active
- Modules de comptage, transformateurs de courant ou passerelles de communication selon les cas
c. Normes à respecter pour les coffrets AC
Les coffrets AC doivent respecter :
- La norme NF C 15-100 pour les installations électriques générales
- La norme UTE C15-712-1 pour les installations photovoltaïques
- Les exigences du gestionnaire de réseau en cas d’injection (coupure d’urgence, découplage)
- D’éventuelles règles spécifiques en site industriel ou ERP (accessibilité, ventilation, protection incendie)
👉 L’ensemble de ces configurations doit être conforme à la norme NF C 15-712-1 sur les installations photovoltaïques.
5. Coffret mixte AC/DC : deux protections dans un seul coffret
a. À quoi sert un coffret AC/DC combiné ?
Un coffret AC/DC regroupe dans une même armoire la protection des circuits DC (panneaux vers onduleur) et AC (onduleur vers réseau ou consommation). Cette solution est plébiscitée pour les projets compacts, les shelters ou les installations nécessitant une standardisation.
Elle est idéale pour les installateurs souhaitant gagner du temps sur chantier, limiter les connexions multiples et offrir une solution intégrée à leurs clients. Elle favorise également une approche modulaire de l’installation photovoltaïque.
b. Composition technique : séparation physique, compatibilité avec la norme NF C 15-712-1
La norme impose une séparation physique claire entre les circuits AC et DC dans le même coffret. Cela se traduit généralement par une cloison interne, un repérage différencié et une organisation soignée des borniers. Le respect des distances d’isolement et des sections de câbles est essentiel. Certains fabricants proposent des platines amovibles ou des coffrets compartimentés pour faciliter l’accès et l’entretien.
👉 L’ensemble de ces configurations doit être conforme à la norme NF C 15-712-1 sur les installations photovoltaïques.
c. Avantages d’un coffret mixte
- Gain de place
- Réduction du câblage sur site
- Simplification de la logistique
- Conformité facilitée
- Standardisation des installations
- Installation plus rapide et moins d’erreurs potentielles
d. Quand privilégier une solution AC/DC tout-en-un ?
- Pour les installations en shelter photovoltaïque ou container technique
- Pour les centrales de petite ou moyenne puissance (< 150 kWc)
- Lorsque l’objectif est de réduire les coûts de main-d’œuvre sur site
- En cas de besoin de standardisation ou d’optimisation logistique
- Pour les solutions préfabriquées destinées à des déploiements en série
6. Pré-câblé ou sur mesure : quelle solution choisir ?
a. Avantages des coffrets pré-câblés (gain de temps, fiabilité, conformité)
Les coffrets pré-câblés sont testés en atelier, conformes aux normes en vigueur, et permettent un raccordement rapide sur site. Ils réduisent les erreurs humaines, assurent un repérage clair, et facilitent le passage Consuel. Ils sont particulièrement adaptés aux installateurs qui souhaitent fiabiliser leurs installations sans mobiliser trop de temps sur le câblage terrain.
b. Pourquoi opter pour du sur mesure (flexibilité, adaptation au site, puissance spécifique)
Pour les projets complexes (multi-MPPT, environnements difficiles, forte puissance, communications spécifiques), le sur mesure permet d’adapter les composants, la disposition, la ventilation, l’accessibilité, et les interfaces (Modbus, Ethernet, relais, télérélève…). Le sur mesure est aussi recommandé lorsque l’encombrement est contraint ou que des spécifications techniques imposent des composants particuliers.
7. Bonnes pratiques d’installation et de maintenance
Une installation performante repose sur :
- Des sections de câbles adaptées
- Un respect rigoureux des couples de serrage
- Une bonne ventilation du coffret, naturelle ou forcée
- Un repérage normé et lisible des circuits et bornes
- Une maintenance régulière : tests d’isolement, thermographie, nettoyage, contrôle des borniers et parafoudres
- Le respect des recommandations constructeur pour chaque composant
Mettre en place un plan de maintenance préventive annuel est recommandé, avec une traçabilité des interventions. Un bon repérage initial facilite considérablement le suivi et la maintenance des équipements.
👉 Pour aller plus loin sur les protections différentielles et les dispositifs de coupure, consultez notre guide sur la protection électrique et les disjoncteurs différentiels.
8. Sécuriser, optimiser et standardiser ses installations photovoltaïques
Le choix du coffret – AC, DC ou mixte – est une étape structurante dans tout projet photovoltaïque. Il impacte la sécurité, la conformité, le temps d’installation et la pérennité de l’installation. Une mauvaise sélection ou une installation bâclée peuvent annuler les bénéfices d’un matériel performant ou d’un dimensionnement optimisé.
Technideal propose une gamme complète de coffrets AC, DC et AC/DC, en version pré-câblée ou sur mesure, conçus pour les professionnels exigeants.
