Protéger électriquement un shelter photovoltaïque est une étape indispensable pour garantir la sécurité des installations, la conformité réglementaire et la durabilité de celui-ci. Ces shelters, souvent utilisés sur des sites isolés ou pour des applications industrielles, concentrent en un seul point l’ensemble des composants critiques d’un système photovoltaïque, qu’il s’agisse du courant continu (DC) ou du courant alternatif (AC).

Dans cet article, je vous explique comment bien choisir et dimensionner les protections électriques d’un shelter photovoltaïque, aussi bien en courant continu qu’en courant alternatif. Vous retrouverez un tour d’horizon complet des disjoncteurs, parafoudres, sectionneurs DC, protections AC, ainsi que les principales normes à respecter comme la NF C15-712-1 ou la CEI 61439.
1. Comprendre les risques électriques dans un shelter photovoltaïque
Un shelter photovoltaïque concentre de nombreux équipements électriques sensibles : onduleurs, coffrets AC/DC, dispositifs de communication, protections… Tous ces éléments sont soumis à des risques électriques inhérents au fonctionnement normal d’une installation solaire, qu’elle soit en site isolé ou raccordée au réseau.
Parmi les principaux risques, on retrouve :
- les surtensions, notamment d’origine atmosphérique (foudre)
- les surintensités, dues à des courts-circuits ou à des défauts d’appareillage
- les défauts d’isolement, pouvant apparaître avec le temps, à cause de l’usure naturelle des isolants, de l’humidité, de la chaleur ou d’agressions mécaniques (rongeurs)
- les arcs électriques, notamment lors des opérations de coupure en courant continu
Ces phénomènes peuvent survenir même sur une installation parfaitement câblée et correctement mise en œuvre. Ils font partie des réalités techniques à anticiper dans tout projet photovoltaïque.
C’est pourquoi il est essentiel d’intégrer, dès la conception du shelter, des protections électriques adaptées : disjoncteurs, sectionneurs, parafoudres, dispositifs différentiels et systèmes de surveillance. Grâce à une conception rigoureuse et au choix de composants de qualité, vos coffrets et shelters offrent un haut niveau de sécurité, capable de prévenir et de contenir efficacement ces risques.
2. Les protections côté courant continu (DC)
Dans une installation photovoltaïque, le courant continu (DC) est généré par les panneaux solaires et chemine vers l’onduleur. Cette portion du système est à la fois critique et délicate à protéger : les tensions peuvent dépasser 1000 VDC, les intensités varient selon la production solaire, et le courant, une fois établi, ne s’annule jamais comme en alternatif – ce qui rend l’apparition et le maintien d’arcs électriques beaucoup plus dangereux.
De ce fait, les dispositifs de protection doivent être spécifiquement conçus pour le courant continu, avec une capacité de coupure et une tenue en tension adaptées. Une mauvaise sélection ou une installation non conforme peut entraîner des déclenchements intempestifs, une dégradation des équipements ou, dans les cas extrêmes, des départs d’incendie.
Voici les principaux éléments à intégrer côté DC dans un shelter photovoltaïque.
a. Sectionneurs et interrupteurs-sectionneurs DC
Ils permettent l’isolement manuel des circuits photovoltaïques, en toute sécurité, notamment lors d’interventions de maintenance, de mise en sécurité ou de dépannage.
Ils doivent être :
- omnipolaires, c’est-à-dire couper simultanément toutes les polarités du circuit DC ;
- visibles, pour que l’opérateur puisse s’assurer de l’ouverture effective ;
- dimensionnés pour supporter la tension maximale du champ photovoltaïque (souvent entre 600 et 1500 VDC).
Ces équipements doivent respecter la norme NF C15-712-1, qui impose notamment une séparation claire entre la partie DC et AC dans les coffrets, ainsi que des dispositifs de sectionnement facilement accessibles et identifiables.
b. Disjoncteurs et fusibles DC
Les disjoncteurs DC protègent les câbles et les équipements contre les surintensités et les courts-circuits. En photovoltaïque, le court-circuit peut durer assez longtemps : c’est pourquoi on privilégie des disjoncteurs à fort pouvoir de coupure, capables d’interrompre le courant sans laisser d’arc dangereux.
Ils doivent être :
- certifiés pour le courant continu (et non pour l’AC uniquement) ;
- adaptés à la tension d’utilisation (jusqu’à 1500 VDC) ;
- choisis selon les caractéristiques du champ (nombre de chaînes, intensité maximale…).
Des fusibles DC peuvent être utilisés en complément ou en alternative, notamment dans des configurations multi-chaînes, où l’on souhaite isoler individuellement chaque chaîne PV. Les fusibles doivent être temporisés (type gPV) et placés dans des porte-fusibles verrouillables pour plus de sécurité.
c. Parafoudres DC
Le courant continu est particulièrement sensible aux surtensions transitoires, surtout celles causées par la foudre (indirecte ou directe). Un coup de foudre peut générer des tensions de plusieurs milliers de volts, suffisantes pour endommager irrémédiablement les onduleurs, les câbles ou les protections.
Les parafoudres DC doivent donc être systématiquement installés sur chaque polarité, à proximité de l’onduleur, mais aussi éventuellement en tête d’installation si la longueur de câble entre les panneaux et le shelter dépasse une certaine distance.
On utilise généralement :
- des parafoudres de type 2 dans la majorité des cas (protection contre les surtensions induites) ;
- des parafoudres de type 1 dans les installations exposées (zones orageuses, bâtiments avec paratonnerre…).
Ils doivent respecter la norme NF EN 61643-11, être compatibles avec la tension maximale du champ, et installés avec un câblage de terre optimisé (le plus court possible) pour garantir leur efficacité.
d. Autres dispositifs à ne pas négliger
En complément des équipements précédents, une protection DC performante repose également sur :
- une mise à la terre adaptée du champ PV (schéma TN, TT ou IT selon le site) ;
- l’intégration éventuelle d’un système de surveillance d’isolement, notamment dans les configurations IT, permettant une détection précoce des défauts avant qu’ils ne deviennent critiques ;
- le respect des règles de câblage, repérage et marquage des circuits DC, pour faciliter les diagnostics et interventions.
3. Les protections côté courant alternatif (AC)
Une fois le courant continu converti en courant alternatif par l’onduleur, la partie AC de l’installation prend le relais. Elle permet soit de consommer directement l’électricité produite, soit de l’injecter sur le réseau, soit encore de la diriger vers des systèmes de stockage. Cette portion du circuit, bien que plus « classique » que la partie DC, reste soumise à des contraintes importantes : sécurité des personnes, protection des équipements, conformité avec le réseau public, etc.
Dans un shelter photovoltaïque, la gestion de cette partie AC repose sur un ensemble de protections bien structurées, regroupées dans un coffret AC ou une armoire de distribution, conçus selon la norme CEI 61439. Ces protections doivent être parfaitement coordonnées avec les caractéristiques de l’onduleur, du réseau et des charges électriques en aval.
Voici les principaux éléments de protection à prévoir côté AC.
a. Disjoncteurs et protections magnéto-thermiques
Les disjoncteurs AC assurent la protection des circuits contre les courts-circuits (protection magnétique) et les surcharges (protection thermique). Ils doivent être dimensionnés en fonction :
- de la puissance nominale de l’onduleur ou du groupe d’onduleurs ;
- du régime de neutre utilisé (TT, TN ou IT) ;
- du type de charges alimentées (tableaux divisionnaires, batteries, équipements sensibles…).
Dans certains cas, on utilise aussi des interrupteurs différentiels associés à ces disjoncteurs pour former un système complet de protection.
b. Disjoncteurs différentiels
Les disjoncteurs ou interrupteurs différentiels sont indispensables pour protéger les personnes contre les risques d’électrocution en cas de fuite de courant vers la terre (contacts indirects). Ils déclenchent dès que la différence d’intensité entre phase et neutre dépasse un certain seuil, typiquement 30 mA pour les circuits terminaux, et 300 mA pour la protection générale.
Il existe plusieurs types de différentiels :
- Type A : standard, pour les charges classiques (prises, éclairage…)
- Type F : pour les charges avec composantes DC résiduelles (électroménager, variateurs…)
- Type B : obligatoire dans les installations photovoltaïques dès que la présence de courant continu résiduel est possible (certains onduleurs, chargeurs de batterie, etc.)
Le bon choix du type de différentiel est essentiel pour éviter les déclenchements intempestifs et garantir une protection efficace.
c. Parafoudres AC
Comme pour la partie DC, la protection contre la foudre et les surtensions transitoires est indispensable côté AC. Les équipements sensibles (onduleurs, tableaux, alimentations de secours…) peuvent être endommagés par des surtensions, même de courte durée.
Les parafoudres AC doivent être installés en tête de la distribution AC du shelter, entre l’onduleur et le tableau général basse tension (TGBT), ou à l’endroit le plus proche des points d’entrée réseau.
Ils doivent :
- être de type 2 au minimum (type 1 si l’installation est située dans un environnement à risque ou en présence de paratonnerre) ;
- respecter la norme NF EN 61643-11 ;
- être choisis en fonction de la classe de surtension et du régime de neutre de l’installation (TT, TN, IT).
Une coordination entre les parafoudres DC et AC est également recommandée pour une protection en cascade efficace.
d. Interrupteurs-sectionneurs et contacteurs
Les interrupteurs-sectionneurs assurent une coupure manuelle franche et visible des circuits AC. Ils permettent :
- de réaliser des opérations de maintenance en toute sécurité ;
- de répondre aux exigences de sectionnement en charge imposées par la norme NF C15-100.
Les contacteurs, quant à eux, sont utilisés pour automatiser la gestion de certains circuits (délestage, alimentation prioritaire, groupes électrogènes, systèmes de secours…). Leur usage est courant dans les shelters intégrant un système de gestion de l’énergie (EMS).
4. Normes applicables : NF C15-712-1 et IEC 61439
La norme française NF C15-712-1 s’impose pour toute installation photovoltaïque raccordée au réseau. Elle définit précisément les exigences de sectionnement, de protection, de mise à la terre et d’installation des équipements. Elle impose notamment :
- un découplage clair entre les zones DC et AC ;
- des distances minimales entre les équipements ;
- une signalisation claire des tensions présentes.
La norme internationale IEC 61439 régit quant à elle la conception et la fabrication des ensembles d’appareillage (coffrets, armoires) dans lesquels ces protections sont intégrées. Elle garantit que les équipements installés dans les shelters résistent aux contraintes électriques, thermiques et mécaniques attendues.
5. Une protection complète, directement intégrée à nos shelters
Chez Technideal, nous concevons et fournissons des shelters photovoltaïques montés et câblés en usine, prêts à être installés sur site. Nos shelters intègrent des tableaux AC/DC complets, équipés de toutes les protections nécessaires : disjoncteurs, parafoudres, sectionneurs, différentiels, bornes de raccordement, etc.
Grâce à cette approche intégrée, vous bénéficiez :
- et d’une fiabilité éprouvée, grâce à des configurations testées et validées
- d’un gain de temps à la mise en œuvre
- d’une sécurité maximale dès la mise sous tension
- d’une conformité immédiate aux exigences techniques et normatives
6. Conclusion
La protection électrique d’un shelter photovoltaïque ne s’improvise pas. Elle doit être pensée dès la conception, avec des équipements adaptés au courant AC et DC, installés selon les règles de l’art et les normes en vigueur. En choisissant un shelter monté, câblé et équipé en usine, vous bénéficiez d’un système prêt à l’emploi, fiable, conforme et sécurisé.
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