Guide de protection contre les surtensions pour la surveillance solaire RS485, Modbus et enregistreurs de données

Protection contre les surtensions pour la surveillance solaire doit couvrir bien plus que les circuits d’alimentation AC et DC du PV. Une surtension peut aussi entrer par un port de communication d’onduleur, un bus RS485, un câble Ethernet extérieur, une ligne de capteur de station météorologique ou l’alimentation du datalogger.

Une centrale photovoltaïque peut continuer à produire après la défaillance d’une partie de son réseau de surveillance. Cependant, l’équipe EPC ou O&M peut perdre les alarmes des onduleurs, les données de performance, les mesures météorologiques et la visibilité à distance des défauts. Ce guide explique comment examiner ces chemins sans transformer la décision en un exercice générique de sélection de parafoudre PV.

Réponse rapide : un système de surveillance solaire a-t-il besoin d'une protection contre les surtensions ?

La protection contre les surtensions pour la surveillance solaire doit être évaluée ligne par ligne. Examinez chaque liaison externe en cuivre connectée au système de surveillance : alimentation AC ou DC, RS485 ou Modbus RTU, Ethernet ou Modbus TCP, PoE, boucles de capteurs analogiques et entrées à impulsions ou numériques.

Un parafoudre d’alimentation ne peut pas remplacer un parafoudre de signal. Un parafoudre RS485 ne peut pas remplacer un protecteur Ethernet. Le câblage extérieur, les câbles entre bâtiments et les lignes franchissant différentes zones de protection contre la foudre ou d’équipotentialité méritent une attention particulière.

La configuration finale doit correspondre à la tension réelle de l’interface, à l’agencement des conducteurs, au débit de transmission, au cheminement du câble, à la conception de la mise à la terre et aux instructions de l’équipement.[1][2][3]

Circuit Équipement typique Protection à évaluer
RS485 / Modbus RTU Onduleur, compteur, enregistreur de données, capteur intelligent Parafoudre SPD compatible RS485 adapté au câblage réel et aux limites du signal
Ethernet / Modbus TCP Enregistreur, commutateur, passerelle SCADA, routeur SPD RJ45 ou Ethernet industriel adapté à la catégorie, à la vitesse et à l'utilisation PoE
Alimentation CC basse tension Enregistreur de données, passerelle de capteurs, routeur Parafoudre CC adapté à la tension de service maximale et aux conditions de charge
Signal analogique ou impulsionnel Pyranomètre, capteurs de température, de pluie et de vent Parafoudre pour signal adapté au type de sortie, à la plage de signal, au câblage de boucle et à la fréquence
Alimentation CA Armoire de surveillance, adaptateur CA, alimentation auxiliaire Parafoudre CA sélectionné séparément pour le système d'alimentation et la position d'installation

La protection contre les surtensions d'un système de surveillance solaire commence par l'ensemble du trajet du signal

Un système de surveillance solaire est une chaîne d'appareils et d'interfaces, pas un simple câble de communication.

Selon le projet, la chaîne peut inclure des bornes de communication de l’onduleur, des compteurs d’énergie, des unités de surveillance des chaînes, un enregistreur de données, une passerelle de communication, un commutateur Ethernet, un routeur, une station météorologique et une connexion SCADA.

La surveillance à l’échelle d’une centrale peut également inclure des capteurs d’irradiance, de température, de vent, de pluie et d’albédo répartis sur le champ. Chaque appareil peut disposer d’une entrée d’alimentation distincte et d’une ou plusieurs sorties de communication ou de mesure.

La norme IEC 61724-1 décrit la terminologie, les équipements et les méthodes de surveillance des performances des systèmes photovoltaïques et définit les classes de systèmes de surveillance. Elle fournit le cadre de surveillance, mais cela ne signifie pas qu’une même conception de SPD convienne à chaque capteur ou à chaque architecture de communication.[4]

Signification technique

Dessinez la topologie complète de surveillance avant de sélectionner un quelconque SPD. Dressez la liste de la source, de la destination, de l’interface physique, de la tension d’alimentation et du chemin de chaque câble. Cela évite qu’un projet ne protège que l’armoire centrale tout en laissant exposé le port de l’appareil extérieur.

Pour le concept de protection plus large côté AC, côté DC et au niveau du système, consultez le guide de protection contre les surtensions pour les installations solaires photovoltaïques. La présente page se concentre spécifiquement sur les circuits de surveillance, de communication et d’acquisition de données.

Par quels points les surtensions peuvent-elles entrer dans un réseau de surveillance photovoltaïque ?

Un impact de foudre à proximité peut induire des tensions transitoires dans les conducteurs de grande longueur. Des différences de potentiel peuvent également apparaître entre des zones d’équipement, des points de mise à la terre ou des structures conductrices.

IEC 62305-4 traite des mesures de protection contre les surtensions pour les systèmes électriques et électroniques contre l'impulsion électromagnétique de foudre. Il inclut des considérations relatives à la conception, à l'installation, à l'inspection, à la maintenance et aux essais.[1]

Pour un système de surveillance solaire, les chemins d'entrée conducteurs les plus courants sont :

  • l'alimentation CA de l'armoire de supervision ;
  • l'alimentation 24 V CC ou toute autre alimentation basse tension alimentant l'enregistreur de données, la passerelle ou le capteur ;
  • un bus RS485 entre onduleurs, compteurs, capteurs et enregistreur ;
  • un câble Ethernet en cuivre entre un enregistreur, un commutateur, un routeur ou une armoire SCADA ;
  • les câbles d'alimentation et de signal de la station météorologique ;
  • le câblage des entrées analogiques, à impulsions et numériques ;
  • les câbles traversant des bâtiments, des structures extérieures ou différentes zones équipotentielles.

Un concept de protection pratique considère chaque câble franchissant une zone protégée comme un chemin de couplage possible. Les lignes d'alimentation, de mesure, de commande et de technologies de l'information doivent toutes être prises en compte, et pas seulement le circuit des chaînes PV.[6]

Architecture de protection contre les surtensions du système de surveillance solaire illustrant les emplacements des parafoudres pour l'alimentation, le RS485, l'Ethernet et les lignes de capteurs
Figure 1. Une architecture de surveillance solaire comporte plusieurs chemins de surtension indépendants. Chaque interface d'alimentation, de communication et de capteur nécessite son propre examen d'ingénierie.

Choisissez le dispositif de protection contre les surtensions (SPD) selon l'interface physique, pas seulement selon le nom du protocole

“ Modbus ”, “ station météo ” ou “ enregistreur de données ” ne fournit pas suffisamment d'informations pour choisir un dispositif de protection.

La spécification officielle Modbus définit Modbus comme un protocole de messagerie de couche applicative pouvant fonctionner sur différents bus et réseaux. Il peut être mis en œuvre sur TCP/IP via Ethernet ou sur des supports série asynchrones tels que EIA/TIA-485.

Modbus RTU et Modbus TCP nécessitent donc généralement des protections d'interface physique différentes.[5]

L'IEC 61643-21 couvre les SPD raccordés aux réseaux de télécommunications et de signalisation. L'édition 2025 inclut également les réseaux qui fournissent l'alimentation sur la même ligne, comme le PoE. L'IEC 61643-22 donne les principes de sélection, d'exploitation, d'emplacement et de coordination de ces SPD.[2][3]

La dernière colonne est la plus importante pour l'approbation du projet. Le seul nom de l'interface ne confirme pas la compatibilité.

Interface Équipement typique Catégorie de SPD Confirmer avant la sélection
RS485 / Modbus RTU Onduleur, compteur, enregistreur, capteur intelligent SPD de signal RS485 Tension de fonctionnement, configuration à deux ou quatre fils, nombre de conducteurs, débit en bauds, référence du signal et blindage
Ethernet / Modbus TCP Enregistreur, commutateur réseau, passerelle SCADA RJ45 ou parafoudre Ethernet industriel Connecteur, catégorie de câble, débit de données, paires protégées, blindage et environnement d'installation
Ethernet PoE Passerelle distante, caméra IP, pont sans fil Parafoudre Ethernet compatible PoE Méthode PoE, tension de fonctionnement, niveau de puissance, débit de données et configuration des paires
Alimentation 24 V CC Enregistreur, routeur, passerelle de capteurs Parafoudre d'alimentation CC Tension nominale, tension maximale de fonctionnement continu, courant et disposition des conducteurs
4–20 mA / 0–10 V Capteurs d'irradiance et environnementaux SPD pour signal analogique Plage du signal, alimentation de boucle, exigence de précision, nombre de conducteurs et méthode de mise à la terre
Entrée impulsionnelle / numérique Pluviomètre, capteur de vent, contact d'état SPD pour signal numérique Tension, courant, fréquence d'impulsion, type de contact et conducteur commun
Alimentation AC Armoire de surveillance, adaptateur secteur Parafoudre d'alimentation CA Tension du système, schéma de mise à la terre, point d’installation, protection en amont et type de parafoudre requis

Conclusion de la sélection : choisissez le parafoudre en fonction de l’interface physique et des paramètres électriques, et non uniquement du protocole ou du nom de l’équipement.

Ne mélangez pas les interfaces

Parafoudre RS485 ≠ parafoudre Ethernet. Parafoudre pour signaux ≠ parafoudre pour l’alimentation. Le circuit de protection doit préserver le signal utile tout en limitant la surtension transitoire. Vérifiez la fiche technique de l’interface avant approbation.

Matrice de sélection des parafoudres de surveillance solaire pour les interfaces RS485, Ethernet, alimentation et capteurs de station météorologique
Figure 2. Matrice de sélection des interfaces pour les circuits courants de surveillance solaire. Le modèle final dépend toujours des paramètres électriques et de transmission propres au projet.

Comment les lignes RS485 et Modbus RTU doivent-elles être protégées ?

Le RS485 est largement utilisé entre les onduleurs photovoltaïques, les compteurs, les enregistreurs de données et les capteurs météorologiques intelligents. La ligne peut passer dans des chemins de câbles extérieurs, des conduits souterrains ou plusieurs stations d’onduleurs. Ces parcours peuvent exposer les deux ports connectés à des surtensions induites et à des différences de potentiel.

Confirmez d’abord le câblage RS485 réel

Ne sélectionnez pas un parafoudre en vous basant uniquement sur les termes “ RS485 ” ou “ Modbus RTU ”. Consultez le schéma de câblage de l’appareil et confirmez :

  • communication à deux ou quatre fils ;
  • le nombre de conducteurs nécessitant une protection ;
  • la tension de fonctionnement normale et maximale au niveau de l’interface ;
  • si un conducteur de référence du signal est utilisé ;
  • la construction du blindage et la méthode de raccordement ;
  • le débit en bauds et la capacité de ligne admissible ;
  • la disposition des bornes et le type de connecteur ;
  • installation dans un boîtier sur rail DIN intérieur ou dans un coffret extérieur.

Préserver les performances de communication

Un parafoudre pour signaux fait partie du chemin de transmission. Son circuit de protection, sa capacité, sa perte d’insertion et la disposition des conducteurs doivent être compatibles avec le bus prévu.

Un modèle adapté à une boucle analogique basse vitesse peut ne pas convenir à un réseau série plus rapide. Les fabricants proposent différents circuits de protection pour l’Ethernet haut débit, le RS485 et les interfaces analogiques ou numériques, car leurs exigences électriques et de transmission diffèrent.[7]

Vérifier séparément la conception du bus et la protection contre les surtensions

Les résistances de terminaison, la polarisation, la topologie et les limites concernant le nombre de nœuds relèvent de la conception de la communication. Un parafoudre ne corrige pas un réseau RS485 mal conçu.

Après l’installation, l’EPC doit vérifier la communication normale, le taux d’erreur et l’interrogation des appareils avec la configuration finale des câbles. Pour une analyse plus approfondie, spécifique à l’interface, consultez le guide de sélection des dispositifs de protection contre les surtensions pour RS485.

Signification de l'acheteur

Envoyez au fournisseur le schéma de communication de l’onduleur ou de l’enregistreur, et pas uniquement le nom du protocole. Demandez le schéma de raccordement du parafoudre, la tension nominale du signal, les conducteurs protégés et les données de transmission pertinentes.

Comment protéger Ethernet, Modbus TCP et le PoE ?

Modbus TCP utilise l’Ethernet comme support réseau. Un parafoudre Ethernet doit donc correspondre à la catégorie de câblage, à la configuration des connecteurs, à la vitesse du réseau et au fait que le câble transporte également ou non de l’alimentation.

Confirmer ces paramètres Ethernet

  • liaison Ethernet cuivre ou fibre optique;
  • connecteur RJ45 ou autre connecteur industriel;
  • débit de données requis et catégorie de câblage;
  • nombre de paires protégées;
  • présence éventuelle de PoE;
  • exigences de tension et de puissance du PoE;
  • câblage blindé ou non blindé;
  • liaison intérieure, extérieure ou interbâtiments.

La norme IEC 61643-21:2025 couvre explicitement les réseaux de signalisation susceptibles de fournir de l’alimentation sur la même ligne, notamment le PoE. Cela ne signifie pas que tout parafoudre PoE convient à tous les systèmes PoE. La compatibilité doit toujours être confirmée à partir des spécifications de l’appareil et du réseau.[2]

Lorsqu’une liaison fibre remplace un câble de données conducteur, le chemin optique ne transporte pas une surtension conductrice de la même manière que le cuivre. Toutefois, les alimentations des émetteurs-récepteurs, l’armure conductrice et le câblage associé de l’armoire doivent toujours faire l’objet d’un examen.

Pour connaître les critères de sélection propres à chaque interface, consultez le Guide de sélection des parafoudres RJ45.

Confirmation de projet requise

Ne supposez pas qu’un format RJ45 garantit la compatibilité. Vérifiez la bande passante, la configuration des paires, la prise en charge du PoE, le blindage et la tension maximale de l’interface de l’équipement protégé avant d’approuver un modèle.

Comment protéger les lignes de capteurs de la station météo photovoltaïque ?

Un “ parafoudre pour station météorologique ” n’est pas un produit universel. La protection adéquate dépend du circuit d’alimentation et du circuit de sortie de chaque capteur.

Capteurs RS485

Les pyranomètres intelligents, les capteurs météorologiques intégrés et les stations multiparamètres peuvent utiliser RS485 ou Modbus RTU. Examinez-les selon les mêmes contrôles d’interface que ceux utilisés pour la communication des onduleurs.

Capteurs analogiques

Il peut notamment s’agir de circuits 4–20 mA, 0–10 V, en millivolts ou de circuits de température fondés sur la résistance. Vérifiez la plage du signal, l’alimentation de la boucle, le nombre de fils et la précision de mesure.

Entrées à impulsions ou numériques

Les pluviomètres, les capteurs de vent et les contacts d'état peuvent fonctionner à l'aide d'impulsions, de contacts secs ou de signaux numériques alimentés. Vérifiez la tension, le courant, la fréquence et la configuration des contacts.

Les stations de surveillance à grande échelle peuvent comporter de nombreux capteurs présentant différentes topologies et longueurs de câbles. Le document de Campbell Scientific consacré à la protection contre les surtensions dans les systèmes de surveillance solaire montre que les capteurs distants, l'acquisition des données, le blindage des câbles et la mise à la terre locale doivent être considérés comme un seul et même système.

Ce même document recommande de suivre les instructions de mise à la terre fournies par chaque fabricant d’équipement, car la conception des capteurs varie d’un modèle à l’autre.[8]

Protégez séparément les circuits d'alimentation et de signal du capteur

Un capteur peut être équipé d'un seul câble assurant à la fois l'alimentation en courant continu et la communication, ou bien de conducteurs distincts pour l'alimentation et le signal. Le dispositif de protection doit correspondre au brochage réel.

Ne partez jamais du principe qu'un adaptateur de connecteur respecte la configuration correcte des conducteurs protégés sans avoir vérifié le schéma de câblage.

Signification technique

Établissez un tableau récapitulatif des capteurs indiquant le modèle, l'alimentation, la sortie, l'affectation des broches, la longueur du câble et l'emplacement de montage. Choisissez le type de protection en vous référant à ce tableau plutôt qu'au seul nom du capteur.

Protéger séparément l’alimentation du data logger et les ports de communication de l’onduleur

Alimentation électrique de l'enregistreur de données

Un enregistreur de données peut être alimenté en 230 V CA, 24 V CC, par un convertisseur CC/CC, un système de batteries ou une petite alimentation solaire autonome. L’entrée d’alimentation est un circuit de protection contre les surtensions distinct des bornes de mesure et de communication.

Certains enregistreurs de données ou stations de surveillance intègrent une immunité interne contre les surtensions ou des composants de protection. Cette protection intégrée doit être considérée comme une caractéristique propre à l'équipement, et non comme la preuve qu'un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) externe n'est pas nécessaire.

Vérifiez l'immunité déclarée de l'équipement, le manuel d'installation et les conditions de surtension prévues pour le projet.[8]

Ports de communication de l'onduleur

L'examen doit porter sur les bornes RS485 A/B, les ports Ethernet, les interfaces de compteurs, les entrées numériques, les bornes de commande à distance et les passerelles de communication.

Cette section concerne uniquement l'interface de communication. La protection de l'onduleur côté courant alternatif et côté courant continu photovoltaïque nécessite des vérifications spécifiques au projet.

Différence essentielle

Un parafoudre (SPD) pour courant alternatif ou continu ne peut pas protéger un port RS485 ou Ethernet, à moins qu'un dispositif multiservice spécialement conçu à cet effet n'assure explicitement une protection coordonnée pour les deux circuits. La norme CEI 61643-22 reconnaît les parafoudres multiservices, mais les valeurs nominales applicables aux circuits et la coordination doivent encore faire l'objet d'une vérification.[3]

Les parafoudres de communication doivent-ils être installés à une extrémité ou aux deux extrémités ?

Il n'existe pas de règle universelle concernant la longueur des câbles qui permette de répondre à cette question pour tous les projets solaires.

La norme CEI 61643-22 traite de l'implantation et de la coordination des dispositifs de protection contre la foudre (SPD) pour les réseaux de télécommunications et de signalisation. Le concept de zone de protection contre la foudre considère également les câbles traversant les limites de ces zones comme des voies devant être intégrées dans la liaison équipotentielle, avec une protection adaptée et coordonnée.[3][6]

Privilégiez une évaluation à deux niveaux lorsque :

  • le câble passe à l'extérieur ou entre des structures distinctes ;
  • l'appareil de terrain et l'armoire de surveillance se trouvent dans des zones d'équipotentialité différentes ;
  • le tracé est long ou exposé le long d’installations photovoltaïques, de clôtures ou de chemins de câbles ;
  • une station météorologique est reliée à une armoire de commande à distance ;
  • des ports électroniques sensibles sont raccordés aux deux extrémités ;
  • Chaque extrémité dispose d'un point de raccordement local adapté, ce qui permet une installation coordonnée des SPD.

On peut envisager un point de protection coordonné lorsque :

  • la connexion reste à l'intérieur d'un même boîtier ;
  • le câble est court et reste dans la même zone d'équipotentialité ;
  • les équipements raccordés sont dotés d'une protection interne documentée et coordonnée ;
  • l'interface est isolée galvaniquement ou convertie en fibre optique, sous réserve des vérifications restantes concernant l'alimentation et le blindage.

Il s'agit de critères de sélection techniques, et non de règles d'approbation automatique. Vérifiez le tracé, les zones de protection contre la foudre, la mise à la terre, la liaison équipotentielle, la résistance d'interface et les instructions relatives aux équipements.

Guide décisionnel pour l'installation de parafoudres de communication pour la surveillance solaire à une ou aux deux extrémités d'un câble
Figure 3. Le choix entre une protection à une extrémité et une protection aux deux extrémités relève d'une décision au niveau du système. Le tracé du câble, les transitions entre zones, la mise à la terre et la sensibilité des deux interfaces ont plus d'importance qu'une simple valeur de distance.

L’installation, la mise à la terre et le blindage déterminent les performances du SPD

Même un SPD correctement choisi peut offrir une protection insuffisante s'il est installé avec un chemin de décharge long et indirect ou si des câbles protégés et non protégés sont mélangés.

  1. Placez le SPD à proximité de l'interface à protéger. Veillez à ce que la longueur du tronçon de câble non protégé entre l'entrée de zone et le SPD soit aussi courte que possible.
  2. Utilisez une connexion par collage courte et directe. Raccordez le connecteur SPD à la prise de terre locale ou à la barre d'équipotentialité prévue à cet effet, conformément aux instructions du produit.
  3. Séparer le câblage protégé et non protégé. Ne les faites pas fonctionner ensemble sur une longue distance après le SPD, car un recouplage peut réduire l'efficacité du dispositif de protection.
  4. Respectez les consignes du fabricant concernant le blindage de l'équipement. Les raccordements à une seule extrémité, multipoints ou au boîtier peuvent varier en fonction du capteur et de la conception du système.
  5. Coordonner les SPD aux limites des zones. Les appareils situés à différents endroits doivent être choisis et installés comme un seul et même système de protection, et non comme des composants isolés.
  6. Vérifiez la communication après l'installation. Vérifiez l'interrogation, la qualité des données, la vitesse du réseau et les alarmes dans la configuration finale du câblage.

Le guide technique de Phoenix Contact recommande de diviser une installation en zones de protection contre la foudre, d’intégrer les câbles traversant ces zones dans la liaison équipotentielle locale à l’aide de parasurtenseurs adaptés, d’utiliser des raccordements courts aux parasurtenseurs et de séparer les câbles protégés des câbles non protégés.[6]

Il n'existe pas de recette universelle pour la mise à la terre

Il ne faut pas appliquer une seule et même règle de raccordement du blindage à tous les pyranomètres, appareils RS485 ou armoires de surveillance. La conception du capteur, son isolation, son montage et les instructions du fabricant peuvent influencer la méthode à adopter.[8]

Trois scénarios d’application EPC solaire

1. Installation photovoltaïque sur le toit d'un bâtiment commercial

Plusieurs onduleurs de toiture communiquent via RS485 avec un enregistreur de données situé dans un local électrique. L'enregistreur se connecte ensuite au réseau du bâtiment par Ethernet.

Examen : le cheminement RS485 entre l'extérieur et l'intérieur, la protection à l'entrée de la zone et au niveau des ports sensibles, l'alimentation auxiliaire de l'enregistreur et la connexion Ethernet en cuivre. Veillez à bien distinguer la conception du parafoudre CA/CC de l'onduleur de l'examen de l'interface de surveillance.

2. Centrale solaire à grande échelle

Plusieurs stations d'onduleurs, compteurs d'énergie, capteurs météorologiques à distance et équipements SCADA peuvent être répartis sur différentes zones d'équipement. Un réseau fédérateur en fibre optique peut être utilisé pour les communications longue distance, tandis que le cuivre reste utilisé au niveau des appareils sur le terrain.

Examen : chaque segment de cuivre, les points de mise à la terre des champs et des armoires, l'affectation des broches des capteurs, les alimentations auxiliaires locales, la coordination des interfaces et la stratégie relative aux modules de rechange. Intégrez la topologie de surveillance dans l'analyse des zones de protection du projet.

3. Station météo photovoltaïque autonome

Une station autonome peut comprendre un petit système d'alimentation solaire, une batterie, un enregistreur de données, des capteurs RS485 et un routeur cellulaire. Les câbles des capteurs peuvent s'étendre sur l'ensemble du parc, tandis que le boîtier reste exposé à l'extérieur.

Examen : la protection côté capteur et côté boîtier, les circuits d’alimentation, l’alimentation du routeur, les exigences relatives au système d’antennes, l’indice de protection environnementale du boîtier et la méthode de mise à la terre préconisée par le fabricant. Ne partez pas du principe qu’un seul dispositif de protection contre les surtensions (SPD) installé sur le boîtier protège tous les capteurs distants.

Erreurs courantes de protection pour la surveillance solaire

Erreur Pourquoi cela présente-t-il un risque ?
Protection des circuits CC photovoltaïques uniquement L'enregistreur, la station météo et les ports de communication restent connectés à d'autres voies d'entrée conductrices.
Achat d'un « SPD Modbus » sans données d'interface Le protocole Modbus peut fonctionner sur RS485 ou Ethernet. La couche physique détermine le circuit de protection.
Utilisation d'un seul SPD pour l'alimentation et les données Les circuits d'alimentation et de signal ont des exigences différentes en matière de tension, de courant et de transmission.
Utilisation d'un SPD RS485 sur Ethernet La configuration des paires, la bande passante, le type de connecteur et les exigences en matière de PoE varient.
Par habitude, on ne protège que l'extrémité de l'armoire Un équipement de terrain distant peut rester exposé, notamment sur des câbles en cuivre situés à l'extérieur ou reliant plusieurs zones.
Ne pas tenir compte de la puissance d'entrée de l'enregistreur La protection des circuits de communication n'empêche pas un pic transitoire de pénétrer par l'alimentation auxiliaire.
Collage SPD long ou indirect L'inductance supplémentaire du conducteur peut augmenter la tension apparaissant au niveau de l'équipement protégé lors d'un transitoire rapide.
Appliquer une règle de protection à chaque capteur Les modalités de mise à la terre et de boîtier varient. Une méthode inadaptée peut générer du bruit ou créer un chemin de surtension inapproprié.

Que doit confirmer un EPC solaire avant de commander ?

Une solution fiable surveillance des installations solaires et protection contre les surtensions Le cahier des charges commence par une liste de câbles et d'interfaces, et non par une demande générale de « SPD solaires ».

Liste de contrôle des informations relatives au projet

  • Type de centrale photovoltaïque et architecture de surveillance
  • Fabricant et modèle de l'appareil
  • Origine et destination de chaque câble
  • Modbus RTU, Modbus TCP ou un autre protocole
  • Configuration RS485 à deux fils ou à quatre fils
  • Tension d'interface normale et maximale
  • Référence de signal et disposition du blindage
  • Débit en bauds ou débit de transmission Ethernet
  • Catégorie Ethernet et exigences en matière de PoE
  • Type d'alimentation et de sortie du capteur
  • Longueur de câble et environnement de routage
  • Installation en intérieur, en extérieur ou entre bâtiments
  • Protection contre la foudre et zones équipotentielles
  • Point de mise à la terre ou de liaison locale à chaque extrémité
  • Montage sur rail DIN, sur panneau ou en boîtier de terrain
  • Norme, rapport ou portée de certification requis
  • Besoins en signalisation à distance et en modules remplaçables
  • Besoins en matière de quantité, d'étiquetage et de documentation OEM

Calendrier recommandé pour l'interface EPC

Utilisez une ligne pour chaque segment de câble physique. Ne combinez pas plusieurs interfaces sur une seule ligne.

De / À Interface Tension / Vitesse Itinéraire Point de protection Note de projet
Station onduleur → enregistreur de données RS485 / Modbus RTU À partir des fiches techniques des appareils Extérieur / intérieur / inter-zones Extrémité terrain, extrémité armoire ou les deux après examen Confirmer le nombre de fils, le blindage et la mise à la terre locale
Capteur météo → boîtier météo RS485, analogique ou impulsionnel D'après la fiche technique du capteur Câble extérieur monté en réseau À proximité des interfaces protégées Confirmer l'affectation des broches et la mise à la terre du capteur
Commutateur enregistreur de données → SCADA Ethernet / Modbus TCP Catégorie, débit et état PoE Même pièce / inter-bâtiment / extérieur Aux entrées de zone de câblage après examen Envisager la fibre optique pour les liaisons interzones longues appropriées

Conclusion des achats : approuver le parafoudre uniquement après que la fiche technique de l'appareil, le cheminement des câbles, la méthode de mise à la terre et le schéma d'installation correspondent au modèle proposé.

Partagez votre architecture de surveillance solaire pour examen

Veuillez envoyer la topologie de surveillance, les modèles d'appareils, les tensions d'interface, les tracés de câbles et les informations de mise à la terre. LEEYEE peut vous aider à examiner les catégories de parafoudres requises et à identifier les détails du projet nécessitant une confirmation avant l'approbation du modèle.

LEEYEE est un fournisseur spécialisé dans la protection contre les surtensions et la protection basse tension. CNSPD est la plateforme de LEEYEE dédiée à la protection contre les surtensions pour les acheteurs techniques internationaux.

Questions fréquemment posées

Chaque système de surveillance solaire nécessite-t-il un parafoudre de communication ?

Pas automatiquement. La décision dépend des chemins de câbles conducteurs, de l'exposition à la foudre, des limites de zone, de la mise à la terre, de l'immunité des équipements et des exigences du projet. Les lignes en cuivre extérieures ou inter-zones nécessitent généralement une analyse de protection plus rigoureuse que le câblage interne court.

Un parafoudre Modbus est-il identique à un parafoudre RS485 ?

Pas nécessairement. Modbus est un protocole de couche application. Modbus RTU utilise généralement le RS485, tandis que Modbus TCP utilise l'Ethernet. Sélectionnez le parafoudre en fonction de l'interface physique et des paramètres électriques, et non uniquement sur la base du nom du protocole.[5]

Un parafoudre RS485 peut-il être utilisé pour l'Ethernet ?

Aucune substitution générale ne doit être présumée. L'Ethernet présente des dispositions de paires, une bande passante, des connecteurs et des exigences PoE potentiellement différents. Utilisez un parafoudre (SPD) conçu et documenté pour le réseau Ethernet spécifique.

Les parafoudres RS485 doivent-ils être installés aux deux extrémités ?

Les deux extrémités doivent être évaluées lorsque le câble est installé en extérieur, sur une longue distance, entre des bâtiments, traverse des zones différentes ou est relié à des équipements sensibles aux deux extrémités. Un câble court à l'intérieur d'une même enceinte peut nécessiter une solution différente. Confirmez les limites de zone, la liaison équipotentielle, les points de mise à la terre locaux et les instructions des équipements avant toute approbation finale.

Un enregistreur de données nécessite-t-il un parafoudre d'alimentation distinct ?

L'entrée d'alimentation constitue un chemin de surtension distinct des bornes de communication et de capteur. Vérifiez l'alimentation CA ou CC réelle, la tension de fonctionnement maximale, la protection en amont et les informations d'immunité fournies par le fabricant de l'enregistreur.

Comment choisir un parafoudre pour un pyranomètre ou une station météorologique ?

Confirmez l'alimentation du capteur, le type de sortie, la plage de signal, le nombre de fils, l'affectation des broches, le blindage du câble et la méthode de mise à la terre. Un pyranomètre numérique RS485, un capteur millivolts et un transmetteur 4–20 mA nécessitent des examens d'interface différents.

La fibre optique peut-elle supprimer le besoin de toute protection contre les surtensions ?

Non. La fibre optique peut interrompre un chemin de données conducteur, mais les alimentations des émetteurs-récepteurs, l'alimentation des armoires, le blindage métallique et les autres circuits en cuivre connectés peuvent toujours nécessiter une protection et une vérification de la liaison équipotentielle.

Quels documents un EPC doit-il demander avant d'approuver un parafoudre pour signaux ?

Demandez la fiche technique du produit, le schéma de connexion, la disposition des conducteurs protégés, la tension nominale du signal, les données de transmission, les informations sur les normes d'essai, les limites environnementales ainsi que la portée du certificat ou du rapport, le cas échéant. Vérifiez ces documents par rapport à l'appareil réel et au planning des câbles.

Références

  1. Commission électrotechnique internationale, IEC 62305-4:2024, Protection contre la foudre – Partie 4 : Systèmes électriques et électroniques au sein des ouvrages.
  2. Commission électrotechnique internationale, CEI 61643-21:2025, Parafoudres basse tension – Partie 21 : Parafoudres connectés aux réseaux de télécommunications et de signalisation – Exigences de performance et méthodes d'essai.
  3. Commission électrotechnique internationale, CEI 61643-22:2015, Parafoudres basse tension – Partie 22 : Parafoudres connectés aux réseaux de télécommunications et de signalisation – Principes de choix et d'application.
  4. Commission électrotechnique internationale, CEI 61724-1:2021, Performance des systèmes photovoltaïques – Partie 1 : Surveillance.
  5. Organisation Modbus, Spécification du protocole d'application MODBUS V1.1b3, 2012.
  6. Phoenix Contact, Principes fondamentaux de la protection contre les surtensions : de la génération des surtensions à un concept de protection complet.
  7. Phoenix Contact, Protection contre les surtensions pour les technologies de l'information.
  8. Campbell Scientific, Protection contre les surtensions SunSentry G2.
Publication précédente.
Guide de protection contre les surtensions pour le contrôle d’accès : alimentation, lecteurs, serrures et PoE
Prochain article.
Guide de protection contre les surtensions pour la signalisation ferroviaire des systèmes d’alimentation, de commande et des équipements en bord de voie
Devin Ling - Ingénieur Électrique chez LEEYEE Electrics

Devin Ling

Ingénieur électricien chez LEEYEE Electrics

Plus de 10 ans d'expérience dans les dispositifs de protection contre les surtensions
Spécialisé dans la norme IEC 61643 / UL 1449
Expérience en matière de systèmes solaires photovoltaïques et industriels

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À propos de LEEYEE :

Établi en 2009, LEEYEE est un fabricant spécialisé dans les dispositifs de protection contre les basses tensions. Nous possédons les certificats CE, CB, ISO9001 et TUV. En outre, nous offrons des options de personnalisation pour l'apparence des couleurs, les paramètres et les logos. Nous vous invitons à consulter nos catalogues de produits et à nous envoyer vos demandes de renseignements par courrier électronique à l'adresse suivante max@cnspd.com.

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