Dans un premier temps, il faut déterminer la nature de la panne à partir des informations disponibles. Le but de ce sujet est d’indiquer le remède, mais pas nécessairement la raison de la défaillance.
Il y a plusieurs situations possibles :
- L’onduleur affiche un code d’erreur ou un signalement (led ou autre) : se procurer le manuel d’installation ou d’utilisation, pour « traduire » le code d’erreur en information de défaut pertinente.
- L’onduleur reste éteint en pleine journée (avec du soleil) sans information de défaut.
- L’onduleur reste éteint la nuit sans information de défaut.
- Un disjoncteur déclenche de manière intempestive
A - L’onduleur affiche un code défaut
A1 - Défaut réseau (absence permanente)
Le code d’erreur se rapporte à un défaut d’alimentation réseau AC (Grid, en anglais, Netz en allemand). Il faut en premier lieu, vérifier l’absence de disjonction de l’un des disjoncteurs localisés entre l’onduleur et le boîtier de distribution (boîte de raccordement ou coffret fusibles, qui permet, en France, de créer deux branchements distincts : 1 branchement production et 1 branchement consommation) :
- Vérifier l’enclenchement du disjoncteur de protection, installé dans le coffret AC (disjoncteur différentiel de 30 mA et de calibre adapté à la puissance de l’onduleur)
- Vérifier l’enclenchement du disjoncteur de branchement ERDF/Enedis installé sur la même platine (ou à proximité) que le compteur ERDF/Enedis production (disjoncteur différentiel de 500 mA et de calibre réglé pour la puissance de l’installation). Dans le langage ERDF/Enedis, les deux compteurs concernés se nomment compteur production "Injection" ou compteur "non consommation".
- Un disjoncteur différentiel de protection de l’onduleur (deux fonctions combinées) et un disjoncteur de protection du parafoudre
- Un disjoncteur de protection et un interrupteur différentiel de l’onduleur (deux fonctions séparées), et un disjoncteur de protection du parafoudre
Si le disjoncteur ERDF/Enedis disjoncte régulièrement, sans disjonction du disjoncteur de protection de l'onduleur, il faut effectuer les vérifications suivantes :
- Vérifier le courant maximum enregistré par le compteur de production (menu 5 sur un compteur CBE) :
- Si ce maximum est supérieur au calibre de réglage du disjoncteur ERDF/Enedis, le disjoncteur déclenche par sur-courant instantané
- Si ce maximum est inférieur au calibre de réglage du disjoncteur ERDF/Enedis, le disjoncteur déclenche par courant différentiel (500 mA) ou bien le disjoncteur est défectueux (difficile à faire admettre à Enedis
- Ouvrir ou isoler le parafoudre de protection AC pendant quelques jours (Il n'assure plus la protection de l'installation)
- Si les disjonctions intempestives cessent, c'est bien le parafoudre qui est défectueux et qu'il faut remettre en état
- Disjoncteur de protection, installé dans le coffret AC
- Disjoncteur de branchement ERDF/Enedis installé à proximité du compteur ERDF/Enedis
- Soit le disjoncteur est défectueux
- Soit le disjoncteur n’est pas alimenté en amont par le réseau ERDF/Enedis
Si l'onduleur réagi (se réveille, débute ses auto-tests) à chaque sollicitation de l'un des disjoncteurs AC, alors la connexion AC entre le réseau ERDF/Enedis et l'onduleur est correcte. Le défaut est alors interne à l'onduleur et il faut se rapprocher de son installateur.
La limite de responsabilité d’ERDF/Enedis est matérialisée par les bornes non plombées du disjoncteur différentiel de branchement (500 mA). Si la défaillance est localisée en amont (par exemple, le disjoncteur différentiel de branchement ne réagit pas à l’appui sur le bouton de test), il faut contacter le service dépannage d’ERDF/Enedis. Pour accélérer l’intervention, il suffit de dire que l’on entend des « grésillements » près des compteurs ERDF/Enedis (grésillements = mauvais contact = arc électrique = risque d’incendie…). Si la défaillance est localisée en aval du disjoncteur de branchement, c’est alors votre installateur qu’il convient d’appeler en dépannage.
A2 - Défaut réseau (hors plage de tension)
Le code d’erreur se rapporte à un défaut d’alimentation réseau AC (Grid, en anglais, Netz en allemand) en signalant soit que la tension est trop élevée ou au contraire trop basse.
- Tension trop haute : Les installations photovoltaïques augmentent légèrement la valeur de la tension du réseau au point de raccordement. Si la ligne ERDF/Enedis est longue et/ou sous-dimensionnée, la valeur de la tension réseau vue par l’onduleur peut dépasser le maximum (moyenne sur 10 minutes) admis en France (253 V = 230 V +10%), lorsque l’installation PV produit beaucoup (en général en milieu de journée). L’onduleur se déconnecte et affiche un défaut correspondant à une tension réseau trop élevée. Il faut donc vérifier son installation intérieure (privée) en vérifiant les différents serrages de connexion, puis signaler le problème à ERDF/Enedis. En général, ils ne sont pas rapides pour réagir, car ce type de demande impose, soit de changer la phase raccordée (cas des installations monophasées), soit de renforcer la ligne publique entre le point de branchement et le transformateur de distribution
- Tension trop basse : Si la tension réseau est inférieure à 207 V (= 230 V -10%), l’onduleur se déconnecte. Ce phénomène peut se produire en hiver, si beaucoup d’abonnés proches utilisent des gros consommateurs (chauffage électrique ou autre). Il faut donc vérifier son installation intérieure (privée) en vérifiant les différents serrages de connexion, puis signaler le problème à ERDF/Enedis. En général, ils ne sont pas rapides pour réagir, car ce type de demande impose, soit de changer la phase raccordée (cas des installations monophasées), soit de renforcer la ligne publique entre le point de branchement et le transformateur de distribution.
La fréquence du réseau est complètement pilotée par ERDF/Enedis/RTE. L’utilisateur final ne peut que constater que la fréquence du réseau disponible est hors plage (47,5 Hz à 50,2 Hz) pour un onduleur conforme à la norme de raccordement VDE 0126-1-1. Le quartier peut être alimenté par un groupe électrogène de secours, sur lequel ERDF/Enedis force la fréquence à une valeur qui déconnecte les installations photovoltaïques, en modifiant le régime de rotation du moteur diesel. La valeur limite haute de la plage de fréquence est de 50,4 Hz (septembre 2013) puis 50,6 Hz (septembre 2014). Certains multimètres sont capables de mesurer la fréquence du réseau AC
A4 - Défaut de terre (ou PE)
Le code d’erreur se rapporte à un défaut de terre (PE = Protective Earth). Une mesure intéressante, c'est de mesurer la différence de potentiel (voltmètre en mode AC) entre la borne neutre (borne bleue ou borne marquée « N » ou borne de gauche, sur le disjoncteur de branchement production) et la prise de terre la plus proche. L'onduleur (qui n'est pas devin) n'a pas d'autre solution pour détecter un défaut de terre que de mesurer cette tension terre/neutre. Je ne connais pas le seuil de tension à partir duquel les onduleurs SMA considèrent que la terre est mauvaise.
Des travaux ERDF/Enedis peuvent modifier la valeur de cette différence de potentiel puisque le neutre du transformateur de distribution local est connecté à une (ou plusieurs) prise de terre à proximité (> 10m) du transformateur. La différence de potentiel mesurable est en général liée à la section du fil de neutre dans la rue (et au courant qui le parcourt = somme des courants de tous les voisins). La qualité des prises de terre a aussi un peu d'influence. A titre d’exemple, j’ai mesuré 2,5V chez moi en juin, alors que les 2 onduleurs étaient proches du maximum de production.
A5 - Défaut de terre sur le générateur PV
Le générateur PV est constitué d'une ou plusieurs strings (ou chaine) de modules PV. Le cadre métallique de tous ces modules est relié à la terre, mais la partie électrique (les cellules) est isolée de la terre. Si un câble de connexion ou un boîtier de raccordement sont défectueux, il peut y avoir une mise à la terre du générateur PV qui est non désirée (sauf pour certains modules PV de type SunPower). Pour localiser la zone de défaut, il est possible d'utiliser la méthode suivante :
- Vérification à faire de jour (présence de tension DC différente de zéro) et en ayant pleinement conscience des risques encourus : voir DANGER DE MORT
- Arrêtez votre installation, ouvrez le disjoncteur coté AC, puis le sectionneur DC (ou déconnecter les connecteurs DC)
- Prenez un multimètre et mesurez la tension (en mode DC) entre chaque pôle DC et la terre dans le coffret de coupure DC
- Si vous obtenez immédiatement 0 volt, c'est que ce pole est à la terre : possibilité : câble dont l'enveloppe est abimée et dont l’âme touche une partie métallique (rail, charpente, bac acier, etc )
- Si on mesure une tension positive X volts entre le pole positif et la terre, une tension négative Y volts entre le pole négatif et la terre, et une tension Z = X + Y volts entre le pole positif et le pole négatif, il y a un défaut d'isolement vers le milieu du string concerné, dont la localisation peut être calculée par l'équation suivante : Nombre de modules PV à partir du pole négatif = X * Nombre total de modules PV du string / Z
- Si la tension est élevée au départ puis décroit progressivement, cela peut être du à une fuite due à l'humidité, là encore, vérifier l'intégrité du raccordement DC
- Si les deux tensions mesurées sont faibles et restent faibles (quelques volts) et instables : c'est normal, tout va bien, le problème n'est pas là
B - L’onduleur reste éteint, en pleine journée, avec un ensoleillement suffisant
B1 - Production mais l'écran est éteint
Vérifier de manière indirecte si l’onduleur est en production en observant le compteur de production. Si la led du compteur clignote régulièrement, l’onduleur est en production. Ouvrir le disjoncteur de branchement (AC), ouvrir le sectionneur DC attendre une minute, puis réenclencher le sectionneur DC puis le disjoncteur AC, tout en observant l’onduleur (écran ou led). Si cette manœuvre engendre le retour de l’affichage sur l’onduleur, c’est gagné. Un simple reset complet de l’onduleur a remis les choses en ordre.
B2 - Pas de production mais l'écran est éteint
Vérifier de manière indirecte si l’onduleur est en production en observant le compteur de production Si la led du compteur ne clignote pas régulièrement, l’onduleur n'est pas en production. L'absence de tension DC (fil coupé ou autre) engendre cet état sur certains onduleurs. Vérifier la présence de la tension DC en mesurant cette tension.
B3 - Pas de production, l'écran est éteint
Si la led du compteur ne clignote pas régulièrement, l’onduleur n'est pas en production. Vérifier l'état des différents disjoncteurs. Se reporter au cas A1 au dessus ou bien au cas D ci-dessous
C - L’onduleur reste éteint la nuit
C'est normal, et ce n'est pas une panne, en général. En effet tous les onduleurs photovoltaïques se mettent en veille la nuit pour minimiser la consommation permanente (compteur de non-consommation). Certains onduleurs sortent de ce mode de veille uniquement si de la tension DC est présente (= le soleil se lève) alors que d'autres onduleurs peuvent sortir du mode de veille après une manœuvre du disjoncteur AC par exemple.
D - Un disjoncteur déclenche de manière intempestive
Il faut identifier le disjoncteur concerné, comprendre son rôle puis recherchez les causes du déclenchement intempestif. Une installation de production photovoltaïque comporte au moins 3 disjoncteurs distincts, dans l'ordre de l'amont (enedis) vers l'aval :
- Un disjoncteur différentiel de branchement 500 mA (ou AGCP pour Appareil Général de Commande et de Protection) installé juste après le compteur. Ce disjoncteur assure deux fonctions :
- Définir la puissance maximale du branchement (réglage du courant de déclenchement en fonction de l'abonnement 30 A = 6kVA, 15A = 3 kVA, 45A = 9 kVA ou bien pour les installations de production photovoltaïque, réglage en fonction du contrat = puissance de l'onduleur)
- Disjoncteur différentiel 500 mA pour limiter l'énergie que des petits malins soutiraient en se connectant entre phase et terre (dans les années 60 la fonction différentiel 500 mA a ainsi été généralisée)
- En option si la distance entre le point de branchement et le point d'utilisation est importante, un disjoncteur différentiel 500 mA réglé sur les valeurs que le disjoncteur différentiel de branchement
- Un disjoncteur de protection du parafoudre, installé dans le coffret AC. Il y a plusieurs situations :
- le parafoudre est "auto-protégé" et ce disjoncteur n'existe pas.
- Le disjoncteur est incorporé au parafoudre.
- Le disjoncteur est physiquement séparé du parafoudre.
- Un disjoncteur différentiel 30 mA de protection de l'onduleur. Il y a un disjoncteur par onduleur. Il existe des installations où le disjoncteur est remplacé par un couple de deux appareillages : un interrupteur différentiel associé à un disjoncteur simple (c'est moins cher, cela demande un peu de câblage et occupe plus de place dans le coffret AC). Lorsque les deux fonctions sont associées dans un seul appareil disjoncteur différentiel, il est parfois difficile de déterminer laquelle de ces deux fonctions est en cause dans le déclenchement observé. Certains fournisseurs permettent de faire le distinguo (exemple Legrand)
D1 - le disjoncteur différentiel de branchement 500 mA déclenche
Suite à venir
D2 - le disjoncteur différentiel 500 mA, optionnel, déclenche
Suite à venir
D3 - le disjoncteur de protection du parafoudre déclenche
Ce déclenchement signale une action du parafoudre à la suite d'une surtension d'énergie significative. Dans un premier temps, il est possible de réenclencher ce disjoncteur pour "voir" si le disjoncteur reste enclenché. Si le disjoncteur déclenche de nouveau, le parafoudre a un défaut rédhibitoire. Il faut remplacer ce parafoudre. En attente de ce remplacement, l'installation peut fonctionner sans cette protection parafoudre (prise de risque)
D4 - le disjoncteur de protection de l'onduleur déclenche
Suite à venir
D5 - le différentiel 30 mA de protection de l'onduleur déclenche
Si ce phénomène survient lors d'une pluie alors que l'onduleur est en production. C'est un souci que l'on retrouve sur tous les onduleurs string, sans transformateur (dit TL), de puissance supérieure à 2 kW environ. Ce déclenchement n'est pas systématique mais aléatoire.
Les micro-onduleurs disposent d'un isolement entre la partie DC et la partie AC par un transformateur haute fréquence qui supprime ce problème. Par contre, si une installation basée sur des micro-onduleurs, provoque le déclenchement du différentiel 30 mA de protection, il convient de suspecter le câble de liaison AC entre le coffret AC et les micro-onduleurs en toiture, avec un défaut d'isolement par exemple.
Le problème de déclenchement du différentiel 30 mA est lié à la surface en verre des modules PV qui se couvre d'un film d'eau, les jours de pluie, formant ainsi l'une des armatures d'un condensateur plan, armature en contact avec la terre par le cadre métallique (mis à la terre par la liaison équipotentielle) des modules PV. La plaque de verre, c'est l'isolant de ce condensateur plan par rapport aux cellules photovoltaïques. Ces cellules forment la seconde armature de ce condensateur plan.
En fonctionnement, l'onduleur provoque des variations de tension (positives et négatives par rapport au neutre (et donc la terre)) sur les connexions DC du champ de modules PV. Lorsque le film d'eau existe, le courant de fuite (dans le condensateur plan) vers la terre augmente et provoque le déclenchement du différentiel 30 mA (interrupteur ou disjoncteur).
Ce souci était abondamment décrit en 2008/2009 sur le Forum PV. C'est pourquoi j'ai choisi d'installer des dispositifs de réarmement automatiques (Stop&Go de Legrand) sur mes disjoncteurs 30 mA. Ces dispositifs ne sont plus autorisés en installation privative depuis fin 2009. L'autre solution, c'est de remplacer les différentiels 30mA par des modèles 300 mA, maintenant admis en installation PV.
Attention : l'électricité peut être dangereuse. Lire le sujet DANGER DE MORT en préalable à toute intervention directe avec les conducteurs électriques
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Un sujet de discussion sera celui-là : Discussions sur le guide de dépannage d'installations PV
). Il est aussi évident qu'un modèle d'onduleur avec une très grande diffusion présente, mathématiquement, des pannes, mais certains signalements répétés sont aussi le signe d'un souci, soit de conception, soit de fabrication. 
