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Ce que les installateurs solaires doivent savoir sur l'arrêt rapide

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La mise à jour 2017 du Code national de l'électricité est officiellement en vigueur dans 30 États, tandis que la plupart des autres États sont en train d'adopter les nouvelles règles. La conformité au NEC 2017 exige que les installations solaires de tous les bâtiments aient la capacité de s'arrêter rapidement au niveau du module en cas d'urgence.

Cette règle s'applique à tout système photovoltaïque monté sur bâtiment, mais exclut les abris solaires, qui sont considérés comme des abris mais pas des bâtiments, a déclaré Matthew Paiss, conseiller technique pour les matériaux et les systèmes de batterie au Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) et ancien formateur en sécurité électrique et premier intervenant.

Selon Ken Boyce, ingénieur principal directeur des technologies de l'énergie et de l'énergie chez UL, il existe trois façons de satisfaire au NEC 2017:

1. Installez un système d'arrêt rapide «répertorié» ou étiqueté sur le terrain

Le terme «répertorié» vient du nom original du programme de certification UL développé il y a un siècle. Le National Electric Code utilise le mot «répertorié» mais ne dit pas spécifiquement que les produits et les systèmes doivent être certifiés par UL – il parle plutôt des caractéristiques générales des organisations qui effectueraient ce service de certification. De toute évidence, Boyce a déclaré que UL pense que les fabricants devraient certifier leurs produits pour un arrêt rapide via UL, mais d'autres laboratoires de test reconnus au niveau national pourraient également fonctionner.

«Nous avons été extrêmement actifs dans le développement de ces exigences avec l'industrie et avec d'autres parties prenantes comme la communauté des premiers intervenants pour essayer d'apporter ce niveau de confiance pour les premiers intervenants qui doivent interagir avec ces systèmes alors qu'ils réalisent leur mission critique obligations de protéger la société et les personnes et les biens, et nous voulons les rendre aussi sûrs que possible », a déclaré Boyce.

Lors de Solar Power International 2019, de nombreux fabricants d'onduleurs et de dispositifs d'arrêt rapide ont présenté leurs certifications SunSpec. SunSpec a développé des protocoles importants pour la communication entre différents équipements dans le processus d'arrêt rapide, mais n'est pas un organisme de liste comme UL. Le simple fait de voir l'étiquette SunSpec n'indique pas aux installateurs qu'un produit est certifié NEC 2017 pour un arrêt rapide.

L'autre partie de la première option de conformité, l'étiquetage sur le terrain, fait référence à une évaluation technique limitée qui a lieu après l'installation sur un site spécifique. Si l'installation est conforme aux exigences NEC 2017, elle peut être étiquetée sur le terrain comme un système d'arrêt rapide si l'AHJ le permet.

2. Installez un système capable d'abaisser sa tension à 80 V en 30 secondes

Les micro-onduleurs sont généralement considérés comme intrinsèquement conformes à un arrêt rapide car ils convertissent l'alimentation CC haute tension en une alimentation CA plus basse tension et plus sûre qui peut descendre à 80 V en 30 secondes. Cependant, le NEC 2017 ne parle pas spécifiquement des micro-onduleurs comme un moyen de satisfaire l'exigence d'arrêt rapide, selon Boyce.

Il a dit que certaines conceptions de micro-onduleurs ont des condensateurs à l'extrémité avant des circuits, donc à moins qu'un inspecteur n'effectue réellement une mesure de tension, il n'y a aucun moyen de savoir qu'elle est inférieure à la limite de 80 V. UL a effectué ces tests de manière proactive pour vérifier que certains micro-onduleurs peuvent atteindre le seuil de 80 V, mais les tests après l'installation des onduleurs sont un défi.

3. Installez un système BIPV sans composants métalliques, sans conducteurs exposés et à moins de 8 pieds de métal mis à la terre

Les bardeaux solaires, les tuiles ou d'autres systèmes PV intégrés au bâtiment (BIPV) peuvent répondre aux exigences NEC 2017 s'ils ne contiennent aucun composant métallique ou conducteur exposé ou s'ils ne sont pas à proximité d'un métal mis à la terre. Ces systèmes sont séparés des pièces mises à la terre et conductrices.

L'avenir des systèmes de contrôle des risques photovoltaïques

Il y a une première option révisée actuellement en cours de finalisation pour le NEC 2020 qui, selon Boyce, sera probablement l'avenir des exigences d'arrêt rapide: construire une matrice répertoriée comme système de contrôle des risques photovoltaïques, conformément à UL 3741.

«Il y a eu des discussions sur la rapidité est rapide? Qu'est-ce qui est réellement arrêté? Il n'est pas entièrement fermé, donc ce terme de «contrôle des risques PV» est apparu comme un moyen peut-être plus clair de parler de ce qui est réellement accompli en termes de protection », a déclaré Boyce.

Boyce a déclaré que l'installation d'un système de contrôle des risques photovoltaïques pourrait être un moyen acceptable de satisfaire NEC 2017 avant même que la version 2020 ne soit officiellement adoptée dans une juridiction donnée, mais cela dépend de l'AHJ inspectant le système.

Actuellement, les onduleurs de chaîne nécessitent des modules complémentaires «répertoriés» pour être conformes à l'arrêt rapide. Un émetteur ou un initiateur à arrêt rapide est installé dans l'onduleur pendant la fabrication (comme l'offre de Fronius) ou le marché secondaire. Cet émetteur est associé à un capteur qui est attaché à la matrice. Si l'interrupteur d'arrêt rapide ou le disjoncteur est déclenché au niveau de l'onduleur par un premier intervenant, comme dans le cas d'un incendie, le transmetteur entre en contact avec le capteur sur le réseau et arrête le flux d'énergie.

Avec la future exigence de contrôle des risques photovoltaïques, la fonctionnalité d'arrêt rapide sera intégrée de manière globale dans le système solaire, plutôt que la norme actuelle qui permet d'utiliser différentes pièces et pièces certifiées pour un arrêt rapide.

"Il est plus clair dans le NEC 2020 que pour se conformer aux exigences, vous avez besoin d'un système de contrôle des risques photovoltaïques qui est répertorié à cet effet", a déclaré Boyce. "Cela signifie donc spécifiquement conçu et évalué et testé et certifié dans le but de produire PV Hazard Control."

Tigo Energy

Tigo Energy a été fondée en 2007 et est un pionnier de l'arrêt rapide. La société est également un chef de file en matière de priorisation de la certification au niveau du système – Les dispositifs d'arrêt rapide Tigo sont certifiés UL pour fonctionner comme un système avec la plupart des principaux fabricants d'onduleurs, notamment SMA, Yaskawa Solectria, Ginlong Solis, ABB et Sungrow.

Avant même que la norme UL 3741 ne devienne une exigence en 2020 et au-delà, Tiffany Douglass, directrice du marketing pour Tigo, avertit les installateurs de n'acheter que des RSD certifiés comme Tigo.

Si les appareils ne sont pas certifiés UL en tant que système, les RSD pourraient souffrir d'une fausse détection d'arcs ou d'aucune détection d'arcs réels, ce qui pourrait entraîner un risque de sécurité et d'incendie, selon Douglass.

Pourquoi un arrêt rapide est une fonction nécessaire

Paiss de PNNL a récemment pris sa retraite de son poste de capitaine des pompiers de San Jose après 23 ans. Il n'a jamais fait face à un incendie de structure impliquant le solaire photovoltaïque pendant son mandat, mais il sait qu'il est important de protéger les premiers intervenants et les maisons à mesure que le solaire devient plus courant – et les systèmes installés dans le passé montrent des signes de vieillissement. Ces problèmes étaient au cœur de ses préoccupations lorsqu'il a travaillé à l'élaboration d'exigences de fermeture rapide dans le NEC.

«Notre préoccupation était multiple. Ce n'était pas seulement la sécurité des intervenants. Lorsque vous réduisez la tension, vous réduisez l'énergie disponible pour démarrer les incendies. Vous ne l’éliminez pas, mais vous le réduisez. Nous étions donc préoccupés par le nombre d'incendies provoqués par une mauvaise gestion des câbles, des défauts d'arc non détectés, et à mesure que ces systèmes vieillissent et que l'installation tombe en panne, il y aura une probabilité plus élevée de défaillances supplémentaires », a déclaré Paiss. «Si le système avait un arrêt rapide [ability], si un défaut est détecté, l'une des exigences du NEC est qu'il se déclenche et se mette en état de sécurité. »

Comment les installateurs peuvent créer des systèmes conformes au code

Paiss a déclaré qu'il est peu probable que les inspecteurs testent pour s'assurer que les systèmes d'arrêt rapide fonctionnent. Il leur est facile de basculer l'interrupteur ou le disjoncteur pour déclencher un arrêt rapide, mais afin de vérifier et de voir si la matrice est réduite à 80 V ou moins dans les 30 secondes, les inspecteurs devraient monter sur le toit et mettre des voltmètres dans les connecteurs pour Essaye-le.

NREL

Boyce a déclaré que cette difficulté explique pourquoi le NEC 2020 se dirige vers l'exigence de certification d'arrêt rapide au niveau du système. Lorsque UL 3741 entrera en vigueur, un autocollant officiel indiquant la certification du système sera suffisant pour que l'AHJ sache que ce système est conforme au code.

"Je pense que nous pouvons aller plus loin en ayant un système qui a été spécialement conçu et développé pour accomplir cette fonction de protection", a déclaré Boyce. «Il a été testé dans le cadre de ce programme rigoureux et certifié pour cette caractéristique de protection spécifique, puis il est aussi simple que de rechercher la marque de certification UL.»

Pour l'instant, Paiss a déclaré que la chose importante pour les entrepreneurs est de fournir à l'AHJ les fiches techniques indiquant que les produits sont répertoriés selon UL 1741. Certains fabricants prennent une licence artistique sur la commercialisation de nouveaux produits qui ne sont pas nécessairement répertoriés officiellement, et les AHJ devraient attraper sur cela facilement, at-il dit.

"S'ils leur fournissent une feuille de coupe qui dit" testé pour un arrêt rapide "mais ne dit pas en fait qu'il est" répertorié ", tout AHJ digne de ce nom va leur renvoyer cela et leur dire:" Ce n'est pas répertorié ". Dit Paiss.

Pour être le plus sûr d'une inspection AHJ réussie, les entrepreneurs doivent rechercher la certification UL du système. Les entrepreneurs doivent également s’assurer de bien comprendre les exigences relatives au AHJ spécifique à l’endroit où ils installent.

"Comprendre les exigences qui sont en place lorsque l'installation est effectuée dans cette juridiction particulière est vraiment un bon point de départ pour vous assurer que vous réussirez à faire approuver cette installation par l'autorité de réglementation en fournissant le plus haut niveau de sécurité, »A déclaré Boyce.

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