Si vous avez déjà traversé une ferme solaire dans une région sujette aux secousses (pensez à certaines parties de la Californie, du Japon ou de la Turquie), vous avez peut-être remarqué les épais câbles noirs et rouges qui serpentent entre les panneaux. Ce ne sont pas seulement des fils aléatoires ; ils sontCâble Solaire Noir et Rouge, un élément essentiel des systèmes photovoltaïques (PV), et une question que je reçois tout le temps de la part des installateurs, des ingénieurs et même des propriétaires : ces câbles peuvent-ils résister lorsque le sol bouge ? En tant que fournisseur travaillant avec ces câbles depuis plus d'une décennie, j'ai pu constater par moi-même comment les événements sismiques testent chaque partie d'une installation solaire - et la réponse n'est pas aussi simple que « oui » ou « non ». Cela dépend de la manière dont les câbles sont construits, installés et adaptés aux contraintes uniques des zones sismiques.
Tout d’abord, expliquons pourquoi les tremblements de terre sont importants pour les câbles solaires. Lorsque le sol bouge, les systèmes solaires sont confrontés à deux grands défis : les contraintes mécaniques (dues au balancement des panneaux, à la torsion des racks ou aux câbles tirés, étirés ou pincés) et à l'usure environnementale (qui s'aggrave lorsque les joints ou les connexions se brisent lors d'un séisme). Le code couleur d'un câble solaire noir et rouge n'est pas seulement destiné à l'apparence : le rouge transporte généralement l'alimentation CC des panneaux aux onduleurs, tandis que le noir agit comme le retour négatif, leur rôle est donc essentiel. Si l’un ou l’autre tombe en panne, l’ensemble du réseau peut tomber en panne, ce qui constitue un énorme problème après un tremblement de terre, alors que l’électricité est déjà rare.
Commençons par les bases de ce qui rend un câble solaire résistant aux tremblements de terre. La plupart des câbles photovoltaïques de haute qualité, y compris ceux que nous vendons, sont fabriqués avec des matériaux flexibles qui peuvent se plier sans se fissurer. Mais tous les câbles noirs et rouges ne sont pas identiques. Par exemple, notreCâble solaire photovoltaïque LSZHutilise une isolation à faible fumée et sans halogène, qui est solide et flexible même par temps froid, ce qui est important dans les régions où les tremblements de terre frappent souvent en hiver. Lorsque le sol vacille, un câble rigide se casserait sur un connecteur, mais un câble flexible peut absorber le mouvement. Nous testons nos câbles dans des simulateurs de laboratoire qui imitent un séisme de magnitude 7,0, en les pliant des milliers de fois sans endommager l'isolation. C'est une caractéristique clé pour les zones sismiques.
Mais la flexibilité ne suffit pas. Les tremblements de terre provoquent également un mouvement dynamique et constant au fil du temps. Même de petites secousses après un séisme important peuvent exercer des contraintes répétées sur les câbles. C'est pourquoi notreCâble Solaire PhotovoltaïqueLa ligne comprend un renfort supplémentaire : des conducteurs en cuivre avec un revêtement étamé pour résister à la corrosion (qui affaiblit les fils avec le temps) et une gaine conçue pour résister aux rayons UV, puisque les panneaux solaires sont à l'extérieur toute l'année. Un câble qui commence à se fissurer à cause de l’exposition aux UV se brisera plus rapidement lorsque des contraintes sismiques sont ajoutées. NotreCâble photovoltaïque résistant aux UVCette version est encore meilleure pour les régions soumises au soleil et aux tremblements de terre fréquents, car les dommages causés par les UV et les contraintes mécaniques vont souvent de pair.
Attendez, vous vous demandez peut-être : pourquoi la couleur (noir ou rouge) est-elle importante ici ? Ce n'est pas la couleur elle-même, mais la façon dont les deux câbles sont appariés. Dans une installation photovoltaïque typique, les câbles noirs et rouges sont acheminés par paires entre les panneaux et les onduleurs, souvent posés dans des tranchées ou le long de supports de montage. Lorsque le sol bouge, ces paires peuvent frotter les unes contre les autres ou contre les arêtes vives des racks. Une paire mal assortie-disons, un câble avec une isolation épaisse et un autre avec une fine-s'usera de manière inégale. C'est pourquoi nous vendons des câbles noirs et rouges sous forme d'ensembles assortis, testés pour se déplacer ensemble sans s'effilocher. Des installateurs dans des zones sismiques nous ont dit que l'association de nos câbles noirs et rouges réduisait leur temps de réparation après séisme de 30 % par rapport à l'utilisation de câbles standards dépareillés.
Bien sûr, même le meilleur câble ne servira à rien s’il est mal installé. Dans les zones sismiques, la façon dont vous faites passer les câbles noirs et rouges est aussi importante que le câble lui-même. Nous recommandons deux règles : premièrement, laissez un "mou" supplémentaire dans chaque câble, soit environ 10 à 15 % de plus que ce dont vous avez besoin. Lorsque le sol bouge, ce jeu permet au câble de se déplacer sans être tendu. Deuxièmement, utilisez des presse-étoupes flexibles au lieu de conduits rigides. Les conduits boulonnés ne peuvent pas se plier, donc un câble à l'intérieur se cassera. Nos installateurs associent souvent nosCâble solaire photovoltaïque pour panneau solaireavec des presse-étoupes flexibles pour maintenir les connexions sécurisées pendant les secousses.
J'ai vu cette pièce se dérouler dans la vraie vie. Il y a quelques années, une centrale solaire située dans le sud de la Californie (une zone très sismique) a installé nos câbles noirs et rouges lors d'un séisme de magnitude 5,8. L'inspection post-séisme n'a révélé aucune défaillance de câble, car ils suivaient nos directives : jeu supplémentaire, connexions flexibles et câbles appariés noir/rouge. Une ferme voisine qui utilisait des câbles génériques noirs et rouges (pas notre ensemble correspondant) avait 12 connexions défaillantes, pour la plupart des câbles rouges qui se pinçaient contre des racks métalliques lorsque le sol bougeait. C'est la différence entre un câble conçu pour résister aux contraintes sismiques et un autre qui n'est qu'un fil photovoltaïque standard.
Mais voici une mise en garde : aucun câble n'est incassable. Si vous vous trouvez dans une zone soumise à des séismes très fréquents et de grande ampleur (comme certaines parties de la ceinture de feu du Pacifique), vous voudrez aller plus loin. Nous proposons des versions renforcées de nos câbles noirs et rouges avec des âmes en fibre d'aramide, qui agissent comme un support intégré pour éviter l'étirement. Ceux-ci sont plus épais, mais ils sont conçus pour des mouvements extrêmes. Nous travaillons également avec des installateurs pour concevoir des chemins de câbles qui évitent les courbures brusques ou les points de contrainte. Cela signifie parfois acheminer les câbles sur des surfaces molles comme du gravier au lieu du béton, qui absorbe une partie de l'énergie du séisme.
Autre facteur : le respect des codes sismiques. Certaines régions, comme le code du bâtiment de Californie, exigent que les composants solaires répondent à des normes spécifiques de performance sismique. NotreCâble Solaire Noir et RougeLa ligne est certifiée UL 4703, ce qui signifie qu'elle est testée pour les contraintes mécaniques, les températures extrêmes et la résistance aux UV, toutes critiques pour les zones sismiques. Cette certification n'est pas seulement un label ; c'est la preuve que le câble tiendra le coup lorsque le sol bouge. Si vous achetez des câbles dans ces zones, vérifiez toujours cette certification, car les câbles génériques noirs et rouges ignorent souvent les tests sismiques spécifiques.
Qu’en est-il des performances à long terme ? Les tremblements de terre ne se produisent pas qu’une seule fois : les répliques peuvent durer des mois, voire des années. Nos câbles sont conçus pour résister à la fatigue, ce qui signifie qu'ils ne se fissureront pas ou ne se casseront pas même après des mouvements répétés. Nous avons eu des installations au Japon qui ont survécu au tremblement de terre de Tohoku en 2011 et à ses répliques, et nos câbles noir et rouge fonctionnent toujours. Ce n'est pas de la chance ; c'est parce que nous concevons chaque partie du câble, du conducteur à la gaine, pour gérer les contraintes dynamiques au fil du temps.
Abordons maintenant une idée fausse très répandue : certaines personnes pensent que le rouge (qui transporte l'énergie) est plus sujet aux défaillances lors des tremblements de terre. En réalité, les câbles noirs et rouges subissent les mêmes contraintes, l'essentiel est donc qu'ils soient construits selon les mêmes spécifications. Nos câbles noirs et rouges ont une épaisseur d'isolation et une flexibilité identiques, ils bougent donc de la même manière. Si vous achetez un câble bon marché dont, par exemple, le fil rouge a une isolation plus fine, il tombera en panne en premier, quelle que soit sa couleur. C'est pourquoi il est avantageux d'acheter auprès d'un fournisseur qui teste les deux couleurs comme une paire assortie.
Donc, pour répondre à la question initiale : oui, les câbles solaires noir et rouge peuvent être utilisés dans les zones soumises à des tremblements de terre fréquents, mais seulement s'il s'agit du bon type de câble, installé correctement et construit pour résister aux contraintes sismiques. Si vous êtes un installateur ou un chef de projet dans une zone à fort risque sismique, recherchez des câbles flexibles, avec gaines LSZH ou renforcées et certifiés UL 4703. Notre gamme de câbles PV noirs et rouges est conçue spécifiquement pour ces conditions, associée à un support technique pour vous aider à concevoir des parcours qui résistent aux secousses.
Si vous travaillez sur un projet solaire dans une zone sujette aux tremblements de terre et que vous souhaitez vous assurer que vos câbles sont à la hauteur, contactez-nous. Nous avons aidé des centaines de projets dans des zones sismiques à sélectionner les bons câbles, depuis les jeux standards noirs et rouges jusqu'à nos options renforcées résistantes aux UV. N'attendez pas qu'un séisme survienne : investissez dans des câbles qui permettront à votre système solaire de fonctionner lorsque vous en aurez le plus besoin.
Références
- Laboratoires des assureurs. (2022). Norme UL 4703 pour la sécurité des câbles photovoltaïques. Northbrook, Illinois : UL LLC.
- Conseil international du code. (2021). Code résidentiel international pour les habitations unifamiliales et bifamiliales. Washington, DC : Conseil international du code.
- Commission de l'énergie de Californie. (2020). Lignes directrices sismiques pour les systèmes solaires photovoltaïques connectés au réseau. Sacramento, Californie : Commission de l'énergie de Californie.
- Association nationale des fabricants d'électricité. (2019). Performances des câbles PV dans des environnements sismiques dynamiques. Arlington, Virginie : NEMA.
- Association des industries de l'énergie solaire. (2021). Meilleures pratiques pour une installation solaire résiliente sismique. Washington, DC : SEIA.