En tant qu'équipement central pour la conversion de l'énergie dans les systèmes photovoltaïques, les onduleurs affectent directement la sécurité de l'équipement électrique et la continuité de l'alimentation électrique. La surcharge est l'une des défaillances les plus courantes lors du fonctionnement d'un onduleur. Si elle n'est pas traitée rapidement ou prévenue efficacement, elle peut non seulement endommager l'onduleur lui-même, mais aussi entraîner des risques de sécurité tels que des pannes d'équipement et des courts-circuits.
Cet article analyse systématiquement les causes de la surcharge des onduleurs et propose des solutions ciblées et des méthodes de prévention basées sur des scénarios pratiques, offrant ainsi une référence professionnelle aux praticiens et utilisateurs concernés.
Qu'est-ce qu'une surcharge de l'onduleur ?
Il y a surcharge lorsque la puissance totale des charges connectées dépasse la puissance de sortie nominale de l'onduleur (limite à long terme) ou la capacité de puissance de crête (limite de surtension à court terme). Cela empêche l'onduleur de convertir l'énergie en toute sécurité.
Distinction essentielle : La puissance nominale est destinée à un fonctionnement continu et stable, tandis que la puissance de crête permet de faire face à de brèves surtensions au démarrage. La confusion entre ces deux notions est une cause fréquente de surcharge.
Principales causes de surcharge de l'onduleur
I. Côté charge
Surpuissance soutenue : La puissance totale de la charge dépasse continuellement la puissance nominale de l'onduleur.
Surtension instantanée : les charges inductives (par exemple, les réfrigérateurs, les unités de climatisation) peuvent tirer 2 à 3 fois leur puissance nominale au démarrage. Plusieurs appareils démarrant simultanément peuvent dépasser la capacité de pointe.
Défauts cachés : Les courts-circuits ou les fuites de courant dans un dispositif de charge peuvent provoquer des pointes de courant soudaines, déclenchant une surcharge même avec des appareils de faible puissance.
II. Côté équipement
Valeurs nominales surévaluées : Les onduleurs de mauvaise qualité peuvent avoir une puissance réelle bien inférieure à leur valeur nominale, ce qui provoque une "fausse surcharge".
Vieillissement des composants : L'utilisation à long terme dégrade les composants internes, ce qui réduit la capacité de charge de l'onduleur.
Systèmes de protection défectueux : Des capteurs ou des circuits de protection défectueux peuvent mal évaluer les charges ou ne pas couper le circuit de protection en cas de surcharge.
III. Questions environnementales
Mauvaise dissipation de la chaleur : Des évents bloqués ou une installation dans des espaces chauds et fermés augmentent la température interne, déclenchant la protection thermique et réduisant les performances.
Tension d'entrée anormale : une tension d'entrée nettement en dehors de la plage nominale réduit l'efficacité de la conversion, ce qui entraîne une sortie insuffisante et fait que des charges normalement acceptables surchargent l'onduleur.
Solutions étape par étape
Si votre onduleur déclenche une alarme de surcharge ou s'éteint, suivez cette approche "La sécurité d'abord, étape par étape" :
- Déconnectez toutes les charges : Éteignez tout et attendez quelques minutes pour que l'onduleur refroidisse. Redémarrez et ne branchez qu'un ou deux appareils de faible puissance. S'il fonctionne normalement, ajoutez les autres appareils un par un.
- Surveillez la puissance totale : Utilisez un wattmètre numérique pour vous assurer que la puissance totale absorbée reste inférieure à la capacité nominale de l'onduleur. Évitez de faire fonctionner en même temps des appareils à fort appel de courant (pompes à eau, micro-ondes, etc.), car leur appel de courant combiné peut provoquer une surcharge temporaire.
- Pour les nouveaux onduleurs présentant des alertes de surcharge persistantes :
Vérifiez l'ensemble du câblage. Des câbles sous-dimensionnés ou des bornes mal serrées créent une résistance excessive, ce qui peut déclencher de faux signaux de surcharge.
Si une surcharge se produit alors qu'aucune charge apparente n'est connectée, de petits courants de fuite ou des charges parasites (provenant par exemple de moteurs ou de retours d'informations sur le réseau) peuvent en être la cause. Une inversion de polarité ou une fuite à la terre peut également créer de telles charges parasites. Utilisez une pince de mesure pour isoler les circuits et identifier la source de la surcharge.
Prévention à long terme
Pour éviter la surcharge des onduleurs, il est essentiel de prendre des mesures proactives, de la conception à la maintenance quotidienne.
- Concevoir avec une marge
Lors de la conception du système, choisissez un onduleur dont la puissance nominale est supérieure de 20-30% à la charge de pointe maximale estimée. Cette capacité tampon est cruciale pour gérer les surtensions inattendues et garantir un fonctionnement fiable à long terme.
- Choisir des produits de haute qualité
Optez pour des onduleurs de bonne réputation dotés de fonctions de protection complètes (surcharge, surchauffe, etc.). Évitez les produits de qualité inférieure dont la puissance nominale est surévaluée.
- Installer correctement
Suivez les instructions du manuel pour l'installation. Veillez à ce que l'onduleur soit placé dans un endroit frais et bien ventilé, à l'abri de la lumière directe du soleil, et qu'il dispose d'un espace suffisant pour la dissipation de la chaleur.
- Entretien régulier
Contrôles mensuels : Nettoyez la poussière des orifices d'aération et assurez-vous que le ventilateur fonctionne.
Inspecter les charges : Vérifiez régulièrement que les appareils et les câbles connectés ne sont pas endommagés afin d'éviter les courts-circuits.
Surveiller les données : Gardez un œil sur les données de fonctionnement (par exemple, la puissance de sortie, la température). Examinez toute baisse significative des performances ou toute alarme fréquente.
Conclusion
La surcharge de l'onduleur est un problème gérable. Les utilisateurs doivent donner la priorité à une bonne adaptation de la puissance et éviter d'ajouter des charges sans discernement ou d'utiliser des équipements de qualité inférieure. Les équipes chargées de l'exploitation et de la maintenance doivent veiller à ce que l'utilisation soit normalisée et effectuer des inspections régulières afin de limiter les risques.
La combinaison d'un dépannage immédiat et de stratégies préventives à long terme maximise les performances de l'onduleur et garantit une alimentation électrique stable et sûre.
L'équipe de l'UE est à votre disposition pour vous aider à maintenir votre onduleur en bon état de fonctionnement.