Connecteur en Y MC4 ou boîtier de raccordement : lequel convient à votre installation photovoltaïque ?

Un connecteur de dérivation en Y MC4 met deux chaînes en parallèle au niveau du générateur photovoltaïque au lieu de les acheminer vers un boîtier de regroupement. La question de savoir si cela est autorisé relève davantage du courant de défaut que du coût, car une dérivation en Y ne comporte pas de fusible et ne peut pas être ouverte sous charge. Cette solution n’est appropriée que lorsque les conducteurs mis en parallèle sont capables de supporter le courant que les chaînes voisines peuvent injecter en cas de défaut. Une fois ce point clarifié, le choix entre un connecteur de dérivation et un boîtier de regroupement s’impose généralement de lui-même.

Réponse courte

Une dérivation en Y convient à deux chaînes, à condition que le courant nominal reste dans les limites de la capacité du connecteur et que la réglementation applicable autorise le montage en parallèle sans protection individuelle par chaîne. Un boîtier de regroupement intervient dès que trois chaînes ou plus sont montées en parallèle, lorsque chaque chaîne nécessite une protection contre les surintensités, ou lorsque le générateur photovoltaïque doit disposer d’un point de déconnexion ou d’un système de surveillance. Le seuil de déclenchement se situe entre la deuxième et la troisième chaîne, et il est déterminé par le courant de défaut plutôt que par la taille du générateur photovoltaïque.

À quoi sert réellement un connecteur en Y MC4 ?

Terme	Ce que cela signifie ici
Connecteur de dérivation	Connecteurs montés en parallèle au niveau du réseau, une entrée se divisant en deux sorties ou l'inverse
Chaîne de caractères	Une série de modules dont les tensions s'additionnent et dont les courants ne s'additionnent pas
Isc	Courant de court-circuit d'une chaîne, d'après la fiche technique du module
Retour d'alimentation	Le circuit défectueux reçoit du courant provenant des circuits parallèles
Facteur de service continu	Le coefficient multiplicateur appliqué par le code Isc lors du dimensionnement des conducteurs et des dispositifs de protection, généralement égal à 1,25
Boîtier de raccordement	Une armoire équipée d'une protection par ligne et, généralement, d'un sectionneur

La différence technique entre les deux est simple à expliquer. Un connecteur de dérivation est un raccord mécanique qui permet de mettre deux circuits en parallèle. Un boîtier de regroupement est un dispositif de protection qui permet également de les mettre en parallèle, et le reste de la comparaison découle de cette différence.

Les configurations varient en fonction du système. Un type courant de connecteur en Y MC4 divise une entrée en deux sorties ; il est utilisé lorsqu'un seul câble de raccordement alimente deux chaînes montées en parallèle. L'inverse, à savoir deux entrées se combinant en une seule sortie, se produit lorsque deux chaînes aboutissent sur un même câble relié à l'onduleur. Le choix du connecteur dépend de l'endroit où s'effectue la mise en parallèle, et non du connecteur lui-même ; de plus, la disposition des broches et des repères doit correspondre au reste de la chaîne.

Pourquoi existe-t-il des combineurs de courants de défaut ?

Dans une chaîne unique, un court-circuit est alimenté par le courant de court-circuit (Isc) propre à cette chaîne. Sur un module moderne, ce courant est d’environ 13,5 A, et les câbles ainsi que le connecteur du module sont conçus pour supporter ce courant sans difficulté.

En cas de montage en parallèle de deux chaînes, les calculs arithmétiques changent. Si une chaîne présente un défaut, la chaîne en bon état alimente le défaut en courant tout en fournissant son propre courant. Avec trois chaînes, les deux autres alimentent le défaut. Les conducteurs défectueux doivent alors supporter ce courant combiné, alors qu’ils avaient été dimensionnés pour une seule chaîne.

Cordes en parallèle	Isc combiné	Réinjection dans une chaîne défaillante
1	13,5 A	aucun
2	27,0 A	13,5 A
3	40,5 A	27,0 A
4	54,0 A	40,5 A

C'est pourquoi la plupart des normes relatives aux installations photovoltaïques exigent une protection contre les surintensités sur chaque chaîne dès lors que trois chaînes ou plus sont montées en parallèle. A fusible interrompt le retour de courant avant que le conducteur défectueux ne soit endommagé. Les fusibles doivent être logés quelque part, et cet endroit, c'est un boîtier de raccordement. Une dérivation en Y ne permet pas de les installer, ce qui explique pourquoi ces deux produits coexistent plutôt que l'un ne remplace pas l'autre.

Dans le cas de deux chaînes, une protection n'est souvent pas nécessaire, à condition que les conducteurs puissent supporter le courant de défaut total disponible. Cette condition doit être vérifiée à l'aide de la fiche technique du module et de la réglementation en vigueur ; elle ne doit pas être supposée, et c'est cette seule vérification qui détermine si une dérivation en Y est autorisée ou non.

Lorsqu'une protection est nécessaire, son calibre est déterminé par le module et non par le connecteur. La fiche technique de chaque module indique un calibre maximal de fusible en série, généralement compris entre 15 et 25 A sur les modules modernes, et ce chiffre définit le calibre que doit avoir la protection de la chaîne. Un connecteur dont l'intensité nominale est supérieure à celle du fusible du module ne supprime pas cette exigence. Cela signifie simplement que le connecteur n'est pas le composant limitant.

Quand opter pour une dérivation en Y ?

• Deux cordes seulement, et les conducteurs ont été contrôlés par rapport au courant de défaut combiné.
• Pas besoin de se déconnecter à cet emplacement du tableau.
• Le poids et l'espace sont des facteurs importants. Que ce soit sur un toit ou sur un parc photovoltaïque flottant, le fait de supprimer un boîtier de la nomenclature permet de réaliser de réelles économies en termes de matériel de montage et de main-d'œuvre.
• La jonction est permanente. Rien dans la conception ne laisse présager qu'il faudra isoler une chaîne à cet endroit ultérieurement.
• Sensibilité aux coûts au niveau des chaînes. Deux connecteurs de dérivation coûtent bien moins cher qu'un coffret équipé de fusibles et d'un sectionneur.

Quand vous avez besoin d'un boîtier de raccordement

• Trois chaînes ou plus, lorsque la protection par circuit est nécessaire et qu'il n'y a aucun emplacement sur le connecteur de dérivation pour monter un fusible.
• Il faut prendre un peu de recul pour une intervention technique ou pour la procédure de mise hors tension de l'onduleur.
• Surveillance ou mesure au niveau des chaînes fait partie du cahier des charges.
• Le joint doit être en bon état de fonctionnement. Un boîtier de raccordement permet à chaque chaîne de disposer de sa propre entrée et peut être ouvert sans couper le câble.
• La gestion des câbles est un facteur à prendre en compte. Une installation comportant six fils raccordés à trois connecteurs de dérivation est plus difficile à maintenir en ordre et à inspecter qu'un boîtier équipé de presse-étoupes.

Faire un choix entre les deux

Si la situation est	Utilisation	Pourquoi ?
Deux chaînes, conducteurs vérifiés pour le courant de défaut	branche en Y	Aucune protection requise, aucun boîtier à installer
Trois chaînes ou plus	Boîtier de raccordement	Une fusion par chaîne est nécessaire, il n'y a nulle part ailleurs où la placer
Deux chaînes sont indiquées, mais un décalage est spécifié	Boîtier de raccordement	Le boîtier comporte le sectionneur
Sur un toit ou sur l'eau, le poids est un facteur déterminant	Branche en Y, si autorisée	Permet de retirer un boîtier et ses éléments de fixation
La réglementation locale impose une protection pour chaque chaîne de caractères	Boîtier de raccordement	Exigence réglementaire, et non une simple préférence
Intensité totale supérieure à la valeur nominale du connecteur	Refonte	Consultez le calcul des dimensions ci-dessous

Combien vous coûtent ces deux options sur le terrain ?

Un connecteur de dérivation ajoute deux paires accouplées là où il n'y avait auparavant qu'une seule jonction. Il s'agit dans les deux cas d'interfaces de contact dotées de leur propre résistance, et ces deux points constituent des endroits où un demi-accouplement peut passer inaperçu. Ce n’est pas une raison pour éviter d’utiliser cette pièce, mais cela impose une plus grande rigueur lors de son installation : chaque paire doit être entièrement enclenchée, et l’ensemble doit être soutenu afin que le poids des câbles n’exerce pas de traction sur les jonctions.

Un boîtier de raccordement permet de déplacer les raccords à l'intérieur d'un boîtier, où ils sont protégés et peuvent être inspectés. Il nécessite également un point de fixation, un presse-étoupe par câble et un espace suffisant pour permettre l'ouverture de la porte. Sur un parc photovoltaïque monté sur rail en toiture, ce point de fixation est parfois l'élément déterminant pour la disposition.

L'économie réalisée grâce à un connecteur de dérivation est réelle au niveau du câblage d'alimentation. Le branchement en parallèle au niveau du générateur solaire permet de réduire de moitié le nombre de câbles revenant vers l'onduleur, ce qui, sur une longue ligne CC, réduit à la fois la quantité de cuivre et la chute de tension. Lorsque le générateur solaire est déjà situé à proximité de l'onduleur, l'économie est minime et le boîtier est plus simple à réaliser.

La vérification de la taille qui prend les gens au dépourvu

Il ne suffit pas de calculer l'Isc. Le dimensionnement des conducteurs et des dispositifs de protection s'effectue en multipliant l'Isc par un facteur de service continu, généralement égal à 1,25 dans les circuits photovoltaïques, car un module peut fonctionner à sa puissance nominale ou au-delà pendant plusieurs heures.

Cordes en parallèle	Isc combiné	Après application d'un coefficient de 1,25	Est-ce compatible avec un connecteur de 30 A ?
1	13,5 A	16,9 A	Oui
2	27,0 A	33,8 A	**Non**
3	40,5 A	50,6 A	Non
4	54,0 A	67,5 A	Non

C'est la deuxième ligne qu'il convient de lire deux fois. Les deux chaînes d'un module moderne de 13,5 A totalisent 33,8 A une fois le coefficient appliqué, ce qui dépasse déjà la capacité nominale d'un connecteur de 30 A. Cela n’interdit pas automatiquement l’utilisation d’un connecteur de dérivation en Y MC4 dans toutes les juridictions, car le facteur appliqué à un connecteur n’est pas identique partout, mais cela signifie que l’hypothèse selon laquelle la pièce peut facilement supporter deux chaînes modernes est suffisamment souvent erronée pour qu’il vaille la peine de la vérifier à chaque fois. Les modules plus anciens, dotés d’un Isc plus faible, laissaient une plus grande marge de manœuvre, et c’est grâce à eux que l’on a acquis une grande expérience sur le terrain.

Pour en savoir plus sur le fonctionnement général des dispositifs de protection dans les circuits à courant continu, consultez le surintensité À titre indicatif. Si la valeur mesurée pour votre chaîne à deux fils se situe près de la valeur nominale ou au-dessus, les seules options réalistes consistent à opter pour une configuration de modules à courant inférieur, un assemblage de dérivation plus grand ou un boîtier de regroupement. Ajouter un connecteur plus grand à une dérivation que le reste de la chaîne ne peut pas prendre en charge ne résout pas le problème.

Éléments à préciser

Que vous achetiez un connecteur de dérivation ou que vous choisissiez un boîtier de raccordement, les informations nécessaires à l'établissement du devis sont les mêmes :

• Nombre de chaînes à traiter en parallèle et configuration requise
• Module Isc et intensité nominale maximale du fusible en série indiquée dans la fiche technique
• Tension maximale du système : 1 000 V ou 1 500 V
• Section du conducteur et diamètre extérieur de la gaine du câble
• Si le raccord doit pouvoir être démonté sous charge
• Le code ou la norme en vertu duquel l'installation est inspectée
• Toute exigence en matière de certification ou d'interopérabilité entre les différentes marques de connecteurs

Les assemblages de branches sont créés en tant qu'éléments de projet plutôt que d'être gérés comme des pièces de catalogue, car leur configuration dépend du tableau. Cela correspond à la manière dont les tableaux sont effectivement spécifiés, mais cela implique que les données de chaîne de caractères doivent être fournies avant que la pièce puisse être validée. Notre connecteur sur mesure Ce processus décrit le déroulement d'un projet de ce type, depuis l'examen de la conception pour la fabrication (DFM) jusqu'à la validation des échantillons, et le Connecteur solaire MC4 Cette page présente les caractéristiques techniques de la gamme de connecteurs à partir de laquelle ces assemblages sont fabriqués.

Les erreurs à éviter

• On compte les chaînes et on s'arrête là. C'est le facteur qui s'ajoute à Isc qui détermine si le connecteur est adapté.
• En partant du principe que deux chaînes de caractères n'ont jamais besoin d'être protégées. Vérifiez en vous référant à la fiche technique et à la réglementation en vigueur, plutôt qu’en vous fiant à vos habitudes.
• Installation d'une dérivation en Y à un endroit où un sectionneur est nécessaire. Un connecteur de dérivation ne peut pas être ouvert sous tension.
• Utilisation de connecteurs de marques différentes dans un ensemble de dérivation. Les paires non certifiées peuvent présenter des résistances de contact disparates lorsqu'elles sont soumises à un courant combiné.
• Dimensionnement de la section du câble en fonction de la puissance nominale d'entrée du variateur. Le courant concerné se trouve au niveau de la dérivation, et non au niveau de l'onduleur.
• Oublier la valeur nominale du fusible. Lorsqu'une protection est nécessaire, celle-ci est déterminée par l'intensité maximale du fusible en série du module, et non par le connecteur.

FAQ

À quoi sert un connecteur en Y MC4 ?

Ce système met en parallèle deux chaînes photovoltaïques au niveau du générateur, en remplaçant un boîtier de regroupement et ses fusibles, lorsque la mise en parallèle est autorisée sans protection individuelle par chaîne et qu'aucune déconnexion n'est nécessaire à cet endroit.

Puis-je relier en parallèle plus de deux cordes à l'aide de connecteurs en Y ?

En général, non. Dès qu'on met trois chaînes ou plus en parallèle, la plupart des normes exigent une protection contre les surintensités sur chaque chaîne, et un connecteur de dérivation ne dispose pas d'emplacement pour monter un fusible. C'est pourquoi il faut recourir à un boîtier de regroupement.

Comment savoir si deux chaînes peuvent être montées en parallèle sans fusibles ?

Vérifiez si les conducteurs sont capables de supporter le courant de défaut total disponible, en appliquant le facteur de service continu requis par votre réglementation, et vérifiez ces données par rapport à la fiche technique du module et aux exigences locales. Il s'agit d'une vérification, et non d'une règle empirique.

Pourquoi le facteur de service continu est-il important pour un connecteur ?

Étant donné que les circuits photovoltaïques peuvent fonctionner à leur puissance nominale ou à un niveau proche pendant des heures, les normes de dimensionnement prévoient l'application d'un coefficient multiplicateur, généralement de 1,25, à Isc. Deux chaînes modernes de 13,5 A atteignent ainsi 33,8 A après application de ce coefficient, ce qui dépasse la capacité nominale de 30 A du connecteur.

Puis-je utiliser des connecteurs de dérivation pour réduire la longueur des câbles reliés à l'onduleur ?

Ils réduisent le nombre de câbles individuels grâce au branchement en parallèle au niveau du panneau, mais ils ne suppriment pas la nécessité d'une protection là où celle-ci est requise ; l'économie ne s'applique donc qu'au cas autorisé à deux chaînes.

Les ensembles de dérivation sont-ils disponibles avec différentes configurations de connecteurs ?

Oui, et comme ils sont fabriqués sur commande plutôt que de faire partie d’un catalogue de produits en stock, la configuration est validée en fonction du nombre de fils, des caractéristiques du module et de la section des conducteurs avant l’établissement du devis. Les documents de certification relatifs à cette gamme de connecteurs se trouvent dans notre certificats section.

Obtenez la configuration de branche appropriée pour le tableau.

Envoyez-nous le nombre de chaînes, le module Isc, l'intensité nominale maximale des fusibles en série, la tension du système et la section des conducteurs, et nous confirmerons la configuration, nous vous indiquerons si le montage en parallèle est adapté à un ensemble de dérivation ou s'il nécessite un combinateur, et nous vous ferons parvenir des échantillons pour validation.

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