Comment une ferme solaire commerciale a réduit le temps d'installation de 25 % grâce au boîtier de combinaison 1 000 V CC de type MCB 3 en 1

Contexte du client

Un exploitant de ferme solaire commerciale en Californie gère une installation au sol de 5 MW avec plus de 15 000 panneaux photovoltaïques. La société se spécialise dans les projets solaires à grande échelle et exploite 12 sites dans le sud-ouest des États-Unis. Pour atteindre des objectifs d'expansion ambitieux, l'équipe d'ingénierie a cherché des moyens de simplifier le câblage sur site et de réduire les coûts des composants sans compromettre la fiabilité du système.

À quels défis le client a-t-il été confronté avec sa configuration de combinateur existante ?

, chaque chaîne de 20 panneaux (évalués à 1 000 V CC) a été connectée à un boîtier de combinaison séparé à base de fusibles. Cette approche nécessitait plusieurs boîtiers, un câblage étendu et des remplacements fréquents de fusibles en raison de déclenchements intempestifs. La configuration originale utilisait 3 boîtiers de combinaison individuels par baie de 60 panneaux, occupant un espace de rack précieux et créant des problèmes complexes de gestion des câbles. Les équipes de maintenance passaient en moyenne 2 heures par semaine à remplacer les fusibles grillés sur tout le site. Les boîtiers séparés augmentaient le risque d'erreurs de câblage lors de l'installation.

Pourquoi ont-ils choisi le boîtier de combinaison 1 000 V CC de type MCB 3 en 1 ?

Après avoir évalué les options basées sur des fusibles et des MCB auprès de trois fournisseurs, l'équipe a sélectionné le boîtier de combinaison Soutya 1 000 V CC de type MCB 3 entrées 1 sortie pour trois raisons principales :

• Protection MCB intégrée :Le disjoncteur miniature intégré élimine le besoin de porte-fusibles séparés et réduit les déclenchements intempestifs.
• Conception 3 en 1 peu encombrante :La combinaison de trois chaînes dans un seul boîtier a réduit le nombre de boîtiers de combinaison de 66 %, libérant ainsi de l'espace dans le rack pour des panneaux supplémentaires.
• Câblage simplifié :Les sorties MCB pré-câblées ont permis une connexion plug-and-play à l'onduleur, réduisant ainsi le temps d'installation et les taux d'erreur.

La décision a été prise après qu'une analyse des coûts côte à côte a montré un coût total d'installation inférieur de 15 % par rapport à l'approche précédente basée sur les fusibles, grâce à une réduction des dépenses de main d'œuvre et de boîtier.

Comment s’est déroulée la mise en œuvre ?

Le projet a duré 4 semaines et a permis de moderniser 200 emplacements de regroupement sur le site. Étapes clés incluses :

1. Audit de chantier :Identification de toutes les chaînes nécessitant une conversion du fusible à la protection MCB.
2. Montage et câblage :Suppression des anciens boîtiers et installation des nouveaux boîtiers 3-en-1. Chaque boîtier accepte trois entrées positives et trois négatives des chaînes solaires.
3. Connexion de l'onduleur :La sortie unique de chaque boîtier a été câblée au panneau de combinaison de l'onduleur à l'aide de câbles pré-terminés.
4. Essai:Continuité vérifiée, résistance d'isolement et paramètres de déclenchement MCB (évalués à 16 A par chaîne) sous charge.

L'un des défis consistait à adapter les câbles de chaîne existants aux bornes d'entrée du nouveau boîtier. L'équipe a résolu le problème en utilisant des connecteurs MC4 installables sur site, standardisant ainsi toutes les connexions en une semaine.

Quels résultats quantifiables ont été obtenus ?

Après un déploiement complet sur 6 mois d’exploitation, les améliorations suivantes ont été mesurées :

• 25 % de réduction du temps d'installation par baie(de 4h à 3h en moyenne).
• Coûts des composants et de la main-d'œuvre réduits de 15 %par emplacement de regroupement, ce qui représente une économie globale de 12 000 $.
• 50 % d’interventions de maintenance en moinsen raison de déplacements intempestifs (de 8 par mois à 4).
• Augmentation de 10 % de la disponibilité du systèmecar les réinitialisations du MCB sont plus rapides que les remplacements de fusibles.

La conception simplifiée a également permis à l'opérateur d'ajouter 5 % de panneaux supplémentaires par acre, améliorant ainsi l'utilisation des terres.

Qu'a dit le client ?

"Le boîtier de combinaison MCB 3-en-1 a simplifié le câblage de notre réseau. Nous réalisons désormais les installations en moins de temps et notre équipe de maintenance consacre beaucoup moins d'heures aux problèmes liés aux fusibles. Il s'agit d'une mise à niveau solide pour tout projet solaire de taille moyenne à grande." — Chef de projet, exploitant de parc solaire

Quelles leçons ce projet a-t-il révélé ?

D’autres installateurs solaires peuvent bénéficier de ces informations :

• Standardiser la protection MCB :Les MCB offrent une protection contre les surintensités réinitialisable et sont plus fiables que les fusibles dans les environnements à fortes vibrations.
• Réduisez le nombre de boîtiers :Les boîtiers de combinaison multi-chaînes réduisent les coûts de matériaux et de main d'œuvre tout en simplifiant les extensions futures.
• Planifier la compatibilité des connecteurs :Assurez-vous que des connecteurs installables sur site sont disponibles pour éviter les retards lors de la mise à niveau des systèmes existants.

En recommençant, l’équipe aurait spécifié le boîtier MCB 3-en-1 dès la phase de conception initiale pour éviter les coûts de mise à niveau.

Références de l'industrie

• CEI 62548 : 2016 Groupes photovoltaïques (PV) — Exigences de conception. (Source:https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• Chen G, Mou X. Étude sur la coordination entre MCB et RCBO dans les systèmes de distribution d'énergie basse tension.Génie électrique, 2022, 104(3) : 1823-1835.