Si vous concevez un ensemble solaire, vous connaissez la règle d'or de l'ingénierie électrique : Les fils doivent être protégés par des fusibles ou disjoncteurs.
Ainsi, lorsque vous vous penchez sur la section 690.9 du Code national de l'électricité (NEC), vous pourriez rencontrer une clause qui vous arrête net. Elle suggère que si vous avez deux chaînes de panneaux solaires câblées en parallèle, vous n'avez pas besoin d'installer des fusibles.
Cela semble faux. On dirait une faute de frappe. Comment une source d'énergie peut-elle ne pas nécessiter de protection ?
Bienvenue dans le “ Paradoxe du fusible ”.”
Cette règle existe non pas parce que le NEC est laxiste en matière de sécurité, mais parce que la physique d'un panneau solaire est fondamentalement différente de celle d'une batterie ou du réseau. Comprendre ce paradoxe est la clé pour distinguer un installateur “ code minimum ” d'un véritable ingénieur solaire.
La physique : “ Qui attaque qui ? ”
Pour comprendre pourquoi vous n'avez pas besoin d'un fusible, vous devez d'abord comprendre contre quoi un fusible protège réellement dans un système photovoltaïque.
Dans un circuit domestique standard, le fusible protège le fil de la source (le réseau). Si vous court-circuitez un fil, le réseau déverse un courant infini jusqu'à ce que le fil fonde.
Les panneaux solaires sont différents. Ce sont des “ sources à courant limité ”.”
Si vous avez un panneau solaire de 10 A et que vous court-circuitez ses câbles positif et négatif, il n'explosera pas. Il produira juste... environ 10-11 ampères (son courant de court-circuit, ou Icc). Il ne peut physiquement pas produire plus de courant que le soleil ne le permet.
Par conséquent, un panneau solaire ne peut pas se consumer.
Alors, pourquoi fusionnons-nous les ensembles photovoltaïques ? Nous ne protégeons pas le panneau contre lui-même. Nous le protégeons de ses voisins.
Le danger est Courant de retour. Si une chaîne tombe en panne (par exemple, un court-circuit à l'intérieur d'un module), les d'autres chaînes parallèles déverseront leur puissance à l'envers dans la chaîne cassée.
Les mathématiques : l'exemption “ 2 chaînes ”
Faisons les calculs qui permettent au “ paradoxe du fusible ” d'exister.
Les variables :
- Icc du panneau (courant de court-circuit) : 10 ampères (la puissance d'attaque).
- Calibre maximal du fusible en série : 15 ampères (la puissance de défense). Ceci est imprimé au dos de chaque panneau solaire. Il vous indique la quantité de courant inverse que le panneau peut supporter avant de prendre feu.
Scénario A : 2 chaînes en parallèle (l“” impasse »)
Vous avez la chaîne 1 et la chaîne 2 connectées en parallèle.
- La faute : La chaîne 1 développe un court-circuit.
- L'attaque : La chaîne 2 reflue dans la chaîne 1.
- Calcul du courant : La seule source de courant est la chaîne 2. Ainsi, la force d'attaque est de 10 ampères.
- « expulse » cet « embrayage » pour l’ouvrir. L'attaque de 10 A est inférieure à la limite de 15 A (calibre maximal du fusible en série) de la chaîne 1.
Le panneau peut supporter la chaleur. Le fil peut supporter la chaleur. Aucun incendie ne se produit.
Verdict: NEC 690.9 dit Aucun fusible requis.
Scénario B : 3 chaînes en parallèle (l“” embuscade »)
Maintenant, vous ajoutez une troisième chaîne.
- La faute : La chaîne 1 développe un court-circuit.
- L'attaque : Chaîne 2 (10A) ET La chaîne 3 (10A) reflue toutes les deux dans la chaîne 1.
- Calcul du courant : 10A + 10A = 20 ampères.
- « expulse » cet « embrayage » pour l’ouvrir. L'attaque de 20 A est supérieure à la limite de 15 A de la chaîne 1.
La chaîne 1 est maintenant submergée. Elle surchauffe. Elle fond. Le toit prend feu.
Verdict: NEC 690.9 dit Les fusibles sont OBLIGATOIRES sur chaque chaîne.
Au-delà du code : pourquoi vous devriez quand même utiliser des fusibles
Donc, si vous avez un système à 2 chaînes, le code dit que vous pouvez économiser de l'argent et sauter la fusion de la boîte de combinaison.
But ask any veteran service technician, and they will tell you: “Install the fuses anyway.”
Here is why the “Code Minimum” isn’t the “Best Practice.”
1. The “Hot Disconnect” Nightmare
Code compliance is great until you have to fix something.
If you skip the fuse holder (which usually acts as a disconnect switch), your strings are hard-wired together (often with Y-connectors).
If you need to troubleshoot String 1, you have to unplug the MC4 connectors. If the sun is shining, that circuit is under load. Pulling an MC4 connector under load creates a DC Arc—a plasma flame that can melt the connector contacts and burn your hands.
Un VIOX PV Porte-fusible gives you a safe, touch-proof way to “switch off” a string before you work on it. You flip the carrier open, the circuit breaks inside a contained chamber, and you are safe.
2. The “Future-Proofing” Factor
Solar systems grow. You might start with 2 strings today. Three years later, you might want to add a 3rd string to charge an EV.
If you hard-wired your 2-string system without fuses (because “Code said I didn’t need them”), adding that 3rd string suddenly makes your entire existing array illegal and dangerous. You have to rip out the wiring and start over.
If you installed a Boîte de combinaison VIOX with fuse holders from day one, adding a string is plug-and-play. You are already protected.
Summary: Don’t Outsmart Your Safety
The “Fuse Paradox” is a fun bit of engineering trivia, but it’s a bad design philosophy.
While the physics of a 2-string system might save you from a fire, omitting the fuses robs you of control, safety, and expandability.
- N ≤ 2 Strings: Fuses are optional (but recommended for isolation).
- N ≥ 3 Strings: Fuses are mandatory (for fire protection).
Don’t just build for the inspection; build for the 20 years of operation that follows.
Précision Technique Note
- Normes :
- NEC 690.9 (Overcurrent Protection): Defines the requirements for protecting PV source circuits.
- Exception: Fuses are not required if the short-circuit currents from all d'autres sources do not exceed the ampacity of the conductors or the maximum series fuse rating of the module.
- Formule : The general rule for requiring fuses is:
(N - 1) x Isc > Max Series Fuse Rating.- Where N is the number of parallel strings.
- Isc is the Short Circuit Current of the panel (adjusted for temperature/irradiance safety factors, usually 1.25).
- VIOX Solutions: VIOX manufactures 10x38mm gPV fuses specifically designed to interrupt the low-overcurrent faults common in DC solar arrays, which standard AC fuses may fail to clear.
