Guide de vérification de la mise à la terre et de la liaison équipotentielle des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) en conteneurs

Cet aperçu explique comment vérifier le cheminement du courant de défaut dans un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) en conteneur, depuis les liaisons des racks et des unités jusqu'au système d'électrodes de base. Il aborde également les problèmes liés à une mise en service défaillante, les valeurs de résistance trompeuses, ainsi que les documents qu'une autorité compétente (AHJ) ou un propriétaire doit exiger avant la mise sous tension.

Étant donné qu’un système de stockage d’énergie par batterie en conteneur est livré sous une forme apparemment achevée – avec des parois en acier repeintes, des étagères montées en usine, des équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation, des chemins de câbles, des appareillages de commutation et des bornes clairement identifiées –, les équipes de projet partent souvent du principe que son réseau de mise à la terre de sécurité est lui aussi complet, testé et prêt à fonctionner sans défaillance.

Pourquoi se fier aux apparences ?

Un conteneur peut passer un contrôle esthétique même s’il présente un joint de porte endommagé, une fixation de tablette blindée, un conducteur de terre de protection desserré ou une connexion accidentelle entre le neutre et la terre. Aucun de ces défauts ne se manifeste nécessairement lors d’une procédure standard. Le système peut se charger, se décharger et communiquer sans problème. Puis, un conducteur entre en défaut par rapport à l’espace ambiant, et le chemin apparemment à faible impédance s’avère être constitué de peinture, d’huile de joint, d’équipements rouillés et d’un revêtement positif.

Je tiens à être très clair sur ce point : un conducteur « respectueux de l'environnement » ne constitue pas une preuve de mise à la terre, et un testeur de continuité ne prouve pas l'existence d'un circuit de courant de défaut.

L'ampleur de ce risque n'est plus purement théorique. Un rapport de 2024 du Département américain de l'Énergie consacré à la sûreté et à la sécurité fait état de près de 10 GW de systèmes de stockage au lithium-ion à l'échelle industrielle en service à travers les États-Unis. Ce même rapport souligne qu'une utilisation abusive de l'électricité peut provoquer un emballement thermique, bien que le phosphate de fer lithié (LiFePO₄) soit généralement beaucoup plus stable thermiquement que les composés à base d'oxydes métalliques tels que le NMC et le NCA.

Vient ensuite l'incendie survenu le 15 mai 2024 dans les locaux de Gateway Energy Storage, dans la région de San Diego. L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) indique que les flammes ont continué de s'élever pendant sept jours. Cet incident ne prouve pas que la mise à la terre ait provoqué la défaillance, et toute personne affirmant le contraire exagère les preuves. Il révèle en revanche pourquoi les propriétaires doivent cesser de se contenter d'une attestation électrique comme pièce justificative jointe à la fin d'une évaluation de sécurité incendie.

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Pourquoi la confirmation de mise à la terre nécessite-t-elle son propre portail de désignation ?

La mise à la terre d'un système de stockage d'énergie par batterie comprend trois tâches connexes : l'élaboration d'une référence spécifique au système, le raccordement des pièces conductrices concernées à un réseau de retour de défaut fiable et l'intégration de ce raccordement au système d'électrodes de base du site.

Ces tâches se chevauchent. Elles ne sont pas compatibles.

Une tige de mise à la terre ne permet pas de relier un élément de système CVC desserré au boîtier. Une mise à la terre du boîtier ne prouve pas que le neutre du PCS est raccordé au point approprié. Et une lecture réduite entre l'enveloppe du boîtier et la terre ne permet pas de vérifier qu'un défaut sur le rack de batteries le plus éloigné générera un courant suffisant pour déclencher le dispositif de protection prévu dans le délai de déclenchement requis.

L'OSHA définit ce principe de base en termes simples : le cheminement vers la terre à partir des circuits, des appareils et des équipements doit être irréversible et constant. L'OSHA exige également que les conducteurs de liaison utilisés pour assurer la continuité électrique aient une capacité suffisante pour supporter le courant de défaut susceptible de se produire.

Le plus difficile, c'est le mot continu. Un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) en conteneurs se compose de milliers d'interfaces utilisateur mécaniques et électriques, dont chacune est susceptible d'interrompre ce circuit :

  • Pieds d'étagères à revêtement en poudre, vissés à un plancher peint
  • Portes à charnières sans barrettes de liaison souples
  • Cheminées de câbles de télévision reliées à des équipements non homologués pour la mise à la terre
  • Plaques de presse-étoupe amovibles séparées par des joints d'étanchéité
  • Châssis de climatisation montés sur isolateurs antivibratoires
  • Conduites ou dispositifs du système d'extinction raccordés par le biais d'installations protégées
  • Salles informatiques et salles des transformateurs reliées par divers raccordements au réseau
  • Livraison de cloisons qui avaient été assemblées en usine mais séparées pour le transport
  • Conducteurs en cuivre raccordés à des profilés légers en aluminium ou en acier galvanisé, sans les accessoires spécifiés
  • Conducteurs neutres reliés en aval du point de liaison au système indiqué

Il suffit d'une seule interface manquante.

La mise à la terre, la liaison équipotentielle des équipements et la liaison équipotentielle du système font l'objet de différents essais

La mise à la terre relie un système électrique ou un réseau d'appareils à la Terre. La liaison équipotentielle des appareils relie les parties conductrices, généralement non conductrices de courant, afin qu’elles restent à un potentiel sensiblement identique et offrent un chemin fiable pour les courants de défaut. La liaison équipotentielle du système relie le conducteur de mise à la terre du circuit, lorsqu’il existe, au réseau de mise à la terre des appareils à l’emplacement requis par la conception du système et conforme à la réglementation en vigueur.

Le fait de mélanger ces termes donne lieu à des programmes d'examen inadaptés.

Le secondaire d'un transformateur de courant alternatif mis à la terre, par exemple, peut nécessiter une liaison de mise à la terre au niveau du transformateur ou au point de dérivation initial, selon le type de montage retenu. La mise en place d'une liaison supplémentaire entre le neutre et la terre dans un tableau en aval peut entraîner l'apparition de courants inacceptables sur les conducteurs de mise à la terre des appareils, les protections de câbles et les goulottes métalliques.

Un bus CC flottant ou mis à la terre par résistance est encore différent. Les conducteurs positifs et négatifs de la batterie peuvent être délibérément maintenus isolés de la terre, tandis que les rayonnages de batteries, les locaux abritant les systèmes de conversion de puissance (PCS), les chemins de câbles et les structures en acier des conteneurs restent solidement reliés à la terre. L'outil de surveillance de l'isolation ou le système de détection des défauts à la terre fait alors partie intégrante du dispositif de sécurité et de protection.

Alors, posez cette question qui met mal à l'aise : Sur quoi exactement cela doit-il reposer, où est-ce fixé, et quel dispositif est censé se déclencher dès la première erreur ?

Si la mise en page sur une seule ligne ne permet pas de résoudre ce problème, le tri ne doit pas commencer.

Identifiez l'ensemble de la chaîne de connexion avant de toucher un compteur

Les méthodes de mise à la terre les plus efficaces pour les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) commencent par un schéma point à point. Je souhaite que ce schéma indique le tracé de chaque ensemble conducteur identifié jusqu'à la barre de terre de protection, en passant par le conducteur de mise à la terre des équipements sur site, puis jusqu'au système de mise à la terre de la source ou du site.

Commencez par le plus petit système interchangeable. Travaillez de l'extérieur vers l'intérieur.

Une batterie montée en rack illustre bien ce principe. Une Batterie de stockage d'énergie LiFePO₄ de 51,2 V et 314 Ah, montée en rack Elle stocke environ 16,08 kWh et peut fonctionner avec des courants de charge ou de décharge pouvant atteindre 200 A. Le boîtier de la batterie doit s'adapter correctement à son support ; le rack doit s'intégrer au réseau de mise à la terre du conteneur ; et ce réseau de mise à la terre doit pouvoir évacuer les courants de défaut sans dépendre de rails de montage repeints ou de protections de câbles de données.

La disposition physique modifie les interfaces utilisateur. Un appareil portable Système de batterie mural de 5,12 kWh, 51,2 V et 100 Ah ces zones exigent beaucoup plus de travail au niveau des supports muraux, de la pose des éléments de fixation et de la borne de terre de protection définie. Une plus grande Batterie ESS murale de 51,2 V et 314 Ah pour les logements est nettement plus lourd et soulève une autre question : la méthode d'installation mécanique assure-t-elle également une liaison électrique homologuée, ou faut-il prévoir un conducteur supplémentaire ?

Ne faites jamais de suppositions. Lisez les consignes de paiement échelonné.

Ce même principe s'applique à mesure que les capacités augmentent. A 4 batteries LiFePO de 51,2 V et 628 Ah, mobiles et posées au sol Cela représente environ 32,15 kWh selon une estimation approximative basée sur la tension multipliée par la capacité. Les roues, les pieds de mise à niveau, les panneaux amovibles et les cales anti-résonance peuvent tous endommager la structure métallique sous-jacente ; c'est pourquoi la mise à la terre indiquée revêt une importance bien plus grande que le simple contact avec le sol.

Et dans un système énergétique basé sur des conteneurs, ces interfaces se multiplient sur de nombreuses rangées d'étagères.

Le schéma de mise à la terre doit couvrir l'enveloppe du conteneur, les portes, les panneaux amovibles, la base structurelle, les rayonnages de batteries, l'ossature des composants le cas échéant, les combineurs CC, les salles informatiques, les transformateurs, les tableaux de commande de climatisation, les panneaux complémentaires, les installations de refroidissement et de chauffage, les chemins de câbles, les goulottes métalliques, les boîtes de jonction, les plaques de presse-étoupe, les armoires de lutte contre l’incendie, les tableaux d’éclairage, les prises, les dispositifs de protection contre les surtensions et les châssis d’équipements extérieurs.

N'oubliez pas de prendre en compte la clôture, les escaliers, les installations ou les équipements de service extérieurs lorsque le projet de mise à la terre prévu les inclut.

Ce que contrôlent en réalité le NEC, l'OSHA, l'UL et l'autorité compétente (AHJ)

Pour une installation aux États-Unis, les recommandations en matière de mise à la terre et de liaison équipotentielle s'appuient généralement sur la version adoptée localement de la norme NFPA 70 (National Electric Code), en particulier l'article 250 et les dispositions relatives au stockage d'énergie de l'article 706. Les consignes du fabricant, les fiches techniques des produits, les cahiers des charges, les exigences des fournisseurs d'énergie et les amendements régionaux peuvent imposer des contraintes supplémentaires. La NFPA définit le NEC comme une norme régissant la conception, l'installation et l'inspection électriques en toute sécurité.

Cependant, la version choisie a son importance.

Une spécification indiquant “ se conformer à la dernière version du NEC ” peut sembler novatrice, mais elle risque de créer un conflit contractuel si l’autorisation a été accordée sur la base d’une version antérieure. C’est l’autorité compétente (AHJ) qui veille au respect des règles adoptées, et non le fichier PDF qu’un sous-traitant a téléchargé et installé la semaine dernière.

Le guide de référence 2023 de la NYSERDA consacré à l’examen des installations de stockage d’énergie offre un aperçu utile de la manière dont les évaluateurs classent les défauts. Il identifie la continuité de l’électrode de mise à la terre, la mise à la terre de l’unité, la liaison autour des découpes concentriques ou excentriques et le dimensionnement correct du conducteur de mise à la terre de l’équipement comme des points critiques dans de nombreux domaines d’installation. Il s’agit là d’une norme bien plus stricte que le simple critère consistant à vérifier que “ le câble est vert et que la cosse semble bien serrée ”.”

La documentation UL fait également souvent l'objet de malentendus. La norme UL 9540 évalue le système de stockage d'énergie intégré, y compris ses fonctions électriques, électrochimiques, mécaniques, de contrôle et de sécurité. La norme UL 9540A évalue les mesures de prévention de la propagation d’un incendie en cas d’emballement thermique. Un rapport UL 9540A ne constitue pas un contrôle de continuité sur site et ne prouve pas qu’un conducteur de mise à la terre installé sur site a été serré au couple, dimensionné ou raccordé correctement après l’arrivée du conteneur.

La qualification est utile. Elle ne modifie en rien la mise en service.

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Comment vérifier la mise à la terre et la liaison équipotentielle dans un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) en conteneur

Une procédure de confirmation valable est séquentielle. Le fait de sauter des étapes entraîne des validations erronées, notamment lorsque des circuits conducteurs identiques masquent des connexions défectueuses.

1. Figer la base stylistique autorisée

Rassembler le schéma unifilaire approuvé, la stratégie de base, la conception des équipements, l'étude des courants de défaut, l'étude des protections, l'étude du réseau de mise à la terre, le plan de câblage, les consignes d'installation des fournisseurs, les informations détaillées, les tableaux des couples de serrage et les remarques de l'autorité compétente.

Marquez le point de raccordement au système qui a été attribué. Identifiez les circuits mis à la terre, non mis à la terre et mis à la terre par impédance. Vérifiez où le pôle négatif de la batterie, le bus CC du système de conversion de puissance (PCS), le neutre du transformateur, le neutre du transformateur auxiliaire et la ligne de communication doivent être raccordés – ou rester isolés.

Enregistrez la date de prise de vue sur l'édition NEC.

2. Élaborer un problème d'examen sans risque

Appliquer la procédure approuvée de verrouillage et d'étiquetage. Vérifier l'absence de tension à l'aide de la technique « sous tension-hors tension-sous tension ». Représenter l'énergie stockée dans les condensateurs à courant continu, les circuits d'onduleurs, les alimentations de commande et les chaînes de batteries.

Les systèmes au lithium-ion peuvent exposer les travailleurs à des risques liés à l'énergie électrique stockée, aux incendies, aux explosions et aux réactions chimiques dans des conditions exceptionnelles. L'OSHA reconnaît spécifiquement ces risques pour les grands systèmes de stockage d'énergie.

Le fait d'être hors tension ne signifie pas pour autant que le dispositif est déverrouillé.

3. Procéder à l'évaluation visuelle et mécanique

Vérifiez que tous les conducteurs de liaison sont bien présents, correctement acheminés, protégés contre tout dommage et raccordés au point prévu à cet effet. Vérifiez l'identification des conducteurs, la compatibilité des cosses, la mise en place des rondelles, la protection contre la corrosion et le rayon de courbure.

Observez attentivement les surfaces colorées. Une patte appuyée contre un revêtement en poudre n'a qu'une fonction décorative, sauf si l'assemblage fait appel à une technique spécifique visant à traverser ou à contourner ce revêtement.

Vérifiez le couple à l'aide d'un appareil étalonné lorsque le fabricant préconise un contrôle du couple à un endroit précis. Ne resserrez pas à la légère les raccords marqués en usine lorsque les instructions l'interdisent ; des repères de contrôle, des documents relatifs au couple ou les procédures du fournisseur peuvent s'appliquer.

Vérifiez que les cavaliers de liaison sont suffisamment souples lorsque les portes et les panneaux effectuent leur course complète. Le cavalier ne doit pas s'étirer, se coincer, se rayer contre des arêtes vives ni bloquer le mouvement de la porte.

4. Mesure de la résistance entre deux points

Utilisez un ohmmètre à quatre fils à faible résistance, souvent appelé micro-ohmmètre ou « ductor », pour les connexions dont la résistance doit être mesurée en milliohms. Un multimètre numérique de base à deux fils intègre une résistance de câble de mesure et une résistance de contact, ce qui peut fausser la valeur mesurée.

Effectuez un test entre chaque élément conducteur identifié et la barre de terre de protection principale. Effectuez ensuite des tests sur les jonctions suspectes : porte-boîtier, rack-sol, section de plateau-section de plateau, panneau amovible-châssis et châssis d'appareil-conteneur.

Dans la mesure du possible, supprimez les circuits parallèles ou tenez-en compte. Sinon, un chemin de câbles, un drain de blindage ou un conducteur secondaire pourrait entraîner un résultat de mesure faible alors que le pont de liaison prévu reste ouvert.

Un bip ne prouve pas grand-chose.

5. Vérifier le tracé du conducteur de mise à la terre des outils

Vérifiez la continuité entre la barre de terre de protection du conteneur et le point de mise à la terre en amont indiqué sur les schémas. Vérifiez le calibre du conducteur, ainsi que sa continuité et son interruption.

Comparez ensuite le circuit installé aux exigences relatives aux courants de défaut et au déclenchement des dispositifs de protection. L'objectif n'est pas simplement d'atteindre la terre. Il s'agit de créer un chemin de retour métallique à faible impédance, capable de supporter le courant de défaut suffisamment longtemps pour permettre au fusible, au disjoncteur ou au relais de se déclencher en toute sécurité.

6. Vérifiez séparément le système d'électrodes de mise à la terre

Utilisez la méthode définie par le schéma de mise à la terre : chute de potentiel, essais de détection, contrôle par pince de mesure ou toute autre solution technique.

Le test de résistance de mise à la terre par pinces nécessite un circuit de retour parallèle valide. Il ne permet pas d'obtenir un résultat significatif concernant la résistance des électrodes sur toutes les installations à tige unique isolée. Les problèmes liés au sol, la géométrie du réseau, les énergies interconnectées et la présence de structures métalliques à proximité influent également sur l'analyse.

Et cessez de répandre le mythe des 25 ohms.

La directive NEC relative aux valeurs de 25 ohms précise si une électrode isolée (pôle, tuyau ou plaque) doit être complétée. Il ne s'agit pas d'un critère d'efficacité universel garantissant la sécurité de l'ensemble du système de mise à la terre d'un système de stockage d'énergie par batterie (BESS). Les exigences de l'OSHA en matière de construction prévoient également un renforcement lorsque la résistance d'une électrode isolée dépasse 25 ohms.

7. Vérification de la séparation entre le neutre et la terre

Une fois le système mis en état de contrôle approuvé par le fabricant, vérifiez que les neutres en aval sont isolés des conducteurs de mise à la terre des équipements, sauf si la conception du système nécessite clairement une liaison à cet endroit.

Comprend les dispositifs de protection contre les surtensions, les filtres anti-perturbations électromagnétiques, les transformateurs de commande, les circuits de détection de tension et les outils de contrôle. Ceux-ci peuvent générer des mesures inattendues sans pour autant indiquer la présence d'une liaison accidentelle solide.

Ne débranchez pas les appareils au hasard pour essayer de gagner un peu d’argent. Respectez le schéma électrique.

8. Vérification du bon fonctionnement de la protection contre les défauts à la terre

Le résultat d'une connexion ne permet pas de vérifier le bon fonctionnement du système de protection.

Tester la détection des défauts à la terre, la surveillance de l'isolation, les relais, les alarmes, les verrouillages et les sorties de déclenchement conformément à la procédure de mise en service approuvée. Vérifier les seuils d'alarme, le temps mort, le fonctionnement des disjoncteurs, le fonctionnement des contacteurs, les signaux de supervision, l'enregistrement des événements et l'affichage à distance via le système SCADA.

Enregistrez les valeurs de fonctionnement réelles et les durées de trajet. La mention “ alarme constatée ” n'est pas suffisante lorsque le système nécessite une mise hors service automatique.

Matrice pratique de vérification de la mise à la terre et de la liaison équipotentielle

Les restrictions en matière d'homologation doivent découler des normes techniques, du code adopté, des directives fournies et des besoins des fabricants. Le tableau ci-dessous définit la logique d'essai ; il n'établit pas de limite globale de résistance.

Point de confirmationTechnique privilégiéeCe que révèle une passe défendableLe False Pass typique
Porte de conteneur servant de revêtement architecturalConfiguration à quatre fils et faible résistance avec porte déplacée par déplacement completFixez solidement le câble à l'aide du cavalier flexible prévu à cet effetLes articulations suivent temporairement un tracé identique
Barre de raccordement de la batterie à la barre de terre de protectionOhmmètre à faible résistance à connexion KelvinRésistance faible et constante grâce au conducteur spécialement conçu ou aux éléments de liaison détaillésLes pieds d'étagère repeints sont contournés par un bouclier d'interaction
Salle PCS vers la barre principale de sportContrôle de la faible résistance et inspection des conducteursLa pièce dispose d'un circuit de dérivation de courant de défaut dimensionné et mis en œuvre conformément aux spécifications.Le multimètre détecte la continuité via le blindage du câble de la télévision par satellite relié au climatiseur plutôt que
Raccords de sections de chemins de câblesÉvaluation des dimensions et des éléments de fixation, articulation par articulationChaque raccord mécanique assure la continuité de la connexion électriqueUn cavalier de liaison distant masque plusieurs raccords de plateaux défectueux
Neutre par rapport à la masse des outilsEssai d'isolement ou de résistance dans le cadre d'une configuration d'essai autoriséeAucune connexion inattendue entre la phase et la terre en avalLe SPD, le filtre ou le circuit de détection faussent l'analyse
Système d'électrodes de mise à la terreApproche par chute de potentiel contrôlée, sélective ou légitime par fixation externeLe système d'électrodes répond au critère d'étude de la mise à la terre défini pour cette tâchePince ampèremétrique utilisée en l'absence de circuit de retour parallèle
Relais de défaut à la terre ou dispositif de surveillance de l'isolationInjection supplémentaire ou essai utile approuvé par le constructeurDétection, délai, trajet, système d'alarme et réaction du système SCADA correctsLe technicien de maintenance vérifie le voyant du système d'alarme, mais pas l'isolation.
Obligation liée à l'outil de protection « Rise »Contrôle visuel et vérification des chemins à faible résistanceLa connexion du conducteur est brève, directe et correctement terminéeLe long conducteur enroulé est correctement fixé, mais son rendement est médiocre
Plaque de presse-étoupe amovible ou panneau d'accèsTest de résistance à quatre fils avant et après le démontageLa caution est restituée avec exactitude après l'entretienLes fixations transpercent la peinture dès la toute première pose
Transformateur extérieur ou châssis auxiliaireConnexion point à point et comparaison des attraitsLes outils installés sur site sont directement intégrés au réseau de liaison habituelIl existe différentes électrodes, mais aucune liaison efficace avec l'équipement.

L'indice de résistance que tout le monde convoite… et pourquoi je le remets en question

Les équipes de travail demandent systématiquement une valeur d'approbation : 1 ohm, 0,1 ohm, 25 ohms ou tout autre chiffre rond qui s'intègre parfaitement dans un champ de saisie.

Cette exigence est compréhensible. Elle est en outre dangereuse.

Il n'existe pas de valeur de résistance unique permettant de garantir que chaque liaison BESS est acceptable. Une liaison métallique solidement fixée, mesurée à l'aide d'un appareil à quatre fils approprié, affichera certes souvent une valeur de l'ordre du milliohm, mais la valeur admissible doit être déterminée en fonction de la conception, de la longueur du conducteur, du type de raccordement, du courant de défaut disponible, du temps de déclenchement du dispositif de protection et des critères de contrôle applicables.

Une mesure de 1 ohm sur un court pontage au niveau de la porte m'inquiéterait. Une analyse indiquant 1 ohm sur un long conducteur de référence du circuit de commande pourrait suggérer quelque chose de complètement différent. C'est le contexte qui permet de tirer une conclusion.

Cette structure d'acceptation nettement améliorée comporte quatre éléments :

  1. La valeur mesurée est indiquée sous la limite spécifique au projet.
  2. Cette analyse est fiable et reproductible.
  3. C'est le chemin prévu – et non un chemin parallèle fortuit – qui mène au résultat.
  4. L'ensemble de la formation répond aux besoins en matière de sécurité et de vérification des antécédents.

C'est ce qu'on appelle la vérification de la liaison équipotentielle. Ce n'est pas du « cinéma avec un multimètre ».

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Défauts courants de mise à la terre des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) en conteneur

Les problèmes les plus coûteux sont généralement les plus courants.

Peinture sous les pattes de fixation : La finition par poudrage, l'anodisation, les produits d'étanchéité et les traitements antirouille peuvent protéger les composants censés être collés. Il convient d'utiliser le matériel de collage fourni, des pastilles en métal nu prévues à cet effet ou des conducteurs séparés, conformément aux instructions.

Portes assemblées par joints : Les charnières se déplacent, se corrodent, accumulent de la graisse et sont remplacées lors de l'entretien. Un cavalier adaptable fourni est plus facile à examiner et à contrôler.

Liens vers la région de Loosened : Les conteneurs sont expédiés, soulevés, tournés et fixés sur des structures. Un élément ayant résisté aux essais en usine peut ne pas résister au transport s'il n'est pas adapté.

Produit de raccordement incorrect : Les interfaces utilisateur en cuivre, en aluminium léger, en acier galvanisé et en acier inoxydable nécessitent des composants adaptés et certifiés, ainsi qu'une protection contre les agressions environnementales.

Reproduire les liaisons sur terrain neutre : Celles-ci créent des circuits parallèles de courant normal à travers les chemins de câbles, les blindages et les conducteurs de mise à la terre des équipements.

Cheminées à câbles non collées : Les éléments de fixation des plateaux peuvent assurer une résistance mécanique sans pour autant être homologués ou adaptés à un raccordement électrique.

Livraison des colis laissés à l'extérieur : Il arrive parfois que les cavaliers des installations de production soient retirés afin de pouvoir déplacer séparément les zones de conteneurs, les transformateurs ou les châssis. L'absence de reconnexion sur site peut passer inaperçue.

Des voies parallèles qui masquent les échecs : Le compteur indique une valeur réduite due à un circuit indésirable, alors que le cavalier nécessaire est bloqué ou manquant.

Protecteurs de communication transportant un courant de défaut : Un fil de protection ou de drainage ne doit en aucun cas se substituer à un conducteur de mise à la terre de l'équipement.

Entretien nuisible à l'adhérence : Les panneaux amovibles, les plaques de presse-étoupe et les composants de refroidissement et de chauffage peuvent fonctionner correctement lors de la première mise en service, puis cesser de fonctionner après le premier contrôle de fonctionnement.

C'est pourquoi je préfère utiliser des identifiants de points de test reproductibles plutôt que des consignes vagues telles que “ examiner tous les locaux ”.”

Ce qu'une liste de contrôle complète pour la mise en service d'un système BESS doit absolument inclure

Une liste de nomination du BESS doit apporter des preuves, et non pas simplement rassurer.

Au minimum, notez la référence du schéma, les identifiants des points de test, le récapitulatif des éléments, la section des conducteurs, le type de cosses, le couple de serrage requis, le couple de serrage réel, le nom et le modèle du fabricant de l’appareil de mesure, le numéro de série de l’appareil, la date d’expiration de l’étalonnage, la méthode d’essai, la valeur mesurée, la valeur brute déterminée, la température le cas échéant, la limite d’acceptation, le résultat (conforme/non conforme), les mesures correctives, la valeur à retester, les photos et les signatures des responsables.

Enregistrez les données brutes.

Ne les remplacez pas par une colonne de cases à cocher.

Le dernier dossier doit en outre contenir le schéma unifilaire approuvé, le plan de mise à la terre tel que réalisé, le procès-verbal d'essai du réseau de mise à la terre, le calendrier des essais de faible résistance, le procès-verbal des relais de défaut à la terre, le procès-verbal des essais de surveillance de l'isolation, les résultats de l'isolation du neutre par rapport à la terre, le registre des courts-circuits, la liste des coupures, la documentation relative à l'inventaire des outils et les documents d'agrément des fabricants.

Pour les systèmes modulaires, identifiez chaque étagère et chaque conteneur à l'aide de leur numéro de série. Un résultat concernant le “ conteneur 1 ” n'a aucune valeur si le site web compte six conteneurs pratiquement identiques et que personne n'a noté lequel a été testé.

Pour les systèmes de plus petite taille, les mêmes règles en matière de gestion administrative s'appliquent. A Batterie LiFePO4 murale ESS domestique de 51,2 V et 200 Ah, d'une capacité nominale de 10,24 kWh Il se peut qu'il comporte moins d'interfaces utilisateur qu'un conteneur d'une puissance de l'ordre du mégawatt, mais son unité, sa liaison à l'onduleur, son conducteur de mise à la terre et son plan d'implantation doivent tout de même faire l'objet d'une vérification par rapport aux instructions d'installation en vigueur.

L'échelle modifie le nombre d'essais. Elle ne modifie pas les lois de la physique.

Questions fréquemment posées

Qu'est-ce que la mise à la terre d'un système de stockage d'énergie par batterie ?

La mise à la terre d'un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) consiste à relier délibérément certains éléments du système électrique et les équipements conducteurs identifiés à un réseau de mise à la terre homologué, afin que le courant de défaut dispose d'un chemin de retour contrôlé, que les dispositifs de protection puissent se déclencher, que la tension de contact soit limitée et que les unités BESS conteneurisées ne restent pas sous tension de manière dangereuse.

Cela comprend la mise à la terre du système, la mise à la terre des outils, la liaison équipotentielle et l'intégration des électrodes de mise à la terre. Le plan spécifique dépend de la configuration géographique du PCS, de la configuration du transformateur, de la méthode d'isolation en courant continu, des consignes du fournisseur et de la réglementation électrique en vigueur localement.

Comment vérifie-t-on la fixation et le raccordement du BESS ?

La confirmation de la mise à la terre et de la liaison équipotentielle d'un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) en conteneur consiste en une séquence documentée comprenant l'évaluation des plans, l'évaluation esthétique, la vérification des couples de serrage, le contrôle de continuité à faible résistance, les vérifications de séparation entre le neutre et la terre, les essais des électrodes de mise à la terre, les contrôles de fonctionnement des relais de protection, ainsi qu'une comparaison finale avec les directives du fabricant, la réglementation électrique en vigueur et les exigences de l'autorité compétente.

Il convient d'utiliser un ohmmètre à quatre fils et à faible résistance lorsque l'on s'attend à des liaisons de l'ordre du milliohm. Il est nécessaire de déterminer les circuits parallèles, car ceux-ci peuvent masquer une liaison défectueuse.

Quelle valeur de résistance convient pour une liaison BESS ?

La résistance appropriée d'une liaison BESS correspond à la valeur optimale spécifique au projet qui protège le circuit de courant de défaut établi et permet au dispositif de protection de se déclencher dans le délai requis ; il ne s'agit pas d'une valeur universelle. En pratique, les liaisons métal-métal de bonne qualité présentent généralement une résistance de l'ordre du milliohm lorsqu'elles sont mesurées à l'aide d'un ohmmètre calibré pour les faibles résistances.

L'ingénieur chargé du projet doit définir les critères d'acceptation avant le début des essais. Le fait de reproduire une exigence arbitraire de 1 ohm ou 0,1 ohm dans un formulaire de mise en service peut entraîner soit des échecs injustifiés, soit des acceptations risquées.

Une analyse de la résistance de mise à la terre inférieure à 25 ohms est-elle suffisante ?

Une analyse de la résistance de la prise de terre inférieure à 25 ohms ne constitue pas, à elle seule, la preuve qu’un système de stockage d’énergie par batterie (BESS) en conteneur est correctement mis à la terre, car la résistance de l’électrode concerne la connexion à la terre, tandis que la liaison équipotentielle concerne le chemin de retour métallique des défauts qui assure la protection ; ces deux éléments doivent être vérifiés séparément au regard de la norme applicable et de la conception du système.

La valeur de 25 ohms est souvent citée à tort comme critère général de conformité. Elle concerne les compléments apportés à certaines électrodes isolées, et non une homologation générale de l'ensemble du système de mise à la terre et de liaison.

Faut-il coller les portes des conteneurs et les panneaux métalliques articulés ?

Les portes de conteneurs et les panneaux en acier à charnières doivent être considérés comme des composants conducteurs exposés nécessitant une liaison de masse fiable dès lors qu’ils sont susceptibles d’être sous tension ; un pont de liaison flexible homologué constitue généralement une solution bien plus sûre que de compter sur les charnières, les découpes de peinture, les serrures ou les points de contact métalliques secondaires susceptibles de s'affaiblir sous l'effet de la détérioration, des vibrations ou du manque d'entretien.

Examinez le cavalier lorsque la porte est fermée, partiellement ouverte et entièrement ouverte. Vérifiez que ce mouvement ne sollicite pas le conducteur et ne desserre aucune des deux extrémités.

Que doit contenir une liste de contrôle pour la nomination d'un membre du BESS ?

Une liste de mise en service BESS est un registre réglementé regroupant les documents de conception, les contrôles, les outils de test, les dates d'étalonnage, les valeurs de couple, les résultats des mesures des connexions et des électrodes, les réglages des dispositifs de protection, les essais de fonctionnement, les photos, les défauts constatés, les mesures correctives et la validation finale, tous éléments nécessaires pour démontrer que le réservoir installé est conforme au modèle approuvé et peut être mis sous tension en toute sécurité.

Les meilleures listes de contrôle répertorient chaque point à vérifier et conservent les valeurs brutes. Une page web remplie de simples coches ne permettra certainement pas à un propriétaire de détecter un défaut trois ans plus tard.

Élaborer la stratégie de confirmation avant l'arrivée du conteneur

N'attendez pas la semaine de mise sous tension pour déterminer où se trouvent les points de contrôle, quel instrument sera utilisé ou quelles limites de résistance s'appliquent.

Exiger du fournisseur qu'il fournisse un schéma de mise à la terre et de liaison avec des points de raccordement clairement identifiables. Demander au concepteur de définir les critères d'acceptation. Exiger du spécialiste de la mise en service qu'il consigne les mesures brutes et les résultats des tests de parcours. Et exiger que chaque point non conforme soit réparé et soumis à un nouveau test avant l'autorisation de mise sous tension.

C'est la condition que j'imposerais sans aucun doute.

Examinez suffisamment tôt la disposition des batteries, la conception de l’espace, la classification existante et la technique d’installation prévue afin de mettre en place efficacement les interfaces utilisateur relatives à la terre de protection. Ensuite, faites en sorte que la vérification de la mise à la terre et de la liaison soit une étape obligatoire de la mise en service – et non une simple vérification effectuée après la fermeture des portes du conteneur.

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