Brevet FR3053798A1 — publié le 20180112

Titre : Procédé et dispositif de détection d'un arc électrique dans une installation photovoltaïque Domaine technique de l'invention L'invention concerne un procédé et un dispositif de détection d'un arc électrique dans une installation photovoltaïque. Elle concerne aussi une installation photovoltaïque équipée d'un tel dispositif. État de la technique Les installations photovoltaïques fonctionnent à courant et tension électriques continues, ce qui est problématique en cas d'apparition d'un arc électrique. Un tel arc électrique peut par exemple apparaître à cause d'un défaut de connectique, suite à l'ouverture d'un connecteur en charge ou encore suite à une dégradation d'un connecteur par corrosion. En courant et tension continus, il n'y a pas d'extinction naturelle de l'arc électrique par passage par zéro de la tension et du courant, comme c'est généralement le cas en courant alternatif. L'arc électrique génère un plasma qui dégage une très forte chaleur pendant une durée importante. Un tel plasma est destructeur et souvent générateur d'incendie. Pour des raisons de sécurité, il est donc important de détecter la présence d'un éventuel arc électrique au sein d'une installation photovoltaïque et de l'interrompre afin d'éviter toute dégradation ou un incendie. Un arc électrique correspond à un plasma qui apparaît entre deux électrodes constituées par exemple par deux extrémités d'un conducteur ouvert ou localement interrompu du fait d'une dégradation. L'apparition d'un arc électrique s'accompagne d'un front ou saut de tension de courte durée, positif ou négatif, de l'ordre de quelques microsecondes, et ayant une valeur en tension, appelée tension d'arc Varc, qui est caractéristique. Cette tension d'arc dépend du matériau des électrodes. Elle est généralement comprise entre 10V et 30V. Si les électrodes sont en cuivre par exemple, la tension d'arc Varc est de l'ordre 3053798 2 de 12V. Il en résulte qu'une augmentation brutale, comprise entre 10V et 30V, d'une tension mesurée au sein d'une installation photovoltaïque est donc caractéristique de l'apparition d'un arc électrique dans l'installation. Le plasma de l'arc électrique jouant le rôle d'une résistance qui augmente au cours du temps, 5 le front de tension initial est suivi d'une augmentation progressive de la tension mesurée jusqu'à atteindre une tension en circuit ouvert. Une solution connue pour détecter un arc électrique dans une installation photovoltaïque s'appuie sur la détection d'un front de tension positif (ou négatif) 10 caractérisé par une augmentation (ou une diminution) brutale de tension, d'une durée de quelques microsecondes et d'une valeur correspondant à la tension d'arc Varc, typiquement comprise entre 10V et 30V. A cet effet, on mesure par exemple la tension aux bornes d'un module photovoltaïque de l'installation. La mesure de tension aux bornes du module photovoltaïque permet de détecter un 15 éventuel arc électrique localisé en dehors de ce module photovoltaïque. Elle ne permet cependant pas de détecter un arc électrique qui se produirait au sein du module photovoltaïque lui-même. Dans le cas d'une installation comportant plusieurs modules photovoltaïques, il convient donc de mesurer la tension aux bornes de plusieurs modules pour couvrir la totalité de l'installation. Une telle 20 solution nécessite plusieurs capteurs de mesure et s'avère donc coûteuse. Une autre solution connue pour détecter un arc électrique dans une installation photovoltaïque s'appuie sur la mesure du courant dans l'installation photovoltaïque et du bruit blanc introduit par l'arc électrique dans le signal de 25 courant. Une telle solution ne requiert qu'un seul capteur de courant qui peut être installé n'importe où dans l'installation photovoltaïque, par exemple en entrée d'un onduleur interposé entre l'installation photovoltaïque et le réseau électrique et destiné à convertir le courant continu délivré par un courant alternatif. Une telle solution est moins coûteuse et plus flexible, mais elle manque de fiabilité. 30 La présente invention vient améliorer la situation. 3053798 3 Objet de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé de détection d'un arc électrique dans une installation photovoltaïque destinée à délivrer un courant 5 électrique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Connecter une inductance de mesure en série sur une liaison électrique de l'installation photovoltaïque ; - Mesurer ou évaluer la tension aux bornes de l'inductance de mesure ; - En cas de tension mesurée aux bornes de l'inductance de mesure non 10 nulle, vérifier si le signe de ladite tension mesurée correspond à une diminution de courant électrique à travers la liaison électrique et si la tension mesurée, en valeur absolue, dépasse un seuil qui est fonction de la valeur de l'inductance de mesure ; - Détecter un arc électrique en cas de dépassement du seuil. 15 La détection d'arc électrique dans l'installation photovoltaïque selon l'invention est basée sur la simple mesure d'une tension aux bornes d'une inductance de mesure connectée en série à l'installation photovoltaïque. 20 L'apparition d'un arc électrique dans l'installation photovoltaïque produit généralement un saut négatif (c'est-à-dire une diminution brutale) du courant électrique dans l'installation qui constitue une signature caractéristique de l'arc. Cela se traduit par un pic de tension - positif ou négatif selon la convention de mesure de la tension - aux bornes de l'inductance de mesure. La détection d'arc 25 électrique selon l'invention repose sur la mesure d'une image du courant électrique délivré par l'installation photovoltaïque, représentée par la tension aux bornes de l'inductance de mesure. Ce type de mesure - à savoir une simple mesure de tension - permet, à bas coût, de s'affranchir de la composante continue du courant, ce qui augmente la précision de la mesure de la signature 30 de l'arc électrique. 3053798 4 La détection de l'arc se base sur un front ou saut négatif de courant dont l'amplitude est fonction du niveau de courant initial, autrement dit de la position du point de fonctionnement de l'installation photovoltaïque sur la courbe courant-tension de celle-ci. La durée de passage de la valeur initiale à la valeur finale du 5 courant, autrement dit de la durée du saut de courant, est généralement d'environ 5ps/A. Ce front négatif de courant se traduit par une image en tension aux bornes de l'inductance de mesure avec une variation, positive ou négative selon la convention de mesure choisie. 10 La détection d'arc électrique se base donc sur une mesure de tension permettant de détecter que le front ou saut négatif de courant lié à l'apparition de l'arc électrique. Le procédé de détection de l'invention présente notamment les avantages 15 suivants : il est simple à implémenter car il ne nécessite pas d'opérations complexes ; il est très robuste car il ne présente pas de risque de déclenchement sur un évènement autre qu'un arc électrique (il s'agit là d'un avantage 20 remarquable par rapport aux méthodes concurrentes se basant juste sur le bruit associé au front de courant) ; il offre une grande rapidité de détection, qui dépend certes de la fenêtre de mesure choisie mais est généralement de l'ordre de la centaine de microsecondes. 25 Dans un mode de réalisation particulier, l'inductance de mesure est positionnée sur une liaison électrique reliant l'installation photovoltaïque et un onduleur. Ainsi l'inductance de mesure est connectée en série entre une borne ou pôle (positif ou négatif) de connexion externe de l'installation photovoltaïque 30 et une entrée de l'onduleur. 3053798 5 L'installation photovoltaïque peut être caractérisée par un courant de court-circuit l_cc donné, le seuil étant strictement inférieur à une tension d'arc V_(L_arc) aux bornes de l'inductance de mesure donnée par la relation V_(L_arc)=L. (x/100 x l_cc)/At où 5 L représente la valeur de l'inductance de mesure ; x est un paramètre représentatif de l'amplitude d'un saut de courant généré par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque, compris entre 1 et 7, avantageusement entre 2 et 4, et de préférence est égal à 3, At est un paramètre représentatif de la durée d'un saut de courant 10 généré par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque, comprise entre 0,5 ps et 2 ps, de préférence égale à 1 ps. Le seuil peut être supérieur ou égal à 50% de V_(L_arc), avantageusement supérieur ou égal à 75% de V_(L_arc), et inférieur ou égal à 15 90% de V_(L_arc). La valeur de x peut être déterminée en fonction de la position du point de fonctionnement de l'installation photovoltaïque sur la courbe caractéristique courant-tension de ladite installation. 20 La valeur de x peut être comprise entre 1 et 7, avantageusement entre 2 et 4. La valeur L de l'inductance de mesure peut être choisie de sorte à ce que 25 la durée d'une phase d'amortissement postérieure à un pic de tension lié à l'apparition d'un arc électrique dans l'installation photovoltaïque soit supérieure à 5 ps, de préférence supérieure à 10 ps. La valeur L de l'inductance de mesure peut être choisie de sorte à ce 30 qu'un pic de tension provoqué par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque soit compris entre 50 mV et 10 V. 3053798 6 La valeur L de l'inductance de mesure peut être comprise entre 1 pH et 200pH. L'inductance de mesure peut être constituée par le primaire d'un 5 transformateur et, lors de l'étape de mesure, la tension est mesurée aux bornes du secondaire du transformateur. L'invention porte aussi sur un dispositif de détection d'un arc électrique dans une installation photovoltaïque destinée à délivrer un courant électrique, 10 caractérisé en ce qu'il comprend : - une inductance de mesure connectée en série sur une liaison électrique de l'installation photovoltaïque ; - un appareil de mesure directe et/ou un ou plusieurs appareils de mesure indirecte de la tension aux bornes de l'inductance de 15 mesure ; - un module de test destiné, en cas de tension mesurée aux bornes de l'inductance de mesure non nulle, à vérifier si le signe de ladite tension mesurée correspond à une diminution de courant électrique à travers la liaison électrique et si la tension mesurée, en valeur 20 absolue, dépasse un seuil S qui est fonction de l'inductance ; - un module de détection destiné à détecter un arc électrique en cas de dépassement du seuil. L'inductance de mesure peut être placée sur une liaison électrique reliant 25 l'installation photovoltaïque et un onduleur. L'invention porte aussi sur un système de sécurité pour une installation photovoltaïque, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de détection d'un arc électrique tel que décrit ci-dessus et un dispositif d'intervention destiné à 30 mettre l'installation photovoltaïque en sécurité en cas d'arc électrique. 3053798 7 L'invention concerne encore une installation photovoltaïque caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de détection d'arc électrique tel que défini ci-dessus ou un système de sécurité tel que défini ci-dessus. 5 Description sommaire des dessins L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation particulier du procédé de détection d'un arc électrique dans une installation photovoltaïque de l'invention et d'une forme de réalisation 10 particulière d'un dispositif de détection correspondant, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 représente un schéma une installation photovoltaïque équipée d'un dispositif de détection d'arc électrique, selon un premier exemple de réalisation particulier de l'invention ; 15 - La figure 2 représente un exemple d'un signal de courant délivré par une installation photovoltaïque intégrant un saut de courant causé par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque de la figure 1 ; - La figure 3 représente une courbe caractéristique de courant-tension ainsi qu'une courbe de puissance-tension, de l'installation 20 photovoltaïque de la figure 1 ; - La figure 4 représente le saut de courant Al provoqué par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque de la figure 1, exprimé en pourcentage du courant de court-circuit 'cc, en fonction de la tension VPH aux bornes de l'installation photovoltaïque ; 25 - Les figures 5 à 8 représentent l'évolution de la tension aux bornes d'une inductance de mesure reliée à une installation photovoltaïque, en cas d'apparition d'un arc électrique dans l'installation ; - La figure 9 représente un organigramme des étapes du procédé de détection selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; 30 - Les figures 10 et 11 représentent des schémas d'une installation photovoltaïque équipée d'un dispositif de détection d'arc électrique, 3053798 8 selon un deuxième et un troisième exemple de réalisation de l'invention. Description détaillée de modes de réalisation particuliers de 5 l'invention La présente invention vise à détecter un arc électrique se produisant au sein d'une installation photovoltaïque 1, par exemple celle de la figure 1. 10 Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un exemple d'installation photovoltaïque 1. Celle-ci comprend deux bornes ou pôles, positif et négatif, de connexion externe (notées P+ et P- sur la figure 1). Ces bornes de connexion externe sont reliées à un onduleur 2 par l'intermédiaire de deux liaisons électriques externes 3, 4 (c'est-à-dire destinées à relier l'installation 15 photovoltaïque 1 vers un dispositif externe). L'installation 1 comprend un ensemble de N modules photovoltaïques M1, ..., Mi, ..., MN, connectés en série et/ou en parallèle. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, les N modules sont répartis en M strings (ou sous-ensembles) Si, ..., Sm. Chaque string comporte plusieurs modules photovoltaïques connectés en série (ici trois strings) et les M 20 strings sont connectés en parallèle et reliés aux bornes de connexion externe et aux deux liaisons électriques 3, 4. Les N modules M1, ..., Mi, ..., MN sont identiques. L'installation photovoltaïque 1 produit un courant électrique continu I. 25 L'onduleur 2 est destiné à convertir le courant continu I en un courant alternatif qui peut alimenter une charge 7, ou être stocké dans une batterie électrique ou bien être fourni à un réseau électrique (non représenté). Un arc électrique correspond à un plasma qui apparaît entre deux 30 électrodes constituées par exemple par deux extrémités d'un conducteur ouvert ou localement interrompu du fait d'une dégradation. L'apparition d'un arc électrique s'accompagne d'un front ou saut de tension de courte durée (positif ou 3053798 9 négatif) de l'ordre de quelques microsecondes, et ayant une valeur AV caractéristique fixe qui dépend du matériau des électrodes. La valeur AV est généralement comprise entre 10V et 30V. Si les électrodes sont en cuivre par exemple, l'écart de tension AV est fixe et de l'ordre de 12V. Un écart brutal de 5 tension, compris entre 10V et 30V, au sein d'une installation photovoltaïque est donc caractéristique de l'apparition d'un arc électrique au sein de l'installation. Un arc électrique peut se produire en tout endroit de l'installation 1, par exemple entre l'ensemble 1 des modules photovoltaïques et l'onduleur, ou au 10 sein d'un module photovoltaïque, ou encore sur une liaison reliant en série plusieurs modules photovoltaïques 1 d'un string. En toute hypothèse, il provoque une variation de la tension au sein de l'installation électrique 1 caractérisée par un front ou saut de tension, positif ou négatif, d'une durée de l'ordre de quelques microsecondes et d'une amplitude égale à l'écart de tension AV caractéristique. 15 L'installation photovoltaïque 1 possède une caractéristique courant-tension qui lui est propre. Sur la figure 3, on a représenté, à titre d'exemple illustratif, la caractéristique courant tension d'une installation photovoltaïque, par exemple l'installation 1, par la courbe I-V. Celle-ci peut être représentée sous la 20 forme d'une courbe, généralement appelée « courbe I-V » ou courbe courant-tension, constituée par un ensemble de points de fonctionnement définis chacun par une tension V aux bornes de l'installation photovoltaïque 1 (ici entre les deux liaisons électriques 3 et 4) et un courant I délivré par l'installation 1. La courbe I-V relie un point de fonctionnement en court-circuit, pour lequel la tension est nulle 25 et le courant est égal au courant de court-circuit 'cc, et un point de fonctionnement en circuit ouvert, pour lequel le courant est nul et la tension est égale à la tension en circuit ouvert Voc. La puissance électrique délivrée par l'installation photovoltaïque 1 est le produit de la tension V à ses bornes (c'est-à-dire entre les deux liaisons électrique 3 et 4) par le courant I qu'elle délivre. Sur 30 la figure 3, la courbe P représente l'évolution de cette puissance en fonction de la tension aux bornes de l'installation photovoltaïque 1. Elle est maximale en un point de puissance maximale MPP (de l'anglais « Maximum Power Point ») 3053798 10 spécifique de la courbe défini par un courant donné Impp et une tension donnée Vmpp. Lorsqu'un arc électrique apparaît dans l'installation photovoltaïque 1, la 5 tension aux bornes de l'installation photovoltaïque 1 augmente brutalement de AV. Ce saut de tension AV, ici positif, a pour effet de déplacer le point de fonctionnement du module photovoltaïque sur la courbe I-V, vers la droite, comme représenté sur la figure 3, jusqu'à un nouveau point de fonctionnement ayant une tension augmentée de AV. Le déplacement du point de 10 fonctionnement de l'installation photovoltaïque s'accompagne d'une variation, ou saut, ici négative (autrement dit une diminution ou une chute) du courant électrique I délivré par l'installation photovoltaïque 1, d'une amplitude Al. Sur la figure 2, on a représenté un exemple de saut de courant I d'une installation photovoltaïque telle que l'installation 1, lié à l'apparition d'un arc électrique dans 15 l'installation. Le courant I, initialement égal au courant nominal Inom, diminue brutalement jusqu'à 'nom - AI, à l'apparition de l'arc électrique (ou peu après). Contrairement à l'amplitude du saut de tension AV qui est fixe, l'amplitude Al du saut de courant est variable et dépend de la position du point de fonctionnement initial sur la courbe I-V. Ce saut de courant Al lié à l'apparition d'un arc électrique 20 est quasi-instantané. Il a une courte durée At caractéristique et fixe pour une installation donnée, typiquement égale à 1 ps, qui constitue en définitive une constante physique de l'installation. D'une manière plus générale, At est comprise entre 0,5 ps et 2 ps. On suppose ici que la durée At d'un saut de courant de l'installation 1 est de 1 ps. 25 La détection de la présence d'un arc électrique au sein de l'installation photovoltaïque 1 repose sur la mesure d'une tension aux bornes d'une inductance de mesure 5 connectée en série sur une liaison électrique de l'installation photovoltaïque 1. 30 Le saut de courant Al lié à l'apparition d'un arc électrique dans l'installation 1 provoque l'apparition d'une tension non nulle (négative ou positive selon le 3053798 11 sens de mesure) aux bornes de l'inductance 5. En effet, on sait que la tension VL aux bornes d'une inductance est fonction de la valeur de l'inductance et de la variation du courant à travers l'inductance selon la relation : cl! VL - L x dt où - L représente la valeur de l'inductance ; - -dI représente la dérivée du courant. dt Le procédé de l'invention cherche à détecter la présence d'un arc électrique au sein d'une installation photovoltaïque 1 sur la base de la tension 10 aux bornes de l'inductance de mesure 5. Il est mis en oeuvre par un dispositif de détection 10. Le dispositif de détection 10 comprend les éléments suivants: - l'inductance de mesure 5 connectée en série sur l'une des liaisons 15 électriques externes 3, 4 de l'installation photovoltaïque 1 ; - un appareil 6 de mesure de la tension VL aux bornes de l'inductance de mesure 5; - un module de test 7; - un module 8 de détection d'arc électrique. 20 Le sens de la mesure de tension VL est ici choisi de sorte à ce qu'une diminution du courant I traversant l'inductance 5 génère une tension VL positive. Le module de test 7 est relié à l'appareil de mesure 6. Il est destiné, en 25 cas de tension mesurée VL non nulle, à vérifier si le signe de la tension mesurée correspond à une diminution de courant électrique à travers la liaison électrique et si la tension mesurée, en valeur absolue, dépasse un seuil S qui est fonction de l'inductance L. 5 3053798 12 Le module de détection 8 est relié au module de test 7. Il est destiné à détecter un arc électrique en cas de dépassement du seuil S par la tension mesurée VL. 5 L'appareil de mesure 6, le module de test 7 et le module de détection 8 sont connectés à une unité centrale de commande, en l'espèce un microprocesseur, destiné à contrôler le fonctionnement de ces éléments. Le module de test 7 et le module de détection 8 sont des modules logiciels. Ils comprennent des instructions logicielles pour exécuter les étapes de test et de 10 détection d'arc, qui seront décrites plus loin, lorsque ces instructions sont exécutées par le microprocesseur 9. On va maintenant décrire, en référence à la figure 9, le procédé de détection d'un arc électrique dans l'installation photovoltaïque 1, selon un mode 15 de réalisation particulier de l'invention. Le procédé comprend une étape préalable de connexion EO, lors de laquelle on connecte l'inductance de mesure 5 en série sur une liaison électrique de l'installation photovoltaïque 1, ici sur l'une des deux liaisons électriques 20 externes (c'est-à-dire reliant l'ensemble des modules photovoltaïques M1, - - -, Mi, ..., MN à un dispositif externe, ici l'onduleur 2), comme représenté sur la figure 1. En variante, cette inductance de mesure pourrait être positionnée en un autre point de l'installation. 25 Pendant le fonctionnement de l'installation photovoltaïque 1 (c'est-à-dire lorsque l'installation 1 convertit de l'énergie solaire en énergie électrique et délivre un courant électrique I en sortie), le procédé comprend une étape de mesure El lors de laquelle l'appareil de mesure 6 mesure la tension VL aux bornes de l'inductance de mesure 5. De façon connue, la tension VL aux bornes 30 de l'inductance de mesure 5 dépend de la valeur L de l'inductance 5 et de la variation instantanée dt -dI du courant I qui la traverse, selon la relation VL = L x -dl. dt 3053798 13 Tant que le courant I en sortie de l'installation photovoltaïque 1 est constant, la tension aux bornes de l'inductance de mesure 5 est nulle. La mesure de la tension VL aux bornes de l'inductance de mesure 5 est 5 faite avec une fréquence d'échantillonnage fech. Cette fréquence d'échantillonnage doit être suffisante pour garantir une mesure fiable. Cela signifie que, en cas d'arc électrique dans l'installation photovoltaïque 1, on doit obtenir un nombre suffisant de points de mesure (au moins quatre) durant une fenêtre de mesure appropriée, durant laquelle la tension aux bornes de 10 l'inductance de mesure est représentative d'un saut négatif de courant généré par l'apparition d'un arc électrique. Elle est avantageusement comprise entre 100 kHz et 2000 kHz, avantageusement encore entre 200 kHz et 1000kHz, par exemple égale à ou proche de 500 kHz. La fréquence d'échantillonnage fech est fixée par le microprocesseur 9. 15 Parallèlement à l'étape de mesure E1, le procédé comprend une étape de test E2. Lors de cette étape de test E2, le module de test 7 surveille la tension VL mesurée, en mettant en oeuvre les sous-étapes E20 à E22 suivantes : - E20 : premier test pour détecter une tension mesurée non nulle ; 20 - E21 : deuxième test, exécuté si la tension mesurée est non nulle, de contrôle du signe de la tension mesurée aux bornes de l'inductance de mesure pour vérifier si ce signe (positif ou négatif selon la convention de mesure choisie) de la tension mesurée correspond à une diminution de courant électrique à travers la liaison électrique 4 (ici le signe de la 25 tension mesurée doit être positif pour correspondre à une diminution du courant) ; - E22 : troisième test, exécuté si la tension non nulle mesurée est positive, consistant à vérifier si la tension mesurée dépasse (en valeur absolue) un seuil S. 30 Si l'un des tests E20, E21 et E22 est négatif, le procédé revient à l'étape E20 (branches N sur la figure 9). 3053798 14 Le seuil S correspond à la valeur critique de la tension VL aux bornes de l'inductance de mesure 5, au-delà de laquelle on considère que la variation du courant I ayant généré cette tension correspond à une baisse de courant liée à 5 un arc électrique dans l'installation photovoltaïque 1. Il est déterminé à partir de la relation suivante : L. = L.100xlcc VL = L. At At - V L arc correspond à la tension attendue ou prévue aux bornes de l'inductance de mesure 5, générée par le saut de courant provoqué par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque ; - L représente la valeur de l'inductance de mesure 5, exprimée ici en pH; - A/ représente l'amplitude d'une variation (ou saut) de courant I liée à un arc électrique ; - x est un paramètre représentatif de l'amplitude d'un saut de courant provoqué par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque, exprimé en un pourcentage du courant de court-circuit /cc de l'installation photovoltaïque ; et - At est une constante de temps, représentant la durée du saut de courant provoqué par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque. 25 Le seuil S est choisi inférieur à la tension V', arc de sorte à pouvoir détecter un pic de tension égal ou proche de V', arc. Le seuil S est donc strictement inférieur à VL arc, avantageusement inférieur à 90% de V', arc, et supérieur ou égal à 50% de V', arc, avantageusement encore supérieur ou égal à 75% de VL arc- où: 10 15 20 30 3053798 15 La valeur du paramètre x est déterminée en fonction de la position du point de fonctionnement de l'installation photovoltaïque 1 sur la courbe caractéristique courant-tension de l'installation. Sur la figure 4, on a représenté l'évolution de x (autrement dit du saut de courant A/ exprimé en pourcentage de 5 I') en fonction de la tension de fonctionnement V de l'installation photovoltaïque 1, exprimée en pourcentage de la tension en circuit ouvert Voc de l'installation 1. exprimée en pourcentage. Généralement, le point de fonctionnement de l'installation photovoltaïque 1 est compris entre 65% et 90% de Voc, de préférence entre 80% et 85% de Voc. La valeur de x est donc avantageusement 10 comprise entre 1 et 7, avantageusement encore entre 2 et 4. Dans l'exemple décrit ici, x vaut 3. La valeur de At est comprise entre 0,5 ps et 2 ps, ici égale à 1 ps. 15 La valeur L de l'inductance détermine l'amplitude du pic de tension aux bornes de l'inductance de mesure 5, qui est lié à un arc électrique dans l'installation photovoltaïque 1. Elle est avantageusement choisie de sorte à ce que ce pic de la tension VL, provoqué par un arc électrique, soit compris entre 100 mV et 10 V. La valeur L de l'inductance est avantageusement comprise entre 20 1 pH et 100 pH. Dans l'exemple de réalisation décrit ici, on a les valeurs suivantes : - /' = 1,28A - x = 3 (le saut de courant A/ représentant 3% de /cc) 25 - At = lys Si l'inductance de mesure 5 a une valeur L1=100pH, alors la tension VL 'c vaut 3,84 Volts. Le seuil de tension S peut dans ce cas être fixé à 3 Volts. 30 Si l'inductance de mesure 5 a une valeur L2=2,2pH, alors la tension VL 'c vaut 84 mV. Le seuil de tension S peut dans ce cas être fixé à 70 mV. 3053798 16 Si le test E22 est positif, autrement dit si la tension VL mesurée est positive et strictement supérieure au seuil S, alors, lors d'une étape E3, le dispositif de détection 10 détecte la présence d'un arc électrique dans l'installation photovoltaïque 1. 5 Globalement, le profil de la tension VL en cas d'arc électrique dans l'installation photovoltaïque 1 comprend un front initial de tension (c'est-à-dire un pic de tension) qui s'amortit ensuite dans le temps. En d'autres termes, la tension VL augmente rapidement jusqu'à une valeur maximale, puis diminue 10 progressivement, passe en-dessous du seuil S et atteint une valeur nulle ou quasi-nulle en fin d'amortissement. Le profil de tension peut également comprendre des oscillations dues à l'inductance de ligne de l'installation photovoltaïque. 15 Sur les figures 5 à 8, on a représenté l'évolution temporelle de la tension VL aux bornes de l'inductance de mesure 5, en cas d'apparition d'un arc électrique dans l'installation photovoltaïque 1, pour différentes inductances. Les courbes représentées sur ces figures ont été obtenues par simulation en configurant des valeurs numériques pour les paramètres de variation instantanée 20 du courant liée à l'apparition d'un arc électrique, soit 'At, d'inductance de mesure L et d'inductance de ligne. Les simulations représentées sur ces figures 5 à 8 ont été faites avec un paramètre 'At égal à 0,248A/ps et on a fait varier les inductances de la façon suivante : - Figure 5 : l'inductance de mesure L est de 2,2pH et l'inductance de 25 ligne est nulle ; - Figure 6 : l'inductance de mesure L est de 100pH et l'inductance de ligne est de 2x5pH (5 pH pour chaque liaison électrique externe 3, 4) ; - Figure 7 : l'inductance de mesure L est de 100pH et l'inductance de ligne est de 2x1OpH, l'arc électrique étant situé après les trois strings 30 51-53 (sur l'une des liaisons 3 et 4 par exemple) ; 3053798 17 Figure 8 : l'inductance de mesure L est de 100pH et l'inductance de ligne est de 2x1OpH, l'arc électrique étant situé dans l'un des trois strings S1-S3. 5 La durée de la phase d'amortissement dépend de la valeur L de l'inductance de mesure 5: plus la valeur L est grande, plus la durée d'amortissement est longue. Dans les exemples de simulation, la durée d'amortissement est d'environ : - 8ps sur la figure 5 ; 10 - 100ps sur la figure 6 ; - 40ps sur la figure 7 ; - 30ps sur la figure 8. La valeur L de l'inductance de mesure 5 est choisie de sorte à ce que la 15 durée de la phase d'amortissement postérieure à un pic de tension lié à l'apparition d'un arc électrique dans l'installation photovoltaïque 1 soit supérieure à 5 ps, de préférence supérieure à 10 ps. Cette durée d'amortissement, qui dépend de l'inductance de mesure L, doit être suffisante pour permettre d'effectuer au moins plusieurs mesures de la tension VL aux bornes de 20 l'inductance de mesure, avec une fréquence d'échantillonnage telle que précédemment décrite (comprise entre 100 kHz et 2000 kHz, avantageusement entre 200 kHz et 1000 kHz, par exemple égale ou proche de 500 kHz), entre le pic de tension et la fin de la phase d'amortissement. Par exemple, l'inductance de mesure L doit être suffisante pour obtenir au moins quatre points de mesure 25 entre le pic de tension et la fin de la phase d'amortissement, avantageusement au moins cinq points de mesure, avec une telle fréquence d'échantillonnage. Les figures 10 et 11 représentent des variantes de réalisation du dispositif 10 de détection d'arc électrique. Par souci de clarté, seuls les éléments qui 30 diffèrent de la forme de réalisation décrite en référence à la figure 1 vont maintenant être décrits. 3053798 18 L'invention concerne le dispositif de détection d'un arc électrique 10, ainsi qu'une installation photovoltaïque 1 dotée d'un tel dispositif 10 de détection d'arc électrique selon l'invention. 5 Le dispositif 10 de détection d'arc peut être relié à un dispositif d'intervention (non représenté) destiné à mettre l'installation photovoltaïque en sécurité en cas d'arc électrique. L'invention concerne donc aussi un système de sécurité pour une installation photovoltaïque, comprenant un dispositif de détection d'un arc électrique 10 et un tel dispositif d'intervention. L'invention 10 concerne enfin une installation photovoltaïque dotée d'un tel système de sécurité. Dans une première variante de réalisation, représentée sur la figure 10, l'inductance de mesure 5 est constituée par le primaire d'un transformateur 11. 15 Le secondaire du transformateur est relié en circuit série fermé à une charge (par exemple une résistance) 12. L'appareil de mesure 6 mesure la tension aux bornes de la charge 12. Cette tension mesurée est proportionnelle à la tension VL aux bornes de l'inductance par un facteur multiplicatif connu, dépendant du rapport de transformation. Cela permet d'amplifier l'amplitude du signal de 20 tension mesuré et d'isoler la mesure du circuit photovoltaïque. Dans une deuxième variante de réalisation, représentée sur la figure 11, le dispositif de détection 10 comprend en outre un ou plusieurs appareil de mesure de la tension entre les deux liaisons électriques externes ou de sortie 3, 25 4 de l'installation photovoltaïque 1 intégrant l'inductance de mesure 5, par exemple en entrée de l'inductance et/ou en entrée de l'onduleur 2, afin d'obtenir une tension mesurée qui vient compléter ou remplacer celle mesurée aux bornes de l'inductance de mesure 5 par un appareil 6 de mesure de la tension directement aux bornes de l'inductance de mesure. Ainsi, selon l'exemple 30 représenté par la figure 11, un premier appareil 14 de mesure de tension est disposé en amont de l'inductance de mesure 5, connecté entre la borne d'entrée de l'inductance de mesure 5 et une borne d'entrée de l'onduleur 2. Un second 3053798 19 appareil 13 de mesure de tension est disposé de manière similaire en aval de l'inductance de mesure 5, connecté entre la borne de sortie de l'inductance de mesure 5 et une borne d'entrée de l'onduleur 2. Ces deux appareils 13, 14 de mesure de tension sont aptes à donner des mesures qui permettent 5 indirectement d'évaluer la tension aux bornes de l'inductance de mesure 5. Ainsi, ces deux appareils 13, 14 peuvent être utilisés en remplacement de l'appareil 6, qui devient ainsi optionnel, ou en complément, dans le but de corriger et fiabiliser la valeur de tension qui serait obtenue par sa seule mesure. En effet, les différentes évaluations et/ou mesures directes de la tension aux bornes de 10 l'inductance de mesure 5 peuvent ainsi être comparées afin d'améliorer la fiabilité de la mesure. Cela permet par exemple d'éliminer certaines perturbations de la ligne AC (de l'anglais « Alternating Current » pour courant alternatif) sur la ligne DC (de l'anglais « Direct Current » pour courant continu) car les dynamiques sur la tension DC sont lissées par le bus capacitif de l'onduleur 2. 15 Naturellement, il est possible en variante de n'utiliser qu'un seul appareil de mesure de tension complémentaire, et/ou de disposer un tel appareil différemment des choix illustrés sur la figure 11 à titre d'exemples. Finalement, l'étape de mesure El peut consister en une mesure directe de la tension aux bornes de l'inductance de mesure 5, ou en une évaluation, à partir de mesures 20 indirectes, ou en une combinaison d'une mesure directe et d'une ou plusieurs mesures indirectes. Pour cette raison, cette étape de mesure El est considérée mesurée ou évaluée la tension aux bornes de l'inductance de mesure 5. REVENDICATIONS1. Procédé de détection d'un arc électrique dans une installation photovoltaïque (1) destinée à délivrer un courant électrique (I), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Connecter (EO) une inductance de mesure (5) en série sur une liaison électrique (4) de l'installation photovoltaïque (1) ; - Mesurer ou évaluer (El ) la tension (VL) aux bornes de l'inductance de mesure (5) ; - En cas de tension mesurée (VL) aux bornes de l'inductance de mesure (5) non nulle, vérifier (E21) si le signe de ladite tension mesurée correspond à une diminution de courant électrique à travers la liaison électrique (4) et si la tension mesurée, en valeur absolue, dépasse (E22) un seuil (S) qui est fonction de la valeur de l'inductance de mesure (L) ; - Détecter un arc électrique en cas de dépassement du seuil (S). 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'inductance de mesure (5) est positionnée sur une liaison électrique (4) reliant l'installation photovoltaïque (1) et un onduleur (2). 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, l'installation photovoltaïque (1) étant caractérisée par un courant de court-circuit I' donné, le seuil (S) est strictement inférieur à une tension d'arc VL arc aux bornes de l'inductance de mesure (5) donnée par la relation .2c , cc , x , VL arc = L. loom OU - L représente la valeur de l'inductance de mesure (5) ; - x est un paramètre représentatif de l'amplitude d'un saut de courant généré par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque (1), compris entre 1 et 7, avantageusement entre 2 et 4, et de préférence est égal à 3, 3053798 21 - At est un paramètre représentatif de la durée d'un saut de courant généré par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque (1), comprise entre 0,5 ps et 2 ps, de préférence égale à 1 ps. 5 4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le seuil (S) est supérieur ou égal à 50% de VL ',, avantageusement supérieur ou égal à 75% de VL ',, et inférieur ou égal à 90% de VL ',. 10 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la valeur de x est déterminée en fonction de la position du point de fonctionnement de l'installation photovoltaïque (1) sur la courbe caractéristique courant-tension de ladite installation. 15 6. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la valeur de x est comprise entre 1 et 7, avantageusement entre 2 et 4. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur L de l'inductance de mesure (5) est choisie de sorte à ce que la 20 durée d'une phase d'amortissement postérieure à un pic de tension lié à l'apparition d'un arc électrique dans l'installation photovoltaïque (1) soit supérieure à 5 ps, de préférence supérieure à 10 ps. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 25 la valeur L de l'inductance de mesure (5) est choisie de sorte à ce qu'un pic de tension provoqué par un arc électrique dans l'installation photovoltaïque (1) soit compris entre 50 mV et 10 V. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 30 la valeur L de l'inductance de mesure (5) est comprise entre 1 pH et 200pH. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'inductance de mesure (5) est constituée par le primaire d'un transformateur 3053798 22 et, lors de l'étape de mesure, la tension est mesurée aux bornes du secondaire du transformateur. 11. Dispositif de détection d'un arc électrique dans une installation 5 photovoltaïque (1) destinée à délivrer un courant électrique (I), caractérisé en ce qu'il comprend : - une inductance de mesure (5) connectée en série sur une liaison électrique (4) de l'installation photovoltaïque (1) ; - un appareil (6) de mesure directe et/ou un ou plusieurs appareils (13, 14) 10 de mesure indirecte de la tension (VO aux bornes de l'inductance de mesure (5) ; - un module de test (7) destiné, en cas de tension mesurée aux bornes de l'inductance de mesure (5) non nulle, à vérifier si le signe de ladite tension mesurée correspond à une diminution de courant électrique à travers la 15 liaison électrique et si la tension mesurée, en valeur absolue, dépasse un seuil S qui est fonction de l'inductance ; - un module de détection (8) destiné à détecter un arc électrique en cas de dépassement du seuil (S). 20 12. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'inductance de mesure (5) est placée sur une liaison électrique (4) reliant l'installation photovoltaïque (1) et un onduleur (2). 13. Système de sécurité pour une installation photovoltaïque, caractérisé en ce 25 qu'il comprend un dispositif (10) de détection d'un arc électrique selon l'une des revendications 11 et 12 et un dispositif d'intervention destiné à mettre l'installation photovoltaïque en sécurité en cas d'arc électrique. 14. Installation photovoltaïque, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif 30 (10) de détection d'arc électrique selon l'une des revendications 11 et 12. 15. Installation photovoltaïque, caractérisée en ce qu'elle comprend un système de sécurité selon la revendication 13.