La Mise a la Terre des Installations Solaires

La sécurité et la performance optimale de votre installation solaire reposent sur un élément souvent négligé mais absolument essentiel : la mise à la terre. Cette composante fondamentale constitue le socle de protection de votre système photovoltaïque.

La mise à la terre des installations solaires est un dispositif de sécurité électrique qui consiste à relier volontairement les éléments conducteurs d’une installation photovoltaïque à la terre. Ce système offre une protection indispensable tant pour les personnes que pour les équipements.

Pourquoi la Mise à la Terre est INDISPENSABLE pour Votre Installation Solaire ?

Protection des personnes : une question de vie ou de mort

La mise à la terre des panneaux photovoltaïques constitue votre première ligne de défense contre les accidents électriques. En cas de défaut d’isolement, un conducteur normalement isolé peut entrer en contact avec une partie métallique accessible (cadre de panneau, structure de montage). Sans mise à la terre adéquate, cette partie métallique resterait sous tension dangereuse, exposant quiconque la toucherait à un risque d’électrocution potentiellement mortel.

Le système de mise à la terre crée un chemin préférentiel pour que le courant de défaut s’écoule vers la terre, déclenchant les dispositifs de protection (disjoncteurs différentiels) qui couperont automatiquement l’alimentation avant qu’un accident ne survienne.

Protection du matériel : préserver votre investissement

Les installations solaires sont particulièrement vulnérables aux surtensions, qu’elles soient d’origine atmosphérique (foudre) ou liées au réseau électrique. Une mise à terre appropriée offre un chemin d’évacuation pour ces surtensions, protégeant ainsi :

• Les panneaux photovoltaïques (dont le remplacement est coûteux)
• L’onduleur (composant sensible et essentiel)
• Les batteries (dans les systèmes avec stockage)
• Les équipements électroniques connexes

Performance et durabilité : lutter contre la dégradation induite par le potentiel (PID)

Certains types de panneaux solaires, particulièrement les modules à haut rendement, peuvent souffrir du phénomène de “dégradation induite par le potentiel” (PID). Ce phénomène se produit lorsqu’une différence de potentiel existe entre les cellules solaires et le cadre du module, entraînant une migration d’ions qui dégrade progressivement les performances. Une mise à la terre correcte des cadres peut significativement réduire ce risque, préservant ainsi le rendement de votre installation sur le long terme.

Conformité réglementaire et assurance : une obligation légale

La mise à la terre du raccordement terre panneau solaire n’est pas optionnelle – c’est une exigence réglementaire stricte. Sans elle :

• Votre installation ne recevra pas la certification Consuel nécessaire à sa mise en service
• Votre assurance pourrait refuser toute indemnisation en cas de sinistre
• Vous pourriez être tenu légalement responsable en cas d’accident

Tableau récapitulatif : Les risques sans mise à la terre vs. les bénéfices avec

Comprendre les Normes et Réglementations Clés

La mise à la terre installation photovoltaïque est strictement encadrée par plusieurs normes et guides techniques qui garantissent la sécurité et la performance des systèmes.

La Norme NF C 15-100 : Le cadre général

Cette norme fondamentale régit toutes les installations électriques basse tension en France. Elle définit les principes généraux de la mise à la terre, notamment :

• Les valeurs maximales de résistance de terre
• Les sections minimales des conducteurs de protection
• Les obligations concernant les liaisons équipotentielles

Le Guide UTE C 15-712-1 : Installations raccordées au réseau

Ce guide technique spécifique aux installations photovoltaïques raccordées au réseau précise :

• L’obligation de relier à la terre toutes les masses métalliques accessibles
• La nécessité d’une liaison équipotentielle entre tous les éléments conducteurs
• Les exigences concernant les sections des conducteurs de terre (généralement minimum 6mm² en cuivre)
• Les modalités de connexion aux prises de terre existantes du bâtiment
• La protection contre les surtensions côté AC et DC

Pour les installations de grande puissance, des exigences supplémentaires peuvent s’appliquer, notamment concernant la résistance maximale de la prise de terre.

Le Guide UTE C 15-712-2 : Installations autonomes (Off-Grid)

Les installations solaires autonomes présentent des spécificités importantes :

• Le choix du régime de neutre (souvent TT ou IT selon la configuration)
• L’importance cruciale d’une prise de terre dédiée et de haute qualité
• Les exigences particulières pour la protection différentielle
• La séparation galvanique entre circuits AC et DC

Ces systèmes nécessitent une attention particulière car ils constituent souvent l’unique source d’énergie du site, sans le “filet de sécurité” que représente le réseau public.

Le Guide UTE C 15-712-3 : Installations avec stockage

L’intégration de batteries ajoute des contraintes spécifiques :

• Protection contre les courants continus de défaut
• Mise à la terre des châssis de batteries
• Précautions supplémentaires liées aux risques chimiques et thermiques
• Exigences de ventilation et d’isolation des locaux de stockage

Points clés à retenir

• Toute partie métallique accessible doit être reliée à la terre
• La résistance de la prise de terre doit être inférieure à 100 Ohms (idéalement moins)
• Des liaisons équipotentielles doivent connecter tous les éléments conducteurs
• Les conducteurs de terre doivent être clairement identifiables (jaune/vert)
• Une protection contre les surtensions est obligatoire côté AC et recommandée côté DC
• La mise à la terre doit être régulièrement vérifiée et entretenue

Les Composants Essentiels de la Mise à la Terre Solaire

Un schéma mise à la terre installation solaire efficace repose sur plusieurs composants clés, chacun jouant un rôle spécifique dans la chaîne de sécurité.

Le Piquet de Terre

Élément fondamental, le piquet de terre établit le contact physique avec le sol et permet l’écoulement des courants de défaut. On distingue :

• Piquets en acier galvanisé : Économiques et résistants, ils conviennent à la plupart des sols non corrosifs.
• Piquets en cuivre ou cuivre-acier : Plus onéreux mais offrant une meilleure conductivité et résistance à la corrosion, recommandés pour les installations durables.

Dans certains cas, notamment pour les grandes installations, on peut opter pour une boucle à fond de fouille (conducteur enterré formant une boucle autour du bâtiment) qui offre une surface de contact plus importante avec le sol.

La longueur standard d’un piquet est de 1 à 2 mètres, mais plusieurs piquets peuvent être reliés en série pour atteindre une profondeur plus importante et ainsi réduire la résistance de terre.

Le Conducteur Principal de Terre

Ce conducteur relie le piquet de terre à la barrette de mesure. Il doit répondre à des exigences strictes :

• Matériau : généralement en cuivre nu pour maximiser la conductivité
• Section minimale : 16mm² en cuivre nu ou 25mm² en cuivre protégé contre la corrosion (selon NF C 15-100)
• Cheminement : aussi direct que possible, évitant les coudes à angle droit
• Protection mécanique : nécessaire dans les zones de passage ou exposées aux chocs

La Barrette de Mesure (ou barrette de coupure)

Souvent négligée mais essentielle, cette pièce métallique démontable permet :

• De séparer l’installation électrique de la prise de terre pour effectuer des mesures
• De vérifier périodiquement la résistance de la prise de terre sans creuser
• D’identifier facilement le départ vers la prise de terre

Elle doit être accessible mais protégée, généralement installée à environ 20-30 cm du sol.

Les Conducteurs de Protection (PE)

Ces conducteurs, facilement identifiables par leur isolation jaune/verte, relient toutes les masses métalliques de l’installation au réseau de terre. Pour le câblage terre panneaux solaires :

• Section minimale : généralement 6mm² pour les modules et structures (à adapter selon la distance et l’intensité maximale de défaut)
• Type : conducteurs souples pour les parties mobiles, rigides pour les installations fixes
• Connexions : doivent être mécaniquement solides et électriquement fiables

Le Conducteur de Liaison Équipotentielle

Ce réseau de conducteurs assure que toutes les masses métalliques accessibles se trouvent au même potentiel, éliminant ainsi tout risque de tension dangereuse entre deux éléments touchés simultanément. On distingue :

• Liaison équipotentielle principale : relie les éléments structurels du bâtiment (canalisations métalliques, charpentes, etc.)
• Liaisons équipotentielles supplémentaires : spécifiques à l’installation photovoltaïque, reliant entre eux les cadres des panneaux, les structures de montage, etc.

Matériel de Connexion

La qualité des connexions est cruciale pour la durabilité et l’efficacité du système de mise à la terre :

• Cosses et connecteurs : doivent être adaptés à l’environnement extérieur (résistance aux UV, à l’humidité)
• Brides de connexion : spécifiques pour le raccordement aux cadres des panneaux solaires
• Serre-câbles : doivent assurer un contact permanent et fiable
• Compatibilité des métaux : attention aux couples galvaniques pouvant accélérer la corrosion (ex: aluminium/cuivre)

Les connecteurs doivent idéalement être certifiés pour usage photovoltaïque et adaptés aux conditions extérieures souvent sévères (température, humidité, UV).

Comment Réaliser la Mise à la Terre : Le Guide Pas-à-Pas

⚠️ AVERTISSEMENT : Les travaux de mise à la terre doivent être réalisés par un professionnel qualifié. Cette section est fournie à titre informatif uniquement. Toute installation électrique non conforme présente des risques graves pour la sécurité et peut invalider vos assurances.

Étape 0 : Sécurité et Préparation

Avant tout travail sur l’installation électrique :

• Coupez l’alimentation électrique au niveau du disjoncteur principal
• Utilisez des équipements de protection individuelle (EPI) : gants isolants, lunettes
• Préparez les outils appropriés : pince à dénuder, tournevis isolés, clés
• Vérifiez l’absence de tension avec un testeur adapté

Étape 1 : Installation de la Prise de Terre

1. Identifiez un emplacement approprié, idéalement dans un sol humide et à l’écart des fondations
2. Enfoncez le piquet de terre à la profondeur recommandée (généralement 1-2m)
3. Pour les sols difficiles, plusieurs solutions existent :
   • Piquets multiples reliés en parallèle
   • Traitement du sol avec des produits améliorant la conductivité
   • Boucle à fond de fouille pour les nouvelles constructions
4. Mesurez la résistance de terre avec un telluromètre (objectif < 100 Ohms)

Étape 2 : Raccordement du Conducteur Principal de Terre

1. Connectez le conducteur de cuivre nu (min. 16mm²) au piquet de terre à l’aide d’un collier de serrage adapté
2. Acheminez ce conducteur jusqu’à l’emplacement prévu pour la barrette de mesure
3. Fixez-le solidement en évitant les coudes à angle droit
4. Protégez mécaniquement le conducteur dans les zones exposées

Étape 3 : Mise à la Terre des Modules PV

1. Identifiez les points de connexion de terre sur les cadres des panneaux (souvent marqués du symbole de terre)
2. Utilisez des connecteurs spécifiques compatibles avec le matériau du cadre (généralement aluminium)
3. Reliez tous les panneaux entre eux avec un conducteur PE (jaune/vert, min. 6mm²)
4. Veillez à créer un circuit continu sans interruption

Étape 4 : Mise à la Terre de la Structure de Montage

1. Assurez-vous de la continuité électrique entre tous les éléments de la structure
2. Vérifiez que les connexions boulonnées assurent un bon contact électrique (rondelles anti-desserrage)
3. Connectez la structure au conducteur de protection principal
4. Pour les structures sur toiture, reliez-les également aux éléments métalliques de la toiture

Étape 5 : Mise à la Terre de l’Onduleur

1. Identifiez la borne de terre sur l’onduleur (symbole standard de terre)
2. Utilisez un conducteur de section adaptée selon les spécifications du fabricant
3. Pour les micro-onduleurs, suivez strictement les schémas de câblage du fabricant
4. Distinguez bien mise à la terre AC (côté réseau) et DC (côté panneaux) si l’onduleur l’exige

Étape 6 : Réalisation de la Liaison Équipotentielle

1. Reliez entre elles toutes les masses métalliques accessibles (cadres, structures, chemins de câbles)
2. Connectez cet ensemble au réseau de terre du bâtiment
3. Vérifiez la continuité électrique entre tous les éléments (résistance proche de zéro)
4. Pour les grandes installations, créez plusieurs points de connexion

Étape 7 : Connexion au Tableau Électrique

1. Installez la barrette de mesure à environ 20-30 cm du sol dans un endroit accessible
2. Reliez le conducteur principal de terre à la barrette
3. Connectez un conducteur entre la barrette et le bornier de terre du tableau électrique
4. Assurez-vous que la section de ce conducteur est conforme aux exigences normatives

Étape 8 : Vérifications et Tests

1. Mesurez la résistance de la prise de terre complète
2. Vérifiez la continuité électrique entre tous les éléments métalliques et la terre
3. Testez le déclenchement des dispositifs différentiels
4. Documentez toutes les mesures pour le dossier technique de l’installation

Spécificités selon le Type d’Installation

Les exigences de mise à la terre varient considérablement selon la configuration de votre système solaire.

Installation en Toiture vs. au Sol

Installations en toiture :

• Nécessitent une attention particulière à la protection contre la foudre
• Doivent être intégrées à la liaison équipotentielle du bâtiment
• Exigent un cheminement optimal des conducteurs de terre (souvent plus complexe)
• Requièrent une connexion aux éléments métalliques de toiture (gouttières, etc.)

Installations au sol :

• Permettent généralement une mise à la terre plus directe
• Nécessitent une protection mécanique renforcée des conducteurs enterrés
• Peuvent bénéficier d’une prise de terre dédiée et optimisée
• Exigent une attention particulière à la protection contre les rongeurs et l’humidité

Systèmes Raccordés Réseau (Autoconsommation)

Pour ces installations, la terre installation photovoltaïque doit généralement :

• Être connectée à la terre existante du bâtiment
• Respecter le régime de neutre du réseau (généralement TT en France)
• Inclure des parafoudres adaptés à la jonction avec le réseau
• Être coordonnée avec les protections différentielles existantes

La synchronisation entre la terre de l’installation PV et celle du bâtiment est cruciale pour éviter les “terres flottantes” qui pourraient compromettre la sécurité.

Systèmes en Site Isolé (Off-Grid)

Ces installations autonomes présentent des exigences spécifiques :

• Création d’une référence de terre fiable, souvent dans des sites sans infrastructure préexistante
• Choix critique du régime de neutre :
  • Régime TT : neutre mis à la terre, masses connectées à une terre distincte
  • Régime IT : neutre isolé ou impédant, surveillance d’isolement
  • Régime TN : rare en site isolé, nécessite des précautions particulières
• Importance accrue de la qualité de la prise de terre (résistance faible)
• Protection spécifique contre les surtensions atmosphériques

Micro-onduleurs vs. Onduleur Central

Systèmes à micro-onduleurs :

• Nécessitent une mise à la terre des cadres de modules selon un schéma spécifique
• Intègrent souvent la terre DC dans leur conception
• Exigent un respect scrupuleux des instructions du fabricant
• Simplifient parfois la mise à la terre côté AC

Systèmes à onduleur central :

• Requièrent une attention particulière à la mise à la terre côté DC
• Nécessitent généralement un conducteur de terre DC dédié
• Peuvent exiger des précautions spécifiques selon l’isolation galvanique ou non de l’onduleur
• Impliquent une coordination entre terres AC et DC

Erreurs Courantes à Éviter Absolument

La mise à la terre des installations solaires comporte plusieurs pièges qui peuvent compromettre la sécurité et la performance de votre système.

Erreurs techniques critiques

Erreurs de conception et d’installation

• Résistance de terre trop élevée : Une valeur supérieure à 100 Ohms compromet l’efficacité de l’ensemble du système de protection.
• Non-respect des spécifications du fabricant d’onduleur : Chaque onduleur a des exigences spécifiques qui doivent être scrupuleusement suivies.
• Mélange de métaux incompatibles : Le couple aluminium/cuivre sans protection adéquate entraîne une corrosion galvanique rapide.
• Cheminement incorrect des conducteurs : Les conducteurs de terre ne doivent pas former de boucles susceptibles de capter les champs électromagnétiques.
• Absence de protection mécanique : Les conducteurs exposés peuvent être endommagés, compromettant la sécurité.

Erreurs de maintenance

• Oublier les vérifications périodiques : La résistance de terre peut évoluer avec le temps et les conditions climatiques.
• Négliger les connexions desserrées : Les vibrations et cycles thermiques peuvent affecter la qualité des connexions.
• Ignorer les signes de corrosion : Intervenir dès les premiers signes pour maintenir l’intégrité du système.

Tester et Mesurer sa Prise de Terre

La qualité de votre prise de terre n’est pas visible à l’œil nu – elle nécessite des mesures précises.

Pourquoi mesurer la résistance de terre ?

• Validation de la conformité aux normes (< 100 Ohms)
• Diagnostic en cas de problèmes électriques inexpliqués
• Vérification périodique recommandée (tous les ans pour les sites exposés)
• Certification nécessaire pour les installations professionnelles

Les outils nécessaires

La mesure de la résistance de terre nécessite un équipement spécifique :

• Telluromètre : Instrument de mesure spécialisé permettant différentes méthodes de mesure
• Piquets auxiliaires : Nécessaires pour certaines méthodes de mesure
• Câbles de connexion : Généralement fournis avec l’appareil
• EPI adaptés : Gants isolants, chaussures isolantes

Méthode de mesure simplifiée (méthode des 62%)

Cette méthode, bien que nécessitant une compétence professionnelle, reste la plus courante :

1. Déconnectez la prise de terre de l’installation au niveau de la barrette de coupure
2. Placez un piquet auxiliaire (piquet de courant) à environ 30 mètres de la prise de terre à mesurer
3. Placez un second piquet auxiliaire (piquet de potentiel) à 62% de la distance entre la prise de terre et le piquet de courant
4. Connectez le telluromètre aux trois piquets selon les instructions du fabricant
5. Effectuez la mesure et notez la valeur de résistance

Interprétation des résultats

• Résistance < 50 Ohms : Excellent pour une installation résidentielle
• Résistance entre 50 et 100 Ohms : Acceptable selon les normes mais à améliorer si possible
• Résistance > 100 Ohms : Non conforme, nécessite une amélioration

Améliorer une résistance de terre trop élevée

Si la mesure révèle une résistance excessive, plusieurs solutions existent :

• Ajouter des piquets supplémentaires en parallèle (distance recommandée = 2x la longueur des piquets)
• Augmenter la profondeur des piquets existants
• Traiter le sol avec des produits améliorant la conductivité
• Installer une boucle à fond de fouille si possible
• Utiliser des solutions spécifiques comme les puits de terre

Mise à la Terre Solaire : Faire Soi-Même (DIY) ou Faire Appel à un Pro ?

La mise à la terre est un élément critique de sécurité qui soulève légitimement la question : est-ce un travail pour amateur ou professionnel ?

Complexité technique et risques associés

Le raccordement terre panneau solaire implique :

• Une connaissance approfondie des normes électriques
• Une maîtrise des techniques de mesure spécifiques
• Une expérience pratique des installations photovoltaïques
• La capacité à coordonner protections DC et AC

Les erreurs peuvent entraîner :

• Risques d’électrocution
• Incendies d’origine électrique
• Dommages matériels coûteux
• Défaillances prématurées de l’installation

Exigences normatives et certification

En France, toute nouvelle installation électrique doit :

• Être conforme aux normes en vigueur (NF C 15-100, UTE C 15-712)
• Recevoir une attestation Consuel avant mise en service
• Respecter les conditions des assurances et garanties
• Être documentée avec schémas et mesures

Avantages du recours à un professionnel

Un électricien qualifié ou installateur RGE offre :

• Une expertise technique garantissant la sécurité
• La connaissance des dernières évolutions normatives
• Une assurance décennale couvrant les travaux
• La délivrance des certificats de conformité
• Un conseil adapté à votre configuration spécifique
• Une garantie sur l’installation

Quand le DIY pourrait-il être envisagé ?

Dans certains cas très limités, une approche DIY pourrait être considérée :

• Petits kits solaires autonomes de très basse puissance
• Installations temporaires et démontables
• Systèmes fonctionnant en très basse tension de sécurité (TBTS)

Attention : Même dans ces cas, une connaissance des principes électriques fondamentaux reste indispensable, et il est fortement recommandé de faire vérifier l’installation par un professionnel.

Recommandation

Pour toute installation solaire connectée au réseau ou de puissance significative, le recours à un professionnel qualifié est fortement recommandé. Le surcoût par rapport au prix total de l’installation est généralement faible (3-5%) mais apporte une garantie de sécurité et de conformité inestimable.

Foire Aux Questions (FAQ)

Quelle section de câble pour la mise à la terre PV ?

Pour le câblage des panneaux solaires et de leur structure, un conducteur de protection (PE) d’une section minimale de 6mm² en cuivre est généralement requis. Pour le conducteur principal de terre reliant le piquet à la barrette de mesure, la norme exige une section minimale de 16mm² en cuivre nu ou 25mm² en cuivre protégé. Ces valeurs peuvent augmenter en fonction de la puissance de l’installation et des distances.

Faut-il un piquet de terre séparé pour l’installation solaire ?

Pour une installation résidentielle raccordée au réseau, il est généralement recommandé d’utiliser la prise de terre existante du bâtiment, à condition que sa résistance soit conforme (< 100 Ohms). Pour les installations de grande puissance ou les systèmes autonomes, une prise de terre dédiée peut être nécessaire. Dans tous les cas, les masses doivent être reliées à la liaison équipotentielle principale du bâtiment.

Comment relier les panneaux solaires entre eux pour la terre ?

Les cadres métalliques des panneaux solaires doivent être reliés entre eux par un conducteur de protection (jaune/vert) d’au moins 6mm². Cette connexion peut être réalisée en série d’un panneau à l’autre ou en dérivation à partir d’un point central. Des connecteurs spécifiques, compatibles avec l’aluminium des cadres, doivent être utilisés pour éviter la corrosion galvanique.

La mise à la terre est-elle obligatoire pour les kits solaires plug-and-play ?

Les petits kits solaires plug-and-play de très faible puissance (généralement < 600W) sont souvent conçus avec une double isolation (classe II) ne nécessitant pas de mise à la terre des parties actives. Cependant, si le kit comporte des parties métalliques accessibles, celles-ci doivent être reliées à la terre par sécurité. Consultez toujours la notice du fabricant qui précise les exigences spécifiques.

Comment savoir si la mise a la terre des installations solaires est bonne ?

Une mise à la terre efficace présente les caractéristiques suivantes :

• Résistance mesurée inférieure à 100 Ohms (idéalement < 50 Ohms)
• Continuité électrique parfaite entre toutes les masses métalliques
• Déclenchement effectif des dispositifs différentiels lors des tests
• Absence de corrosion ou d’oxydation aux points de connexion
• Stabilité de la résistance dans le temps (peu de variation entre les mesures annuelles)

Conclusion

La mise a la terre des installations solaires n’est pas une simple formalité technique – c’est un élément fondamental qui garantit la sécurité des personnes, la protection de votre investissement et la conformité aux exigences légales. Une installation correctement mise à la terre fonctionnera de manière plus fiable, plus longtemps, et en toute sécurité.

Nous avons vu que cette opération requiert des connaissances spécifiques, un matériel adapté et une attention particulière aux détails. La diversité des configurations (toiture, sol, raccordé réseau, autonome) implique des approches différenciées mais toujours encadrées par des normes strictes.