Raccorder un shelly à son tableau électrique

Cet article faite suite à celui sur le raccordement de panneaux solaires à son installation eletrique. Nous allons voir ici comment installer un boîtier qui permet de mesurer la consommation électrique d'une ou plusieurs lignes et qui dispose d'un contacteur sec pour automatiser le déclenchement d'un appareil.

⚠️ Avertissement ⚠️

Manipuler son installation électrique n'est pas sans anodin, vous risquez de graves blessures voir même la mort. Vous devez donc prendre les mesures de sécurité nécessaires lorsque vous travaillez.

Je ne ne pourrais être tenu pour responsable des dégâts physique et matériels survenu suite à une intervention faite après avoir lu le présent article.

Ainsi, avant toute intervention vous devez porter le matériel de protection requis en fonction du chantier (gants isolants, lunettes de protections, chaussures isolantes, etc), couper l'alimentation des sections sur lesquels vous allez travailler et disposer des habilitations nécessaires si la situation l'exige.

Le schéma de principe

Voila le Schéma :

Choix des éléments

Le shelly

Le shelly utilisé doit être adapté à la puissance maximale susceptible de passer par le fil de phases mesuré. Vous devez donc acheter un modèle de shelly dont les pinces ampèremétriques sont capables de mesurer un courant d'intensité supérieure au courant max qui peut passer dans la zone a mesurer. Il existe plusieurs modèles de shelly et certains ont des pinces de 50A max et d'autres de 120A. Si la plupart du temps les modèles 50A sont suffisants pour mesurer la consommation d'un appareil précis, ça n'est pas toujours le cas si vous voulez mesurer l'arrivée principale comme c'est le cas dans notre schéma. Ainsi, si votre installation est supérieure a 9kVA (c'est indiqué sur votre contrat) il vous faudra un modèle avec une pince 120A.

Les modèles de shelly utilisables dans notre cas d'usages sont :

• 3EM, celui que j'ai dans ce tuto. Malheureusement il n'est plus produit mais on le trouve encore en vente chez des vendeurs tiers.
• PRO 3EM avec son relai vendu séparément. Bien mais plus cher.
• EM Gen4, nickel et pas trop cher, mais ne se monte pas sur rail DIN.

Dans mon cas j'ai pris un shelly 3EM avec des pinces 120A. En plus de mesurer l'arrivée générale j'ai mis une deuxieme pince pour mesurer la consommation du chauffe eau et une troisième pour la pompe a chaleur. A vous d'adapter selon ce que vous prévoyez.

Le contacteur (ou relai)

Dans notre cas on prévois de piloter un chauffe eau à résistance. Il nous faudra donc mettre en place un relai. Il en existe deux type : les contacteurs heure creuse/heure plein (HC/HP) et les contacteurs de puissance (CT). Les deux ont la même fonction: il s'agit d'un relai qui laisse passer un courant fort (20 ou 25A) entre les bornes 1 et 2 pour le neutre et les borne 3 et 4 pour la phase si un courant faible (2A max) traverse les bornes A1 et A2. La différence c'est que le contacteur HC/HP dispose d'un mode manuel qui permet de forcer l'activation jusqu'au prochain ordre contraire. Ça peut être utile pour forcer la chauffe en dehors des plages programmées ou en cas de défaillance. Vous avez probablement déja ce type de contacteur votre tableau électrique. Si ce n'est pas le cas vous avez le choix entre les deux en sachant que les CT sont en général moins cher que les contacteur HC/HP.

Raccordement à l'existant

Si vous avez suivi les instructions du précédent article, vous devriez avoir une ligne disponible derrière un interrupteur différentiel correctement dimensionné. Vous allez donc pouvoir ajouter sur la ligne un disjoncteur divisionnaire de 2A qui servira à la fois à alimenter le shelly et le circuit de commande vers le relai. Il n'est pas nécessaire de rajouter un second disjoncteur pour la ligne de commande car on n'alimentera aucun appareil consommateur et on ne sort pas du tableau électrique. On utilisera donc le même disjoncteur pour les deux circuit afin d'économiser à la fois sur le prix de l'installation et sur l'encombrement dans le tableau.

Commencez par le raccordement du shelly (ici avec plus de fils de phases raccordés car les 3 pinces ampèremétriques sont utilisées, donc les connections VB et VC sont aussi alimentées):

Puis mise en place de la pince ampèremétriques sur le fil de phase de l'arrivée principale. Coté K vers la distribution et coté L vers le disjoncteur d'abonné :

La pince s'ouvre et se ferme via un clip. Il n'est donc pas nécessaire de déconnecter le fil pour pouvoir la mettre en place.

Et pour finir, effectuer la mise en place du contacteur:

Ce qui devrait vous donner quelque chose ressemblant à ceci, en fonction des emplacements disponibles :

Configuration du shelly

Selon le modèle, vous aurez accès à plus ou moins d'options. Le shelly 3EM permet de programmer l'allumage et l'extinction du relai selon :

• les heures et/ou jours de la semaine.
• Un cycle d'allumage extinction avec un timer.

Ça ne s'adapte donc pas à la production mais on pourra faire évoluer l'installation plus tard (voir ci dessous). En attendant on peut au moins lancer l'allumage du chauffe eau en journée, au moment ou on produit le plus via les panneaux solaires.

Exemple avec les "actions" dans l'interface de config :

Le Shelly EM Gen4 a un peu plus de possibilités. Il permet de programmer l'allumage ou l'extinction du relai en fonctions des valeurs mesurées par ses pinces ampèremétriques. Malheureusement il n'est pas montable sur les rails DIN du tableau electrique, ce qui est un peu moins pratique. A vous de voir le type d'installation que vous souhaitez.

Et après ?

Même s'il est possible de n'utiliser qu'un shelly pour piloter le déclenchement d'un chauffe eau lorsqu'il y a surproduction solaires, l’intérêt est surtout de l'interfacer avec un système plus complet et plus intelligent tel que Home Assistant. Il permet en plus d'avoir une meilleure rétention des données dans le temps et de collecter les informations envoyées par les micros onduleurs. Ce qui permet de détecter rapidement si un panneau est défaillant, mal placé ou nécessite un bon nettoyage parce qu'une nuée de pigeons a décidé d'en faire ses WC publiques.

On verra ça dans un prochain article ;)