IEC 63257:2026

Power line communication for DC shutdown equipment - Communication signal, physical layer

IEC 63257:2026 applies to photovoltaic (PV) system components and communication networks supporting the communication of the DC shutdown equipment using power line communication.
This document defines how to propagate the operational state of the entire PV system (normal / shutdown) to the individual power production components comprising the PV system. The document also describes requirements and constraints associated with power line communication networks that are used to support this application.
This document defines the communication requirements for reducing the output voltage of the DC cables that leave a PV array. This output voltage reduction function can support emergency responders during firefighting operations. For this function, communication is necessary from the inverter / initiator to the PV-modules.

Communication de ligne électrique pour les équipements d’arrêt du courant continu - Signaux de communication, couche physique

IEC 63257:2026 s’applique aux composants d’un système photovoltaïque (PV) et aux réseaux de communication qui soutiennent la communication de l’équipement d’arrêt du courant continu au moyen d’une communication de ligne électrique.
Le présent document définit comment diffuser l’état de fonctionnement de tout le système photovoltaïque (normal/arrêt) vers chacun de ses composants de production de puissance. Il décrit également les exigences et les contraintes associées aux réseaux de communication de ligne électrique utilisés pour soutenir cette application. Le présent document définit les exigences de communication qui permettent de réduire la tension des câbles de courant continu en sortie d’un groupe photovoltaïque.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 05-May-2026
• ICS: 27.160 - Solar energy engineering
• Technical Committee: TC 82 - Solar photovoltaic energy systems
• Drafting Committee: WG 6 - TC 82/WG 6
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 06-May-2026
• Completion Date: 24-Apr-2026

Overview

IEC 63257:2026 sets international requirements for power line communication (PLC) systems supporting DC shutdown functionality in photovoltaic (PV) installations. This standard facilitates the safe, effective communication of shutdown and operational states between inverters (or initiators) and PV modules, using existing DC power cables as communication paths. By eliminating the need for additional communication wiring, IEC 63257:2026 enhances installation efficiency, reduces costs, and supports rapid response for emergency scenarios such as firefighting.

The document focuses on the physical layer and communication signal requirements necessary to propagate operational status (normal or shutdown) across PV system components. The primary safety goal is to enable fast reduction of the DC voltage on cabling after system shutdown activation, offering critical support to emergency responders.

Key Topics

• Power Line Communication (PLC) for PV DC Shutdown: Defines the use of PLC technology to communicate shutdown states along DC cabling within photovoltaic arrays.
• Communication Signal and Physical Layer: Specifies requirements and constraints for the communication signal and physical layer including frequency selection, robustness against noise, signal integrity, and how signals coexist with regular DC power transmission.
• System Configurations: Details the roles of initiators, transmitters, and receivers in PV module-level shutdown systems and how these coordinate for shutdown and startup sequences.
• Operational Modes and Timing: Establishes operational modes (active and shutdown) and precise timing requirements for transitions to ensure system status is reliably communicated to every module.
• Interoperability and Safety Objectives: Aims for high interoperability across equipment from multiple vendors and ensures protection for installers, maintenance staff, and emergency personnel.

Applications

IEC 63257:2026 is applicable to:

• Residential and Commercial PV Systems: Ensures reliable module-level DC shutdown, supporting compliance with global safety codes and fire regulations.
• Emergency Response Scenarios: Enables first responders to safely access PV-equipped buildings by ensuring rapid voltage reduction on DC cables during emergencies.
• PV System Design and Maintenance: Offers clear requirements for manufacturers, system integrators, and installers to design, commission, and maintain safe, robust PV communication networks.
• Retrofitting Existing PV Systems: Supports upgrading existing installations with PLC-based shutdown systems without requiring new communication wires, thus minimizing retrofit complexity and costs.

Related Standards

Implementation of IEC 63257:2026 may require alignment or integration with other relevant standards, such as:

• IEC TS 61836: Solar photovoltaic energy systems - Terms, definitions and symbols, providing foundational PV terminology.
• IEC 62548:2016: Outlines design requirements for PV arrays, including aspects related to wiring practices supporting PLC robustness.
• CISPR 11: Addresses electromagnetic compatibility (EMC) limits and methods, as PLC systems must coexist with EMI regulations.

Practical Value

• Enhanced Safety: Ensures fast, coordinated power shutdown at the module level, greatly reducing electrical hazards in PV installations.
• Cost-Effective Communication: Uses existing DC wiring for signaling, removing the need for added communication infrastructure.
• Interoperability: Promotes equipment compatibility across multiple vendors, simplifying system expansions, upgrades, and maintenance.
• Future-Ready Compliance: Provides clear guidance for new PV installations and upgrades to meet emerging global safety and regulatory requirements.

IEC 63257:2026 is a critical resource for manufacturers, system designers, and installers aiming for safe, efficient, and regulatory-compliant photovoltaic systems offering advanced DC shutdown capabilities through power line communication.

Standards Content (Sample)

IEC 63257 ®
Edition 1.0 2026-05
INTERNATIONAL
STANDARD
Power line communication for DC shutdown equipment - Communication signal,
physical layer
ICS 27.160  ISBN 978-2-8327-1161-3

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
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CONTENTS
FOREWORD . 4
INTRODUCTION . 6
1 Scope . 7
2 Normative references . 7
3 Terms, definitions and abbreviated terms . 7
3.1 Terms and definitions . 7
3.2 Abbreviated terms. 9
4 Power line communication systems . 9
4.1 General history of PLC . 9
4.2 PLC operational considerations . 9
5 DC shutdown system configuration . 9
5.1 General . 9
5.2 System setup . 10
5.3 Operational considerations . 10
6 Operating modes . 10
6.1 General . 10
6.2 Active mode . 10
6.3 Shutdown mode . 10
6.4 Standby signal . 11
6.5 Mode transitions . 11
7 Power line communication requirements . 12
7.1 Crosstalk . 12
7.2 Crosstalk mitigation . 12
7.2.1 General. 12
7.2.2 Physical crosstalk mitigation . 13
7.3 Physical layer aspects . 13
7.4 Transmitter . 13
7.4.1 General. 13
7.4.2 Requirements for the transmitter . 14
7.4.3 Transmitter out-of-band emission requirements . 14
7.4.4 Transmitter in-band emission requirements. 15
7.5 Receiver . 16
7.5.1 General. 16
7.5.2 Requirements for the receiver . 16
7.6 Protocol . 18
8 Summary . 20
Annex A (informative) Standby signal . 21
A.1 General . 21
A.2 Reduced power consumption during the night . 21
A.3 Ease of installation . 21
Annex B (informative) Arc fault detector compatibility . 22
Annex C (normative) Multi-module shutdown device . 23
Annex D (informative) PV system configuration limits for the provided power line
communication values . 24
Annex E (informative) PV installation best practices . 25
Annex F (normative) Test specification . 28
F.1 General . 28
F.2 Transmitter electrical test specification . 28
F.2.1 Principle of transmitter electrical test . 28
F.2.2 Transmitter electrical performance test. 29
F.3 Receiver electrical test specification . 34
F.3.1 Principle of receiver test . 34
F.3.2 Receiver electrical performance tests . 37
F.4 Equipment interoperability test specification . 48
F.4.1 Technical interoperability definition . 48
F.4.2 Prerequisites to interoperability tests . 48
F.4.3 Symptoms of interoperability and non-interoperability . 49
F.4.4 Overall interoperability test framework . 50
F.5 Interoperability test sequences . 51
F.5.1 Start process interoperability test: single receiver . 51
F.5.2 Stop process interoperability test: single receiver . 52
F.5.3 Repeated start and stop interoperability test: single receiver . 53
F.5.4 Multiple receiver interoperability test: . 54
Bibliography . 56

Figure 1 – Example of DC shutdown system . 10
Figure 2 – Stop process timing. 11
Figure 3 – Start process timing . 12
Figure 4 – Capacitive and inductive coupling . 12
Figure 5 – Example of string cabling . 13
Figure 6 – Out-of-band spectrum mask . 15
Figure 7 – In-band spectral mask . 16
Figure 8 – Rejection ratio graph . 17
Figure 9 – In-band rejection graph . 18
Figure 10 – Keep Alive duty cycle timing diagram . 19
Figure E.1 – String combiner box . 25
Figure E.2 – Example of good string combiner wiring . 26
Figure E.3 – Example of roof installation . 27
Figure F.1 – Transmitter test configuration . 29
Figure F.2 – Test of frequency accuracy . 29
Figure F.3 – Test of signal timing accuracy . 30
Figure F.4 – Transmitter output level test . 32
Figure F.5 – Transmitter in band spurious emission mask . 33
Figure F.6 – Schematic for in band and out of band test . 33
Figure F.7 – Transmitter out of band spurious emission mask . 34
Figure F.8 – Receiver test configuration in case of a single module SD . 35
Figure F.9 – Receiver test configuration in case of a multi module SD . 36
Figure F.10 – Optional use of R and L . 36
M 1
Figure F.11 – IEC SD PLC signal . 39
Figure F.12 – In-band interferer rejection test levels (RMS) . 41
Figure F.13 – Out-of-band interferer rejection test levels . 43
Figure F.14 – Power line communication with superimposed CW signal . 46
Figure F.15 – Test setup . 47
Figure F.16 – Principle of communication interoperability test framework . 51
Figure F.17 – Start process interoperability test timing . 52
Figure F.18 – Stop process interoperability test timing . 53
Figure F.19 – Repeated start and stop process interoperability test timing. 54
Figure F.20 – Multiple receiver interoperability test diagram . 55

Table 1 – Timing requirements for mode transitions . 11
Table 2 – Out-of-band spectral mask parameters . 14
Table 3 – In-band spectral mask parameters . 15
Table 4 – Rejection ratio values . 17
Table 5 – In-band rejection values . 18
Table 6 – Physical layer parameters . 19
Table A.1 – Standby signal . 21
Table F.1 – Frequency accuracy . 29
Table F.2 – Transmitter output level and output impedance test . 32
Table F.3 – Receiver test equipment components . 37
Table F.4 – In-band interferer frequency and signal levels . 41
Table F.5 – Out-of-band interferer frequency signal levels . 42
Table F.6 – Example of a list of interoperable equipment compatible with the IEC DC-
shutdown specification . 48
Table F.7 – Start process interoperability test steps . 51
Table F.8 – Stop process interoperability test steps . 52
Table F.9 – Repeated start and stop process interoperability test steps . 54

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
Power line communication for DC shutdown
equipment - Communication signal, physical layer
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote international
co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end and
in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical Reports,
Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC Publication(s)”). Their
preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with
may participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely with the International Organization for
Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence between
any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter.
5) IEC itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity
assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any
services carried out by independent certification bodies.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) IEC draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). IEC takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in
respect thereof. As of the date of publication of this document, IEC had received notice of (a) patent(s), which
may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent
the latest information, which may be obtained from the patent database available at https://patents.iec.ch. IEC
shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
IEC 63257 has been prepared by IEC technical committee 82: Solar photovoltaic energy
systems. It is an International Standard.
The text of this International Standard is based on the following documents:
Draft Report on voting
82/2189/FDIS 82/2593/RVD
Full information on the voting for its approval can be found in the report on voting indicated in
the above table.
The language used for the development of this International Standard is English.
This document was drafted in accordance with ISO/IEC Directives, Part 2, and developed in
accordance with ISO/IEC Directives, Part 1 and ISO/IEC Directives, IEC Supplement, available
at www.iec.ch/members_experts/refdocs. The main document types developed by IEC are
described in greater detail at www.iec.ch/publications.
The committee has decided that the contents of this document will remain unchanged until the
stability date indicated on the IEC website under webstore.iec.ch in the data related to the
specific document. At this date, the document will be
– reconfirmed,
– withdrawn, or
– revised.
INTRODUCTION
This document defines the communication requirements for reducing the output voltage of the
DC cables that leave a PV array. This output voltage reduction function can support emergency
responders during firefighting operations. For this function, communication is necessary from
the inverter / initiator to the PV-modules. Today there are many ways to accomplish this
communication task and it is possible to use either wired or wireless solutions. With wireless
solutions issues with range and/or communication robustness may occur. Although robustness
can be tackled with protocols and modulation schemes, it is sometimes hard to get the
necessary range due to physical limitations and normative regulations. With wired
communication the need of an additional wire which has to be installed along with the DC power
cabling is often a problem. A solution for this is to use power line communication so that the
DC power and the information signal are on the same cable and therefore installation
requirements and costs are low because the necessity of laying an extra communication cable
is eliminated. This document has been developed to set rules for such a power line
communication.
1 Scope
This document applies to photovoltaic (PV) system components and communication networks
supporting the communication of the DC shutdown equipment using power line communication.
This document defines how to propagate the operational state of the entire PV system (normal
/ shutdown) to the individual power production components comprising the PV system. The
document also describes requirements and constraints associated with power line
communication networks that are used to support this application.
NOTE 1 It is possible to have systems communicating in different ways to the method covered in this document.
E.g., in systems where all components of the PLC communication are from the same manufacturer. For those systems
this document does not apply.
NOTE 2 Not included in the scope of this document are requirements for DC shutdown initiator mechanism,
disconnection and de-energization.
NOTE 3 This document does not address whether DC shutdown is required or not.
NOTE 4 EMC requirements are not included in this document.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies.
For undated references, the latest edition of the referenced document (including any
amendments) applies.
IEC TS 61836, Solar photovoltaic energy systems - Terms, definitions and symbols
IEC 62548:2016, Photovoltaic (PV) arrays - Design requirements
CISPR 11:2015, Industrial, scientific and medical equipment - Radio-frequency disturbance
characteristics - Limits and methods of measurement
CISPR 11:2015/AMD1:2016
CISPR 11:2015/AMD2:2019
3 Terms, definitions and abbreviated terms
For the purposes of this document, the terms and definitions given in IEC TS 61836 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following
addresses:
– IEC Electropedia: available at https://www.electropedia.org/
– ISO Online browsing platform: available at https://www.iso.org/obp
3.1 Terms and definitions
3.1.1
components
equipment intended to be used in a DC shutdown system to initiate, disconnect or isolate the
controlled conductors of a PV system
3.1.2
communication protocol
formal descriptions of digital message formats and rules
3.1.3
initiation device
initiator
manual or automatic switching device, input port or signal that will result in the activation of the
shutdown system function(s)
3.1.4
PV power source
DC array or aggregate of arrays that generates DC power
3.1.5
receiver
equipment responsible for accepting the communication signal sent by a transmitter and
capable of initiating a state change of PV power source components based on the signal
received (see 5.2)
3.1.6
shutdown function
function that reduces the output voltage of the DC cables leaving a PV array in a certain amount
of time
3.1.7
DC shutdown system
components and communication protocols that are used to perform shutdown function.
Components of a shutdown communication system are initiator(s), transmitter(s), and
receiver(s)
3.1.8
transmitter
equipment responsible for sending a communication signal that reflects the current state of the
initiation device (see 5.2)
3.1.9
barker code
finite sequence of digital values with ideal autocorrelation property used for synchronization in
digital communication
3.1.10
spread frequency shift keying
S-FSK
frequency modulation scheme which uses discrete frequency changes of a carrier signal to
transmit digital information
Note 1 to entry: The main benefit compared to normal frequency shift keying is that the carrier frequencies are
separated by at least 10 kHz and the receiver only needs one carrier to decode the complete message.
3.2 Abbreviated terms
AFD Arc Fault Detector
AFPE Arc Fault Protection Equipment
MLE Module Level Electronics
MLPE Module Level Power Electronics
MLSD Module Level Shutdown Device
NRZ Non-Return to Zero
PLC Power line Communication
PPM Parts per Million
PS Power Supply
PV Photovoltaic
RCMU Residual Current Monitoring Unit
RMS Root Mean Square
SD Shutdown Device
S-FSK Spread Frequency Shift Keying
SS Shutdown System
4 Power line communication systems
4.1 General history of PLC
Since the beginning of the electrification of households and the industry there has also been
the need for data communication, so power line communication has an over hundred-year
history. It started with ripple control with frequencies ≤ 2 kHz back in the early 1900s to switch
streetlights on and off and is nowadays capable of Gbit/s transmissions with cheap plug-in
adapters that use frequencies from 2 MHz up to 300 MHz for in-home use.
As the calculation power of microprocessors or microcontrollers now reaches levels which were
unimaginable at the beginning of the computer era, we can now have a myriad of carriers each
with different complex modulation schemes and error correcting codes so we can reach the
goal of a transmission system that operates nearly at the Shannon limit (the theoretical
maximum rate of error free data that can be transferred over a given noisy transmission
channel) with very high data rates or very robust data transmission.
4.2 PLC operational considerations
Interoperability and safety are the main goals of this document, but also unnecessary human
interaction or complexity is to be avoided if possible.
For this reason, a very common, robust and easy modulation technique, spread frequency shift
keying (S-FSK) is used. Additionally, Barker codes ensure robustness against noise and false
signal detection.
5 DC shutdown system configuration
5.1 General
A DC shutdown system comprises components and communication protocols to perform
shutdown function. See Figure 1. The switches shown in the diagram are just an example of
how the modules can be disconnected.
Figure 1 – Example of DC shutdown system
5.2 System setup
A system shall have at least one initiator and one transmitter and several receivers for the
shutdown signal. The receivers can also incorporate a transmitter for sending status information
back to the inverter / shutdown transmitter. See Annex D for the system boundaries that are the
basis for all the parameter values in this document.
5.3 Operational considerations
Shutdown systems shall provide a mechanism to bring the PV system(s) back online after a
shutdown event.
6 Operating modes
6.1 General
Two modes of operation are defined for a shutdown system: active mode and shutdown mode.
6.2 Active mode
In active mode the system generates power and operates unimpeded by the shutdown system.
This mode is active as long as the initiator is set to “on”. The system shall monitor the Initiator
for a change in operating state. It is activated by periodically sending a ‘permission to operate’
(keep alive) signal.
6.3 Shutdown mode
As the initiator is set to “off” the system shall change into the shutdown mode in a certain
amount of time as specified in Table 1. In shutdown mode the system needs to limit the power
and voltage of the DC system. The change from shutdown mode to active mode shall be done
in a certain amount of time specified as T in Table 1.
Start
6.4 Standby signal
When in shutdown mode each PV-module receiver can output a standby-signal. If a standby
signal is used it shall be a low voltage, low current signal as defined in Annex A.
6.5 Mode transitions
As the PV system has to be de-energized in a certain period of time, e.g. 30 s, each subsystem
has to get a share of the total time to facilitate the process steps needed to do this.
A typical process can be considered as the following sequence of events:
– T : Initiator signals shutdown mode to shutdown transmitter.
– T : Shutdown transmitter stops sending the periodical permission to operate signal.
– T : Receiver / MLE disconnects / de-energizes all PV power sources.
: Stored energy from equipment connected to the DC-lines (e.g., an inverter) is reduced
– T
so a safe voltage level (V ) is reached.
Off
The timing requirements can be found in Table 1 and are depicted in Figure 2 and Figure 3.
Table 1 – Timing requirements for mode transitions
Symbol Mode specification Max. Unit
Time for initiator to relay to transmitter 2 s
T
Time for transmitter to stop sending permission to operate signal 2 s
T
Time for receiver to switch off / de-energize PV power sources 13 s
T
Time for stored energy to be reduced 13 s
T
Total time T + T + T + T 30 s
T
1 2 3 4
T
Time for the MLE to switch on PV power sources 20 s
T
Start
Figure 2 – Stop process timing
Figure 3 – Start process timing
The time from the Initiator sending permission to operate to the transmitter sending the first
keep alive signal (T ) depends on the manufacturers implementation and shall be stated in
MS
the product manual.
7 Power line communication requirements
7.1 Crosstalk
A big challenge in many communication systems, especially with PLC is crosstalk. Crosstalk
means that a (PLC-)signal on one line/wire is influencing a signal/channel on another line/wire
to which it is not galvanically connected. Crosstalk is usually caused by unwanted capacitive
and/or inductive coupling and can lead to deteriorated signal reception or to unwanted
behaviour due to misinterpreted signals. In a PV system it is very common that the DC wires of
the modules are put together in conduits. If there are DC wires from different inverters put
together in one conduit the wires will run in parallel, so crosstalk is inevitable. If a
communication system uses broadcast messages (unaddressed messages) then even
receivers that are not directly connected with the transmitter can receive the broadcasted
message. See Figure 4.
Capacitive coupling Inductive coupling

Figure 4 – Capacitive and inductive coupling
7.2 Crosstalk mitigation
7.2.1 General
There are two ways of coping with crosstalk. Physically, by preventing signal coupling through
shielding and/or better wiring practices or logically by implementing suitable protocols. A
combination of both can be useful.
7.2.2 Physical crosstalk mitigation
It is important that the wiring in the system is done according to applicable safety standards.
By following the rules of IEC 62548:2016, 7.4.3 and the points listed below, the system will be
more robust against overvoltage from indirect lightning, will have lower EMI radiation and have
less crosstalk.
• The DC+ and DC- cables from one string shall be put together as close as possible. This
reduces the loop area and therefore minimizes the unwanted radiation of signals. See
Figure 5.
• Cables going from the inverter to the PV modules shall be placed in a metal conduit that is
connected to earth.
• Cables from different inverters shall be bundled in different conduits.
• Avoid wire loops.
Figure 5 – Example of string cabling
See Annex E for more examples.
7.3 Physical layer aspects
The transmitter uses the DC power lines to transmit a signal to the receivers of the (sub)system.
The transmitter continuously sends a “permission to operate” (“keep alive”) signal if the initiator
is set to “permission to operate”. As long as the receivers get this signal, they are allowed to
put power on the DC lines. When the transmitter ceases to send this “permission to operate”
signal, the receivers shall enter shutdown mode. The frequencies for this signal were selected
with the following constraints:
• Shall be derivable from a standard quartz frequency (e.g., 16 MHz).
• The two tones shall be at least 10 kHz apart from each other (minimum spreading so a
disturbance of both tones from one interference source is unlikely).
• Shall be below 150 kHz for CISPR 11 compliance. It is important to note that the receiver
bandwidth at 150 kHz is 9 kHz and the filter has a roll-off so it is necessary that the chosen
frequencies are below 140 kHz so they do not fall into the detection bandwidth of the EMI-
receiver.
• The arc fault detection shall not be impaired by permanent transmission and the frequencies
below 100 kHz shall be available for arc detection.
The base frequency is 6 250 Hz and the two tones are basically 19 and 21 times the base
frequency as can be seen in Table 6.
7.4 Transmitter
7.4.1 General
The transmitter broadcasts a permission to operate signal using S-FSK modulation. The
transmitter shall have a well-defined output impedance and shall be capable of driving low
impedance loads, see Table 6.
7.4.2 Requirements for the transmitter
7.4.2.1 Transmitter(s) shall continuously send a cyclical code sequence, which includes
‘permission to operate’ when an initiator indicates shutdown is not active, corresponding to the
code sequences defined in Table 6.
7.4.2.2 Transmitter(s) shall have an output impedance in the range specified for Z in the
OUT
transmission frequency band f to f .
M S
7.4.2.3 Transmitter(s) shall provide an open circuit output voltage in the range specified for
.
V
TX
7.4.2.4 Transmitter(s) shall transmit permission to operate signal using a mark and space
tone frequency of f and f respectively.
M S
7.4.2.5 Transmitter(s) shall maintain the transmission of a mark or a space tone for T
S
duration.
7.4.2.6 Transmitter(s) shall transmit ‘permission to operate’ signals according to a fixed duty
cycle defined by an integer number of consecutive transmitted code words followed by an
integer number of zero energy code words.
7.4.2.7 Transmitter(s) shall maintain phase coherency when transitioning between mark and
space tones.
7.4.2.8 Transmitter(s) shall maintain S-FSK tone frequencies (f and f ) and effective bit
M S
rate (RS) to within a ±100 ppm tolerance when in operation inclusive of allowances for
temperature and aging.
7.4.2.9 Transmitter(s) shall ensure that the S-FSK tone frequencies and the effective bit
rate remain proportional to each other for variations within their permitted tolerances.
7.4.3 Transmitter out-of-band emission requirements
The transmitter(s) shall not generate spurious out-of-band signals that could interfere with other
communication systems or with PV system components like MPP tracker or AFPE (see
Annex B).
• The out-of-band spurious frequency components shall not exceed the levels defined in
Table 2 and shown in Figure 6.
Table 2 – Out-of-band spectral mask parameters
Out-of-band spectral mask
f – 4,5 kHz f – 4,5 kHz f + 4,5 kHz f + 4,5 kHz
S S M M
f (kHz) 0  114,25 114,25 135,75 135,75 500
P (dBc) -50 -50 0 0 -50 -50
P Signal level in dBc
Figure 6 – Out-of-band spectrum mask
7.4.4 Transmitter in-band emission requirements
To ensure easy separation of the carriers in the demodulator, the in-band spectrum of the two
FSK carriers shall be limited.
• In-band frequency components shall not exceed the levels defined in Table 3 and shown in
Figure 7.
Table 3 – In-band spectral mask parameters
In-band spectral mask
f − f (kHz) −50 < f ≤ −4,75 −4,75 < f ≤ −0,75 −0,75 < f ≤ 0,75 0,75 < f ≤ 4,75 4,75 < f ≤ 50
c
P (dBc) −50 Linearly rising 0 Linearly falling −50
from −50 dBc to from 0 dBc to
0 dBc −50 dBc
f Carrier-frequency
c
Figure 7 – In-band spectral mask
If the transmitter is integrated into an inverter, then the measurement of the transmitter emission
shall be done when the inverter is in standby. The emission of the inverter during standby or
feed in operation shall not interfere with the power line communication. It is mandatory that the
switching frequency of the inverter (also of the integrated DC/DC converters) and the resulting
spurious emissions do not fall into the communication band of the PLC (see Figure F.12).
7.5 Receiver
7.5.1 General
The receiver(s) shall be able to handle a large range of input signal amplitude. Maximum
amplitude is received with maximum transmit signal level and minimum PV string attenuation,
and conversely, minimum signal is received with minimum transmit signal level and maximum
PV string attenuation.
7.5.2 Requirements for the receiver
7.5.2.1 Receiver(s) shall decode the FSK signals at f and f as sent by the transmitter.
M S
7.5.2.2 Receiver(s) shall indicate the presence of permission to operate signals without
gaps or interruptions over at least a one (1) h observation period in the presence of a compliant
S-FSK signal having a compliant duty cycle and an amplitude in the range I mA –
RXSENSERMS
I mA (see Table 6).
RXMAXRMS
7.5.2.3 Receiver(s) shall meet the requirements of this specification when tested with
compliant signals that are subject to any allowable frequency/timing offset within the tolerances
specified in Table 6.
7.5.2.4 Receiver(s) shall indicate the absence of permission to operate signals in response
to any compliant code other than the designated code sequences, which state a permission to
operate code specified in Table 6.
7.5.2.5 Receiver(s) including their output leads (defined as the cables that connect the SD
to the PV system. Output leads of the SD end at the PV connectors used for the string
connection.) shall have pass-through impedance with absolute values in the range specified for
|Z | and |Z | in Table 6 in the frequency range from 20 kHz up to 200 kHz both in active mode
l u
and in shutdown mode.
For multi-module SD (i.e., SD implementations where modules are connected in series), the
pass-through impedance values shall be multiplied by the maximum quantity of PV modules
intended to be used with such a SD to determine the total impedance.
7.5.2.6 Receiver(s) shall indicate the presence of permission to operate signals without any
false detections in the presence of a standardized noise and interference test signal as specified
in Annex F.
Manufacturers are advised that Keep Alive code word consistency checking should be
implemented. Methods to achieve this include, but are not limited to, checking the bit pattern
match of two or more successive code word triplets (W1W1W1) and checking the time interval
between them is within acceptable tolerances.
7.5.2.7 The receiver shall not be perturbed by signals outside the receive band.
7.5.2.8 Receiver(s) shall tolerate the presence of out-of-band signals having rejection ratio
values as defined in Table 4 and shown in Figure 8, for a sensitivity reduction of no more than
3 dB.
Table 4 – Rejection ratio values
RX – Rejection ratio
f (kHz) 0 < f ≤ 50 50 < f ≤ 107 107 < f ≤ 143 143 < f ≤ 300 300 < f ≤ 1 000
Rejection (dB) -57 -36 0 -36 -45

Figure 8 – Rejection ratio graph
7.5.2.9 Receiver shall reject in-band signals by values defined in Table 5 and depicted in
Figure 9.
Table 5 – In-band rejection values
RX In-band rejection
f – f (kHz) -50 < f ≤ -3 -3 < f ≤ 3 3 < f ≤ 50
c
Rejection (dB) -20 0 -20
Figure 9 – In-band rejection graph
The receiver shall be able to separate the two carrier frequencies of the FSK modulated RF
signal.
7.6 Protocol
In Figure 10 the basic concept of the protocol is shown. In order to have enough undisturbed
spectrum and time for arc fault detection the communication is as short as possible without
sacrificing robustness. The timing and communication parameters can be found in Table 6. The
timing parameters were chosen so they can be implemented easily on digital systems with
standard quartz crystals and clock dividers. Please also see Annex C for Multi Module
Shutdown Device examples.
Figure 10 – Keep Alive duty cycle timing diagram
Table 6 – Physical layer parameters
Symbol Transmitter Minimum Nominal Maximum Unit Remark
specification
W Logic 1 code +1 = mark,
word {-1, -1, -1, +1, +1, +1, -1, +1, +1, -1, +1} -1 = space
W Logic 0 code +1 = mark,
word -1 = space
{+1, +1, +1, -1, -1, -1, +1, -1, -1, +1, -1}
Z Zero energy
word
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0} 0 = zero energy
Cyclical A; B; C are W or
{A, B, C, Z, Z, Z, Z, Z, Z, Z, Z, Z, Z, Z, Z, Z, Z,
transmission
W
Z, Z}
Permission to A B C = W W W Mandatory
1 1 1
operate code
(permission to
operate inverter 1)
Reserved A B C = W W W (permission to
0 0 0
operate inverter 2)
Reserved A B C = W W W (permission to
1 0 1
operate inverter 3)
Reserved A B C = W W W (permission to
0 1 0
operate inverter 4)
Reserved A B C = W W W (permission to
1 1 0
operate inverter 5)
Reserved A B C = W W W (permission to
0 0 1
operate inverter 6)
Reserved A B C = W W W (permission to
0 1 1
operate inverter 7)
Reserved A B C = W W W (permission to
1 0 0
operate inverter 8)
f Mark frequency 131,236875 131,25 131,263125 kHz 6,25 kHz × 21
M
f Space frequency 118,748812 118,75 118,751187 kHz 6,25 kHz × 19
S
T Average bit 5,119488 5,12 5,120512 ms (Time to complete
S
period one full duty
cycle) / 209
T Transmission 168,943104 168,96 168,976896 ms 3 words
T
period
T Quiet period 901,029888 901,12 901,210112 ms 16 words
Q
Symbol Transmitter Minimum Nominal Maximum Unit Remark
specification
T Cycle period 1069,972992 1070,08 1070,187008 ms 19 words
C
Z Transmitter 0,05 1,5 Ω Measured at the
TX
output output of the
impedance device under test
(DUT)
V Transmitter 350 400 500 mV
TX
ou
...

IEC 63257 ®
Edition 1.0 2026-05
NORME
INTERNATIONALE
Communication de ligne électrique pour les équipements d’arrêt du courant
continu - Signaux de communication, couche physique

ICS 27.160  ISBN 978-2-8327-1161-3

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utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et
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SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 4
INTRODUCTION . 6
1 Domaine d’application . 7
2 Références normatives . 7
3 Termes, définitions et abréviations . 7
3.1 Termes et définitions. 7
3.2 Abréviations . 9
4 Systèmes de communication de ligne électrique . 9
4.1 Historique général de la communication de ligne électrique . 9
4.2 Considérations d’ordre opérationnel de la communication de ligne électrique. 9
5 Configuration du système d’arrêt du courant continu . 10
5.1 Généralités . 10
5.2 Montage de système . 10
5.3 Considérations d’ordre opérationnel . 10
6 Modes de fonctionnement . 10
6.1 Généralités . 10
6.2 Mode actif . 10
6.3 Mode arrêt . 11
6.4 Signal en mode veille . 11
6.5 Transitions de mode . 11
7 Exigences relatives à la communication de ligne électrique . 12
7.1 Diaphonie . 12
7.2 Atténuation de la diaphonie . 13
7.2.1 Généralités . 13
7.2.2 Atténuation de la diaphonie physique . 13
7.3 Aspects des couches physiques . 14
7.4 Émetteur . 14
7.4.1 Généralités . 14
7.4.2 Exigences relatives à l’émetteur: . 14
7.4.3 Exigences relatives aux émissions hors bande de l’émetteur . 15
7.4.4 Exigences relatives aux émissions "dans la bande" de l’émetteur . 16
7.5 Récepteur . 16
7.5.1 Généralités . 16
7.5.2 Exigences relatives au récepteur . 17
7.6 Protocole . 19
8 Résumé . 21
Annexe A (informative) Signal en mode veille . 22
A.1 Généralités . 22
A.2 Consommation en énergie réduite nocturne . 22
A.3 Facilité d’installation . 22
Annexe B (informative) Compatibilité du détecteur de défaut d’arc . 23
Annexe C (normative) Dispositif d’arrêt multimodule . 24
Annexe D (informative) Limites de configuration du système photovoltaïque pour les
valeurs fournies de communication de ligne électrique . 25
Annexe E (informative) Bonnes pratiques d’installation des systèmes photovoltaïques . 26
Annexe F (normative) Spécification d’essai . 29
F.1 Généralités . 29
F.2 Spécification d’essai électrique de l’émetteur . 29
F.2.1 Principe de l’essai électrique de l’émetteur . 29
F.2.2 Essai de performance électrique de l’émetteur . 30
F.3 Spécification d’essai électrique du récepteur . 35
F.3.1 Principe de l’essai du récepteur . 35
F.3.2 Essais de performance électrique du récepteur . 38
F.4 Spécification de l’essai d’interopérabilité de l’équipement . 49
F.4.1 Définition de l’interopérabilité technique . 49
F.4.2 Conditions préalables aux essais d’interopérabilité: . 50
F.4.3 Symptômes d’interopérabilité et de non-interopérabilité . 50
F.4.4 Cadre général de l’essai d’interopérabilité . 52
F.5 Séquences d’essai d’interopérabilité . 53
F.5.1 Essai d’interopérabilité du processus de démarrage: récepteur unique . 53
F.5.2 Essai d’interopérabilité du processus d’arrêt: récepteur unique . 54
F.5.3 Essai d’interopérabilité de démarrage et d’arrêt répété: récepteur
unique . 55
F.5.4 Essai d’interopérabilité avec plusieurs récepteurs: . 57
Bibliographie . 58

Figure 1 – Exemple de système d’arrêt du courant continu . 10
Figure 2 – Minutage du processus d’arrêt . 12
Figure 3 – Minutage du processus de démarrage . 12
Figure 4 – Couplages capacitif et inductif . 13
Figure 5 – Exemple de câblage de chaîne . 13
Figure 6 – Masque de spectre hors bande . 15
Figure 7 – Masque de spectre "dans la bande" . 16
Figure 8 – Graphe du rapport de réjection . 18
Figure 9 – Graphe de réjection "dans la bande" . 18
Figure 10 – Diagramme de minutage du cycle de service d’entretien . 19
Figure E.1 – Boîtier de raccordement de chaînes . 26
Figure E.2 – Exemple de câblage correct de raccordement de chaînes . 27
Figure E.3 – Exemple d’installation sur toiture . 28
Figure F.1 – Configuration d’essai de l’émetteur . 30
Figure F.2 – Essai de l’exactitude de la fréquence . 30
Figure F.3 – Essai de l’exactitude de minutage de signal . 31
Figure F.4 – Essai du niveau de sortie de l’émetteur . 33
Figure F.5 – Masque d’émission parasite "dans la bande" de l’émetteur . 34
Figure F.6 – Schéma des essais "dans la bande" et hors bande . 34
Figure F.7 – Masque d’émission parasite hors bande de l’émetteur . 35
Figure F.8 – Configuration d’essai du récepteur dans le cas d’un SD à module unique . 36
Figure F.9 – Configuration d'essai du récepteur dans le cas d'un SD multimodule . 37
Figure F.10 – Utilisation facultative de R et L . 37
M 1
Figure F.11 – Signal de PLC du SD défini dans l’IEC . 40
Figure F.12 – Niveaux d’essai de réjection "dans la bande" du brouilleur (en valeur
efficace) . 42
Figure F.13 – Niveaux d’essais de la réjection du brouilleur hors bande . 44
Figure F.14 – Communication de ligne électrique avec un signal d’ondes entretenues
(CW) superposé . 48
Figure F.15 – Montage d’essai . 49
Figure F.16 – Principe du cadre de l’essai d’interopérabilité de communication . 53
Figure F.17 – Minutage de l’essai d’interopérabilité du processus de démarrage . 54
Figure F.18 – Minutage de l’essai d’interopérabilité du processus d’arrêt . 55
Figure F.19 – Minutage de l’essai d’interopérabilité du processus de démarrage et
d’arrêt répété . 56
Figure F.20 – Diagramme d’essai d’interopérabilité avec plusieurs récepteurs . 57

Tableau 1 – Exigences de minutage pour les transitions de mode . 11
Tableau 2 – Paramètres de masque de spectre hors bande . 15
Tableau 3 – Paramètres de masque de spectre "dans la bande" . 16
Tableau 4 – Valeurs du rapport de réjection . 17
Tableau 5 – Valeurs de réjection "dans la bande" . 18
Tableau 6 – Paramètres de couche physique . 19
Tableau A.1 – Signal en mode veille . 22
Tableau F.1 – Exactitude de la fréquence . 30
Tableau F.2 – Essai du niveau de sortie de l’émetteur et de l’impédance de sortie . 33
Tableau F.3 – Composants des équipements d’essai du récepteur . 38
Tableau F.4 – Niveaux de signaux et de fréquences "dans la bande" du brouilleur . 42
Tableau F.5 – Niveaux de signaux de fréquences hors bande du brouilleur . 44
Tableau F.6 – Exemple de liste d’équipements interopérables compatibles avec la
spécification IEC relative à l’arrêt du courant continu . 50
Tableau F.7 – Étapes d’essai d’interopérabilité du processus de démarrage . 53
Tableau F.8 – Étapes d’essai d’interopérabilité du processus d’arrêt . 54
Tableau F.9 – Étapes d’essai d’interopérabilité du processus de démarrage et d’arrêt
répété . 56

COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
Communication de ligne électrique pour les équipements
d’arrêt du courant continu -
Signaux de communication, couche physique

AVANT-PROPOS
1) La Commission Électrotechnique Internationale (IEC) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de l’IEC). L’IEC a pour objet
de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines
de l'électricité et de l'électronique. À cet effet, l’IEC – entre autres activités – publie des Normes internationales,
des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au public (PAS) et
des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de l’IEC"). Leur élaboration est confiée à des comités d'études,
aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’IEC, participent également
aux travaux. L’IEC collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon
des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de l’IEC concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de l’IEC
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de l’IEC se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de l’IEC. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que l’IEC
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; l’IEC ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de l’IEC s'engagent, dans toute
la mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de l’IEC dans leurs publications nationales
et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de l’IEC et toutes publications nationales ou
régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) L’IEC elle-même ne fournit aucune attestation de conformité. Des organismes de certification indépendants
fournissent des services d'évaluation de conformité et, dans certains secteurs, accèdent aux marques
de conformité de l’IEC. L’IEC n'est responsable d'aucun des services effectués par les organismes de certification
indépendants.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à l’IEC, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou mandataires,
y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités nationaux de l’IEC,
pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre dommage de quelque
nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais de justice) et les dépenses
découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de l’IEC ou de toute autre Publication de l’IEC,
ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document de l’IEC peuvent faire l’objet
de droits de brevets. L'IEC ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à la portée de ces droits
de propriété. À la date de publication du présent document, l’IEC n’a reçu aucune déclaration relative à des droits
de brevets, qui pourraient être exigés pour la mise en œuvre du présent document. Toutefois, il est rappelé
aux responsables de cette mise en œuvre qu’il ne s’agit peut-être pas des informations les plus récentes,
qui peuvent être obtenues dans la base de données disponible à l’adresse https://patents.iec.ch. L’IEC ne saurait
être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de brevets.
L’IEC 63257 a été établie par le comité d'études 82 de l'IEC: Systèmes de conversion
photovoltaïque de l'énergie solaire. Il s'agit d'une Norme internationale.
Le texte de cette Norme internationale est issu des documents suivants:
Projet Rapport de vote
82/2189/FDIS 82/2593/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à son approbation.
La langue employée pour l’élaboration de cette Norme internationale est l’anglais.
Le présent document a été rédigé selon les directives ISO/IEC, Partie 2, il a été développé
selon les directives ISO/IEC, Partie 1 et les directives ISO/IEC, Supplément IEC, disponibles
sous www.iec.ch/members_experts/refdocs. Les principaux types de documents développés
par l'IEC sont décrits plus en détail sous www.iec.ch/publications.
Le comité a décidé que le contenu de ce document ne sera pas modifié avant la date de stabilité
indiquée sur le site web de l'IEC sous webstore.iec.ch dans les données relatives au document
recherché. À cette date, le document sera
– reconduit,
– supprimé, ou
– révisé.
INTRODUCTION
Le présent document définit les exigences de communication qui permettent de réduire
la tension des câbles de courant continu en sortie d’un groupe photovoltaïque. Pendant
les opérations de lutte contre l’incendie, cette fonction de réduction de la tension de sortie peut
servir aux intervenants d’urgence. Pour que cette fonction soit effective, une communication
est nécessaire entre l’onduleur/initiateur et les modules photovoltaïques. Aujourd’hui, il existe
de nombreuses manières de réaliser cette tâche de communication et il est possible d’utiliser
des solutions câblées ou sans fil. Avec des solutions sans fil, des problèmes de robustesse
de plage et/ou de communication peuvent survenir. Bien que la robustesse puisse être
améliorée par l’application de protocoles et schémas de modulation, il est parfois difficile
d’atteindre la plage nécessaire en raison des limites physiques et des réglementations
normatives. Avec la communication câblée, un fil supplémentaire doit être installé
avec le câblage en courant continu, ce qui constitue souvent un obstacle. Une solution consiste
à utiliser la communication de ligne électrique de telle sorte que la puissance en courant continu
et les signaux d’information soient sur le même câble. Par conséquent, les exigences et
les coûts d’installation sont faibles, car il n’est plus nécessaire de poser un câble
de communication supplémentaire. Le présent document a été développé pour établir les règles
relatives à cette communication de ligne électrique.

1 Domaine d’application
Le présent document s’applique aux composants d’un système photovoltaïque (PV) et
aux réseaux de communication qui soutiennent la communication de l’équipement d’arrêt
du courant continu au moyen d’une communication de ligne électrique.
Le présent document définit comment diffuser l’état de fonctionnement de tout le système
photovoltaïque (normal/arrêt) vers chacun de ses composants de production de puissance.
Il décrit également les exigences et les contraintes associées aux réseaux de communication
de ligne électrique utilisés pour soutenir cette application.
NOTE 1 Il est possible que des systèmes communiquent d’une manière différente par rapport à la méthode couverte
dans le présent document. Il s’agit, par exemple, des systèmes dans lesquels tous les composants
de la communication de ligne électrique proviennent du même fabricant. Le présent document ne s’applique pas
à ces systèmes.
NOTE 2 Les exigences relatives au mécanisme initiateur d’arrêt du courant continu, à la déconnexion et à la mise
hors tension ne relèvent pas du domaine d’application du présent document.
NOTE 3 Le présent document ne traite pas du fait que l’arrêt du courant continu soit exigé ou non.
NOTE 4 Les exigences CEM ne sont pas incluses dans le présent document.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie
de leur contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule
l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document
de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
IEC TS 61836, Solar photovoltaic energy systems - Terms, definitions and symbols
(disponible en anglais seulement)
IEC 62548:2016, Groupes photovoltaïques (PV) - Exigences de conception
CISPR 11:2015, Appareils industriels, scientifiques et médicaux - Caractéristiques
de perturbations radioélectriques - Limites et méthodes de mesure
CISPR 11:2015/AMD1:2016
CISPR 11:2015/AMD2:2019
3 Termes, définitions et abréviations
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’IEC TS 61836 ainsi que
les suivants s’appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées
en normalisation, consultables aux adresses suivantes:
– IEC Electropedia: disponible à l'adresse https://www.electropedia.org/
– ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp
3.1 Termes et définitions
3.1.1
composants
équipement destiné à être utilisé dans le système d’arrêt du courant continu afin d’initier,
de déconnecter ou d’isoler les conducteurs contrôlés d’un système photovoltaïque
3.1.2
protocole de communication
descriptions formelles des règles et formats de message numériques
3.1.3
dispositif d'initiation
initiateur
dispositif de coupure manuel ou automatique, port d’entrée ou signal qui résulte en l’activation
de la ou des fonctions du système d’arrêt
3.1.4
source de courant photovoltaïque
groupe de courant continu ou ensemble de groupes qui génère une puissance en courant
continu
3.1.5
récepteur
équipement chargé d’accepter le signal de communication envoyé par un émetteur, et capable
d’initier un changement d’état des composants de la source de courant photovoltaïque
sur la base du signal reçu (voir 5.2)
3.1.6
fonction d’arrêt
fonction qui réduit la tension des câbles de courant continu en sortie d’un groupe photovoltaïque
dans un certain laps de temps
3.1.7
système d'arrêt du courant continu
composants et protocoles de communication utilisés pour exécuter la fonction d’arrêt.
Les composants d’un système de communication d’arrêt sont l’initiateur ou les initiateurs,
l’émetteur ou les émetteurs et le ou les récepteurs
3.1.8
émetteur
équipement chargé d’envoyer un signal de communication qui reflète l’état actuel du dispositif
d'initiation (voir 5.2)
3.1.9
code invitation
séquence finie de valeurs numériques dont les propriétés d’autocorrélation sont idéales, et
qui est utilisée pour la synchronisation en communication numérique
3.1.10
modulation par saut de fréquence étalée
S-FSK
schéma de modulation de fréquence qui utilise les modifications de fréquences discrètes
d’un signal porteur pour émettre des informations numériques
Note 1 à l’article: Le principal avantage par rapport à la modulation par saut de fréquence normale est
que les fréquences du porteur sont espacées d’au moins 10 kHz et que le récepteur ne nécessite qu’un seul porteur
pour décoder l’ensemble du message.
Note 2 à l'article: L’abréviation "S-FSK" est dérivée du terme anglais développé correspondant "spread frequency
shift keying".
3.2 Abréviations
AFD (Arc Fault Detector) détecteur de défaut d’arc
AFPE (Arc Fault Protection Equipment) équipement de protection contre les défauts d’arc
MLE (Module Level Electronics) électronique au niveau du module
MLPE (Module Level Power Electronics) électronique de puissance au niveau du module
MLSD (Module Level Shutdown Device) dispositif d’arrêt au niveau du module
NRZ (Non-Return to Zero) non-retour à zéro
PLC (Power line Communication) communication de ligne électrique
PPM (Parts per Million) parties par million
PS (Power Supply) alimentation électrique
PV Photovoltaïque
RCMU (Residual Current Monitoring Unit) unité de contrôle de courant différentiel résiduel
RMS (Root Mean Square) valeur efficace
SD (Shutdown Device) dispositif d’arrêt
S-FSK (Spread Frequency Shift Keying) modulation par saut de fréquence étalée
SS (Shutdown System) système d’arrêt

4 Systèmes de communication de ligne électrique
4.1 Historique général de la communication de ligne électrique
Dès ses débuts, l’électrification des ménages et de l’industrie a également vu apparaître
les besoins en communication de données. Ainsi, l’histoire de la communication de ligne
électrique remonte à plus d’une centaine d’années. Cette communication a commencé
avec la télécommande centralisée à des fréquences ≤ 2 kHz au début des années 1900
pour allumer et éteindre les lampadaires. De nos jours, il est possible de réaliser
des transmissions en Gbit/s avec des adaptateurs enfichables bon marché qui utilisent
des fréquences comprises entre 2 MHz et 300 MHz pour un usage domestique.
Étant donné que la puissance de calcul des microprocesseurs ou microcontrôleurs atteint
désormais des niveaux qui étaient inimaginables au début de l’ère informatique, il peut
désormais y avoir une myriade de porteurs avec différents schémas de modulation complexes
et codes de correction d’erreurs. Il devient alors possible d’atteindre l’objectif d’un système
de transmission qui fonctionne presque à la limite de Shannon (le débit maximal théorique
des données sans erreur qui peuvent être transférées vers une voie de transmission de bruit
donnée) avec des débits de données très élevés ou des transmissions de données très
robustes.
4.2 Considérations d’ordre opérationnel de la communication de ligne électrique
L’interopérabilité et la sécurité constituent les objectifs principaux du présent document.
De plus, dans la mesure du possible, toute interaction humaine et complexité inutiles
doivent être évitées.
Pour cette raison, une technique de modulation très courante, robuste et facile est utilisée,
à savoir la modulation par saut de fréquence étalée (S-FSK). En outre, les codes invitations
assurent la robustesse contre le bruit et la détection de faux signaux.
5 Configuration du système d’arrêt du courant continu
5.1 Généralités
Un système d’arrêt du courant continu comprend les composants et les protocoles
de communication afin d’exécuter la fonction d’arrêt. Voir la Figure 1. Les interrupteurs
représentés dans le diagramme ne sont qu'un exemple de la manière dont les modules peuvent
être déconnectés.
Figure 1 – Exemple de système d’arrêt du courant continu
5.2 Montage de système
Un système doit avoir au moins un initiateur et un émetteur, ainsi que plusieurs récepteurs
pour le signal d’arrêt. Les récepteurs peuvent aussi incorporer un émetteur pour renvoyer
les informations d’état à l’onduleur/émetteur d’arrêt. Voir l’Annexe D pour les limites du système
qui constituent la base de toutes les valeurs des paramètres dans le présent document.
5.3 Considérations d’ordre opérationnel
Les systèmes d’arrêt doivent fournir un mécanisme afin de remettre en ligne le ou les systèmes
photovoltaïques après un cas d’arrêt.
6 Modes de fonctionnement
6.1 Généralités
Deux modes de fonctionnement sont définis pour un système d’arrêt: mode actif et mode arrêt.
6.2 Mode actif
En mode actif, le système génère de l’énergie et fonctionne sans être gêné par le système
d’arrêt. Ce mode est actif aussi longtemps que l’initiateur est réglé sur "marche". Le système
doit surveiller le changement d’état de fonctionnement de l’initiateur. Il est activé par l'envoi
périodique d'un signal de permission de fonctionner (d’entretien).
6.3 Mode arrêt
L’initiateur étant réglé sur "arrêt", le système doit passer en mode arrêt dans un certain laps
de temps comme cela est spécifié dans le Tableau 1. En mode arrêt, il est nécessaire
que le système limite la puissance et la tension du système en courant continu. Le passage
du mode arrêt en mode actif doit être effectué dans un certain laps de temps, spécifié
sous la forme T dans le Tableau 1.
Start
6.4 Signal en mode veille
En mode arrêt, chaque récepteur de module photovoltaïque peut émettre un signal
en mode veille. Si un signal en mode veille est utilisé, il doit être à basse tension et à faible
courant comme cela est défini à l’Annexe A.
6.5 Transitions de mode
Étant donné que le système photovoltaïque doit être mis hors tension pendant un certain laps
de temps (30 s, par exemple), chaque sous-système doit obtenir une part du temps total
pour simplifier les étapes de processus nécessaires pour y parvenir.
Un processus type peut se dérouler comme suit:
– T : l’initiateur signale le mode arrêt à l’émetteur d’arrêt;
– T : l’émetteur d’arrêt cesse d’envoyer le signal périodique de "permission de fonctionner";
– T : le récepteur/MLE déconnecte/met hors tension toutes les sources de courant
photovoltaïques;
– T : l'énergie stockée par l'équipement connecté aux lignes de courant continu (par exemple,
un onduleur) est réduite de manière à atteindre un niveau de tension sûr (V ).
Off
Les exigences de minutage peuvent être consultées dans le Tableau 1. Elles sont représentées
à la Figure 2 et à la Figure 3.
Tableau 1 – Exigences de minutage pour les transitions de mode
Symbole Spécification du mode Max. Unité
Temps nécessaire à l’initiateur pour transmettre à l’émetteur 2 s
T
Temps nécessaire à l’émetteur pour arrêter l’envoi du signal 2 s
T
de "permission de fonctionner"
Temps nécessaire au récepteur pour éteindre/mettre 13 s
T
hors tension les sources de courant photovoltaïques
Temps nécessaire pour réduire de l'énergie stockée 13 s
T
Temps total T + T + T + T 30 s
T
1 2 3 4
T
Temps nécessaire à la MLE pour mettre sous tension les 20 s
T
Start
sources de courant photovoltaïques

Figure 2 – Minutage du processus d’arrêt

Figure 3 – Minutage du processus de démarrage
Le laps de temps entre l’envoi de "permission de fonctionner" par l’initiateur et l’envoi
du premier signal d’entretien par l’émetteur (T ) dépend de la mise en œuvre des fabricants
MS
et doit être déclaré dans le manuel du produit.
7 Exigences relatives à la communication de ligne électrique
7.1 Diaphonie
La diaphonie constitue un défi majeur dans de nombreux systèmes de communication et
particulièrement avec la communication de ligne électrique. La diaphonie signifie
que le signal (PLC) d’une ligne/d’un câble exerce une influence sur le signal/canal d’une autre
ligne ou d’un autre câble auquel il n’est pas galvaniquement connecté. La diaphonie est
habituellement provoquée par les couplages capacitifs et/ou inductifs indésirables. Elle peut
entraîner une détérioration de la réception des signaux ou un comportement indésirable
en raison d’une mauvaise interprétation des signaux. Dans un système photovoltaïque, il est
très courant que les câbles de courant continu des modules soient réunis dans des tubes.
Dans le cas où des câbles de courant continu d’onduleurs différents sont réunis dans un tube,
ces câbles vont fonctionner en parallèle, ce qui rend la diaphonie inévitable. Si un système
de communication utilise des messages de diffusion (messages non traités), alors même
les récepteurs qui ne sont pas directement reliés à l’émetteur peuvent recevoir le message
diffusé. Voir la Figure 4.
Couplage capacitif Couplage inductif

Figure 4 – Couplages capacitif et inductif
7.2 Atténuation de la diaphonie
7.2.1 Généralités
Il existe deux modes de gestion de la diaphonie. Le mode physique consiste à empêcher
les couplages de signaux par blindage et/ou par de meilleures pratiques de câblage, le mode
logique consistant pour sa part à mettre en œuvre des protocoles appropriés. Une combinaison
des deux modes peut être utile.
7.2.2 Atténuation de la diaphonie physique
Il est important que le câblage du système soit réalisé selon les normes de sécurité applicables.
Le respect des règles du paragraphe 7.4.3 de l’IEC 62548:2016 et des points énumérés
ci-dessous rend le système plus robuste contre les surtensions qui proviennent de la foudre
indirecte. De même, le système a un rayonnement EMI plus faible et une diaphonie moins
importante.
• Les câbles à courant continu positif et négatif d’une chaîne doivent être rapprochés le plus
possible. Ce rapprochement réduit la surface de la boucle et donc réduit le plus possible
le rayonnement indésirable des signaux. Voir la Figure 5.
• Les câbles qui cheminent entre l’onduleur et les modules photovoltaïques doivent être
placés dans un tube métallique relié à la terre.
• Les câbles des différents onduleurs doivent être regroupés dans des tubes différents.
• Éviter les boucles de câbles.

Figure 5 – Exemple de câblage de chaîne
Voir l’Annexe E pour plus d’exemples.
7.3 Aspects des couches physiques
L’émetteur utilise les lignes électriques en courant continu pour émettre un signal
aux récepteurs du (sous-)système. L’émetteur envoie un signal de "permission de fonctionner"
(d'entretien) en continu si l’initiateur est réglé sur "permission de fonctionner". Il est admis
que les récepteurs alimentent les lignes en courant continu tant qu’ils reçoivent ce signal.
Lorsque l’émetteur cesse d’envoyer ce signal de "permission de fonctionner", les récepteurs
doivent entrer en mode arrêt. Les fréquences de ce signal ont été sélectionnées
avec les contraintes suivantes:
• elles doivent pouvoir être dérivées d'une fréquence de quartz normalisée
(par exemple, 16 MHz);
• les deux tonalités doivent être distantes l'une de l'autre d'au moins 10 kHz (étalement
minimal de sorte qu'une perturbation des deux tonalités par une même source d'interférence
soit peu probable);
• elles doivent être inférieures à 150 kHz pour être conformes à la norme CISPR 11.
Il est important de noter que la largeur de bande du récepteur à 150 kHz est de 9 kHz et
que le filtre présente une décroissance. Il est donc nécessaire que les fréquences choisies
soient inférieures à 140 kHz afin qu'elles ne se trouvent pas dans la largeur de bande
de détection du récepteur EMI;
• la détection des défauts d'arc ne doit pas être perturbée par une transmission permanente
et les fréquences inférieures à 100 kHz doivent être disponibles pour la détection des arcs.
La fréquence de base est de 6 250 Hz et les deux tonalités sont en fait 19 et 21 fois
plus élevées que la fréquence de base, comme l’indique le Tableau 6.
7.4 Émetteur
7.4.1 Généralités
L’émetteur diffuse un signal de "permission de fonctionner" à l’aide de la modulation S-FSK.
Il doit avoir une impédance de sortie bien définie et être capable de conduire les charges
de faible impédance, voir le Tableau 6.
7.4.2 Exigences relatives à l’émetteur:
7.4.2.1 L’émetteur ou les émetteurs doivent envoyer en continu une séquence de code
cyclique (qui inclut la "permission de fonctionner" lorsqu’un initiateur indique que l’arrêt est
inactif) qui correspond aux séquences de code définies dans le Tableau 6.
7.4.2.2 Dans la bande de fréquence de transmission f à f , l’émetteur ou les émetteurs
M S
doivent avoir une impédance de sortie dans la plage spécifiée pour Z .
OUT
7.4.2.3 L’émetteur ou les émetteurs doivent fournir une tension de sortie du circuit ouvert
dans la plage spécifiée pour V .
TX
7.4.2.4 L’émetteur ou les émetteurs doivent émettre un signal de "permission
de fonctionner" à l’aide d’une fréquence de tonalité de marquage et de tonalité spatiale de f
M
et f respectivement.
S
7.4.2.5 L’émetteur ou les émetteurs doivent maintenir la transmission d’une tonalité
de marquage ou d’une tonalité spatiale pour la durée T .
S
7.4.2.6 L’émetteur ou les émetteurs doivent émettre les signaux de "permission
de fonctionner" selon un cycle de service fixe. Ce cycle est défini par un nombre entier de mots
de code consécutifs émis, accompagné d’un nombre entier de mots de code en énergie nulle.
7.4.2.7 L’émetteur ou les émetteurs doivent maintenir la cohérence de phase
lors de la transition entre la tonalité de marquage et la tonalité spatiale.
7.4.2.8 L’émetteur ou les émetteurs doivent maintenir les fréquences de tonalités de S-FSK
(f et f ) et le débit binaire effectif (RS) dans une limite de tolérance de ±100 ppm
M S
en fonctionnement, y compris les tolérances pour la température et le vieillissement.
7.4.2.9 L’émetteur ou les émetteurs doivent assurer que les fréquences de tonalités
de S-FSK et le débit binaire effectif restent proportionnels entre eux pour des variations
dans leurs limites de tolérance admises.
7.4.3 Exigences relatives aux émissions hors bande de l’émetteur
L’émetteur ou les émetteurs ne doivent pas générer de signaux hors bande parasites
susceptibles d’interférer avec d’autres systèmes de communication ou avec des composants
du système photovoltaïque tels que le traceur MPP ou l’équipement de protection contre
les défauts d’arc (AFPE) (voir l’Annexe B).
• Les composants de fréquences parasites hors bande ne doivent pas dépasser les niveaux
définis dans le Tableau 2 et représentés à la Figure 6.
Tableau 2 – Paramètres de masque de spectre hors bande
Masque de spectre hors bande
f – 4,5 kHz f – 4,5 kHz f + 4,5 kHz f + 4,5 kHz
S S M M
f (kHz) 0 114,25 114,25 135,75 135,75 500
P (dBc) -50 -50 0 0 -50 -50
P Niveau de signal en dBc
Figure 6 – Masque de spectre hors bande
7.4.4 Exigences relatives aux émissions "dans la bande" de l’émetteur
Le spectre "dans la bande" des deux porteurs FSK doit être limité pour assurer la séparation
facile des porteurs dans le démodulateur.
• Les composants de fréquences "dans la bande" ne doivent pas dépasser les niveaux définis
dans le Tableau 3 et représentés à la Figure 7.
Tableau 3 – Paramètres de masque de spectre "dans la bande"
Masque de spectre "dans la bande"
f − f (kHz) −50 < f ≤ −4,75 −4,75 < f ≤ −0,75 −0,75 < f ≤ 0,75 0,75 < f ≤ 4,75 4,75 < f ≤ 50
c
P (dBc) −50 Élévation linéaire 0 Chute linéaire −50
de −50 dBc à de 0 dBc à -
0 dBc 50 dBc
f Fréquence porteuse
c
Figure 7 – Masque de spectre "dans la bande"
Si l’émetteur est intégré dans un onduleur, alors le mesurage de la transmission de l’émetteur
doit être réalisé lorsque l’onduleur est en mode veille. L’émission de l'onduleur en mode veille
ou en mode d'alimentation ne doit pas perturber la communication de ligne électrique.
Il est obligatoire que la fréquence de commutation de l'onduleur (également des convertisseurs
de courant continu-continu intégrés) et les émissions parasites qui en résultent ne se trouvent
pas dans la bande de communication de la PLC (voir la Figure F.12).
7.5 Récepteur
7.5.1 Généralités
Le ou les récepteurs doivent pouvoir gérer une large plage d’amplitudes de signal d’entrée.
L’amplitude maximale est reçue avec un niveau maximal de signal d'émission et
un affaiblissement minimal de chaîne photovoltaïque. De manière inverse, le signal minimal
est reçu avec un niveau minimal de signal d'émission et un affaiblissement maximal de chaîne
photovoltaïque.
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